ECU
什么是ECU：
ECU(Electronic Control Unit)電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機控制器。它和普通的電腦一樣,由微處理器(CPU)、存儲器(ROM、、RAM)、輸入/輸出接口(I/O)、模數轉換器(A/D)以及整形、驅動等大規(guī)模集成電路組成。用一句簡單的話來形容就是“ECU就是汽車的大腦”。
ECU改裝是什么?
改裝ECU，就是通過改變處理問題的方法(原先設定好的ECU程序)，來達到改變發(fā)動機運行的目的。所謂的“ECU程序”，其實就是一套運算法則，它存放在儲存器內，對從輸入設備經控制器轉化而來的信號，處理生成對應的指令信號，從輸出設備傳輸出去。于是，我們對于ECU參數的修改，實際上就是在修改運算法則。
然而這時問題就出現了，當輸入信號超過ECU內默認的正常值(過多或過少)，不僅調校無效，更加有可能亮起故障信號燈。這時我們能做的，是讓這個信號不超出正常值;要么干脆放棄這個原裝設定的法則，當然就是不用原裝電腦;又或者狡猾地用另外一套電腦實現你的運算法則，而同時讓它“騙”原廠ECU。
ECU改裝的方式
這就引入到三種ECU改裝的方式了。ECU改裝只是一個籠統(tǒng)的說法，這當中又可以分為直接改變ECU運算器硬件的改裝與改變內部程序的改裝?！靶序_”的方式主要有三種。
1 替換式
直接改變ECU運算器硬件，就是我們在賽車場非常常見的“替換式電腦”，用“全職替換式ECU”控制發(fā)動機，例如Motec、Haltech等品牌，就是較為著名的全取代式電腦，這種改裝通常都是搭配重度的發(fā)動機硬件改裝使用，由于改裝后發(fā)動機的工作溫度、進氣量、噴油量、壓縮比等數據大大超出原廠設定范圍，也就是說發(fā)動機經過了非常大的改裝作業(yè)后，原廠ECU完全無法滿足硬件的需求時，這種競技型產品是最合適的選擇。
替換式電腦完全無需考慮到原廠數據的局限性，所有數據任由技師隨意設定。雖說替換式電腦有著無比強大的可調性，但這種電腦也正因沒有固定的形式與規(guī)格，一切需要從頭開始。使得對技師的要求非常之高。至于多困難，光是讓車輛正常啟動后怠速穩(wěn)定，一兩天的調校時間一點也不稀奇，所以這種替換式電腦多用于不計成本的職業(yè)車隊。
2 寫入式
而寫入式改裝ECU則保留了原廠ECU硬件部分，采用將新的運行管理程序寫入ECU程序的方法，因為改變了原廠設定程序，寫入式ECU又稱改寫ECU或民間常說的刷電腦。這種改裝方式雖然受原廠ECU與傳感器所限，可調整范圍相對較小，但由于不會破壞原廠其他功能的使用以及更為穩(wěn)定安全的特點，近年來受到了更多改裝玩家的青睞。
許多品牌都會推出對應特定車型的ECU程序，目前較為流行的一些寫入式ECU改裝品牌更是宣傳其設定的ECU程序會針對當地油品、氣候等因素，亦可選擇低扭增強型、峰值馬力增高型甚至是比原廠更省油的ECU改裝程序。
3 外掛式
外掛式改裝ECU，簡單說就是通過將信號“偷偷”更換，欺騙帶有保護程序的ECU來達到改變執(zhí)行程序的目的。首先，外掛ECU將各個傳感器所反饋回ECU的信號進行攔截，針對需要調整的信號進行修改(可以理解為作弊，目的是騙過原廠ECU)，將本來超過原廠ECU認可上限的信號變成正常信號輸入原廠ECU，ECU接收到“正常信號”后將原廠設定的執(zhí)行程序輸出至外掛ECU，這時外掛ECU再將信號進行修改(這時原廠ECU發(fā)出的指令并不適合執(zhí)行元件進行工作)。
在上述一系列動作之后，一次成功的欺騙算是完成了。外掛式改裝ECU可調范圍介于其他兩種方式之間。但由于現代汽車ECU的性能越來越強大，自我保護程度更高，外掛式電腦的操作難度也越來越大。
總的來說，三種方式各自有自己的優(yōu)缺點，替代式適合重度改裝甚至競技改裝，刷寫式適合原裝ECU保護性較強以及輕度改裝，外掛式的電腦則適合輕度至中度的改裝，并且對應較為容易修改數據的原裝ECU。
發(fā)動機ECU的控制理論：
我們還是有必要了解一下發(fā)動機ECU的控制原理：首先，我們的發(fā)動機工作狀態(tài)是一個閉環(huán)控制：通過固定的程序(不同工況下的空燃比以及點火正時)設定好發(fā)動機的工作規(guī)律。然后在排氣管加入氧傳感器，用氧傳感器判斷發(fā)動機的工作狀態(tài)，油量多了還是少了;在汽缸加入爆震傳感器，判斷點火正時是提前了還是延后了;水溫傳感器，可以判斷發(fā)動機燃燒室溫度是否正常來修正供油量，保護發(fā)動機，等等。將這些情況發(fā)送到ECU，然后ECU就會根據它們的反饋，不斷地調整噴油量以及點火正時。
ECU通過各種傳感器(包括溫度傳感器、壓力傳感器、旋轉傳感器、流量傳感器、位置傳感器、氧氣傳感器、爆震傳感器等)收集發(fā)動機的各部分工作狀態(tài)信息，由負責傳輸的線路發(fā)送至ECU。在ECU接收了這些信號之后，就會對各種信號進行分析，便會得知發(fā)動機各部件功能處于什么樣的狀態(tài)，運作情況如何的信息，然后根據事先寫好的程序自動運算，在這個狀態(tài)下應該讓哪些執(zhí)行元件做哪些事情，繼而將指令發(fā)送到執(zhí)行元件，命令執(zhí)行元件工作。
『這是臨時制作的閉環(huán)控制示意圖。如果“氧殘余量反饋”去掉，那就是不帶反饋的開環(huán)控制。目前所有的ECU都采用閉環(huán)控制，使得發(fā)動機管理更精確。』
做個簡單的比喻：整個過程就好像一根絨毛，輕輕的觸碰到你的鼻孔，鼻毛(傳感器)便會把觸控的信息傳至大腦(ECU)，然后大腦就對信息進行分析，確實有異物進入鼻孔了，接著便會對鼻孔的各部分發(fā)出指令，命令鼻孔進行氣體噴射，然后達到清理異物的目的，如果異物造成的影響超出了系統(tǒng)可以承受的范圍，隨之會伴隨著各種巨大的噴嚏響聲(信號警報，故障碼爆出)。
ECU改裝原理
我們已經了解到發(fā)動機的控制系統(tǒng)簡單來說是由三部分組成的，即傳感器Sensor、中央控制單元ECU以及執(zhí)行元件，理論上只要這三大系統(tǒng)都在正常工作，發(fā)動機就可以正常運轉(其他硬件正常狀態(tài)時)，但正常工作只是內燃機工作的最低要求。拋開發(fā)動機排量、零部件強度、精度、進排氣系統(tǒng)、點火、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部件的性能不說，單就ECU程序設定而言，原廠車型設定的ECU程序會顧慮到車輛的尾氣排放性能、燃油經濟性、耐用性等問題，甚至會顧及到是否適用于城市道路行駛(動力輸出特性，強調低扭輸出)。
原裝電腦會根據發(fā)動機不同負載以及轉速，設定一個最為穩(wěn)定的噴油以及點火參數，既不會使得燃燒溫度過高，也不會使混合氣過濃或過稀，同時考慮到不同地區(qū)的燃油品質差異(點火時間控制保守)。但是既然是廣泛適用，那么這個設定一定是較為保守的。通過改變ECU程序來更加精確化的控制噴油量、點火正時等就可以提升發(fā)動機的燃燒效率或者動力性能。亦或是兩者兼顧。
我們首先要明白一個道理，內燃機是通過燃燒燃料，爆炸而產生動力的，那么燃料與空氣之間的配比就非常重要。稀薄的混合氣(空燃比大于14.7)能省油，濃混合氣(空燃比小于14.7)可以提供更大的動力。當然，所謂的濃或者稀，一定是在保證發(fā)動機在正常工作狀態(tài)之下，過低或者過高的混合比例，都不能得到好的工況，不同發(fā)動機工況下的空燃比調校也會有所不同，一切要視具體情況而定。
拿空燃比舉例，性能改裝必定不是單純一個方面的改變，往往需要搭配其他部件一同變化，比如供油系統(tǒng)等，而往往是因為加大馬力之后，為了減少爆震和和更好的為發(fā)動機散發(fā)熱量便會會調多噴油量，所以涉及動力性能的提升往往都會較未改裝前費油，而提升動力性能后為什么會出現噴黑煙甚至是噴火的現象那就不難理解了。
改裝ECU會影響發(fā)動機壽命嗎?
我想這一定是大家最為關心的一個問題了，沒錯，經過ECU的改裝，我們可以得到更加強勁的動力，但這是我們同樣會擔心發(fā)動機是否會吃的消。其實這個問題并不難解決，首先，對于動力提升不大的改裝來說，原廠發(fā)動機結構、材質設計完全可以承受所增加的功率輸出，通過對空燃比與點火正時的精確調整來提高輸出，對于油品的要求會更高，只要不亂用劣質汽油與辛烷值不夠的汽油，就沒有問題。另外對于調校與改裝幅度比較大的車來說，需要另外追加冷卻系統(tǒng)來幫助發(fā)動機降溫，重度改裝的話當然要強化(更換)發(fā)動機內膽，所以耐用度是一個相對而言的問題，無法給出絕對的答案。
為什么渦輪增壓發(fā)動機的ECU經升級后，功率和扭矩的提升會比自然吸氣發(fā)動機要大那么多?
其實這個不難理解，渦輪增壓器的增壓值是可以調節(jié)的，增壓值增大，帶來的結果是進氣密度增加，同等體積下氧分子含量會增加，只要供油點火部分進行跟進，馬力自然提升明顯，但相對于自然進氣發(fā)動機，對油品、溫度等要求也更加苛刻與敏感，大馬力當然對發(fā)動機硬件部分的強度要求也更高。
