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"VENDE-SE AUTOMÓVEL. PROCESSADOR X - 500 MHZ / MEMÓRIA 5 GIGABYTES / PROGRAMAÇÃO Y". Embora estranho para os mais antigos, este anúncio está bem próximo da realidade das novas gerações de automóveis. Os três principais itens de inovações eletrônicas no automóvel - injeção, ignição, freios ABS - exigem, cada um, uma unidade eletrônica de controle (E.C.U.), com a respectiva programação. Além do mais cada ECU deve ser alimentada com sinais de sensores - e alguns deles servem a mais de uma ECU (por exemplo, o sensor velocidade e posição do motor serve tanto á injeção quanto à ignição). Imediatamente surge a idéia de um processador central, capaz de gerenciar todas as funções. Integrando os programas das várias funções num único programa obtém-se um software mais completo e eficiente. Com todos os sensores conectados ao processador central aumenta a quantidade de dados disponíveis para as tomadas de decisão. Neste ponto chegamos ao automóvel inteligente, um verdadeiro computador especializado no transporte de passageiros - e como tal tem periféricos como pneus, volante, motor. Aqui também é conveniente adotar a linguagem de computadores, chamando o processador central de CPU ("central processing unit", unidade central de processamento) e seu software de programa monitor (uma simplificação de sistema operacional, como o DOS do PC). Uma CPU que unificasse o trabalho de todas as ECUs exigiria processador e memória de extrema potência e velocidade, acima do que é atualmente encontrado comercialmente. Assim os automóveis adotam uma solução de meio-termo, com várias ECUs controlando suas áreas específicas (como a MOTRONIC para injeção/ignição e ABS-3 para a frenagem), enquanto a CPU supervisiona o funcionamento geral do sistema, incluindo sensores e as próprias ECUs específicas. Apesar de separadas e específicas as ECUs se integram num único sistema, comunicando-se entre si por uma configuração gerenciada pela CPU. Isso permite integrar novas funções, bastando que suas ECUs sejam compatíveis com o sistema do automóvel - e, como veremos nas próximas seções, já existe um padrão aceito para ele. O primeiro passo - e base - para a completa informatização do automóvel é a integração injeção/ignição eletrônica. Mapas de trabalho extremamente precisos, gravados na memória, permitem a perfeita sincronização entre o ponto de ignição e a quantidade de mistura A/F injetada, levando ao máximo desempenho do motor (assim compreendendo economia de combustível, potência e não poluição).
4-1 sistema integrado injeção / ignição A figura 4-1 ilustra um sistema integrado injeção /ignição, cujo exemplo poderia ser o MOTRONIC M3 da BOSCH. Para simplicidade do desenho os cilindros 2, 3, 4 e respectivos circuitos de ignição são omitidos. Esta configuração é MPFI (injeção multi-ponto) e DLI (ignição sem distribuidor), mas as outras também podem ser integradas. A ECU consiste no processador central, memória e circuitos auxiliares (regulador de tensão, clock e reset). Na sua memória está gravado o programa único para controle da injeção e ignição. Como o intervalo entre duas ignições é de aproximadamente 3 milisegundos, este deve ser o tempo máximo que a ECU tem para executar cálculos, testes e outras rotinas. Para a injeção os dados mais importantes vêm do sensor de ar (temperatura ou pressão), indicando qual a carga no motor e daí qual a quantidade de combustível a ser injetada, e do sensor velocidade/posição do motor, determinando qual o momento exato para a injeção naquele cilindro. Já a ignição usa basicamente os dados do sensor velocidade/posição do motor para saber o momento de gatilhar a faísca no cilindro. Entretanto os dados do sensor de ar também são usados, fazendo a ignição adiantar ou retardar (em relação à posição TDC/BDC do pistão) conforme a carga no motor. O software gravado na memória da ECU condiciona o desempenho do motor - portanto a atuação da ECU nos circuitos de injeção e ignição - aos resultados obtidos no sensor l , correspondendo à proporção de mistura A/F e em consequência ao nível de poluentes escapando. O ideal seria trabalhar com l =1, e a ECU deveria sempre corrigir o desempenho do automóvel (eventualmente diminuindo a sua velocidade) para atingir este ponto. Mas outras circunstâncias também precisam ser levadas em conta pelo mapa de trabalho, como ultrapassagens rápidas, motor frio, má qualidade do combustível. No mundo inteiro estão surgindo leis rigorosas sobre l e o mapa de trabalho gravado na memória (e, como não poderia deixar de ser, os primeiros marginais alterando os dados na memória para obter maior potência do motor, às custas de mais poluição). Os demais sensores e atuadores têm as mesmas funções que estudamos nos capítulos anteriores. Note que o freio ABS pode ser implementado à parte, com sua própria ECU captando os sinais dos sensores instalados nas rodas e acionando as respectivas válvulas. Mas se o ABS for integrado ao sistema da figura 4-1, com uma CPU gerenciando as ECUs, então o mapa de trabalho do software poderá prever as alterações na injeção e ignição para se obter a melhor frenagem. O auto-teste é uma das grandes armas do carro inteligente. Sempre que o automóvel é ligado a ECU testa todos os circuitos, inclusive as gravações na memória, detectando falhas e alertando o motorista. Posteriormente veremos mais sobre o auto-teste e o painel do motorista.
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