一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统及控制方法与流程

本发明属于汽车制动技术领域，特别是涉及到一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统及控制方法。

背景技术：

随着汽车行业的飞速发展和不可再生能源的不断减少，电动汽车是未来发展的必然趋势，无人驾驶电动汽车更是智能汽车的一种发展方向，无人驾驶电动汽车的制动也不能沿用传统的制动系统。目前电动汽车制动系统大多是由制动踏板机构、制动主缸、真空助力器、真空泵、真空贮气罐等组成，真空助力器适合在传统内燃机汽车上使用，由内燃机带动真空泵抽取真空助力器前气室内的空气，使其达到一定的真空度，当电动汽车车轮采用轮毂电机或轮边电机驱动时，在电动汽车上没有驱动真空泵的动力，因此需要采用专门的带电机真空泵。而无人驾驶电动汽车却需要自动地根据行驶条件及制动控制策略进行不同程度的制动，对无人驾驶电动汽车的制动控制系统提出了新的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统及控制方法，用以解决无人驾驶电动汽车普及时的制动问题。

一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统，其特征是：包括仪表盘、电动真空泵、单向阀、真空度传感器I、真空贮气罐、报警器、过滤环、毛毡过滤环、真空推力器、阀门Ⅰ、伺服电机Ⅰ、阀门II、伺服电机II和电子控制单元，

所述真空推力器包括制动主缸、压力传感器、贮油罐、出油口、气室壳体、弹性体材料、气孔Ⅰ、主缸活塞、气室膜片、制动主缸推杆、膜片复位弹簧、气孔Ⅱ、密封圈、真空度传感器II和螺栓，所述制动主缸的内部设置有压力传感器和主缸活塞，制动主缸上设置有贮油罐和出油口；所述制动主缸推杆与主缸活塞刚性连接，制动主缸推杆的外部套装有膜片复位弹簧；所述膜片复位弹簧位于气室壳体的内部；所述气室壳体的内部为真空推力器气室，气室壳体的一侧通过弹性体材料与气室膜片连接，气室壳体的另一端设置有气孔Ⅰ、气孔Ⅱ和螺栓，气室壳体的内部设置有真空度传感器II，气室壳体与螺栓之间设置有密封圈；所述气室膜片的中部设置有凹槽，气室膜片通过凹槽与制动主缸推杆连接；

所述电动真空泵通过单向阀与真空贮气罐连接；所述真空贮气罐通过阀门II与气孔Ⅰ连接，真空贮气罐的内部设置有真空度传感器I；所述阀门II与伺服电机II连接；

所述过滤环与毛毡过滤环固定连接；所述毛毡过滤环通过阀门Ⅰ与气孔Ⅱ固定连接；所述阀门Ⅰ与伺服电机Ⅰ连接；

所述电子控制单元通过导线分别与仪表盘、电动真空泵、真空度传感器I、报警器、压力传感器、真空度传感器II、伺服电机Ⅰ以及伺服电机II连接，电子控制单元通过CAN总线与无人驾驶电动汽车的车载ECU连接。

所述真空贮气罐的容量为5L以上。

所述气室膜片中部的厚度大于边缘的厚度。

所述阀门Ⅰ与伺服电机Ⅰ为刚性连接。

所述阀门II与伺服电机II为刚性连接。

一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统的控制方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行：

步骤一、无人驾驶电动汽车通过自身环境感知系统的摄像头拍摄自车前方照片，图像处理系统通过图像识别算法识别出摄像头所拍照片中的障碍物，毫米波雷达检测并获得自车与前方障碍物之间的纵向距离D以及自车与前方障碍物的相对速度Δv，Δv＝v₁-v₂，v₁为自车速度，v₁由车速传感器获得，v₂为前方障碍物速度。根据纵向距离D、自车速度v₁和前方障碍物速度v₂在车载ECU的纵向控制系统中设定制动减速度a_des和临界安全距离L_n范围的对应关系，公式如下：

加速度对应的临界安全距离L_n为：

其中n＝1,2,3，…，9，L₁是由减速度为-4.0m/s²获得的安全距离，L₂是由减速度为-3.5m/s²获得的安全距离，L₃是由减速度为-3.0m/s²获得的安全距离，L₄是由减速度为-2.5m/s²获得的安全距离，L₅是由减速度为-2.0m/s²获得的安全距离，L₆是由减速度为-1.5m/s²获得的安全距离，L₇是由减速度为-1.0m/s²获得的安全距离，L₈是由减速度为-0.5m/s²获得的安全距离，而L₉是由减速度为-0.25m/s²获得的安全距离。d₀为最小保持车距，a_des为制动减速度，

式中μ为反映驾驶模式特性的驾驶意图参数，为路面附着系数，a、b为模型参数；

步骤二、车载ECU的纵向控制系统获得纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离Lx的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU发送持续行驶信号，无人驾驶电动汽车持续行驶；

车载ECU的纵向控制系统获得纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU发送制动信号，纵向控制系统中的加速度计算器根据获得的实时的纵向距离D、实时的自车速度v₁、实时的前方障碍物速度v₂、实时的加速度对应的临界安全距离L_n，利用制动减速度a_des的公式获得所需的实时制动减速度a_des；

步骤三、制动力/牵引力计算器根据步骤二中获得的实时的制动减速度a_des计算并获得实时的总制动力F_z，总制动力F_z计算公式为：

ma_des＝F_z+_Fu，

式中，m为自车质量，a_des为制动减速度，F_u为空气阻力、滚动阻力以及坡道阻力之和；

步骤四、根据步骤三中获得的总的制动力F_z计算并获得实时液压管路所需压力值P₀以及气室壳体内部的真空推力器气室和大气之间所需的压力差ΔP₁，

P₀、ΔP₁利用如下公式联合计算并获得：

f_z＝4F₀，F_推＝P₀*A，F_压＝ΔP₁*S，F_推＝F_压

式中：F₀为单个轮子的制动器产生的制动力，d为轮缸直径，N为制动器单侧油缸数目，C为制动器效能因数，R为制动器工作半径，r为轮胎半径，F_推为主缸活塞对油液的推力，F_压为大气压对气室膜片产生的压力，A为主缸活塞工作面积，S为气室膜片工作面积；

真空度传感器II获得实时真空推力器气室与大气之间的压力差ΔP₂，再根据阀门开度θ公式：θ＝k*|ΔP₁-ΔP₂|，其中k为比例系数，获得阀门II所需开度θ；

步骤五、车载ECU单元通过CAN总线将步骤四中获得的阀门II所需开度θ值发送到电子控制单元，电子控制单元分别控制伺服电机II和伺服电机Ⅰ，伺服电机II开启阀门II至所需开度θ，伺服电机Ⅰ关闭阀门Ⅰ，真空贮气罐对真空推力器气室进行抽气，压力传感器将检测到的液压管路实时压力值P通过电子控制单元发送到车载ECU，真空度传感器II将检测到的真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂通过电子控制单元发送到车载ECU，车载ECU比较液压管路实时压力值P和实时液压管路所需压力值P₀的大小：

(a)实时压力值P等于所需压力值P₀，车载ECU通过CAN总线使电子控制单元发送阀门关闭信号给伺服电机II，伺服电机II关闭阀门II，保持此压力，以恒定目的制动强度制动；

(b)实时压力值P小于所需压力值P₀，车载ECU通过CAN总线使电子控制单元发送阀门持续开启信号给伺服电机II，伺服电机II按照θ＝k*|ΔP₁-ΔP₂|开启阀门II至所需开度θ，持续对真空推力器气室进行抽气，以调节真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂，直至液压管路实时压力值P等于所需压力值P₀，伺服电机II关闭阀门II，保持此压力，以恒定目的制动强度制动；

(c)实时压力值P大于所需压力值P₀，车载ECU通过CAN总线使电子控制单元发送关闭信号给伺服电机II，发送开启信号给伺服电机Ⅰ，伺服电机II关闭阀门II，伺服电机Ⅰ按照θ＝k*|ΔP₁-ΔP₂|控制阀门Ⅰ开启至所需开度θ，以调节真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂，直至液压管路实时压力值P等于所需压力值P₀，电子控制单元驱动伺服电机Ⅰ关闭阀门Ⅰ，保持此压力，以恒定目的制动强度进行制动；

步骤六、车载ECU的纵向控制系统获得纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU单元通过CAN总线发送汽车再次启动信号给电子控制单元，电子控制单元控制伺服电机II关闭阀门II，电子控制单元控制伺服电机Ⅰ开启阀门Ⅰ，卸除气室膜片对制动主缸推杆的推力，真空度传感器II检测到真空推力器气室与大气之间的压力差ΔP₂＝0，汽车完全解除制动，电子控制单元驱动伺服电机Ⅰ关闭阀门Ⅰ，汽车行驶；

车载ECU的纵向控制系统获得纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU发送制动信号，纵向控制系统中的加速度计算器根据获得的实时的纵向距离D、实时的自车速度v₁、实时的前方障碍物速度v₂、实时的加速度对应的临界安全距离L_n，利用制动减速度a_des的公式获得所需的实时制动减速度a_des，并重复步骤三至步骤六。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

本发明中设计的真空推力器只有真空推力器气室一个前气室，区别于传统的推力器有两个气室的结构形式。真空推力器在工作时靠大气压力压伺服气室膜片，从而推动制动主缸推杆。

伺服电机Ⅰ与阀门Ⅰ为刚性连接，伺服电机II与阀门II也为刚性连接，可以精确快速地调节阀门Ⅰ和阀门II的开度。

气室壳体上设置有气孔Ⅰ和气孔Ⅱ两个气孔，因为其中一个气孔通过调节阀门开度可以和大气连通，可以自行通过电机调节阀门进行抽气或放气，所以可用于无人驾驶电动汽车的真空推力器中。

本发明采用电动真空泵总成，不仅可以节省空间，而且机构新颖，能够快速地建立稳定而精确的制动压力。采用5L以上的真空贮气罐使得电动真空泵不用连续工作，从而降低能耗，延长电动真空泵的使用寿命。且该制动系统以无人驾驶电动汽车为应用对象，符合未来汽车行业的发展趋势，发展前景较好。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1为本发明一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统及控制方法中一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统的结构示意图。

图2为本发明中一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统制动时真空推力器的结构示意图。

图3为本发明中一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统的控制方法的流程图。

图中1-仪表盘、2-电动真空泵、3-单向阀、4-真空度传感器I、5-真空贮气罐、6-报警器、7-过滤环、8-毛毡过滤环、9-制动主缸、10-压力传感器、11-贮油罐、12-出油口、13-气室壳体、14-弹性体材料、15-气孔Ⅰ、16-主缸活塞、17-气室膜片、18-制动主缸推杆、19-膜片复位弹簧、20-气孔Ⅱ、21-密封圈、22-真空度传感器II、23-螺栓、24-阀门Ⅰ、25-伺服电机Ⅰ、26-阀门II、27-伺服电机II、28-电子控制单元。

具体实施方式

如图所示，一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统，其特征是：包括仪表盘1、电动真空泵2、单向阀3、真空度传感器I4、真空贮气罐5、报警器6、过滤环7、毛毡过滤环8、真空推力器、阀门Ⅰ24、伺服电机Ⅰ25、阀门II26、伺服电机II27和电子控制单元28，

所述真空推力器包括制动主缸9、压力传感器10、贮油罐11、出油口12、气室壳体13、弹性体材料14、气孔Ⅰ15、主缸活塞16、气室膜片17、制动主缸推杆18、膜片复位弹簧19、气孔Ⅱ20、密封圈21、真空度传感器II22和螺栓23，所述制动主缸9的内部设置有压力传感器10和主缸活塞16，制动主缸9上设置有贮油罐11和出油口12；所述制动主缸推杆18与主缸活塞16刚性连接，制动主缸推杆18的外部套装有膜片复位弹簧19；所述膜片复位弹簧19位于气室壳体13的内部；所述气室壳体13的内部为真空推力器气室，气室壳体13的一侧通过弹性体材料14与气室膜片17连接，气室壳体13的另一端设置有气孔Ⅰ15、气孔Ⅱ20和螺栓23，气室壳体13的内部设置有真空度传感器II22，气室壳体13与螺栓23之间设置有密封圈21；所述气室膜片17的中部设置有凹槽，气室膜片17通过凹槽与制动主缸推杆18连接；

所述电动真空泵2通过单向阀3与真空贮气罐5连接；所述真空贮气罐5通过阀门II26与气孔Ⅰ15连接，真空贮气罐5的内部设置有真空度传感器I4；所述阀门II26与伺服电机II27连接；

所述过滤环7与毛毡过滤环8固定连接；所述毛毡过滤环8通过阀门Ⅰ24与气孔Ⅱ20固定连接；所述阀门Ⅰ24与伺服电机Ⅰ25连接；

所述电子控制单元28通过导线分别与仪表盘1、电动真空泵2、真空度传感器I4、报警器6、压力传感器10、真空度传感器II22、伺服电机Ⅰ25以及伺服电机II27连接，电子控制单元28通过CAN总线与无人驾驶电动汽车的车载ECU连接。

所述真空贮气罐5的容量为5L以上。

所述气室膜片17中部的厚度大于边缘的厚度。

所述阀门Ⅰ24与伺服电机Ⅰ25为刚性连接。

所述阀门II26与伺服电机II27为刚性连接。

一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统的控制方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行：

步骤一、无人驾驶电动汽车通过自身环境感知系统的摄像头探测前方行驶情况，拍摄自车前方照片，图像处理系统通过图像识别算法识别出摄像头所拍照片中的障碍物，毫米波雷达检测并获得自车与前方障碍物之间的纵向距离D以及自车与前方障碍物的相对速度Δv，Δv＝v₁-v₂，v₁为自车速度，v₁由车速传感器获得，v₂为前方障碍物速度。根据纵向距离D、自车速度v₁和前方障碍物速度v₂在车载ECU的纵向控制系统中设定制动减速度a_des和临界安全距离L_n范围的对应关系，公式如下：

加速度对应的临界安全距离L_n为：

其中n＝1,2,3，…，9，L₁是由减速度为-4.0m/s²获得的安全距离，L₂是由减速度为-3.5m/s²获得的安全距离，L₃是由减速度为-3.0m/s²获得的安全距离，L₄是由减速度为-2.5m/s²获得的安全距离，L₅是由减速度为-2.0m/s²获得的安全距离，L₆是由减速度为-1.5m/s²获得的安全距离，L₇是由减速度为-1.0m/s²获得的安全距离，L₈是由减速度为-0.5m/s²获得的安全距离，而L₉是由减速度为-0.25m/s²获得的安全距离。d₀为最小保持车距，a_des为制动减速度，

式中μ为反映驾驶模式特性的驾驶意图参数，为路面附着系数，a、b为模型参数；

步骤二、车载ECU的纵向控制系统判断出纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU发送持续行驶信号，无人驾驶电动汽车持续行驶；

车载ECU的纵向控制系统判断出纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU发送制动信号，纵向控制系统中的加速度计算器根据获得的实时的纵向距离D、实时的自车速度v₁、实时的前方障碍物速度v₂、实时的加速度对应的临界安全距离L_n，利用制动减速度a_des的公式获得所需的实时制动减速度a_des；

步骤三、制动力/牵引力计算器根据步骤二中获得的实时的制动减速度a_des计算并获得实时的总制动力F_z，总制动力F_z计算公式为：

ma_des＝F_z+F_u，

式中，m为自车质量，a_des为制动减速度，F_u为空气阻力、滚动阻力以及坡道阻力之和；

步骤四、根据步骤三中获得的总的制动力F_z计算并获得实时液压管路所需压力值P₀以及气室壳体13内部的真空推力器气室和大气之间所需的压力差ΔP₁，

P₀、ΔP₁利用如下公式联合计算并获得：

F_z＝4F₀，F_推＝P₀*A，F_压＝ΔP₁*S，F_推＝F_压

式中：F₀为单个轮子的制动器产生的制动力，d为轮缸直径，N为制动器单侧油缸数目，C为制动器效能因数，R为制动器工作半径，r为轮胎半径，F_推为主缸活塞对油液的推力，F_压为大气压对气室膜片产生的压力，A为主缸活塞工作面积，S为气室膜片工作面积；

真空度传感器II22获得实时真空推力器气室与大气之间的压力差ΔP₂，再根据阀门开度θ公式：θ＝k*|ΔP₁-ΔP₂|，其中k为比例系数，获得阀门II26所需开度θ；

步骤五、车载ECU单元通过CAN总线将步骤四中获得的阀门II26所需开度θ值发送到电子控制单元28，电子控制单元28分别控制伺服电机II27和伺服电机Ⅰ25，伺服电机II27开启阀门II26至所需开度θ，伺服电机Ⅰ25关闭阀门Ⅰ24，真空贮气罐5对真空推力器气室进行抽气，以调节真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂，从而进一步调节液压管路实时压力值P。同时压力传感器10将检测到的液压管路实时压力值P通过电子控制单元28发送到车载ECU，真空度传感器II22将检测到的真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂通过电子控制单元28发送到车载ECU，车载ECU比较液压管路实时压力值P和实时液压管路所需压力值P₀的大小：

(a)实时压力值P等于所需压力值P₀，车载ECU通过CAN总线使电子控制单元28发送阀门关闭信号给伺服电机II27，伺服电机II27关闭阀门II26，保持此压力，以恒定目的制动强度制动；

(b)实时压力值P小于所需压力值P₀，车载ECU通过CAN总线使电子控制单元28发送阀门持续开启信号给伺服电机II27，伺服电机II27按照θ＝k*|ΔP₁-ΔP₂|开启阀门II26至所需开度θ，持续对真空推力器气室进行抽气，以调节真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂，直至液压管路实时压力值P等于所需压力值P₀，伺服电机II27关闭阀门II26，保持此压力，以恒定目的制动强度制动；

(c)实时压力值P大于所需压力值P₀，车载ECU通过CAN总线使电子控制单元28发送关闭信号给伺服电机II27，发送开启信号给伺服电机Ⅰ25，伺服电机II27关闭阀门II26，伺服电机Ⅰ25按照θ＝k*|ΔP₁-ΔP₂|控制阀门Ⅰ24开启至所需开度θ，以调节真空推力器气室与大气之间的实时压力差ΔP₂，直至液压管路实时压力值P等于所需压力值P₀，电子控制单元28驱动伺服电机Ⅰ25关闭阀门Ⅰ24，保持此压力，以恒定目的制动强度进行制动；

步骤六、车载ECU的纵向控制系统获得纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁＜v₂或纵向距离D不在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU单元通过CAN总线发送汽车再次启动信号给电子控制单元28，电子控制单元28控制伺服电机II27关闭阀门II26，电子控制单元28控制伺服电机Ⅰ25开启阀门Ⅰ24，卸除气室膜片17对制动主缸推杆18的推力，真空度传感器II22检测到真空推力器气室与大气之间的压力差ΔP₂＝0，汽车完全解除制动，电子控制单元28驱动伺服电机Ⅰ25关闭阀门Ⅰ24，汽车行驶；

车载ECU的纵向控制系统获得纵向距离D在加速度对应的临界安全距离L_n的区间范围内且v₁≥v₂，车载ECU发送制动信号，纵向控制系统中的加速度计算器根据获得的实时的纵向距离D、实时的自车速度v₁、实时的前方障碍物速度v₂、实时的加速度对应的临界安全距离L_n，利用制动减速度a_des的公式获得所需的实时制动减速度a_des，并重复步骤三至步骤六。

所述电动真空泵2、真空度传感器Ⅰ4、伺服电机Ⅰ25、伺服电机II27、仪表盘1、报警器6均与制动系统的电子控制单元28电路连接。仪表盘1用于输出显示制动系统的电子控制单元28传输的抽真空速度、电动真空泵2的气压、真空度传感器Ⅰ4的电压等数据；报警器6的作用是当真空度传感器Ⅰ4的当前电压值超出正常工作电压范围时，报警器6被触发，从而发出故障报警提示。

所述真空推力器只有真空推力器气室一个前气室，工作时靠大气压力压气室膜片17，从而推动制动主缸推杆18，故称其为真空推力器。气室壳体13由硬度强度均较大的刚性材料制成；气室膜片17由硬度强度均较大的刚性材料制成，且气室膜片17整体厚薄不均，从两端至中间厚度逐渐增大，中间部分受力最大，故厚度也最大；气室膜片17的中间部分有一凹槽，气室膜片17通过凹槽与制动主缸推杆18连接；气室膜片17的两端通过弹性大、刚度小且牢固性强的弹性体材料14与气室壳体13连接，有助于气室膜片17复位。且该真空推力器气室有两个气孔，分别是气孔I15、气孔II20，其中气孔I15与阀门II26以及真空贮气罐5相连接，气孔II20与阀门Ⅰ24及大气相连通。气孔I15的作用是通过阀门II26和真空贮气罐5对真空推力器气室进行抽气，气孔II20通过过滤环7、毛毡过滤环8与大气相连通。过滤环7与毛毡过滤环8起到过滤空气、减少真空推力器气室被污染的作用。气孔II20的作用是连接真空推力器气室和大气，并配合气孔I15调节真空推力器气室内的气压。即通过调整阀门II26和阀门Ⅰ24的开度来调节制动力。

实施例：

汽车正常行车无需制动时，该真空助力制动控制系统的阀门II26和阀门Ⅰ24处于常闭状态。

电动真空泵2通过一个单向阀3与真空贮气罐5连接，例如该电动真空泵2采用DC12V电机，抽气速率60L/min，则相对真空度可达到-0.09MPa。

真空贮气罐5上设有真空度传感器Ⅰ4，该传感器与电子控制单元28电连接，实时地将所测得的真空度值发送到电子控制单元28，经电子控制单元28再发送到CAN总线，从而将数据共享。根据电动真空泵2的功率将真空贮气罐5的压力范围设置为55KPa～70KPa，容积为5L，保证了可以紧急制动的能力。当真空度传感器Ⅰ4监测到真空贮气罐5内的压力低于所述下限值55KPa时，电子控制单元28发送抽真空控制命令，驱动电动真空泵2对真空贮气罐5进行抽真空；当真空度传感器Ⅰ4监测到真空贮气罐5内的压力值超过所述上限值70KPa时，电子控制单元28发送停止抽真空控制命令，停止电动真空泵2对真空贮气罐5进行抽真空，这样一来可以减少制动消耗的能量。

真空贮气罐5在行车时抽气到最大真空状态，使得制动更容易一些。当需要紧急制动时，电子控制单元28发送紧急制动命令，驱动伺服电机II27将阀门II26打开到最大开度状态，通过真空贮气罐5对真空推力器气室抽气，此时气室膜片17会以最快速度、最大推力推制动主缸推杆18进行制动。当需要缓速制动时，电子控制单元28发送缓速制动命令，驱动伺服电机II27将阀门II26打开到一定开度，通过真空贮气罐5对真空推力器气室抽气，当达到所要求的制动强度时，关闭阀门II26，进而以恒定减速度进行制动，并根据控制系统要求的制动强度实时调整阀门II26和阀门Ⅰ24的开度。

阀门Ⅰ24与伺服电机Ⅰ25是刚性连接，阀门II26与伺服电机II27也是刚性连接，故伺服电机可以根据电子控制单元28发送来的执行信号精确、快速地调节阀门的开度。

真空推力器的气室外壳13内设有真空度传感器Ⅱ22，气室外壳13内为真空推力器气室，真空度传感器Ⅱ22实时监测真空推力器气室与大气之间的压差，并将所测得的数据实时地发送给电子控制单元28。气室膜片17通过中间部分的凹槽与制动主缸推杆18连接。当真空度传感器Ⅱ22所测得的数值为0时，即真空推力器气室与大气气压相同，都是一个大气压，此时气室膜片17不移动。当真空度传感器Ⅱ22所测得的数值不为0时，此时气室与大气之间有压差，如图2所示，在大气压的作用下气室膜片17向内被压从而推动制动主缸推杆18，并通过伺服电机调节阀门I和阀门II的开度来调节真空推力器气室与大气之间的压力差，从而调节气室膜片17对制动主缸推杆18的推力，进而达到所需制动要求。

本发明的一种无人驾驶电动汽车真空助力制动控制系统及控制方法由制动系统电子控制单元28控制，根据道路识别系统的雷达、摄像头等探测设备探测到的前方路况信息，以及汽车根据CAN总线的车辆状态信息和电子真空推力器反馈的制动压力信息等进行综合分析判断，输出制动压力，及时地实施制动，以提高无人驾驶电动汽车的行驶安全性。