2010年9月11日 星期六

機車..非常機車!

"機車..非常機車!"....為何要這個標題呢?!應該說是搞電子技術的吧。

朋友老是說:搞電子技術就是一種賤業,開工廠做加工那就不用說了,

而搞上游零組件的呢?!...一樣,因為價格、技術也是公開化,沒啥好比較的。

那大家要搞產品開發要比什麼呢?!當然就是一種產品上的系統技術整合,

我另一個在搞終端產品通路的廠商,都跟我說:他現在都不會自己下去搞技術開發。

他要什麼產品的解決方案,嘛都叫IC原廠過來討論後,就叫他們系統工程師幫他Layout 版
子。



如果配合度或態度不佳的...就叫另一家IC廠商過來,誰想做生意的,誰就努力一點吧!

當然幹工程師的有些意見,但是您是公司老闆或業務呢?!反正做事又不是您,

既然都已經花錢雇用工程師了..就交代他們做了囉~反正就是賤業嘛!

所以啦...您只是想靠說一棵IC的解決方案來賺客人的錢,只是會越來越賤而已。

現在如果真的要去掌握產品開發與市場主控權的還是需要花一點系統整合功力的啦。

而系統整合功力就是來自於結合學術理論基礎與一些系統實現整合與驗證測試平台等等的

(當然啊...幹工程師的,最重要的不是窩在家裡幹宅男,真的要多出去走走,

多跟別人互動,與交際應酬一下...這樣才會知道自己會不會被越作越賤了!?)
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好吧,我們來講一個系統應用的實驗。算是一個簡單好玩既是消磨時間與DIY 的休閒活動吧!

或許大家都覺得說:現在搞電子行業應該是去作IC 設計比較好,因為媒體都說這個行業很好賺。

說真的,這個問題真的是見仁見智吧。但無論如何,作產品開發,不管是用IC 設計的方法,

或是以系統應用角度來說,都應該還是看產品本身的市場價值吧。

但如果要說到系統應用產品的價值,應該還是有其主要的產品市場需求,

而產品市場的需求,也是來自於他本身所依據的理論基礎吧...

總不該大家都沒啥科學或學術理論根據的東西,只想到說:

別人在搞什麼?我就跟著聞雞起舞吧?

否則的話,這個東西大家都看了都會認為這個東西應該都很簡單吧,

只要有金主肯花錢就鐵定作得出來的,當然啊!

台灣的老闆一般觀念都是認為作產品是很簡單的吧。

所以啦,台灣的一些學校或是學術研究單位為什麼老是跟業界脫勾?這應該也是原因吧。

另外一點,就是我說的:搞技術的總是宅男偏多,也不喜歡跟別人哈拉與互動,

就像大家都喜歡來看我的部落格,卻都只想當個『潛水人員』,有什麼想法,

就自個兒在那異想天開的胡思亂想...那您說:您跟別人比,您會比較好的機會?!

說真的~我真的有點不太相信,因為我自己也走過這種日子,真的,沒人會理您的啦。

所以,幸好我不只是會在這部落格上寫寫東西而已,我還會常常去台北找客人或找機會

去別人公司串串門子...多去聊解一下一些市場訊息與產品相關應用。

至少也要讓別人知道您自己的行情啊...免得下回人家跟您問什麼?

明明已經工作好多年了,掛了一個資深工程師Title ,然後您就一副剛畢業青澀的樣子。

至於以下的東西,您也不用太認真啊...這個東西純粹只是好玩的一個實驗而已。

----------------再一次強調一下,人老了,總是要有一些自己的休閒活動吧!.........
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好吧,我們今天來說:機車點火的系統應用觀念,一般都認為:機車點火?

只要火星塞會跳火,然後,裝上車子上只要會跑,就是可以了。

甚至還有所謂的什麼點火強化器?真的有那麼有效嗎?!

我們就來看看這個問題吧。...我說了,作產品開發,總不能矇著眼睛,隨便搞一搞就想賣,

出了問題,才在那邊像苦命的阿信在那邊Try and Error 吧,原來老闆眼中簡單的東西,

到了我們手上就變成燙手山芋,...也就是為什麼有些公司技術主管的位子是那麼難坐的?

好了。火星塞點火的條件是什麼?

當然就是要引爆汽缸內的混合燃油啊,但是要多少能量才夠呢?

而這個能量要如何用電子系統應用技術才能達成呢?

---這個就是我們要說的,產品開發規範。

我們台灣有時搞電子產品都沒有什麼規範,反正就是國外一本規範,跟著作就是了,

而您拿到規範,我也拿得到規範(網路發達嘛!)---就像USB 的東西。

所以啦,大家看圖說故事,大家都會做了

一般來說:要確認火星塞的點火強度,在業界標準是要利用所謂的『三針放電』規範。

不好意思,我在台灣的許多搞機車點火器的公司裡,還真的沒有看過這種三針放電儀器。

我只有在十幾年前在國內某正廠零件廠內看過一台已經蒙塵已久的三針放電儀器,

不過這家公司歷經西進大陸,再回台時,就完全人事已非了。

什麼都沒有了,東西就跟大陸拿就好了。

看了這張圖大家就知道了...他是利用三隻探針的擺設間距,來決定火星塞的跳火電壓的。
(圖)

我們可以看到一般火星塞的跳火電壓約 10000~15000V 左右吧,

所以,我們就可以準確的量測到火星塞的跳火電壓了...

下回就不要說:要拿電表去量點火電壓了吧!

那至於要多少電壓才夠呢?...還是要根據科學實驗數據吧,我們可以依據下圖可以瞭解:

在引擎汽缸內的因為有所謂的溫度(引擎燃燒溫度)與壓力(活塞壓縮可燃性氣體)條件,

(圖)

所以我們發現隨著高壓與高溫條件下,點火電壓就可以不用那麼高了,

下回人家拿著嚇嚇叫的點火器跟您吹噓時,您還真的以為對引擎燃燒很有幫助?

那也只不過是在折損您的引擎或火星塞而已。

如果,您都以為非得要那麼高電壓的點火器才真的那麼有效的話,

那您看一下只要多少能量觸發燃油就可以引爆汽缸內的燃油:

(只要每一行程的燃油一點然,您的點火功能就沒屁用了啦!)

(圖)

看到沒,最右邊那一排數據...根本都不需要達到所謂的 1 個mJ (微焦耳)就可以了啦。

注意喔,這個數據還是在一般大氣壓力下量的喔,如果在高溫高壓的引擎器內的話,那就更低了。

所以依據這樣的實驗數據(不好意思這些數據都是國外數據,台灣應該沒有人會去作個實驗吧!)

我們就可以量測一般機車點火器了:

不好意思,國內真的沒有會去作三針放電儀器的啦 ,是朋友贊助我一隻所謂的『點火量規』,

待會兒您就可以看到照片了啦,首先看一下怎麼量:

(圖)

圖中右邊有看起來像玻璃管的,就是點火量規。中間是一般常用點火轉速表了。

而左邊那個黑盒子?嘻~那是我自己DIY 的模擬機車引擎的PC 波產生器,

在家裡總不能拉一台摩托車在那邊吸廢氣吧!...

利用一個可變電阻來調整所模擬的引擎轉速,既然是可變電阻,

那就是用單晶片來讀A/D值了。(所以,大家不要以為寫單晶片程式是多麼愚蠢的事了!)

方法與運算技巧就是上回講的那個A/D 的系統應用系列文章所提的!

所模擬的特性就很好,尤其是這一種高壓所產生的電磁波干擾環境,

對讀A/D 本來就需要濾波器運算方法了。

至於機車點火器也是自己DIY的啦,不過照片裡沒有拍出來,

倒是擺了一棵市售的機車點火器。是要拿來量測比對用的啦...是日本原廠的點火器。

不過本文的照片都是利用自己的點火器來作實驗的啦,透過程式設定可以調整點火電壓。

我們就先以間隙約 5~6 mm 來稍微量一下不同轉速的結果:

(圖)
rpm = 710 ,低轉速。不好拍照片,因為轉速低,跳火時間間距大,快門不好抓。

(圖)
rpm = 5330 ,中轉速。因為能量累積與視覺暫留,我們就可看到那一道漂亮的『閃電』了。
(圖)
rpm = 10080 ,高轉速。高轉速最怕沒時間累積點火線圈能量,所以更需要量測的。

(圖)

我們就來個鏡頭特寫吧...看一下這一道美麗的『人工閃電』。

您也別想說去摸一下,真的,據我所知,就算是搞機車點火多年的老師傅,

他們還是寧願先確定線圈放電後,才去拆解點火器,真的,大家都會被電怕了。

(圖)

接著我們就把間距拉大,達到  11 mm 左右,再來量測一下啦。

(我是不知道這一個間距跟人家所謂的三針放電的間距意義是一樣的?)

圖)
rpm = 5070 ,中轉速。看來還可以啦。

(圖)

再來一個特寫,好讓大家可以比較看看。

所以啦,大致上這樣子的量測高壓點火的點火能量應該是夠了,所硬體電路應該是可以用了。

當然:機車點火器最重要的是:點火正時啊,我說的:點得強,不如點得準吧!

這一點就需要一點系統應用的韌體技巧了,

尤其是要在一個小小的 1~ 2 KBytes的程式空間裡寫出來的!

這一部份以後有機會再跟各位交流吧 ...能作實驗拍照片,當然就是寫完了啦,

還為了可以隨時調整點火正時,還是寫了一隻PC 端的通訊程式...一樣,容量還是不能太大,

也不能影響原來的點火正時的功能...。這樣子應該產品的適用性會比較好的啦!
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當然啊,如果以前言來說:對老闆來說:看起來好像要搞系統應用產品好像很簡單。

但他的先決條件:應該是要找對人吧。所以,我一直強調:要開公司或作產品開發,

人絕對是很重要的條件,以老闆或金主來說:當然也可登報紙徵才啊。

但是這樣子,您會找到對的人嗎?

(這是一般台灣老闆的觀念啊!有些老闆就是很"鐵齒",明明知道哪些人是"對"的人,

但又放不下身段去與他人相處,總覺得說:那些搞系統的人就是這麼難搞...

那就算了,我一定還可以找到另一個類似的人才。---我跟您說啊,您心目中的那一另個人,

也是一樣的啦,所以啦,真的好老闆,就是要能忍受得了一般搞技術的人。

真的,我這幾年真的看過很多有錢、又有一些想法的老闆,一天到想都在想一些

有的沒有的東西,那明明又不去想找一些"對"的人,整天就在那邊耗,過了幾年還是老樣子。

幾個朋友,聊起來,就是搞不懂這些有錢的老闆到底要幹嘛?!

您以為每一個人都是有那個命的啊?!真正有真命天子命的~就只有那麼一個朱元璋啦...

您還在想什麼?!拿錢出來招兵買馬的誰不會?會重用人才的人,才有機會的啦!)

還有如果您已經在上班了,然後老闆一天到晚都跟您說:我們公司未來要做什麼產品啦?

結果,您放眼公司內部的那幾位研發人員時,您或許就會開始懷疑老闆的說法了。

所以啦...您去外面看看別人作的東西時,或許您也覺得那些也沒什麼。

但如果把這個產品拉回您公司內作的話時,真的,以您們老闆睿智的商業眼光,

再搭配您們公司的研發人員時,您會真的以為那個東西真的有那麼好搞的嗎?!

下回只要您就跟老闆說:這個東西簡單啦,只要老闆您可以花錢請到"對"的人來的話,

這一切就可以迎刃而解了。

那這麼簡單的話,那您自己也可以當老闆了啦。哈~哈~
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附記:本文中所引用的科學參考數據是引用一本很老、很老日本的書本,

這本日文書是以前一位對機車點火器很有興趣的朋友整本Copy 下來,

後來也弄了一本給我,但他已經離開這一行很久了(十幾年了),而這本日文書對我來說,

也算是一本『天書』吧,對看不懂日文的我來說,也只能翻著,但圖說故事了。

而台灣就找不到這一種技術的書本了,雖然台灣是機車王國...

所以我才說:非常機車啊。

8 則留言:

  1. 您老文章中提到「找對人」真是非常同意,多讀一點歷史就知道古代能打下天下的開國皇帝都非常禮賢下士,就算要大殺功臣,這些開國皇帝也是等打下天下才敢幹,看楚漢相爭就知道了,項羽還沒打下天下,下面的人不是被殺,就是嚇到投奔敵營,人家劉備也是等到大勢已定才敢殺韓信,當一個老闆真的要有點氣度啊... :))

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  2. 哈哈打太快,應該是劉邦才對 :))

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  3. 手中握住一顆流星的娃娃☆~。2010年10月28日 上午2:07

    你好,我一年多以前看到了你的文章,之後才開始學習單晶片...
    我本身不是學這個的(原本是讀材料後來一直找不到工作),
    我自己從C語言慢慢學起來的...但是你在網路上說的觀念,一直
    是我的精神指標! 目前我是用8bit的單晶片寫了一個機車噴射的
    ECU,可以騎上路...包含了點火跟噴油、各訊號擷取,而且機車
    也改上了渦輪...我想我還有很多需要改進的地方...是否可以
    跟你要一些技術文件? 有關噴油計算、噴油正時的部份。

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    1. 很好啊...從不懂可以在一年多以內不但學會單晶片,
      還可以裝上車子騎上路,那代表您已經做得很好了。
      就已經不需還要什麼文件了...
      您只要把這個東西持續的耐久測試下去,就可以了。
      因為您都可以做到如此程度,我相信您看到別人的東西,
      您也不一定願意改變您自己本身已經完成的成果了,而做任何改變吧!
      真的~您只要堅持的繼續的調教這一棵ECU 就好了。
       

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  4. 手中握住一顆流星的娃娃☆~。2010年10月29日 下午11:56

    這一年跌跌撞撞的走過來...我覺得電路設計上讓我吃了很多虧
    我之前也曾為了你寫的一個小章節特地去買'徹底研究-經驗篇'
    不過到現在我覺得差不多快到破關的時候了...目前就剩下空燃比
    的控制了...對於穩態空燃比可以穩定些,但是對於暫態我真的
    束手無策!我記得你有文章提到供油策略要分幾種狀態,而這狀態間
    的變化我大概知道但是始終不如預期...我們自己有在改裝機車
    不同的車不同的噴油嘴不同的節汽門,供油'曲線'都差很多
    就因為我想寫出任何車都可以適用的ECU,所以我不想把暫態的供油
    用"東拼西湊"的方式把供油曲線寫出來...到底要怎樣寫出有效率
    的調教方式...調整出來的車子大開油門跟小開油門的空燃比都可以接近
    想要的...我也試過用O2 sensor 回饋訊號 但是效果有限...
    希望可以的話,可以給我指導一下...我該朝哪個方向著手?
    另外看到你做的點火的實驗,我自己也有做喔!! 我的跳火長度可以拉到
    接近三公分左右,還有你這篇部落格提到高溫高壓易跳火,不過就
    我所知壓力越高越難跳火...不然渦輪車大家就不會搶著去改點火的改裝品了

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    1. 關於供油策略,最基礎的就是一張二維的表格!
      縱軸就是RPM ,橫軸就是MAP~進氣岐管負壓。利用這樣子的二維表格就可以
      設定一些很基礎的供油策略了~因為表格的中間斜線就是一般加速供油!
      表格另外兩個角落就分別是:瞬間加速供油及減速切油(斷油)!
      但是這個表格要調得好,一定要有很好的引擎Sense...就是專業試車手。
      但以我們寫ECU程式來說:該如何提供一個簡易又容易上手的調教工具軟體
      給這些可以協助我們完成引擎調教的車手,就是我們的使命。
      至於人家課本上或書本上講那些什麼Feedback (迴授控制),那是需要一些
      周邊零組件搭配特性,才能有更精準的運算與控制!譬如我說過:
      您表格上面要他供油 1.2 mSec 寬...您覺得噴油嘴在所有進氣岐管負壓或
      不同的電瓶電壓條件下,一樣的1.2 mSec 噴油寬度所噴的油量是一樣的?!
      O2 Sensor 的訊號是很亂的~那是要O2 Sensor 供應商提供他O2 Sensor 特性
      給您,您才有辦法分析O2 Sensor 輸出數據的意義的!---其實,真正O2 Sensor
      在真正引擎噴油計算過程中,他算是比較不重要的...真正的噴油量的物理基礎
      ,就是您所提的空燃比(A/F) ...國外專業的ECU 在我上述的那個二維的表格中
      ,他裡面所填的調教數據並不是噴油寬度或噴油量!而是空燃比值!
      ---這代表您的引擎在不同的RPM 及進氣岐管負壓下,您需要設定多少空燃比,
      然後在利用這個空燃比值,在利用以前學校學的那個氣體方程式去算出真正的
      供油量...然後,這個供油量必須考量噴油嘴的電氣與機械特性,就是我說的:
      噴油嘴在不同背壓、工作電壓及不同岐管負壓等條件下,他可以真正送出多少油量!
      ----這一些一般統稱:噴油嘴的校正補償供油量!沒有O2 Sensor...
      O2 Sensor 就是拿來比對我們表格設定的A/F 值,與實際量測值的!
      因為O2 Sensor 只有在一個很窄的A/F 值內,會有明顯的特性表現,
      其他的,他就像一隻On/OFF 開關而已!
      他只是拿來用來警告您...您的電腦供油系統正不正常而已!
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      至於在高壓條件點火的問題,有時大家都以為在高壓條件下不易點火,
      都是由實際測引擎"感受"到的!...知道不好發動、容易熄火等等...
      但也有可能是供油問題啊...
      因為在高壓之下,並不代表您供油會很正常的把油送進汽缸,
      這麼高壓的條件(加了渦輪少說壓縮比都可能達到11、12以上...甚至更高!)
      您可以自己做個實驗,您看看您可以拿著針筒...插進高壓氣瓶,
      您看是您可以把針筒裡的水打進氣瓶呢?
      還是氣瓶內的高壓氣體把您的針筒吹開來?!
      所以人家才說:柴油引擎要做缸內直噴不好做啊!
      ----所以,簡單來說:渦輪車要正常運轉,噴油時機就跟點火時機一樣重要了!
      因為您必須要汽缸壓力還沒起來,但排氣閥門已經關閉時,
      抓住那個時機把準確的供油送進汽缸!....油都沒送準~哪來點火系統發揮啊?!
      引擎會跑,又不是指靠點火而已!...我說過啊:氣、油、火啊!
      您說呢?!

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  5. 板大 所以說外面一般所謂的vsd電壓升壓器是沒有功用的
    知會加速火星塞的壽命

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    1. 對於人家的產品,我沒意見。只要人家可賣得嚇嚇叫...就可以了。
      如果:東西那麼好...那原廠為什麼不用呢?!對原廠來說:
      東西好,可以讓整車賣得更貴的這一點,我相信原廠是比這些賣零組件的
      還要厲害吧!您說是不是?!

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