喷油器驱动电流采集处理电路

摘要

本发明公开了一种喷油器驱动电流采集处理电路，各喷油器回路导线分别对应直接穿过一个电流互感器的初级线圈；一二极管，其阴极与第一电容、第二电容、第一电阻和共模电感器原端的一端相连接，所述二极管的阳极和第一电容的另一端与电流互感器次级线圈的一端相连接，电流互感器次级线圈的另一端与第二电容、第一电阻和共模电感器原端的另一端相连接；共模电感器副端的一端与第二电阻和第三电容的一端相连接；共模电感器副端的另一端与第三电阻和第四电容的一端相连接；第二电阻和第三电容的另一端与第三电阻和第四电容的另一端相连接，并接地。本发明在不影响喷油器回路正常工作的情况下，能实时采集喷油器的工作电流。

权利要求

1.一种喷油器驱动电流采集处理电路，其特征在于，包括：

多个电流互感器，各喷油器回路导线分别对应直接穿过一个电流互感器的初级线圈；

一二极管，其阴极与第一电容、第二电容、第一电阻和共模电感器原端的一端相连接，所述二极管的阳极和第一电容的另一端与所述电流互感器次级线圈的一端相连接，该电流互感器次级线圈的另一端与第二电容、第一电阻和共模电感器原端的另一端相连接；

所述共模电感器副端的一端与第二电阻和第三电容的一端相连接，并作为差分输出的正输出端；该共模电感器副端的另一端与第三电阻和第四电容的一端相连接，并作为差分输出的负输出端；第二电阻和第三电容的另一端与第三电阻和第四电容的另一端相连接，并接地。

说明书

喷油器驱动电流采集处理电路

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车喷油器领域，特别是涉及一种喷油器驱动电流采集处理电路。

背景技术

[0002] 对于喷油器驱动电流的采集，目前市场上通常有两种采集方法，分别为电阻取样法和电流钳取样法。

[0003] 电阻取样法是在各喷油器回路中串接取样电阻，通过低噪放大器放大后输出。电阻取样法的优点是成本较低；缺点是后续处理电路复杂，取样电阻会影响喷油器回路本身的阻抗特性，且无法实现与喷油器回路的隔离。

[0004] 电流钳取样法分两种方案，一是在每个喷油器回路中串入一个电流钳，通过电流钳直接采集电流波形。二是多个喷油器回路共用一个电流钳，通过专用切换电路，将电流钳按需要切换至相应的喷油器回路中，进行喷油器电流采集。电流钳取样法的优点是电路简单，无须后续处理电路；缺点是电流钳成本较高，切换电路干扰较大，且输出信号为单端方式，传输抗干扰能力较差。

[0005] 以上两种方法都需要一套稳定的电源模块供电，才能实现正常工作。

发明内容

[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种喷油器驱动电流采集处理电路，在不影响喷油器回路正常工作的情况下，能实时采集喷油器的工作电流。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明的喷油器驱动电流采集处理电路，包括：

[0008] 多个互感器L1，各喷油器回路导线分别对应直接穿过一个电流互感器L1的初级线圈；

[0009] 二极管D1，其阴极与电容C1、C2，电阻R1和共模电感器L2原端的一端相连接，所述二极管D1的阳极和电容C1的另一端与电流互感器L1次级线圈的一端相连接，电流互感器L1次级线圈的另一端与电容C2，电阻R1和共模电感器L2原端的另一端相连接；

[0010] 共模电感器L2副端的一端与电阻R2和电容C3的一端相连接，并作为差分输出的正输出端CUR_H；共模电感器L2副端的另一端与电阻R3和电容C4的一端相连接，并作为差分输出的负输出端CUR_L；电阻R2和电容C3的另一端与电阻R3和电容C4的另一端相连接，并接地。

[0011] 本发明由于在各喷油器回路中分别串接所述喷油器驱动电流采集处理电路，当喷油器正常工作时，能将各喷油器回路中的电流采集后转换成差分信号输出，采集处理电路不影响喷油器的正常工作，与喷油器回路具有良好的隔离效果。

[0012] 本发明利用互感器和少量分立元件组成采集处理电路，实现了喷油器驱动电流的采集处理；并且采用无源方式工作，工作时不需要电源模块供电；因此，具有体积小巧，差分输出，可靠的隔离效果，成本低等优点。

附图说明

[0013] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0014] 图1是所述喷油器驱动电流采集处理电路原理框图；

[0015] 图2是所述喷油器驱动电流采集处理电路输出波形图；

[0016] 图3是所述喷油器驱动电流采集处理电路一实施例电路图。

具体实施方式

[0017] 参见图1所示，所述喷油器驱动电流采集处理电路由电流互感器、整流电路、滤波电路和差分转换电路4个部分组成；通过合理的电路设计，将被测喷油器驱动电流通过电流互感器耦合，然后进行整流、滤波和差分转换后，将被采集的电流信号以差分电压方式输出。

[0018] 由于采用互感器对被采集的电流进行耦合，不会影响喷油器的正常工作，具有很好的隔离效果。采用差分方式传输被采集的电流信号，具有良好的抗干扰能力。所述喷油器驱动电流采集处理电路实际应用中的输出电流波形图，参见图2所示，图中所示为喷油器5次喷射电流波形图，X轴为时间，Y轴为电流，其中第1、2、4、5个波形为预喷电流波形，第3个波形为主喷电流波形，各波形最大电流为18A，主喷维持电流12A。

[0019] 图3是所述喷油器驱动电流采集处理电路一具体实施例，其中，电流互感器L1采用市场上常见的型号，选用穿芯式，喷油器回路导线直接穿过电流互感器L1的初级线圈，喷油器回路上的电流通过电流互感器L1的初级耦合到次级输出，其输出电流为0-30mA，频率响应范围为20Hz-20KHz。此电流信号经过快速二级管D1(整流电路)整流，将电流信号的负半周信号去除，保留电流信号的正半周，电容C1为快速二级管D1的旁路滤波电容(滤波电路)，可以滤除采集的电流信号中高频信号的干扰。电阻R1为转换电阻，将电流互感器L1输出的电流信号转换成电压信号，此电阻的精度直接影响到电压信号的输出精度。电容C2(滤波电路)为电阻R1的旁路滤波电容，使电阻R1转换的电压信号更稳定，同时滤除转换的电压信号中高频干扰信号，L2为共模电感器，主要是抑制信号中的高频干扰，稳定输出信号。电阻R2和R3共同组成差分分压电路(即差分转换电路)，使前级输出的电压信号钳制在差分方式，电容C3和C4分别为电阻R2和R3的旁路滤波电容，滤除输出信号中的高频干扰，使输出信号更稳定可靠。

[0020] 本喷油器驱动电流采集处理电路在不影响喷油器正常使用的前提下，采用低成本的电流互感器，加上简单的分离元件组成的整流、滤波和差分电路，很好地解决了电阻取样法对喷油器回路的影响和电流钳取样法的高成本问题；而且采用差分方式输出，提高了装置的抗干扰能力；能够很好的采集喷油器电流波形，电路简单，工作稳定，可靠性高。

[0021] 本发明采用无源方式工作，通用性强，能很方便地移植到其他需要采集电流的场合。

[0022] 以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。