近些年来,随着新能源汽车以及主动制动技术的发展,汽车真空助力制动系统所需的真空无法由发动机进气歧管提供,而现有的车用真空泵在响应速度、体积及功耗等方面存在提升空间,因此进一步开展对车用真空泵的研究具有重要的科学意义和应用前景。针对汽车制动系统中的主动制动,提出了一种由电磁执行器直驱的两级串联膜片式真空泵,其具有响应速度快、体积小、功耗低、工作频率可实时快速调节等优点。本文主要工作如下:(1)电磁真空泵的结构设计与研究。根据电磁真空泵的功能要求以及其主要部件的类型选择,阐述并分析了一种串联双腔电磁真空泵的工作原理,进而提出一种结构设计方案。(2)电磁真空泵仿真模型的建立及分析。利用基本微分方程,采用Matlab/Simulink建立仿真模型,并针对簧片阀组对其位移变化情况进行分析,为后期簧片阀组结构优化中最优刚度变化范围的确定奠定基础。(3)簧片阀组的结构优化。结合插值法与有限元法建立簧片阀刚度和结构参数之间的关系式,根据簧片阀结构建立等效质量和结构参数之间的关系式,并确定簧片阀组优化参数,以设定真空度值为目标,利用遗传算法进行簧片阀组的优化设计。(4)电磁真空泵原理样件研制、测试及结果分析。加工、装配电磁真空泵并完成其控制系统设计,从而搭建真空度测试平台。通过试验验证设计方案可行性及仿真模型准确性;针对抽气性能影响因素提出结构改进方案,并进行相应的试验研究;基于测试分析能耗随工作频率变化规律。(5)电磁真空泵在汽车制动系统中的应用。针对本文预期实现的制动助力功能,提出一种主动真空助力器结构设计方案,分析其工作原理、确定关键参数、制定控制策略并对电磁真空泵进行匹配研究,进而对主动真空助力装置特性进行仿真分析,验证该主动真空助力装置满足制动要求。