飞度改装八缸案例:你就是整条街最靓的仔

时间:2024-01-10 05:03:04/人气:164 ℃

飞度,又被戏称为本田超跑GK5,可以说在国内玩车圈绝对算得上是神车,超值的售价和众多的改装零件,使它被大众接受和追捧。

开上一辆改装后的GK5绝对是接上最靓的仔,GK5有很多可以改的点,尾翼、轮胎,大灯,内饰座椅,降低底盘需要修改避震、刹车、车身贴膜等等,其中最最重要的一点就是要增加动力,刷ECU改变动力系统。如果外观都是性能车了,起步还是买菜车就不是最靓的仔了。

很多改装刷机ECU的车主反馈:起步瞬间即能感觉到油门变的更加的轻便,动力的改善越来越显著。换挡更加的平顺,动力与操控的升级,整体操控变的更加的线性,虽然是自吸车但效果非常明显!

那到底什么是ECU?

ECU的出现

早期的车辆是没有电气系统的,发动机以及相关机械功能的工作都是纯机械驱动;没有空调,没有灯。车辆发动机也没有连接皮带带动发电机或压缩机。早期车辆使用化油器,将汽油雾化形成油气混合物。每个气缸在吸气冲程时把油气混合汽吸入缸内,再被点燃。

那个时候基本上没有软件,全靠硬件进行控制,车身上也不存在电子设备的概念,是纯机械式的时代。

何为ECU?ECU有两个全称,即Engine Control Unit和Electronic Control Unit,不难看出前者为“发动机控制单元”而后者是“电子控制单元”。这是两个比较容易混淆的概念,目前很多主机厂家把带MCU控制的仪器都统称为ECU,今天我们先主要解析“Engine Control Unit”,讲讲传统发动机控制单元。

人类有大脑,电脑有CPU,而汽车则有ECU。显然,如果将一辆车比喻成一个人的话,那么,四个轮子就是人的四肢,车身和底盘是人的骨骼,各种电路和线路是人的反馈神经,而ECU则是控制人的各种思维和行为的大脑。很多时候看一个人是否聪明则看他脑子是否好使,而看一辆车性能怎么样,一般人多半是看它的发动机性能,而其实决定整车性能的最重要的部分就是它的ECU。

在1967年之前,汽油机的供给系统是由化油器来供油的,这与今天的电喷发动机原理完全不同。化油器利用节气门前后的压力差吸油,不仅无法精准地控制燃油补给量,更制约了汽车动力性、环保性能的提升。

Bosch 等一批企业因此开发了电子燃油喷射系统, 最早的BOSCH 电喷系统是DJetronic,后期发展出了K-Jetronic和L-Jetronic,在电子技术介入后,BOSCH开发了多套电子化管理的燃油喷射系统,其中KE-Jetronic就是今天被广泛采用的电喷技术,虽然各家企业的商品名不尽相同,但在构造上大同小异。

电喷系统的工作特性在于“定量、定时”喷射燃油,发动机需要多少燃油,在什么时刻喷入,这与发动机的转速、空气流量等有着直接的关系,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?这就需要发动机控制单元的介入了,ECU应运而生。

ECU的工作原理

ECU和普通的单片机一样,由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等集成电路组成。ECU的作用是通过各种传感器来计算车辆的行驶状况,从而对发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数进行控制。工作温度在-40~80度,还能承受较大的振动,因此ECU损坏的概率非常小。此外,ECU还有故障自诊断和保护功能,当系统产生故障时,它还能在存储器中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转,使汽车能开到修理厂。

ECU是如何工作的呢?简单地说就是一个将军的指挥过程:“思考”、“指挥”,并最终“确认”。

“侦察”交给传感器来完成,传感器负责对整个发动机进行“侦察”,在一台发动机上,大大小小的传感器有数十个之多。节气门开度传感器、曲轴转速传感器、氧传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、进气温度传感器、水温传感器、爆震传感器是一台轿车发动机中最基本的传感器。传感器无处不在,他们负责采集相关的信息,并以电信号的形式传入ECU中,通过模数转换器A/D变成数字信号后,ECU经过运算,判断出此时发动机的工作状态,这就是ECU的“思考”过程。

而“思考”过程依照什么为标准呢?电脑固然不会有思维,这需要的是ROM存放的程序。这相当于一个软件,当数据传入ECU时,ROM程序的故有数据与采集而来的信号进行对比运算,由此ECU得出调整方法。这一套程序是ECU的灵魂所在,这一程序的编写是建立在大量的实验数据的基础上的,往往需要经过台架实验、道路试验才能建立起来。通常改装商更改ECU程序的做法,就是对ROM程序进行重新编写或者修订,以改变ECU的运算准则。

让我们来我们深入的了解一下这个过程:

供油量的多寡是以喷油嘴燃料喷射时间的长短来计算,供油电脑(ECU)根据空气流量、引擎转速、及各个感应器所提供的补偿讯号,利用原先设定的供油程序算出所需的供油时间,这个供油程序可以用图形的方式来表现。

ECU所算出的燃料喷射时间是“基本喷射时间”、“补偿喷射时间”和“无效喷射时间”的总和,单位是微秒(ms),1ms=0.001秒。其中喷油嘴在单位时间内所喷出的汽油量是由喷油嘴本身口径的大小及喷油压力大小所决定。

1.基本喷射时间

基本喷射时间是由进气量(此处是指重量)和引擎转速所决定。当你踩下油门踏板时,控制的是节气阀的开启角度,开度越大进气量越大,供油电脑根据空气流量计测出的进气量及当时的引擎转速来和预先所设定的供油程序比较后,算出所需供油量和相对的喷射时间。

2.补偿喷射时间

补偿喷射也就是一般人所称的『提速』,它是由各种感应器侦测出引擎当时的工作状况及负荷,将讯号传给电脑(ECU)以后,算出所需额外的供油量,用以维持引擎稳定、顺畅的运转。补偿喷射程式的设定是一复杂的工作,也因车而异。

一般来说的补偿喷射程式大致有下列几项:冷车启动补偿、暖车补偿、怠速后启动补偿、高温时补偿、加速补偿、高转速/高负荷补偿、理论空然比回馈补偿、断油控制。

3.无效喷射时间

喷油嘴从线圈通电到全量喷油之间会有一段延迟时间,称为『开启延迟』,而线圈断电后到完全停止喷油也有一段延迟时间,称为“关闭延迟”。

由于开启延迟时间大于关闭延迟时间,所以实际的供油量将少于所需,而开启延迟时间减掉关闭延迟时间就称为『无效喷射时间』。为了得到正确的供油量,必须把无效喷射时间算进去,也就是说在算出供油量以后要再加上无效喷射时间喷出的油量才会和所想要的相同。因此,无效喷射时间也可视为补偿喷射的一项。

当然,ECU也不是一成不变的,存储器另一个功能如同飞机“黑匣子”,能够记录汽车行驶的数据,通常很多ECU都会有“学习”能力,正常情况下,存储器会不停地记录你行驶中的数据,成为ECU的学习程序,为适应你的驾驶习惯提供最佳的控制状态,这个程序也叫自适应程序。但由于是存储于存储器中,就象错误码一样,一但去掉电瓶而失去供电,所有的数据就会丢失。ECU能从存储器记录的数据中不断地学习驾驶者的驾驶风格,从而更加人性化。当然,一旦出现故障,也可以从存储器上读取到信息,从而为维修做出支持。

完成“思考”之后,ECU下一步需要做的就是“指挥”。受到ECU控制的是喷油器,负责调整喷油量和喷油时刻,同时汽油泵负责向其供油;点火控制器与点火线圈如何进行点火等等都受到ECU的控制。而在此之后,ECU需要再次接收数据以确认一个闭环控制的结束。

ECU简单总结

ECU作用:

于发动机ECU来说 ,工作原理是根据与发动机相连的传感器的反馈来控制燃油混合(空气燃比,一般空燃比AFT值设定在14.7:1,即一份燃料混合14.7份空气,这个比例最符合发动机燃油的理想燃烧状况,最符合环保要求)和点火正时(点火提前及持续时间)。即以发动机的转速、负荷为基础 ,经过ECU计算和处理,向喷油器 、供油泵等发送动作指令,使每一个汽缸都有最合适的喷油量 、喷油率和喷油时间 ,保证每一个汽缸进行最佳的燃烧。

燃油混合和点火正时的控制是相当复杂的 ,一般发动机在出厂前都需要经过精密的调校。其控制信号的采集就来源于分布在汽车上的数量众多的传感器 ,比如油门位置传感器、发动机转速传感器、轮速传感器、空气质量(氧气含量)传感器 、发动机温度传感器等 ,所有传感器收集到信息 ,都及时传给ECU进行计算 ,并根据计算结果下达执行指令。

由于人们的需求是用更少的燃油产生更大的功率 ,而且由于发动机转速的高速变化,所以对燃烧的控制越来越精密,的数据处理量也越来越大。随着微处理器的频率越来越高、内存越来越大 ,信息处理能力也越来越强。

ECU 自我诊断功能

ECU一般都具备故障自诊断和保护功能,当系统产生故障时,它还能在RAM中自动记录故障代码并采用保护措施从上述的固有程序中读取替代程序来维持发动机的运转。同时这些故障信息会显示在仪表盘上并保持不灭,可以使车主及时发现问题并将汽车能开到修理厂。

ECU的自适合功能

正常情况下,RAM也会不停地记录你行驶中的数据,成为ECU的学习程序,为适应你的驾驶习惯提供最佳的控制状态,这个程序也叫自适应程序。但由于是存储于RAM中,就象错误码一样,一但去掉电瓶而失去供电,所有的数据就会丢失。

ECU的改装

ECU可改装的原因

ECU生产厂商均为国际跨国企业,如BOSCH 、SIEMENS 、MM ……。生产产品均销售至全世界使用。因每个国家汽油品质、温度、大气压力、湿度、引擎形式上的差异,ECU 程序软件设定上须符合各国的条件来使用,由于现代的汽车要适应各种天气、环境(如高原、沙漠、严寒和劣质汽油等恶劣条件)及各种驾驶者的不同要求,同时它也要保证这种复杂的情况下依然能够挥洒自如行驶并通过严格的尾气排放、油耗标准,因此在大多情形下,原装ECU内的程序是一个符合众多条件的最佳妥协,这样才不致水土不服,故在设定上保留很多的空间可供改装。另外,汽车品牌厂商在调校发动机 参数时一般是要考虑发动机在最恶劣的环境或者是长时间不保养状态下也能正常使用,也就是说整车厂商总是按最保守的方式来设置发动机输出,所以,车主只要能保证定期给汽车做保养,就完全可以通过重新调校发动机参数来获得更大的输出来获得超凡的驾驶快感

其实就是发动机的一个大脑,它是指挥发动机正常运转的,决定点火正时、喷油量、喷油时间,就是决定了整个发动机最核心的东西,就是一个神经系统。如果把它变了的话,发动机会变成另一个东西,就是它整个特征曲线会有很明显的变化,所以调它确实是能有很明显的不同的,就比如我们经常提到的推背感,就是喷油量大小,最大扭矩大小有关,这个能直接影响用户体验。

ECU改装的定义

改装ECU,就是通过改变处理问题的方法(原先设定好的ECU程序),来达到改变发动机运行的目的。所谓的“ECU程序”,其实就是一套运算法则,它存放在储存器内,对从输入设备经控制器转化而来的信号,处理生成对应的指令信号,从输出设备传输出去。于是,我们对于ECU参数的修改,实际上就是在修改运算法则。

ECU的改装方式

车厂在设计一具引擎时便已将原先设定好的供油程序烧录在 ROM上,这个程序通常

是油耗、污染、运转平顺度等条件妥协下的产物,而且是不可更动的。就因为不可更动,所以若想改变供油程序就必须换用另一种模式的 ROM。

这就引入到三种ECU改装的方式了。ECU改装只是一个笼统的说法,这当中又可以分为直接改变ECU运算器硬件的改装与改变内部程序的改装。“行骗”的方式主要有三种。

●替换式

直接改变ECU运算器硬件,就是我们在赛车场非常常见的“替换式电脑”,用“全职替换式ECU”控制发动机,例如Motec、Haltech等品牌,就是较为著名的全取代式电脑,这种改装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。

替换式电脑完全无需考虑到原厂数据的局限性,所有数据任由技师随意设定。虽说替换式电脑有着无比强大的可调性,但这种电脑也正因没有固定的形式与规格,一切需要从头开始。使得对技师的要求非常之高。至于多困难,光是让车辆正常启动后怠速稳定,一两天的调校时间一点也不稀奇,所以这种替换式电脑多用于不计成本的职业车队。

这种改装最大的难度就是ECU编程,这是ECU系统改装中比较专业的一项,在国内改装界最为大家所熟悉的就是HALTEC电脑。经由这个电脑,车主可依照爱车引擎的改装程度,配合空燃比计的测量,设定出最佳的供油程序,也就是前文所提的基本喷射程式以及各个补偿喷射程式都可利用笔记本电脑任意更改。它与改芯片最大的不同,也是它最大的优点是日后引擎再作更动、改装时,若出现原有供油程序不合用情况,可经由程序的修正立刻获得解决。电脑编程后,原车的供油程序便废弃不用,但较高等级的电脑能将原车的所有感应器功能悉数保留,也就是说各种供油补偿程序都可正常运作,也可更改,不因获得高性能而将运转顺畅度与实用性而牺牲。

改装可编程ECU的最大困难并不在于安装,而是供油程序的设定与最佳化修正。这往往需要借助经验和仪器,经由不断的测试才能达成。目前改装厂的做法是先选定一个基本模式为基础,再经由实际的运转和测试逐步的修正,直到满意为止。

●写入式

而写入式改装ECU则保留了原厂ECU硬件部分,采用将新的运行管理程序写入ECU程序的方法,因为改变了原厂设定程序,写入式ECU又称改写ECU或民间常说的刷电脑。这种改装方式虽然受原厂ECU与传感器所限,可调整范围相对较小,但由于不会破坏原厂其他功能的使用以及更为稳定安全的特点,近年来受到了更多改装玩家的青睐。

许多品牌都会推出对应特定车型的ECU程序,目前较为流行的一些写入式ECU改装品牌更是宣传其设定的ECU程序会针对当地油品、气候等因素,亦可选择低扭增强型、峰值马力增高型甚至是比原厂更省油的ECU改装程序。

如果是一般的在民用改装,个人比较推崇用原装ECU来改装。因为原装ECU的功能是非常强的,而且它的程序是经过厂家工程师长期的数据积累和无数的测试而开发出来的,在任何情况下都可以保护发动机,而且不会出现故障码、警告灯,不会出现其它系统如ABS、防打滑和防盗系统一起工作时出现的排斥问题,更不会把一些车上的重要功能删掉。另一方面,改装的成本相对较低。

●外挂式

外挂式改装ECU,简单说就是通过将信号“偷偷”更换,欺骗带有保护程序的ECU来达到改变执行程序的目的。首先,外挂ECU将各个传感器所反馈回ECU的信号进行拦截,针对需要调整的信号进行修改(可以理解为作弊,目的是骗过原厂ECU),将本来超过原厂ECU认可上限的信号变成正常信号输入原厂ECU,ECU接收到“正常信号”后将原厂设定的执行程序输出至外挂ECU,这时外挂ECU再将信号进行修改(这时原厂ECU发出的指令并不适合执行元件进行工作)。

在上述一系列动作之后,一次成功的欺骗算是完成了。外挂式改装ECU可调范围介于其他两种方式之间。但由于现代汽车ECU的性能越来越强大,自我保护程度更高,外挂式电脑的操作难度也越来越大。

正确刷机ECU的好处

以性能改装的角度来看,ECU的改装是一个绝不可缺的环节。ECU可以帮助发动机发挥最佳的机械功能,但它不能超越原来设计所容许的极限。像一些专业车队在开发赛车的发动机时,首先是设计凸轮轴、活塞、连杆等机械配件的配搭,把发动机的压缩比和最高转速等数据先定下来,最后才考虑ECU的问题。因为没有强劲的发动机,ECU再“能干”也只是白费心机的。

所以对于ECU程序的调校方式,除非是用于赛车上,否则一般不会光把焦点放在挖取全油门时的最大马力。更多的会把注意力放在汽车于低中速时的加速能力和油门反应,因为在民用车来说,是非常少机会用全油门和最高转速来驾驶的,因此重点在于在2000rpm-4000rpm的转速范围、半油门状况下的加速力和油门反应,而不会特意去争取在7000rpm时可能多得的两匹马力。在这些地方尽量把马力和扭矩曲线尽量做得顺滑和渐进,这样驾驶者在开车时会觉得油门特别灵敏和听话,动力充沛。

最大马力的数字可能在宣传上能吸引眼球,但实际环境中没有人喜欢开一台加速不顺畅的车。所以一般道路改装车实在没必要做到媲美竞技车的动力程度,比较正确的认知观念应该是这类改装产品,能否在一个完全不损及车辆安全的前提下,除了做到动力输出值的提高之外,还能达到玩家的实用需求!这其中包括:起步顺畅度、中高转域延伸性与顺畅度以及再加速能力等等。与此同时,马力机的测试数据与曲线图的趋势,以及车主实际的感官体验,就扮演一个验证产品与改装效果好坏的重要依据!

或许很多人会有这样的质疑,ECU升级之后会不会影响汽车的使用寿命和安全性,其实不用担心,刷ECU只是对汽车行车电脑数据作了综合的优化,而不是为了一味追求某一项指标的提高,将发动机的全部能力全部发挥出来。他的优化是建立在即保证使用寿命经济性和安全性的基础上进行的,会为汽车保留绝对安全的使用空间,给汽车发动机带来一个最舒适的运行空间。

错误刷机ECU的坏处

其实这个很容易理解,我们知道发动机呈现在车上的时候,其实是经过标定的,这个标定是要综合各个方面的问题来进行考量的,不光是马力还要考虑油耗的排放,这是一个综合的指标,同时它做标定实验时还不只考虑一般的工况,比如说低速高转速、持续高速高转速还有低温和高温的工况,所以它是综合调出来的,整个ECU里头给你展现的曲线会发现,如果你动一个地方就意味着另一个地方也跟着动,比如马力输出更大了,那油耗和排放肯定跟着一块变化,所以平衡一旦打破其它肯定有变化。

因为成本和技术水平的关系,有些车迷会退而求其次地为爱车装上一些俗称“二次进气”或“燃油追加”等配件来增加进入发动机的燃油和空气量,这些配件其实都是以绕过原装传感器或改变传感器电压的方式来“欺骗”ECU,使其在不知情下改变进入发动机内的空燃比值,令发动机在某些情形(工况)下的动力表现有所改善。这种不全面的改装方式会带来其它副作用甚至可能产生安全问题,而正统的改ECU方法虽然成本较高,却能免却很多不良的后遗症,如果错误的刷ECU,会影响发动机的寿命。

我们知道赛车发动机的寿命很短,很多比赛赛车的发动机寿命大概两百个小时吧,就是测试和比赛,比赛完之后发动机就废掉了,它就给发动机的寿命做到两百个小时这样才能最大限度的发挥发动机的性能,但我们家用车的发动机肯定也要考虑寿命问题,所以它不能让发动机全部的能力释放,会保留一定的设计冗余度,设计冗余度其实也是车可调节性的一个基础,

如果单纯的把发动机的功率加大的话,对其它的零部件也会有影响,比如跟发动机直接联接的变速箱,变速箱是很吃扭矩的,扭矩的变化对变速箱有很大影响的,像CVT变速箱,它是有极限扭矩的,它是靠摩擦来传导扭矩的,所以一旦过了极限,变速箱就烧了。即使是齿轮啮合变速箱,也对扭矩的变化有很大影响,所以如果你想调就要做好准备,获得一部分东西的时候,你就得失去一部分东西,这是必然的。

所以综合下来,刷ECU其实是在有限的发挥空间下尽量的去调试为自己舒服的驾驶模式,在发动机一定冗余度的情况下发挥最佳的性能。

其实我们平时了解的对燃油和转速的控制只是ECU最基本的功能而已 ,除了控制发动机运行外ECU还具备保护发动机和汽车安全的功能,当发动机转速或汽车行驶速度超过限定值时,ECU会切断发动机燃油供给 ,以保护车辆安全。而且随着轿车电子化自动化的提高,ECU的控制范围已经扩张到巡航控制、灯光控制 、安全气囊控制 ,悬架控制 、燃油加热控制、排气控制、制动控制、EGR和增压压力控制等。当然 ,随着车上电子元件的日益增多,线路也越来越复杂 。为了简化电路和降低成本,现在汽车上多个ECU之间的数据交换是通过一种称为多路复 用通信网络技术连接起来的,通过它将整车的ECU形成一个网络系统 ,也就是所谓的 “CAN一BUS”数据总线,接着这个话题下期咱们开始讲讲车载总线的那些事。

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