2015年6月25日 星期四

得獎產品(CDI) 背後的開發故事(三)--- 常見的CDI 周邊功能

雖然一般傳統機車CDI 點火控制器,我們都稱為 CDI 。但實際應用上,

有些周邊功能都有點不太一樣。...當然有很多人也沒有管那麼多,

他們認為只要能接上去可以點火或甚至可以讓他們玩一些點火進角調整就好了。

不過,我之前就一直強調說:如果只是做做 PCB 電路版,寫一些韌體程式的話,

那不就沒有突顯出您對引擎的認知或真的不懂得人家原廠車廠在引擎設計上的想法了。

所以呢~像我自己就真的比較想研究多一點關於引擎設計跟我們做控制器之間的關連性。

畢竟我就一直強調說:搞引擎控制器真的只是幫搞引擎設計發展,測試的人抬轎而已。

引擎還是主角...應該是如何幫一棵既有的引擎做最佳化,才是引擎控制器要做的事。

好了~我為什麼之前一直強調我不太喜歡搞國產機車的研究?因為就以上述的這一件事

來說。就真的沒有人家日本品牌的多樣化。那你一定又要 Challenge 我說:那為什麼我們

也不這麼做呢?!說起來又牽涉我們台灣工業或企業的心態了。但您又要說:人家的品牌

在全球市場大,所以人家可以做啊...這不就又回到雞生蛋?或蛋生雞的問題了嗎?

那到底是先重視研發呢?還是先在乎市場經濟規模呢?...難道別人也是一開始就那樣嗎?

不過呢。大家也不用太難過傷心。至少人家還蠻看得起我們台灣在這一塊工業的周邊產業

發展,所以呢,在我們台灣還是可以很容易弄到這些相關的技術產品的~...當然也是

得天獨厚的特殊地理環境,畢竟亞熱帶的台灣是可以一年四季都可以騎機車,提供了絕佳

的實務市場驗證測試條件的...所以這些在CDI 產品規格上的一些差異化的功能,在我們台灣

熟悉的機種上都可以找得到。我們就整理如下:


----
其實也不多:也就三大類。當然還有一些特殊車種,有一些些許的不同。但以大功能來說:

就是這三大類讓大家而熟能詳的:


上面那個編號是原廠對於CDI 的基本編號。因為畢竟人家是行銷國際品牌的..同樣功能的CDI

可能在不同國家是配在不同的機種車輛上,而每個國家地區的車種名稱也未必一樣的。

所以我們就以這個編號來分主要周邊功能支援:

第一種:就是最簡單的 5HK 。就是從早期二行程車就很有名的 JOG Super 4 。

很巧,它的接線方式剛好跟 RZ 100 Z 一樣。但他們的點火進角設定不同。

我們在我們軟體裡有提供我們量測的參考數據。....安裝後應該可以拿出來自行研究一下。

從它的基本接線方式來看。他就是最基本,也是大家所熟悉的接線方式。所以它的點火進角

沒有支援 TPS ,是單純的 一條線的點火進角圖。也算是最通用型的。...就連自動阻風器也都

不需要CDI 去控制。他只要點火控制就好。而這一棵CDI 也市面上也是玩家最喜歡的一棵。

為什麼?因為它是用傳統CDI 的類比作法...所以沒有限轉速的...大家也就喜歡拿他來拉轉速。

我們量到原廠的點火進角約略就是如下圖所示:


看到沒。他還真的一路拉到 11000 rpm 以上呢。
---
喔~我忘了提醒一下。Y 牌機車的點火控制方式裡,原廠磁電機所提供的PC 凸塊是 60 度。

他也大大提供了大家玩點火控制的最大彈性了...所以就更好玩,也更可以好好研究這一棵

引擎。什麼是:PC 凸塊是 60 度 ?

就是下圖另一棵磁電機示意圖裡,紅色框框所示 25 度的那個突出物。 


因為這一個角度越大,大家可以調整點火進角的範圍就越廣...只要引擎不爆震。

也不要讓引擎過熱~您就可以拼命讓點火角度提前。就可以增加馬力或扭力...

甚至您重新設定點火角度讓您可以加 98 汽油...

(但是我發現 RS-Z 100 好像不是60 度,如果您也是玩車的...知道的話也跟我確認一下。

但是其他兩款新勁戰New Cygnus X與 GTR 都還是 60 度!)

在我們的軟體內您就設定 60 度就可以了:


--------------------------------------
第二種:就是有支援 TPS 的 車款: GTR 


這一部份,我們在之前的許多文章都探討研究說明過了。唯一沒有提到的是:

他還有接了一隻 Auto-Choke (自動阻風器)。這個東西也歸 CDI 控制。

我知道有很多玩車的人都喜歡拔掉,或甚至不在乎這個東西...但我還是喜歡做成原廠

接線有什麼功能,我還是要以原廠有的功能去完成。我說了:人家原廠發展引擎或配合

CDI 點火控制器的....也不是笨蛋。人家有他們的道理,我們先照規矩做,以後大家要怎麼

發展研究再說吧。

因為從這一種CDI 開始,他們就是採用全數位化控制了。所以這種 CDI 點火控制器是有

轉速限制的....以我對於Y 牌CDI 設計來看,當然原廠對引擎轉速做限速。美其名可以說是

為了保護引擎,但實際上:他們對於CDI 的電路或程式控制來說還是有頻率上的限制。

就算引擎不限速,大概他們原廠的CDI 也沒辦法提供高轉速的需求吧。

那我們的呢?唉~我是不太想去限制高轉速,因為唯有先提供好的點火控制器,搞引擎

機械的或是引擎材料的人才有好的發展空間,這也是魚幫水,水幫魚的方式...

畢竟台灣發展單缸小引擎都還沒人家大公司的經驗與市場機會,那我們何不讓大家試試?

不過我們必須聲明一下:這樣子的測試發展,還是要以實驗室為主,大家不要

實際一般道路上測試。畢竟引擎高轉速測試還是有一定的風險的...不要拿生命開玩笑!

留得青山在,大家有興趣,還有很多引擎測試發展工作要做...人生是很美好滴啦!

(那您問我的CDI 轉速可以拉到多高?我實驗室裡在模擬的環境下是可以測到 15800 rpm ,

之前也有一位客人就很堅持跟我講說:他要一版在高轉速還要調進角。

以我對於單缸引擎的認知:那麼高的轉速,能維持點火就已經不容易了。

還要調進角?...而且我認為這麼高轉速與高溫引擎來講:調點火角度影響真的不大....

但他就很鐵齒,一定要試。好!沒關係...大家站在研究引擎的角度,大家來試試看!

結果呢?!...唉~您不要看我是搞電子,寫程式的...我還是念熱流的工程碩士呢!)
---
從上述GTR 的 CDI 接線圖,大家有沒有發現,它已經把一個標準 8 pin 接頭全用完了?

所以如果還要增加額外周邊控制元件,就是必還要增加接頭的 I/O 數量。所以接下來要介紹

第三種 CDI 算是經典了...支援這一款CDI 的機車也算是經典車了。

我們先看它的基本接線,再來探討其不同世代的差異:


看到沒?原來在 GTR 的8 pin 接頭不夠了。他增加為 8+4 的接頭數。其實他也只不過比

GTR 多了一組所謂的引擎轉速表功能...這一功能也是由CDI 所提供。一樣的道理

我們的CDI 也是按照原廠的規格照樣完成的。不過,大家對於底下一條 黃/藍色的線

很好奇?它是做什麼用的?哈~哈~...其實它是前一代CDI 就有的功能...留下來的。

詳細做什麼用的?我也很難搞得懂。但我覺得他可以拿來做防盜器用的...為什麼?

有興趣大家私底下研究。因為有可能是防盜器嘛!說穿了沒意思。
-----
這一款CDI 也是有限速功能的。我是發現它的點火進角跟同樣 125 CC 等級的 GTR 不

太一樣的。為什麼?或許誠如大家說的:因為輪胎配置不同...引擎的設定不同吧。

不過要講點火角度設定之前,我們先來看他前一代的點火曲線:為什麼大家稱為

新勁戰?New Cygnus X ?因為就是有舊的勁戰嘛! 廢話。舊勁戰的CDI 編號是 5TY 。

它是傳統一條曲線的點火進角曲線:


大家有沒有發現原廠的點火進角在 5500 rpm 那邊會突然往下掉?我一開始也納悶?

不過,在業界好像大家都知道這一款CDI 的問題...還跟我說:只有台灣的車種才有的!

因為是台灣油耗/污染法規的問題。這樣子我就恍然大悟了。因為台灣的機車法規

是要騎所謂 ECE-40 的測試規範...(以前我在工研院時,在實驗室裡我也常騎,

蠻好玩的...好像有點是在玩電腦實境遊戲,邊看電腦,邊加油騎車!...不過,我不能

下去騎測試法規,因為要騎法規測試的人員必須領有環保署/能源會的認證證書的人才行!)

然後,還要外加一段定速 50 km/hr ...兩段綜合的平均油耗污染。

很明顯的,這個CDI 就是針對這個法規而來的。聽起來還蠻好玩的...所以我才說:

做引擎控制器需要面對許多引擎本身的限制與發展特性。

從上圖我們也發現這一棵 CDI 也有轉速限制:約在 9500 左右...其實如果引擎一拉上

可能在實車上限制更早發生吧。我這個數據是用實驗室方法測試的。
---
當他改成新一代的所謂  4C6 新勁戰之後呢?


他也跟GTR 一樣為了較低轉速的怠速rpm 。在TPS 為零時。1200 rpm 有一個大提前角的曲線。

而基本上它的點火提前角也跟前一代的差不多,所以應該引擎在機械上沒什麼大改。

但因為是支援TPS 。所以他可以靠點火提前多一點來提升加速起步的扭力吧:


點火角度拉得很誇張喔!就我說人家凸塊位置在 60 度。當然可以提供大範圍的點火提前角

您喜歡,您也可以啊...當然就要拿我們的CDI 來試啊。
---
我們發現:這一代的 CDI 更狠...轉速限制更低!我原本以為只有 TPS 為零才有!

結果發現在WOT 時也發生此現象。(WOT 是什麼?考大家對引擎測試的專有名詞認知!

這樣子,我們之間才算有真的在引擎測試驗證上有共同的語言!)


一開始我還以為我的測試軟體有問題,結果掛示波器一看:果然是滴!


他在約 7500 rpm 之間,不但把點火角度拉走,還缺點火一次。(變成八行程)

當然就會降低引擎輸出馬力。反正如何限制引擎轉速的方法一大堆。最快方法當然就是

透過點火控制器最簡單。也最快...至於要如何在點火控制器裡如何限制引擎轉速?

各家方法也不一定。這個我也沒興趣研究。以前我在工研院時,也搞過N 種方法...

還申請了專利。就看大家怎麼玩吧!就看您一天要騎幾趟 ECE-40 吧。我們那些法規

測試人員還巴不得我們天天去騎...佔用設備,他們還可以落得輕鬆,反正他們也不管我們

在幹嗎?

---
最後呢。我們還是要再提一下:搞引擎控制器,真的不要單純說我關起門來搞PCB 電路版

或寫控制韌體而已。因為在引擎實際測試過程中,許多小小細微的控制邏輯最終都會影響到

引擎的實際動力表現。大家拿了引擎控制器 不管只是單純的CDI 或ECU。

不要就急著要想上馬力測試機去拉馬力或測數據。 Why ?

"引擎轉速,負載,點火角度,加速度這些數據得綜合分析"...這些都只是結果。

真正影響引擎的東西真的都沒有幾個人願意去研究!

大家可以去想一想...就像有人跟我講一個不算笑話的笑話:"說國內在中部那個某測試中心,

整天在那邊幫人家測整車啊,測什麼啊?!...好了,就算您測出某些數據後。

那又怎樣?!您們真的有辦法去做改善或改良對策嗎?那台灣又有多少汽車廠,

(當然你要不要包括機車廠也沒關係)...有真正的可以深入去探討一開始的設計技術

或分析能力?都沒有真正的分析設計能力了。那又怎麼設計測試項目呢?測試目的?

拿著國外標準測試法規程序...那這些國外原廠自己不會測嗎?還輪得到您幫他們測嗎?"
----
說起來,您說好笑?我倒覺得笑不太出來。

我想這就是我會這麼分享許多資訊給大家,或許大家可以慢慢的朝這個方向去做。

下回我會來說如何從一個簡單的點火控制器(CDI) 真正的進入噴油點火控制電腦(ECU)

的差異性。

(待續)


PS : 如果您看不懂真的接線圖裡的接頭方向。您就直接看我們上面附圖裡,左邊

那一棵 5HK 的外面那一條接線顏色,對照比對一下就會瞭解圖面的示意方式。

Extra PS :  因為CDI 的設計優勢就是高速升壓點火...所以他可以真正做到每一個rpm

都有點火的拉到 10000 rpm 以上。反正對四行程來講:另一次點火是在排氣階段沒差。

所以:這樣子的點火控制器也是可以直接用在 二行程引擎上面的。

Extra Extra PS : 現在ECU 是採用晶體點火,他必須要有線圈衝磁(蓄能)的時間。

所以會限制它的轉速上限問題。



3 則留言:

  1. 那條多出來的搭鐵線在一代好像是邊柱安全開關用的

    回覆刪除
    回覆
    1. 你所講就是4C6 新勁戰的 黃/藍色的線。

      沒錯,他在早一代的 5TY 也有這一條線...也就是當您此線接地時,CDI 就不點火了。

      我在作此款CDI 時還是保留同樣的功能。忠於原味!

      謝謝你所提供的資訊!

      刪除
  2. 作者已經移除這則留言。

    回覆刪除