我在之前最早的網頁裡有稍微的介紹過電子噴油系統:
當然啦,那時候國內機車也都還沒有真正進入電子噴油系統。
現在台灣幾乎是全世界唯一在小CC 數(<150C.C.以下)全面執行電子噴油系統。
但執行兩年多下來,大家最能感受到的:就是機車的購買成本增加不少了。
當然啦...這過程連車廠也遭受不少的困難,像之前爆發的某大廠全面 Recall 更換
Fuel Pump 事件。或許在這過程中,可能還是把這一個產品技術看得過於簡單化了。
大家都覺得:反正這個東西在汽車上的使用技術這麼成熟,移到機車上就應該沒問題了。
當然若是以寫程式來看好像就是如此。但事實未必是!
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第一:機車單缸引擎不比汽車多缸引擎操作環境,因為汽車多缸引擎操作,是藉由各
汽缸之間的機械慣性平衡,所以,他基本上的汽缸燃燒變異係數(COV) 就比較小。
相對來說:電子噴油技術也比較容易達到一個比較穩定的條件。機車則不然。
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第二:機車在電子噴油技術引進之後,還是缺乏太多的實驗數據,各相關零組件
廠所投入的資源還是有限。很簡單~您台灣一年機車產量也只不會超過一百萬台。
但人家汽車一年全球隨隨便便就超過4000 萬台,這樣子的市場需求懸殊比例,
說真的~真的很難可以吸引國際大廠的資源投入。...所以您看這一次Fuel pump
事件。還不是得由原廠咬著牙硬撐下來....您可以隨便算一下:換一個Fuel pump ,
零件加工錢~還外加補償消費者兩百元。至少每台車要負擔超過1000 元台幣。
總共約有超過45 萬輛。總金額是鐵定超過 4.5 億元台幣的!...
據說:還不一定可以徹底解決那個問題。因為這已經是兩年內的第二次了。
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當然啦~也有許多人想磨刀霍霍的想賺這些錢...但想一想:這個東西難道就只是
跟寫手機程式或是寫個遊戲軟體這麼簡單嗎?!
很多人認為寫個簡單的電子噴油程式簡單嘛!就是做個簡單的Table ,反正引擎操作
無非就跟引擎轉速跟油門相對位置有關嘛!我只要做個這樣子的關係圖表就可以了。
沒錯~我以前也是這麼想的,所以早在 N 年前我就寫過這一個軟體了:
如下圖所示。
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後來我出國受訓後,發現就不是這樣子!我在 單晶片與引擎控制(七) -- 噴油系統概念篇
有提到一個電子燃油噴射的計算公式:我再寫一次:
BPW = BPC * MAP * T * A/F * VE * F33C * BLM * DFCO * DE * CLT * F77
Where: (everything labeled "term" is from a lookup table)
BPW = Base pulse width in milliseconds
BPC = Base pulse constant term (table lookup, basic engine air and FI
calibration plus EGR calibration)
MAP= Manifold absolute pressure term
T = Inverse air temperature term
A/F= Inverse air/fuel ratio term
VE= volumetric efficiency term
F33C= Battery voltage compensation (for the effect on FI open/close delay
and fuel pump delivery)
BLM= Block Learn Term (what the ECU has learned from the O2 sensor)
DFCO= Decel Fuel Cutoff Term (when to turn fuel off on decel)
DE= Decel enleanment term (when to lean instead of cutoff)
CLT= Closed loop correction term (result of O2 sensor Proportional/
integral closed loop)
F77= Turbo boost multiplier (if used)
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您問我:需要搞這麼複雜嗎?!...很簡單~引擎電子噴油要做到的就是引擎燃燒控制。
手段是用寫程式的電子控制噴嘴供油,目的:達到穩定的引擎燃燒。
所以:您一定要懂得引擎燃燒的基本特性。要如何得到穩定的燃燒條件?!
所以~之前有網友問我這個問題:我說很簡單,您一定要懂得氣體方程式。
"蛤?!什麼是氣體方程式"
"國中理化課本教的理想氣體方程式啊!... PV=nRT 啊!"
(喔~對不起~現在我們偉大的教育政策為了不讓小孩為考試而讀書,
所以已經不喜歡考學生了~所以也不用教這個來考學生了!... )
很簡單啦...您看上面的數學式子前幾項:不就是氣體方程式嗎?!
第一:要算噴油量,當然要先知道空氣量,因為空然比(A/F) 是 14.7。
所以知道空氣量就可以推出噴油量了嘛!那空氣量怎麼算:不就是用氣體方程式算嗎?
PV=nRT ---> V/m= RT/P , where n 是空氣的摩耳數,可以由摩耳數得分子重量嘛!!
所以 m = PV/RT =Ma 空氣重量。
A/F = Ma/Mf , 所以 Mf (噴油量)= Ma*(A/F)-1 (倒數)
= VP/(RT)* (A/F)-1 因為R 是氣體常數。所以
= VP(T)-1(倒數)*(A/F)-1 (倒數)。
不就是上面式子的: (BPC * MAP * T * A/F ) 嗎?!
(請留意上面式子中有關 T 與A/F 的文字說明,他講的就是倒數!)
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而BPC 就是跟汽缸大小有關的容積單位。但您還要考慮不同背壓下,進入汽缸的空氣
置換率,我們可以稱為容積效率(VE, Volumetric Efficiency),就是接下來那一項!
那您說:不用理想氣體方程式嗎?!
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那您跟我說:那原來化油器也沒有這麼複雜啊?!幹嘛搞這麼複雜?!
不好意思:化油器的原理就是利用大自然氣體壓力平衡原理所設計出來,人家在氣體
平衡自然就已經把這些空氣溫度,壓力以及相關物理特性自然平衡了(自然吸氣)。
(而且一般化油器在許多供油方面還是有其一定的誤差容忍度Based on 自然吸氣特性!)
而您的電子噴油不是,是完全阻斷這些大自然特性,您硬要給人家來強迫的!
所以您就得幫噴油嘴算得剛剛好才行...況且您還要求很精準,您就得要付出這個代價!
(化油器不用吃電瓶電壓,您的噴嘴與提供背壓的Fuel Pump 都要吃電的咧!
而這個電壓還會上上下下亂跑得的耶!...哈~哈~..這個問題機車比汽車嚴重啦!)
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至於改裝為了增加馬力?!那也不用這麼費周章了...人家的確在汽車應用領域也幫
您發展得很好了,我也常常跟別人開玩笑說:您不會把噴嘴換大隻一點,然後把
Fuel Pump 的背壓調一下就好了:以下連結的文章不是給您一個結論:
http://www.rceng.com/technical.aspx
不用動到原廠程式設定就可以榨出 x 1.0721 的馬力!... 7% 耶!不容易啦!
當然啊...我在這類文章中常常強調的觀念:改電腦程式不會讓您機車飛天遁地的!
真正要影響引擎特性的...還是得從引擎的基本規格特性來決定的:譬如:
CC 數,缸徑比、衝程比(就是壓縮比啦!)或氣門凸輪等等。
當然這些也會牽涉到引擎操作壽命問題。我們都知道引擎燃燒最佳化的A/F 是14.7 。
最大扭力值在 A/F 在 12.5 。嚴格講差異不大~我也常講引擎調得強有力,
倒不如調得順比較重要...那您覺得原廠會笨到不會去調這個問題嗎?!
您說:您以為人家原廠就不想把他們家的機車調得強有力嗎?!
如果您行...那您應該去原廠上班才對啊(這是別人跟我講過的話!哈~哈~)
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好啦...我們最後還是要強調一件事啦,台灣擁有發展多年的高科技產業,相對也會培養
出有很多人會做電路版,會寫程式的人...但不是會做電路版,會寫程式的人就什麼東西
就可以輕易搞出來的。那我們就不應該就只做 3C 產品啊,我們更應該換到不同領域裡啦!
但很不幸的是:我們的產業人才,往往一離開原來園區3C 產業之後,還真的不知道要
做什麼?因為我們實際上也沒有真正的去重視每一個產業的真正的基礎研究。
寫引擎控制程式要懂得燃燒理論,要懂得套用氣體方程式(當然也要懂PID 控制啦!)。
做工業控制要懂得基礎的迴授控制理論,也是一樣要懂得課本的公式推導...
沒有人說:這些公式的每一個數據一定很準...但他的理論基礎絕對是沒有錯的。
就像PID 理論一樣,理論是對的...只是要如何分析與調整P 、I 或D 值而已?!
我還是一直強調:我們的學校教育政策真的不要只看到考試的缺失,因為國家要能夠
真正培養出有用的工業研發人才,這些學校科學理論都是要紮紮實實的落實。
有人喜歡搞浮華的軟體畫面,那是技工、技匠。但要能真正做產品分析、設計的
那是真的是師級研發人員...浪費那麼多時間,搞的大學畢業一大堆工匠級畢業生。
卻又培養不出真正會動筆計算的分析設計研發人員。也就難怪大家也只能
齊頭式的從 22K 幹起吧!--- 我們的教育部,要好好加油了吧!
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