Funktionsweise des Motorsteuergeräts

Von all den Dingen, die bei einem Auto schiefgehen können, gehören Mängel in der Elektrik zu den ärgerlichsten. Sie sind schwer zu verfolgen, kommen und gehen oft, wie es ihnen beliebt (was die bevorzugte Ausweichreaktion des Mechanikers ermöglicht, „Problem konnte nicht reproduziert werden“), und die Symptome treten oft weit entfernt von der Quelle auf. Manchmal scheinen die Symptome elektrischer Probleme nicht einmal elektrischer Natur zu sein. Und was soll man dann machen?

Das Motorsteuergerät verrät vielleicht schon dem Namen nach ein paar Hinweise. Manchmal sind die Namen von Automobilkomponenten so bizarr, dass wir vergessen, dass einige Begriffe völlig intuitiv und logisch sind. "Motorsteuerung" ist ein Kinderspiel; "Modul" impliziert, dass es elektrischer Natur ist. Und wenn das nicht ausreicht, um dich aufzuklären, nun, zumindest warst du nicht der Erste, der diese Fragen gestellt hat. Wenn Sie „Electronic Control Module“ oder das besser bekannte Akronym ECM in das Suchfeld eingeben, werden Sie sanft zur ECU-Seite (Engine Control Unit) geführt. Und von da an kann es verwirrend werden, weil es ein ganzes Rattennest elektrischer Terminologie zu verfolgen und durchzusuchen gilt. Manchmal ist das Motorsteuergerät an Problemen schuld, die oft als "mechanisch" angesehen werden.oder Probleme mit dem reibungslosen Motorlauf. Wenn Sie oder Ihr Mechaniker also verrückt werden und versuchen, herauszufinden, warum Ihr Auto nicht läuft, kann es daran liegen, dass das ECM Ihres Autos einfach müde ist, all das zu tun, und etwas Aufmerksamkeit benötigt.

Wenn Sie relativ einfache Fragen zu den elektrischen Funktionen Ihres Autos haben, läuft es wahrscheinlich mit einem gemeinsamen System oder Programm, das seit dem Bau Ihres Autos vorhanden ist. (Wir gehen zum Beispiel davon aus, dass Sie keinen getunten Sport-Kompaktwagen aus zweiter oder dritter Hand mit benutzerdefinierter MegaSquirt-Einspritzung gekauft haben, um einen übergroßen Turbolader im Einklang zu halten – oder dass Ihr Auto alltägliche Fahrfunktionen ohne ständige Aufmerksamkeit ausführen kann ein Laptop auf dem Beifahrersitz.)

1. Funktionen des Motorsteuergeräts
2. Technologie des Motorsteuermoduls
3. Reparatur des Motorsteuermoduls
4. Anmerkung des Verfassers

Das Motorsteuermodul steuert im Grunde den Schnittpunkt der notwendigen Bestandteile des Motors , um Energie zu erzeugen – Kraftstoff, Luft und Funken. Das klingt einfach, so ähnlich wie ein Motor selbst einfach klingt, wenn man es in wirklich grundlegende Begriffe herunterbricht. Aber das ECM erledigt seine beträchtliche Aufgabe, indem es ständig ein riesiges Netzwerk von Sensoren rund um das Auto überwacht, um sicherzustellen, dass die Bedingungen innerhalb des normalen Betriebsbereichs liegen. Wenn etwas schief geht, passt das ECM die Bedingungen an, oder wenn es das nicht kann, läuft das Auto nicht richtig oder überhaupt nicht. Wenn es ein Problem gibt, speichert das ECM einen Fehlercode, damit er von einem Mechaniker (mit einem speziell für diesen Zweck entwickelten Scanner) diagnostiziert werden kann, und löst die Motorkontrollleuchte aus, damit der Fahrer weiß, dass etwas nicht stimmt.

Neuere Motorcomputersysteme verfügen auch über leichte, kostengünstige Speichersysteme, auf die der Händler leicht zugreifen kann, um Programmierprobleme zu beheben und Spezifikationen zu aktualisieren (ähnlich wie das Ausführen eines System- oder Software-Updates auf Ihrem Computer).

Eine der jüngsten Aufgaben, die (jedenfalls in den letzten zehn Jahren) an den Motorcomputer delegiert wurden, entstand erst, als Automobilunternehmen von der mechanischen Drosselklappensteuerung auf die elektronische Drosselklappensteuerung umstellten. Wenn Ihr Fuß zuvor das Gaspedal berührte, war er mit einem Kabel verbunden, das direkt zum Motor führte, sodass der Motor entscheiden konnte, wie viel Kraftstoff eingespritzt werden sollte, je nachdem, ob Sie das Pedal streichelten, es auf den Boden drückten oder höchstwahrscheinlich irgendwo dazwischen. Jetzt sendet ein elektronischer Sensor am oder in der Nähe des Gaspedals ein Signal über eine elektrische Leitung an das Motormanagementsystem, das Ihren Gaskontakt auswertet und dann ein Signal an den Motor sendet, um die Kraftstoffdosierung anzupassen.

Ein Teil des Startvorgangs des ECM besteht darin, die Position der Drosselklappe im Leerlauf zu kalibrieren – mit anderen Worten, sich selbst und die Drosselklappe daran zu erinnern, wie der Motor laufen soll, wenn ihm kein Gas gegeben wird. Dies hilft, einen ungleichmäßigen Leerlauf zu kontrollieren und zu verhindern. Wenn sich nicht alle beteiligten Sensoren auf die richtige Position einigen, sendet der Computer ein Signal an Motor und Getriebe, um im Notlaufmodus zu laufen (um zu verhindern, dass der Fahrer hohe Geschwindigkeiten erreicht, die außer Kontrolle geraten könnten) und sendet auch eine Warnung zum Kombiinstrument. Die Idee ist, dass es gut genug läuft, um zu einer Werkstatt zu gelangen, aber Sie nicht am Straßenrand festsitzen.

Das ECM stellt auch sicher, dass das Auto die Emissionsnormen erfüllt, indem es das Kraftstoffgemisch überwacht und regelt, um sicherzustellen, dass der Motor nicht zu fett läuft und Schadstoffe über die festgelegten Parameter hinaus ausstößt. Und da all diese Sensoren bereits vorhanden sind, ist das ECM häufig für die Verwaltung von Funktionen wie Antiblockierbremsen, Tempomat und Diebstahlschutz verantwortlich.

Das hört sich nach viel an, um gerade zu bleiben, nicht wahr? Obendrein durchläuft das Motorsteuergerät, die Einheit oder was auch immer Sie, jedes Mal, wenn Sie das Auto einschalten, einen Neukalibrierungstest, nur um sicherzustellen, dass die Signale nicht gekreuzt werden.

Das ECM ist ein Computer und verfügt über viele der gleichen Teile wie der Computer, den Sie zu Hause oder am Arbeitsplatz haben. Es gibt einen Mikroprozessor, der Sensoreingaben so schnell empfängt, interpretiert und darauf reagiert, wie sie auftreten. Und es besteht aus Hardware (einer hübschen Standardplatine ), die mit Software codiert ist (ein Programm, das dem Auto sagt, wie es fahren soll).

Die Motorsteuerungssysteme werden nicht wirklich vom Autohersteller entworfen – sie sind eine der Komponenten, die beschafft und dann angepasst werden. Nur eine Handvoll OEMs (Original Equipment Manufacturers) stellen ECM-Systeme für Autos her. Jede Marke und jeder Typ kann an die Spezifikationen des Automobilherstellers angepasst werden. Ein ECM muss jedoch von den Herstellern konfiguriert werden, damit ein Auto unter Berücksichtigung der Motorspezifikationen und anderer Faktoren optimal funktionieren kann. Obwohl OEM-Lieferanten eine Vielzahl von Motorcomputerprodukten mit unterschiedlichen Vorteilen und Funktionen anbieten, kann dasselbe System so eingestellt werden, dass es mit einer Reihe verschiedener Autos funktioniert. Als Ausgangspunkt werden sie jedoch in Kategorien wie Kraftstofftyp (Benzin oder Diesel), Motorgröße usw. unterteilt.

Ein ECM ist ein ziemlich einfaches Autoteil – um seine Bedeutung nicht zu schmälern, aber es ist nicht die Art von Merkmal, das ein Autokäufer verwenden würde, um sich zwischen verschiedenen Modellen zu entscheiden. Es ist einfach da. Eine Ausnahme von dieser Regel sind modifizierte Autos, die ein programmierbares ECM ausführen müssen. Wir haben bereits MegaSquirt als ein solches Beispiel erwähnt (weil es den einprägsamsten Namen hat) – dieses System wurde speziell für die Verwaltung der benutzerdefinierten Kraftstoffeinspritzung entwickelt. Es gibt zahlreiche andere mit weniger farbenfrohen Spitznamen, die Ihnen helfen können, wenn Ihre individuellen Anforderungen an das Motormanagement beispielsweise auf ein wirklich hochwertiges Abgassystem (regulieren Sauerstoff und Emissionen) oder Aftermarket -Turbolader zurückzuführen sind(um den Lufteinlass des Motors im Auge zu behalten). Einige davon ersetzen das reguläre ECM, während andere ständig mit zusätzlichen Geräten, wie zusätzlichen Messgeräten oder sogar zusätzlichen Computern, versorgt und gepflegt werden müssen. (Erinnern Sie sich an Paul Walker, der in „The Fast and the Furious“ Rennen fuhr und den Laptop anschrie, der seine nitrosen Einspritzdüsen überwachte, anstatt tatsächlich die Straße zu beobachten?)

Die gute Nachricht ist, dass Sie sich nicht allzu sehr mit den Unterschieden zwischen OEM-Motorcomputern befassen müssen, es sei denn, Sie suchen nach einem benutzerdefinierten ECU oder ECM für einen bestimmten Zweck, wie z. B. ein Wochenendspielzeug oder ein Trailbike. Sie sind alle so konzipiert, dass sie die gleichen Grundfunktionen erfüllen, und Sie haben sowieso keine Wahl darüber, was ursprünglich in Ihrem Auto war.

Unabhängig von den Unterschieden zwischen verschiedenen Automodellen und verschiedenen ECMs bleiben die Eingaben in jedem System ziemlich gleich. Das ECM hat die Aufgabe, Kraftstoff bereitzustellen und Emissionen zu regulieren, aber es muss noch viel passieren, damit das funktioniert. Wir haben bereits über die spezifischen Aufgaben des ECM gesprochen, aber das vereinfacht den Prozess etwas zu sehr. Das ECM überwacht und regelt normalerweise den Drosselklappensensor, der dem Motor mitteilt, wie viel Luft und Kraftstoff gemischt werden müssen, um Leistung zu erzeugen. der Kühlmitteltemperatursensor, der den Motor informiert, wenn er zu heiß läuft (und den Fahrer über die Instrumententafelleuchte warnt); der Spannungsregler, der verfolgt und anpasst, wie viel Strom durch das Auto geschickt wird; die Einspritzdüsen, die genau im richtigen Moment Kraftstoff für eine optimale Leistungsentfaltung liefern; die Positionssensoren für Nockenwelle und Kurbelwelle, die die Zyklen des Motors erkennen; der Luftmassenmesser und der MAP-Sensor (Manifold Absolute Pressure), die verschiedene Arten überwachen, wie Luft den Motor beeinflusst; der Sauerstoffsensor, der die Abgasqualität misst; Leerlaufregelung; der AGR-Ventilsensor, der auch bei Emissionen hilft, und die Zündsteuerung, die die Zündkerzen regelt.

Und all dies geschieht gleichzeitig, während sich das Auto bewegt – und die Reaktionen müssen sofort erfolgen. Es ist also ein wenig nervenaufreibend zu glauben, dass das ECM wie jedes andere Autoteil kaputt gehen kann. Die Folgen könnten schwerwiegender sein, als beispielsweise der Prozessor Ihres Laptops zu scheißen.

Zunächst einmal, verwechseln Sie das Ersetzen eines ECM nicht mit dem Reparieren eines. Das Endergebnis mag das gleiche sein – Sie können Ihr Auto schließlich wieder fahren – aber Motorsteuermodule und -einheiten gehen manchmal kaputt, und sie sind nicht wirklich dafür ausgelegt, repariert zu werden – zumindest nicht vom Besitzer oder von einem durchschnittlichen Mechaniker. Es sollte nicht allzu schwer sein, ein fehlerhaftes ECM gegen ein neues auszutauschen, aber das ist so benutzerfreundlich, wie dieser Prozess nur sein kann. Ganz einfach, es erfordert Fachwissen und spezielle Werkzeuge, um ein ECM zu reparieren, nicht zu ersetzen.

Um ein ECM tatsächlich zu reparieren, muss das Gerät zerlegt und einige ziemlich detaillierte, präzisionskritische Elektronikarbeiten durchgeführt werden. Es ähnelt der Reparatur des Motherboards in einem Desktop-Computer – vorausgesetzt, es kann alles repariert werden. Einige Experten empfehlen, das Gerät zu entfernen und zu öffnen und zu schnüffelnSuchen Sie nach den verräterischen Anzeichen von elektrischen Schäden (wenn Sie es noch nie zuvor gerochen haben, können Sie sich glücklich schätzen - aber Sie werden wahrscheinlich immer noch in der Lage sein, den chemischen Geruch von verbranntem Metall zu identifizieren). Auch wenn Korrosion durch Säure- oder Feuchtigkeitsschäden vorhanden ist, ist diese wahrscheinlich leicht sichtbar. Wenn Sie nicht vorhaben, die Reparaturen selbst durchzuführen, besteht der einzige Vorteil dieses Schritts darin, dass Sie wissen, dass Sie mit Ihrer Diagnose auf dem richtigen Weg sind. Das Fehlen solcher Beweise bedeutet jedoch nicht, dass die ECM in Ordnung ist. Verstanden?

Sie haben die Wahl, ein neues ECM zu kaufen oder Ihr altes einzusenden und auf die Reparatur zu warten (und Sie können wahrscheinlich erraten, welches weniger kostet). Selbst wenn Sie oder Ihr Mechaniker vermuten, dass das ECM die Ursache Ihrer Probleme sein könnte, sollten Sie alle anderen potenziellen Probleme beheben und beseitigen, bevor Sie das ECM herausziehen und ein neues installieren. Der Austausch kann zwischen mehreren hundert und mehreren tausend Dollar kosten und kann komplizierter (und teurer) werden, wenn das ECM modifiziert werden muss, um Sicherheitssysteme, intelligente Schlüssel, Wegfahrsperren oder andere elektronische Komponenten aufzunehmen, die speziell für Ihr Auto konfiguriert sind . Und vergessen Sie nicht, dass viele ECM-Reparaturdienste gerne ein Gerät zurücksenden, von dem sie feststellen, dass es nicht mehr repariert werden kann (wenn bestimmte Bereiche des Prozessors beschädigt wurden, können wichtige Daten nicht abgerufen werden).

Es ist erwähnenswert, dass genau wie ein schlechtes ECM alle möglichen elektrischen Probleme verursachen kann, auch das Gegenteil gilt – fehlerhafte oder schlecht funktionierende Sensoren können Ihr ECM tatsächlich beschädigen. Dies ist ein weiteres Argument dafür, eine gründliche Fehlerbehebung durchzuführen, bevor Sie die Ursache eines Problems annehmen. Wenn Sie wissen, dass Sie einen oder zwei defekte Sensoren haben, lassen Sie sie so schnell wie möglich ersetzen.

Nachdem ich diesen Artikel recherchiert habe, ist mir der Unterschied zwischen einem ECM (Motorsteuergerät) und einem ECU (Motorsteuergerät) immer noch nicht ganz klar. Von den beiden Begriffen scheint ECU am beliebtesten zu sein. Google verifiziert seine Präferenz für ECU, indem es detailliertere Suchergebnisse liefert, während einige andere Quellen das ECM als eine Unterkategorie von ECUs zu behandeln scheinen.

In der Praxis bin ich mir nicht sicher, ob es wirklich wichtig ist. Das ist die Schlussfolgerung, die ich ziehe, wenn seriöse Quellen (wie Kfz-Reparaturhandbücher und alteingesessene Technologiepublikationen) die Begriffe synonym verwenden. Mike Allen von Popular Mechanics, einer meiner Lieblingsexperten, wenn es darum geht, dem durchschnittlichen Amerikaner die Feinheiten des Automobils zu erklären, hat das Problem gelegentlich umgangen, indem er das System als "Motormanagement-Computer" bezeichnet hat. Ein solcher Hinweis war in einem Artikel über die Gegenreaktion auf Toyota, als 2010 festgestellt wurde, dass eine Handvoll seiner Autos scheinbar von selbst beschleunigten – mit anderen Worten, er brach ein kompliziertes Thema für neugierige Menschen zusammen es, aber es musste die Situation auf den grundlegendsten Ebenen erklärt werden. (Erinnerst du dich daran? Ein Haufen Toyota-Besitzer, behaupteten, ihre Autos könnten ohne Vorwarnung selbstständig beschleunigen und alle Versuche, sie aufzuhalten, scheiterten. Das Problem wurde fehlerhaften automatischen Drosselklappensteuerungen zugeschrieben, die schlechte Signale an fehlerhafte ECUs sendeten – oder so ähnlich –, aber nie endgültig abgeschlossen.)

Wenn Sie also diesen Artikel gefunden haben, indem Sie nach „Motorsteuergerät“ oder einer anderen Kombination verwandter Begriffe gesucht haben, hoffe ich, dass dies die Verwirrung beseitigt. Und für das, was es wert ist, hat Mike Allen es auch geschafft, in einfachen Worten zu erklären, warum das ECU auf einem Haufen Camrys, Corollas und Avalons einfach nicht mit der von den Medien berichteten Rate versagen konnte.

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Quellen

Ursprünglich veröffentlicht: 8. Mai 2012

Was ist ein Motorsteuergerät?

Was macht das Motorsteuergerät?

Kann ein Motorsteuergerät repariert werden?

Was sind die Symptome eines defekten Motorsteuergeräts?

Wie viel kostet der Austausch eines Motorsteuergeräts?