Motorsteuerung
Eine Motorsteuerung ist ein eigens entwickelter Computer, der die Steuerung der Zündung und elektronischer Einspritzanlagen übernimmt. Bei moderneren Verbrennungsmotoren werden außerdem mit der elektromischen Drosselklappe und dem Luftmassenmesser die Luftmasse, das Gemischverhältnis (Luft zu Kraftstoff) und die katalytische Abgasreinigung sowie die Abgasrückführung und mit einem variablen Ventiltrieb die Öffnungs- und Schliess(kurbelwellen)winkel der Ein- und Auslassventile den momentanen Erfordernissen entsprechend eingestellt. Bei Motoren mit geeignetem Turbolader kann auch der Ladedruck geregelt werden.
Genaugenommen handelt es sich dabei meistens nicht um eine offene Steuerung, sondern um eine geschlossene Regelung, weil der mit einem Sensor gemessene Istzustand mit einem berechneten Sollzustand verglichen wird (Rückkopplung) und über einen Aktuator dann die Abweichung im geschlossenen Regelkreis minimiert wird. Um dies Missverständnis zu vermeiden, wird bei der Software in der Motorsteuerung auch vom elektronischen Motormanagement gesprochen.
Moderne Motoren werden mit 32-Bit Prozessoren ausgestattet, um die in Echtzeit benötigten Rechenoperationen genügend schnell und genau zu verarbeiten. Es bieten sich aber auch Vorteile, Motorsteuerungen mit FPGAs auszuführen, da diese bei Bedarf interne Mikroprozessoren per Programm enthalten können, aber gleichzeitig auch die Möglichkeit bieten digitale Funktionen mit schnellerer Responsetime zu beantworten. Soweit Stückzahlen es erlauben, findet man natürlich auch in ASICs integrierte Mikrocontroller in professionellen Lösungen.
Charakteristisch für einen Motorsteuerungscomputer ist das integrierte Interface für analoge und digitale Eingangssignale von Sensoren und Ausgangssignale für Aktoren. Typische Eingangssignale sind u.a. Motordrehzahl, Drosselklappenwinkel, Luftmasse, Temperaturen, Drücke. Typische Ausgangssignale aktivieren die Zündung und Einspritzventile sowie bei modernen Motoren u.a. den Drosselklappensteller, Abgasrückführungsventil, Turbolader, Nockenwellenversteller.
Einige Open Source Motorsteuerungs Projekte existieren:
Hersteller sind u.a.
- Bosch
- Siemens VDO Automotive
- Denso ( http://www.globaldensoproducts.com/em/index.html )