汽车改装ECU

fengzhu

要说到本世纪发展最神速的产业，那么不用想绝对是电脑这个东西，而汽车在这十几年来的最大进步，也是全面从化油器变为电子喷射系统，并且其喷油和点火的方式亦越来越精密，使得燃烧效率和引擎稳定性能大幅提升，可以更少的油耗带来更多的马力；很自然的，引擎经理电脑︵ECU︶在现代改装中可说扮演很重要的角色，它的调校好坏乃直接影响到出力、耐久性等表现，这次我们就以此为题，为大家介绍ECU Tune的相关知识。

引擎电子系统越来越精密
ECU速度/容量相对跟进
整个引擎电脑系统的构成，简单讲ECU部分是根据各感知器所传回的讯号，经过资料运算整合後下令硬体机构执行动作，就好像是Flow Meter、Map Sensor计测了进气流量、压力，才能使喷油嘴进行喷射的工作，而凸轮轴︵曲轴︶角度感知器则是发火线圈点火的耳目。再说到现在电脑控制的进化上，和早期最大的不同即是增加了很多Sensor，譬如双爆震、双含氧、各类温度甚至是空燃比感知器的辅助，同时点火、喷油方式也从以往的同步动作改为更细密的每缸独立式设计，如此ECU本身的处理速度、容量、参数亦需要随之提升，所以目前电脑CPU的BIT数，很多都已经从一般
的16位元升级至32位元境界。

另一方面关於ECU本身的架构部分，最早在90年代初期的型式上，大致是以28 Pin的EPROM储存程式、RAM做暂存记忆、CPU负责运算处理，尔後中期则是改成执行速度更快、体积更小的32或44 Pin SMT积体电路晶片，也就是CPU内建记忆体的型式︵取消EPROM︶，而近来SMT又再进阶为44 Pin的PSOP式样，它的主要优点就是资料容量更大，最大可达1.0MB。

在此之中，目前一些高等级的新款车已采用了具Erase更新程式功能的SMT、PSOP晶片，这种﹁On-Board﹂化型式的最大好处，即是修改资料时仅需从车辆的检测插座灌入新的程式即可，完全不用拆装到原厂电脑盒。接下来我们就开始正式讨论ECU的各式改造方法。


晶片改造牵涉於型式

现今可用网路直接传送
对'90年代中期以前的车种来说，由於EPROM型的电脑可以很容易的读出、烧录资料，甚至是直接对拷就能够改写程式，然後浮差在电路板上就一切O.K.，因此进行ECU改造可说是再简单不过的事情。但是当SMT、PSOP这种更精密、复杂的设计出现後，修改的困难度也随之大大提高，除了程式部分不好读取、更改以外，其尚有内码辨识等保护装置，以及和机板黏接需要有恒温设备，所以晶片改装价格不便宜自有一定的道理。

因为CPU内建记忆体型的电脑不好改装，日本的Tuner也想出另一种取代方案，就是用I/O介面卡的追加机板方式另外控制，而且此机板的资料还回复成EPROM记忆，相形易便於往後再做程式的修改，不过这类外加机板的改造属於一种消极的变通办法，讲究正统的欧洲人还是倾向於更换晶片的改法。

说到晶片本身的改装方面，欧美地区一向有很多的专门公司负责开发，现在因网际网路的四通八达，它们的作业模式是采取先请各地据点读出每部车的ECU资料上传，让母厂可确定车身号码、ECU编号与年式/规格，接著再到其丰富的资料库找寻适当的程式寄出；而经销商在下载了这些资料至硬碟之後，就会用烧录器将程式写入到晶片里︵每一种晶片都有专用的烧录基座︶，最後再用检测电脑输入基本车辆数据便大功告成。在此之中，多数的晶片在电路板之间还会增设一个转接座，目的是在於防盗拷和解码，有些更会利用到背面附加的运算晶体，来加快程式的计算速
度，这些Know-How也都是智慧财产权的一部份。



「On-Board」化改造

未来ECU Tune趋势
谈到这里相信很多人会有一个疑问，就是假使自己的爱车已经过一些像凸轮轴、压缩比、涡轮的改造，那么这种晶片能够完全对应吗？事实上那些国外的电脑改装公司，皆可以提供搭配改造内容的程式，只要你详细告知其各项资料、数据，他们就会使用读取机来模拟引擎运转的各种状况做设定，以及在换装过晶片的电脑机板接上排线，来进一步测试马力提升的范围，通常若不是太过重度的硬体面改造，大概都是可以应付的。

再过来关於On-Board化的电脑改装上，目前最有名的要算是Superchips的﹁Custom Key﹂设计，它的工作流程大致是将读写器连接在车辆的检测座与手提电脑间︵插头现均统一为OBD-Ⅱ规格的长方形︶，而技师只需输入车身编号等，Notebook便会自动存取原车程式，并写入读写器上的专用晶片，这个过程仅要花费短短的十分钟，接下来待资料送至原厂改写回传後，就可以用相同的方法重灌入ECU和Custom Key晶片之内。

此外，这套Customer Key晶片还有著重复记忆的功能，也就是不管做了什么样修改，它都存有原厂和先前的程式，因此你可在各种场合选择不同需求的程式，等到平常再Restore回原厂资料就好了，真是非常方便且有很高的实用性。事实上最近不少欧系原厂都有晶片改装这项服务，同时可兼顾到油耗、环保、耐久性与附带保固，相当值得大家一试。


●这就是Superchips新一代的Customer Key构成，其大致有软体、读写器、专用晶片、检测座插头线组等，而此晶片还有重复记忆的功能，实用性可说是相当的高。


可程式化电脑

对应重度改造的利器
在ECU升级的领域中，除了以原厂电脑做晶片的修改以外，另一个在最近引起热烈讨论的话题就是使用可程式化电脑，其优点主要是调整自由度极高，可应对程度很大的引擎改造，而且相对於车种上的限制也较少，所以它是越来越受到性能迷的欢迎。按整体的架构面来看，源自於车赛的可程式化电脑大体分有整颗和原厂ECU交换的型式︵Full Computer︶，以及跨接於ECU的载负型Sub Computer，具体来讲前者就是利用可调式ROM，把连接埠一样的电脑变成具Programmable的性质，而後者则是运用另一个介面来控制原车ECU的信号，以达到修改程式资料的目的。

与原厂ECU直接对换的可程式电脑，好处在於安装非常简单，并且像A'pexi的Power FC更能使用随车Commander调整基本项目的数据，便利性可谓是其最大特点，但它不能像跨接型般的可供多种车型改装，算是比较可惜的地方；载负型电脑尽管属於泛用的设计︵有些要视点火型式决定︶，不过这还分有多种的级数与扩充性，买到高等级制品时的价格可是相当昂贵的。以此类常见於日系大马力车改装的F-CON Ⅴ Pro、赛车必定会配备的Motec来说，它们就清一色是配置32位元的CPU而有较快处理速度︵0.00001秒︶，同时都可以更改配线进化为序列
式喷油和点火，而且在纯竞技化的场合时，还能采专用线组、感知器独立成一套系统取代原车ECU︵街车有电器/仪表顾虑不能这样做︶，不难想见其控制面有多精密了︵Motec另可搭配ADL4多功能显示萤幕︶。

关於可程式化电脑的实际功能性上，一般均有著空气流量电压、节气门角度、可变气门/NOS切换点、喷射时间、点火时期、Boost调设、转速/车速/过压限制解除、流量计内码︵VQ参数︶变更、回油熄火抑制等项目，等级较高的则会再加入温度补偿、自我修正、负载参考、加速增量、起跑/换挡增压、流量计改Map Sensor这些机能，而且曲线调整间隔亦更为细密，并有著3D立体图、空燃比以及行车记忆显示，以帮助设定上的精密程度。在此之中，进行可程式电脑的调校，最好要有爆震指示仪、高精
度A/F计的辅助，同时上附煞车负荷的马力机测试方能发挥最大效果，不然等到调好後大概引擎也差不多了。

调校设定基础
取决於进气曲线

通常会采用可程式化电脑的人士，大多数是因为做了加大涡轮的改装，相对得动到喷油嘴、流量计这些零件才会有此需要，笔者也特别整理了这方面的相关知识，期望大家能获得正确的概念。首先在喷油嘴的调整上会有一项﹁无效喷射时间﹂的设定，所谓的无效喷射时间︵单位m/s︶，是指喷油嘴开始开启到全开所费时间︵电螺管吸引柱塞的时间︶，每一个喷油嘴都有自己的无效时间，所以要让ECU知道新的资料才能确实控制，其变更方法就是将改装喷油嘴的无效时间减去原厂，所得数值再输入进电脑；另外喷油嘴的吐出量够用就好，否则低转速会很难控制。

其次为何要改装流量计的部分，主因是每个Flow Meter都有应对空气量的极限，如果超过这个范围马力也无法发挥，并且还有因电压过大烧毁热线芯的可能，故更换大涡轮相对要流用计量幅度更大的粗径式样，这对吸气顺畅性亦有一定的帮助；至於Flow Meter改Map Sensor的场合，除了是最大的流量计都不敷使用以外，主要就是大Turbine︵含缩短吸气管︶很容易在收油时，发生增压空气回吐逆冲流量计，致使油气过浓甚至是熄火的问题︵额外优点便於配管与减少进气阻碍︶。基本上如果﹁螺仔﹂没有很大时，其实原厂流量计的电压设定是最佳的，毕竟其空燃比考量
非常周延，比较不会造成油气偏浓的无力现象，而更换Flow Meter後的必要工作即是修正Air Flow值。


●改装大型涡轮的场合，因原本的流量计计测能力不足，或者是担心收油时增压空气逆冲流量计，造成喷油过浓甚至熄火的情形，所以加大Flow Meter、直接改成Map Sensor也有其必要性，这时可程式电脑就派上用场了。

最後也是最重要的供油/点火Map修改，基本你应该选择绝对压力座标的负荷轴︵某些电脑可连接专用的压力感知器︶，控制上较为精密些并能符合实际的状况，而且还需要了解到进气和转速的对等关系，就好像是负压状态、开始增压到最大值的曲线，以及Boost上升速度、吸气温度高低倾向等的表现︵注意加大中冷器便能增加空气含氧密度，但有可能造成压力损失︶。此处要特别小心的一点是瞬间增压的影响，必须能随之送出够快且足够的燃料量，藉以取得Over Boost时的引擎安全性，当然硬体面的配合譬如强化泵浦也不可缺少，如此才能做好正确的初期设定。

以增压前後的压缩压力特性来看，理论上吸气量少的负压区域调校，主要是将喷油量减少与点火角度提前，而到达一大气压︵刻度0︶前就要做好增量的准备，Boost介入後带来的大量进气则需要加大燃油，以及後退点火正时点︵请想想燃烧时间的快慢问题︶；其中点火和供油还有一层关联，就是浓喷油可前进、稀薄需要延後，这是一个调整时的大致概念。笔者顺带一提的是，高转速域混合气较稀与点火设定较早的状态下，虽然马力输出和反应是最佳的，可是危险性也会提高很多，所以适度的将燃料增
浓及延迟点火，对引擎的保护是有正面助益的，电脑调整的基础原则仍是建立於耐久性一项