浅析发动机ECU的控制理论

    近年来国内改装市场的逐渐成熟，提升车辆的动力性能的改装早已不是最初只涉及到基本的进排气、点火等入门级改装了。使用涡轮/机械增压器亦或是通过高角度凸轮轴采用高压缩比等方法来达到高转速大马力的自然进气发动机的改装也早已不是什么新鲜事，众所周知，不同于过去的化油器时代，现在汽车的动力单元的总指挥是发动机ECU，一台车的硬件设备再完美，缺少一个优秀的ECU也是无法运行的，“刷电脑”就是通过一些手段将原厂保守的ECU程序改写，从而实现提升发动机某方面性能的目的。

    国内很多欧系车型改装经常会提到的一阶、二阶，说的就是发动机的ECU程序（当然改装套件中也同时包括硬件部分改装）。车辆原厂的发动机ECU设定会考虑车辆的尾气排放指标、燃油经济性、耐用性等问题，所以设定会相对保守，通过ECU改装，可以更加精确的控制发动机的运行，提升某些方面的性能。

    这样说看似很容易理解，但如果要问到是如何通过改写ECU来提升性能的话，我猜大部分朋友一定是一知半解说不清楚。这次我们就来简单的聊聊发动机ECU的改装，希望通过这篇文章，在你面对刷电脑这个词时不再雾里看花，搞得一头雾水

☆ 什么是ECU：

    ECU（Electronic Control Unit）电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是“ECU就是汽车的大脑”。而本次我们说的改装ECU，是指发动机ECU部分。

☆ 发动机ECU的控制理论：

     在说到发动机ECU的改装时，我们先要了解一下发动机ECU的控制原理：首先，我们的发动机工作状态是一个闭环控制：通过固定的程序（不同工况下的空燃比以及点火正时）设定好发动机的工作规律。然后在排气管加入氧传感器，用氧传感器判断发动机的工作状态，油量多了还是少了；在汽缸加入爆震传感器，判断点火正时是提前了还是延后了；水温传感器，可以判断发动机燃烧室温度是否正常来修正供油量，保护发动机，等等。将这些情况发送到ECU，然后ECU就会根据它们的反馈，不断地调整喷油量以及点火正时。

    ECU通过各种传感器（包括温度传感器、压力传感器、旋转传感器、流量传感器、位置传感器、氧气传感器、爆震传感器等）收集发动机的各部分工作状态信息，由负责传输的线路发送至ECU。在ECU接收了这些信号之后，就会对各种信号进行分析，便会得知发动机各部件功能处于什么样的状态，运作情况如何的信息，然后根据事先写好的程序自动运算，在这个状态下应该让哪些执行元件做哪些事情，继而将指令发送到执行元件，命令执行元件工作。

『是临时制作的闭环控制示意图。如果“氧残余量反馈”去掉，那就是不带反馈的开环控制。目前所有的ECU都采用闭环控制，使得发动机管理更精确。』

    做个简单的比喻：整个过程就好像一根绒毛，轻轻的触碰到你的鼻孔，鼻毛（传感器)便会把触控的信息传至大脑（ECU），然后大脑就对信息进行分析，确实有异物进入鼻孔了，接着便会对鼻孔的各部分发出指令，命令鼻孔进行气体喷射，然后达到清理异物的目的，如果异物造成的影响超出了系统可以承受的范围，随之会伴随着各种巨大的喷嚏响声（信号警报，故障码爆出）。

☆ ECU改装是什么？

    看过上面的举例，我们可以更形象的理解ECU的工作原理，而改装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。

    然而这时问题就出现了，当输入信号超过ECU内默认的正常值（过多或过少），不仅调校无效，更加有可能亮起故障信号灯。这时我们能做的，是让这个信号不超出正常值；要么干脆放弃这个原装设定的法则，当然就是不用原装电脑；又或者狡猾地用另外一套电脑实现你的运算法则，而同时让它“骗”原厂ECU。

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