一种兼容双电压的控制器信号处理装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种兼容双电压的控制器信号处理装置，其包括：接收端，用于接收输入信号，其中，所述输入信号为第一电压信号和第二电压信号中的一个；分压模块，用于对所述输入信号进行分压以生成分压信号；以及控制模块，所述控制模块与所述分压模块相连，所述控制模块具有A/D转换器，所述A/D转换器将所述分压信号转换成数字信号，所述控制模块根据选择的高低阈值与所述数字信号的比较结果对所述输入信号进行判断。该兼容双电压的控制器信号处理装置能够使得双电压系统的车型可以使用同一款整车控制器，大大节约了开发成本，可靠性还高。
【专利说明】—种兼容双电压的控制器信号处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车控制【技术领域】，特别涉及一种兼容双电压的控制器信号处理装置。
【背景技术】
[0002]整车控制器是整个电动汽车的核心控制部件，它采集档位信号、加速踏板信号、制动踏板信号以及其他部件的信号后，做出相应的判断，控制下层各个控制器的动作，协调电机控制系统、电池管理系统、充电控制系统、DC-DC、制动系统之间的功能转换和能量分配。因此，整车控制器在电动汽车的正常行驶、网络管理、故障诊断与处理、车辆的状态与监视等方面起着关键的作用。
[0003]电动汽车电气系统的额定电压一般有12V和24V两种，系统中的执行部件是分别按照12V和24V的电压标准设计的，这些执行部件输入给整车控制器的信号的电压范围会因为额定电压的不同而不同。对整车控制器而言，不能采用同样的方式来处理这些信号。因此，在现有的技术应用中，不同的电气系统都需要重新设计控制器。这样对于12V和24V的电气系统需要单独设计控制器，这就相当于两个项目开发。
[0004]现有技术存在的缺点是，针对两种系统的整车控制器，都要经历开发所必须的原理图设计、PCB设计、代码编写、测试验证、生产等工作，大大浪费了人力、物力以及时间成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0006]为此，本发明的目的在于提出一种兼容双电压的控制器信号处理装置，使得双电压系统的车型可以使用同一款整车控制器，大大节约了开发成本，可靠性还高。
[0007]为达到上述目的，本发明的实施例提出的兼容双电压的控制器信号处理装置，包括:接收端，用于接收输入信号，其中，所述输入信号为第一电压信号和第二电压信号中的一个；分压模块，用于对所述输入信号进行分压以生成分压信号；以及控制模块，所述控制模块与所述分压模块相连，所述控制模块具有A/D转换器，所述A/D转换器将所述分压信号转换成数字信号，所述控制模块根据选择的高低阈值与所述数字信号的比较结果对所述输入信号进行判断。
[0008]根据本发明实施例的兼容双电压的控制器信号处理装置，通过控制模块和分压模块对输入信号的处理，使得双电压系统的车型可以使用同一款的整车控制器，不仅节约了大量开发成本，数据处理的精度、通用性以及系统的安全可靠性也得到很大程度的提高。
[0009]在本发明的一个实施例中,所述输入信号为数字输入信号或模拟输入信号。
[0010]其中，所述高低阈值通过对所述控制模块标定获得。
[0011]根据实际情况在控制模块的软件中进行标定高低阈值，从而对输入信号进行判断，大大提闻了判断的精度。[0012]进一步地，所述分压模块包括:第一电阻，所述第一电阻的一端与所述接收端相连；以及第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另
一端接地。
[0013]并且，所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻的阻值。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，还包括:第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述接收端相连。
[0015]在本发明的另一个实施例中，所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，还包括:与所述第二电阻并联的滤波电容。
[0016]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1为根据本发明实施例的兼容双电压的控制器信号处理装置的电路图。
【具体实施方式】
[0019]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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0020]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0021]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0022]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0023]通常，在现有技术中，对于12V和24V的双电压系统，MCU (Micro Control Unit,微控制器)对高电平的判断阀值可以为0.65*Vcc，低电平的判断阀值可以为0.35*Vcc，其中Vcc为MCU的供电电压。下面则以高有效的数字输入信号为例作进一步说明。[0024]对于一个高有效的数字输入信号，接入MCU的普通I/O 口进行采集。应用到12V系统中时，取合适的分压比，使得IlV的数字输入信号对应0.65*Vcc，取Vcc=5V，即为3.25V,那么当输入信号大于IlV时，认为输入的是高电平。当输入信号为18.46V时,米样分压电路分压之后的电压值为18.46V* (3.25/12)=5V。若应用到24V系统中时，同样也会认为大于IlV的信号就是高电平，而且输入信号在大于18.46V的情况下MCU就达到了满量程，这样的设计是不合理的。
[0025]这就需要提出一种能够解决上述问题的兼容双电压的控制器信号处理装置，下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的兼容双电压的控制器信号处理装置。
[0026]如图1所示，该兼容双电压的控制器信号处理装置包括接收端10、分压模块11和控制模块12。
[0027]该兼容双电压的控制器信号处理装置通过接收端10接收输入信号，其中，输入信号为第一电压信号和第二电压信号中的一个。分压模块11用于对输入信号进行分压以生成分压信号。控制模块12与分压模块11相连，并且控制模块12具有A/D转换器13，A/D转换器13将分压信号即输入电压转换成数字信号，转换完成后，控制模块12根据选择的高低阈值与数字信号的比较结果对输入信号进行判断。即言，控制模块12根据设置的高低阈值来判断输入?目号是闻电平还是低电平。
[0028]在本发明的一个实施例中，通过接收端10接收的输入信号为可以数字输入信号，也可以为模拟输入信号。并且，控制模块12选择的高低阈值可以通过控制模块12中的软件进行标定获得。
[0029]根据实际情况在控制模块的软件中进行标定高低阈值，从而对输入信号进行判断，大大提闻了判断的精度。
[0030]在本发明的一个示例中，控制模块12可以为MCU。
[0031]具体地，在本发明的实施例中，如图1所示，分压模块11包括第一电阻Rl和第二电阻R2。其中，第一电阻Rl的一端与接收端10相连,第二电阻R2的一端与第一电阻Rl的另一端相连，第二电阻R2的另一端接地。在本实施例中，第一电阻Rl的阻值大于第二电阻R2的阻值，例如Rl可以为IOOK欧姆，R2可以为20Κ欧姆。
[0032]此外，在本发明的实施例中，如图1所示，该兼容双电压的控制器信号处理装置还包括第三电阻R3和滤波电容Cl。其中，第三电阻R3是下拉电阻，它的一端接地，第三电阻R3的另一端与接收端10相连，而滤波电容Cl与第二电阻R2相互并联连接。
[0033]在本发明的一个实施例中，当输入信号为数字信号时，将数字信号看作模拟信号接入MCU的A/D转换器口进行采集，并在MCU的软件中设定高电平和低电平的阈值。在本实施例中，为留一定的余量，分压模块11采用1:6的分压比，即Rl取值为IOOK欧姆，R2取值为20Κ欧姆，可读取的数字信号输入范围可以为(T30V。
[0034]在该实施例中，对于12V系统而言，可以定义8V以上为高电平，4V以下为低电平。则在软件中，8V对应的AD值为高电平的下限值，4V对应的AD值为低电平的上限值，A/D转换器采集到的AD值与8V和4V对应的AD值比较，判断输出是高电平还是低电平。对于24V系统而言，可以定义15.5V以上为高电平，8.14V以下为低电平。则在软件中，15.5V对应的AD值为高电平的下限值，8.14V对应的AD值为低电平的上限值，A/D转换器采集到的AD值与15.5V和8.14V对应的AD值比较，判断输出是高电平还是低电平。[0035]在本发明的这个实施例中，该兼容12V和24V系统的双电压的控制器信号处理装置将将数字输入信号看作是模拟量，并采用MCU的A/D 口进行采集。同时，分压模块11采用100K欧姆电阻Rl与20K欧姆电阻R2分压的办法，使12V和24V系统中的输入信号都能准确检测到。并且对于数字输入信号高、低电平的判断，是通过软件来实现的，而高、低电平的阈值是根据实际情况在软件中进行标定的。此外，该兼容12V和24V系统的双电压的控制器信号处理装置的电路形式既适用于数字信号，也适用于模拟信号。
[0036]根据本发明实施例的兼容双电压的控制器信号处理装置，通过控制模块12和分压模块11对输入信号的处理，使得双电压系统的车型可以使用同一款的整车控制器，不仅节约了大量开发成本，而且数据处理的精度、通用性以及系统的安全可靠性也得到了很大程度的提高。
[0037]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。
[0038]上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0039]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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0040]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，包括: 接收端，用于接收输入信号，其中，所述输入信号为第一电压信号和第二电压信号中的一个； 分压模块，用于对所述输入信号进行分压以生成分压信号；以及 控制模块，所述控制模块与所述分压模块相连，所述控制模块具有A/D转换器，所述A/D转换器将所述分压信号转换成数字信号，所述控制模块根据选择的高低阈值与所述数字信号的比较结果对所述输入信号进行判断。
2.如权利要求1所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，所述输入信号为数字输入信号或模拟输入信号。
3.如权利要求1所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，所述高低阈值通过对所述控制模块标定获得。
4.如权利要求1所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，所述分压模块包括: 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述接收端相连；以及 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地。
5.如权利要求4所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻的阻值。
6.如权利要求4所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，还包括: 第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述接收端相连。
7.如权利要求4所述的兼容双电压的控制器信号处理装置，其特征在于，还包括: 与所述第二电阻并联的滤波电容。
【文档编号】G05B19/04GK103809466SQ201210436874
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月5日 优先权日:2012年11月5日
【发明者】杜晓佳, 张春淮, 王可峰, 赵倩 申请人:北汽福田汽车股份有限公司