專利名稱：一種精確確定發(fā)動(dòng)機(jī)相位的磁電式傳感器調(diào)理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)燃油控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種精確確定發(fā)動(dòng)機(jī)相位的磁電式傳感器調(diào)理電路。
背景技術(shù)：
在單體泵、高壓共軌發(fā)動(dòng)機(jī)燃油控制系統(tǒng)中，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)相位的精確確定是至關(guān)重要的，它直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的控制品質(zhì)。目前采用的發(fā)動(dòng)機(jī)相位確定有三種方式。第一種是光電式主要是在發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪盤上安裝光碼盤，該方式可以在光碼盤上分出512或更多的信號(hào)刻度，通過光碼器輸出脈沖信號(hào)完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相位的精確確定，但由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境的機(jī)油、柴油和冷卻水的混合物容易使光碼盤不透光，影響正常信號(hào)的輸出；
第二種是霍耳式，主要在發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪盤、曲軸盤上安裝霍耳轉(zhuǎn)速傳感器，用霍耳傳感器的脈沖輸出信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的相位，但由于霍耳傳感器的工作頻率范圍受限，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速情況下容易出現(xiàn)丟信號(hào)的故障，同時(shí)由于霍耳元件的工作溫度范圍受限，在發(fā)動(dòng)機(jī)長期工作時(shí)，容易受高溫影響出現(xiàn)工作異常；
第三種是磁電式，主要在發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪盤、曲軸盤上安裝磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，用傳感器輸出的正弦波信號(hào)經(jīng)比較器處理出脈沖信號(hào)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的相位，但使用中由于磁電式傳感器的輸出是正弦波信號(hào)，并且隨著轉(zhuǎn)速的高低信號(hào)幅度在發(fā)生變化，常規(guī)的信號(hào)調(diào)理電路輸出的矩形波脈沖信號(hào)的前沿和后沿會(huì)隨著轉(zhuǎn)速信號(hào)幅度發(fā)生變化，這樣會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的相位發(fā)生變化，需要用軟件的方式根據(jù)轉(zhuǎn)速的高低進(jìn)行補(bǔ)償，但受傳感器安裝間隙不同等因素影響，最終的相位確定仍存在一定的誤差，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的精確控制
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決在磁電式發(fā)動(dòng)機(jī)相位確定技術(shù)中，常規(guī)的信號(hào)調(diào)理電路輸出的矩形波脈沖信號(hào)的前沿和后沿會(huì)隨著轉(zhuǎn)速信號(hào)幅度發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的相位發(fā)生變化，需要用軟件的方式根據(jù)轉(zhuǎn)速的高低進(jìn)行補(bǔ)償，但受傳感器安裝間隙不同等因素影響，最終的相位確定仍存在一定的誤差，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的精確控制的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種精確確定發(fā)動(dòng)機(jī)相位的磁電式傳感器調(diào)理電路，所述調(diào)理電路由信號(hào)處理電路I和極性確認(rèn)電路2兩部分組成，S1、S2兩條總線連接磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出端，信號(hào)處理電路I和極性確認(rèn)電路2在SI、S2兩條總線上并聯(lián)；
信號(hào)處理電路I用于對(duì)信號(hào)疊加處理，使得整個(gè)調(diào)理電路能夠用單5V進(jìn)行供電，同時(shí)信號(hào)經(jīng)濾波后進(jìn)行差動(dòng)放大，之后進(jìn)行二次濾波再和疊加的電壓進(jìn)行比較，整個(gè)信號(hào)處理過程以疊加電壓為相對(duì)零點(diǎn)建立在“過零”比較的基礎(chǔ)上，輸出矩形波脈沖信號(hào)的后沿不隨著轉(zhuǎn)速高低導(dǎo)致信號(hào)幅度大小發(fā)生變化而變化，能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)相位精確的確定；極性確認(rèn)電路2用于確認(rèn)傳感器的安裝極性，以保證凸輪、曲軸信號(hào)處理的一致性；
信號(hào)處理電路I中，SI、S2連接到共模濾波電容Cl的兩端，SI和上拉電阻R3、濾波電阻R5的一端相連接，R3的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上，R5的另一端連接到濾波電容C3的一端、限幅二級(jí)管Dl的正極、限幅二級(jí)管D2的負(fù)極、共模濾波電容C4的一端、放大器UlA的正輸入端3腳，C3的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上；S2和上拉電阻R2、濾波電阻R4的一端相連接，R2的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上，R4的另一端連接到濾波電容C2的一端、限幅二級(jí)管Dl的負(fù)極、限幅二級(jí)管D2的正極、共模濾波電容C4的一端、放大器UlA的負(fù)輸入端2腳、反饋電阻Rl的一端，C2的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上；反饋電阻Rl的另一端連接到放大器UlA的輸出端I腳、第二級(jí)濾波電阻R9的一端，R9的另一端連接到濾波電容C6的一端、比較器U2A的正輸入端3腳、遲滯電阻R12的一端，C6的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極，R12的另一端連接到比較器U2A的輸出端I腳、上拉電阻R13的一端、 輸出信號(hào)OUT上，R13的另一端連接到電壓5V上；穩(wěn)壓限流電阻Rll的一端連接到電源5V上，Rll的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極、比較器U2A的負(fù)輸入端2腳，Zl的正極連接到系統(tǒng)地GND上；放大器UlA的8腳、比較器U2A的8腳連接到電源5V上，放大器UlA的4腳、比較器U2A的4腳連接到系統(tǒng)地GND上；
極性確認(rèn)電路2中，SI和濾波電阻R15的一端相連接，R15的另一端連接到濾波電容C8的一端、限幅二級(jí)管D3的正極、限幅二級(jí)管D4的負(fù)極、共模濾波電容C9的一端、比較器U2B的正輸入端7腳，C8的另一端連接到系統(tǒng)地GND上；S2和濾波電阻R14的一端相連接，R14的另一端連接到濾波電容C7的一端、限幅二級(jí)管D3的負(fù)極、限幅二級(jí)管D4的正極、共模濾波電容C9的另一端、比較器U2B的負(fù)輸入端6腳，Cl的另一端連接到系統(tǒng)地GND上；比較器U2B的輸出端I腳和上拉電阻R16的一端、輸出信號(hào)0UT2相聯(lián)，R16的另一端連接到系統(tǒng)電源5V上。本發(fā)明的有益效果
1.信號(hào)處理電路I，能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)相位精確確定；
2.極性確認(rèn)電路2，能夠保證凸輪、曲軸信號(hào)處理的一致性；
3.只需要單5V供電，采用通用的放大器和比較器，整體結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性和可靠性都易于保證。


圖I為本發(fā)明的電路 圖2為正極性時(shí)的輸出波形 圖3為負(fù)極性時(shí)的輸出波形圖。
具體實(shí)施例方式一種精確確定發(fā)動(dòng)機(jī)相位的磁電式傳感器調(diào)理電路，由信號(hào)處理電路I和極性確認(rèn)電路2兩部分組成，SI、S2兩條總線連接磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出端，信號(hào)處理電路I和2電路在SI、S2兩條總線上并聯(lián)；
信號(hào)處理電路I用于對(duì)信號(hào)疊加處理，使得整個(gè)調(diào)理電路能夠用單5V進(jìn)行供電，同時(shí)信號(hào)經(jīng)濾波后進(jìn)行差動(dòng)放大，之后進(jìn)行二次濾波再和疊加的電壓進(jìn)行比較，整個(gè)信號(hào)處理過程建立在“過零”比較的基礎(chǔ)上以疊加電壓為相對(duì)零點(diǎn)，輸出矩形波脈沖信號(hào)的后沿不隨著轉(zhuǎn)速高低導(dǎo)致信號(hào)幅度大小發(fā)生變化而變化，能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)相位精確的確定；極性確認(rèn)電路2用于確認(rèn)傳感器的安裝極性，以保證凸輪、曲軸信號(hào)處理的一致性；
信號(hào)處理電路I中，SI、S2連接到共模濾波電容Cl的兩端，SI和上拉電阻R3、濾波電阻R5的一端相連接，R3的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上，R5的另一端連接到濾波電容C3的一端、限幅二級(jí)管Dl的正極、限幅二級(jí)管D2的負(fù)極、共模濾波電容C4的一端、放大器UlA的正輸入端3腳，C3的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上；S2和上拉電阻R2、濾波電阻R4的一端相連接，R2的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上，R4的另一端連接到濾波電容C2的一端、限幅二級(jí)管Dl的負(fù)極、限幅二級(jí)管 D2的正極、共模濾波電容C4的一端、放大器UlA的負(fù)輸入端2腳、反饋電阻Rl的一端，C2的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上；反饋電阻Rl的另一端連接到放大器UlA的輸出端I腳、第二級(jí)濾波電阻R9的一端，R9的另一端連接到濾波電容C6的一端、比較器U2A的正輸入端3腳、遲滯電阻R12的一端，C6的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極，R12的另一端連接到比較器U2A的輸出端I腳、上拉電阻R13的一端、輸出信號(hào)OUT上，R13的另一端連接到電壓5V上；穩(wěn)壓限流電阻Rll的一端連接到電源5V上，Rll的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極、比較器U2A的負(fù)輸入端2腳，Zl的正極連接到系統(tǒng)地GND上；放大器UlA的8腳、比較器U2A的8腳連接到電源5V上，放大器UlA的4腳、比較器U2A的4腳連接到系統(tǒng)地GND上；
極性確認(rèn)電路2中，SI和濾波電阻R15的一端相連接，R15的另一端連接到濾波電容C8的一端、限幅二級(jí)管D3的正極、限幅二級(jí)管D4的負(fù)極、共模濾波電容C9的一端、比較器U2B的正輸入端7腳，C8的另一端連接到系統(tǒng)地GND上；S2和濾波電阻R14的一端相連接，R14的另一端連接到濾波電容C7的一端、限幅二級(jí)管D3的負(fù)極、限幅二級(jí)管D4的正極、共模濾波電容C9的另一端、比較器U2B的負(fù)輸入端6腳，Cl的另一端連接到系統(tǒng)地GND上；比較器U2B的輸出端I腳和上拉電阻R16的一端、輸出信號(hào)0UT2相聯(lián)，R16的另一端連接到系統(tǒng)電源5V上。信號(hào)處理電路I是轉(zhuǎn)速信號(hào)的主要處理電路，對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行一次濾波、限幅、放大、二次濾波、比較輸出。5V的電壓信號(hào)通過限流電阻R11、穩(wěn)壓管Zl形成電壓VI，用與對(duì)輸入信號(hào)S1、S2的電位提升，同時(shí)連接到比較器U2A的負(fù)輸入端，使比較器U2A以提升電壓Vl為相對(duì)零點(diǎn)形成虛擬的“過零”比較。輸入信號(hào)正負(fù)極SI、S2首先通過上拉電阻R2、R3連接到電壓信號(hào)Vl上形成對(duì)信號(hào)電位的提升，保證整個(gè)電路轉(zhuǎn)速處理電路能夠用單5V進(jìn)行供電。經(jīng)提升后的S1、S2信號(hào)首先通過共模抑止電容Cl形成對(duì)共模信號(hào)的濾波，然后SI通過濾波電阻R5、濾波電容C3, S2通過濾波電阻R4、濾波電容C2,基于電壓信號(hào)Vl形成一次濾波。經(jīng)濾波后的信號(hào)用二極管D1、D2形成正、負(fù)兩個(gè)方向的限幅(〈O. 7V)，用于保護(hù)放大器UlA的輸入，電容C4對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行第二次共模濾波。經(jīng)濾波后的信號(hào)通過放大器UlA和反饋電阻Rl進(jìn)行放大，使UlA的輸出信號(hào)幅度不隨著原始輸入信號(hào)S1、S2的幅度產(chǎn)生變化，保證進(jìn)入比較電路的信號(hào)在整個(gè)工作范圍內(nèi)只發(fā)生頻率變化，保持幅度不變。經(jīng)放大后的信號(hào)通過濾波電阻R9、濾波電容C6形成二次濾波，此信號(hào)和提升電壓Vl分別進(jìn)入比較器U2A的正、負(fù)輸入端進(jìn)行比較，輸出脈沖信號(hào)到比較器U2A的輸出，電阻R12使比較器產(chǎn)生一定的遲滯，保證電平比較時(shí)不發(fā)生振蕩，上拉電阻R13是為了比較器U2A集電極開路的需要，提供電壓源。極性確認(rèn)電路2主要作用是為了確定傳感器信號(hào)的極性，對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行濾波、限幅、比較輸出。SI信號(hào)通過濾波電阻R15、濾波電容C8進(jìn)行一階濾波，S2信號(hào)通過濾波電阻R14、濾波電容C7進(jìn)行一階濾波，二極管D3、D4對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行正、負(fù)兩個(gè)方向的限幅，用于保護(hù)比較器U2B的輸入，電容C9對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行共模濾波，之后通過比較器U2B輸出脈沖信 號(hào)，上拉電阻R16是為了比較器U2B集電極開路的需要，提供電壓源。當(dāng)處理電路正確地連接到傳感器的輸出信號(hào)正、負(fù)極性時(shí)，輸出信號(hào)0UT1、0UT2都輸出脈沖信號(hào)，如圖2所示信號(hào)；當(dāng)處理電路信號(hào)接反時(shí)，輸出信號(hào)OUTl為低電平、0UT2輸出脈沖信號(hào)，如圖3所示信號(hào)，需要更正連接方式，保證信號(hào)調(diào)理電路的正常工作。
權(quán)利要求
1.一種精確確定發(fā)動(dòng)機(jī)相位的磁電式傳感器調(diào)理電路，其特征在于，所述調(diào)理電路由信號(hào)處理電路(I)和極性確認(rèn)電路(2)兩部分組成，S1、S2兩條總線連接磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出端，信號(hào)處理電路(I)和極性確認(rèn)電路(2)在SI、S2兩條總線上并聯(lián)； 信號(hào)處理電路(I)用于對(duì)信號(hào)疊加處理，使得整個(gè)調(diào)理電路能夠用單5V進(jìn)行供電，同時(shí)信號(hào)經(jīng)濾波后進(jìn)行差動(dòng)放大，之后進(jìn)行二次濾波再和疊加的電壓進(jìn)行比較，整個(gè)信號(hào)處理過程以疊加電壓為相對(duì)零點(diǎn)建立在“過零”比較的基礎(chǔ)上，輸出矩形波脈沖信號(hào)的后沿不隨著轉(zhuǎn)速高低導(dǎo)致信號(hào)幅度大小發(fā)生變化而變化，能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)相位精確的確定；極性確認(rèn)電路(2)用于確認(rèn)傳感器的安裝極性，以保證凸輪、曲軸信號(hào)處理的一致性； 信號(hào)處理電路(I)中，SI、S2連接到共模濾波電容Cl的兩端，SI和上拉電阻R3、濾波電阻R5的一端相連接，R3的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上，R5的另一端連接到濾波電容C3的一端、限幅二級(jí)管Dl的正極、限幅二級(jí)管D2的負(fù)極、共模濾波電容C4的一端、放大器UlA的正輸入端3腳，C3的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上；S2和上拉電阻R2、濾波電 阻R4的一端相連接，R2的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上，R4的另一端連接到濾波電容C2的一端、限幅二級(jí)管Dl的負(fù)極、限幅二級(jí)管D2的正極、共模濾波電容C4的一端、放大器UlA的負(fù)輸入端2腳、反饋電阻Rl的一端，C2的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極上；反饋電阻Rl的另一端連接到放大器UlA的輸出端I腳、第二級(jí)濾波電阻R9的一端，R9的另一端連接到濾波電容C6的一端、比較器U2A的正輸入端3腳、遲滯電阻R12的一端，C6的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極，R12的另一端連接到比較器U2A的輸出端I腳、上拉電阻R13的一端、輸出信號(hào)OUT上，R13的另一端連接到電壓5V上；穩(wěn)壓限流電阻Rll的一端連接到電源5V上，Rll的另一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極、比較器U2A的負(fù)輸入端2腳，Zl的正極連接到系統(tǒng)地GND上；放大器UlA的8腳、比較器U2A的8腳連接到電源5V上，放大器UlA的.4腳、比較器U2A的4腳連接到系統(tǒng)地GND上； 極性確認(rèn)電路(2)中，SI和濾波電阻R15的一端相連接，R15的另一端連接到濾波電容C8的一端、限幅二級(jí)管D3的正極、限幅二級(jí)管D4的負(fù)極、共模濾波電容C9的一端、比較器U2B的正輸入端7腳，C8的另一端連接到系統(tǒng)地GND上；S2和濾波電阻R14的一端相連接，R14的另一端連接到濾波電容C7的一端、限幅二級(jí)管D3的負(fù)極、限幅二級(jí)管D4的正極、共模濾波電容C9的另一端、比較器U2B的負(fù)輸入端6腳，Cl的另一端連接到系統(tǒng)地GND上；比較器U2B的輸出端I腳和上拉電阻R16的一端、輸出信號(hào)0UT2相聯(lián)，R16的另一端連接到系統(tǒng)電源5V上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精確確定發(fā)動(dòng)機(jī)相位的磁電式傳感器調(diào)理電路，由信號(hào)處理電路1和極性確認(rèn)電路2兩部分組成，S1、S2兩條總線連接磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出端，信號(hào)處理電路1和極性確認(rèn)電路2在S1、S2上并聯(lián)；信號(hào)處理電路1用于對(duì)信號(hào)疊加處理，使得整個(gè)調(diào)理電路能夠用單5V進(jìn)行供電，同時(shí)信號(hào)經(jīng)濾波后進(jìn)行差動(dòng)放大，之后進(jìn)行二次濾波再和疊加的電壓進(jìn)行比較，整個(gè)信號(hào)處理過程建立在“過零”比較的基礎(chǔ)上，輸出矩形波脈沖信號(hào)的后沿不隨著轉(zhuǎn)速高低發(fā)生變化；極性確認(rèn)電路2用于確認(rèn)傳感器的安裝極性。本發(fā)明能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)相位精確確定；能夠保證凸輪、曲軸信號(hào)處理的一致性；采用通用的放大器和比較器，整體結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性和可靠性都易于保證。
文檔編號(hào)G01P21/00GK102645557SQ20121013651
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月6日
發(fā)明者呂田有, 姜承賦, 孟長江, 楊風(fēng)秋, 王孝, 白思春, 范燕朝, 褚全紅, 賈利 申請(qǐng)人:中國兵器工業(yè)集團(tuán)第七0研究所