[實用新型]一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路

有效

• 申請號: 201720336239.5
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN207096331U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 陳江翠;赫強
• 申請（專利權）人: 凱晟動力技術（嘉興）有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙)31243
• 代理人: 甘章乖,鄂艷濤

技術領域

本實用新型涉及汽車電子技術領域，具體涉及一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路。

背景技術

隨著世界各國汽車尾氣排放法規的越來越嚴格，汽車氧傳感器是現代汽車中一個非常重要的傳感器，它被用來監測發動機尾氣中氧的含量，不同的氧含量下氧傳感器輸出不同的電壓信號，反饋給發動機控制器ECU，ECU根據收到的電壓信號控制噴油量、進氣量的大小，調整空燃比以達到最佳空燃比14.7:1，從而達到省油、提高燃料效率、減少污染等目的。

汽車氧傳感器通常安裝在排氣系統中，直接與排氣氣流接觸。一般在汽車的三元催化器前安裝一個前氧傳感器用于發動機的閉環控制，在三元催化器后安裝一個后氧傳感器用于檢測前氧傳感器和三元催化器工作是否正常。

汽車氧傳感器的陶瓷傳感材料在700℃或更高的溫度下，在內阻小于幾十歐姆的狀態下才能有效的傳導氧離子，但是發動機在冷啟動和部分工況下的排氣管溫度遠遠低于700℃。而發動機在冷啟動和部分工況下的排氣管溫度遠遠低于700℃時,氧傳感器的內阻高達幾千歐姆以上，輸出信號是不能反映氧含量的，如果用這種工況下輸出的信號給ECU做空燃比控制，反而會增大尾氣污染。所以需要對氧傳感器的內阻進行檢測。

同時，氧傳感器在使用中，由于老化、中毒、積碳等原因，也會使得氧傳感元件的內阻增加，使得汽車在運行中出現怠速不穩、加速無力、油耗增加、尾氣超標等故障。因此更需要對氧傳感器的內阻進行檢測來診斷氧傳感器的故障。因為會改變氧傳感器的輸出信號幅值，所以原始的測量方法只有在實驗室里測量或是氧傳感器斷開下測試，無法實時測量，

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路。本實用新型提供的一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，可以在車輛工作過程中實時檢測，不影響氧傳感器信號的輸出和發動機的工作。通過實時的檢測氧傳感器的內阻，可以準確判斷氧傳感器的內阻，優化氧傳感器輸出電壓，繼而準確計算出空燃比。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，包括：

高頻信號整形電路：用以接收高頻信號并對所述高頻信號進行整形，繼而形成標準的高頻注入信號；

頻伏轉換電路：用以將注入的高頻信號轉化為電壓信號，所述電壓信號的大小隨氧傳感器內阻Ri變化而變化；

氧傳感器內阻Ri以及向所述檢測電路供電的電源模塊，其中，所述高頻信號輸入高頻信號整形電路，所述高頻信號整形電路的輸出端與頻伏轉換電路的輸入端電氣連接，所述頻伏轉換電路與氧傳感器內阻Ri電氣連接，所述頻伏轉換電路的輸出端輸出與氧傳感器內阻Ri對應的電壓信號幅值。

上述的一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，其中，還包括反饋回路，所述反饋回路用以將所述電壓信號功率放大，所述頻伏轉換電路的輸出端與反饋回路的輸入端電氣連接。

上述的一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，其中，所述高頻信號整形電路包括一階濾波電路模塊、分壓電路模塊、抑制高頻的共模擾動模塊，所述高頻信號輸入一階濾波電路模塊，所述一階濾波電路模塊的輸出端與分壓電路模塊的輸入端連接，所述分壓電路模塊的輸出端與抑制高頻的共模擾動模塊的輸入端連接，所述抑制高頻的共模擾動模塊的輸出端與頻伏轉換電路的輸入端連接。

上述的一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，其中，所述一階濾波電路模塊包括第六電阻R6、第七電阻R7、穩壓管Z與第四電容C4，所述第四電容C4的一端分別連接第六電阻R6和第七電阻R7，另一端接地；所述穩壓管Z的一端分別連接第六電阻R6和第七電阻R7，另一端接地。

上述的一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，其中，所述抑制高頻的共模擾動模塊包括第三電容C3、第一運算放大器U1，所述第三電容C3跨接到第一運算放大器U1的輸入正端和輸入負端。

上述的一種基于高頻注入的氧傳感器內阻的檢測電路，其中，所述分壓電路模塊包括第四電阻R4與第五電阻R5，所述第一運算放大器U1的輸入負端分別連接第四電阻R4與第五電阻R5，所述第一運算放大器U1的輸入負端就通過第五電阻R5接地。