整车控制器及其信号处理方法和信号处理装置(发明专利)

专利号:CN201510714026.7

申请人:北京新能源汽车股份有限公司

  • 公开号:CN105291874A
  • 申请日期:20151028
  • 公开日期:20160203
专利名称: 整车控制器及其信号处理方法和信号处理装置
专利名称(英文): Vehicle controller and signal processing method thereof and signal processing device thereof
专利号: CN201510714026.7 申请时间: 20151028
公开号: CN105291874A 公开时间: 20160203
申请人: 北京新能源汽车股份有限公司
申请地址: 102606 北京市大兴区采育经济开发区采和路1号
发明人: 吕振华; 王可峰; 李玉军; 李奇
分类号: B60L11/18; B60R16/023 主分类号: B60L11/18
代理机构: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 张大威
摘要: 本发明公开了一种整车控制器及其信号处理方法和信号处理装置,其中处理方法包括以下步骤:采集车辆的状态信号,并对状态信号进行静电防护处理;获取静电防护处理后的状态信号的电压值,并根据状态信号的电压值对状态信号进行分压处理;以及将分压处理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道。该方法能够采集到更多种类的输入信号,做到一个平台多个车型共用,降低了整车控制器开发成本目的,也可精简整车控制器电控单元构成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率。
摘要(英文): The invention discloses a vehicle controller and a signal processing method and signal processing device thereof. The processing method comprises the following steps of collecting the state signal of a vehicle, and performing electrostatic protection treatment on the state signal; obtaining the voltage value of the state signal after electrostatic protection treatment, performing voltage division treatment on the processed state signal according to the voltage value of the state signal; and transmitting the state signal after voltage division treatment to an A/D translating channel of the vehicle controller. According to the signal processing method disclosed by the invention, varied input signals can be collected; the purpose that a platform is shared by a plurality of vehicle types, so that the development cost of the vehicle controller is reduced is realized; the construction of the electronic control units of the vehicle controller can be simplified; the usage quantity of components is reduced and the failure probability is reduced.
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一种整车控制器的信号处理方法,其特征在于,包括以下步骤:采集车辆的状态信号,并对所述状态信号进行静电防护处理;获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态信号的电压值对所述状态信号进行分压处理;以及将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道。

1.一种整车控制器的信号处理方法,其特征在于,包括以下步骤: 采集车辆的状态信号,并对所述状态信号进行静电防护处理; 获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态信号的电压值对所述 状态信号进行分压处理;以及 将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道。

2.如权利要求1所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,根据所述状态信号 的电压值对所述状态信号进行分压处理,具体包括: 根据所述状态信号的电压值确定对应的预设分压比; 根据所述状态信号的电压值以及所述对应的预设分压比对所述状态信号进行分压处 理。

3.如权利要求2所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,所述预设分压比通 过以下步骤生成: 获取所述整车控制器中所述A/D转换通道的参考电压值; 根据所采集的状态信号的电压值以及所述A/D转换通道的参考电压值生成所述预设分 压比。

4.如权利要求1至3中任一项所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,在将 分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道之前,所述方法还包 括: 对分压处理后的所述状态信号进行滤波。

5.如权利要求1至4中任一项所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,其中, 所述状态信号包括5V模拟信号、12V模拟信号、12V开关信号以及12VPWM信号。

6.一种整车控制器的信号处理装置,其特征在于,包括: 信号采集模块,用于采集车辆的状态信号; 静电防护处理模块,用于对所述状态信号进行静电防护处理; 分压处理模块,用于获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态 信号的电压值对所述状态信号进行分压处理;以及 发送模块,用于将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通 道。

7.如权利要求6所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述分压处理模块 包括: 获取单元,用于获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值; 确定单元,用于根据所述状态信号的电压值确定对应的预设分压比; 分压处理单元,用于根据所述状态信号的电压值以及所述对应的预设分压比对所述状 态信号进行分压处理。

8.如权利要求7所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述分压处理模块 通过以下方式生成所述预设分压: 获取所述整车控制器中所述A/D转换通道的参考电压值; 根据所采集的状态信号的电压值以及所述A/D转换通道的参考电压值生成所述预设分 压比。

9.如权利要求6至8中任一项所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,还包 括: 滤波模块,用于在将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换 通道之前,将分压处理后的所述状态信号进行滤波。

10.如权利要求1所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述静电防护处 理模块通过二极管或者高压电容对所述状态信号进行静电防护处理。

11.如权利要求9所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述滤波模块为 RC一阶低通滤波器。

12.一种整车控制器,其特征在于,包括:如权利要求6至11中任一项所述的整车控 制器的信号处理装置。

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一种整车控制器的信号处理方法,其特征在于,包括以下步骤:采集车辆的状态信号,并对所述状态信号进行静电防护处理;获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态信号的电压值对所述状态信号进行分压处理;以及将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道。
原文:

1.一种整车控制器的信号处理方法,其特征在于,包括以下步骤: 采集车辆的状态信号,并对所述状态信号进行静电防护处理; 获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态信号的电压值对所述 状态信号进行分压处理;以及 将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道。

2.如权利要求1所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,根据所述状态信号 的电压值对所述状态信号进行分压处理,具体包括: 根据所述状态信号的电压值确定对应的预设分压比; 根据所述状态信号的电压值以及所述对应的预设分压比对所述状态信号进行分压处 理。

3.如权利要求2所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,所述预设分压比通 过以下步骤生成: 获取所述整车控制器中所述A/D转换通道的参考电压值; 根据所采集的状态信号的电压值以及所述A/D转换通道的参考电压值生成所述预设分 压比。

4.如权利要求1至3中任一项所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,在将 分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道之前,所述方法还包 括: 对分压处理后的所述状态信号进行滤波。

5.如权利要求1至4中任一项所述的整车控制器的信号处理方法,其特征在于,其中, 所述状态信号包括5V模拟信号、12V模拟信号、12V开关信号以及12VPWM信号。

6.一种整车控制器的信号处理装置,其特征在于,包括: 信号采集模块,用于采集车辆的状态信号; 静电防护处理模块,用于对所述状态信号进行静电防护处理; 分压处理模块,用于获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态 信号的电压值对所述状态信号进行分压处理;以及 发送模块,用于将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通 道。

7.如权利要求6所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述分压处理模块 包括: 获取单元,用于获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值; 确定单元,用于根据所述状态信号的电压值确定对应的预设分压比; 分压处理单元,用于根据所述状态信号的电压值以及所述对应的预设分压比对所述状 态信号进行分压处理。

8.如权利要求7所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述分压处理模块 通过以下方式生成所述预设分压: 获取所述整车控制器中所述A/D转换通道的参考电压值; 根据所采集的状态信号的电压值以及所述A/D转换通道的参考电压值生成所述预设分 压比。

9.如权利要求6至8中任一项所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,还包 括: 滤波模块,用于在将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换 通道之前,将分压处理后的所述状态信号进行滤波。

10.如权利要求1所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述静电防护处 理模块通过二极管或者高压电容对所述状态信号进行静电防护处理。

11.如权利要求9所述的整车控制器的信号处理装置,其特征在于,所述滤波模块为 RC一阶低通滤波器。

12.一种整车控制器,其特征在于,包括:如权利要求6至11中任一项所述的整车控 制器的信号处理装置。

翻译:
整车控制器及其信号处理方法和信号处理装置

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域,特别涉及一种整车控制器及其处理方法和处理装置。

背景技术

纯电动汽车整车控制系统的三大核心技术包括电机、电池和整车控制器。整车控制器 (VehicleControlUnit,简称VCU)对汽车的正常行驶、再生能量回收、网络管理、故 障诊断与处理、车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。一方面,VCU通过自身数据采 集模块获取驾驶员需求信息,另一方面与电机控制器、电池管理系统、电动辅助系统等部 件组成CAN总线网络(ControllerAreaNetwork,控制器局域网络),可以实时获取当前 整车状态、电机、电池、电动辅助等部件的参数。VCU的自身数据采集模块尤为重要,需 要通过硬线采集的输入信号包括加速踏板信号、档位信号、传感器信号、充电门板信号、 制动开关信号、车速信号和其他部件的输入信号等,并根据采集到的信号做出相应的处理, 采用优化算法协调电动辅助部件和电机运行,在满足驾驶员对整车的动力性和舒适性需求 的前提下,最大限度的节约电能的消耗。

目前,针对整车控制器对采集到的输入信号进行相应处理的技术方案,主要有两种类 型的整车控制器来实现:一种类型是纯电动汽车的整车控制器上有独立的模拟量处理电路 和独立的开关量处理电路,通过对硬线采集的输入信号进行处理后,再分别进入微控制器 的A/D引脚,但是,这种设计方案往往会使得硬件资源占用比较多,硬件设计上需要区分 出模拟和数字接口,针对外界采集进来的输入信号,如果不能做到正确区分,就会导致信 号处理错误,不能保证对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制的准确性,尤其系统 数据交换量大时,准确性和可靠性不能满足要求,从而影响整车性能;另一种类型是纯电 动汽车的整车控制器上输入信号处理电路仅适用于当前一款车型,当车型不同信号不同情 况发生时,找不到合适的处理电路加以匹配,就需要再重新开发该车型的整车控制器,从 而使得整车控制器的通用性不强,增加开发成本。

发明内容

本发明目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此,本发明的第一个目的在于提出一种整车控制器的信号处理方法,该方法通过分 压处理的方式可以实现不同类型的状态信号自动匹配需要的输入通道,达到整车控制器控 制整车的功能,做到一个平台多个车型共用从而降低了整车控制器开发成本的目的,并精 简了整车控制器的电控单元构成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率,并提高了 整车控制器的利用率。

本发明的第二个目的在于提出一种整车控制器的信号处理装置。

本发明的第三个目的在于提出一种整车控制器。

为达上述目的,根据本发明第一方面实施例提出的整车控制器的信号处理方法,包括 以下步骤:采集车辆的状态信号,并对所述状态信号进行静电防护处理;获取静电防护处 理后的所述状态信号的电压值,并根据所述状态信号的电压值对所述状态信号进行分压处 理;将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道。

根据本发明实施例的整车控制器的信号处理方法,可先采集车辆的状态信号,并对状 态信号进行静电防护处理,之后,可获取静电防护处理后的状态信号的电压值,并根据状 态信号的电压值对状态信号进行分压处理,最后,将分压处理后的状态信号发送至整车控 制器中的A/D转换通道,即通过分压处理的方式可以实现不同类型的状态信号自动匹配需 要的输入通道,达到整车控制器控制整车的功能,做到一个平台多个车型共用从而降低了 整车控制器开发成本的目的,并且,与现有技术中具有独立的模拟量处理电路和独立的开 关量处理电路的整车控制器的信号处理方法相比,本发明精简了整车控制器的电控单元构 成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率,并提高了整车控制器的利用率。

另外,根据本发明实施例上述的整车控制器的信号处理方法还可以具有以下附加的技 术特征:

根据所述状态信号的电压值对所述状态信号进行分压处理,具体包括:根据所述状态 信号的电压值确定对应的预设分压比;根据所述状态信号的电压值以及所述对应的预设分 压比对所述状态信号进行分压处理。

其中,在本发明的实施例中,所述预设分压比通过以下步骤生成:获取所述整车控制 器中所述A/D转换通道的参考电压值;根据所采集的状态信号的电压值以及所述A/D转换 通道的参考电压值生成所述预设分压比。

在将分压处理后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道之前,所述 方法还包括:对分压处理后的所述状态信号进行滤波。

其中,在本发明的实施例中,所述状态信号包括5V模拟信号、12V模拟信号、12V开 关信号以及12VPWM信号。

为达上述目的,根据本发明第二方面实施例提出的整车控制的信号处理装置,包括: 信号采集模块,用于采集车辆的状态信号;静电防护处理模块,用于对所述状态信号进行 静电防护处理;分压处理模块,用于获取静电防护处理后的所述状态信号的电压值,并根 据所述状态信号的电压值对所述状态信号进行分压处理;以及发送模块,用于将分压处理 后的所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道。

根据本发明实施例的整车控制器的信号处理装置,可通过信号采集模块采集车辆的状 态信号,静电防护处理模块对状态信号进行静电防护处理,分压处理模块获取静电防护处 理后的状态信号的电压值,并根据状态信号的电压值对状态信号进行分压处理,发送模块 将分压处理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道,即通过分压处理的方式可 以实现不同类型的状态信号自动匹配需要的输入通道,达到整车控制器控制整车的功能, 做到一个平台多个车型共用从而降低了整车控制器开发成本的目的,并且,与现有技术中 具有独立的模拟量处理电路和独立的开关量处理电路的整车控制器的信号处理方法相比, 本发明精简了整车控制器的电控单元构成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率, 并提高了整车控制器的利用率。

另外,根据本发明实施例上述的整车控制器的信号处理装置还可以具有如下附加的技 术特征:

所述分压处理模块包括:获取单元,用于获取静电防护处理后的所述状态信号的电压 值;确定单元,用于根据所述状态信号的电压值确定对应的预设分压比;分压处理单元, 用于根据所述状态信号的电压值以及所述对应的预设分压比对所述状态信号进行分压处 理。

其中,在本发明的实施例中,所述分压处理模块通过以下方式生成所述预设分压:获 取所述整车控制器中所述A/D转换通道的参考电压值;根据所采集的状态信号的电压值以 及所述A/D转换通道的参考电压值生成所述预设分压比。

在本发明的实施例中,所述信号处理装置还包括:滤波模块,用于在将分压处理后的 所述状态信号发送至所述整车控制器中的A/D转换通道之前,将分压处理后的所述状态信 号进行滤波。

其中,在本发明的实施例中,所述滤波模块为RC一阶低通滤波器。

所述静电防护处理模块通过二极管或者高压电容对所述状态信号进行静电防护处理。

为达上述目的,根据本发明第三方面实施例提出的整车控制器,包括:本发明第二方 面实施例所述的整车控制器的信号处理装置。

根据本发明实施例的整车控制器,可通过信号处理装置中的信号采集模块采集车辆的 状态信号,静电防护处理模块对状态信号进行静电防护处理,分压处理模块获取静电防护 处理后的状态信号的电压值,并根据状态信号的电压值对状态信号进行分压处理,发送模 块将分压处理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道,即通过分压处理的方式 可以实现不同类型的状态信号自动匹配需要的输入通道,达到整车控制器控制整车的功能, 做到一个平台多个车型共用从而降低了整车控制器开发成本的目的,并且,与现有技术中 具有独立的模拟量处理电路和独立的开关量处理电路的整车控制器的信号处理方法相比, 本发明精简了整车控制器的电控单元构成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率, 并提高了整车控制器的利用率。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明 显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显 和容易理解,其中:

图1是根据本发明一个实施例的整车控制器的信号处理方法的流程图;

图2是根据本发明一个实施例的整车控制器的信号处理装置的结构示意图;

图3是根据本发明一个实施例的分压处理模块的结构示意图;以及

图4是根据本发明另一个实施例的整车控制器的信号处理装置的结构示意图。

附图标注:

整车控制器的信号处理装置100、信号采集模块10、静电防护处理模块20、分压处理 模块30、发送模块40、滤波模块50、获取单元31、确定单元32和分压处理单元33。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

目前,纯电动汽车整车控制系统的三大核心技术包括电机、电池和整车控制器。其中, 整车控制器对汽车的正常行驶、再生能量回收、网络管理、故障诊断与处理、车辆的状态 与监视等功能起着关键的作用。一方面,VCU通过自身数据采集模块获取驾驶员需求信息, 另一方面与电机控制器、电池管理系统、电动辅助系统等部件组成CAN总线网络,可以实 时获取当前整车状态、电机、电池、电动辅助等部件的参数。VCU的自身数据采集模块尤 为重要,需要通过硬线采集的输入信号包括加速踏板信号、档位信号、传感器信号、充电 门板信号、制动开关信号、车速信号和其他部件的输入信号等,并根据采集到的信号做出 相应的处理,采用优化算法协调电动辅助部件和电机运行,在满足驾驶员对整车的动力性 和舒适性需求的前提下,最大限度的节约电能的消耗。

因此,为了可以使得整车控制器能够采集到更多种类的输入信号,并做到一个平台多 个车型共用,不同的车型通过该整车控制器自动匹配需要的输入通道,达到整车控制器控 制整车的功能,本发明提出了一种可以使得整车控制器实现输入信号自动匹配功能的整车 控制器及其信号处理方法和信号处理装置。具体地,下面参照附图描述本发明实施例的整 车控制器及其信号处理方法和信号处理装置。

图1是根据本发明一个实施例的整车控制器的信号处理方法的流程图。如图1所示, 该信号处理方法可以包括:

S1,采集车辆的状态信号,并对状态信号进行静电防护处理。

其中,在本发明的实施例中,状态信号可包括但不限于5V模拟信号、12V模拟信号、 12V开关信号以及12VPWM(PulseWidthModulation,脉冲宽度调制)信号等。

具体地,可通过硬线来采集车辆中的各种状态信号,如加速踏板信号、档位信号、传 感器信号、充电门板信号、制动开关信号、车速信号和其他部件的输入信号等,这些信号 可以是具有不同的电压值,例如5V、12V、25V等,在采集到这些信号之后,可对这些信号 进行静电防护处理。

可以理解,静电是一种客观存在的自然现象,其特点是长时间积聚、高电压(可以产生 几千伏甚至上万伏的静电)、低电量、小电流和作用时间短等,如果整车控制器PCB板 (PrintedCircuitBoard,印制线路板)设计的不好,引入静电后,会引起元器件的损坏 甚至影响整车控制器功能。因此,为了避免整车控制器PCB板上的静电引起元器件的损坏 甚至影响整车控制器功能,确保整车控制系统的安全性和可靠性,可通过采用二极管或者 高压电容来对采集到的状态信号进行ESD(Electro-Staticdischarge,静电释放)保护 处理。

S2,获取静电防护处理后的状态信号的电压值,并根据状态信号的电压值对状态信号 进行分压处理。

可以理解,由于状态信号的电压值不同,且该电压值可能会大于整车控制器中A/D (Analog/Digital,模拟/数字)转换通道的参考电压值,所以,为了保障状态信号能够正 常输入到A/D转换通道,则需将该状态信号的电压值变为小于或等于该A/D转换通道的参 考电压值,因此,需对状态信号进行分压处理。具体而言,在本发明的实施例中,可先获 取静电防护处理的各个状态信号的电压值,之后,可根据状态信号的电压值确定对应的预 设分压比,然后,根据状态信号的电压值以及对应的预设分压比对状态信号进行分压处理。

其中,在本发明的一个实施例中,上述预设分压比可以是预先设定的,该值可以是根 据设计人员的实验数据以及工作经验而得到的经验值。

在本发明的另一个实施例中,上述预设分压比可通过以下步骤生成:获取整车控制器 中A/D转换通道的参考电压值,并根据所采集的状态信号的电压值以及A/D转换通道的参 考电压值生成预设分压比。也就是说,在对采集到的状态信号进行分压处理时,需先考虑 整车控制器中A/D转换通道的参考电压值,并根据A/D转换通道的参考电压值以及所采集 到的状态信号的电压值的不同生成不同的预设分压比。由此,可以看出,上述预设分压比 可以是一个,还可以是多个,具体可根据实际需求来限定。例如,假设A/D转换通道的参 考电压值为5V,当状态信号的电压值为12V时,该预设分压比可为0.25,当状态信号的电 压值为5V时,该预设分压比可为0.5,当状态信号的电压值为25V时,该预设分压比可为 0.2等。

举例而言,假设采集到的状态信号为12V模拟信号,在获取到该状态信号的电压值为 12V之后,可根据该电压值确定其对应的预设分压比为0.25,并根据状态信号的电压值12V 以及对应的预设分压比0.25对该状态信号进行分压处理,可以看出,分压处理后的状态信 号的电压值为3V。

可以理解,在本发明的实施例中,可通过分压电路来实现状态信号的分压处理,该分 压电路可由两个几十K的电阻组成,其中一个电阻起限流作用,与另一个接地的电阻进行 分压。优选地,最高可实现对25V的输入信号进行分压处理。

S3,将分压处理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道。

由此,在分压处理过程中,只需根据不同的预设分压比即可将状态信号的电压值降低 为A/D转换通道的参考电压值以下,保障具有不同电压值的状态信号均能够输入到A/D转 换通道,实现了输入信号自动匹配的功能,不需要额外的处理电路,达到了整车控制器控 制整车的功能,提高了整车控制器利用率。

为了保障信号的质量,进一步地,在本发明的一个实施例中,在将分压处理后的状态 信号发送至整车控制器中的A/D转换通道之前,该信号处理方法还可包括:对分压处理后 的状态信号进行滤波。具体地,可通过滤波保护电路对分压处理后的状态信号进行滤波, 以滤掉信号上的高频干扰。其中,滤波保护电路可以是由电阻和电容组成的R(电阻)C(电 容)一阶低通滤波器,其主要就是滤掉信号上的高频干扰。这样,将经滤波保护电路滤波 后的状态信号送入到整车控制器的A/D转换通道端。

根据本发明实施例的整车控制器的信号处理方法,可先采集车辆的状态信号,并对状 态信号进行静电防护处理,之后,可获取静电防护处理后的状态信号的电压值,并根据状 态信号的电压值对状态信号进行分压处理,最后,将分压处理后的状态信号发送至整车控 制器中的A/D转换通道,即通过分压处理的方式可以实现不同类型的状态信号自动匹配需 要的输入通道,达到整车控制器控制整车的功能,做到一个平台多个车型共用从而降低了 整车控制器开发成本的目的,并且,与现有技术中具有独立的模拟量处理电路和独立的开 关量处理电路的整车控制器的信号处理方法相比,本发明精简了整车控制器的电控单元构 成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率,并提高了整车控制器的利用率。

为了实现上述实施例,本发明还提出了一种整车控制器的信号处理装置。

图2是根据本发明一个实施例的整车控制器的信号处理装置的结构示意图。如图2所 示,整车控制器的信号处理装置100包括:信号采集模块10、静电防护处理模块20、分压 处理模块30和发送模块40。

具体地,信号采集模块10用于采集车辆的状态信号。其中,在本发明的实施例中,状 态信号可包括但不限于5V模拟信号、12V模拟信号、12V开关信号以及12VPWM信号等。 更具体地,信号采集模块10可通过硬线来采集车辆中的各种状态信号,如加速踏板信号、 档位信号、传感器信号、充电门板信号、制动开关信号、车速信号和其他部件的输入信号 等,这些信号可以是具有不同的电压值,例如5V、12V、25V等。

静电防护处理模块20用于对状态信号进行静电防护处理。

可以理解,静电是一种客观存在的自然现象,其特点是长时间积聚、高电压(可以产生 几千伏甚至上万伏的静电)、低电量、小电流和作用时间短等,如果整车控制器PCB板设计 的不好,引入静电后,会引起元器件的损坏甚至影响整车控制器功能。因此,为了避免整 车控制器PCB板上的静电引起元器件的损坏甚至影响整车控制器功能,确保整车控制系统 的安全性和可靠性,在信号采集模块10采集到这些状态信号之后,静电防护处理模块20 可通过采用二极管或者高压电容来对采集到的状态信号进行ESD保护处理。

分压处理模块30用于获取静电防护处理后的状态信号的电压值,并根据状态信号的电 压值对状态信号进行分压处理。

可以理解,由于状态信号的电压值不同,且该电压值可能会大于整车控制器中A/D (Analog/Digital,模拟/数字)转换通道的参考电压值,所以,为了保障状态信号能够正 常输入到A/D转换通道,则需将该状态信号的电压值变为小于或等于该A/D转换通道的参 考电压值,因此,分压处理模块30需对状态信号进行分压处理。

还可以理解,在本发明的实施例中,分压处理模块30可通过分压电路来实现状态信号 的分压处理,该分压电路可由两个几十K的电阻组成,其中一个电阻起限流作用,与另一 个接地的电阻进行分压。优选地,最高可实现对25V的输入信号进行分压处理。

具体而言,在本发明的一个实施例中,如图3所示,分压处理模块30可包括:获取单 元31、确定单元32和分压处理单元33。

具体地,获取单元31可用于获取静电防护处理后的状态信号的电压值。确定单元32 可用于根据状态信号的电压值确定对应的预设分压比。分压处理单元33可用于根据状态信 号的电压值以及对应的预设分压比对状态信号进行分压处理。

其中,在本发明的一个实施例中,上述预设分压比可以是预先设定的,该值可以是根 据设计人员的实验数据以及工作经验而得到的经验值。

在本发明的另一个实施例中,分压处理模块30可通过以下步骤生成上述预设分压比: 获取整车控制器中A/D转换通道的参考电压值,并根据所采集的状态信号的电压值以及A/D 转换通道的参考电压值生成预设分压比。也就是说,分压处理模块30在对采集到的状态信 号进行分压处理时,需先考虑整车控制器中A/D转换通道的参考电压值,并根据A/D转换 通道的参考电压值以及所采集到的状态信号的电压值的不同生成不同的预设分压比。由此, 可以看出,上述预设分压比可以是一个,还可以是多个,具体可根据实际需求来限定。例 如,假设A/D转换通道的参考电压值为5V,当状态信号的电压值为12V时,该预设分压比 可为0.25,当状态信号的电压值为5V时,该预设分压比可为0.5,当状态信号的电压值为 25V时,该预设分压比可为0.2等。

举例而言,假设采集到的状态信号为12V模拟信号,在获取单元31获取到该状态信号 的电压值为12V之后,确定单元32可根据该电压值确定其对应的预设分压比为0.25,分 压处理单元33根据状态信号的电压值12V以及对应的预设分压比0.25对该状态信号进行 分压处理,可以看出,分压处理后的状态信号的电压值为3V。

发送模块40用于将分压处理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道。由此, 在分压处理过程中,只需根据不同的预设分压比即可将状态信号的电压值降低为A/D转换 通道的参考电压值以下,保障具有不同电压值的状态信号均能够输入到A/D转换通道,实 现了输入信号自动匹配的功能,不需要额外的处理电路,达到了整车控制器控制整车的功 能,提高了整车控制器利用率。

为了保障信号的质量,进一步地,在本发明的一个实施例中,如图4所示,该信号处 理装置还可包括:滤波模块50,滤波模块50可用于在将分压处理后的状态信号发送至整 车控制器中的A/D转换通道之前,将分压处理后的状态信号进行滤波。

具体地,滤波模块50可通过滤波保护电路对分压处理后的状态信号进行滤波,以滤掉 信号上的高频干扰。其中,滤波保护电路可以是由电阻和电容组成的R(电阻)C(电容) 一阶低通滤波器,其主要就是滤掉信号上的高频干扰。这样,发送模块40可以将经滤波模 块50滤波后的状态信号送入到整车控制器的A/D转换通道端。

根据本发明的整车控制器的信号处理装置,可通过信号采集模块采集车辆的状态信号, 静电防护处理模块对状态信号进行静电防护处理,分压处理模块获取静电防护处理后的状 态信号的电压值,并根据状态信号的电压值对状态信号进行分压处理,发送模块将分压处 理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道,即通过分压处理的方式可以实现不 同类型的状态信号自动匹配需要的输入通道,达到整车控制器控制整车的功能,做到一个 平台多个车型共用从而降低了整车控制器开发成本的目的,并且,与现有技术中具有独立 的模拟量处理电路和独立的开关量处理电路的整车控制器的信号处理方法相比,本发明精 简了整车控制器的电控单元构成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率,并提高了 整车控制器的利用率。

为了实现上述实施例,本发明还提出了一种整车控制器,包括:本发明上述任一个实 施例的整车控制器的信号处理装置。

根据本发明实施例的整车控制器,可通过信号处理装置中的信号采集模块采集车辆的 状态信号,静电防护处理模块对状态信号进行静电防护处理,分压处理模块获取静电防护 处理后的状态信号的电压值,并根据状态信号的电压值对状态信号进行分压处理,发送模 块将分压处理后的状态信号发送至整车控制器中的A/D转换通道,即通过分压处理的方式 可以实现不同类型的状态信号自动匹配需要的输入通道,达到整车控制器控制整车的功能, 做到一个平台多个车型共用从而降低了整车控制器开发成本的目的,并且,与现有技术中 具有独立的模拟量处理电路和独立的开关量处理电路的整车控制器的信号处理方法相比, 本发明精简了整车控制器的电控单元构成,减少了元器件的使用数量,降低了失效概率, 并提高了整车控制器的利用率。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个 或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分, 并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序, 包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的 实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实 现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令 执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行 系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设 备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播 或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用 的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布 线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读 存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式 光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸 或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解 译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机 存储器中。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实 施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或 固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路 的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现 场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中, 该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各 个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既 可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以 软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读 取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具 体的限定。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点 包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必 须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的 技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的, 不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。

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