현재는 1개의 ECU(Engine Control Unit)가 연료분사 제어, 점화시기 제어, 그리고 공회전 제어 등 엔진의 작동에 관한 제어 전반을 담당하고 있는데, 이렇게 1개의 엔진 제어 ECU가 여러 가지 제어를 동시에 수행하는 것은 1980년대 이후의 일입니다. ECU가 처음 차량에 탑재되기 시작한 1960년대부터 70년대까지 사용되었던 ECU에서는 각각의 제어 기능이 별도로 수행되었습니다. 이 시기의 ECU는 Analog회로로 구성되어 있어서, 아날로그 회로에서는 제어 기능이 추가되면 그 기능을 실현하는 제어로직에 맞춰서 전자회로의 추가가 요구되었습니다. 때문에 2개 이상의 기능을 조합하려면 ECU의 크기가 매우 커지게 되어서, 그렇게 큰 크기의 ECU를 차량에 장착하는 것도 용이한 일이 아니었습니다. 이 시대의 전자 제어 시스템은 일반적으로 각 기능만의 단독 제어시스템으로 구성되었으며, 그래서 이런 시스템을 단독제어 시스템(Stand-Alone System)이라고 불렀습니다.
그러다가 전자기술의 발전과 더불어 1970년대 후반부터 엔진 전자제어분야에 마이크로 컴퓨터가 응용되기 시작되었습니다. 제어 기능을 실현하는 프로그램을 만들고, 그것을 기계어로 번역하여 기억장치에 기억시키며, 제어에 필요한 액츄에이터를 작동시키기 위한 출력인터페이스를 추가함으로써 점차 통합 제어 ECU의 기반이 다져지게 되었습니다. Compact한 ECU의 등장도 이때부터 가능하게 되었고, 기능의 추가 역시 극단적으로 용이하게 되었습니다. 이후로는 CPU의 발전이 ECU의 기능 확대를 뒷받침하게 됩니다.
이전에는 연료 분사 제어와 점화시기 제어가 각각의 Stand-alone형태로 수행되었으므로, 여기에 요구되는 입력 센서들 또한 각각 사용되었습니다. 그러나, 연료 분사 제어와 점화시기 제어가 1개의 ECU에서 동시에 수행될 수 있으므로, 제어 기능의 집중화에 의해 기능별로 센서를 설계할 필요가 생겨났고, 이에 따라 시스템 전체의 구성을 간소하게 할 수 있다는 이점도 있습니다. 이렇게 복수의 기능을 1개의 ECU에서 제어하는 형태를 집중제어(Integrated Control)이라고 합니다.
엔진의 집중제어 시스템은 많은 경우, 연료분사 제어를 기본 축으로 하고 거기에 몇 가지의 Sub-control을 추가하는 형태로 이루어져 있습니다. 점화시기 제어도 바로 이 Sub-control의 하나입니다. 연료 분사 제어를 EFI(Electronic Fuel Injection)이라고 하는 것에 반하여, 점화시기 제어를 ESA(Electronic Spark Advance)라고 합니다. 현재의 승용차에는 EFI와 ESA가 1개의 ECU로 제어되며, EFI와 ESA를 합한 전체 전자 제어 시스템을 EMS(Engine Management System) 이라고 합니다.
ESA라고 불리는 점화시기 제어는 엔진의 동력성능, 연비 성능, 배출 성능에 있어서 최적의 점화시기를 구현하는 데에 그 목적이 있습니다. 엔진의 현 상태와 운전자의 의도에 가장 적합하게 엔진의 성능이 발휘되도록 엔진의 점화시기를 결정하는 수단으로써 점화시기 제어가 작동합니다. 따라서, 점화시기 제어에서도 연료 분사 제어에서와 마찬가지로 기본량과 보상량에 대한 개념이 적용됩니다. 이런 내용들에 대해서 좀 더 자세히 살펴봅니다.
