本发明涉及电动汽车电子控制技术领域，具体来说，涉及一种电动汽车电子油门踏板信号的处理方法。
背景技术：
汽车工业是综合性工业，反映了一个国家的综合工业水平。从历史上看，从工业化中期到最后完成工业化和现代化，没有一个大国强国不是靠汽车工业的高速发展来完成这一过程与历史使命的。汽车工业在国家经济成长和社会进步中的重要作用，可以从创造巨大国民生产总值、带动交通运输、军事等相关产业发展、促进新技术发展、创造出口和外汇储备、增加就业和财政收入等多方面体现。汽车电子控制单元(ecu)是现代汽车中技术含量最高、利润空间最大的部件之一，长期以来一直受到汽车生产厂商及零部件供应商的高度重视。在高新科技飞速发展的今天，随着人们对汽车的安全性、动力性、经济性、操纵性、舒适性、排放等方面的要求不断提高，汽车上应用的电子装备功能不断增加，性能不断提高，而价格也不断下降。
动力系统控制是汽车电控系统中最为关键的部分。该系统接受驾驶员的驾驶输入，如油门信号、制动信号、档位信号、电机转速信号、电机转矩信号等，经过合理的解析，输出为需求转矩，再经过滤波处理和限制处理，最终输出的力矩信号通过can总线传递给电机控制器，电机控制器输出指定的力矩信号。所以，对电子油门踏板信号的解析起着承上启下至关重要的一步。一旦电子油门信号解析有误，将导致车辆失控，甚至出现严重的安全问题。因而在解析电子油门踏信号时，要考虑各种故障的发生，设计相应的故障保护机制，确保在任何工况下，从该功能模块输出的油门踏板值都是安全可靠的。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种电动汽车电子油门踏板信号的处理方法，可在处理油门踏板信号异常的情况下，通过适当的故障处理控制策略，保证车辆安全可靠的工作，防止引发非期望的车辆动作。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动汽车电子油门踏板信号的处理方法，包括以下步骤：
s1信号转换，根据电子油门踏板的踩踏深浅，至少采集两路互不相同的模拟信号，并将所述模拟信号转化成相应的电压信号后，得到两路油门信号；
s2故障检测，将两路所述油门信号分别与各自对应的满量程电压值、空行程电压值进行比较，判断出两路所述油门信号是否存在故障，并根据两路所述油门信号的比值判断两路所述油门信号是否同步；
s3故障处理，当两路所述油门信号同步且两路所述油门信号中有一路存在故障时选择输出不存在故障的油门信号，或者当两路所述油门信号同步且两路所述油门信号中均不存在故障时选择输出其中一路油门信号，或者当两路所述油门信号不同步且两路所述油门信号中均不存在故障时，选择输出电压值较小的油门信号，或者当两路所述油门信号不同步且两路所述油门信号中有一路存在故障时，选择输出零信号作为油门踏板的开度值，又或者当两路所述油门信号中均存在故障时，选择输出零信号作为油门踏板的开度值；
s4滤波处理，将故障处理后得到的所述油门信号进行防跳变和去毛刺处理；
s5归一化处理，将滤波处理后的所述油门信号进行归一化处理以获得其百分比作为油门踏板的开度值。
进一步地，还包括以下步骤：
s6制动踏板信号判断，实时检测制动踏板是否发出制动信号，当检测到制动信号时输出零信号作为油门踏板的开度值。
进一步地，在s1中，通过与整车控制器vcu连接的位置传感器来采集所述模拟信号，通过与整车控制器vcu连接的adc模块来将所述模拟信号转化成相应的所述电压信号。
进一步地，在s1中，将所述模拟信号转化成相应的所述电压信号时采用的公式为adc_vref*result/2n，其中adc_vref为adc模块的参考电压，result为adc模块对应的结果寄存器的值，n为采样精度。
进一步地，在s2中，在s2中，当所述油门信号的电压值高于与其对应的所述满量程电压值或低于与其对应的所述空行程电压值时，判断出该油门信号存在故障。
进一步地，在s2中，将两路所述油门信号的比值与标准比值范围进行比较，判断出两路所述油门信号是否同步，或者将两路所述油门信号的比值与预期比值作差后判断其差值是否超过标定值，以判断出两路所述油门信号是否同步。
进一步地，在s4中，将两个运行周期内的所述油门信号分别对应的油门踏板位置进行比较，判断其变化值是否超过了油门踏板行程的50%，以判断出是否要通过将第二个运行周期的油门信号忽略的方式进行防跳变处理，将两个运行周期内的所述油门信号进行比较，并将变化值与标准变化值进行比较，根据比较结果通过仅采用某一运行周期的油门信号的方式进行去毛刺处理。
进一步地，在s5中，归一化处理采用的公式为p=（油门信号-与该油门信号对应的空行程电压值）/（与该油门信号对应的满量程电压值-与该油门信号对应的空行程电压值）*100。
本发明的有益效果：集信号转换、故障检测、故障处理、滤波处理、归一化处理、制动踏板信号判断等多种功能于一体，能够在信号出现异常、不合理以及故障的情况下，通过适当的判断策略及故障应对机制，防止引发非期望的车辆加速和减速行为，从而保证用油门踏板信号作为输入的其它动力系统控制功能模块能够安全、可靠地工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的电动汽车电子油门踏板信号的处理方法的流程框图；
图2是根据本发明实施例所述的整车控制器vcu的连接框图；
图3是根据本发明实施例所述的故障处理的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，根据本发明实施例所述的一种电动汽车电子油门踏板信号的处理方法，包括以下步骤：
s1信号转换，根据电子油门踏板的踩踏深浅，至少采集两路互不相同的模拟信号，并将所述模拟信号转化成相应的电压信号后，得到两路油门信号；
s2故障检测，将两路所述油门信号分别与各自对应的满量程电压值、空行程电压值进行比较，判断出两路所述油门信号是否存在故障，并根据两路所述油门信号的比值判断两路所述油门信号是否同步；
s3故障处理，当两路所述油门信号同步且两路所述油门信号中有一路存在故障时选择输出不存在故障的油门信号，或者当两路所述油门信号同步且两路所述油门信号中均不存在故障时选择输出其中一路油门信号，或者当两路所述油门信号不同步且两路所述油门信号中均不存在故障时，选择输出电压值较小的油门信号，或者当两路所述油门信号不同步且两路所述油门信号中有一路存在故障时，选择输出零信号作为油门踏板的开度值，又或者当两路所述油门信号中均存在故障时，选择输出零信号作为油门踏板的开度值；
s4滤波处理，将故障处理后得到的所述油门信号进行防跳变和去毛刺处理；
s5归一化处理，将滤波处理后的所述油门信号进行归一化处理以获得其百分比作为油门踏板的开度值。
在本发明的一个具体实施例中，还包括以下步骤：
s6制动踏板信号判断，实时检测制动踏板是否发出制动信号，当检测到制动信号时输出零信号作为油门踏板的开度值。
在本发明的一个具体实施例中，在s1中，通过与整车控制器vcu连接的位置传感器来采集所述模拟信号，通过与整车控制器vcu连接的adc模块来将所述模拟信号转化成相应的所述电压信号。
在本发明的一个具体实施例中，在s1中，将所述模拟信号转化成相应的所述电压信号时采用的公式为adc_vref*result/2n，其中adc_vref为adc模块的参考电压，result为adc模块对应的结果寄存器的值，n为采样精度。
在本发明的一个具体实施例中，在s2中，在s2中，当所述油门信号的电压值高于与其对应的所述满量程电压值或低于与其对应的所述空行程电压值时，判断出该油门信号存在故障。
在本发明的一个具体实施例中，在s2中，将两路所述油门信号的比值与标准比值范围进行比较，判断出两路所述油门信号是否同步，或者将两路所述油门信号的比值与预期比值作差后判断其差值是否超过标定值，以判断出两路所述油门信号是否同步。
在本发明的一个具体实施例中，在s3中，当两路所述油门信号同步且两路所述油门信号都不存在故障时，选择电压值较小的油门信号作为输出，或者当两路所述油门信号同步且其中一路所述油门信号存在故障时，选择不存在故障的油门信号作为输出，或者当两路所述油门信号不同步且两路所述油门信号都不存在故障时，选择电压值较小的油门信号作为输出，或者当两路所述油门信号不同步且其中一路所述油门信号存在故障时，选择不存在故障的油门信号作为输出。
在本发明的一个具体实施例中，在s4中，将两个运行周期内的所述油门信号分别对应的油门踏板位置进行比较，判断其变化值是否超过了油门踏板行程的50%，以判断出是否要通过将第二个运行周期的油门信号忽略的方式进行防跳变处理，将两个运行周期内的所述油门信号进行比较，并将变化值与标准变化值进行比较，根据比较结果通过仅采用某一运行周期的油门信号的方式进行去毛刺处理。
在本发明的一个具体实施例中，在s5中，归一化处理采用的公式为p=（油门信号-与该油门信号对应的空行程电压值）/（与该油门信号对应的满量程电压值-与该油门信号对应的空行程电压值）*100。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明首先通过整车控制器vcu上的adc模块将采集到的电子油门踏板地两路模拟信号，转换成电压信号；然后对两路电压信号进行故障检测，并经过故障处理来获得的某一路电压信号，此时原来的两路电压信号已经转换成一路信号；再对此路电压信号进行滤波处理，将滤波后的电压信号进行归一化处理，获得百分比数值，即油门踏板开度值，整车控制器vcu通过油门踏板开度值来控制电机控制器输出指定的力矩信号；并且当驾驶员同时踩下油门踏板和制动踏板时，制动踏板发出的制动信号优先处理，将油门踏板开度值置0，制动信号置1处理。
具体的，信号转换：踩踏电子油门踏板时经油门踏板传感器（即位置传感器）采集两路模拟信号后传输给整车控制器vcu，然后经adc模块转换为电压信号后，得到两路油门信号，并分别命名为第一电子油门信号和第二电子油门信号，模拟信号转换为电压信号时，采用的公式为adc_vref*result/2n，其中adc_vref为adc模块的参考电压，result为adc模块对应的结果寄存器的值，n代表采样精度。通常adc_vref为5v或者3.3v，若adc模块的采样精度为12位，则n取值为12。
故障检测：第一电子油门信号电压值的取值范围为1v-4.2v，第二电子油门信号电压值的取值范围为0.5v-2.1v，第二电子油门信号电压值为第一电子油门信号电压值的一半。第一电子油门信号电压值与第一电子油门信号的满量程电压值4.2v进行比较，若第一电子油门信号电压值高于4.2v说明有故障；同理，第二电子油门信号电压值与第二电子油门信号的满量程电压值2.1v进行比较，若第二电子油门信号电压值高于2.1v说明有故障。其次检测电子油门信号的空行程电压值（可标定），第一电子油门信号电压值与第一电子油门信号的空行程电压值1v进行比较，若第一电子油门信号电压值低于1v说明有故障；同理，若第二电子油门信号电压值低于第二电子油门信号的空行程电压值0.5v说明有故障。并且第一电子油门信号电压值与第二电子油门信号电压值会经过信号同步性检测，即两路电子油门信号存在着一定的比例关系（即比例为1.8到2.2的标准比值范围），当故障检测模块检测到第一电子油门信号电压值和第二电子油门信号电压值的比值与预期比值的差异超过一个标定值时，表示两路电子油门信号不同步，否则同步。
故障处理：根据故障检测输出的信号状态，选择安全的电子油门信号。当信号同步时，两路电子油门信号都不存在故障时，选择第二电子油门信号作为输出；当信号同步时，第一电子油门信号不存在故障，第二电子油门信号存在故障时，选择第一电子油门信号作为输出；当信号同步时，第二电子油门信号不存在故障，第一电子油门信号存在故障时，选择第二电子油门信号作为输出；当信号不同步时，两路电子油门信号都不存在故障时，选择电压值较小的油门信号作为输出；当信号不同步时，两路电子油门信号都存在故障时，输出零信号；其他情况下均输出零信号。
滤波处理：首先要经过防跳变处理，其原理是在两个运行周期内（一个运行周期为10ms），若经故障处理后输出的油门信号的变化值大于2v，相当于20ms内油门踏板位置变化超过了油门踏板行程的50%，则认为该变化不合理而忽略第二个运行周期的油门信号；其次要经过去毛刺处理，目的是消除油门信号的频繁小幅变化，即在两个运行周期内，油门信号电压变化值小于0.01v，则忽略此次变化，保持第一个运行周期的油门信号电压值；否则当电压变化值大于0.01v，才采用第二个运行周期的油门信号电压值。
归一化处理：采用公式p=（油门信号-与该油门信号对应的空行程电压值）/（与该油门信号对应的满量程电压值-与该油门信号对应的空行程电压值）*100，对电子油门踏板电压信号进行归一化处理，以获取油门信号归一化后的百分比数值。
制动踏板信号判断：当驾驶员同时踩下油门踏板和制动踏板时，整车控制器vcu收到该制动信号，并将油门踏板开度值置0，制动信号置1处理。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，集信号转换、故障检测、故障处理、滤波处理、归一化处理、制动踏板信号判断等多种功能于一体，能够在信号出现异常、不合理以及故障的情况下，通过适当的判断策略及故障应对机制，防止引发非期望的车辆加速和减速行为，从而保证用油门踏板信号作为输入的其它动力系统控制功能模块能够安全、可靠地工作。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。