Авторизация

Основная цель этой статьи - рассказать о том, что такое чип-тюнинг и каким образом происходит увеличение мощности после чип-тюнинга.     Результатом прочтения данного материала будет лучшее понимание того, как проходит процесс создания программного обеспечения для тонкой настройки двигателя и какие операции проводят специалисты, модифицируя параметры ECU (электронное управляющее устройство) для получения большей мощности.

Большую часть информации для подготовки данной статьи нам предоставили специалисты компании BSR AB.  Также, мы провели тестирование чип-тюнинга BSR на Volvo S60 2.4 2009 года выпуска для того, чтобы получить полное представление о автомобиле после тюнинга.

В наше время термин "чип-тюнинг" давно вошел в обиход и даже устарел.  Остались в прошлом дни, когда процесс чип-тюнинга подразумевал удаление и замену EPROM чипов в заводских ECU.  "Чиповка" современного автомобиля сводится к апгрейду прошивки в памяти ECU через диагностический порт (OBD-II) автомобиля. Часто эту процедуру называют последовательным программированием. Сам процесс фактически повторяет процедуру диагностики, которая проводится специалистами СТО дилера при плановом техническом обслуживании автомобиля.  В большинстве случаев, точно так же, как и в индустрии компьютерных игр, производители, с целью обеспечения оптимальной работы автомобиля, предоставляют дилерам патчи и обновления программного обеспечения.  "Флешинг" ECU современного автомобиля при проведении чип-тюнинга забирает намного меньше времени чем замена и точная настройка чипа на старых авто.

Производители автомобилей обращаются к таким компаниям,  как Seimens, Motorola, Bosch для создания так называемых EMS (систем управления двигателем).  EMS - это полнофункциональные электронные системы, которые включают блоки управления двигателем, коробкой передач и другие управляемые модули.  Основная составляющая EMS - это электронный мозг, так называемая ECU или DME (Digital Motor Electronics для автомобилей BMW/Porsche)  Все автомобильные датчики, необходимые для бесперебойной работы двигателя, коробки передач, ABS, системы курсовой устойчивости, подушек безопасности и противоугонной системы оснащены интегрированными электронными блоками.  Перед установкой для каждой системы создается уникальный дизайн и проводится точная настройка для определенной модификации автомобиля.  Год выпуска модели и пакет опций также могут повлечь необходимость точной настройки программного обеспечения и изменения дизайна.  Например, в модельном рядя BMW 3 Series определенного года выпуска используется только температурный датчик всасываемого воздуха (IAT) в впускном коллекторе. Наряду с этим, на более новых моделях устанавливается датчик массового расхода воздуха (MAF) и IAT датчик.  Это означает, что программное обеспечение ECU и алгоритм управления двигателем будут отличаться.  Существует большое количество конфигураций ECU для одного авто. Иногда на изменения влияет даже география продажи автомобиля.  ECU автомобилей для Европейского и Американского рынка существенно отличаются, т.к. действуют разные стандарты, контролирующие уровень эмиссии, октановое число топлива и т.д.  Поэтому использование чип-тюнинга американских тюнинговых ателье для европейского рынка неприемлемо.

Чтение программного кода в памяти ECU напоминает чтение генетического кода человека.  Его можно разложить на отдельные составляющие, например тиамин, цитозин, аденин, гуанин, но для не профессионала  отдельные компоненты мало заметны в общей цепи.   Расшифровка такого большого количества информации требует особых знаний и использования специализированного программного обеспечения и оборудования.  Программный код хранится в памяти ECU в 8-,16 или 32-битных инструкциях в шестнадцатеричной системе счисления.  Шестнадцатеричная система счисления представление чисел в системе счисления с основанием 16 (цифры 0-9 и A, B, C, D, E, F). Отметим, что буквы A-F могут записываться в любом регистре. Преобразовывать числа из двоичной в шестнадцатеричную систему и обратно очень легко и запись в шестнадцатеричной системе намного более компактная, поэтому программисты обычно пользуются шестнадцатеричной системой счисления вместо двоичной. 

Чтение шестнадцатеричного кода напоминает анализ связанных цепочек значений в матричном представлении. Эти значения могут отвечать за что угодно: начиная от угла опережения зажигания и заканчивая VIN кодом автомобиля.  Например, если известно, что данное значение отвечает за установку момента  зажигания при определенной нагрузке и крутящем моменте, увлечение данного значения может изменить момент зажигания на определенную величину.  Некоторые системы управления позволяют увеличить значение на единицу, некоторое позволяют устанавливать дробное значение.  На эти изменения проще смотреть в процентном выражении.  Таким образом, увеличения параметра, отвечающего за подачу топлива на 8% может увеличит подачу топлива на 8%.   Я сказал "может" потому, что некоторые ECU применяют реверсивный метод расчета величины, при котором увлечение значения на самом деле означает снижения выходного параметра.  

К счастью, разработчики ECU сгруппировали значения параметров подачи топлива и изменения момента зажигания вместе, в единую таблицу.  Таблица выглядит как матрица значений, которые ECU учитывает при определенной нагрузке и крутящем моменте для того, чтобы рассчитать сколько топлива подать в цилиндры и какой должен быть момент зажигания. После того, как будут установлены границы каждой такой таблицы в "океане" кода, такая архитектура позволяет чип-тюнерам более легко считывать данные.  Каждое индивидуальное значение в таблице называется ячейкой или адресом.  Таким образом, когда автомобиль работает на определенных оборотах X при нагрузке Y, используются значения таблицы X и Y.  В том случае, если нагрузка и скорость не совпадают с координатами конкретной ячейки, ECU рассчитает соответствующие значение основываясь на параметрах соседних ячеек.  Часто тюнеры изменяют заданный ранее код, анализируя к каким ячейкам обращается ECU при определенных режимах работы двигателя.   Для того, чтобы произвести маппинг (выделить  соответствующие блоки кода) и определить нужные ячейки может понадобится более двух недель.

Оригинальные поставщики оборудования идут на многое для того, чтобы обеспечить целостность данных и защитить программный код ECU от таких людей как мы.  Это необходимо в большинстве случаев для того, чтобы обеспечить соответствующий нормам уровень эмиссии.  Более старые ECU могут иметь чипы, защищенные от чтения или чипы, которые прошиваются единожды и не могут быть перезаписанные.  Более новые ECU используют аппаратную защиту и программное шифрование.   Тюнерам необходимо не только расшифровать код, но и правильно его декомпозировать, для того, чтобы с полным пониманием изменять функциональность.  По иронии судьбы, чип-тюнеры также защищают их код от конкурентов и, что более важно, от дилеров. 

Чип-тюнеры применяют целый ряд методов для того, чтобы увеличить мощность автомобиля.  На первом этапе необходимо ознакомится с техническими характеристиками автомобиля, изучить ECU.   Только то, что тюнеры взломали заводской код ECU говорит о том, что они достаточно компетентны в том, что делают. Мы взяли интервью в представителя компании BSR, Шведского тюнингового ателье. Интересовала разработка чип-тюнинга для Volvo S60 2.4 2009 года.  BSR, высокотехнологическая компания, которая предлагает чип-тюнинг для большого перечня марок автомобилей.  Компания делает уклон не только на повышение пиковой мощности, но и на увеличения удобства езды после тюнинга.  В случае Volvo S80 2.5T, BSR фокусируется на следующих изменениях в стоковом программном обеспечении: увеличение максимальной скорости, увеличение момента зажигания при средней и максимальной позиции педали газа, увеличение крутящего момента.  Для турбированных двигателей также изменяется таблица давления турбины, что позволяет получить дополнительную мощность.