بررسی کنترلرهای دیجیتالی در سیستم های مکانیکی

بخشی از فهرست مطالب پروژه بررسی کنترلرهای دیجیتالی در سیستم های مکانیکی

۱-فصل اول : کنترل موتور

۱-۱-اهداف سیستم های کنترل

۲-۱-موتورهای احتراق جرقه ای

۳-۱-موتورهای احتراق تراکمی

۲-فصل دوم

۱-۲-مقدمه

۲-۲-مبانی ترمزگیری خودروها

۳-۲-سیستم های ضدقفل

۴-۲-سیستم های آینده ترمزگیری خودروها

 
فصل اول کنترل موتور خودرو

۱-۱-اهداف سیستمهای کنترل موتور الکترونیکی
سیستم کنترل موتور الکترونیکی شامل دستگاههای دریافت کننده ایست که به طور مداوم موقعیت های کاری موتور را ارزیابی می کنند، یک واحد کنترل الکترونیکی(Ecu) {است} که جداول داده ها و محاسبات کاربردی در ورودی دریافت کننده ( حسگرSensor) را ارزیابی می کند و خروجی را برای دستگاههای راه انداز معین می کند.
این دستگاههای راه انداز توسط Ecu فرمان می گیرند تا در پاسخ به ورودی حسگر، عملی را انجام دهند.
هدف استفاده از یک سیستم کنترل موتور الکترونیکی این است که موارد زیر تامین شود: دقت مورد نیاز و سازگاری به منظور کمتر کردن آلودگی خروجی و کم کردن مصرف سوخت، بهینه کردن قابلیت حرکت برای همه موقعیت های کاری، کم کردن آلودگی تبخیری، و تشخیص دادن سیستم وقتی که بد عمل می کند.
برای اینکه در سیستم کنترل، این اهداف را شاهد باشیم، یک مدت زمان توسعه شایان توجهی برای هر موتور وکارایی وسیله نقلیه مورد نیاز است. مقدار قابل توجهی از توسعه برای یک موتور نصب شده روی دینامومتر، تحت موقعیت های کنترل شده، مصرف شود. اطلاعات جمع آوری شده برای توسعه جداول داده های Ecu مفید است. مقدار قابل توجهی از تلاش های توسعه هم لازم است که در یک موتور نصب شده در وسیله نقلیه انجام شود.
وبالاخره، تعیین کردن رخ دادهای جداول داده ها در طول تست وسیله نقلیه لازم است.

۱-۱-۱-آلودگی های خروجی
اجزاء خروجی:
خروجی موتور شامل محصولات احتراق مخلوط هوا و سوخت است.
سوخت مخلوطی از ترکیبات شیمیایی یا به اصطلاح هیدروکربن ها(HC) می‌باشد. ترکیبات سوختهای گوناگون، ترکیبی از هیدروژن و کربن می باشد. تحت یک واکنش کامل احتراق، هیروکربن ها در یک واکنش حرارتی با اکسیژن هوا ترکیب می شوند و دیوکسیدکربن (O2) و آب تشکیل می شود.
متاسفانه احتراق کامل رخ نمی دهد و علاوه بر CO2 وH2O ، مونوکسید کربن(CO)، اکسیدهای نیتروژن(NOX) و هیدروکربن ها(HC)، به عنوان نتیجه واکنش احتراق درخروجی به وجود خواهند آمد. افزودنی ها و ناخالصی ها هم به مقدار کمی در الودگی شرکت می کنند مثل اکسیدهای روی، هالوژن های روی و اکسیدهای گوگرد، در موتورهای احتراق تراکمی ( دیزل)، همچنین مقدار محسوسی از دوده ( به صورت ذره) به وجود می آید.
قوانین دولتی مقدار مجازHC,NOx,CO انتشار یافته در یک خروجی وسیله نقلیه را تنظیم کرده است.
درموتور دیزل هم مقدار ذرات منتشر شده تنظیم شده است.

موتورهای احتراق جرقه ای:
نسبت هوا به سوخت: بیشترین تاثیر روی فرایند احتراق و درنتیجه روی آلودگی های خروجی، نسبت جرم هوا به سوخت است. نسبت اختلاط هوا به سوخت، برای بهینه کردن جرقه و احتراق، باید در یک رنج معینی واقع شود برای یک موتور احتراق جرقه ای، نسبت جرم برای احتراق کامل سوخت ۷و۱:۱۴ است یعنی ۱۴.۷kg هوا و ۱kg سوخت این نسبت به نسبت استوکیومتریک معروف است. در اصطلاح حجمی ۰۰۰/۱۰ لیتر هوا، تقریباً به ۱ لیتر سوخت نیاز دارد. نسبت هوا به سوخت اغلب تحت اصطلاح، فاکتور هوای اضافه که به   معروف است، شرح داده می شود .  به انحراف مقدار واقعی نسبت هوا به سوخت از نسبت مورد نیاز تئوری آن اشاره دارد:
 
 : در نسبت استوکیومتری
  : برای یک مخلوط با هوای اضافی ( سوخت ضعیف)
  : برای یک مخلوط با هوای ناکافی ( سوخت غنی)
تاثیر نسبت هوا به سوخت بر آلودگی ها عبارتست از موارد زیر:
آلودگی های مونوکسیدکربن (CO) :
در رنج کاری غنی ( )، با یک مقدار افزایش سوخت، آلودگی های CO تقریباً به
طور خطی زیاد می شود، در رنج ضعیف ( ) آلودگی های CO در پایین ترین سطح می باشند. در موتوری که رد شرایط کاری   است، آلودگی های CO می تواند تحت تاثیر توزیع سیلندر باشند.
اگر چه بعضی از سیلندرها در شرایط غنی و بعضی دیگر در شرایط ضعیف عمل می‌کنند ولی در نهایت مجموع   آنها به یک می رسد. ولی انتشار CO آنها بیشتر از سیلندرهایی است که در   عمل می کنند.
آلودگیهای هیدروکربن ها(HC) :
همانند آلودگی های CO، آلودگی های HC با افزایش مقدار سوخت، زیاد می شود. کمترین انتشار HC در ۱.۲ الی ۱.۱‌  رخ می دهد. درنسبت های هوا به سوخت خیلی ضعیف، آلودگی های HC به علت پایین بودن شرایط احتراق بهینه و درنتیجه سوخت محترق نشده، افزایش می یابد. یعنی ناقص ترین حالت احتراق که برای بازدهی موتور مطلوب نمی باشد.
آلودگی های اکسیدهای نیتروژن یا ناکس ها(NOx) :
تاثیر نسبت هوا به سوخت روی انتشار NOx در قسمت غنی استوکیومتری، برخلاف HC وCO است. هر قدر که حجم هوا زیاد می شودن حجم اکسیژن بیشتر و در نتیجه NOx بیشتری خواهیم داشت. درسمت ضعیف استوکیومتری انتشار NOx کاهش می یابد به این خاطر که در دمای پایین تر محفظه احتراق، NOx کاهش می یابد. ماکسیمم انتشارNOx در ۱.۱ الی ۱.۰۵ =   رخ می دهد.
تبدیل کننده های واسطه ای (catalgtic) مبدل واسطه ای یا بسترهای کاتالیستی:
برای کاهش دادن غلظت آلودگی گاز خروجی، یک مبدل واسطه ای در خروجی سیستم نصب شده است. واکنش های شیمیایی که در مبدل رخ می دهد، آلودگی های خروجی را به کم ضررترین اجزاء تبدیل می کند. معمول ترین مبدل هایی که درموتورهای اشتغال جرقه ای استفاده می شود، مبدل سه مسیره (TWC) می باشد.
همانطور که از اسمش بر می آید، به طور هم زمان غلظت سه گاز خروجی تنظیم شده، HC,CO,NOx ، را کاهش می دهد. کاتالیست، واکنش هایی را توسعه می دهد ( ایجاد می کند) که HC,CO را اکسید کرده و به CO2 ،H2O تبدیل می کند، و همچنین آلودگی های NOx را با تبدیل به N2 کم می کند.
در کاتالیست واکنش های شیمیایی واقعی، که رخ می دهند، عبارتند از:
۲CO +O2-2CO2
۲C2H6 + 7O2-4CO2+6H2O
۲NO+2CO- N2+2CO2
به این واکنشها، تبدیلات کاهش آلودگی می گویند.
نکته مهم: به منظور اینکه مبدل واسطه ای یا بیشترین کاردهی برای تبدیل همه این سه گاز (HC,CO,NOx) کار کند، متوسط نسبت هوا به سوخت باید کمتر از ۱ درصد استوکیومتری بماند. این رنج کاری کوچک به نام پنجره   یا پنجره مبدل واسطه ای معروف است (Catalytic Converter Window) شکل ۱-۱. نمودار   بر حسب آلودگی های خروجی قبل و بعد از مبدل واسطه ای می باشد. توسط مبدل واسطه ای بالای ۹۰ درصد از گازهای خروجی به کم ضررترین اجزا تبدیل می شوند. برای ماندن در داخل پنجره مبدل واسطه ای، نسبت هوا به سوخت توسط کنترل سوخت حلقه بسته لاندا کنترل می شود. که این قسمتی از سیستم کنترل موتور الکترونیکی است. عنصر کلیدی در این سیستم، حسگر   است. این حسگر در خروجی سیستم ه بالای مبدل واسطه ای نسب شده است و به حجم اکسیژن در گاز خروجی واکنش نشان می دهد. حجم اکسیژن به اندازه هوای اضافی درگازهای خروجی ( یا کمبود هوا) می باشد. شرح مفصلی از سیستم کنترل حلقه بسته   در بخش ۱-۱ آمده است.

تنظیم جرقه:
تنظیم جرقه اینطور صورت می پذیرد که قبل از رسیدن میل لنگ به نقطه مرگ بالا (TDC) که در آن احتراق جرقه ای رخ بدهد. تنظیم احتراق مخلوط هوا به سوخت تاثیر قطعی روی آلودگی های خروجی دارد.

تاثیر تنظیم احتراق روی آلودگی های خروجی:
انتشار CO تقریباً کاملاً مستقل از تنظیم احتراق است و در درجه اول تابع نسبت هوا به سوخت است. عموماً در بیشتر احتراق هایی که دارای آوانس بیشتری هستند ( جلوتر جرقه می زنند) آلودگی های HC بیشتراست. واکنش هایی که در محفظه احتراق انجام می‌شود، ادامه پیدا می کنند تا سوپاپ خروجی باز شود، که در این حالت باقی مانده هیدروکربنها، خارج می شوند. با تنظیم کردن ( به صورت) آوانس به دلیل دماهای پایین تر خروجی، این واکنش های بعدی به سرعت رخ نخواهند داد.
با افزایش زمان آوانس، دماهای محفظه احتراق افزایش پیدا می کند. افزایش دما باعث افزایش در انتشار NOx ، صرفنظر از نسبت هوا به سوخت، خواهد شد. برای بدست آوردن تنظیم احتراق بهینه برای آلودگی های خروجی، کنترل دقیقی ازتنظیم احتراق لازم است. لازم است تنظیم احتراق متناسب با نسبت هوا به سوخت صورت گیرد چون که روی آلودگی های خروجی، به همان مقدار که روی مصرف سوخت و قابلیت حرکت تاثیر دارد، اثر معادلی دارد. تنظیم احتراق عموماً توسط ECU کنترل می شود. کنترل تنظیم احتراق مفصلاً در بخش ۱-۲-۱ بحث شده است.

باز گردش (Recirculation) گاز خروجی (Exauste Gas Recirculation)(EGR)
باز گردش گاز خروجی (EGR) روشی برای کاهش دادن آلودگی های اکسید نیتروژن است. بخشی از گاز خروجی به محفظه احتراق باز گردش می شود( بر می گردد). گاز خروجی، گاز بی اثری ( بی جان- ضعیف ) است که در محفظه احتراق پیک دما را پایین می‌آورد. بسته به مقدار EGR آلودگی های NOx تا بالای ۶۰ درصد می تواند کاهش پیدا کند. اگر چه در سطوح بالای EGR ، افزایشی در آلودگی HC رخ خواهد داد. مقداری از EGR داخلی به علت قیچی (overlap) سوپاپ های ورودی و خروجی رخ می دهد. کمیت‌های مقادیر اضافی توسط یک سیستم زنجیره ای جداگانه، از منیوفولد(Manyfuld) تا منیوفولد ورودی تامین می شوند. مقدار جریان EGR به سیستم ورودی، توسط شیرهای پنوماتیک یا الکترونیک اندازه گیری می شود. سوپاپ EGR  توسط ECU کنترل می شود. ماکسیمم جریان EGR به خاطر افزایش در آلودگی های HC ، مصرف سوخت و ناهمواری موتور، محدود شده است. مبحث کنترل کردن EGR مفصلا در بخش ۱-۲-۱ بحث شده است.

موتورهای احتراق تراکمی ( دیزل):
یک مقدار تفاوت کلیدی بین موتور SI ( احتراق جرقه ای) و CI ( احتراق تراکمی) وجود دارد.
موتور CI از فشار و دمای بالا، به جای جرقه برای احتراق مخلوط قابل سوختن هوا و سوخت استفاده می کند. برای رسیدن به این منظور، نسبت فشار موتورCI در رنج ۱:۲۱ است، تقریباً در مقابل نسبت ۱: ۱۰ برای موتورهای SI در موتورهای CI سوخت مستقیماً داخل سیلندر، نزدیک نقطه تراکم بالا تزریق ( پاشش) می شود.
بنابراین، اختلاط سوخت و هوا درون سیلندر رخ می دهد.

نسبت هوا به سوخت:
موتورهای دیزل همیشه با هوای اضافی کار می کنند(۱>‌  یا ) که،
 
هوای اضافی (  ……..    ) مقدار دوده ( ذرات معلق)، HC و آلودگی های CO را کاهش می دهد.

مبدل های واسطه ای:
یک کاتالیزور ( واسطه) اکسید کننده برای این منظور استفاده می شود که HC,CO را به CO2 و H2O تبدیل کند. کاهش NOx که برای موتور SI در مبدل سه واسطه ای سه مسیره (TWC) رخ می داد، در موتور دیزل امکان پذیر نیست، چونکه موتور دیزل با هوای اضافی کار می کند. تبدیل بهینهNOx نیاز به یک استوکیومتری (۱=  ) یا مصرف کمتر هوا (۱> ) دارد. که با اساس کار موتور اشتعال تراکمی کاملاً متفاوت و غریبه می باشد.

تنظیم زمان تزریق:
در یک موتور احتراق تراکمی شروع احتراق توسط شروع تزریق سوخت معین می‌شود.
عموما تنظیم زمان تاخیری (retard) باعث آلودگی NOx می شود، در حالی که بیش از retard کردن، به افزایش آلودگی های HC منتهی می شود. یک انحراف یک درجه ای درتنظیم تزریق ( زاویه میل لنگ) می تواند ، آلودگی های NOx را تا ۵ درصد و آلودگی‌های از HC راتا بیشتر ۱۵ درصد، زیاد کند، کنترل دقیق زمان تزریق امری بحرانی است. تنظیم زمان تزریق در بعضی از سیستمها توسط ECU کنترل می شود. سیستم پس خور(Feed back) تنظیم زمان تزریق می تواند توسط حسگری که روی نازل انژکتور نصب شده، تهیه شود. توضیح بیشتر تنظیم زمان تزریق در بخش ۱-۳-۱ آمده است.

بازگردش گاز خروجی EGR :
همانند یک موتور SI ، گاز خروجی می تواند به محفظه احتراق بازگردش شود تا به طرز قابل توجهی آلودگی های NOx را کاهش دهد. مقدار EGR مجاز ورودی توسط سوپاپ EGR اندازه گیری می شود. اگر این مقدار خیلی زیاد شود، درنتیجه ناکافی بودن مقدار هوا، آلودگی های HC ، آلودگی های CO و دوده ( ذرات معلق) افزایش پیدا کند. پیش از EGR توسط ECU کنترل می شود که مقدار EGR قابل قبول را تحت شرایط جاری کارکرد موتور، معین می کند.

۲-۱-۱ مصرف سوخت:
قوانین دولتی که هم اکنون در جریان است، با توجه به نیاز هر کارخانه اتومبیل سازی برای رسیدن به یک سوخت با صرفه متوسط برای تمام مدل های تولید شده خود، در مدل هر سال، به وجود آمده است. این نیازمندی تحت عنوان شرکت اقتصاد سوخت متوسط یا CAFÉ شناخته شده است. اقتصاد سوخت برای هر نوع وسیله ای در طی روند تست مرکزی معین می گردد، شبیه تعیین کردن آلودگی های خروجی، که روی قاب دینامومتر تعبیه شده است. به خاطر نیاز CAFÉ ، کمینه کردن مصرف سوخت برای هر نوع وسیله تولید شده، امری بحرانی است.
سیستم کنترل موتور الکترونیکی، برآورد سوخت و تنظیم زمان دقیق احتراق را که برای کم کردن مصرف سوخت لازم است، تامین می کنند بهترین اقتصاد سوخت در نزدیکی ۱.۱=  رخ می دهد. به هر حال، همانطور که بیش از این شرح داده شد، اثرات کاری موتور ضعیف(Lean) ، آلودگی خروجی و انتشار NOx در ماکسیمم مقدار خود، در ۱.۱=  می‌باشد.
در شیب ها و مواقع قطع سرعت، مصرف سوخت می تواند توسط مسدود کردن سوخت اضافه کم شود، تا آنجا که سرعت موتور به آهستگی کمتر از سرعت تنظیمی، ملایم گردد. ECU این نکته را معین می کند که قطع سوخت وقتی می تواند انجام شود که وضعیت دریچه کنترل بنزین ( ساسات)RPU موتور و سرعت وسیله، ارزیابی شود. تاثیر تنظیم زمان احتراق روی مصرف سوخت، در تضاد با تاثیر آن روی آلودگی های خروجی است. هر چقدر که مخلوط هوا به سوخت رقیق تر شود(Leaner) تنظیم زمان جرقه باید آوانس بیشتری پیدا کند( جلوتر بیفتد) تا سرعت احتراق پایین را بتواند جبران کند. به هر حال همانطور که قبلاً توضیح داده شد، بیشتر کردن آوانس زمان جرقه، آلودگی HC ،NOx را زیاد می کند. یک استراتژی آگاهانه کنترل احتراق، اجازه بهینه سازی احتراق در هر نقطه کاری را می دهد که نیازمند رسیدن به یک توافق بین مصرف سوخت و آلودگی های خروجی می باشد. سیستم کنترل موتور الکترونیکی این استراتژی آگاهانه را تهیه می کند که نام آن چیزی جز ECU نمی باشد.

۳-۱-۱ شرایط مطلوب کارکرد :
نیاز دیگر سیستم کنترل موتور الکترونیکی تهیه کردن قابلیت حرکت قابل قبول در همه شرایط کاری می باشد. هیچگونه، توقف یا درنگ و یا دیگر موارد نباید در زمان کار وسیله رخ بدهد. قابلیت حرکت تقریباً کاملاً تحت تاثیر سیستم کنترل است و برخلاف آلودگی خروجی یا اقتصاد سوخت، به سادگی اندازه گیری نمی شود.
بخش مهمی از قابلیت حرکت توسط برآورد سوخت و تنظیم زمان احتراق تعیین می‌شود. وقتی که تعیین بهترین سوخت و زمان احتراق توافقی برای مصرف و آلودگی های خروجی انجام شد. ارزیابی قابلیت حرکت اهمیت پیدا می کند. فاکتورهای دیگری که روی قابلیت حرکت تاثیر می گذارند. عبارتند از کنترل سرعت بی باری، کنترل EGR ، و کنترل آلودگی تبخیری است.

۴-۱-۱ آلودگی های تبخیری:
آلودگی های هیدروکربن(HC) در شکل سوخت تبخیر شده آزاد شده از وسیله محدوده بسته ای، توسط قوانین فدرال تنظیم شده اند. اولین منبع برای این آلودگی ها تانک یا منبع سوخت است به علت گرمای محبوس در سوخت و بازگشت سوخت داغ استفاده نشده از موتور، بخار سوخت در تانک تولید می شود. سیستم کنترل آلودگی های تبخیری(EECS) برای کنترل آلودگی های تبخیری HC استفاده می شوند. بخارات سوخت از طریق EECS به داخل منیوفولد ورودی جریان پیدا میکنند و در فرآیند احتراق می سوزند. مقدار بخارهای سوخت تحویل داده شده به منیوفولد ورودی چنان که با آلودگی های خروجی و قابلیت انتقال مغایرت نداشته باشند، باید اندازه گیری شوند. این اندازه گیری توسط یک شیر کنترل تصفیه که تابع کنترل شده ای از ECU است، انجام می پذیرد. شرح بیشتر روی عملکرد سیستم کنترل آلودگی در بخش ۱-۲-۱ آمده است.

۵-۱-۱ عیب یابی های سیستم:
هدف سیستم عیب یابی، فراهم کردن هشداری برای راننده است وقتی که سیستمهای کنترل در اجزاء یا سیستم، بد عمل کردن را تشخیص می دهند و همچنین کمک داده به تکنسین ها برای تشخیص و تصحیح به عمل کردن ها می باشد( بخش ۲-۱ را ببینید)

۲-۱ موتورهای احتراق جرقه ای
۱-۲-۱
کنترل سوخت:
به منظور توضیح استراتژی های کنترل سوخت، یک سیستم پاشش اضافی چند نقطه‌ای در نظر گرفته شده است.
توضیحات اضافی کنترل سوخت برای انواع مختلف سیستمهای سوخت مثل کاربوراتور، انژکتور تک نقطه ای، و انژکتور پیوسته چند نقطه ای در بخش ۴-۲-۱ (سیستمهای تحویل سوخت) آمده است.
برای "سیستم اندازه گیری سوخت" که مقدار سوخت مناسب برای شرایط کاری موتور را فراهم می آورد، دبی جرمی هوای ورودی که به شارژ هوا معروف است، باید معین شده باشد.
 
که دبی جرم هوا= Am و دبی جرم سوخت=Fm
دبی جرم هوا می تواند از رابطه زیر تعیین شود:Am= Av.Ad
چگالی هوا= Ad و دبی حجمی هوای ورودی=Av
سه روش برای معین کردن شارژ هوا معمولاً به کار می رود: دانسیته سرعت، اندازه گیری جریان هوا، و اندازه گیری جرم هوا. در روش دانسیته سرعت، شارژ هوا توسط واحد کنترل الکترونیکی موتور اندازه گیری می شود که بر مبنای اندازه گیری دمای هوای ورودی، فشار منیوفولد ورودی، و RPM موتور عمل می کند.
دما و فشار برای معین کردن دانسیه هوا و RPM کاربرد دارند که ( این دو) درتعیین دبی حجمی کاربرد دارند. هنگام ضربه اولیه، موتور به عنوان یک پمپ عمل می کند. دبی حجمی محاسبه شده می تواند رابطه زیر را بیان کند:
 
سرعت موتور:RPM : که
(کورس) جابه جایی موتور=D
بازده حجمی=VE
در استفاده از بازگردش گاز خروجی(EGR)، دبی حجمی EGR باید از دبی حجمی محاسبه شده کم شود:
AU = ARPU- AEGR
و دبی حجمی EGR می تواند بطور تجربی از روی دبی سوپاپEGR استراتژی کنترل EGR استفاده شده، تعیین شود. در روش اندازه گیری هوا، به جای یک سنسور هوا، یک نوع پره سنجش دانسیته هوا استفاده می شود.
پره سنجش ازنیروی هوای ورودی، برای حرکت یک زبانه، تحت یک زاویه معین استفاده می کند. این حرکت زاویه ای توسط یک پتانسیومتر به یک ولتاژ تبدیل می شود. به خاطر اینکه فقط هوای شارژ شده تازه اندازه گیری می شود.
لزومی برای جایگزینیEGR نیست. در روش اندازه گیری جرم هوا، شارژ هوا، مستقیماً با به کار گیری یک سنسور جریان هوای سیم داغ یا یک لایه داغ
(not- wire or hot- film) اندازه گیری می شود. هوای ورودی از روی المنت گرم شده، سیم یا یک لایه عبور می کند. این المنت قسمتی از یک مدار پل مانند است که این مدار المنت را در دمای بالای دمای هوای ورودی، ثابت نگه می دارد. بااندازه گیری جریان گرم مورد نیاز توسط مدار پل مانند و تبدیل این گرما به ولتاژ از طریق یک مقاومت، جرم جریان هوای عبوری از المنت می تواند تعیین شود. مجدداً، چون فقط شارژ هوای تازه اندازه گیری می شود، نیازی به جبران کردن EGR نیست. به هرحال، به علت پالس های جریان قویی که در منیوفولد ورودی رخ می دهد، خطای حسگر ممکن می باشد که این مطلب تحت شرایط کاری معینی رخ می دهد. برای چنین مواردی، یک ضریب تصحیح باید تعیین و به کار گرفته شود.

محاسبه پهنای پالس انژکتور:
محاسبه پهنای پایه پالس از دبی جرمی سوخت مورد نیاز(Fm) و ثابت تجربی انژکتور تعیین می شود. ثابت انژکتور در طراحی انژکتور تعیین می گردد و تابعی از زمان انرژی دهی بر حسب حجم جریان می باشد این ثابت معمولاً با یک ثابت فشار تفاضلی داخل انژکتور تعیین می شود( از خط سوخت تا منیوفولد ورودی).
وقتی فشار داخل انژکتور ثابت باقی نماند( یعنی هیچ تنظیم کننده فشاری برای خلا ایجاد شده در منیوفولد ورودی وجود ندارد) ممکن است که یک نگاشت ورودی، از ثابت های انژکتور برای فشارهای مختلف منیوفولد لازم باشد.
پهنای موثر پالس انژکتور، فرم تغییر یافته ای از پهنای پایه پالس است.
پهنای پالس پایه توسط تعدادی از ضرایب تصحیح وابسته به شرایط کاری، تنظیم می شود. برای مثال، تصحیح ولتاژ یک باتری برای جبران مشخصه های الکتروشیمیایی انژکتورهای سوخت لازم است. تفاوت سرعت بازشدن و بسته شدن انژکتور به ولتاژ کاری انژکتور بستگی دارد، که مقدار سوخت پاشیده شده برای یک پهنای پالس داده شده راتغییر می دهد یا خیر. دیگر ضرایب تصحیحی می توانند شامل تصحیح شروع دوباه داغ و سرد عمل کردن و تصحیح های کارکردهای ناپایدار باشند. شکل ۲-۱ فلوچارت روش محاسبه پهنای پالس موثر در یک انژکتور نمونه می باشد.

روش های پاشش ( انژکسیون):
سه روش معمول پاشش سوخت برای سیستمهای پاشش چند نقطه ای به کار می رود پاشش همزمان، پاشش گروهی و پاشش سوخت پیوسته. بعضی از موتورها در مدت روشن کردن و گردش میل لنگ از پاشش همزمان استفاده می کنند تا بعد از راه افتادن موتور از پاشش پیوسته استفاده کنند. این کار زمان استارت را کوتاه تر می کند چون که هیچ ضرورتی برای همزمانی با میل بادامک قبل از شروع پاشش وجود ندارد. شرح هر کدام ذیلاً آمده است.
پاشش همزمان: برای همه سیلندرها، پاشش سوخت در همان زمان گردش ( کامل) میل لنگ رخ می دهد. بنابراین برای هر سیکل چهار کورسه، سوخت دوبار پاشیده می شود. زمان پاشش با توجه به ارتباط وضعیت میل لنگ نسبت به میل بادامک فیکس می شود.

پاشش گروهی:
انژکتورها به‌دو گروه تقسیم شده اند که جداگانه کنترل می شوند. هر گروه درهر چهار
کورس یکبار پاشیده می شود. تعادل بین گروهها، یک گردش میل لنگ است. این ترتیب تنظیم، به زمان پاشش اجازه می دهد که از پاشش سوخت وقتی سوپاپ ورودی باز است، ممانعت به عمل می آورد.

پاشش پیوسته( دائمی):
هر انژکتور جداگانه کنترل می شود. تنظیم زمان پاشش برای هر سیلندری با توجه به موقعیت میل لنگ، میل بادامک و پهنای پالس، می تواند منحصر به فرد باشد.

کنترل لاندا: ( )
یک زیر سیستم از سیستم کنترل سوخت، کنترل حلقه بسته لاندا است.
لاندا به عنوان فاکتور هوای اضافی تعریف می شود که دلالت بر انحراف نسبت هوا به سوخت واقعی از نسبت مورد یاز تئوری دارد.
 
حسگر لاندا یا حسگر گاز اکسیژن خروجی، درمسیر خروجی موتور، نزدیک مبدل واسطه ای نصب شده است. حسگر به حجم اکسیژن گاز خروجی واکنش نشان می دهد. یک علامت از سنسور لاندا به عنوان فیدبک بر سیم کنترل سوخت فرستاده می شود. این عمل بهترین میزان سازی سوخت مورد نیاز برای باقی ماندن در محدوده پنجره مبدل واسطه ای جهت عملکرد بهینه کاتالیست را تامین می کند.( برای توضیح بیشتر درمورد پنجره مبدل واسطه ای ، بخش ۱-۱-۱ را ببینید). ولتاژ حسگر تقریباً ۸۰۰mv است. تقریباً ۱=  ( یک مخلوط استوکیومتریک) حسگر سریعاً بین دو ولتاژ سویچ می کند. ورودی از حسگر لاندا، برای مشخص کردن پهنای پالس پایه تا رسیدن به ۱=  ، به کار می رود. کنترل حلقه بسته لاندا نیاز به حسگر لاندای آماده و موثری دارد که به مرزهای دمای کاری رسیده باشد. برای وقتی که حسگر، اطلاعات قابل استفاده ای تامین می کند، خروجی حسگر توسط ECU مونیتورو گزارش می شود. یک سیگنال حسگر فعال، همزمان با دیگر نیازها مثل دمای موتور، باید قبل از اینکه کنترل حلقه بسته لاندا فعال شود، به آن برسد. در وضعیت های حالت پایدار، سیستم کنترلی لاندا، بین نواحی غنی (Lean)  و ضعیف (reach) پیرامون پنجره لاندا، نوسان می کند.
همانطور که حسگر لاندا سوئیچ می کند، پهنای پالس انژکتور توسط مقدار معین شده با فاکتورکنترل تنظیم می شود تا حسگر لاندا مجدداً دروضعیت مخالف سوئیچ کند. فاکتور کنترل می تواند به عنوان افزایش یا کاهش مجاز در وضعیت پهنای پالس انژکتور سوخت
تعریف شود فرکانس نوسان توسط زمان انتقال گاز و بزرگی فاکتور کنترل تعیین می گردد.
زمان انتقال گاز به عنوان زمان تشکیل مخلوط هوا به سوخت تا زمان اندازه گیری حسگر لاندا تعریف می شود.
در موقعیت های زود گذر تاخیر زمان انتقال گاز یا می تواند بر تغییر وضعیت های کاری دلالت کند. به خاطر این تاخیر، استفاده از تنها یک حسگر حلقه بسته لاندا به کم شدن قابلیت حرکت و آلودگی های خروجی منجر می شود بنابراین واحد کنترل موتور از یک شیوه کنترل پیش بینی کننده استفاده می کنند که بار موتور و RPM موتور برای تعیین کردن نیاز تقریبی سوخت استفاده می کند. اطلاعات بار موتور توسط حسگر فشار منیوفولد برای روش دانسیته سرعت، و توسط هواسنج برای روش جریان هوا، و توسط حسگر وضعیت سوپاپ تامین می شود.
واحد کنترل موتور شامل جداول داده ها برای ترکیب بار و RPM می باشد. این عمل برای واکنش سریع به تغییرات در وضعیت های کاری، اجازه صادر می کند. داده ها برای ترکیب بار و RPM می باشد. این عمل، برای واکنش سریع به تغییرات دروضعیت های کاری، اجازه صادر می کند. حسگر لاندا کماکان، فیدبک تصحیح را برای هربار نسبت به /RPM در هر نقطه تامین می کند. اطلاعات استفاده شده برای جداول داده ها به طرز گسترده ای از سیستم مدل شده و موتور تحت تست و آزمایش به دست آمده و توسعه داده شده اند. به دلیل گوناگونی وجود تولیدات موتور، در نتیجه فرسایش و کهنگی در سوخت و تغییرات آن هم، گوناگونی وجود دارد. سیستم کنترل باید قادر باشد تا در سرتاسر عمر هر
موتور، روابط مناسبی را ایجاد کند.
بنابراین، واحد کنترل الکترونیکی، برای وفق دادن تغییر نیازهای سوخت برای نقاط بار نسبت به /RPM ، پیش بینی می شود درهر نقطه بار، نسبت به RPM/ ، حسگر لاندا به طور پیوسته اطلاعاتی را جمع آوری می کند که به سیستم جهت تنظیم نسبت هوا به سوخت(A/F) ، اجازه عمل می دهد. اطلاعات تصحیح شده در RAM ( حافظه اضافی تصادفی) ذخیره می شود تا اینکه در زمان بعدی که موتور به نقطه کاری می رسد( بار نسبت بهRPM/ )، مقدار موردانتظار به تصحیح کمتری نیاز داشته باشد. این مقادیر، حتی بعد از خاموش شدن موتور، در واحد کنترل الکترونیکی ذخیره شده باقی می مانند. فقط اگر نیروی واحد کنترل الکترونیکی قطع شود. ( یعنی باتری تمام شود)، تصحیح از بین خواهد رفت. در این مورد واحد کنترل الکترونیکی به همان مقدار تولیدی اصلی که در ROM ( حافظه پایدار) نوشته شده است، رجوع می کند.
حسگر لاندا به طور قرینه از ضعیف به غنی و غنی به ضعیف سوئیچ نمی کند. به همین خاطر، شیوه کنترل برای لحاظ کردن تقارن، اصلاح میشود. این امر می تواند توسط به تاخیر انداختن تعدیل توسط فاکتور کنترل بعد از سوئیچ کردن حسگر، یا با استفاده از فاکتور کنترل با بزرگی های مختلف برا سوئیچ کردن در غنی به ضعیف یا ضعیف به غنی ، کامل شود.

کنترل تنظیم زمان احتراق:
هدف از سیستم کنترلی موتور برای تنظیم زمان احتراق به دست آوردن آوانس جرقه ایست که تورک موتور، آلودگی های خروجی اقتصاد سوخت و قابلیت حرکت، بهینه شود و کوبش موتور به حداقل برسد. جداول داده ها بر مبنای تنظیم زمان احتراق، به بار و RPM وابسته اند که در ROM ، در واحد کنترل الکترونیکی ذخیره شده اند. مقادیر این جداول بری اقتصاد سوخت، آلودگی های خروجی و تورک موتور بهینه شده اند. آنها با یک موتور تجربی که معمولاً با دینامومتر موتور همراه است، توسعه داده شده اند. تصحیح مقدار تنظیمی پایه برای لحاظ کردن تاثیر دما،EGR ،restart داغ، فشار بارومتریک و کوبش موتور، لازم است.

کنترل زاویه ثابت:
نقشه اجرایی زاویه ثابت که در واحد کنترل الکترونیکی ذخیره شده است و زمان شارژ کویل جرقه را کنترل می کند، به RPM و ولتاژ باتری بستگی دارد. زاویه ثابت آنقدر کنترل می شود که جریان خواسته شده، در انتهای زمان شارژ تنظیم شده اولیه، به نقطه جرقه زدن برسد. این در مورد جریان لازم اولیه به ما اطمینان می دهد حتی اگر یک تغییر ناگهانی در RPM داشته باشیم. در رنج RPM های بالا، برای مدت جرقه لازم، برای زمان شارژ محدودیت وجود دارد.

کنترل کوبش:
تنظیم زمان جرقه برای بهتر کردن تورک، اقتصاد سوخت و آلودگی های خروجی، به تنظیم زمان جرقه ای که به کوبش موتور منجر می شود، نزدیک است. کوبش موتور وقتی اتفاق می افتد که جرقه خیلی بیشتر از موقعیت های کاری موتور آوانس شود. باعث عدم کنترل احتراق می شود که می تواند موتور را به خراب شدن بکشاند، که بستگی به فرکانس و شدت آن دارد. اگر هنگام توسعه زمان پایه، یک ضریب اطمینان به کار برده شود، برای تمام وضعیت هایی که به کوبش، کمک می کنند، مثل کیفیت و تنوع در نسبت تراکم، زمان جرقه به طرز قابل توجهی از سطح بهینه خود عقب تر خواهد رفت، که این امر منجر به افت تورک و اقتصاد سوخت خواهد شد.
برای اجتناب از این وضعیت، حسگر کوبش ( یکی یا بیشتر) در موتور برای پیدا کردن کوبش نصب شده است. حسگرهای کوبش، معمولاً حسگرهای سریعی هستند که یک سیگنال الکتریکی برای واحد کنترل الکترونیکی تهیه می کنند.
از این سیگنال، واحد کنترل موتور الگوریتمی تهیه می کند که سیلندر یا سیلندرها، زمان کوبش جرقه ای را برای سیلندرهای خودشان تعدیل می کنند( ریتارد کردن: الگوریتم زمان کوبش جرقه ای برای تعدیل) تا هیچ کوبش بزرگتری به وجود نیاید. سپس زمان جرقه مجدداً آوانس می شود تا کوبش به وجود نیاید. ( بخش ۵-۱ را ببینید). اطلاعات در مورد مقدار ریتارد جرقه مورد نیاز برای حذف کوبش برای هر سیلندر تحت هر شرایط کاری بار نسبت به RPM/ در RAM واحد کنترل الکترونیکی ذخیره شده است. این عمل دست یابی آگاهانه برای تنظیم زمان احتراق برای هر وضعیت را فراهم می آورد. با این سیستم کنترل، تنظیم زمان پایه برای بهبود سوخت و تورک می تواند، بیشتر توسعه داده شود ( بیشتر آوانس شود)

۵-۱ شکل:
کنترل کوبش، الگوریتم کوبش برای تنظیم جرقه یک موتور چهار سیلندرK0003 ( کوبش در سیلندرهای ۱ تا ۳)، سیلندر شماره ۴( بدون کوبش)
a) ریتارد احتراق      b) تاخیر قبل از برگشتن به نقطه اصلی    c) آوانس جرقه

کنترل آلودگی های تبخیری:
آلودگی های هیدروکربن(HC) به شکل بخارات خروجی از وسیله، که اصولاً از تانک سوخت می آیند، توسط قوانین دولتی، به دقت تنظیم شده اند. دو دلیل اصلی وجود بخار سوخت درمنبع سوخت وجود دارد. افزایش دمای اطراف و برگشت سوخت داغ استفاده نشده از موتور به منظور کنترل آلودگی های رها شده به اتمسفر، سیستم کنترل آلودگی های تبخیری توسعه داده شده اند.

سیستم کنترل آلودگی های تبخیری:
یک خط تهویه بخار درمنبع سوخت ایجاد می شود و بخار سوخت به داخل‌ مخزن
(canister) وارد می شود. کاینستر شامل یک المنت زغال چوبی فعال است که بخار را جذب کرده و فقط به هوا اجازه رها شدن در اتمسفر را می دهد. فقط حجم معینی بخار می تواند وارد کاینستر شود. بنابراین بخارهای کاینستر باید از مخزن خالی شده و توسط موتور سوزانده شود تا اینکه کاینستر به ذخیره بخارات تولید شده آنها ادامه دهد. برای انجام دادن این کار، خطوط دیگری از کاینستر زغال چوب به منیوفولد ورودی هدایت می شوند.
کاینستر در این خط شامل یک خط شامل یک شیر تخلیه سولنوئیدی است. شکل ۶-۱ طرحی از یک سیستم کنترل آلودگی های تبخیری را نشان می دهد.
در طی کارکرد موتور، به خاطر عمل تخلیه کاینستر، درانتهای فیلتر زغال چوب که در فشار اتمسفر یک است، یک خلا در منیوفولد ورودی به دلایل جریان داخل کاینستر، روی می دهد.

شکل ۶-۱: سیستم کنترل آلودگی های تبخیری:
بخار سوخت از منبع سوخت (۱) . کاینستر زغال چوب(۲). هوای اطراف(۳) شیر کنترل تخلیه کاینستر(۴) مسیر تخلیه به سمت منیوفولد وردی(۵) ساسات(۶) Ps فشار خلا منیوفولد ورودی و PU فشار اتمسفر یک می باشد.
شیر گلوئی کاینستر مقدار جریان عبوری از کاینستر را اندازه گیری می کنند. مقدار بخار سوخت در کاینستر و بنابراین خط جریان شامل آن، معلوم نیست. پس، عملکرد
سیستم کنترل لاندا و تنظیم نیاز سوخت مثل بخارهایی که تخلیه شده اند، امری بحرانی است. بخارهای تخلیه شده به طور دیگری می توانند به افزایش ۳۰ درصدی در مخلوط هوا به سوخت به خوبی غنی شده در موتور برسند.

کنترل شیر تخلیه: کنترل شیر تخلیه باید بر اساس ضوابط زیر عمل کند:
A . جریان بخار طوری کافی باشد که کاینستر زغال چوب اشباع نشود و بخار سوخت به اتمسفر تراوش نکند.
B . جریان تخلیه معمولاً باید تحت کنترل حلقه بسته لاندا عمل کند تا اینکه تاثیرجریان تخلیه روی نسبت (A/F) مشخص شود و انداه گیری سوخت تصحیح شود.
وقتی که واحد کنترل الکترونیکی به شیر تخلیه برای اندازه گیری بخار از کاینستر دستور می دهد، یک چرخه کاری خواسته است(نسبت زمان ON به کل زمان OFF و ON). این عمل به مقدار جریان بخار اجازه می دهد که با توجه به موقعیت های کاری موتور، تنظیم شود. وقتی سیستم کنترل لاندا عمل نمی کند، تنها به چرخه های کاری پایین و بنابراین مقادیر کوچکی از بخارهای تخلیه اجازه عمل داده می شود. وقتی که قطع سوخت با سرعت کم انجام می شود، شیر تخلیه کاملاً بسته می شود تا امکان نسوختن HC ها را در خروجی به حداقل برساند.

کنترل افزایش فشار ناشی از توربو شارژ:
توربوشارژ خروجی شامل یک کمپرسور و توربین بیرونی است که معمولاً روی یک
محور قرارمی گیرند. انرژی گازهای خروجی توسط توربین بیرونی به انرژی چرخشی تبدیل می شود که باعث حرکت کمپرسور می شود. هوای کمپرس شده، کمپرسور را ترک می کند و از سرتاسر خنک کن هوا که ( اختیاری است)، ساسات و منیوفولد ورودی عبور کرده ووارد سیلندرها می شود. به منظور رسیدن فشار شارژ هوا به یک نقطه تقریباً ثابت، در پهنای رنج بالاتری از PRM ، توربو شارژ از مدار میان بری(Bypass) استفاده می کند که بای پس گازهای خروجی خارج شده از توربین بیرونی را ممکن می سازد. شیری که بای پس را تنظیم می کند در فشار مخصوص هوای شارژ شده باز می شودکه به اسم شیر زائد معروف است. (wastegate) موتورهایی که توربوشارژ دارند، سود قابل ملاحظه ای ازکنترل افزایش فشار توربو شارژ می برند. اگر فقط یک wastagate پنوماتیک ـ مکانیکی استفاده شود، فقط یک نقطه افزایش فشار در رنج کاری ورودی، برای منحرف کردن گازهای خروجی به کار می رود. این ، یک مصالحه و توافق برای وضعیت های بار ـ جزئی ایجاد می کند که به افزایش فشار پشت خروجی، کار بیشتر توربوشارژ، گاز خروجی پس ماند بیشتر در سیلندرها و دماهای بالاتر هوای شارژ شده، منجر می شود؛ با کنترل کردن wastagate توسط یک سوپاپ سولنوئیدی پالس پهن، فشار باز شدگیwastagate می تواند منحصر به فرد شود که بستگی به شرایط کاری موتور دارد.(شکل۷-۱)
بنابراین، فقط سطح فشار هوای شارژ شده مورد نیاز، ایجاد شده است. واحد کنترل الکترونیکی از اطلاعاتی استفاده می کند که از بار موتور ناشی از فشار منیوفولد یا اندازه هوا و RPM و یا از وضعیت ساسات به دست آمده است. از این اطلاعات، جداول داده های مرجع و افزایش فشار مناسب( در حقیقت یک چرخه کاری شیر کنترل) معین می شود. درسیستمهایی که از حسگر فشار منیوفولد استفاده می کنند، یک سیستم کنترل حلقه بسته برای مقایسه مقدار ویژه با مقدار اندازه گیری شده ، می تواند ایجاد شود.
شکل۷-۱: کنترل الکترونیکی افزایش فشار توربو شارژ: (سوپاپ سولنوئیدی القایی) (۱) سیگنال کنترل از ECU (2) افزایش فشار(PD )، حجم جریان عبوری ازتوربی(VT) حجم جریان عبوری از (VWG) wastagate .
سیستم کنترل افزایش فشار معمولاً هراه با کنترل کوبش، در موتورهای توربوشارژ شده استفاده می شود. وقتی که به علت کوبش زمان جرقه زنی ریتارد می شود، برای موتورهای توربو شارژ شده ، افزایشی در دماهای خروجی بالا ،خواهیم داشت.
برای خنثی کردن افزایش دما، فشار اضافی باید در حالی که زمان جرقه زنی به مرز مقدار اولیه خود ریتارد می شود، کاهش یابد. یعنی درتوربوشارژ دارها در زمان ریتارد و افت فشار را باید شاهد باشیم.

کنترل سرعت موتور وسیله:
واحد الکترونیکی می تواند با استفاده ازRPM موتور وسرعت وسیله به عنوان ورودی، پارامترهایی را که با قطع سوخت متغیرند، درمرز پایداری نگه دارد. وقتی که سرعت به ماکزیمم رسید انژکتورهای سوخت، خاموش می شوند. و وقتی که سرعت به حد مرزی رسید، پاشش سوخت از سر گرفته می شود.

کنترل EGR :
با مخلوط کردن قسمتی از گاز خروجی بامخلوط تازه هوا به سوخت در ورودی، و با
پایین آوردن پیک دمای احتراق، می توان اکسید نیتروژن(NOx) را کاهش داد. به هر حال گاز
خروجی اضافی می تواند با موجب شدن به احتراق بی ثبات، به ویژه در سرعتهای ضعیف و پایین با یک موتور سرد، قابلیت حرکت را تنزل دهد.
بازشدگی های بهینه سوپاپEGR ، در جدول RPM/ نسبت به بار موتور واقع در ECU می باشد.
جدول داده ها از دینامومتر موتور توسط تحلیل آلودگی های خروجی به دست آمده‌اند.
با افزایش EGR به نقطه ای می رسیم که آلودگی های هیدروکربن (HC) شروع به افزایش می کند. درصد بهینه EGR فقط با آن نقطه قبلی تنظیم می شود. واحد کنترل الکترونیکی یک شیر پنوماتیک یا یک سوپاپ سولنوئیدی را تنظیم می کند تامقدار معینی از گاز خروجی را که که از منیوفولد ورودی برگشته اند را اندازه گیری کند. نوعاً یک خنک کننده مرزی دمای موتور هم قبل از EGR که لازم است فعال شود، تا از به وجود آمدن قابلیت حرکت ضعیف جلوگیری کند. بی شتابی و حرکت ضعیف EGR را بی اثر می کند.

کنترل میل بادامک:
دو نوع روش کنترل میل بادامک وجود دارد هم فاز سازی ( یعنی overlap ( قیچی) یا نقطه کاری سوپاپ ورودی نسبت به خروجی)، و حرکت خطی سوپاپ و مدت بازشدگی.
کنترل هم فاز سازی میل بادامک:
قیچی ( روی هم افتادگیoverlap ) سوپاپ تابعی است از گردش میل بادامک ورودی که با میل بادامک خروجی رابطه دارد. Overlap می تواند توسط یک محرک الکتروهیدرولیکی کنترل شود. در RPM های بالا و پایین بهتر است که باز شدگی سوپاپ ورودی را دیرتر و بسته شدنش را داشته باشیم که overlap را کاهش می دهد. برای RPM ضعیف، گازهای خروجی پسماند، که با شارژ هوای تازه به موتور بر می گردند و ثبات سیستم را تضعیف می کنند، کاهش پیدا می کند. در RPM بالا، دیر بسته شدن سوپاپ ورودی بهترین موقعیت را برای بیشترین پرشدگی سیلندر ایجاد کرده و بنابراین، بیشترین خروجی را تهیه می کند، برای بارهای جزئی، یک overlap بزرگ سوپاپ، هنگامی که ورودی زود باز می شود، مطلوب است. این امر به افزایش پیدا کردن گاز پس ماند خروجی کمک می کند تا آلودگی های خروجی بهبود پیدا کند.

حرکت خطی سوپاپ و کنترل مدت باز شدگی:
کنترل حرکت خطی سوپاپ و مدت باز شدگی توسط سوئیچینگ بین دو پروفیل میل بادامک انجام می شود. بادامک اول حرکت و RPM بهینه را برای رنج RPM پایین تا رنج RPM متوسط، مشخص می کند پروفیل بادامک دوم حرکت سوپاپ بالاتر و دوره را برای RPM کاری بالا کنترل کند.
توسط مونیتورینگ ( گرایش دادن Monitoring ) بار موتورو RPM آن، ECU ابزار
الکتروهیدرولیک را تحریک می کند که از بادامک اول تا بقیه بادامک سوئیچ می کند.

کنترل تغییرات منیوفولد ورودی:
هدف از طراحی موتور رسیدن به بالاترین تورک ممکن در RPM پایین می باشد. منحنی تورک یک موتور با شارژ هوا در هر سرعت موتور داده شده، متناسب است.
بنابراین طراحی مهندسی منیوفولد ورودی روی تورک اولیه تاثیر را دارد. ساده ترین نوع شارژ هوا از مبحث دینامیک هوای ممتد استفاده می شود، استاندارد منیوفولدهای ورودی برای موتورهای چندگانه شامل مجراهایی ورودی مختلف وکلکتورهای همگرا کننده دردریچه کنترل بنزین (ساسات) می باشد.
در کل، مجرای ورودی کوچک در RPM های بالا خروجی بالاتری را نتیجه می دهند که همان افت تورک در RPM پایین را دارند مجراهای ورودی دراز اثر متضاد دارند. به دلیل دینامیک سوپاپ ورودی و پیستون، امواج فشاری را به وجود می آورند که ، داخل منیوفولد ورودی، نوسان می کند.
انتخاب مناسب درازی مجرا و اندازه کلکتورها می تواند امواج فشاری وارد شده به سوپاپهای ورودی را قبل از اینکه آنها بسته شوند، تعدیل کند. این یک اثر بیش از اندازه مورد نظر دارد. محدودیت این روش این است که برای یک پیکربندی منیوفولد ورودی داده شده، حداکثر میزان سازی می تواند فقط در یک نقطه کاری رخ می دهد.

سیستم های ورودی متغیر:
برای بهینه سازی سوددهی شارژ منیوفولد ورودی، سیستم های مختلفی تهیه شده اند که به تغییر دردرازی مجرا و حجم کنترل، اجازه عمل می دهد که بستگی به شرایط کاری موتور دارد. این کار، حداکثر میزان سازی را در نقاط کاری بیشتر از یکی، فراهم می سازد. یک روش، استفاده از سوپاپهای کنترل شده الکترونیکی برای بستن سطوح منیوفولد ورودی می باشد. ورودی های بار و RPM موتور و زاویه ساسات موقعیت سوپاپ ها را تعیین می‌کند.
به کار اندازی قطعه میل بادامک انتخابی شکل
۱ـ قطعه اساسی بادامک ۲ـ قطعه کمکی بادامک
تنظیم زاویه برای بادامک ورودی: شکل
۱ـ ریتارد ۲ـ استاندارد ۳ـ آوانس

۲-۲-۱ روش های کنترل موتور:
هندل و استارت موتور:
وقتی موتور هندل می زند، هدف از آن راه اندازی موتور با کمترین تاخیر ممکنه می باشد. برای انجام دادن این کار سوختی باید تحویل داده شود که برای روشن شدن هر نوع ازترکیب موتورهای سرد و دماهای اطراف موتور، بتواند نیاز موتور را برطرف کند.برای یک موتور خنک، افزایش در نسبت هوا به سوختن به علت بخار سوخت ناچیز و " رطوبت دیواره" که مقدار سوخت مفید را کاهش می دهد، ضروری است . رطوبت دیواره چگالش مقداری از بخارات سوخت روی سطح سرد فلز در بووت ورودی و محفظه احتراق می باشد. که این سوخت، شمع را مرطوب نمی کند، امری بحرانی است چون که این امر می تواند موثر بودن شمع را کاهش دهد و ازاتصال برق برای آتش زنی سوخت جلوگیری کند.
باید اتصال مرطوب رخ دهد وگرنه ممکن است که استارت موتور غیر ممکن شود.

سوخت لازم:
داخل ECUROM جداول داده ویژه ای وجود دارند که استارت سرد سوخت را بر مبنای دمای خنک کنندگی موتور قرار می دهند. به دو دلیل خروجی حسگر لاندا نمی تواند مدت هدل زنی مورد استفاده قرار گیرد. حسگر لاندا در زیر می بینیم دمای کاری خود است و نسبت هوا به سوخت مورد نیاز خارج از پنجره کنترل حسگر لاندا است. بسیاری از استارت های متوالی از روش پیش بارگذاری استفاده می کنند که به موجب آن مقدار سوخت بعد از رسیدن به سرعت مرزی (RPM) ، بعد از قطر دور معین یا زمان معینی بعد از هندل اولیه، کاهش می کند.
همچنین بسیاری از سیستمهای پاشش مشابه، بعد از اینکه به یک سرعت مرزی رسیدند، با پاشش متوالی تعویض می شوند. برای دمای استارت سرد، مخلوط سوخت باید بعد از استارت غنی تر از ۱=  شود. به این خاطر که در سیستم سرد پیشین ، شکل گیری مخلوط نامرغوب ادامه پیدا می کند.
تنظیم زمان احتراق:
تنظیم زمان احتراق در طول هندل زدن توسط ECU کنترل می شود و توسط دمای خنک کنندگی موتور و سرعت هندل زنی تعیین می شود. برای یک موتور سرد با سرعت هندل زنی پایین( سرعت میل لنگ پایین) زمان ایده آل نزدیک TDC است و برای سرعتهای هندل زنی بالا، کمی آوانس بیشتر، بهینه است.
تنظیم زمان آوانس در مدت هندل زنی باید برای دوری از احتراق مخلوط هوا به سوخت قبل از اینکه میل لنگ به نقطه مرگ بالا (TDC) برسد، محدود وتحت کنترل باشد. یک معکوس زیان آور می تواند باعث خرابی استارترشود. بعد ازاستارت موتور، تنظیم زمان احتراق، برای بهینه کردن راه اندازی موتور سرد وهمچنین رفع نیاز از غنی سازی سوخت، آوانس می شود.

راه اندازی موتور ( گرم کردن موتورwarm-up ):
در مرحله راه اندازی سه هدف متضاد وجود دارد، نگه داری موتور در شرایط کاری بدون اشکال ( یعنی هیچ ایست یا مشکلات حرکتی وجود نداشته باشد)، افزایش دمای خروجی برای سریعتر رسیدن به دمای کاری کاتالیست(Light-off) و حسگر لاندا تا اینکه کنترل حلقه بسته سوخت بتواند عمل کند، ونگه داشتن آلودگی های خروجی ومصرف سوخت درمینیمم مقدار خود بهترین روش رسیدن به این اهداف، وابستگی زیادی به کاربردهای خاص موتور دارد.