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改造電腦黑暗期Closed Loop救星

2009.02.24  作者:文/圖˙Viper  

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高明的調校技術?更高階的電腦?或一台AEM F/IC?

近年改裝界對抗新車ECU時頻嚐敗績,不過用在K6、K8、Virage、GC8身上便宜又好用的跨接式式電腦,被該死得OBDII整的東倒西歪?雖說每家改裝廠都各有破解之道,但卻要加購一堆專用周邊。再者OBDII的逆修雖威脅不了高階電腦,但玩車的人卻不見得個個有錢,國產車改動力該何去何從?建議售價僅28000元的AEM F/IC,或許是告別改裝黑暗期的救星!

渦輪Mazda 2

克服逆修正

這次代表AEM發聲的苦主是MRS的Mazda 2,過去專玩Ford Tierra的MRS,對福特、馬自達車系擁有相當的熟悉度,不過隨著車系世代交替,半年前購入了Mazda 2作為未來專攻的車型,在外觀、底盤、懸吊做了最亮眼的升級後,上個月著手進行外掛渦輪的動力升級。

 

 由於該車非常重視外觀上的氣勢,所以雖然碳纖維引擎蓋和功夫龍賽車椅有輕量化效果,但對加速反應影響更大的輪圈,卻選擇了17吋5 Zigen製品,而且煞車系統方面不但使用了JBT的四活塞卡鉗,還將碟盤加大到310mm雙片式通風碟,可想而知其輪下負載有多麼沉重。因此必須尋求動力提昇一途來改善拖重問題,對於原廠這顆1.5L的130hp/14.0kgm小引擎而言,Tuner選擇了IHI三號半渦輪來小幅強化動力,但由於渦輪背壓並不太大,所以僅以原輪上的「Autuator」便足以承受0.4bar的增壓值。不過麻煩的還在後面,用低階外掛電腦轉寫增加供油濃度和延後點火正時的程式,會在一瞬間被原廠ECU修回稀薄燃燒,這對渦輪車來說實在太危險了,所以MRS的張老闆轉而改用美國AEM F/IC來克服Closed Loop(逆修正)的問題。

0-100km/h 9.3秒 
0-400m 16.91秒 通過時速134km/h
0-1000m 31.1秒 通過時速165km/h

不過在正式介紹這輛Mazda 2怎麼解決Closed Loop的問題前,我們先對「引擎管理系統」做一點基礎介紹,來幫助一般讀者瞭解新世代行車電腦到底與舊世代電腦哪裡不同…

Closed Loop

逆修正殺手

引擎管理概述

將電壓換算成數值

所謂「引擎管理系統」乃是電子控制單元ECU (Electronic Control Unit)、各種感知器(Sensor)或加裝的可程式電腦、外加監控儀錶等控制器的統稱,這些東西所接收、回饋的訊號其實只有一種,那就是「電壓」。利用不同位置所產生的電壓值高低來驅動各項功能,這就是「引擎管理系統」基本工作原理。不過因為電壓有分「方波」、「圓波」和「週期波」,所以日系電腦無法直接對應歐系車,除非把整車的Sensor都換成日系Sensor,但這太費工時和金錢了,所以可行性不高,因此在2005年以前,汽車尚未全面使用會逆修正的「OBDII」、「OBDIII」之前,改裝廠會使用「示波器」轉換波形,讓日系電腦也能對應歐系車的Sensor電壓波形。

如無專門對應「凸輪軸位置感應器」和「可變氣門正時」的功能,單靠MAF或MAP的電壓值增加供油量,原廠電腦會自動提前點火,但若供油太濃,超過原廠ECU可提前點火的範圍,引擎Check燈就會亮起。

何謂OBDII?

啥是Closed Loop?

什麼是OBDII?為什麼它會逆修正供油點火訊號?其實OBDII是為了控制廢氣排放的環保產物,OBDII與OBDI的最大差異在於O2 Sensor從OBI時期僅於排氣管頭段的一顆,又於觸媒後方增加第二顆O2 Sensor,且新世代車種會透過ECU與全車其他Sensor互動;以「鎖動力」為例,已有許多車款將「供油點火系統」與「防滑系統」連動,來確保車輛「行駛安全」,不過競技中將「打滑」列入駕駛技巧時,新世代ECU會在ABS Sensor偵測到打滑後,強制減少供油和退點火到輪胎不再打滑為止,這種「鎖動力」的保護措施,讓我們即使踩穿油門也無法提高轉速!更仔細的說,OBDII之所以會那麼難改裝,是因為隨著O2 Sensor增加到2個以上後,讓所有新車都從Open Loop進化為Closed Loop供油模式,因此使得無法介入Closed Loop的改裝電腦必須想其他辦法來變通。

如無專門對應「凸輪軸位置感應器」和「可變氣門正時」的功能,單靠MAF或MAP的電壓值增加供油量,原廠電腦會自動提前點火,但若供油太濃,超過原廠ECU可提前點火的範圍,引擎Check燈就會亮起。

所謂的Closed Loop,意指含氧感知器會在引擎運轉過程中不斷以不同電壓回饋給ECU目前所偵測到的空燃比值,ECU則依據這個訊號判別此時的供油狀況是過濃或過稀,來調整噴油嘴的供油量,維持原廠所設定的理想空燃比(各車不同13~14.7:1),由於含氧感知器不斷回饋異常訊號,ECU會不斷將「改裝電腦」加濃的供油修回稀薄的模式就是「Closed Loop閉路模式」,也就是俗稱的「逆修正」。而Open Loop就是原廠ECU不理會O2 Sensor偵測到的異常訊號,這些狀況通常處於未達工作溫度或高負載全油門等狀況,此時ECU會依照晶片內建的程式來進行供油點火的調整,此狀況就是「Open Loop開路模式」。

如無專門對應「凸輪軸位置感應器」和「可變氣門正時」的功能,單靠MAF或MAP的電壓值增加供油量,原廠電腦會自動提前點火,但若供油太濃,超過原廠ECU可提前點火的範圍,引擎Check燈就會亮起。

解決逆修正

攔截O2/騙ECU

針對這個問題,改裝電腦可擷取含氧感知器所發出的異常訊號,並發送正常訊號讓ECU認為此時引擎處於正常狀態,維持全時Open Loop開路模式,解除ECU對調校時的干涉。但如果原廠ECU的控制功能太強、或是沒有確實找出Close Loop的區域,就會產生上述所說的「改裝程式會漸漸被原廠O2 Sensor抓出異常,被ECU逆修正,然後連帶變動其他感知器的電壓,使動力大打折扣。」 因此這輛Mazda 2的Tuner選擇了能夠介入Closed Loop供油模式的AEM F/IC,將O2 Sensor讀出的訊號攔截,然後從AEM F/IC對原廠ECU發正假的出常含氧值,使原廠ECU保持Open Loop的模式,如此便能隨意修改供油點火參數。

在渦輪頭段和原觸媒之後的位置各有一顆O2 Sensor,典型的OBII配置,需靠能介入Closed Loop模式的電腦才能解決,而AEM F/IC是目前具備這項功能中最便宜的產品。

所以使用AEM F/IC的MRS Mazda 2順利將逆修正問題解決了,不過有鑒於Mazda 2的原廠高壓縮比與稀薄燃燒,Tuner暫時將怠速空燃寫在10.5:1,待觀察一陣子之後再想個調高增壓值的對策,屆時這輛Mazda 2將會有更完美的表現。

在渦輪頭段和原觸媒之後的位置各有一顆O2 Sensor,典型的OBII配置,需靠能介入Closed Loop模式的電腦才能解決,而AEM F/IC是目前具備這項功能中最便宜的產品。

 

在雙載及雨天的測試下,這輛Mazda 2順利以通過末速165km/h完成1000m全油門測試。穩定性已無問題,下次將朝向爆發力調校!

 

基本調校方面,有供油±100%、點火-50度、MAF/MAP Map、類比A/B Map、O2 Map等五項可供調校。

 

基本調校方面,有供油±100%、點火-50度、MAF/MAP Map、類比A/B Map、O2 Map等五項可供調校。

 

基本調校方面,有供油±100%、點火-50度、MAF/MAP Map、類比A/B Map、O2 Map等五項可供調校。

 

AEM F/IC可同時檢閱rpm、電壓、含氧量、上頂點、下底點等數據。

 

AEM F/IC可同時檢閱rpm、電壓、含氧量、上頂點、下底點等數據。

 

可能還有人不知道,鬆油門後第一時間的空燃比並非「變薄(約14~19:1)」而是「變濃(約11:1)」,這並非電腦多噴油,而是因節氣門關閉後突然沒有空氣,所以油氣比例才會瞬間逆轉。

 

可能還有人不知道,鬆油門後第一時間的空燃比並非「變薄(約14~19:1)」而是「變濃(約11:1)」,這並非電腦多噴油,而是因節氣門關閉後突然沒有空氣,所以油氣比例才會瞬間逆轉。

老王不賣瓜

交給達人評論

AEM FI/C真的那麼好用嗎?講白了還要看Tuner的調校功力!為了避免老王賣瓜,筆者特別致電請教國內唯一兩家擁有多次AEM改裝實例的電腦工程師,這兩位分別是位於台北五股的「Twin Power-小咪」,以及位於高雄的「千禧-陳老闆」。藉兩位工程師對e-manage、Vpro、Haltech三大主流商品的豐富調校經驗,為大家說一下他們眼中的AEM電腦。

 

被車界喻為Haltech奇材的Twin Power小咪,調校一般街車改裝時,無論用e-manage、F-Con is或Vpro都無所謂,但調校比賽車時則堅持使用Haltech,在他眼中AEM F/IC 6就像一台「半價」的Haltech,除了21×17Map格數比Haltech現役款式略少之外,想得到的功能幾乎都有。不過他認為AEM F/IC並不像我們講得那麼簡單,至少會玩e-manage的人不見得看得懂AEM的介面在做什麼。正因為它什麼訊號都可以擷取(MAP、MAF、O2、TPS、Cam、VVTT),所以只會初階電腦的「半桶師」鐵定被AEM弄得七葷八素。

7代Accord光是進氣系統同時舊友MAF Sensor、MAP Sensor和TPS Sensor,如此耳目眾多,真的不好騙啊!

但對重改新車款而言,能擷取準確的曲軸轉速訊號(e-manage的rpm訊號為偵測第一缸考耳的電壓),雙凸輪軸和可變氣門正時的AEM F/IC就像單眼相機一樣功能強大,但不是人人會玩。而像傻瓜相機一樣簡單好用的e-manage,在應付可變氣門正時的引擎時,須用建議售價26000元的Utimate白金版,外掛渦輪時要加MAP Sensor、直接點火系統要加購降壓模組,介入Closed Loop要加F-Manage。過去的價格優勢只能在舊車上繼續造福大眾。

F/IC可讀取兩個凸輪軸訊號,但若開啟內建兩個空白Sensor,則能對應V6引擎的4支凸輪軸。

 最近才剛將Ground、CR-V III和E36 M3改成渦輪車的「千禧-陳老闆」,也不約而同的表示:「AEM F/IC確實有如Haltech、Motec般功能齊全,卻也花了我兩個多月的時間才搞清楚,不過搞通F/IC後,這台電腦所具備的一些特殊功能,幫我解決了一些改裝車的疑難雜症,所以能收的調校費也相當優渥。」

7代Accord的光是進氣系統同時就有MAF Sensor、MAP Sensor和TPS Sensor,如此耳目眾多真的不好騙啊!

而在陳老闆用AEM電腦所改裝的三台渦輪車當中,筆者對落入’98年末代的321hp Double VANOS引擎的E36最有興趣,因為原廠11.5:1的高壓縮比即使有M-Power的強化肚內撐腰,頂多也只能增壓到0.7bar,而且還是裝兩顆Volvo T4C單通軸渦輪,這除了流用Evo9的進氣洩壓閥和兩顆38mm Wastegate的硬體準備外,M3最大的問題是需要退點火,AEM F/IC可退50度點火正時的功能,正是陳老闆不在E36車上使用日系電腦的主因。

別看E36 M3引擎問世十多年,歐系Sensor的波形、Double VANOS、11.5:1高壓縮改渦輪需點火,種種問題讓日系電腦對這顆引擎敬而遠之。

表格

E36 325改E36 M3引擎+SMGI
Volvo T4C單通道渦輪×2
38mm內洩式Westegate×2
11.5:1壓縮比
增壓值0.7bar
HKS EVC渦輪壓力控制器
義大利3.5kg雙膜汽油調壓閥
Evo 9內洩式進氣洩壓閥
自製Front Pipe+白鐵直通中尾段

 

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