针对乘用车液压制动系统开发过程中真空助力器与制动主缸匹配直接求解比较困难的问题,以真空助力器带制动主缸总成输入力、踏板行程和真空助力器带制动主缸总成输出压力等特性作为约束条件,应用目标求解的方法解决真空助力器与制动主缸匹配选型与优化。理论分析和实践表明,这一方法对解决真空助力器与制动主缸匹配有效。

据统计数据表明,每年由交通事故导致死亡的人数占非正常死亡人数的第一位。虽然引起交通事故的原因是多方面的,但由制动故障所引发的交通事故占有很大的比例。提高制动系统的可靠性是提高汽车安全性能的重要手段。液压制动是汽车主要的行车制动方式之一,本文通过对液压制动系统的维护调整,来提高液压制动系统使用的可靠性。

长期以来的乘用车消费市场调研结果表明消费者在考虑购车时,总会把汽车安全性能放在首要考虑因素。汽车安全一般分为被动安全和主动安全。被动安全即发生事故时,尽量减少碰撞造成的损伤;主动安全是先防患于未然,尽可能避免灾难的发生;目前国内市场,主动安全越来越受到各品牌乘用车的青睐和重视。汽车主动安全技术最为关键是制动系统,而液压双腔制动主缸作为制动系统的心脏,其作用的重要性不言而喻。

使用气压和真空相互结合的方法代替传统使用制动液的方法对制动主缸的密封性进行检测,检测方法包括动态真空密封性检测、静态真空密封性检测和静态气压密封性检测,不管是补偿孔式制动主缸,还是中心阀式制动主缸,或者是柱塞式制动主缸通过这三项检测后得到的检测效果更精准更全面,无任何后处理程序,比较适合在生产线上实际使用。

电子制动助力器作为线性控制系统的一种解决方案,对结构可靠性提出了更高的要求,其中制动主缸密封皮碗的失效问题严重影响着制动总缸的抗失效性能。着眼于上述问题,本文以密封皮碗的材料形状、组装要求等参数设计正交试验,运用Abaqus模拟密封皮碗在位移下的受力过程并求出挤入处的最大Mises应力、挤入量和左侧密封处的磨损量;建立了影响因素与响应的二次响应回归方程;以密封皮碗防啃噬、防磨损相关效果为优化目标,使用遗传算法NSGA-II相关函数进行多目标优化,结合原尺寸结果挑选出帕累托最优解,使密封圈的抗失效性能得到了提高。

由于真空助力器带制动主缸总成的结构、气流和液压等因素的影响，助力器推杆速度的增加将直接降低总成的助力效率。依据国家汽车行业标准真空助力器及制动主缸技术条件和相关企业检测标准，提出了总成速度效率曲线的测试，反映了总成在变速条件下的输入一输出特性，为总成的设计检测提供了一种新的方法。

制动主缸是制动系统的重要部件之一。依据差压检测法原理,运用AMESim软件建立了制动主缸气密封检测仿真模型。试验结果验证了仿真模型的正确性和有效性,同时分析了影响差压检测法的因素。

考虑回位弹簧的预紧力、系统摩擦力、阀口间隙以及制动液体积弹性模量的变化,建立了面向制动踏板感觉的制动主缸动力学模型。开展了不同推杆速度下的制动主缸特性试验,进而辨识了模型的关键参数。经过对比与分析发现,试验结果与仿真结果一致性较好。进而分析了影响制动踏板感觉的关键因素,结果表明：活塞内径、回位弹簧预紧力和刚度以及制动液气体含量对面向制动踏板感觉的制动主缸特性具有重要的影响。

真空助力器带主缸总成是目前M1类车辆液压制动系统的重要安全部件但国内还未形成相关的国家标准。依据汽车行业相关标准分析真空助力器输入输出特性和制动主缸的工作特性并进行了相关的台架试验。依照行业技术规范对真空助力器带主缸总成的工作特性进行了试验研究并对结果进行了分析。总成特性的试验研究结果为制定真空助力器带主缸总成的测试评价提供参考。

对实现SAE—ChinaJ0301—2011《汽车液压制动主缸带真空助力器总成性能要求及台架试验规范》中性能试验的试验装置的主要组成、系统功能进行介绍，并对SAE—ChinaJ0302—2011《汽车液压制动主缸带真空助力器总成性能试验装置技术规范》中建议的性能试验装置的功能实现进行了详细的叙述。