ทฤษฎีระบบควบคุม
การควบคุมการขับเคลื่อนยานพาหนะ เช่น รถยนต์ ก็ถือเป็นการควบคุมชนิดหนึ่ง โดยผู้ขับขี่เป็นผู้ควบคุมทิศทางและความเร็ว ซึ่งระบบควบคุมประเภทที่ต้องมีคนเข้ามาเกี่ยวข้องนี้ถือว่าเป็น ระบบควบคุมไม่อัตโนมัติ (manual control) แต่ทฤษฎีระบบควบคุมจะครอบคลุมเฉพาะการวิเคราะห์และออกแบบ ระบบควบคุมอัตโนมัติ (automatic control) เท่านั้น เช่น ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ (cruise control)
เทคโนโลยียานยนต์
ระบบคอมมอนเรล หรือระบบจ่ายน้ำมันแบบรางร่วม เป็นระบบจ่ายน้ำมันที่ได้พัฒนาขึ้นมาล่าสุดในปัจจุบัน ระบบจ่ายเชื้อเพลิงประกอบด้วย
ปั๊มแรงดันสูง (ปัจจุบันสามารถทำได้สูงถึง 1800 บาร์ ในประเทศไทย) ในการอัดน้ำมันเข้าสู่รางร่วม (Common Rail) เพื่อรอจังหวะการฉีดที่เหมาะสมที่ประมวลได้จากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Control Unit, ECU) เมื่อถึงจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงที่ ECU ประมวลผลออกมาได้ วาลว์น้ำมันหรือเข็มหัวฉีดจะถูกยกด้วยแรงขับจากโซลีนอยด์โดยใช้ไฟฟ้า ซึ่งระบบฉีดเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์รุ่นเก่าที่เป็นปั๊มเชื้อเพลิงแบบแถวเรียงหรือจานจ่ายจะใช้วิธีการยกเข็มหัวฉีดด้วยแรงดันในตัวน้ำมันที่ปั๊มเชื้อเพลิงอัดเข้ามา (ประมาณ 120 -250 บาร์) และสามารถเอาชนะแรงกดของสปริงที่หัวฉีดทำให้เข็มหัวฉีดยกเปิดน้ำมันให้ไหลผ่านไปได้ วิธีแบบเก่านี้จะไม่สามารถควบคุมจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงให้ยืดหยุ่นได้ แตกต่างจากระบบคอมมอนเรลซึ้งใช้ไฟฟ้าในการควบคุม ดังนั้นระบบคอมมอนเรลจึงสามารถฉีดเชื้อเพลิงยืดหยุ่นได้ตามสภาวะการทำงานที่เหมาะสมตามการประมวลผลของ ECU โดย ECU ของเครื่องยนต์สามารถรับรู้สภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ได้จาก Sensor ต่าง ๆ เช่น ปริมาณออกซิเจนในไอเสีย แรงดันในรางร่วม คันเร่ง อุณหภูมิต่าง ๆ หรือ อื่น ๆ ข้อดีจากการที่เราสามารถควบคุมการฉีดเชื้อเพลิงได้ตามต้องการ ECU ปัจจุบันจึงสามารถควบคุมให้มีการฉีดแบบหลายครั้ง (Multiple-Injection) ซึ่งสามารถช่วยลดปริมาณมลพิษไนตริกออกไซด์ แลกช่วยให้มีการเผาไหม้ที่ไม่รุนแรงลดการน็อกของเครื่องยนต์ได้ บริษัทผู้ผลิตระบบเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์ปัจจุบันสามารถผลิต ECU ให้คุมคุมการฉีดสูงสุดได้ถึง 5 ครั้งมีพื้นฐานดังนี้คือ การฉีดครั้งที่ 1 เป็นการฉีดล่อ (Pilot Injection) เป็นส่วนช่วยให้เชื้อเพลิงส่วนแรกผสมกับอากาศได้ดีก่อน หลังจากนั้นจึงฉีดครั้งที่ 2 ตามมาเรียกว่า Pre-Injection เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของเชื้อเพลิงในการเริ่มการเผาไหม้ส่วนแรก การฉีดครั้งที่ 3 เป็นการฉีดเชื้อเพลิงหลัก Main-Injection เป็นการฉีดที่ควบคุมสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ตามคันเร่ง การฉีดครั้งที่ 4 เรียกว่า After-Injection เป็นการฉีดเพื่อเผาเขม่าหรืออนุภาคคาร์บอน (PM) ส่วนสุดท้ายเพื่อให้มีการเผาไหม้สมบูรณ์ที่สุด และการฉีดที่ 5 สุดท้ายคือ Post-Injection เป็นการฉีดควบคุมอุณหภูมิไอเสีย สำหรับในประเทศไทยส่วนใหญ่จะเป็นการฉีดเชื้อเพลิงแบบ 2 ครั้ง คือ Pilot และ Main-Injection แต่คาดว่าเทคโนโลยีการฉีดแบบ 5 ครั้งจะเข้ามาต่อไปเนื่องจากข้อกำหนดของการปลดปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้น