本發(fā)明涉及新能源車輛應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種新能源車輛的角度檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

如圖1所示，在新能源車輛中，目前的一般方案中，一種是完全由整車控制器vcu給出扭矩輸出到電機(jī)控制器mcu，然后由電機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行扭矩響應(yīng)。

另外一種就是，電機(jī)及控制器系統(tǒng)自身根據(jù)車輛的情況，特別是電機(jī)系統(tǒng)本身的map數(shù)據(jù)（map就是電機(jī)在工作電壓范圍內(nèi)，電機(jī)系統(tǒng)的最大輸出扭矩、最大功率、最高效率的一種標(biāo)定數(shù)據(jù)），然后限定一個(gè)自身最大的扭矩（或者電流，或者功率）輸出，然后接收vcu的扭矩指令。

但是，在車輛運(yùn)行或者有角度的道路上，扭矩的給定就無(wú)參考信號(hào)了，會(huì)造成扭矩的輸出有誤差或者錯(cuò)誤，無(wú)法對(duì)車輛運(yùn)行過程中進(jìn)行合理性的判定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種新能源車輛的角度檢測(cè)裝置。

本發(fā)明包括裝配到電機(jī)控制器上的控制電路板，所述控制電路板上設(shè)有信號(hào)檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊及設(shè)置在電機(jī)控制器內(nèi)的軟件處理模塊，其中，所述信號(hào)處理模塊輸入端與信號(hào)檢測(cè)模塊相連，所述信號(hào)處理模塊輸出端與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊輸入端相連，所述軟件處理模塊能夠獲取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊輸出的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號(hào)檢測(cè)模塊為加速度傳感器或角度傳感器芯片，所述加速度傳感器能夠?qū)⒉杉募铀俣确纸鉃閤、y、z三個(gè)方向的分量，輸出三路電壓信號(hào)。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號(hào)處理模塊為三路結(jié)構(gòu)相同的濾波電路，分別用于處理三路電壓信號(hào)。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述濾波電路包括運(yùn)算放大器、電阻r和電容c，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端與信號(hào)檢測(cè)模塊輸出端相連，所述運(yùn)算放大器的輸出端分別與反相輸入端和電阻r一端相連，所述電阻r另一端輸出并與接地電容c相連。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊為控制器控制芯片。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器控制芯片包括模數(shù)轉(zhuǎn)化器、寄存器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)放入寄存器中。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)化器采用過采樣及sigma-delta處理方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，所述控制器控制芯片還包括數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器設(shè)置在模數(shù)轉(zhuǎn)化器和寄存器之間。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述軟件處理模塊用于判斷數(shù)據(jù)是否有效，當(dāng)確認(rèn)讀取的數(shù)據(jù)是有效時(shí)，這些數(shù)據(jù)才能被應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：增加一個(gè)加速度信號(hào)或者角度信號(hào)檢測(cè)，用于扭矩給定計(jì)算的一個(gè)判斷輸入量，或者扭矩判定的輸入量，使電機(jī)控制器輸出的扭矩更加精確，能夠?qū)φ嚳刂破靼l(fā)出的扭矩指令做出合理性判定；可以實(shí)時(shí)清楚車輛或控制器的運(yùn)動(dòng)信息，如加速度情況、車輛運(yùn)行的角度信息，可以結(jié)合電機(jī)控制器知曉的電機(jī)轉(zhuǎn)速、整車控制器知曉的其他信息，如離合器信息等等，綜合分析車輛的運(yùn)行狀態(tài)，并且這些信息在整個(gè)車身can網(wǎng)絡(luò)相互使用；整車控制器vcu或者電機(jī)控制器mcu，可以根據(jù)這些參數(shù)，對(duì)車輛在運(yùn)行的時(shí)候，提前進(jìn)行合理性判定。

附圖說明

圖1為vcu和mcu在新能源車輛中的位置示意圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明濾波電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖2和圖3所示，本發(fā)明包括硬件電路部分和軟件部分，其中，硬件電路部分為裝配集成到電機(jī)控制器mcu上的控制電路板，所述控制電路板上設(shè)有信號(hào)檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊；軟件部分為設(shè)置在電機(jī)控制器內(nèi)的軟件處理模塊，其中，所述信號(hào)處理模塊輸入端與信號(hào)檢測(cè)模塊相連，所述信號(hào)處理模塊輸出端與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊輸入端相連，所述軟件處理模塊能夠獲取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊輸出的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

本發(fā)明通過增加一個(gè)加速度信號(hào)或者角度信號(hào)檢測(cè)，用于扭矩給定計(jì)算的一個(gè)判斷輸入量，或者扭矩判定的輸入量，使電機(jī)控制器輸出的扭矩更加精確，能夠能夠?qū)φ嚳刂破靼l(fā)出的扭矩指令做出合理性判定。用于彌補(bǔ)市場(chǎng)上的對(duì)輸出扭矩沒有參考信號(hào)的不足。

本例的信號(hào)檢測(cè)模塊為加速度傳感器或角度傳感器芯片等能夠計(jì)算運(yùn)行角度方面的信息的芯片，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本例采用st或adi等公司的專用加速度傳感器芯片作為信號(hào)檢測(cè)裝置，用于測(cè)試車輛運(yùn)動(dòng)和角度方面的信息，具體地，本例的加速度傳感器芯片放置在控制電路板上面，然后把整個(gè)控制電路板裝進(jìn)電機(jī)控制器（mcu）系統(tǒng)中，用于測(cè)試車輛在起步、勻速、減速、坡道等各種不同路況下的車輛加速度信息，并且，它可以檢測(cè)xyz三個(gè)軸方向的信息，相當(dāng)于將檢測(cè)的加速度信號(hào)分解為xyz三個(gè)方向的分量，然后經(jīng)過加速度傳感器芯片的處理器mux處理成三路電壓信號(hào)輸出，然后再由加速度信息解析出車輛的角度信號(hào)。

本例的信號(hào)處理模塊能夠?qū)铀俣葌鞲衅餍酒敵龅娜冯妷盒盘?hào)分別進(jìn)行濾波處理，過濾掉信號(hào)中的噪聲。本例的信號(hào)處理模塊為三路結(jié)構(gòu)相同的濾波電路。

本例的濾波電路包括運(yùn)算放大器、電阻r和電容c，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端與信號(hào)檢測(cè)模塊輸出端相連，所述運(yùn)算放大器的輸出端分別與反相輸入端和電阻r一端相連，所述電阻r另一端輸出并與接地電容c相連。

當(dāng)然，濾波電路由很多種，本例也可以為其他能夠?qū)崿F(xiàn)濾波功能的電路。

本例的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊采用了一種比較專用的控制器控制芯片，比如，ti或者英飛凌等公司控制芯片。xyz三個(gè)方向的加速度信號(hào)，經(jīng)過加速度傳感器芯片和濾波電路處理后，就可以把電氣信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制器控制芯片可以識(shí)別的電壓信號(hào)，然后信號(hào)被送入控制器控制芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)化器adc，進(jìn)行ad轉(zhuǎn)化，得出至少3路的0~4095的數(shù)字量，對(duì)應(yīng)的xyz三個(gè)方向的數(shù)據(jù)，然后adc會(huì)把數(shù)據(jù)放入對(duì)應(yīng)的專門寄存器中，等待軟件讀出和解析數(shù)據(jù)結(jié)果。

本例的模數(shù)轉(zhuǎn)化器采用過采樣及sigma-delta處理方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，所述控制器控制芯片還包括數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器設(shè)置在模數(shù)轉(zhuǎn)化器和寄存器之間。原因如下：

普通adc的量化噪聲是白噪聲，噪聲功率在頻域上平均分布，且總量一定，采用過采樣技術(shù)處理，能夠?qū)⒃肼暤墓β拭芏葴p小，此外，再采用sigma-delta處理技術(shù)對(duì)噪聲整形，將噪聲搬到高頻，然后用數(shù)字濾波器濾掉高頻噪聲，獲得很小的量化噪聲，從而提高精度?！痞腶dc的特點(diǎn)是精度高，最高已達(dá)到24bit，模擬電路的比例小，對(duì)模擬電路的要求降低，對(duì)電容等匹配誤差敏感度減小。此外，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)單的1bitdac（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器）可以避免多bitdac的非線性。

本例的軟件處理模塊用于判斷數(shù)據(jù)是否有效，也就是對(duì)讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的軟件濾波，當(dāng)確認(rèn)讀取的數(shù)據(jù)是合理的或者有效時(shí)，這些數(shù)據(jù)才能被應(yīng)用。

本例經(jīng)過讀取軟件處理模塊過濾后的有效的加速度或者角度信號(hào)數(shù)據(jù)，能夠通過軟件應(yīng)用處理進(jìn)行多方面的用途。以下舉例說明：

1、實(shí)時(shí)了解車輛控制器的運(yùn)行狀態(tài)

通過專用軟件，解析得出的加速度和角度信息，可以實(shí)時(shí)清楚車輛或控制器的運(yùn)動(dòng)信息，如加速度情況、車輛運(yùn)行的角度信息，可以結(jié)合mcu知曉的電機(jī)轉(zhuǎn)速、vcu知曉的其他信息，如離合器信息等等，綜合分析車輛的運(yùn)行狀態(tài)，并且這些信息在整個(gè)車身can網(wǎng)絡(luò)相互使用。

2、對(duì)扭矩給定進(jìn)行合理性判定

由第1條得出的各種信息，整車控制器vcu或者電機(jī)控制器mcu，就可以根據(jù)這些參數(shù)，對(duì)車輛在運(yùn)行的時(shí)候，提前進(jìn)行車輛給定（輸出）的扭矩，來進(jìn)行合理性判定。

3、對(duì)控制器輸出扭矩做判定

當(dāng)電機(jī)控制器mcu執(zhí)行vcu的扭矩指令后，作為扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)系統(tǒng)（電機(jī)與控制器系統(tǒng)），需要對(duì)vcu發(fā)出的扭矩指令做出合理性判定，這就需要本發(fā)明檢測(cè)到的加速度信號(hào)和角度信號(hào)，作為最大值的預(yù)估值判定。

同時(shí)，由于mcu是第一時(shí)間知道車輛的運(yùn)行狀態(tài)，它可以提前預(yù)判下一個(gè)控制周期（約100us）的扭矩需求，這個(gè)時(shí)候，就必須要用到加速度和角度信息。

以上所述之具體實(shí)施方式為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實(shí)施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式，凡依照本發(fā)明所作的等效變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。