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引擎詳論:進氣系統:空氣濾清器與進氣感知器
引擎運轉的靈魂─ECM
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ECM (Engine Control Module引擎控制模組) 就像引擎的靈魂一樣,控制整個引擎的運轉。要控制能引擎,就必須有許多感應器 (Sensor) 來接收並傳遞引擎運轉資訊,一具引擎通常會有進氣溫度感知器 (IAT Sensor)、油門開度感知器 (TPS Sensor)、歧管壓力感知器 (MAP Sensor)、水溫感知器 (ECT Sensor)、曲軸角度感知器 (Crank Sensor)、爆震感知器 (Knock Sensor)、含氧感知器等 (O2 Sensor)將引擎各種狀態資訊送至ECU (Engine Control Unit) 作運算,這些引擎運轉資訊經過運算後,會由ECU對各個致動器 (Reactor) 發出控制訊號來控制致動器的作動,引擎上常見的致動器有怠速控制閥 (IAC)、噴油模組、點火模組、EGR閥、VVT控制器、活性碳罐 (EEC) 脫氣閥等。或許各位讀者會看得眼花撩亂,但是這麼多的感知器及這麼多的致動器,其實最主要的就是要計算並控制引擎的最佳噴油量及點火時機,當然還有一些控制是為了符合環保法規,如活性碳罐脫氣閥。

關於點火、怠速、正時、爆震及噴油等控制在各相關單元都已有介紹,本篇來談談和油耗有關的「開迴路控制」與「閉迴路控制」。在「控制學」中,所謂「開迴路控制」是指控制器按已寫入的控制模式,單向地下指令給致動器作動;而「閉迴路控制」則是在控制迴路中加入回饋訊號,以修正致動器的作動量。在噴油控制系統中,是由ECU依據當時引擎運轉狀況,將該條件下所設定之噴油量指令傳送至噴油嘴。在開迴路控制下,ECU送給噴油嘴的噴油指令不會受回饋訊號的修正。在閉迴路控制下,其噴油指令將受回饋訊號的修正,而回饋訊號的來源是含氧感知器。含氧感知器會偵測廢氣中的含氧量,並把含氧量訊號送至ECU,ECU會依據含氧量及噴油量計算出實際空燃比,若是偵測出混合氣太稀 (空燃比大),ECU會朝濃油方向修正;若是偵測出混合氣太濃 (空燃比小),ECU會朝稀油方向修正,讓引擎在最佳空燃比下運轉,這時引擎的燃油消耗會最小。

引擎何時會處於閉迴路控制,又何時會處於開迴路控制呢?在一般的運轉狀況下,引擎都是採用閉迴路控制,而當油門開度過大、急加速及冷車狀態時,引擎就會進入開迴路狀態。尤其在大腳油門時,引擎不但處於開迴路狀態,甚至還會進入噴油增濃模式,所以一定比較耗油。目前油價節節攀升,要省油最好的方法,就是好好克制自己的右腳!

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