本發(fā)明涉及一種控制器，尤其是涉及一種寬域氧傳感器的控制器。

背景技術(shù)：

近些年來“霧霾”一詞從漸漸進(jìn)入人們視線，到現(xiàn)在引起廣泛關(guān)注，已經(jīng)成為了影響居民健康的一大重要因素。在引發(fā)霧霾天氣的因素中，汽車尾氣的不達(dá)標(biāo)排放是產(chǎn)生污染氣體是一大重要原因。為此，各國政府相繼出臺了越來越嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，基于此標(biāo)準(zhǔn)，檢測精度更高，檢測范圍更廣的寬域氧傳感器取代傳統(tǒng)的開關(guān)型氧傳感器被廣泛使用在汽車上。

目前市面上廣泛使用的寬域氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該寬域氧傳感器具有6個連接端，分別是泵電流輸出端、虛擬地輸入端、加熱器負(fù)極、加熱器正極、泵電壓輸入端和氧濃差電動勢輸出端?，F(xiàn)有的寬域氧傳感器不能單獨(dú)工作，必須配備相對應(yīng)的控制器，形成完整的控制閉環(huán)，才能夠提供準(zhǔn)確的空燃比信息給汽車電子控制單元(ecu)，提高ecu的控制精度，從而最大限度地發(fā)揮三元催化器的作用，最終更加有效地降低有害氣體的排放。現(xiàn)有的寬域氧傳感器控制器主要是各大氧傳感器生產(chǎn)廠家專門為自己的寬域氧傳感器所配套設(shè)計。以市場占有率最高的博世寬域氧傳感器為例，博世公司專門為其寬域氧傳感器開發(fā)了一款通過集成控制芯片cj125及其外圍電路來實現(xiàn)的控制器。這樣的現(xiàn)狀，使得控制器的通用性受到了局限，即市面上的控制器并不適用于所有生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的氧傳感器，用戶必須配套購買某公司的氧傳感器和對應(yīng)控制器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在實現(xiàn)對寬域氧傳感器控制的基礎(chǔ)上，通用性強(qiáng)，適用面廣的寬域氧傳感器的控制器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種寬域氧傳感器的控制器，包括微處理器、泵電流檢測電路、dds交流信號發(fā)生電路、氧濃差電動勢測量電路、比較電路、加熱驅(qū)動電路、恒流源電路、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容和第三電容，所述的泵電流檢測電路具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述的比較電路具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；所述的微處理器分別與所述的泵電流檢測電路的輸出端、所述的dds交流信號發(fā)生電路的輸入端、所述的氧濃差電動勢測量電路的輸出端、所述的比較電路的輸出端和所述的加熱驅(qū)動電路的輸入端連接，所述的泵電流檢測電路的第一輸入端和所述的第二電阻的一端連接且其連接端為所述的控制器的第一輸入端，所述的控制器的第一輸入端用于連接寬域氧傳感器的泵電流輸出端，采集寬域氧傳感器輸出的泵電流，所述的泵電流檢測電路的第二輸入端、所述的第二電阻的另一端和所述的微處理器連接且其連接端為所述的控制器的第一輸出端，所述的控制器的第一輸出端用于連接寬域氧傳感器的泵電壓輸入端，為寬域氧傳感器提供泵電壓，所述的dds交流信號發(fā)生電路的輸出端、所述的第一電阻的一端、所述的第一電容的一端和所述的第三電容的一端連接，所述的第一電阻的另一端為所述的控制器的接地端，接入虛擬地，所述的控制器的接地端用于連接寬域氧傳感器的虛擬地輸入端，為寬域氧傳感器提供虛擬地，所述的第一電容的另一端和所述的比較電路的第一輸入端連接，所述的第三電容的另一端、所述的氧濃差電動勢測量電路的輸入端、所述的第二電容的一端和所述的恒流源電路的輸出端連接且其連接端為所述的控制器的第二輸入端，所述的控制器的第二輸入端用于連接寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，采集寬域氧傳感器輸出的氧濃差電動勢，所述的第二電容的另一端和所述的比較電路的第二輸入端連接，所述的加熱驅(qū)動電路的輸出端為所述的控制器的第二輸出端，所述的控制器的第二輸出端用于連接寬域氧傳感器的加熱器正極，為寬域氧傳感器提供加熱電壓。

在控制寬域氧傳感器時，所述的控制器的第一輸入端連接寬域氧傳感器的泵電流輸出端，所述的控制器的第一輸出端連接寬域氧傳感器的泵電壓輸入端，所述的控制器的接地端連接寬域氧傳感器的虛擬地輸入端，所述的控制器的第二輸入端連接寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，所述的控制器的第二輸出端連接寬域氧傳感器的加熱器正極，寬域氧傳感器的加熱器負(fù)極接大地；當(dāng)所述的控制器啟動后，所述的恒流源電路開始工作，持續(xù)輸出一恒定電流至寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，所述的微處理器生成pwm波信號并輸送給所述的加熱驅(qū)動電路，所述的加熱驅(qū)動電路生成加熱電壓對寬域氧傳感器進(jìn)行加熱，所述的微處理控制所述的dds交流信號發(fā)生電路生成正弦交流信號，該正弦交流信號直接作用于所述的第一電阻，且通過所述的第三電容作用于寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，所述的比較電路的第一輸入端通過第一電容后采集第一電阻一端的電動勢，所述的比較電路的第二輸入端通過所述的第二電容采集寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端的電動勢，所述的比較電路將采集的第一電阻一端的電動勢和寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端的電動勢進(jìn)行比較，得到比較信號輸送給所述的微處理器，所述的微處理器根據(jù)比較信號來判斷寬域氧傳感器的實時溫度，所述的微處理器中預(yù)存有參考溫度范圍，如果寬域氧傳感器的實時溫度在參考溫度范圍之外，所述的微處理器調(diào)整生成的pwm波信號的占空比，直至寬域氧傳感器的實時溫度在參考溫度范圍之內(nèi)，此時，所述的氧濃差電動勢測量電路開始采集寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端輸出的氧濃差電動勢并發(fā)送給所述的微處理器，所述的微處理器中預(yù)存有氧濃差電動勢參考值，所述的微處理器將氧濃差電動勢輸出端輸出的氧濃差電動勢與氧濃差電動勢參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成泵電壓輸出到寬域氧傳感器的泵電流輸入端，當(dāng)所采集的氧濃差電動勢穩(wěn)定在氧濃差電動勢參考值時，寬域氧傳感器的泵電流輸出端輸出的泵電流為極限泵電流，極限泵電流與此時寬域氧傳感器所處環(huán)境的氧濃度值有關(guān)，此時所述的泵電流檢測電路通過第二電阻對寬域氧傳感器產(chǎn)生的極限泵電流進(jìn)行采集，將該極限泵電流送進(jìn)微處理器，實現(xiàn)對寬域氧傳感器的控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過微處理器、泵電流檢測電路、dds交流信號發(fā)生電路、氧濃差電動勢測量電路、比較電路、加熱驅(qū)動電路、恒流源電路、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容和第三電容來構(gòu)建寬域氧傳感器的控制器，微處理器分別與泵電流檢測電路的輸出端、dds交流信號發(fā)生電路的輸入端、氧濃差電動勢測量電路的輸出端、比較電路的輸出端和加熱驅(qū)動電路的輸入端連接，泵電流檢測電路的第一輸入端和第二電阻的一端連接且其連接端為控制器的第一輸入端，控制器的第一輸入端用于連接寬域氧傳感器的泵電流輸出端，采集寬域氧傳感器輸出的泵電流，泵電流檢測電路的第二輸入端、第二電阻的另一端和微處理器連接且其連接端為控制器的第一輸出端，控制器的第一輸出端用于連接寬域氧傳感器的泵電壓輸入端，為寬域氧傳感器提供泵電壓，dds交流信號發(fā)生電路的輸出端、第一電阻的一端、第一電容的一端和第三電容的一端連接，第一電阻的另一端為控制器的接地端，接入虛擬地，控制器的接地端用于連接寬域氧傳感器的虛擬地輸入端，為寬域氧傳感器提供虛擬地，第一電容的另一端和比較電路的第一輸入端連接，第三電容的另一端、氧濃差電動勢測量電路的輸入端、第二電容的一端和恒流源電路的輸出端連接且其連接端為控制器的第二輸入端，控制器的第二輸入端用于連接寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，采集寬域氧傳感器輸出的氧濃差電動勢，第二電容的另一端和比較電路的第二輸入端連接，加熱驅(qū)動電路的輸出端為控制器的第二輸出端，控制器的第二輸出端用于連接寬域氧傳感器的加熱器正極，為寬域氧傳感器提供加熱電壓；在控制寬域氧傳感器時，控制器的第一輸入端連接寬域氧傳感器的泵電流輸出端，控制器的第一輸出端連接寬域氧傳感器的泵電壓輸入端，控制器的接地端連接寬域氧傳感器的虛擬地輸入端，控制器的第二輸入端連接寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，控制器的第二輸出端連接寬域氧傳感器的加熱器正極，寬域氧傳感器的加熱器負(fù)極接大地；當(dāng)控制器啟動后，恒流源電路開始工作，持續(xù)輸出一恒定電流至寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，微處理器生成pwm波信號并輸送給加熱驅(qū)動電路，加熱驅(qū)動電路生成加熱電壓對寬域氧傳感器進(jìn)行加熱，微處理控制dds交流信號發(fā)生電路生成正弦交流信號，該正弦交流信號直接作用于第一電阻，且通過第三電容作用于寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，比較電路的第一輸入端通過第一電容后采集第一電阻一端的電動勢，比較電路的第二輸入端通過第二電容采集寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端的電動勢，比較電路將采集的第一電阻一端的電動勢和寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端的電動勢進(jìn)行比較，得到比較信號輸送給微處理器，微處理器根據(jù)比較信號來判斷寬域氧傳感器的實時溫度，微處理器中預(yù)存有參考溫度范圍，如果寬域氧傳感器的實時溫度在參考溫度范圍之外，微處理器調(diào)整生成的pwm波信號的占空比，直至寬域氧傳感器的實時溫度在參考溫度范圍之內(nèi)，此時，氧濃差電動勢測量電路開始采集寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端輸出的氧濃差電動勢并發(fā)送給微處理器，微處理器中預(yù)存有氧濃差電動勢參考值，微處理器將氧濃差電動勢輸出端輸出的氧濃差電動勢與氧濃差電動勢參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成泵電壓輸出到寬域氧傳感器的泵電流輸入端，當(dāng)所采集的氧濃差電動勢穩(wěn)定在氧濃差電動勢參考值時，寬域氧傳感器的泵電流輸出端輸出的泵電流為極限泵電流，極限泵電流與此時寬域氧傳感器所處環(huán)境的氧濃度值有關(guān)，此時泵電流檢測電路通過第二電阻對寬域氧傳感器產(chǎn)生的極限泵電流進(jìn)行采集，將該極限泵電流送進(jìn)微處理器，實現(xiàn)對寬域氧傳感器的控制，本發(fā)明的控制器采用多個分立電路模塊來實現(xiàn)，相對于現(xiàn)有的控制器，在實現(xiàn)對寬域氧傳感器控制的基礎(chǔ)上，具有開放性，通用性強(qiáng)，適用面廣。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的寬域氧傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的寬域氧傳感器的控制器的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明的寬域氧傳感器的控制器作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實施例：如圖2所示，一種寬域氧傳感器的控制器，包括微處理器1、泵電流檢測電路2、dds交流信號發(fā)生電路3、氧濃差電動勢測量電路4、比較電路5、加熱驅(qū)動電路6、恒流源電路7、第一電阻r1、第二電阻r2、第一電容c1、第二電容c2和第三電容c3，泵電流檢測電路2具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，比較電路5具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；微處理器1分別與泵電流檢測電路2的輸出端、dds交流信號發(fā)生電路3的輸入端、氧濃差電動勢測量電路4的輸出端、比較電路5的輸出端和加熱驅(qū)動電路6的輸入端連接，泵電流檢測電路2的第一輸入端和第二電阻r2的一端連接且其連接端為控制器的第一輸入端，控制器的第一輸入端用于連接寬域氧傳感器的泵電流輸出端，采集寬域氧傳感器輸出的泵電流，泵電流檢測電路2的第二輸入端、第二電阻r2的另一端和微處理器1連接且其連接端為控制器的第一輸出端，控制器的第一輸出端用于連接寬域氧傳感器的泵電壓輸入端，為寬域氧傳感器提供泵電壓，dds交流信號發(fā)生電路3的輸出端、第一電阻r1的一端、第一電容c1的一端和第三電容c3的一端連接，第一電阻r1的另一端為控制器的接地端，接入虛擬地，控制器的接地端用于連接寬域氧傳感器的虛擬地輸入端，為寬域氧傳感器提供虛擬地，第一電容c1的另一端和比較電路5的第一輸入端連接，第三電容c3的另一端、氧濃差電動勢測量電路4的輸入端、第二電容c2的一端和恒流源電路7的輸出端連接且其連接端為控制器的第二輸入端，控制器的第二輸入端用于連接寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，采集寬域氧傳感器輸出的氧濃差電動勢，第二電容c2的另一端和比較電路5的第二輸入端連接，加熱驅(qū)動電路6的輸出端為控制器的第二輸出端，控制器的第二輸出端用于連接寬域氧傳感器的加熱器正極，為寬域氧傳感器提供加熱電壓。

控制寬域氧傳感器時，控制器的第一輸入端連接寬域氧傳感器的泵電流輸出端，控制器的第一輸出端連接寬域氧傳感器的泵電壓輸入端，控制器的接地端連接寬域氧傳感器的虛擬地輸入端，控制器的第二輸入端連接寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，控制器的第二輸出端連接寬域氧傳感器的加熱器正極，寬域氧傳感器的加熱器負(fù)極接大地；當(dāng)控制器啟動后，恒流源電路7開始工作，持續(xù)輸出一恒定電流至寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，微處理器1生成pwm波信號并輸送給加熱驅(qū)動電路6，加熱驅(qū)動電路6生成加熱電壓對寬域氧傳感器進(jìn)行加熱，微處理控制dds交流信號發(fā)生電路3生成正弦交流信號，該正弦交流信號直接作用于第一電阻r1，且通過第三電容c3作用于寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端，比較電路5的第一輸入端通過第一電容c1后采集第一電阻r1一端的電動勢，比較電路5的第二輸入端通過第二電容c2采集寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端的電動勢，比較電路5將采集的第一電阻r1一端的電動勢和寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端的電動勢進(jìn)行比較，得到比較信號輸送給微處理器1，微處理器1根據(jù)比較信號來判斷寬域氧傳感器的實時溫度，微處理器1中預(yù)存有參考溫度范圍，如果寬域氧傳感器的實時溫度在參考溫度范圍之外，微處理器1調(diào)整生成的pwm波信號的占空比，直至寬域氧傳感器的實時溫度在參考溫度范圍之內(nèi)，此時，氧濃差電動勢測量電路4開始采集寬域氧傳感器的氧濃差電動勢輸出端輸出的氧濃差電動勢并發(fā)送給微處理器1，微處理器1中預(yù)存有氧濃差電動勢參考值，微處理器1將氧濃差電動勢輸出端輸出的氧濃差電動勢與氧濃差電動勢參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成泵電壓輸出到寬域氧傳感器的泵電流輸入端，當(dāng)所采集的氧濃差電動勢穩(wěn)定在氧濃差電動勢參考值時，寬域氧傳感器的泵電流輸出端輸出的泵電流為極限泵電流，極限泵電流與此時寬域氧傳感器所處環(huán)境的氧濃度值有關(guān)，此時泵電流檢測電路2通過第二電阻r2對寬域氧傳感器產(chǎn)生的極限泵電流進(jìn)行采集，將該極限泵電流送進(jìn)微處理器1，實現(xiàn)對寬域氧傳感器的控制。