原来《头文字D》里陈冠希在他赛车上放个笔记本是在看…………

 

ECU—引擎控制单元扫盲贴。...



不要想歪了啊!其实电影《头文字D》里陈冠希是在用电脑调教ECU
什么是汽车ECU

Engine Control Unit,是ECU的全称,顾名思义,ECU是引擎控制单元,是用来控制发动机各项参数的一个中央处理单元,简单说就是汽车的“大脑”。但车上的ECU可不只有一个,在现在的汽车尤其是一些中高级车上,各种各样的ECU就多达几十个,它们作为系统总成的“大脑”各司其职,有的控制发动机,有的控制波箱,有的控制灯光,有的控制悬挂系统等等,今天聊的,指的是控制发动机的ECU。



博世公司生产的汽车ECU
在早期,汽车还处在化油器时代,那时的发动机运行控制是机械式的,机械控制节气门开度,机械控制喷油量等等。但是机械式控制系统不能做到对发动机进行精确控制,以至于发动机的性能提升有很大的瓶颈。在进入电喷时代后,发动机控制发生了质的飞跃。发动机的进气量、喷油量、点火时间等等复杂的参数都交给ECU这个汽车的大脑来统一管理,以便能让发动机在复杂的运行工况中始终保持一个良好的配合工作状态。

发动机是将汽油的化学能转换成动能的机器。我们来简单模拟一下发动机的运行过程,首先发动机需要吸入一定的新鲜空气和一定的汽油,混合成为汽油空气混合可燃气体,然后在气缸中将这些气体压缩,当活塞运行到上止点时(也就是压缩到极限时)点燃可燃气体,而后发生爆炸,爆炸的动能推动连杆活塞和曲轴,将汽油爆炸产生的动能转换成曲轴的轴向旋转运动,以达到驱动车轮转动的目的。在这个简单的模拟过程中就包含了很多变量,例如在大气压和大气温度一定的情况下,节气门的张开角度就决定了发动机在单位时间内的吸入空气量,根据实验得出数据,一份燃油要想充分燃烧理论上需要14.7份空气,那么反过来根据吸入的空气量可以计算出需要喷出的汽油的量。另外,要想让油气混合气体爆炸产生的能量更多的转换成动能,则需要在活塞运行到上止点时让油气爆炸(这里只是讨论模型,关于点火提前角不展开讨论),这就是点火的最佳时机的概念。所以在电喷系统的工作过程中需要“定量、定时”喷射燃油,发动机需要多少燃油,在什么时刻喷入,什么时刻点燃等等。这与发动机的转速、空气流量等变量有着直接的关系,此外还牵涉到水温、机油压力等各种各样的参数,这么多参数如何进行处理,并向喷射系统发出喷油指令呢?这些复杂的问题就是由ECU来采集发动机参数,并通过计算后输出控制指令。

为什么要改装ECU

ECU里储存了一套固定的程序,设定好发动机不同工况下的空燃比以及点火正时等的工作规律,而发动机则配有各种传感器,如氧传感器、转速传感器、爆震传感器、水温传感器等,通过传感器传来的信号来判断是否要改变喷油量多了少了,点火正时是提前了还是延后了,气门正时要不要改变,气门的开度要多大等等。

既然ECU是依据程序来进行控制的,那就可以通过更改ECU输出参数、改变ECU输入参数、彻底更换功能更强大的ECU等方法来改装ECU,来改变控制进排气系统、点火系统、供油系统的工作状态以达到增加发动机输出功率的目的。

在带涡轮增压的车上,ECU更是可以控制增压器的增压值的大小来改变发动机的输出,通过改变ECU程序,能更加精确化的控制喷油量、点火正时、增压值等等,以提升发动机的燃烧效率或者动力性能。

ECU优化调校的效果一般来说有一下几点:

A、自然进气的发动机可增加10%-15%的马力及扭矩,改善动力、油耗及运行平稳性等;

B、带涡轮车型可增加30%或以上的动力和扭矩。并且改装ECU后,涡轮会更早地介入,从而使扭矩更早地发挥,最大扭矩输出曲线变得更宽,因此也会使汽车相对原车更加省油;

C.改装后自动挡车型换档会变得更平顺,动力衔接更顺畅。解决怠速过低、易熄火、区段引擎爆震问题、自排变速箱换档震动等问题;

既然改装ECU能明显提升发动机性能,原厂为什么就不干脆压榨到极限呢?因为原厂车ECU的调教过程也就是我们所说的发动机标定,会考虑到很多因素,比如车辆销售地的气候、油品、整体路况、用车习惯等,都会把ECU的程序设计较为保守。就所有量产车而言,为了降低生产制造成本,同一型号的车使用的都是完全一样的通用ECU。除了极少量高档车型或用于特殊用途的定制车型外,汽车厂不可能针对同一型号每一台车、每一台发动机的实际生产和装配公差相匹配精准的程序。因此,大多情形下原装ECU内的程序是一个符合众多条件的最佳妥协版本。

所以一款量产车只是在能耗、可靠性、舒适性、成本等各个方面找一个平衡点,马力是可以再提升没错,但毕竟每个人对车辆的追求是不一样的,因此工程师一般情况下是不会将发动机的潜力全部逼出来,而是选择“封印”部分马力,至于谁来解封,那就看车主的需求了,这也给那些对动力有更高追求的车主们留有日后改装的空间。

在一些汽车工业发达的国家,ECU调校是很普遍的事,甚至是买车时提供的一项有偿增值服务。优化调整ECU除了可以让发动机提升输出功率、加速性和运行稳定性外,还可使车更好地适应相关的路况和环境。

改装ECU的几种方法

1.  直刷原厂ECU数据

刷ECU的程序基本上都是直接导出了原厂的数据,然后再进行各项功能的改写和增幅,这种在原厂程序上调整的方法,由于很多发动机原有的保护程式是不被改变的,相对来说也更安全。

有的ECU,通过OBD接口就能进行读写,有的则需要把ECU拆下,用特殊的设备进行读写。
用特殊读写设备改装ECU


当然,目前很多改装过程所做的只是把提前写好的数据包灌入到原厂ECU,覆盖掉原本的程序,这就是我们俗称的ECU“罐头”程序升级。这种程序虽然比原厂程序激进,但是缺少针对具体车辆进行特殊调教的过程,所以达到的效果不是很完美。每台车车龄、使用情况都不会相同,发动机的状态或者车辆的改装状态自然也不同,“特调”就是根据你汽车硬件的改装幅度进行即时式、灵活式的ECU编程,这种程序能更加贴合实车的情况,效果比罐头程序更好。

2. 外挂电脑强行植入

在近几年,我们常见到很多车型上出现了同一排量不同动力版本,比如BMW320i和328i。厂商为了让更多人选择利润更高的高功率车型,对ECU的读写进行双重保护,想要传统那样直接写入ECU数据并没有那么简单。这时就要用到外挂式电脑了,在原厂ECU上再外挂多一个控制模块,当工况数据在传感器返回到原厂ECU之前,数据就会先通过外挂,数据信号就会被新的外挂“偷换”了,再进入到原厂ECU,这时ECU接收到的信号是“偷换”了的信号,然后ECU根据这个修改了的信号对发动机进行控制。简单来说,就是通过“欺骗”原厂ECU的形式,达到改变ECU信号的效果。
专门针对宝马N20系列发动机的TMC外挂电脑


3.替换ECU

替换式ECU,就是直接改变ECU硬件设备,这种在赛车上很常见,而且通常都是搭配重度的发动机硬件改装使用,由于改装后发动机的工作温度、进气量、喷油量、压缩比等数据大大超出原厂设定范围,也就是说发动机经过了非常大的改装作业后,原厂ECU完全无法满足硬件的需求时,这种竞技型产品是最合适的选择。
来自新西兰的Link牌替换电脑
澳洲的EMtron替换式ECU


这种方法的难度在于,对工程师的要求非常的高,可以说重新写一次ECU与主机厂重新做一次发动机标定的难度基本相同,光是让车辆能够启动后保持怠速稳定,可能就需要花费不少的时间来进行调教,因此非职业车队大概都不会采用这种方法。

对替换ECU进行参数设定
参考文献:

《技师长|汽车动力不够用 刷ECU就能嗨多几十匹》文 | 容从容

《ECU》百度百科

http://www.linkecu.com/

https://www.emtronaustralia.com.au/




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