2.3.10 Модуль контролю

Мікроконтролер і модуль контролю в блоці керування контролюють один одного в режимі «запит-відповідь». Якщо розпізнається збій в роботі, то один з цих елементів (незалежно від іншого) запускає відповідну компенсуючу функцію.

2.4 Функціонування та обробка сигналів блоками керування

2.4.1 Вхідні сигнали

Датчики разом з виконавчими механізмами, утворюють периферію блоку керування, що сполучає автомобіль і центральний процесор. Електричні сигнали датчиків надходять в блок керування по кабельній розводці і штекерному роз'єму 1. Ці сигнали можуть мати різні форми: аналогову, цифрову або імпульсну.

Аналогові вхідні сигнали можуть мати будь-яку величину напруги в межах певного діапазону. Прикладами фізичних величин, які передаються у вигляді аналогових сигналів, є масова витрата повітря, напруга акумуляторної батареї, тиск у впускному трубопроводі і тиск наддуву, температура охолоджуючої рідини і всмоктуваного повітря. Ці сигнали перетворяться в мікроконтролері блоку керування аналого-цифровим перетворювачем в цифрову форму, якою може оперувати центральний процесор мікроконтролера. Максимальне розширення цих аналогових сигналів рівне 5 мВ. В загальному вимірювальному діапазоні від 0 до 5 мВ є приблизно 1000 ступенів приростів.

Цифрові вхідні сигнали володіють тільки двома станами: «High» (логічна одиниця) і «Low» (логічний нуль). Прикладами цифрових вхідних сигналів є сигнали включення (вкл./викл.) або цифрові сигнали від датчиків, наприклад, імпульси частоти обертання колінчастого валу, датчика Холу або магніто-резисторного датчика. Цифрові сигнали можуть оброблятися безпосередньо в мікроконтролері.

Імпульсні вхідні сигнали від індуктивних датчиків з інформацією про частоту обертання колінчастого валу і положення контрольних міток обробляються за допомогою спеціальної схеми в блоці управління. При цьому імпульсні перешкоди видаляються, а імпульсні сигнали перетворюються в цифрові прямокутні сигнали.

Напруга вхідних сигналів обмежується в схемах захисту до рівнів, що забезпечують їх обробку. Корисний сигнал шляхом фільтрації в значній мірі звільняється від перешкод і, якщо необхідно, шляхом посилення адаптується до допустимої напруги на вході мікроконтролера (0-5 В). Залежно від ступеня інтеграції обробка сигналів може частково або навіть повністю здійснюватися в самому датчику.

Блок керування представляє собою центр управління, контролюючий всі функції і послідовність роботи систем керування двигуном. Алгоритми керування реалізуються в мікроконтролері. Вхідними параметрами служать вхідні сигнали від датчиків і інтерфейсів зв'язку з іншими системами, наприклад, шиною бортового контроллера зв'язку (CAN). Під час поступлення на процесор вони ще раз перевіряються на достовірність. За допомогою програмного забезпечення блоку керування розраховуються вихідні сигнали для керування виконавчими механізмами.

2.4.2 Вихідні сигнали

За допомогою вихідних сигналів мікроконтролер включає задаючі каскади потужність яких зазвичай достатня для безпосереднього управління виконавчими механізмами. Для окремих споживачів високої потужності (наприклад, вентилятор двигуна) деякі задаючі каскади управляють реле.

Задаючі каскади захищені від коротких замикань на масу або стрибків напруги, а також від руйнування унаслідок електричного або теплового перевантажень. Інтегральні схеми задаючих каскадів розпізнають ці нештатні ситуації, а також вихід з ладу датчиків як помилки і передають про це сигнал в мікроконтролер.

Цифрові вихідні сигнали можуть вироблятися як сигнали широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Ці сигнали є послідовними прямокутними імпульсами постійної частоти і змінної тривалості. За допомогою цих сигналів різні виконавчі механізми можуть переводитися в будь-яке робоче положення (наприклад, клапан в системі рециркуляції ВГ, регулятор тиску наддуву).