[发明专利]一种确定柴油发动机喷油时刻的时标电路

权利要求书

1.一种确定柴油发动机喷油时刻的时标电路，其特征在于：包括夹持式压电传感器、电荷放大电路、四阶切比雪夫有源低通滤波器电路、反相放大器、窗口比较器电路、低纹波±12V电源电路，夹持式压电传感器及各电路之间依靠电气连接，可对夹持在柴油发动机某一缸高压油管上的压电式传感器输出的喷油压力信号进行放大、滤波、整形处理，实时输出瞬时转速启动采集信号。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机喷油时刻的时标电路，其特征在于：所述夹持式压电传感器在发动机高压油管上的安装时，需要将环形夹子打开，套在高压油管上，然后旋紧螺杆使高压油管被传感器夹紧。

3.根据权利要求1所述的柴油发动机喷油时刻的时标电路，其特征在于：所述电荷放大电路将夹持式压电传感器输出信号进行放大、零点调节、阻抗匹配，其核心器件为2个LF353P放大器，电路可分为电荷放大和反相放大两部分，电荷放大部分由1个LF353放大器、C1_1、R1_2和R1_3组成，其中C1_1和R1_3并联后连接在反相输入端和输出端之间，组成了电容反馈电路，R1_3可以起到泄放C1_1积分电容上电压的作用，防止低频信号增益过大，而R1_2为平衡电阻；反相放大部分由1个LF353放大器、R1_4、R1_5、R1_6、R1_7、电位计RW1组成，其中LF353放大器、R1_4、R1_5构成了放大倍数为1的反相放大器，R1_6、R1_7、电位计RW1组成了电路零点调节电路。

4.根据权利要求1所述的柴油发动机喷油时刻的时标电路，其特征在于：四阶切比雪夫有源低通滤波器电路截止频率为2500 Hz，纹波为0.1dB，放大倍数为1，用于将电荷放大器输出的信号V_fo1包含的高频噪声滤除；该电路由两级二阶有源滤波电路串联而成，第一级二阶有源滤波电路结构为，输入信号通过22kΩ的R2_1同时输入45kΩ的R2_2和0.01uF的C2_1，C2_1的另一端同时连接LF353P的第1、2管脚，R2_2的另一端同时连接LF353P的第3管脚和470pF的C2_2，C2_2另一端接地，滤波后信号通过LF353P的第1管脚输出；第二级二阶有源滤波电路结构为，输入信号通过8kΩ的R2_3同时输入26kΩ的R2_4和0.01uF的C2_3，C2_3的另一端同时连接LF353P的第6、7管脚，R2_4的另一端同时连接LF353P的第5管脚和4700pF的C2_4，C2_4另一端接地，滤波后信号通过LF353P的第7管脚输出。

5.根据权利要求1所述的柴油发动机喷油时刻的时标电路，其特征在于：窗口比较电路核心器件是LM139J比较器，将反相放大电路输出信号V_fo3接入LM139J的5脚和6脚；考虑到外卡压力传感器夹紧油管的程度不同，导致电荷放大器输出的电压有一定的波动范围，窗口比较器的上限电压VREF_H由R4_3和R4_4串联设定为6V，下限电压VREF_L由R4_1和R4_2串联设定为2V；如果2V＜V_fo3＜6V，LM139J的1、2脚均输出逻辑低电平，而且由于D1_01、D1_02的单向导电性，瞬时转速采集启动信号V_start的逻辑电平取决于LM139J的1、2脚输出的电平“或”运算的结果，因此V_start为逻辑低电平；如果V_fo3＜6V，则LM139J的1脚输出逻辑低电平，2脚输出逻辑高电平，V_start为逻辑高电平；由于稳压管Z3的限幅作用，V_start的逻辑低电平被限制在0V左右，V_start的逻辑高电平被限制在5.0V左右，即满足TTL电平；同理，如果V_fo3＜2V，则LM139J的1脚输出逻辑高电平，2脚输出逻辑低电平，V_start为逻辑高电平；R4_5与Z3并联，可以防止Z3产生断路故障后，将V_start的逻辑高电平限制在6V以下，避免损坏后级的TTL电路。

6.根据权利要求1所述的柴油发动机喷油时刻的时标电路，其特征在于：±12V电源电路核心器件为DC－DC变换模块、7812电源芯片、7912电源芯片；DC－DC模块将输入的+5V电源变为±15V双路电源，而且实现了电气隔离，即输入电源和输出电源不共地；7812和7912分别将+15V和-15V电源降压为+12V和-12V；该电路输出电压误差不超过0.1V，纹波不大于50mV；L1和C1构成了LC滤波电路，可将DC－DC模块输入级产生的频率962kHz峰峰值424mV左右的纹波滤除，以免“污染”5V电源。