Logica interna e modalità di funzionamento

Le modalità di funzionamento del PILD devono rappresentare il punto di forza del dispositivo. Queste sono state stabilite partendo da quelle che sono le richieste degli iniettori e dei motori da controllare, ma anche dalle strategie utilizzate dai driver presenti in commercio, cercando di unire le qualità e i vantaggi oerti da ciascuno di essi. L'utente può decidere il funzionamento del PILD in base alle proprie necessità. Così, se l'obiettivo è quello di far funzionare un iniettore a bassa impedenza, oppure un banco di iniettori, all'interno di un sistema EFI, viene assunta una congurazione Half-Bridge. Scrivendo sul registro di congurazione del sistema (CONF_REG) si imposta la modalità Injection_1 e il PILD genererà una corrente di uscita adatta al pilotaggio degli iniettori. In questa modalità si può scegliere anche il numero di stadi possibili per la corrente: oltre ai soliti Peak e Hold può essere attivato anche uno stadio di Bypass.

Se l'obiettivo è invece quello di pilotare uno o più iniettori ad alta impeden- za, l'utente deve attivare una seconda modalità, Injection_2, che prevede solo

l'esistenza di uno stadio di Hold per la corrente.

Oltre al pilotaggio degli iniettori si può scegliere di lavorare in modalità DC _Motor e in modalità Single-Side. Nel primo caso vengono utilizzati due canali per volta, 0 e 1 oppure 2 e 3, che vanno a formare un ponte H. La macchina a stati inter- na si occupa del controllo dei transistori da attivare così come della verica delle temporizzazioni da seguire. La modalità Single-Side è quella che fornisce un tocco di essibilità in più all'architettura. Infatti, se le versioni prestabilite di pilotag- gio non sono sucienti o non risultano adatte al carico particolare da pilotare, l'utente, tramite MCU, può assumere il controllo dell'high side o del low side e manovrarli a proprio piacimento. In questo modo si possono creare congurazioni che prevedano l'uso di un unico driver oppure di più driver, il cui controllo possa essere assunto direttamente dall'esterno.

L'accensione e lo spegnimento dei driver esterni segue pattern deniti dalla modalità attiva. In particolare, i MOS possono rimanere accesi per il 100% del tempo in qui il pilotaggio è ON, oppure si può variare questa percentuale in base a determinate strategie di regolazione. Se i MOS stessero in conduzione per periodi prolungati, la corrente aumenterebbe seguendo il transitorio L-R no a un valore di regime che probabilmente risulterebbe troppo elevato nel caso in cui non si dimensionino i componenti analogici in maniera opportuna. É strategia comune quella di attuare una regolazione sulla corrente accendendo e spegnendo i driver adeguatamente, seguendo tempistiche appropriate. Come si è visto già nei prodotti commerciali, la regolazione può essere ottenuta tramite una catena ad anello aperto oppure tramite una catena ad anello chiuso. Nella maggior parte dei casi si pone una resistenza in serie al carico, in maniera da poter valutare la corrente su di esso e realizzare qualche tipo di regolazione feedback. Per quanto visto, in anello aperto le opzioni di regolazione sono:

1. Timer based, in cui i driver commutano seguendo alcune condizioni temporali prestabilite;

2. Fixed PWM, in cui la frequenza e il duty-cycle di commutazione sono presta- bilite e calcolate in base alla corrente desiderata e alla circuiteria esterna. Entrambe le opzioni rappresentano delle commutazioni secondo tempistiche pres- sate, varia però il circuito digitale che ne implementa la funzionalità. Nelle catene ad anello chiuso si usa misurare le tensione ai capi della resistenza di sense per operare in:

1. Controllo proporzionale, utilizzando una congurazione completamente ana- logica oppure una digitale, che includa elaboratore e convertitori;

2. Controllo on/o con o senza isteresi, utilizzando una congurazione mista analog/digital;

3. PWM con duty-cycle controllato in base al valore misurato di corrente.

Figura 4.2.3: La catena di feedback permette di controllare i driver in base alla corrente sul carico

Nel PILD la regolazione può essere ottenuta in due maniere, a seconda che la circuiteria esterna permetta di realizzare una catena di feedback oppure no. Così, quando l'anello è aperto e non si può conoscere il valore della corrente sul carico, si attua una modulazione PWM sul driver impostando frequenza e duty-cycle in modo da ottenere il valor medio desiderato di corrente. Quando invece è possibile misurare la tensione sul resistore esterno, si realizza una regolazione on/o basan- dosi sulla misura eettuata e sul valore desiderato. Particolare attenzione va posta alla catena di feedback in modalità DC_Motor. In questo caso si può scegliere se congurare il ponte H con due resistenze di sense oppure con una sola. Questo va ad inuire sulla lettura della corrente in alcuni momenti (quando si ha il ricircolo della corrente) e in fase di regolazione bisogna tenere conto della congurazione realizzata.

La logica interna deve garantire la possibilità di congurare il dispositivo sia per la scelta della modalità di funzionamento che per la regolazione della corrente. L'utente può fare riferimento solo al contenuto di un determinato numero di registri interni. Il funzionamento del dispositivo è legato anche ad un sistema di protezione e diagnostica che può essere attivato o disattivato a seconda delle necessità.