房車::[百問] 改來改去不如改顆腦袋(上) ECU優化改造問與答

在汽車改裝領域中,除了硬體設計與搭配外,後續軟體調校是否得宜,才是發揮整體套件潛力的關鍵所在,而隨著造車科技演進,汽車ECU的種類與進化,早已突破過去人們的想像,也使得ECU Tuning變得更多樣化,到底該如何選擇正確的軟體進行調校,將是本單元所要探討的重點。

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OPTION編輯部

問題一:什麼是ECU電腦?汽車都有這個零件嗎?

談到改裝晶片筆者想先從原廠車上的行車電腦談起,很久以前的化油器車種上並無所謂的供油電腦,車輛上供油及點火部分完全採機械式運作,也就是說點火時間或噴油量都是固定的,無法根據引擎的負載、溫度或其他條件,去主動改變邏輯,如此一來引擎的燃燒效率、動力輸出,或耗油量等,就無法很漂亮,一直到電腦噴射供油系統出現後,才有了截然不同的改變,因為這時有了所謂的ECU電腦的幫助。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答早期還在化油器時代的汽車,油門踏板非常機械化,只用鋼線開啟節氣門的開度。

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而當ECU取代油門線後,ECU會先從油門踏板、進氣管路和噴油嘴訊號的蒐集來判定當下最適當的節氣門開度,達到最佳的空燃比。 

ECU電腦的主要用途在於控制車輛上的供油點火邏輯,簡單說就是ECU經由引擎內部的感知器偵測各部運作,例如偵測轉速的曲軸感知器、進氣流量的流量計感知器、水溫感知器等,這些感知器將訊號送至電腦中運算,電腦再依照運算後的結果,控制引擎的最合適的噴油量及點火時機,這時引擎就能獲得更好的燃燒效率與出力。

而現在新出款的車輛電腦管理的範圍不僅僅這麼簡單,事實上相當複雜,例如進氣流量、壓力、負載電壓、爆震管理、空氣含氧量、溫度、空燃比、點火、噴油等,有的系統還管理行車資訊,兼有學習功能、防盜等。

總之,ECU電腦就是用來控制引擎點火與供油量的裝置,等級愈高運算速度愈快的ECU,引擎的燃燒效率、最大馬力、省油率等表現就會愈好,也因為ECU控管了引擎的運作系統,因此適度調整ECU內部的程式邏輯,就能改變引擎的個性,這也是ECU優化調校的主要過程。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答
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ECU會透過各種感知器偵測引擎運作狀況後,再將訊號送至電腦中運算,電腦依照運算後的結果,來提供引擎的最合適的噴油量及點火時機,這時引擎就能獲得更好的燃燒效率與出力。

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現在新出款的車輛電腦管理的範圍不僅僅這麼簡單,事實上相當複雜,例如進氣流量、壓力、負載電壓、爆震管理、空氣含氧量、溫度、空燃比、點火、噴油等,有的系統還管理行車資訊,兼有學習功能、防盜等。

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問題二:ECU調校主要分成哪幾種類?

目前ECU Tuning改裝方式可分三種,第一種為「外掛電腦」改裝,是使用可程式電腦進行跨接,基本上車輛還是保留原廠電腦,只是透過外掛另外一顆電腦的方式,來介入原廠電腦的運算,以達到改裝技師所需要的供油與點火程式。

第二種為「全取代電腦」改造,就是將原廠電腦完全移除,使用全取代式電腦取代原廠電腦,不過這種電腦功能強大價格昂貴,且程式撰寫相當複雜繁瑣,因此會使用到此類電腦改裝的車輛,往往改裝幅度相當大或是有特殊用途,目前已是較少見的ECU Tuning玩法。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答ECU Tuning改裝的第一種方式為「外掛電腦」改裝,是使用可程式電腦進行跨接,基本上車輛還是保留原廠電腦,只是透過外掛另外一顆電腦的方式,來介入原廠電腦的運算,以達到改裝技師所需要的供油與點火程式。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答第二種為「全取代電腦」改造,就是將原廠電腦完全移除,使用全取代式電腦取代原廠電腦,不過這種電腦功能強大價格昂貴,且程式撰寫相當複雜繁瑣,因此會使用到此類電腦改裝的車輛,往往改裝幅度相當大或是有特殊用途。

第三種為「寫入式晶片改裝」。所謂的「晶片」其實就是電腦程式,只是早期想要改變原廠ECU內部程式,只能透過燒錄好新程式的ROM晶片,抽換掉原廠晶片,來改變電腦程式的運作,因此才有晶片改裝的名稱,現在則因原廠ECU電腦採用可編程覆寫的設計,因此只要透過特殊儀器或工具,不須改變電腦上面的任何硬體,就能將新的程式覆寫到原廠ECU電腦內,達到ECU Tuning的目的,基本上會動到的程式範圍包含有:點火正時、供油比例、噴油速率、斷油延後與提高增壓值等,關於性能提升的項目。

而目前寫入式晶片的調校方式,主要可區分為OBD-2直接寫入與ECU外殼開板等兩種技巧,前者擁有極高的便利性與快速性,只要透過手提電腦與OBD-2專用連接器,就能將新的電腦程式,就由OBD-2診斷插頭灌入原廠ECU電腦內,完全不須拆卸任何零件就可完成ECU Tuning的動作。

後者則須將原廠電腦拆下,然後打開鋁製外殼,再利用專用儀器將程式寫入原廠ECU內,這種作法多數都是針對剛推出,尚未破解電腦程式的新車,而進行的技巧。以上兩者做法都有人在做,優劣的決定反而是在寫程式的人,而非寫入的方法,針對這幾個方法,文後都有詳盡的介紹。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答這個金屬盒子就是負責監理引擎所有運作的ECU電腦,包含進氣流量、壓力、負載電壓、爆震管理、空氣含氧量、溫度、空燃比、點火、噴油等,有的系統還管理行車資訊,兼有學習功能、防盜等功能,相當複雜全面。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答寫入式晶片改造方式中,OBD-2直接寫入是比較主流的技巧,因為擁有極高的便利性與快速性,只要透過手提電腦與OBD-2專用連接器,就能將新的電腦程式灌入原廠ECU電腦內,完全不須拆卸任何零件就可完成ECU Tuning的動作。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答有些剛推出尚未破解電腦程式的新車,要將調校好的程式寫入進原廠電腦內時,就須將原廠電腦拆下,然後打開鋁製外殼,再利用專用儀器將程式寫入原廠ECU內。

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問題三:何謂外掛式電腦?

「外掛電腦」這個多年前從興盛到衰退的ECU Tuning技術,這幾年內隨著新世代渦輪車的發表,似乎又開始活躍於改裝市場中,各種不同品牌的產品不斷推出,使得市場上對於外掛電腦的改法又開始興盛起來,這樣的ECU Tuning作法,相對於其他改法而言有何差別呢?看下去就知道。

一般動力改裝幅度大的車輛,往往都必須針對供油點火這部分進行修改,除了可提升引擎性能外,主要還是在保護引擎,讓引擎有更多的汽油可燃燒,同時修正點火時間,以減少引擎爆震的發生,而所謂的外掛電腦改法,就是使用可程式電腦,跨接於原廠電腦的線組上,車輛還是保留原廠電腦,不過部分感知器的回饋訊號,會先送到外掛電腦上進行運算,然後再將資料送入原廠電腦內,簡單說是利用外掛電腦去欺騙原廠電腦的感知,進而達成調整供油與點火之目的。過去最具代表性的外掛電腦就是Trust e-manage,其價格合理調校簡便,成為許多老車改渦輪後的首選配置。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答過去最具代表性的外掛電腦就是Trust e-manage,其價格合理調校簡便,成為許多老車改渦輪後的首選配置。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答
[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答針對具備逆修正功能的車款,來自美國的AEM外掛電腦是目前主流的選擇,其具備有可程式化功能,面對日系車外掛渦輪的場合時,可完全對應。

不過隨著造車科技進步、原廠ECU控制系統日益複雜下,過去的Trust e-manage運算速度已追不上新式電腦,因此大家可能認為想要調校ECU內部程式,似乎不再像過去般容易,但這是事實嗎?其實不然,只要找對方法,反而可以「綁架」原廠電腦,使其依照Tuner的意思自動調高渦輪增壓值,並補正供油量與點火時間,使引擎動力有所提昇,這也是新式外掛電腦控制原理。

所謂的新款的外掛電腦,相對於過去大家認知上的傳統外掛電腦,例如:e-manage、AEM、F-con SZ等產品,兩者是完全不同的產品,前者其功能比較像「渦輪壓力控制器」,且還是隨插即用型,即使不用調校也能發揮效果。傳統外掛電腦安裝時,需先連接一大堆線路,之後再掛上空燃比錶,上路撰寫電腦供油程式完成後,引擎動力才能有所提昇,整個工時少則2天,多則一週,視硬體改裝條件而定,改裝項目愈多、幅度愈大,調校時間就愈長。

反觀新款外掛電腦改裝難度就簡單許多,安裝時採用快速拆裝接頭,只需針對原廠Map、Boost、Cam Shift與Actuator等Sensor與控制器進行接頭跨接即可,且外掛電腦內已有調校好的專車專用程式可用,不需另外調校也能使用,因此大約不到1個小時就可完成安裝,完全顛覆過去對外掛電腦印象。

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新款的外掛電腦本身不能進行供油程式的調校,內部已有調校好的專車專用程式可用,不需另外調校也能使用,且多數只能針對新世代渦輪車使用,不能算是通用型的產品。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答新款外掛電腦改裝難度就簡單許多,安裝時採用快速拆裝接頭,只需針對原廠Map、Boost、Cam Shift與Actuator等Sensor與控制器進行接頭跨接即可,因此大約不到1個小時就可完成安裝,完全顛覆過去對外掛電腦印象。

大家會許會感到好奇?為何新式外掛電腦只需針對上述幾個Sensor進行跨接就能獲得動力提昇效果?這是因為這些新式外掛電腦對應的車型,都是新世代渦輪增壓車,這些車輛上的ECU電腦相當聰明,能隨時偵測空燃比與爆震訊號,自動補正供油量與點火時間,因此Tuner只要想辦法在原車ECU電腦未察覺異狀的情況下,調高增壓值,原車ECU就能自動補足供油量,達到引擎不故障又能提昇出力的改裝效果。至於如何欺騙原車ECU電腦,就看各家工程師的本領了。

從上述原理來看,不能察覺新式外掛電腦,不像傳統外掛電腦一樣什麼都能管,而是只針對增壓值訊號進行處理,不過不管作用為何,只要改上去有效果不會搞壞車子,就是好產品。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答有些新款外掛電腦還可會透過OBD-2診斷插頭與原車ECU電腦進行溝通,車主可透過方向盤快撥鍵,來切換動力提升的段數,相當便利。

[百問] 改來改去不如改顆腦袋 上 ECU優化改造問與答目前新世代的渦輪增壓車,幾乎都有外掛電腦可選擇,即使全車未改,但透過外掛電腦的輔助,即可獲得15~20%的動力提升效果。

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