Ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου (ECU)

Electronic Control Unit

Ο ηλεκτρονικός μικρόκοσμος (4Τ 238, 7/1990)

Συντάκτης: Jerry Sloninger

Τα σύγχρονα αυτοκίνητα είναι τόσο γεμάτα από ηλεκτρονικά, που ήδη δημιουργούν παρεμβολές το ένα στο άλλο και στο περιβάλλον. Η λύση; Ακόμα περισσότερα μικροκυκλώματα για το συντονισμό πραγμάτων σαν τον ψεκασμό και την ανάφλεξη Αυτό ήταν το μήνυμα όταν η Μπος αποκάλυψε τα τελευταία της συστήματα για τον κινητήρα κι έκανε νύξεις για το μέλλον. Οι Γερμανοί χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά τον ψεκασμό σ' ένα αυτοκίνητο παραγωγής (ένα δικύλινδρο δίχρονο Γκουντμπρόντ 27 ίππων) το 1952 και για πρώτη φορά σ' έναν τετράχρονο κινητήρα, έναν 8κύλινδρο Μερτσέντες, το 1954. Ασχολήθηκαν ενεργά με τον ψεκασμό από τους αεροπορικούς κινητήρες του 1937, 25 χρόνια από τότε που εξέτασαν για πρώτη φορά το «einspritz» (άινσπριτς = ψεκασμός στα γερμανικά, που εξηγεί και το χαρακτηριστικό «e» που συνοδεύει το όνομα του μοντέλου μερικών γερμανικών αυτοκινήτων με κινητήρα με ψεκασμό, σ' αντίθεση με το γνωστότερο «ί» που χρησιμοποιείται στις άλλες χώρες).
Ο ηλεκτρονικός ψεκασμός εμφανίστηκε το 1967. Περισσότερες από 20 εκατομμύρια μονάδες μετά, τα μισά απ' όλα τα νέα γερμανικά και αμερικάνικα αυτοκίνητο διαθέτουν ψεκασμό, ενώ προβλέπεται το ποσοστό τους να φτάσει στο 5% για τη Γερμανία και σχεδόν 100% για τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία μέχρι το τέλος του 1990. Οι περισσότεροι κινητήρες πάνω από 2 λίτρα έχουν ήδη ψεκασμό, με τους κινητήρες κάτω από 1,4 λίτρα ν' ακολουθούν, χρησιμοποιώντας το φτηνότερο σύστημα «μονού σημείου».
Η ειρωνεία είναι ότι η απόδοση είναι πάλι ο κύριος στόχος του ψεκασμού, όπως και στη δεκαετία του '50, αλλά είναι η νομοθεσία για την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων που του έδωσε πραγματικά τη μεγάλη ώθηση. Το Μοτρόνικ (1979) έφερε τη λογική ενσωμάτωση με την ανάφλεξη και σήμερα το ένα τέταρτο όλων των συστημάτων της Μπος κάνουν και τις δύο δουλειές. Ο ηλεκτρονικός έλεγχος με προκαθορισμένο «χάρτη λειτουργίας» κυβερνά ήδη τα μισά σχεδόν αυτοκίνητα για την Ευρώπη, όπου δεν είναι πλέον δυνατό να καλυφθούν οι προδιαγραφές εκπομπών ρύπων από τους μεγαλύτερους κινητήρες με την κλασική ανάφλεξη με επαφές. Γεγονός που οφείλεται στη χρησιμοποίηση καταλυτών και συστημάτων ανίχνευσης του «χτυπήματος» (knock), που συνοδεύονται από υψηλότερες σχέσεις συμπίεσης και φτωχότερα μίγματα. Οι αυστηρότερες απαιτήσεις της μελλοντικής νομοθεσίας θα καλυφθούν με διαδοχικό ψεκασμό, για ν' αποφευχθεί ο ψεκασμός καυσίμου πάνω σε μια ανοιχτή βαλβίδα εισαγωγής. Τα καλύτερα συστήματα ψεκασμού θα ψύχονται με το καύσιμο ενώ το κάτω μέρος της κλίμακας κόστους περιλαμβάνει ψεκασμό μονού σημείου, που περιορίζεται σε 6 μόνο τμήματα. Αυτό κοστίζει περισσότερο από ένα καρμπιρατέρ, αλλά δίνει πολύ καλύτερο έλεγχο. Το κλειδί είναι η προσαρμοζόμενη ρύθμιση, που «μαθαίνει» από τον αισθητήρα λάμδα αλλά αποτρέπει ακραίες περιπτώσεις, όπως μετακίνηση προς πλουσιότερο μίγμα σε μεγαλύτερα υψόμετρα, ακόμη και μετά από ένα σταμάτημα που ψύχει τον αισθητήρα και αναστατώνει τη ρύθμιση του λόγου του μίγματος αέρα/καυσίμου. Ο προσαρμοζόμενος ψεκασμός (όπως, για παράδειγμα, στον κινητήρα Fire της Φίατ με Μονοτζετρόνικ) αυτοδιορθώνεται επίσης και σε συνάρτηση με την ηλικία του ή τη φθορά. Η εντελώς ηλεκτρονική ανάφλεξη με ένα πηνίο για κάθε μπουζί είναι κατάλληλη για 4βάλβιδες κυλινδροκεφαλές, γιατί αυτό το μπουζί πρέπει να βρίσκεται στο κέντρο.
Ο συνδυασμός τόσων πολλών παραγόντων σημαίνει ήδη ότι η μνήμη του μικρό επεξεργαστή πρέπει να είναι μεγαλύτερη κατά 8 ως 10 φορές (μέχρι 40 κιλομπάιτ τώρα) σε σύγκριση με μία δεκαετία πριν, όταν παρουσιάστηκε το πρώτο Μοτρόνικ. Η σκέψη της Μπος για το μέλλον περιλαμβάνει ηλεκτρονική ρύθμιση του χρονισμού των βαλβίδων. Όχι απλώς δύο θέσεις για το έκκεντρο αλλά συνεχή και άπειρη ρύθμιση του χρονισμού, για την εναρμόνιση με το διαδοχικό ψεκασμό και την εντελώς ηλεκτρονική ανάφλεξη. Τέλος, η Μπος ξόδεψε πρόσφατα πολλά εκατομμύρια για τη δημιουργία νέων εργαστηρίων που θα μελετήσουν τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, θωρακίζοντας και το αυτοκίνητο και το περιβάλλον. Κι αυτό φαίνεται πως είναι το λιγότερο που θα μπορούσαν να κάνουν.