CN111381528A - 一种信号控制装置、方法以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种信号控制装置、方法以及车辆，该装置包括：用于发出第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号的处理器，用于发出驱动故障信号的驱动板，以及在处理器和驱动板之间并联设置的第一电平转换器和可编程器件，在可编程器件和驱动板之间设置的第二电平转换器；其中，第一电平转换器中包括第一使能端，第二电平转换器中包括第二使能端；在第一使能端为开通状态时，第一桥臂驱动信号通过第一电平转换器传输至驱动板；在第二使能端为开通状态时，第二桥臂驱动信号依次通过可编程器件和第二电平转换器传输至驱动板；处理器在接收到驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过处理器或者可编程器件控制第一使能端转换为关断状态。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种信号控制装置、方法以及车辆。
背景技术
随着新能源汽车的发展，目前最核心问题为驱动电机技术，即电机控制器的驱动技术。在驱动电机技术中，对从MCU(微控制单元；Microcontroller Unit)发出的PWM(脉冲宽度调制；Pulse Width Modulation)信号的控制尤为重要。
目前，驱动电机技术多数采用直接驱动型，即MCU发出的PWM信号直接传输至驱动板，考虑到上下桥臂直通情况的发生，一般通过设置软件死区时间来避免上下桥臂直通现象发生。但是，现有的死区时间为预设的固定值，其无法对PWM信号死区时间进行实时监控和修正，进而使得在运行过程中，若存在驱动故障，则可能无法进行及时修正，仍会导致上下桥臂直通。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种信号控制装置、方法以及车辆，以解决现有技术中通过设置死区时间导致的上下桥臂仍存在直通的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种信号控制装置，所述装置包括：用于发出第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号的处理器，用于发出驱动故障信号的驱动板，以及在所述处理器和所述驱动板之间并联设置的第一电平转换器和可编程器件，在所述可编程器件和所述驱动板之间设置的第二电平转换器；其中，所述第一电平转换器中包括第一使能端，所述第二电平转换器中包括第二使能端；在所述第一使能端为开通状态时，所述第一桥臂驱动信号通过所述第一电平转换器传输至所述驱动板；在所述第二使能端为开通状态时，所述第二桥臂驱动信号依次通过所述可编程器件和所述第二电平转换器传输至所述驱动板；
在所述驱动故障信号为第一桥臂故障信号的情况下，所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件控制所述第一使能端转换为关断状态，并通过所述处理器将所述第二桥臂驱动信号设置为高电平信号；在所述驱动故障信号为第二桥臂故障信号的情况下，所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器控制所述第二使能端转换为关断状态，并将所述第二桥臂故障信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述第二桥臂故障信号将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
进一步的，所述处理器，还用于发出第一使能信号和第二使能信号；
所述可编程器件，还用于发出第三使能信号和第四使能信号；
所述第一使能端，用于根据所述第一使能信号和所述第三使能信号确定是否为关断状态；
所述第二使能端，用于根据所述第二使能信号和所述第四使能信号确定是否为关断状态。
进一步的，所述处理器，用于发出初始第一使能信号至所述第一电平转换器，以及发出初始第二使能信号至所述第二电平转换器；
所述可编程器件，用于发出初始第三使能信号至所述第一电平转换器，以及发出初始第四使能信号至所述第二电平转换器；
所述第一电平转换器，用于根据所述初始第一使能信号和所述初始第三使能信号控制所述第一使能端为开通状态；
所述第二电平转换器，用于根据所述初始第二使能信号和所述初始第四使能信号控制所述第二使能端为开通状态。
进一步的，所述处理器，还用于将所述初始第一使能信号和所述初始第二使能信号发送至所述可编程器件；
所述可编程器件，还用于将所述初始第三使能信号和所述初始第四使能信号发送至所述处理器。
进一步的，所述处理器，用于在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，发出更新的第一使能信号至所述第一电平转换器和所述可编程器件；
所述第一电平转换器，用于在所述更新的第一使能信号和所述初始第一使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第一使能端转换为关断状态；
所述可编程器件，用于在所述更新的第一使能信号和所述初始第一使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第三使能信号至所述第一电平转换器，以使得所述第一电平转换器在所述更新的第三使能信号和所述初始第三使能信号互为反逻辑时，控制所述第一使能端转换为关断状态。
进一步的，所述处理器，还用于在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，确定所述初始第三使能信号是否发生信号转换，并在所述初始第三使能信号发生信号转换的情况下，继续发出所述初始第一使能信号至所述第一电平转换器，以便所述第一电平转换器控制所述第一使能端转换为关断状态。
进一步的，所述可编程器件，用于在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，发出更新的第四使能信号至所述第二电平转换器和所述处理器；
所述第二电平转换器，用于在所述更新的第四使能信号和所述初始第四使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第二使能端转换为关断状态；
所述处理器，用于在所述更新的第四使能信号和所述初始第四使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第二使能信号至所述第二电平转换器，以使得所述第二电平转换器在所述更新的第二使能信号和所述初始第二使能信号互为反逻辑时，控制所述第二使能端转换为关断状态。
进一步的，所述可编程器件，还用于在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，确定所述初始第二使能信号是否发生信号转换，并在所述初始第二使能信号发生信号转换的情况下，继续发出所述初始第四使能信号至所述第二电平转换器，以便所述第二电平转换器控制所述第二使能端转换为关断状态。
进一步的，还包括：在所述可编程器件和所述处理器之间设置的第三电平转换器，用于将所述第二桥臂驱动信号的第一电压转换为第二电压。
进一步的，还包括：判断器，用于获取所述第二桥臂驱动信号，以及通过所述可编程器件后得到的新第二桥臂驱动信号，并获取所述新第二桥臂驱动信号与所述第二桥臂驱动信号的判断结果，将所述判断结果发送至所述处理器；
所述处理器，用于在所述判断结果包括所述新第二桥臂驱动信号与所述第二桥臂驱动信号为不同电平信号时，控制所述第二使能端转换为关断状态，并将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
进一步的，还包括：在所述处理器和所述可编程器件之间设置的第四电平转换器，用于将所述第一桥臂驱动信号的第一电压转换为所述第二电压，并将转换为所述第二电压的第一桥臂驱动信号发送至所述可编程器件；
所述可编程器件，用于确定转换为所述第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为所述第二电压的第二桥臂驱动信号是否同为高电平信号，并在转换为所述第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为所述第二电压的第二桥臂驱动信号同为高电平信号时，将转换为所述第二电压的第二桥臂驱动信号转换为低电平信号。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种信号控制方法，所述方法包括：
处理器将第一桥臂驱动信号通过第一电平转换器传输至驱动板，并且将第二桥臂驱动信号依次通过可编程器件和第二电平转换器传输至所述驱动板；
所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件将所述第一电平转换器的第一使能端转换为关断状态，并通过所述处理器将所述第二桥臂驱动信号设置为高电平信号；
所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器将第二使能端转换为关断状态，并将所述第二桥臂故障信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述第二桥臂故障信号将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
进一步的，所述处理器发出第一使能信号和第二使能信号；所述可编程器件发出第三使能信号和第四使能信号；所述第一使能端，用于根据所述第一使能信号和所述第三使能信号确定是否为关断状态；所述第二使能端，用于根据所述第二使能信号和所述第四使能信号确定是否为关断状态；
所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件将所述第一电平转换器的第一使能端转换为关断状态，包括：
所述处理器在接收到所述第一桥臂故障信号时，将初始第一使能信号转换为更新的第一使能信号，并将所述更新的第一使能信号发送至所述第一电平转换器，以使得所述第一电平转换器在所述初始第一使能信号和所述更新的第一使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第一使能端转换为关断状态；以及所述可编程器件在所述更新的第一使能信号和所述初始第一使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第三使能信号至所述第一电平转换器，以使得所述第一电平转换器在所述更新的第三使能信号和所述初始第三使能信号互为反逻辑时，控制所述第一使能端转换为关断状态；
所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器将第二使能端转换为关断状态，包括：
所述可编程器件在接收到所述第二桥臂故障信号时，将初始第四使能信号转换为更新的第四使能信号，并将所述更新的第四使能信号发送至所述第二电平转换器，以使得所述第二电平转换器在所述初始第四使能信号和所述更新的第四使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第二使能端转换为关断状态；以及所述处理器在所述更新的第四使能信号和所述初始第四使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第二使能信号至所述第二电平转换器，以使得所述第二电平转换器在所述更新的第二使能信号和所述初始第二使能信号互为反逻辑时，控制所述第二使能端转换为关断状态。
根据本发明实施例的第三方面，提高一种车辆，包括上述第一方面所述的车辆控制装置。
相对于现有技术，本发明中的信号控制装置包括：用于发出第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号的处理器，用于发送驱动故障信号的驱动板，以及在所述处理器和所述驱动板之间并联设置的第一电平转换器和可编程器件，在所述可编程器件和所述驱动板之间设置的第二电平转换器；其中，所述第一电平转换器中包括第一使能端，所述第二电平转换器中包括第二使能端；在所述第一使能端为开通状态时，所述第一桥臂驱动信号通过所述第一电平转换器传输至所述驱动板；在所述第二使能端为开通状态时，所述第二桥臂驱动信号依次通过所述可编程器件和所述第二电平转换器传输至所述驱动板；在所述驱动故障信号为第一桥臂故障信号的情况下，所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件控制所述第一使能端转换为关断状态，并将所述第二桥臂驱动信号设置为高电平信号；在所述驱动故障信号为第二桥臂故障信号的情况下，所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器控制所述第二使能端转换为关断状态，并将所述第二桥臂故障信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述第二桥臂故障信号将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。这样，本发明通过在信号控制装置中增加可编程器件和第一电平转换器以及第二电平转换器，并基于可编程器件和处理器控制该第一电平转换器中的第一使能端和第二电平转换器中的第二使能端的开断，从而使得该第一桥臂驱动信号和该第二桥臂驱动信号独立进行控制，并且在存在驱动故障时，可以从硬件上解决了上下桥臂直通问题，以达到保护功率器件不受损坏的目的，并且本发明中的电路结构简单，成本较低，可靠性较高。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例示出的第一种信号控制装置的结构示意图；
图2为本发明实施例示出的第二种信号控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例示出的第三种信号控制装置的结构示意图；
图4为本发明实施例示出的第四种信号控制装置的结构示意图；
图5为本发明实施例示出的一种信号控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明实施例示出的一种信号控制装置1，如图1所示，该信号控制装置1包括：
用于发出第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号的处理器11，用于发出驱动故障信号的驱动板12，以及在该处理器11和该驱动板12之间并联设置的第一电平转换器13和可编程器件14，在该可编程器件14和该驱动板12之间设置的第二电平转换器15，其中，该第一电平转换器13中包括第一使能端131，该第二电平转换器15中包括第二使能端151。
如图1所示，在该第一使能端131为开通状态时，该第一桥臂驱动信号通过该第一电平转换器13传输至该驱动板；在该第二使能端为开通状态时，该第二桥臂驱动信号依次通过该可编程器件14和该第二电平转换器15传输至该驱动板12，图1中的箭头指向分别为第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号的流向。
在该驱动故障信号为第一桥臂故障信号的情况下，该处理器11在接收到该驱动板12发送的第一桥臂故障信号时，通过处理器11或者可编程器件14控制该第一使能端转换为关断状态，并通过该处理器11将该第二桥臂驱动信号设置为高电平信号；在该驱动故障信号为第二桥臂故障信号的情况下，该可编程器件14在接收到该驱动板12发送的第二桥臂故障信号时，通过该可编程器件14或者处理器11控制该第二使能端转换为关断状态，并将该第二桥臂故障信号发送至该处理器11，以便该处理器11根据该第二桥臂故障信号将该第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
在本发明实施例中，在一种情况下，该第一桥臂驱动信号为上桥臂驱动信号，该第二桥臂驱动信号为下桥臂驱动信号，此时，该第一桥臂故障信号为上桥臂故障信号，第二桥臂故障信号为下桥臂故障信号；在另一种情况下，该第一桥臂驱动信号为下桥臂驱动信号，该第二桥臂驱动信号为上桥臂驱动信号，此时，该第一桥臂故障信号为下桥臂故障信号，第二桥臂故障信号为上桥臂故障信号，其中，该上桥臂驱动信号可以为上三桥臂驱动信号或者上六桥臂驱动信号等，该下桥臂驱动信号可以为下三桥臂驱动信号或者下六桥臂驱动信号等，本发明对此不作限定。通过信号控制装置1，本发明可以在接收到上桥臂驱动故障时，控制上桥臂不导通，在接收到下桥臂驱动故障时，控制下桥臂不导通，从而进行故障保护，有效避免上下桥臂直通现象的发生。
示例地，该可编程器件可以为CPLD(Complex Programmable Logic Device；复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable GateArray；现场可编程门阵列)等等，上述示例只是举例说明，本发明对此不作限定。
在本发明中，该驱动故障信号可以为过流故障、过压故障或者过温故障等等。需要说明的是，本发明中的第一电平转换器13和第二电平转换器15可以为buffer器件，通过采用buffer器件可以达到稳定输出驱动信号(即第一桥臂驱动信号或者第二桥臂驱动信号)以及增强驱动信号的驱动能力的作用，以保障驱动板的正常工作，其中，在该处理器11与驱动板12之间的供电系统的电压相同时，该第一电平转换器13主要实现以上功能，在驱动板12与可编程器件14之间的供电系统的电压相同时，该第二电平转换器15同样主要实现以上功能。
考虑到驱动板12与可编程器件14二者的供电系统的电压可能不同，从而在二者进行信息交互的过程中，为了防止器件烧坏，需要通过该第二电平转换器15进行电压转换，示例地，若该驱动板12的供电系统为5V，可编程器件14的供电系统为3.3V，则该第二电平转换器15可以进行3.3V转5V；若驱动板12与处理器11二者的供电系统的电压不相同，则采用第一电平转换器13进行电压转换。
这样，本发明通过在信号控制装置中增加可编程器件和第一电平转换器以及第二电平转换器，并基于可编程器件和处理器控制该第一电平转换器中的第一使能端和第二电平转换器中的第二使能端的开断，从而使得该第一桥臂驱动信号和该第二桥臂驱动信号独立进行控制，并且在存在驱动故障时，从硬件上解决了上下桥臂直通问题，以达到保护功率器件不受损坏的目的，并且本发明中的电路结构简单，成本较低，可靠性较高。
为了便于对该第一使能端131和该第二使能端151进行控制，该处理器11，还用于发出第一使能信号和第二使能信号；该可编程器件14，还用于发出第三使能信号和第四使能信号，这样，该第一使能端131，用于根据该第一使能信号和该第三使能信号确定是否为关断状态，该第二使能端151，用于根据该第二使能信号和该第四使能信号确定是否为关断状态。
在本发明实施例中，该第一使能信号、第二使能信号、第三使能信号和第四使能信号均为逻辑信号，其中，在该第一桥臂驱动信号为上桥臂驱动信号，该第二桥臂驱动信号为下桥臂驱动信号的情况下，该第一使能信号和该第三使能信号均为上桥臂使能信号，该第二使能信号和该第四使能信号为下桥臂使能信号；在该第一桥臂驱动信号为下桥臂驱动信号，该第二桥臂驱动信号为上桥臂驱动信号的情况下，该第一使能信号和该第三使能信号均为下桥臂使能信号，该第二使能信号和该第四使能信号为上桥臂使能信号。这样，通过对第一使能信号和该第三使能信号进行异或处理，从而该第一使能端131根据第一使能信号和该第三使能信号的异或处理结果确定是否为关断状态；并可以通过对第二使能信号和该第四使能信号进行异或处理，从而该第二使能端151根据第二使能信号和该第四使能信号的异或处理结果确定是否为关断状态。示例地，上述异或处理可以通过异或门器件实现，并在上述异或处理结果为0时，确定对应的使能端(相当于本发明中的第一使能端131或者第二使能端151)开通，在上述异或处理结果为1时，确定对应的使能端关断。
另外，该处理器11，用于发出初始第一使能信号至该第一电平转换器13，以及发出初始第二使能信号至该第二电平转换器15；该可编程器件14，用于发出初始第三使能信号至该第一电平转换器13，以及发出初始第四使能信号至该第二电平转换器15；该第一电平转换器13，用于根据该初始第一使能信号和该初始第三使能信号控制该第一使能端131为开通状态；该第二电平转换器15，用于根据该初始第二使能信号和该初始第四使能信号控制该第二使能端151为开通状态。其中，初始第一使能信号、初始第二使能信号、初始第三使能信号和初始第四使能信号通常均为低电平信号“0”，从而使得上下桥臂均正常导通。这样，在上下桥臂均为正常工作状态时，即处理器11发出的第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号为不同电平信号，且到达驱动板12的第一桥臂驱动信号和第二桥臂信号也为不同电平信号，此时，该第一使能端131和该第二使能端151均为开通状态，该第一桥臂驱动信号通过第一电平转换器13传输至驱动板12，该第二桥臂驱动信号依次通过可编程器件14和第二电平转换器15传输至驱动板12。
通常处理器11在接收到第一桥臂故障信号时，将初始第一使能信号进行更新以控制第一使能端131转换为关断状态，但是，考虑到处理器11更新后的第一使能信号可能存在异常，此时，需要通过可编程器件14控制第一使能端131转换为关断状态。可见，本发明在第一桥臂故障信号的情况下，处理器11发挥主要控制作用，可编程器件14发挥辅助控制作用；同理地，通常可编程器件14在接收到第二桥臂故障信号时，将初始第四使能信号进行更新以控制第二使能端151转换为关断状态，但是，考虑到可编程器件14更新后的第四使能信号可能存在异常，此时，需要通过处理器11控制第二使能端151转换为关断状态。可见，本发明在第二桥臂故障信号的情况下，可编程器件14发挥主要控制作用，处理器11发挥辅助控制作用。
具体地，该处理器11，还用于将该初始第一使能信号和该初始第二使能信号发送至该可编程器件14；该可编程器件14，还用于将该初始第三使能信号和该初始第四使能信号发送至该处理器11，这样，可以实现该处理器11和可编程器件14之间的信号相互监测，以确定对方信号是否存在异常。其中，由于处理器11和可编程器件14之间的供电系统的电压不同，则需要在该驱动板12和可编程器件14之间设置电平转换器以进行电压转换，如该初始第一使能信号和该初始第二使能信号需要通过电平转换器进行转换后发送至该可编程器件14，以及该初始第三使能信号和该初始第四使能信号需要通过电平转换器进行转换后发送至该处理器11，从而防止器件烧坏。
该处理器11，用于在接收到该驱动板12发送的第一桥臂故障信号时，发出更新的第一使能信号至该第一电平转换器13和该可编程器件14。该第一电平转换器13，用于在该更新的第一使能信号和该初始第一使能信号互为反逻辑的情况下，控制该第一使能端131转换为关断状态，可见，在该处理器11发出的更新的第一使能信号为正常信号的情况下，通过该处理器11控制该第一使能端131转换为关断状态。该可编程器件14，用于在该更新的第一使能信号和该初始第一使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第三使能信号至该第一电平转换器13，以使得该第一电平转换器13在该更新的第三使能信号和该初始第三使能信号互为反逻辑时，控制该第一使能端转换为关断状态，可见，在该可编程器件14检测到该处理器11发出的更新的第一使能信号存在异常的情况下，通过该可编程器件14控制该第一使能端131转换为关断状态。
示例地，若第一使能信号表示为MCU_EH，第三使能信号表示为CPLD_EH，且初始第一使能信号MCU_EH和初始第三使能信号CPLD_EH均为0，则在处理器11接收到第一桥臂故障信号时，如果发出更新的第一使能信号MCU_EH为1，该第一使能端131转换为关断状态；如果发出更新的第一使能信号MCU_EH为0，该可编程器件14将发出更新的第三使能信号CPLD_EH，并且在更新的第三使能信号CPLD_EH为1时，该第一使能端131转换为关断状态，上述示例只是举例说明，本发明对此不作限定。
该处理器11，还用于在接收到该驱动板12发送的第一桥臂故障信号时，确定该初始第三使能信号是否发生信号转换，并在该初始第三使能信号发生信号转换的情况下，继续发出该初始第一使能信号至该第一电平转换器，以便该第一电平转换器13控制该第一使能端131转换为关断状态，其中，第一使能端131根据初始第一使能信号和信号转换后的初始第三使能信号进行关断。这样，由于可编程器件14可能存在异常，使得发出的初始第三使能信号发生了信号转换，从而若该处理器11将该初始第一使能信号也进行信号转换，则会使得该第一使能端131仍为开通状态，因此，本发明可以预先确定初始第三使能信号的信号状态，以准确对该第一使能端131进行关断。
该可编程器件14，用于在接收到该驱动板12发送的第二桥臂故障信号时，发出更新的第四使能信号至该第二电平转换器15和该处理器11。该第二电平转换器15，用于在该更新的第四使能信号和该初始第四使能信号互为反逻辑的情况下，控制该第二使能端151转换为关断状态，可见，在该可编程器件14发出的更新的第四使能信号为正常信号的情况下，通过该可编程器件14控制该第二使能端151转换为关断状态；该处理器11，用于在该更新的第四使能信号和该初始第四使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第二使能信号至该第二电平转换器15，以使得该第二电平转换器15在该更新的第二使能信号和该初始第二使能信号互为反逻辑时，控制该第二使能端151转换为关断状态，可见，在该可编程器件14发出的更新的第四使能信号为异常信号的情况下，通过该处理器11控制该第二使能端151转换为关断状态。
示例地，若第二使能信号表示为MCU_EL，第四使能信号表示为CPLD_EL，且初始第四使能信号CPLD_EL和初始第二使能信号MCU_EL均为0，则在可编程器件14接收到第二桥臂故障信号时，如果发出更新的第四使能信号CPLD_EL为1，该第二使能端151转换为关断状态；如果发出更新的第四使能信号CPLD_EL为0，该处理器11将发出更新的第二使能信号MCU_EL，并且在更新的第二使能信号MCU_EL为1时，该第一使能端131转换为关断状态，上述示例只是举例说明，本发明对此不作限定。
该可编程器件14，还用于在接收到该驱动板11发送的第二桥臂故障信号时，确定该初始第二使能信号是否发生信号转换，并在该初始第二使能信号发生信号转换的情况下，继续发出该初始第四使能信号至该第二电平转换器15，以便该第二电平转换器15控制该第二使能端151转换为关断状态，其中，该第二使能端151根据初始第四使能信号和信号转换后的初始第二使能信号进行关断。这样，由于处理器11可能存在异常，使得发出的初始第二使能信号发生了信号转换，从而若该可编程器件14将该初始第四使能信号也进行信号转换，则会使得该第二使能端151仍为开通状态，因此，本发明可以预先确定初始第二使能信号的信号状态，以准确对该第二使能端151进行关断。
综上，通过上述装置，通过对第一使能信号、第二使能信号、第三使能信号以及第四使能信号的控制，使得上下桥臂在正常工作状态时均导通，且在存在驱动故障信号时，可以根据桥臂故障信号控制对应的故障桥臂转换为断开状态，从而有效避免上下桥臂直通现象。
图2为基于图1所示实施例示出的一种信号控制装置1，如图2所示，还包括：在该可编程器件14和该处理器11之间设置的第三电平转换器16，用于将该第二桥臂驱动信号的第一电压转换为第二电压。
其中，考虑到处理器11与可编程器件14二者的供电系统的电压也不同，从而在二者进行信息交互的过程中，需要通过该第三电平转换器16进行电压转换，以防止器件烧坏。示例地，若该处理器11的供电系统为5V，可编程器件14的供电系统为3.3V，则该第三电平转换器16可以进行5V转3.3V的操作。另外，该第三电平转换器16也可以为buffer器件。
图3为基于图1所示实施例示出的一种信号控制装置1，如图3所示，还包括：判断器17，用于获取该第二桥臂信号，以及通过该可编程器件14后得到的新第二桥臂驱动信号，并获取该新第二桥臂驱动信号和该第二桥臂驱动信号的判断结果，将判断结果发送至该处理器11；该处理器11，用于在判断结果包括新第二桥臂驱动信号与第二桥臂驱动信号为不同电平信号时，控制第二使能端151转换为关断状态，并将第一桥臂驱动信号设置为高电平信号；其中，该判断器17可以设置在可编程器件14的后级(即第二电平转换器的前级)，从而可以及时对电路进行保护。
处理器11在正常工作的情况下，该处理器11发出的第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号为一高一低电平信号(即第一桥臂驱动信号为高电平信号且第二桥臂驱动信号为低电平信号，或者第一桥臂驱动信号为低电平信号且第二桥臂驱动信号为高电平信号)，以避免上下桥臂直通现象，由于可编程器件14可能存在信号干扰，从而导致通过该可编程器件14的新第二桥臂驱动信号和该处理器11发出的第二桥臂驱动信号为不同电平信号，此时，可能导致驱动板接收到的第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号存在同为高电平信号的问题，为了避免该问题，本发明采用判断器17进行二者电平信号的判断，该判断器17可以为异或门器件，从而通过异或处理方式确定新第二桥臂驱动信号和该处理器11发出的第二桥臂驱动信号是否为相同电平信号。示例地，若该处理器11发出的第二桥臂驱动信号为PWM1，通过可编程器件14的新第二桥臂驱动信号为PWM2，则可以通过异或处理方式确定PWM1和PWM2是否为一高一低电平信号(即PWM1为高电平信号且PWM2为低电平信号，或者PWM1为低电平信号且PWM2为高电平信号)，即若异或处理结果为0，则PWM1和PWM2为相同电平信号，若异或处理结果为1，则PWM1和PWM2为一高一低电平信号，上述示例只是举例说明，本发明对此不作限定。
图4为基于图2所示实施例示出的一种信号控制装置，如图4所示，还包括：在该处理器11和该可编程器件14之间设置的第四电平转换器18，用于将该第一桥臂驱动信号的第一电压转换为第二电压，并将转换为第二电压的第一桥臂驱动信号发送至该可编程器件14。
该可编程器件14，用于确定转换为第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为第二电压的第二桥臂驱动信号是否同为高电平信号，并在转换为第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为第二电压的第二桥臂驱动信号同为高电平信号时，将转换为第二电压的第二桥臂驱动信号转换为低电平信号。
在本发明实施例中，由于处理器11在正常工作的情况下，该处理器11发出的第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号为一高一低电平信号，本实施例通过确定转换为第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为第二电压的第二桥臂驱动信号是否同为高电平信号，从而可以在该处理器11存在信号输出故障时，通过可编程器件14将转换为第二电压的第二桥臂驱动信号进行电平转换，以避免上下桥臂的直通问题。当然，若本发明中的处理器11和可编程器件14二者的供电系统的电压相同，则无需在处理器11和可编程器件14之间设置第四电平转换器18，这样，处理器11可以将该第一桥臂驱动信号发送至可编程器件14，同理地，处理器11可以将第二桥臂驱动信号直接发送至可编程器件14，以使得可编程器件14确定第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号是否同为高电平信号，并在第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号同为高电平信号的情况下，将第二桥臂驱动信号转换为低电平信号。
另外，若该驱动板12和可编程器件14二者的供电系统的电压不同，则需要在该驱动板12和可编程器件14之间设置第五电平转换器以进行电压转换，使得从驱动板12输出的第二桥臂故障信号通过第五电平转换器后到达可编程器件14，当然，若可编程器件14和处理器11二者的供电系统的电压不同，则同样需要在可编程器件14和处理器11之间设置第六电平转换器以进行电压转换，使得从可编程器件14输出的第二桥臂故障信号通过第六电平转换器后到达处理器11。
本发明还提供了一种车辆，包括上述图1至图4任一所述的信号控制装置。
图5为本发明实施例示出的一种信号控制方法的流程示意图，如图5所示，具体可以包括如下步骤：
S501、处理器将第一桥臂驱动信号通过第一电平转换器传输至驱动板，并且将第二桥臂驱动信号依次通过可编程器件和第二电平转换器传输至驱动板。
在一种情况下，该第一桥臂驱动信号为上桥臂驱动信号，该第二桥臂驱动信号为下桥臂驱动信号，在另一种情况下，该第一桥臂驱动信号为下桥臂驱动信号，该第二桥臂驱动信号为上桥臂驱动信号，本发明对此不作限定。
通过该处理器和可编程器件控制该第一电平转换器中的第一使能端进行开断，以及第二电平转换器中的第二使能端进行开断。
其中，由于处理器发出第一使能信号和第二使能信号，可编程器件发出第三使能信号和第四使能信号，从而第一使能端，用于根据第一使能信号和第三使能信号确定是否为关断状态，第二使能端，用于根据第二使能信号和第四使能信号确定是否为关断状态。
在初始状态时，处理器发出初始第一使能信号至第一电平转换器，以及发出初始第二使能信号至第二电平转换器；可编程器件发出初始第三使能信号至第一电平转换器，以及初始第四使能信号至第二电平转换器。这样，第一电平转换器，用于根据初始第一使能信号和初始第三使能信号控制第一使能端为开通状态；第二电平转换器，用于根据初始第二使能信号和初始第四使能信号控制第二使能端为开通状态。其中，该初始第一使能信号、初始第二使能信号和初始第三使能信号以及初始第四使能信号通常均为低电平信号“0”。另外，若该处理器与该可编程器件二者的供电系统的电压不同，则需要在二者之间设置第三电平转换器，以进行电压转换，防止器件烧坏。
本步骤通过向该驱动板传输上下桥臂驱动信号，从而对功率模块(如电机控制器等)进行驱动，本发明考虑到在驱动过程中可能存在驱动故障，从而基于该驱动故障进行故障保护，具体过程参考步骤S502和S503。
S502、处理器在接收到驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过处理器或者可编程器件将第一电平转换器的第一使能端转换为关断状态，并通过处理器将第二桥臂驱动信号设置为高电平信号。
其中，处理器在接收到第一桥臂故障信号时，将初始第一使能信号转换为更新的第一使能信号，并将更新的第一使能信号发送至第一电平转换器和可编程器件，以使得第一电平转换器在初始第一使能信号和更新的第一使能信号互为反逻辑的情况下，控制第一使能端转换为关断状态。
另外，若该处理器发出的更新的第一使能信号存在异常，则可能无法执行将第一使能端转换为关断状态的步骤，此时，可以通过可编程器件控制第一使能端转换为关断状态，具体地，可编程器件在更新的第一使能信号和初始第一使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第三使能信号至第一电平转换器，以使得第一电平转换器在更新的第三使能信号和初始第三使能信号互为反逻辑时，控制第一使能端转换为关断状态。
S503、可编程器件在接收到驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过可编程器件或者处理器将第二使能端转换为关断状态，并将第二桥臂故障信号发送至处理器，以便处理器根据第二桥臂故障信号将第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
其中，可编程器件在接收到第二桥臂故障信号时，将初始第四使能信号转换为更新的第四使能信号，并将更新的第四使能信号发送至第二电平转换器和处理器，以使得第二电平转换器在初始第四使能信号和更新的第四使能信号互为反逻辑的情况下，控制第二使能端转换为关断状态。
另外，若该可编程器件发出的更新的第四使能信号存在异常，则可能无法执行将第二使能端转换为关断状态的步骤，此时，可以通过处理器控制第二使能端转换为关断状态，具体地，处理器在更新的第四使能信号和初始第四使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第二使能信号至第二电平转换器，以使得第二电平转换器在更新的第二使能信号和初始第二使能信号互为反逻辑时，控制第二使能端转换为关断状态。
需要说明的是，若该驱动板和可编程器件二者的供电系统的电压不同，则需要在该驱动板和可编程器件之间设置第五电平转换器以进行电压转换，从而使得第二桥臂驱动信号通过第五电平转换器后到达该驱动板，当然，若可编程器件和处理器二者的供电系统的电压不同，则同样需要在可编程器件和处理器之间设置第六电平转换器以进行电压转换，此时，可编程器件将第二桥臂故障信号通过第六电平转换器后到达处理器。
采用上述方法，本发明通过在信号控制装置中增加可编程器件和第一电平转换器以及第二电平转换器，并基于可编程器件和处理器控制该第一电平转换器中的第一使能端和第二电平转换器中的第二使能端的开断，从而使得该第一桥臂驱动信号和该第二桥臂驱动信号独立进行控制，并且在存在驱动故障时，从硬件上解决了上下桥臂直通问题，以达到保护功率器件不受损坏的目的，并且本发明中的电路结构简单，成本较低，可靠性较高。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。以上所述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。
Claims (14)
1.一种信号控制装置，其特征在于，所述装置包括：用于发出第一桥臂驱动信号和第二桥臂驱动信号的处理器，用于发出驱动故障信号的驱动板，以及在所述处理器和所述驱动板之间并联设置的第一电平转换器和可编程器件，在所述可编程器件和所述驱动板之间设置的第二电平转换器；其中，所述第一电平转换器中包括第一使能端，所述第二电平转换器中包括第二使能端；在所述第一使能端为开通状态时，所述第一桥臂驱动信号通过所述第一电平转换器传输至所述驱动板；在所述第二使能端为开通状态时，所述第二桥臂驱动信号依次通过所述可编程器件和所述第二电平转换器传输至所述驱动板；
在所述驱动故障信号为第一桥臂故障信号的情况下，所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件控制所述第一使能端转换为关断状态，并通过所述处理器将所述第二桥臂驱动信号设置为高电平信号；在所述驱动故障信号为第二桥臂故障信号的情况下，所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器控制所述第二使能端转换为关断状态，并将所述第二桥臂故障信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述第二桥臂故障信号将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于发出第一使能信号和第二使能信号；
所述可编程器件，还用于发出第三使能信号和第四使能信号；
所述第一使能端，用于根据所述第一使能信号和所述第三使能信号确定是否为关断状态；
所述第二使能端，用于根据所述第二使能信号和所述第四使能信号确定是否为关断状态。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理器，用于发出初始第一使能信号至所述第一电平转换器，以及发出初始第二使能信号至所述第二电平转换器；
所述可编程器件，用于发出初始第三使能信号至所述第一电平转换器，以及发出初始第四使能信号至所述第二电平转换器；
所述第一电平转换器，用于根据所述初始第一使能信号和所述初始第三使能信号控制所述第一使能端为开通状态；
所述第二电平转换器，用于根据所述初始第二使能信号和所述初始第四使能信号控制所述第二使能端为开通状态。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于将所述初始第一使能信号和所述初始第二使能信号发送至所述可编程器件；
所述可编程器件，还用于将所述初始第三使能信号和所述初始第四使能信号发送至所述处理器。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器，用于在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，发出更新的第一使能信号至所述第一电平转换器和所述可编程器件；
所述第一电平转换器，用于在所述更新的第一使能信号和所述初始第一使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第一使能端转换为关断状态；
所述可编程器件，用于在所述更新的第一使能信号和所述初始第一使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第三使能信号至所述第一电平转换器，以使得所述第一电平转换器在所述更新的第三使能信号和所述初始第三使能信号互为反逻辑时，控制所述第一使能端转换为关断状态。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器，还用于在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，确定所述初始第三使能信号是否发生信号转换，并在所述初始第三使能信号发生信号转换的情况下，继续发出所述初始第一使能信号至所述第一电平转换器，以便所述第一电平转换器控制所述第一使能端转换为关断状态。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述可编程器件，用于在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，发出更新的第四使能信号至所述第二电平转换器和所述处理器；
所述第二电平转换器，用于在所述更新的第四使能信号和所述初始第四使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第二使能端转换为关断状态；
所述处理器，用于在所述更新的第四使能信号和所述初始第四使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第二使能信号至所述第二电平转换器，以使得所述第二电平转换器在所述更新的第二使能信号和所述初始第二使能信号互为反逻辑时，控制所述第二使能端转换为关断状态。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述可编程器件，还用于在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，确定所述初始第二使能信号是否发生信号转换，并在所述初始第二使能信号发生信号转换的情况下，继续发出所述初始第四使能信号至所述第二电平转换器，以便所述第二电平转换器控制所述第二使能端转换为关断状态。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：在所述可编程器件和所述处理器之间设置的第三电平转换器，用于将所述第二桥臂驱动信号的第一电压转换为第二电压。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：判断器，用于获取所述第二桥臂驱动信号，以及通过所述可编程器件后得到的新第二桥臂驱动信号，并获取所述新第二桥臂驱动信号与所述第二桥臂驱动信号的判断结果，将所述判断结果发送至所述处理器；
所述处理器，用于在所述判断结果包括所述新第二桥臂驱动信号与所述第二桥臂驱动信号为不同电平信号时，控制所述第二使能端转换为关断状态，并将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：在所述处理器和所述可编程器件之间设置的第四电平转换器，用于将所述第一桥臂驱动信号的第一电压转换为所述第二电压，并将转换为所述第二电压的第一桥臂驱动信号发送至所述可编程器件；
所述可编程器件，用于确定转换为所述第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为所述第二电压的第二桥臂驱动信号是否同为高电平信号，并在转换为所述第二电压的第一桥臂驱动信号和转换为所述第二电压的第二桥臂驱动信号同为高电平信号时，将转换为所述第二电压的第二桥臂驱动信号转换为低电平信号。
12.一种信号控制方法，其特征在于，所述方法包括：
处理器将第一桥臂驱动信号通过第一电平转换器传输至驱动板，并且将第二桥臂驱动信号依次通过可编程器件和第二电平转换器传输至所述驱动板；
所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件将所述第一电平转换器的第一使能端转换为关断状态，并通过所述处理器将所述第二桥臂驱动信号设置为高电平信号；
所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器将第二使能端转换为关断状态，并将所述第二桥臂故障信号发送至所述处理器，以便所述处理器根据所述第二桥臂故障信号将所述第一桥臂驱动信号设置为高电平信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述处理器发出第一使能信号和第二使能信号；所述可编程器件发出第三使能信号和第四使能信号；所述第一使能端，用于根据所述第一使能信号和所述第三使能信号确定是否为关断状态；所述第二使能端，用于根据所述第二使能信号和所述第四使能信号确定是否为关断状态；
所述处理器在接收到所述驱动板发送的第一桥臂故障信号时，通过所述处理器或者所述可编程器件将所述第一电平转换器的第一使能端转换为关断状态，包括：
所述处理器在接收到所述第一桥臂故障信号时，将初始第一使能信号转换为更新的第一使能信号，并将所述更新的第一使能信号发送至所述第一电平转换器和可编程器件，以使得所述第一电平转换器在所述初始第一使能信号和所述更新的第一使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第一使能端转换为关断状态；以及所述可编程器件在所述更新的第一使能信号和所述初始第一使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第三使能信号至所述第一电平转换器，以使得所述第一电平转换器在所述更新的第三使能信号和所述初始第三使能信号互为反逻辑时，控制所述第一使能端转换为关断状态；
所述可编程器件在接收到所述驱动板发送的第二桥臂故障信号时，通过所述可编程器件或者所述处理器将所述第二使能端转换为关断状态，包括：
所述可编程器件在接收到所述第二桥臂故障信号时，将初始第四使能信号转换为更新的第四使能信号，并将所述更新的第四使能信号发送至所述第二电平转换器和所述处理器，以使得所述第二电平转换器在所述初始第四使能信号和所述更新的第四使能信号互为反逻辑的情况下，控制所述第二使能端转换为关断状态；以及所述处理器在所述更新的第四使能信号和所述初始第四使能信号不互为反逻辑的情况下，发出更新的第二使能信号至所述第二电平转换器，以使得所述第二电平转换器在所述更新的第二使能信号和所述初始第二使能信号互为反逻辑时，控制所述第二使能端转换为关断状态。
14.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的信号控制装置。
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