在液压式制动能量再生控制系统中，驾驶员通过操纵加速踏板和制动踏板来表达加速或减
速意图。而液压系统中电磁方向阀的通断、电磁离合器的结合／分离以及变量泵马达的有效
排量的调节都是由电子控制器集中控制自动完成的。控制系统方案如图

1 所示。

HBRS 控制系统电子控制器完成 3 大功能：状态检测、有效排量决策和有效排量执行逻辑控
制。状态检测模块根据传感器数据计算当前车速、制动踏板行程、加速踏板行程、蓄能器压力，
并根据车速进行微分得到车辆加速度，然后将这些状态信息传递给有效排量决策模块。有效
排量决策模块根据制动踏板开关、加速踏板开关和系统使能开关及档位开关判断驾驶员操纵
意图，从而决定系统工作模式

(制动能量回收模式、制动能量再生模式、制动能量保持模式或

强制泄压模式

)。有效排量执行逻辑控制模块根据车速、车辆加速度和制动踏板位置或加速踏

板位置查询最佳有效排量驱动电流匹配表，得到目标驱动电流参数，并根据车辆加速度对
驱动电流做微调。如果当前系统工作模式与目标工作模式不符，则发出控制指令驱动相应开
关电磁阀，使系统进人相应的工作模式，驱动电磁离合器电磁阀实现电磁离合器的结合或
分离；若当前系统驱动电流与目标驱动电流不符，则有效排量执行逻辑控制模块调整驱动
电流以驱动液压泵马达排量调整机构，完成系统工作模式各个电磁阀的驱动和液压泵马达
有效排量调整电流的控制。

2 实时系统建模

2．1 功能模块划分

功能模块是实时系统的基础研究对象，并且相关联的功能模块组成

1 个系统任务。在本文研

究的液压式制动能量再生控制系统中，共有

13 个功能模块，如表 1 所列。表中周期功能模

块相对时间轴周期性运行，触发模块只有在制动能量再生和制动能量回收工作模式中运行。

2．2 功能模块间的互连特征

HBRS 控制系统中各功能模块的互连特征由图 2 所示，图中箭头表示功能模块之间的关系
(有时序关系和资源共享关系 2 种)，箭头的方向表示时序，圆圈和方块表示功能块。圆圈的
功能块的前提条件互为与关系，方块功能块的前提条件是或关系，空心表示功能块的后续
操作没 有分 支，实心表示功能块具 有分 支， 其后 续功能块的执行由分支 逻辑决定：
I(x，y，z)为关系，x 为前提条件，y 为后续任务，z 为共享资源名称。ua 为车速，Iacc 为加
速踏板行程，

lbra 为制动踏板行程 Pac 为蓄能器压力，a 为车辆加速度，Ivg 为反馈电流。C1