Istoria sistemelor de management al motorului din perspectiva DENSO

Înainte de adaptarea unităților de comandă electronice (ECU-uri) la motoarele vehiculelor, timpul de aprindere, amestecul aer-combustibil și mersul la relanti erau stabilite mecanic și comandate prin sisteme mecanice sau pneumatice simple - de pildă prin aer comprimat sau gaz.

Sistemul electronic de comandă (EMS), o unitate cu comandată electronic care operează motorul autovehiculului, a început să utilizeze o ECU în urmă cu aproximativ 30 de ani. ECU-urile sunt folosite acum de către toți producătorii, comandând o serie de mecanisme de acționare de pe motorul cu ardere internă pentru a asigura o performanță optimă a acestuia în orice moment, îmbunătățind performanța, fiabilitatea și caracterul economic al autovehiculelor.

În cadrul sistemului electronic de comandă, diferite tipuri de senzori detectează condițiile de funcționare a motorului și transmit informațiile către ECU motorului. ECU prelucrează apoi informațiile și comandă funcționarea mecanismelor de acționare pentru ca motorul să funcționeze la rându-i în condiții optime. Turația motorului este de pildă comandată de EMS care reglează funcția de injecție a combustibilului și timpul de aprindere, în loc să se folosească de o clapetă care să restricționeze alimentarea cu aer.

În anumite vehicule de dată recentă, ECU motorului este conectată la alte ECU-uri prin intermediul unei conexiuni LAN (rețea locală) de bord. Datele celorlalte ECU-uri, cum ar fi condițiile de funcționare a sistemului de aer condiționat, sunt de asemenea folosite pentru a opera motorul la parametri optimi.

În 1971, sistemele mecanice au început să fie înlocuite de injecția de combustibil asociată cu ECU-uri simple. ECU pentru injecția de combustibil consta în circuite analogice care au continuat să fie folosite până în 1975.

Ca urmare a reglementărilor privind emisiile, reglementări care au intrat în vigoare în 1975 și în anii ce au urmat, elementele interne ale ECU au fost organizate în circuite integrate, adăugându-se totodată și un sistem de comandă a raportului aer-combustibil, unul dintre rolurile EMS fiind acela de a obține un nivel ridicat de precizie și fiabilitate.

Odată cu introducerea microprocesoarelor în 1980, EMS a fost total reînnoit prin adăugarea elementelor de comandă pentru timpul de aprindere, mersul la relanti și a funcțiilor de diagnosticare. În 1984, a apărut motorul cu amestec sărac (learn-burn) iar în 1996 motorul cu sistem de injecție directă devenea o realitate.

Metodele de detectare a volumului de aer de admisie, care fac parte din comanda injecției de combustibil, au suferit și ele modificări în timp. La început s-a adoptat un sistemul controlat electronic cunoscut ca ‘D-Jetronic’. Acesta detecta presiunea aerului de admisie sub forma semnalelor înregistrate de un senzor de vid, ca mijloc de detectare indirectă a volumului de aer de admisie.

După 1975 au început să intre în vigoare directivele privind emisiile, astfel că D-Jetronic a fost înlocuit de sistemul ‘L-Jetronic’ care utiliza un debitmetru mecanic pentru detectarea directă și cu precizie a volumului de aer de admisie.

Apariția ulterioară a microprocesoarelor a accelerat utilizarea semiconductoarelor în senzorii de vid, fapt ce a permis detectarea cu înaltă precizie a volumului de aer de admisie cu DJectronic și a dus la consacrarea sistemului D-Jetronic. Mai recent, L-Jetronic, care utilizează un debitmetru compact de tip termic, reprezintă tendința principală printre producători.

În ceea ce privește DENSO, aceasta a dezvoltat prima valvă de recirculare a emisiilor (EGR) din lume în 2014, integrând o clapetă de admisie și o valvă EGR ceea ce ajută ca emisiile motoarelor diesel să fie mai curate cu până la jumătate faţă de modelele convenţionale.

Totodată, DENSO a lansat în premieră mondială primul debitmetru de aer de tip mass air flow integrat în peretele conductei de admisie, reducând astfel dimensiunea şi greutatea şi facilitând instalarea și a introdus măsurarea cantitativă în senzorii Lambda, ceea ce le permite să detecteze dacă amestecul de aer / combustibil este prea slab sau prea puternic şi cu cât de mult.

Astăzi, produsele EMS ale DENSO sunt instalate ca piese originale în multe dintre mărcile de vehicule de top la nivel mondial.