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日志

汽车ECU的基础知识

已有 908 次阅读2015-5-2 21:15 | 计算机系统, 稳定性, 最大的, 化油器, 凸轮轴

要说到本世纪发展最神速的产业,那么不用想绝对是计算机这个东西,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,引擎经理计算机(ECU :ENGINE CONTROL UNIT)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调校的相关知识。
引擎电子系统越来越精密 ,ECU速度/容量相对整个引擎计算机系统的构成,简单讲ECU部分是根据各感知器所传回的讯号,经过数据运算整合后下令硬件机构执行动作,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。再说到现在计算机控制的进化上,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,所以目前计算机CPU的BIT数,很多都已经从一般 的16位升级至32位境界。
另一方面关于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(如27C512)储存程序、RAM做暂存记忆、CPU负责运算处理,尔后中期则是改成执行速度更快、体积更小的32或44 Pin SMT集成电路芯片,也就是CPU内建内存的型式取消EPROM,而近来SMT又再进阶为44 Pin的PSOP(29F200BB,29F400BB,29F800BB)式样,它的主要优点就是数据容量更大,最大可达1.0MB。现在又出现了诸如ST10 (对应ME.7.4.5等),INFINOEN-TRICORE(对应ME 17.5 1.8TSI)等芯片,通过普通的 设备是不可以调校的。
在此之中,目前一些高等级的新款车已采用了具Erase更新程序功能的SMT、PSOP封装的芯片,这种﹁On-Board﹂化型式的最大好处,即是修改数据时仅需从车辆的检测插座灌入新的程序即可,完全不用拆装到原厂计算机盒。即能保证车主享受4S店的原厂保修,又能够畅飨ECU调校的魅力!
接下来我们就开始正式讨论ECU的各式调校方法。
对'90年代中期以前的车种来说,由于EPROM型的计算机可以很容易的读出、烧录资料(这就是目前国内大部分改装店进行的所谓电脑改装方式)甚至是直接拷贝就能够改写程序,然后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、复杂的设计出现后,修改的困难度也随之大大提高,除了程序部分不好读取、更改以外,其尚有内码辨识,防盗码等保护装置,以及和机板黏接需要有恒温设备,所以芯片改装价格不便宜自有一定的道理。所以大家要理解目前改装店的苦衷!
因为CPU内建内存型的计算机不容易改装,日本的Tuner也想出另一种取代方案,就是用I/O适配卡的追加机板方式另外控制,而且此机板的数据还回复成EPROM记忆,相形易便于往后再做程序的修改,不过这类外加机板的改造属于一种消极的变通办法,讲究正统的欧洲人还是倾向于更换芯片和通过ECU 端口(K-LINE,J-1860或L-LINE)读取,写入程序的改法。
说到芯片本身的改装方面,欧美地区一向有很多的专门公司负责开发,现在因特网的四通八达,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,接着再到其丰富的数据库找寻适当的程序寄出;而经销商在下载了这些数据至硬盘之后,就会用烧录器将程序写入到芯片里,每一种芯片都有专用的烧录基座,最后再用检测计算机输入基本车辆数据便大功告成。在此之中,多数的芯片在电路板之间还会增设一个转接座,目的是在于防盗和解碼,有些更会利用到背面附加的运算晶体,来加快程序的计算速 度,这些Know-How也都是知识产权的一部份。
随着ECU运算和控制 的不断进步,以上的调校方式逐步被OBD II接口连接数据交换的方式所取代,这也是未来ECU Tune趋势。如果大家觉得有必要,我会在今后传一些相关通过OBD II 端口调校ECU的资料,国内目前用到这种方式的公司以:ECUTEK,SCT(DSF),ALIENTECH,CMD FLASH,BYTESHOOTER,DIMSPORTS等为代表。相信到过国外的同行应该了解,国外的ECU改装,通过OBD II的方式非常普遍,甚至有的公司已经有通过蓝牙 OBD III进行ECU调校了。还有美国一家电脑调校公司,把设备作成和I-PHONE一样的外观,估计很快国内也要上市销售了。
谈到这里相信很多人会有一个疑问,就是假使自己的车子已经过一些像凸轮轴、压缩比、涡轮的改造,那么这种芯片能够完全匹配吗?事实上那些国外的计算机改装公司,皆可以提供搭配改造内容的程序,只要你详细告知其各项数据、数据,他们就会使用读取机来仿真引擎运转的各种状况做设定,以及在换装过芯片的计算机机板接上排线,来进一步测试马力提升的范围,通常若不是太过重度的硬件面改造,大概都是可以应付的。如果通过重度改装,甚至是赛车等,那就要非常仔细甚至要很多天的微调进行才可以,所以,对于很多店家的实际操作来说:不能太快答应客人,要了解清楚客人的具体要求后,询问好上家后才可以做一些重度改装ECU匹配升级。从另外一个角度来说:硬件的改装,尤其是涉及发动机和点火系统的改装,必须要通过ECU的软件改装来进行匹配!否则,会造成很多客人的诸如没有效果的投诉,同时仅仅通过ECU的改装就要达到什么夸张的效果,是不现实和误导客人的。
再过来关于On-Board化的计算机改装上,目前最有名的要算是BYTESHOOTE和KWP2000的设计。BS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规格的蓝盒子,而技师只需输入车身编号等,存取原车程序,并写入读写器上的专用芯片,这个过程仅要花费短短的十分钟,接下来待数据送至原厂改写回传后,就可以用相同的方法重灌入ECU芯片之内。
此外,这套管理系统还有着重复记忆的功能,也就是不管做了什么样修改,它都存有原厂和先前的程序,因此你可在各种场合选择不同需求的程序,等到平常再写回原厂数据就好了,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芯片改装这项服务,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。 但是以BS MINI为例, 在售卖前是要求另外单独购买协议,整个费用算下来也不便宜。并且,BS现在已经被奥地利一家公司收购,在很多的程序和升级问题上比以前要困难很多。

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