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Steuergeräte:
Moderne Autos enthalten viele verschiedene Steuergeräte. Diese Steuergeräte haben jeweils ihre eigene Funktion; Das Motorsteuergerät empfängt Informationen von allen Sensoren im Motorraum und steuert die Aktoren. Das Bild rechts zeigt ein Motorsteuergerät. Ein Motorsteuergerät wird auch Electronic Control Unit (ECU) genannt.
An dieses Motorsteuergerät sind zwei Stecker angeschlossen, oft mit mehr als 100 separaten Kabeln. Jeder Draht hat seine eigene Funktion; Beispielsweise erhält Pin Nr. 6 Informationen vom Kühlmitteltemperatursensor und das Steuergerät steuert über Pin 81 die Kraftstoffeinspritzdüse von Zylinder 1. Alle Sensoren im Motorraum senden ihre eigenen Informationen an das Steuergerät. Im Steuergerät werden diese Informationen vom Motormanagement in einem sogenannten Kennfeld verarbeitet. Das Bild unten zeigt ein Beispiel hierfür:
In der Karte werden die Daten der Sensoren gespeichert, wie zum Beispiel die Temperatur der Außenluft und des Kühlmittels, die Stellung des Gaspedals, der Turbodruck, Werte der Lambdasonden, die Motordrehzahl usw. Basierend auf Anhand dieser Daten bestimmt das Steuergerät, wann die Einspritzdüse öffnen soll und wie lange sie geöffnet ist (je länger sie geöffnet ist, desto mehr Kraftstoff wird eingespritzt), aber auch den Zündzeitpunkt, die Steuerung des Turbos usw.
Da unter anderem Einspritzmenge, Zündung und Turbodruck von der Motordrehzahl und -last abhängen, ist es wichtig, dass das Steuergerät diese Daten richtig verarbeitet.
Moderne Autos enthalten oft Dutzende separate Steuergeräte. Das Bild zeigt einen Screenshot eines BMW-Auslesecomputers.
Dieser Bildschirm stammt von einem BMW 7er aus dem Jahr 2007. Jeder grüne und graue Block repräsentiert ein Steuergerät. Insgesamt sind es also nicht weniger als 76 Steuergeräte. Die schwarzen Linien kennzeichnen die Kabel, an die die Steuergeräte angeschlossen sind. Zu diesen Kabeln gehören CAN-Bus-Kabel. BMW gibt den verschiedenen Netzwerken eigene Namen (K-CAN-S, K-CAN-P, BYTE-FLIGHT, LO-CAN, PT-CAN). Jedes Netzwerk hat seine eigene Geschwindigkeit und ist miteinander verbunden Gateway.
Im Komfortnetzwerk sind alle Steuergeräte, die den Innenraum und die Karosserie des Fahrzeugs beeinflussen, über CAN-Bus-Leitungen verbunden. Dies wird als CAN-B (Komfortbus) bezeichnet. Das Bild unten zeigt, welche Steuergeräte alle unter die Rubrik „Komfort“ fallen.
1. Steuergerät für die Installation der Anhängerkupplung
2. Türsteuergerät RA
3. Türsteuergerät RV
4. Tor
5. Komfortsteuergerät
6. Steuereinheit der Alarmanlage
7. Instrumententafel
8. Steuergerät für Lenksäulenelektronik
9. Türsteuergerät LV
10. Türsteuergerät LA
11. Steuergerät für Park Distance Control
Die verschiedenen Steuergeräte können überall im Auto montiert werden; im Armaturenbrett, in den Türen, in der Heckklappe, über dem Dachhimmel, was auch immer. Den Standort des jeweiligen Steuergerätes kann der Techniker in den Werkstattunterlagen oder teilweise auch im Lesegerät nachschlagen. In diesem Beispiel sind nur wenige Steuergeräte zu sehen. In Wirklichkeit könnten es Dutzende sein.
Neben dem Komfortbus (CAN-B) des Beispiels gibt es auch einen Antriebsbus (CAN-C). Die gesamte Kommunikation vom Motor zu den Rädern erfolgt über den Antriebsbus. Ein wichtiger Unterschied zwischen diesen beiden Bussen ist die Geschwindigkeit: CAN-B arbeitet mit einer maximalen Geschwindigkeit von 125 kbit pro Sekunde und CAN-C mit maximal 1 Mbit pro Sekunde. Die Geschwindigkeit, mit der die elektrische Sitzverstellung gesteuert wird (CAN-B), muss nicht so hoch sein wie die Kommunikation zwischen Sicherheitssystemen des Antiblockiersystems (ABS).
Neben den verschiedenen CAN-Bussystemen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gibt es auch andere Netzwerksysteme, um Steuergeräten die Kommunikation untereinander zu ermöglichen, wie zum Beispiel LIN-Bus und MOST-Bus. Ein Gateway wird verwendet, um diese Netzwerke miteinander zu verbinden. Ohne dieses Gateway können die Steuergeräte beispielsweise des CAN-A-Netzwerks nicht mit dem CAN-B-Netzwerk kommunizieren. Das Gateway ist eigentlich ein Knotenpunkt und ein Übersetzungscomputer zwischen den verschiedenen Netzwerken. Klicken Sie hier für weitere Informationen zum Gateway und den verschiedenen Netzwerktypen.
Müssen Spannungen oder Signale am Stecker des Steuergeräts gemessen werden, kann zwischen Kabelbaum und Steuergerät eine Breakout-Box platziert werden (siehe Abbildung unten). Die Breakout-Box enthält eine Vielzahl von Messpunkten. Klicken Sie hier, um zur Breakout-Box-Seite zu gelangen zu gehen.
