得獎產品（CDI） 背後的開發故事（二）---由TPS 談引擎控制

或許別人覺得說：做數位可程式化 CDI 有什麼了不起的？

如果您是從電子電路技術或是寫寫韌體程式的角度來看，或許對！

但在我的角度來說：可不是如此。 為什麼？很簡單...我們搞這些控制技術

是要提升我們的車用電子技術呢？還是引擎發展技術？

您覺得您是搞電子控制技術厲害呢？還是搞一棵好的小引擎比較重要？

而您的客人到底是做電子產品的呢？還是搞引擎機械的人呢？

我們就用從最簡單的一個傳統化油器的故事來說。

國內 Y 牌的 GTR 這一台車是採用有TPS （油門感測器,  Throttle Position Sensor) 的機車。

國產機車也有，在 K牌就是廣告"彎道情人"的那一台。它的CDI 編號為：30410-LEJ3-E10 。

在S 牌的為悍將F1 。它的CDI 編號為：30410-HEB-0003 。

不過呢？我對國內的這兩款車都沒多大的興趣，為什麼？待會兒我們可以從討論中

來解釋這件事。

那機車有沒有裝 TPS 差在哪裡？對CDI 點火控制有差嗎？國內一堆搞改裝的

都喜歡把TPS 自行拔掉，反正也不知道怎麼調？所以乾脆把它給拿掉。

我說了：我喜歡從引擎控制去瞭解一個引擎，唯有懂得引擎特性，您才能搞好

引擎控制的東西。如果只是為了一棵引擎去搞個ECU（行車電腦）有什麼意思？

下圖這是傳統沒有TPS 的點火進角：

它能做的就是隨著不同的RPM 轉速給您一個固定的點火進角。頂多就是不斷電。

可以讓您一路RPM 往上拉到上萬轉.....這個過程中：沒有所謂的"人為指令" 在裡面。

其實：講"人為指令" 也不對。其實真正的用詞應該是"引擎負壓的改變"。

但因為畢竟 TPS 比壓力感知器簡單，便宜好安裝。所以早期就用TPS 來代表

引擎負載的負壓特性。但您不能老是用這一種觀念來搞引擎控制...

那是以前不得已的。"有頭髮的，誰願意當禿頭啊？" 您說：對不對啊。

但是您也不能拿著 TPS 亂搞啊....我說的我為什麼不喜歡國內K 牌與S 牌的這一種CDI ？

因為您看了這兩款的圖面規格書，您就大概就猜到這一種觀念了。

不好意思，在這裡不方便講太多了。反正這也不是我們這一篇要講的內容。

我們就拿有TPS 的CDI 進角圖來討論這個：首先我們先釐清一下Y 牌這一台 GTR 的車子：

就是這一台！...不用緊張。我也沒有他原始的CDI 點火進角圖，但我在

得獎產品（CDI） 背後的開發故事（一）

的文章內 ，利用我們CDI 的特殊功能把原廠原始的點火進角圖給擷取出來。並轉而

設定在我們這一台車子內。也已經騎了兩三年了...也沒問題。所以應該雖不中，亦不遠矣吧。

以上圖就是我們針對這台車子所設定的點火進角圖。很明顯的。它已經不是單一曲線了。

就成了有兩軸的 3D 進角圖了。

另外，我也趁這個機會聲明一下：

我知道外面有人偷了這個軟體，也找了大陸仔去仿冒我的產品。沒關係！

第一：這個產品是有專利的！第二：我說了：搞引擎控制不是一套軟體可以通吃天下的。

因為引擎特性與規格會一直變。天下沒人敢說它的引擎控制韌體只有唯一的一版...

所以不管軟體、韌體或硬體會一直更新的....您就慢慢的追吧！留意：我們目前最新版本

是 3.20 版。只是令人失望的是：是台灣人偷去給大陸人仿...唉～真是丟臉啦！

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首先啊...先說明一下上面那張圖的意思：

粉紅色的方塊，指的是在運轉過程中，CDI運算所走過的路徑。

黃色方塊指的是目前運算的表格位置。但因為運算是利用到3D 內插公式。所以我們只有

以右上角位置表示，如果您要調此時的點火進角，是要同時動到紅色框框的四個值才行。

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所以呢？很明顯的是：我們這一趟加速過程，CDI 點火進角控制它走的路徑就是紅色箭頭

所表示的！這是一個加速到 8000 RPM 然後收油門的動作。當然引擎也沒那麼乖...

您一收油門，引擎就馬上降轉速...它會慢慢的沿著一條路徑降轉速。這就是我講的：

還是得看引擎的特性來決定。我們主要還是要研究引擎，因為畢竟機械才是主導一切。

同樣的道理：如果我們緩慢的拉油門加速，它有可能是走橙色的那一條路徑。

這就是完全不同的一條路徑。很明顯的...相對於傳統單一曲線的點火進角就顯得非常

有彈性了。那您說：這樣子有什麼好玩的？哈～哈～

那我就喜歡照綠色線的走法：聽紅綠燈之後，我就拼命的收油門，再拼命拉油門...

您就發現，CDI 就可以"依照"您的指令來調整點火進角....加速感就是不同。

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不過，我還是一直強調：這還是要跟引擎特性有關，您還是真的要去瞭解引擎特性。

真的～引擎控制器 (ECU) 它真的沒有那麼偉大，它也只不過在您既有的引擎特性架構下，

去做一些最佳化而已。所以現在人家不稱為 ECU (Electric Control Unit) ，而是稱為

EMS (Engine Management System) 引擎管理系統....主角還是引擎本身。

所以呢？當您把TPS 拔掉之後呢？您覺得您的點火進角要怎麼定義？....

當然不能再回到傳統的一條曲線了。CDI 本身就要依據原來的方式走一遍...只不過，

它的路徑選擇就失去它的彈性了.....某種程度來說：他也可以算是一條單一路徑曲線。

如下圖所示：

看到沒？OBD 的MIL 故障碼已經出現 22 ：代表TPS 沒安裝好！但點火曲線一樣

會沿著一條加速曲線走的....而這一條曲線當然還是跟引擎特性有關，必須事先設定的。

如果講到這裡，您不是聽得很懂？！那就代表您還只是停留在單純搞電子電路，

也單純只用寫一般程式在寫引擎控制程式的...觀念還是沒有真正貼近到引擎機械特性。

我還是再一次強調：搞ECU 只是為了幫引擎加分，但不可能可以改變太多引擎機械特性的。

是ECU 要去配合引擎，而不是有一種ECU 可以完全符合各種引擎特性的啦！

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好了～裝了TPS 之後，對於ECU (或CDI ）就有許多控制器技巧來玩引擎特性了。

我們很明顯可以看到 Y 牌這一台的引擎怠速真的比國產125 CC 引擎的怠速低。

它的怠速約在 1700 rpm 附近。怠速低有什麼好處？！

當然就是污染或油耗法規容易過啊...您要知道怠速的油耗污染對小引擎都不好做。

對機車廠來說：怠速轉速越低，對於法規測試就越有利。

但要降低引擎怠速也不容易做得到，除了引擎特性之外，最怕的就是收油門回怠速時，

燃燒穩定的拿捏....因為一不小心轉速瞬間過低會造成引擎熄火。而對於就引擎轉速

瞬間偏低的問題，最快，最佳的對策當然就是點火控制.....

但是對於控制器來說：他哪知道您轉速要瞬間降低，甚至過低？....當然就是收油門這件事。

所以安裝TPS 之後，就非常容易解決這件事了。

所以我們在擷取原廠CDI 的點火曲線時，就可以看到這件事了：

看到沒？他一收油門時，當轉速 rpm 低於 1700 rpm 時，它的點火進角會突然拉高。

它的用意當然就是為了就引擎轉速偏低時，避免引擎熄火的啦。

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另外就是如何穩定怠速又是另一個議題：我們當然可以在設定的怠速附近加入特殊的

點火控制，讓引擎可以穩定在所設定的怠速 RPM ： 下圖就是我們數位CDI 所提供的

一種怠速穩定控制機制：

不過，我說過：這些控制機制與方法，跟每一款引擎的特性都有著密不可分的關係。

沒有人會跟您說：哪一種方法好？！但最重要的是：對於引擎的基本控制方式一定要

有基本概念。就拿我們本文的TPS 來說：它只不過是一種不得已的控制參數....

要做好引擎控制還是要回到熱力燃燒理論來探討。而不是純粹的用寫一般韌體程式的

寫法來調教引擎。最後還是老話一句：如果只要用TPS 就可以寫好引擎控制程式（ECU），

那幹嘛人家還要裝一大堆壓力、進氣溫度等等感知器呢？！吃飽太閒？還是錢太多

沒地方花？還是要騙您錢？裝好看的？...

其實這裡面有很多答案就是在一般數位點火控制器裡就可以找到答案了啦！