CN105301330A - 一种燃油喷射电磁阀电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷射电磁阀电流检测电路，其由采样模块、逻辑运算模块和模拟量采集模块组成，其中，模拟量采集模块由限流电阻、滤波电容和稳压二极管组成，喷射电磁阀工作电流经过采样模块将电流信号转化为小电压信号并进行高频干扰滤波后，输出给逻辑运算模块进行小电压信号放大并转化为数字量、稳定在安全范围和滤除干扰，然后输出给主控制单元。本发明选用多通道运算放大器芯片，可同时进行多路喷射阀电流检测，省去了传统设计中的电流传感器，适用范围广，价格低廉，安装更方便。
Description
技术领域
本发明涉及到汽车电子领域，具体涉及到发动机电子控制系统中燃油喷射电磁阀的电流检测。
背景技术
为了满足日益严格的排放限制，进一步提高发动机的燃油经济性、动力性和运行可靠性，采用电控技术已成为当代柴油机发展的一个主要方向。电控柴油机的核心部分就是电控燃油喷射系统。在时间控制式的电控柴油机电控燃油喷射系统和压力时间控制式的共轨式柴油喷射系统中，燃油喷射通常用电磁阀来实现。尤其在时间控制式电控柴油机喷射系统中，喷射定时和喷射量都应该由高速电磁阀决定，其动态特性直接影响到燃油喷射压力的建立、后期燃油压力的卸载速度，影响到发动机的燃烧状况，即影响发动机的燃油经济性和排放。
通过对高速电磁阀工作过程中的电流曲线的分析，可以实现对电磁阀动态特性的实时监控，保证燃油喷射过程处于最佳的状态，实现发动机低油耗、低污染、高效率的目的。
通常使用的电流采集方式为电流传感器，此种方式存在成本较高、安装体积较大的问题。为了改善这一情况，需要提供一款低成本、小体积、结构简单的电流采集电路，实现正常电流采集的功能。
发明内容
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现。
燃油喷射电磁阀电流检测电路，由采样模块、逻辑运算模块和模拟量采集模块构成。电磁阀开启过程中的电流经过采样模块采集后，输出给逻辑运算模块进行放大运算处理，再由逻辑运算模块将放大信号输出给模拟量采集模块进行处理，最终输出给主控制单元（以下简称MCU）,完成喷射电磁阀工作电流的检测。
所述采样模块，由采样电阻、高频滤波电容构成，使用低阻值、高精度功率电阻作为采样电阻，串联在电磁阀工作回路中，将电流信号转换成较小的电压信号，然后再通过高频滤波电容，将线路中可能出现的高频干扰滤除后传递给逻辑运算模块；
所述逻辑运算模块，由运算放大器和电阻构成，采用高精度运算放大器作为小电压信号的放大器件，此运算放大器芯片可同时提供4路逻辑运算电路，实现多路电流同时检测的功能，实际使用中可根据需要检测的喷射电磁阀数量灵活选择逻辑运算电路数量。运算放大器电路的电阻可根据实际喷射电磁阀的工作电流独立配置，确保每1路可以独立工作，实现全范围的电流范围检测。
所述模拟量采集模块，由限流电阻、滤波电容、稳压二极管构成，逻辑运算模块放大后的信号，经过限流电阻转化为数字量，稳压二极管将输入电压稳定在安全范围内，最后由并联的滤波电容滤除干扰，降低MCU采集误差。
本发明省去了传统设计中的电流传感器，使用价格更低廉、安装更方便、体积更小的运算放大器，优化了飞行电流检测电路的设计。
本发明选择多通道运算放大器芯片，同时进行多路喷射阀电流检测，可根据实际需求自由增减，适用范围广，可以满足大部分项目中喷射电磁阀电流采集的需求。
附图说明
图1为电路结构示意图。
图2为采样模块原理图。
图3为逻辑运算模块原理图。
图4为模拟量采集模块原理图。
具体实施方式
具体电路如附图2、3、4所示。
本发明采样模块如图2，该电路主要由采样电阻R1和滤波电容C1、C2及其连线构成的，其中采样电阻R1串联接入喷射阀工作电路中，信号I1连接至低位驱动输出端，信号I2连接至GND，电容C1一端连接在R1的下端，另一端连接到GND；电容C2一端连接在R1的上端，另一端连接到GND。
本发明逻辑运算模块如图3，该电路主要由编号为U1的运算放大器、电阻及其连线构成的，其中R4连接在U1的第1管脚和第2管脚之间，R2连接在信号A与U1的第2管脚之间，R3连接信号B和U1的第3管脚，R5连接在U1的第3管脚和GND之间，U1的第4管脚连接到电源VCC上，R6连接在U1的第5管脚和GND之间，R7连接在信号C和U1的第5管脚之间，R8连接在信号D和U1的第6管脚之间，R9连接在U1的第6管脚和第7管脚之间，R11连接在U1的第13管脚和第14管脚之间，R12连接在信号E和第13管脚之间，R13连接在信号F和U1的第12管脚之间，U1的第11管脚直接连接到GND上，R14连接在U1的第12管脚和GND之间，R15连接在U1的第10管脚和GND之间，R16连接在信号G和U1的第10管脚之间，R17连接在信号H和U1的第9管脚之间，R18连接在U1的第9管脚和第8管脚之间。
本发明模拟量采集模块如图4，该电路由电阻、电容、二极管及其连线构成，其中R19连接在信号IN1和GND之间，R20连接在信号IN1和信号OUT1之间，D1连接在信号OUT1和GND之间，C3连接在信号OUT1和GND之间。
电磁阀的电流通过低位驱动后，从采集模块信号I1流入，经过采样电阻R1后由采集模块信号I2流出到GND，采样模块的信号VA与逻辑运算模块的信号A连接，采样模块信号VB与逻辑运算模块信号B连接，逻辑运算模块的第1管脚信号VO1与模拟量采集模块信号IN1连接，模拟量采集模块信号OUT1与MCU采集口连接。
本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种燃油喷射电磁阀电流检测电路，其由采样模块、逻辑运算模块和模拟量采集模块组成，其特征在于模拟量采集模块由限流电阻、滤波电容和稳压二极管组成，喷射电磁阀工作电流经过采样模块将电流信号转化为小电压信号并进行高频干扰滤波后，输出给逻辑运算模块进行小电压信号放大并转化为数字量、稳定在安全范围和滤除干扰，然后输出给主控制单元。
2.如权利要求1所述的喷射电磁阀电流检测电路，其特征在于采样模块由采样电阻和高频滤波电容构成，采样电阻为阻值低、精度高的功率电阻，串联在电磁阀工作回路中，实现电流信号和电压信号的精确转化，并联在输入输出端的高频滤波电容可以降低电路中的高频干扰。
3.如权利要求1所述的喷射电磁阀电流检测电路，其特征在于逻辑运算模块由运算放大器和电阻构成，运算放大器可同时提供4路逻辑运算电路，电阻根据实际喷射电磁阀工作电流独立配置，保证每1路可独立工作，逻辑运算模块放大后的信号先经限流电阻转化为数字量，再由稳压二极管将输入电压稳定在安全范围内，并联的滤波电容将输入到主控制单元的杂波干扰信号滤除，提高有效信号采集精确度。
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| CN201510787381.7A CN105301330A (zh) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 一种燃油喷射电磁阀电流检测电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106249096A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种隔离式检测负载接线短路的方法及电路 |
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