[实用新型]一种宽域氧传感器加热监控电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机电控领域，特别涉及一种宽域氧传感器加热监控电路。

背景技术

稀燃发动机因其良好的经济性和排放性在汽车发动机等领域具备良好的应用前景。为了精确地控制稀燃发动机，需要使用氧传感器对发动机进行闭环控制。传统氧传感器只能使用在理论空燃比区域，不适用于稀燃发动机。目前在稀燃发动机上使用的是宽域氧传感器，但是宽域氧传感器的陶瓷材料在700℃或更高的温度下才能传导氧离子，而发动机冷启动时排气管中温度远远低于这个温度。为了保证宽域氧传感器稳定可靠的工作，需要对感应元件进行加热，而目前市场上缺乏专门为宽域氧传感器加热的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽域氧传感器加热监控电路，解决了现有技术中宽域氧传感器加热过程难以控制的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种宽域氧传感器加热监控电路，包括微控制器、加热电路和监控电路,所述加热电路与宽域氧传感器的H+、H-两个接线端相连接；所述微控制器输入端连接所述监控电路的输出端，所述微控制器输出端连接所述加热电路的输入端，所述微控制器根据所述监控电路反馈的加热电压信号改变所输出PWM信号的占空比，所述加热电路根据所接收PWM信号的占空比控制流经所述H+、H-接线端的加热电流的大小；所述加热电路的输出端连接所述监控电路的输入端，所述监控电路采集加热电压信号，经运算放大器放大后反馈给所述微控制器。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述加热电路包括三极管Q1、MOS管Q2、电容C1、C2和电阻R1、R2、R3，所述三极管Q1的基极通过电阻R1连接到VCC电源，所述三极管Q1的发射极接地；所述电阻R2一端连接所述微控制器的信号输出端，另一端连接所述三极管Q1的基极；所述电阻R3一端连接12伏直流电源，另一端分别连接所述三极管Q1的集电极和所述MOS管Q2的栅极；所述MOS管Q2的漏极通过所述电容C1连接到12伏直流电源；所述电容C2正极连接所述MOS管Q2的漏极，所述电容C2负极接地；所述宽域氧传感器的H+接线端连接所述12伏直流电源，H-接线端连接所述MOS管Q2的漏极。

进一步，所述监控电路包括运算放大器、电容C3和电阻R4～R9，所述运算放大器的同相输入端通过电阻R4连接所述MOS管Q2的源极，所述运算放大器的反相输入端通过电阻R8接地，所述运算放大器的电源端分别接VCC电源和地，所述运算放大器的输出端与微控制器的数模转换接口相连接；所述电阻R5、R6、R7并联后一端共接MOS管Q2的源极，另一端共接地；所述电容C3一端连接所述运算放大器的同相输入端，另一端接地；所述电阻R9一端连接所述运算放大器的反相输入端，另一端连接所述运算放大器的输出端。

进一步，所述微控制器为MC9S12DP256单片机，所述MC9S12DP256单片机的输出信号为0～5伏的PWM信号。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的技术方案可以实时监测加热电压并反馈给微控制器，通过微控制器调节PWM信号的占空比来实现对宽域氧传感器加热速率的闭环控制，在稀燃发动机冷启动时快速对感应元件进行预热，使宽域氧传感器在最佳温度下工作，有利于进行精确的空燃比控制，降低排放。同时本电路与系统其它控制器接口简单，集成便捷，可以直接集成到ECU电路中，不需要专门的装置，节省了开发费用。

附图说明

图1为本实用新型加热监控电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，为本实施例加热监控电路的电路原理图，包括微控制器、加热电路和监控电路，本实施例中微控制器选择MC9S12DP256单片机，所述MC9S12DP256单片机为加热电路提供0～5伏的PWM信号H_drive；所述宽域氧传感器包括H+、H-两个加热接线端。