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CN114734968B - 一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置 - Google Patents

一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置 Download PDF

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CN114734968B CN202210350804.9A CN202210350804A CN114734968B CN 114734968 B CN114734968 B CN 114734968B CN 202210350804 A CN202210350804 A CN 202210350804A CN 114734968 B CN114734968 B CN 114734968B
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Abstract

本发明涉及一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置，属于车辆制动系统控制软件开发和模型开发技术领域。在Matlab/Simulink软件环境下，针对泵控缸制动系统中特定的制动力、泵出口压力和电机目标转速估算流程和解算方法，本发明提出一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置，该控制装置逻辑时序清晰，模块功能明确，模块可扩展性可维护性好，便于团队合作开发。将该装置应用于泵控缸制动控制系统开发，可提高软件研发效率，保证软件研发质量。

Description

一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置
技术领域
本发明属于车辆制动系统控制软件开发和模型开发技术领域，具体涉及一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置。
背景技术
随着国家节能减排标准的不断提升，新能源车辆尤其是混合动力和纯电动汽车得到了飞速的发展，在车辆传动系统性能得以提升的同时，也对制动系统提出了全新的要求。新制动系统需要具有与再生制动系统协调工作的能力，能够依据需求的制动力矩对机械制动器进行高效精准控制，以实现整车良好的制动操控性能和绿色环保性能。传统的机械液压制动操纵通过制动踏板控制液压阀运动，实现制动作动力的控制，这种制动操纵控制方式采用机械连接方式，无法实现制动系统与再生制动系统的协调控制；采用阀控节流方式实现制动缸的制动力控制，无法实现节能环保要求。因此，具有线控操纵功能、绿色环保的全新制动作动系统已经成为了目前新能源车辆的一个重要研究领域。
电动泵控缸制动系统作为一种新型的线控操纵系统，采用电机驱动、容积控制方式，以其能量效率高、控制线性化等优势，在车辆制动操纵系统中具有广泛的应用前景。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种泵控缸制动系统控制装置，从而实现控制装置功能划分清晰，解决软件可维护性差、可移植性差的问题，提高软件研发效率和保证软件研发质量。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置，包括：输入模块、标定参数设置模块、异常状态识别模块、模式管控模块、制动力解算模块、泵压力解算模块、电机转速估算模块和输出模块；
输入模块用于采集泵控缸制动系统所有传感器信号、控制信号，并对传感器信号、控制信号进行处理，生成处理后的传感器信号和控制信号；
同时将生成的制动踏板开度信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、制动压力油箱压力信号、驻车制动蓄能器压力信号；CAN总线中传输的车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机扭矩信号和电机故障信息传递给异常状态识别模块用于信号状态诊断；
并同时将生成的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、驻车制动蓄能器压力信号、车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机转速变化率、电机扭矩信号传递给模式管控模块用于系统模式管控决策；
其次，标定参数设置模块用于接收配置文件，根据配置文件对模式管控模块、制动力解算模块所涉及的参数组的预设阈值进行配置；
同时将配置的制动起效判别阈值、驻车蓄能器压力低阈值、驻车蓄能器压力高阈值、制动液温度过高阈值、制动缸初始位置阈值、电机转速与泵出口压力关系图表阈值传递给模式管控模块用于系统模式管控决策；
并同时将配置的制动最大判别阈值、制动踏板变化率阈值、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、制动缸行程与制动力关系图表阈值传递给制动力解算模块用于制动力的解算；
异常状态识别模块用于对泵控缸制动系统中的传感器、电磁阀、总线信号状态进行诊断；生成的诊断结果包括：制动力信号状态值、制动缸行程信号状态值、制动压力油箱压力信号状态值、驻车制动蓄能器压力信号状态值、制动液温度信号状态值、电磁阀状态值、总线信号状态值、故障码；
同时将制动力信号状态值、制动缸行程信号状态值、制动压力油箱压力信号状态值、驻车制动蓄能器压力信号状态值、制动液温度信号状态值、电磁阀状态值、总线信号状态值传递给模式管控模块，用于系统模式管控决策；
并同时将故障码传递给输出模块，用于故障显示和报警；
模式管控模块用于进行系统模式管控决策，包括系统自检模式单元、正常制动模式单元、应急制动模式单元、驻车制动模式单元和驻车蓄能器补油模式单元五个控制模式单元；
其中，自检模式单元用于判断是否接收到来自输入模块的传感器信号和控制信号以及来自异常状态识别模块的诊断结果，在接收到来自输入模块的传感器信号及控制信号、且诊断结果为正常的情况下，判断自检正常；
正常制动模式单元用于在自检正常的情况下，在制动踏板开度信号大于制动起效判别阈值时，依据制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动需求扭矩这些信息对电机转速和电机旋向进行控制，以实现车辆减速制动功能；
应急制动模式单元用于在制动踏板开度信号大于制动起效判别阈值，且诊断出正常制动未起效时，对应急制动电磁阀进行控制，以实现车辆应急制动功能；
驻车制动模式单元用于在接收到驻车指令时，对驻车制动电磁阀进行控制，以实现车辆驻车制动功能；
驻车蓄能器补油模式单元用于在驻车蓄能器压力低于驻车蓄能器压力低阈值，且制动踏板开度信号小于制动起效判别阈值或制动踏板快速释放时，对驻车蓄能器补油电磁阀、电机转速和旋向进行控制，以实现对驻车蓄能器进行补油的功能；
同时模式管控模块还用于将正常制动模式指令、制动踏板开度信号、制动力信号、发电机回收扭矩信号、电机转速变化率、制动踏板开度变化率信号传递给制动力解算模块；
同时模式管控模块还用于将驻车蓄能器补油模式指令传递给电机转速估算模块；
同时模式管控模块还用于将应急制动模式指令、应急制动电磁阀开关信号、驻车制动模式指令、驻车制动电磁阀开关信号、蓄能器补油电磁阀开关信号传递给输出模块；
制动力解算模块用于依据模式管控模块的控制指令、标定参数设置模块中的标定参数值、以及输入模块采集的制动踏板开度信号、制动力信号、发电机回收扭矩信号对制动过程中实时需求制动力进行估算，输出目标制动力；
同时将目标制动力、制动缸行程信号、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、制动缸行程与制动力关系图表传递给泵压力解算模块；
其次，泵压力解算模块用于依据制动力矩解算模块输出的目标制动力，考虑液压缸的动摩擦力、静摩擦力，以及动静摩擦力状态转换等因素，对需求的泵出口压力进行实时估算，输出泵出口目标压力；
同时将泵出口目标压力、电机转速信号、制动缸行程信号、制动力信号、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、电机转速与泵出口压力关系图表传递给电机转速解算模块；
其次，电机转速解算模块依据泵出口目标压力和驻车蓄能器补油模式指令估算电机转速及旋向；
同时将电机目标转速输出给输出模块；
输出模块用于将电机目标转速转化为CAN总线信号传递给电机CAN；同时将蓄能器补油电磁阀驱动指令、应急制动电磁阀驱动指令、驻车制动电磁阀驱动指令分别转化成物理控制量，形成电磁阀驱动输出信息，驱动电磁阀动作；同时还将异常状态识别模块输出的故障码，形成故障码信号上传给整车，进行对应的泵控缸制动系统的信息显示。
优选地，制动踏板开度信号小于制动起效判别阈值或制动踏板快速释放时，制动踏板开度减小，且制动踏板变化率大于制动踏板变化率阈值。
优选地，所述标定参数设置模块用于接收来自外部上位机的配置文件，根据配置文件对模式管控模块、制动力解算模块所涉及的参数组的预设阈值进行配置。
优选地，输出模块用于通过整车组合仪表进行对应的泵控缸制动系统进行信息显示。
优选地，所述装置在Matlab/Simulink环境下设计实现。
本发明还提供了一种所述装置实现的泵控缸制动系统控制方法。
优选地，包括以下步骤：
输入模块从电控单元寄存器中读取传感器信号和CAN总线信号，对信号进行降噪、滤波处理，按照工程单位对物理量进行转换，然后输出到异常状态识别模块进行信号有效性诊断；输出到模式管控模块进行控制模式管理；
标定参数设置模块通过接收配置文件对制动起效判别阈值、制动最大判别阈值、制动踏板变化率阈值、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、驻车蓄能器压力低阈值、驻车蓄能器压力高阈值、制动液温度过高阈值、制动缸初始位置阈值、电机转速与泵出口压力关系图表、制动缸行程与制动力关系图表参数进行配置，并将配置参数分别传递给模式管控模块和制动力解算模块；
异常状态识别模块通过电控单元的硬件诊断功能对系统中的所有位移、压力、力和温度传感器及连接线路进行诊断，对电磁阀及连接线路进行诊断；对位移、压力、力和温度传感器的信号阈值进行诊断，对总线信号的有效性进行诊断，并将诊断结果传递给模式管控模块，将故障码传递给输出模块；
模式管控模块依据采集的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、驻车制动蓄能器压力信号、车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机转速变化率、电机扭矩信号和异常状态识别模块对信号的诊断结果，对系统自检、正常制动、应急制动、驻车制动和驻车蓄能器补油五种控制模式进行判断，并将五种控制模式指令均传递给制动力解算模块、电机转速估算模块、输出模块；
制动力解算模块依据制动踏板开度、制动力、发电机回收扭矩、电机转速变化率、制动踏板开度变化率和模式管控模块的控制指令、标定参数设置模块中的标定参数阈值对制动过程中实时需求制动力进行估算，并将目标制动力传递给泵压力解算模块；
泵压力解算模块依据制动力矩解算模块输出的目标制动力，结合液压缸的动摩擦力、静摩擦力，以及动静摩擦力状态转换因素，对需求的泵出口压力进行实时估算，并将泵出口目标压力传递给电机转速估算模块；
电机转速估算模块一方面依据泵压力解算模块输出的泵出口目标压力，结合电机转速、制动缸行程、制动力、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值和电机转速与泵出口压力关系图表信息估算电机目标转速；另一方面依据模式管控模块输出的驻车蓄能器补油模式指令估算电机目标转速；并将电机目标转速传递给输出模块；
输出模块将电机转速估算模块输出的电机目标转速转化成CAN总线信号，传输给电机控制器；将模式管控模块输出的应急制动模式指令、应急制动电磁阀开关信号、驻车制动模式指令、驻车制动电磁阀开关信号、蓄能器补油电磁阀开关信号转化成物理控制量，驱动应急制动电磁阀、驻车制动电磁阀和蓄能器补油电磁阀工作，实现车辆应急制动、驻车制动和蓄能器补油控制；将异常状态识别模块输出的故障码上传给整车，进行对应的泵控缸制动系统的信息显示。
本发明还提供了一种所述装置在车辆制动系统控制软件开发技术领域中的应用。
本发明还提供了一种所述装置在模型开发技术领域中的应用。
本发明还提供了一种所述在车辆制动系统控制软件开发和模型开发技术领域中的应用。
(三)有益效果
在Matlab/Simulink软件环境下，针对泵控缸制动系统中特定的制动力、泵出口压力和电机目标转速估算流程和解算方法，本发明提出一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置，该控制装置逻辑时序清晰，模块功能明确，模块可扩展性可维护性好，便于团队合作开发。将该装置应用于泵控缸制动控制系统开发，可提高软件研发效率，保证软件研发质量。
附图说明
图1为本发明的控制装置模型框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明针对基于力和位移双重反馈的泵控缸制动系统中特定的制动力、泵出口压力和电机目标转速估算流程和解算方法，提出一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置。该装置根据系统功能实现的特点将软件模型进行功能模块划分，定义各功能模块的具体功能，明确各模块间的参数传递，为泵控缸制动系统设计奠定基础。通过泵控缸制动系统控制装置设计，使得装置功能实现过程清晰流畅，功能模块任务定义明确、代码可读性高、可维护性好，极大地提高控制装置的通用性和模块化，提升了控制装置的开发效率和控制系统的可移植性。
本发明的控制装置采用模块化设计理念，主要依据驾驶员制动踏板开度和制动力需求，控制电机转速和旋向，实现车辆减速制动、驻车制动和应急制动等功能。按照泵控缸制动装置功能需求和使用需求，如图1所示，将控制装置按功能属性划分为8个模块，分别为输入模块、标定参数设置模块、异常状态识别模块、模式管控模块、制动力解算模块、泵压力解算模块、电机转速估算模块和输出模块。
首先，输入模块用于采集泵控缸制动系统所有传感器信号、控制信号，并对传感器信号、控制信号进行处理，生成处理后的传感器信号和控制信号；
同时将生成的制动踏板开度信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、制动压力油箱压力信号、驻车制动蓄能器压力信号；CAN总线中传输的车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机扭矩信号和电机故障信息传递给异常状态识别模块用于信号状态诊断；
并同时将生成的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、驻车制动蓄能器压力信号、车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机转速变化率、电机扭矩信号传递给模式管控模块用于系统模式管控决策；
其次，标定参数设置模块用于与外部上位机通讯，接收上位机的配置文件，根据配置文件对模式管控模块、制动力解算模块所涉及的参数组的预设阈值进行配置；
同时将配置的制动起效判别阈值、驻车蓄能器压力低阈值、驻车蓄能器压力高阈值、制动液温度过高阈值、制动缸初始位置阈值、电机转速与泵出口压力关系图表阈值传递给模式管控模块用于系统模式管控决策；
并同时将配置的制动最大判别阈值、制动踏板变化率阈值、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、制动缸行程与制动力关系图表阈值传递给制动力解算模块用于制动力的解算。
其次，异常状态识别模块用于对泵控缸制动系统中的传感器、电磁阀、总线信号状态进行诊断；生成的诊断结果包括：制动力信号状态值、制动缸行程信号状态值、制动压力油箱压力信号状态值、驻车制动蓄能器压力信号状态值、制动液温度信号状态值、电磁阀状态值、总线信号状态值、故障码；
同时将制动力信号状态值、制动缸行程信号状态值、制动压力油箱压力信号状态值、驻车制动蓄能器压力信号状态值、制动液温度信号状态值、电磁阀状态值、总线信号状态值传递给模式管控模块，用于系统模式管控决策；
并同时将故障码传递给输出模块，用于故障显示和报警；
其次，模式管控模块用于进行系统模式管控决策(对系统控制模式进行管理)，包括系统自检模式单元、正常制动模式单元、应急制动模式单元、驻车制动模式单元和驻车蓄能器补油模式单元五个控制模式单元；
其中，自检模式单元用于判断是否接收到来自输入模块的传感器信号和控制信号以及来自异常状态识别模块的诊断结果，在接收到来自输入模块的传感器信号及控制信号、且诊断结果为正常的情况下，判断自检正常；
正常制动模式单元用于在自检正常的情况下，在制动踏板开度信号大于制动起效判别阈值时，依据制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动需求扭矩这些信息对电机转速和电机旋向进行控制，以实现车辆减速制动功能；
应急制动模式单元用于在制动踏板开度信号大于制动起效判别阈值，且诊断出正常制动未起效时，对应急制动电磁阀进行控制，以实现车辆应急制动功能；
驻车制动模式单元用于在控制装置接收到驻车指令时，对驻车制动电磁阀进行控制，以实现车辆驻车制动功能；
驻车蓄能器补油模式单元用于在驻车蓄能器压力低于驻车蓄能器压力低阈值，且制动踏板开度信号小于制动起效判别阈值或制动踏板快速释放时，(制动踏板开度减小，且制动踏板变化率大于制动踏板变化率阈值)，对驻车蓄能器补油电磁阀、电机转速和旋向进行控制，以实现对驻车蓄能器进行补油的功能；
同时模式管控模块还用于将正常制动模式指令、制动踏板开度信号、制动力信号、发电机回收扭矩信号、电机转速变化率、制动踏板开度变化率信号传递给制动力解算模块；
并同时模式管控模块还用于将驻车蓄能器补油模式指令传递给电机转速估算模块；
并同时模式管控模块还用于将应急制动模式指令、应急制动电磁阀开关信号、驻车制动模式指令、驻车制动电磁阀开关信号、蓄能器补油电磁阀开关信号传递给输出模块；
其次，制动力解算模块用于依据模式管控模块的控制指令、标定参数设置模块中的标定参数值、以及输入模块采集的制动踏板开度信号、制动力信号、发电机回收扭矩信号对制动过程中实时需求制动力进行估算，输出目标制动力。
同时将目标制动力、制动缸行程信号、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、制动缸行程与制动力关系图表传递给泵压力解算模块；
其次，泵压力解算模块用于依据制动力矩解算模块输出的目标制动力，考虑液压缸的动摩擦力、静摩擦力，以及动静摩擦力状态转换等因素，对需求的泵出口压力进行实时估算，输出泵出口目标压力。
同时将泵出口目标压力、电机转速信号、制动缸行程信号、制动力信号、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、电机转速与泵出口压力关系图表传递给电机转速解算模块；
其次，电机转速解算模块依据泵出口目标压力和驻车蓄能器补油模式指令估算电机转速及旋向；
同时将电机目标转速输出给输出模块；
最终，输出模块用于将电机目标转速转化为CAN总线信号传递给电机CAN；同时将蓄能器补油电磁阀驱动指令、应急制动电磁阀驱动指令、驻车制动电磁阀驱动指令分别转化成物理控制量，形成电磁阀驱动输出信息，驱动电磁阀动作；同时还将异常状态识别模块输出的故障码，形成故障码信号上传给整车，通过整车组合仪表进行对应的泵控缸制动系统进行信息显示。
参阅附图1所示，对本发明做进一步的描述。
输入模块1从电控单元寄存器中读取传感器信号和CAN总线信号，对信号进行降噪、滤波处理，按照工程单位对物理量进行转换，然后输出到异常状态识别模块3进行信号有效性诊断；输出到模式管控模块4进行控制模式管理；
标定参数设置模块2用于与上位机通讯，通过接收上位机的配置文件对制动起效判别阈值、制动最大判别阈值、制动踏板变化率阈值、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、驻车蓄能器压力低阈值、驻车蓄能器压力高阈值、制动液温度过高阈值、制动缸初始位置阈值、电机转速与泵出口压力关系图表、制动缸行程与制动力关系图表参数进行配置，并将配置参数分别传递给模式管控模块4和制动力解算模块5。
异常状态识别模块3通过电控单元的硬件诊断功能对系统中的所有位移、压力、力和温度传感器及连接线路进行诊断，对电磁阀及连接线路进行诊断；通过软件算法对位移、压力、力和温度传感器的信号阈值进行诊断，对总线信号的有效性进行诊断。并将诊断结果传递给模式管控模块4，将故障码传递给输出模块8。
模式管控模块4依据采集的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、驻车制动蓄能器压力信号、车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机转速变化率、电机扭矩信号和异常状态识别模块对信号的诊断结果，对系统自检、正常制动、应急制动、驻车制动和驻车蓄能器补油五种控制模式进行判断，并将五种控制模式指令传递给制动力解算模块5、电机转速估算模块7、输出模块8。
制动力解算模块5依据制动踏板开度、制动力、发电机回收扭矩、电机转速变化率、制动踏板开度变化率和模式管控模块的控制指令、标定参数设置模块中的标定参数阈值对制动过程中实时需求制动力进行估算，并将目标制动力传递给泵压力解算模块6。
泵压力解算模块6依据制动力矩解算模块5输出的目标制动力，结合液压缸的动摩擦力、静摩擦力，以及动静摩擦力状态转换等因素，对需求的泵出口压力进行实时估算，并将泵出口目标压力传递给电机转速估算模块7。
电机转速估算模块7一方面依据泵压力解算模块6输出的泵出口目标压力，结合电机转速、制动缸行程、制动力、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值和电机转速与泵出口压力关系图表信息估算电机目标转速；另一方面依据模式管控模块4输出的驻车蓄能器补油模式指令估算电机目标转速；并将电机目标转速传递给输出模块8。
输出模块8将电机转速估算模块7输出的电机目标转速转化成CAN总线信号，传输给电机控制器；将模式管控模块4输出的应急制动模式指令、应急制动电磁阀开关信号、驻车制动模式指令、驻车制动电磁阀开关信号、蓄能器补油电磁阀开关信号转化成物理控制量，驱动应急制动电磁阀、驻车制动电磁阀和蓄能器补油电磁阀工作,实现车辆应急制动、驻车制动和蓄能器补油控制；将异常状态识别模块3输出的故障码上传给整车，通过整车组合仪表进行对应的泵控缸制动系统进行信息显示。
各模块之间传递的参数见下表1。
Figure BDA0003580110020000151
Figure BDA0003580110020000161
表1模型平台传递参数表
本发明的控制装置模块的功能划分明确通用性好，整体控制时序逻辑清晰，模块间参数传递清晰，有利于系统集成，便于团队合作并行研发，从而大大提高控制软件的研发效率，该架构主要适用于泵控缸制动系统控制软件的开发。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种面向工程的泵控缸制动系统控制装置，其特征在于，包括：输入模块、标定参数设置模块、异常状态识别模块、模式管控模块、制动力解算模块、泵压力解算模块、电机转速估算模块和输出模块；
输入模块用于采集泵控缸制动系统所有传感器信号、控制信号，并对传感器信号、控制信号进行处理，生成处理后的传感器信号和控制信号；
同时将生成的制动踏板开度信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、制动压力油箱压力信号、驻车制动蓄能器压力信号；CAN总线中传输的车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机扭矩信号和电机故障信息传递给异常状态识别模块用于信号状态诊断；
并同时将生成的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、驻车制动蓄能器压力信号、车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机转速变化率、电机扭矩信号传递给模式管控模块用于系统模式管控决策；
其次，标定参数设置模块用于接收配置文件，根据配置文件对模式管控模块、制动力解算模块所涉及的参数组的预设阈值进行配置；
同时将配置的制动起效判别阈值、驻车蓄能器压力低阈值、驻车蓄能器压力高阈值、制动液温度过高阈值、制动缸初始位置阈值、电机转速与泵出口压力关系图表阈值传递给模式管控模块用于系统模式管控决策；
并同时将配置的制动最大判别阈值、制动踏板变化率阈值、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、制动缸行程与制动力关系图表阈值传递给制动力解算模块用于制动力的解算；
异常状态识别模块用于对泵控缸制动系统中的传感器、电磁阀、总线信号状态进行诊断；生成的诊断结果包括：制动力信号状态值、制动缸行程信号状态值、制动压力油箱压力信号状态值、驻车制动蓄能器压力信号状态值、制动液温度信号状态值、电磁阀状态值、总线信号状态值、故障码；
同时将制动力信号状态值、制动缸行程信号状态值、制动压力油箱压力信号状态值、驻车制动蓄能器压力信号状态值、制动液温度信号状态值、电磁阀状态值、总线信号状态值传递给模式管控模块，用于系统模式管控决策；
并同时将故障码传递给输出模块，用于故障显示和报警；
模式管控模块用于进行系统模式管控决策，包括系统自检模式单元、正常制动模式单元、应急制动模式单元、驻车制动模式单元和驻车蓄能器补油模式单元五个控制模式单元；
其中，自检模式单元用于判断是否接收到来自输入模块的传感器信号和控制信号以及来自异常状态识别模块的诊断结果，在接收到来自输入模块的传感器信号及控制信号、且诊断结果为正常的情况下，判断自检正常；
正常制动模式单元用于在自检正常的情况下，在制动踏板开度信号大于制动起效判别阈值时，依据制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动需求扭矩这些信息对电机转速和电机旋向进行控制，以实现车辆减速制动功能；
应急制动模式单元用于在制动踏板开度信号大于制动起效判别阈值，且诊断出正常制动未起效时，对应急制动电磁阀进行控制，以实现车辆应急制动功能；
驻车制动模式单元用于在接收到驻车指令时，对驻车制动电磁阀进行控制，以实现车辆驻车制动功能；
驻车蓄能器补油模式单元用于在驻车蓄能器压力低于驻车蓄能器压力低阈值，且制动踏板开度信号小于制动起效判别阈值或制动踏板快速释放时，对驻车蓄能器补油电磁阀、电机转速和旋向进行控制，以实现对驻车蓄能器进行补油的功能；
同时模式管控模块还用于将正常制动模式指令、制动踏板开度信号、制动力信号、发电机回收扭矩信号、电机转速变化率、制动踏板开度变化率信号传递给制动力解算模块；
同时模式管控模块还用于将驻车蓄能器补油模式指令传递给电机转速估算模块；
同时模式管控模块还用于将应急制动模式指令、应急制动电磁阀开关信号、驻车制动模式指令、驻车制动电磁阀开关信号、蓄能器补油电磁阀开关信号传递给输出模块；
制动力解算模块用于依据模式管控模块的控制指令、标定参数设置模块中的标定参数值、以及输入模块采集的制动踏板开度信号、制动力信号、发电机回收扭矩信号对制动过程中实时需求制动力进行估算，输出目标制动力；
同时将目标制动力、制动缸行程信号、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、制动缸行程与制动力关系图表传递给泵压力解算模块；
其次，泵压力解算模块用于依据制动力矩解算模块输出的目标制动力，考虑液压缸的动摩擦力、静摩擦力，以及动静摩擦力状态转换等因素，对需求的泵出口压力进行实时估算，输出泵出口目标压力；
同时将泵出口目标压力、电机转速信号、制动缸行程信号、制动力信号、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、电机转速与泵出口压力关系图表传递给电机转速解算模块；
其次，电机转速解算模块依据泵出口目标压力和驻车蓄能器补油模式指令估算电机转速及旋向；
同时将电机目标转速输出给输出模块；
输出模块用于将电机目标转速转化为CAN总线信号传递给电机CAN；同时将蓄能器补油电磁阀驱动指令、应急制动电磁阀驱动指令、驻车制动电磁阀驱动指令分别转化成物理控制量，形成电磁阀驱动输出信息，驱动电磁阀动作；同时还将异常状态识别模块输出的故障码，形成故障码信号上传给整车，进行对应的泵控缸制动系统的信息显示。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，制动踏板开度信号小于制动起效判别阈值或制动踏板快速释放时，制动踏板开度减小，且制动踏板变化率大于制动踏板变化率阈值。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标定参数设置模块用于接收来自外部上位机的配置文件，根据配置文件对模式管控模块、制动力解算模块所涉及的参数组的预设阈值进行配置。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，输出模块用于通过整车组合仪表进行对应的泵控缸制动系统进行信息显示。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置在Matlab/Simulink环境下设计实现。
6.一种如权利要求1至5中任一项所述装置实现的泵控缸制动系统控制方法。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
输入模块从电控单元寄存器中读取传感器信号和CAN总线信号，对信号进行降噪、滤波处理，按照工程单位对物理量进行转换，然后输出到异常状态识别模块进行信号有效性诊断；输出到模式管控模块进行控制模式管理；
标定参数设置模块通过接收配置文件对制动起效判别阈值、制动最大判别阈值、制动踏板变化率阈值、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值、驻车蓄能器压力低阈值、驻车蓄能器压力高阈值、制动液温度过高阈值、制动缸初始位置阈值、电机转速与泵出口压力关系图表、制动缸行程与制动力关系图表参数进行配置，并将配置参数分别传递给模式管控模块和制动力解算模块；
异常状态识别模块通过电控单元的硬件诊断功能对系统中的所有位移、压力、力和温度传感器及连接线路进行诊断，对电磁阀及连接线路进行诊断；对位移、压力、力和温度传感器的信号阈值进行诊断，对总线信号的有效性进行诊断，并将诊断结果传递给模式管控模块，将故障码传递给输出模块；
模式管控模块依据采集的制动踏板开度信号、制动踏板开度变化率信号、制动力信号、驻车制动开关信号、制动缸行程信号、制动液温度信号、驻车制动蓄能器压力信号、车速信号、发电机回收扭矩信号、电机转速信号、电机转速变化率、电机扭矩信号和异常状态识别模块对信号的诊断结果，对系统自检、正常制动、应急制动、驻车制动和驻车蓄能器补油五种控制模式进行判断，并将五种控制模式指令均传递给制动力解算模块、电机转速估算模块、输出模块；
制动力解算模块依据制动踏板开度、制动力、发电机回收扭矩、电机转速变化率、制动踏板开度变化率和模式管控模块的控制指令、标定参数设置模块中的标定参数阈值对制动过程中实时需求制动力进行估算，并将目标制动力传递给泵压力解算模块；
泵压力解算模块依据制动力矩解算模块输出的目标制动力，结合液压缸的动摩擦力、静摩擦力，以及动静摩擦力状态转换因素，对需求的泵出口压力进行实时估算，并将泵出口目标压力传递给电机转速估算模块；
电机转速估算模块一方面依据泵压力解算模块输出的泵出口目标压力，结合电机转速、制动缸行程、制动力、电机转速变化率、制动力调节阈值、电机转速变化率阈值和电机转速与泵出口压力关系图表信息估算电机目标转速；另一方面依据模式管控模块输出的驻车蓄能器补油模式指令估算电机目标转速；并将电机目标转速传递给输出模块；
输出模块将电机转速估算模块输出的电机目标转速转化成CAN总线信号，传输给电机控制器；将模式管控模块输出的应急制动模式指令、应急制动电磁阀开关信号、驻车制动模式指令、驻车制动电磁阀开关信号、蓄能器补油电磁阀开关信号转化成物理控制量，驱动应急制动电磁阀、驻车制动电磁阀和蓄能器补油电磁阀工作，实现车辆应急制动、驻车制动和蓄能器补油控制；将异常状态识别模块输出的故障码上传给整车，进行对应的泵控缸制动系统的信息显示。
8.一种如权利要求1至5中任一项所述装置在车辆制动系统控制软件开发技术领域中的应用。
9.一种如权利要求1至5中任一项所述装置在模型开发技术领域中的应用。
10.一种如权利要求6或7所述方法在车辆制动系统控制软件开发和模型开发技术领域中的应用。
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