Funktionsweise des Motorsteuergeräts

Das ECM ist im Grunde ein Bordcomputer in Ihrem Auto - es besteht aus Hardware (einer hübschen Standardplatine), die mit Software (einem Programm, das dem Auto sagt, wie es läuft) codiert ist. Weitere Bilder von Computerhardware anzeigen. Stockbyte / Getty Images

Von all den Dingen, die mit einem Auto schief gehen können, sind elektrische Systemfehler einige der verrücktesten. Sie sind schwer zu verfolgen, kommen und gehen oft nach Belieben (was die bevorzugte Copout-Antwort des Mechanikers ermöglicht: "Problem konnte nicht repliziert werden"), und die Symptome treten oft weit von der Quelle entfernt auf. Manchmal scheinen die Symptome elektrischer Probleme nicht einmal elektrischer Natur zu sein. Und was solltest du dann tun??

Das Motorsteuergerät kann einige Hinweise verraten, auch nur im Namen. 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 Sie aufzuklären, waren Sie zumindest nicht die Ersten, die diese Fragen gestellt haben. Wenn Sie "elektronisches Steuermodul" oder das bekanntere Akronym ECM in das Suchfeld eingeben, werden Sie vorsichtig zur Seite ECU (Motorsteuergerät) weitergeleitet. Und von dort aus kann es verwirrend werden, weil es ein ganzes Rattennest elektrischer Terminologie gibt, das verfolgt und durchsucht werden kann. Manchmal ist das Motorsteuergerät für Probleme verantwortlich, die oft als "mechanisch" angesehen werden, wie Motorgeräusche oder Probleme mit dem reibungslosen Motor. Wenn Sie oder Ihr Mechaniker verrückt werden und herausfinden möchten, warum Ihr Auto nicht fährt, kann dies daran liegen, dass das ECM Ihres Autos nur müde ist und alles Aufmerksamkeit benötigt.

Wenn Sie relativ grundlegende Fragen zu den elektrischen Funktionen Ihres Autos haben, wird wahrscheinlich ein allgemeines System oder Programm ausgeführt, das seit dem Bau Ihres Autos vorhanden ist. (Wir gehen beispielsweise davon aus, dass Sie keine maßgeschneiderte, kompakte MegaSquirt-Spezialeinspritzung aus zweiter oder dritter Hand gekauft haben, um einen übergroßen Turbolader in der Reihe zu halten - oder dass Ihr Auto alltägliche Fahrfunktionen ausführen kann, ohne ständig darauf zu achten ein Laptop auf dem Beifahrersitz.)

Inhalt

1. Funktionen des Motorsteuergeräts
2. Motorsteuergerät-Technologie
3. Reparaturen am Motorsteuergerät
4. Anmerkung des Verfassers

Das Motorsteuergerät steuert im Wesentlichen den Schnittpunkt der für die Energieerzeugung erforderlichen Bestandteile des Motors - Kraftstoff, Luft und Funken. Das klingt einfach, so wie ein Motor selbst einfach klingt, wenn man ihn in wirklich grundlegende Begriffe zerlegt. Das ECM erledigt seine beträchtliche Aufgabe jedoch, indem es ständig ein großes Netzwerk von Sensoren rund um das Fahrzeug überwacht, um sicherzustellen, dass die Bedingungen innerhalb des normalen Betriebsbereichs liegen. Wenn etwas schief geht, passt das ECM die Bedingungen an oder wenn dies nicht möglich ist, läuft das Auto nicht richtig oder überhaupt nicht. Wenn ein Problem auftritt, speichert das ECM einen Fehlercode, damit dieser von einem Mechaniker (mit einem speziell für diesen Zweck entwickelten Scanner) diagnostiziert werden kann, und löst die Überprüfung des Motorlichts aus, damit der Fahrer weiß, dass etwas nicht stimmt.

Neuere Motorcomputersysteme verfügen außerdem 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 Softwareupdates auf Ihrem Computer)..

Eine der jüngsten Aufgaben (jedenfalls in den letzten zehn Jahren), die an den Motorcomputer delegiert wurden, kam erst zustande, als Automobilunternehmen von der mechanischen Drosselklappensteuerung auf die elektronische Drosselklappensteuerung umstellten. Zuvor war Ihr Fuß, als er das Gaspedal berührte, mit einem Kabel verbunden, das direkt zum Motor führte, damit der Motor entscheiden konnte, wie viel Kraftstoff eingespritzt werden soll, je nachdem, ob Sie das Pedal gestreichelt, auf den Boden gedrückt oder auf den Boden gedrückt haben höchstwahrscheinlich irgendwo dazwischen. Jetzt sendet ein elektronischer Sensor am oder in der Nähe des Gaspedals ein Signal über ein elektrisches Kabel an das Motormanagementsystem, das Ihren Drosselkontakt auswertet und dann ein Signal an den Motor sendet, um die Kraftstoffdosis anzupassen.

Ein Teil des Startvorgangs des ECM besteht darin, die Position der Drossel im Leerlauf zu kalibrieren - mit anderen Worten, erinnern Sie sich und die Drossel daran, 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 den Motor und das Getriebe, um im Notlaufmodus zu laufen (wodurch verhindert wird, dass der Fahrer hohe Geschwindigkeiten erreicht, die außer Kontrolle geraten könnten), und sendet auch einen Alarm zum Kombiinstrument. Die Idee ist, dass es gut genug läuft, um zu einer Reparaturwerkstatt zu gelangen, aber Sie nicht am Straßenrand festsitzt.

Das ECM stellt außerdem sicher, dass das Auto die Emissionsstandards erfüllt, indem es das Kraftstoffgemisch überwacht und reguliert, um sicherzustellen, dass der Motor nicht zu fett läuft und Schadstoffe über die festgelegten Parameter hinaus emittiert. Und mit all diesen bereits vorhandenen Sensoren ist das ECM häufig für die Verwaltung von Funktionen wie Antiblockierbremsen, Tempomat und Diebstahlschutz verantwortlich.

Das klingt nach viel, um gerade zu bleiben, nicht wahr? Darüber hinaus durchläuft das Motorsteuergerät, die Motoreinheit oder was auch immer Sie jedes Mal, wenn Sie das Auto einschalten, einen Neukalibrierungstest, 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 bei der Arbeit haben. Es gibt einen Mikroprozessor, der Sensoreingänge so schnell wie möglich empfängt, interpretiert und darauf reagiert. Und es besteht aus Hardware (eine hübsche Standardplatine), die mit Software codiert ist (ein Programm, das dem Auto sagt, wie es läuft)..

Die Motorsteuerungssysteme wurden nicht wirklich vom Autohersteller entwickelt - 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 eine optimale Leistung erbringen kann. Obwohl OEM-Zulieferer eine Vielzahl von Motorcomputerprodukten mit unterschiedlichen Vorteilen und Merkmalen anbieten, kann dasselbe System so eingestellt werden, dass es mit einer Reihe verschiedener Fahrzeuge funktioniert. Als Ausgangspunkt werden sie jedoch in Kategorien wie Kraftstoffart (Benzin oder Diesel), Motorgröße usw. unterteilt.

Ein ECM ist ein ziemlich einfaches Autoteil - um seine Bedeutung nicht zu verringern, aber es ist nicht die Art von Funktion, die ein Autokäufer verwenden würde, um sich zwischen verschiedenen Modellen zu entscheiden. Es ist einfach da. Eine Ausnahme von dieser Regel bilden modifizierte Fahrzeuge, die ein programmierbares ECM ausführen müssen. Wir haben MegaSquirt bereits als ein solches Beispiel erwähnt (weil es den denkwürdigsten Namen hat) - dieses System wurde speziell für die Ausführung eines benutzerdefinierten Kraftstoffeinspritzungsmanagements entwickelt. Es gibt zahlreiche andere mit weniger farbenfrohen Monikern, die Ihnen helfen können, wenn Ihre individuellen Anforderungen an das Motormanagement beispielsweise auf ein wirklich hochwertiges Abgassystem (Regulierung von Sauerstoff und Emissionen) oder Turbolader für den Aftermarket (um den Lufteinlass des Motors zu überwachen) zurückzuführen sind ). Einige davon ersetzen das reguläre ECM, während andere ständig mit zusätzlichen Ausstattungen wie zusätzlichen Messgeräten oder sogar zusätzlichen Computern versorgt und gepflegt werden müssen. (Erinnern Sie sich daran, wie Paul Walker in "The Fast and the Furious" Rennen gefahren ist und den Laptop angeschrien hat, der seine nitrosen Injektoren überwacht, anstatt tatsächlich die Straße zu beobachten?)

Die gute Nachricht ist, dass Sie sich nicht zu sehr mit den Unterschieden zwischen OEM-Motorcomputern befassen müssen, es sei denn, Sie suchen nach einem benutzerdefinierten Steuergerät oder Steuergerät für einen bestimmten Zweck, z. B. ein Wochenend-Bahnspielzeug oder ein Trailbike. Sie sind alle so konzipiert, dass sie die gleichen Grundfunktionen erfüllen, und Sie haben sowieso keine Wahl, was ursprünglich in Ihrem Auto enthalten 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 dies funktioniert. Wir haben bereits über die spezifischen Aufgaben des ECM gesprochen, aber das vereinfacht den Prozess etwas zu sehr. Das ECM überwacht und reguliert normalerweise den Drosselklappenstellungssensor, der dem Motor mitteilt, wie viel Luft und Kraftstoff gemischt werden müssen, um Leistung zu erzeugen. der Kühlmitteltemperatursensor, der den Motor darüber informiert, ob er zu heiß läuft (und den Fahrer über die Instrumententafelanzeige benachrichtigt); der Spannungsregler, der verfolgt und einstellt, wie viel Strom durch das Auto gesendet wird; die Kraftstoffinjektoren, die Kraftstoff genau zum richtigen Zeitpunkt für eine optimale Leistungsabgabe bereitstellen; die Positionssensoren für die Nockenwelle und die Kurbelwelle, die die Motorzyklen identifizieren; der Luftmassenmesser und der MAP-Sensor (Krümmer-Absolutdruck), die verschiedene Auswirkungen von Luft auf den Motor überwachen; der Sauerstoffsensor, der die Abgasqualität misst; Leerlaufsteuerung; der AGR-Ventilsensor, der auch bei den Emissionen hilft, und die Zündsteuerung, die die Zündkerzen reguliert.

Und das alles auf einmal, 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 schlecht werden kann. Die Konsequenzen sind möglicherweise schwerwiegender als beispielsweise der Prozessor Ihres Laptops.

Es sind spezielle Kenntnisse und spezielle Werkzeuge erforderlich, um ein ECM zu reparieren und nicht zu ersetzen. Jupiterimages / Comstock Images / Getty Images

Verwechseln Sie zunächst nicht das Ersetzen eines ECM mit dem Reparieren eines ECM. Das Endergebnis könnte dasselbe sein - Sie können Ihr Auto schließlich wieder fahren -, aber Motorsteuerungsmodule und -einheiten werden manchmal schlecht und sie sind nicht wirklich für Reparaturen ausgelegt - zumindest nicht vom Eigentümer oder von einem durchschnittlichen Mechaniker. Es sollte nicht zu schwierig sein, ein fehlerhaftes ECM gegen ein neues auszutauschen, aber das ist ungefähr so ​​benutzerfreundlich, wie dieser Prozess nur sein kann. Ganz einfach, es sind spezielle Kenntnisse und spezielle Werkzeuge erforderlich, um ein ECM zu reparieren, nicht zu ersetzen.

Um ein ECM tatsächlich reparieren zu können, 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 nach verräterischen Anzeichen von elektrischen Schäden zu suchen (wenn Sie es noch nie zuvor gerochen haben, können Sie sich glücklich schätzen - aber Sie können wahrscheinlich immer noch den chemischen Geruch von verbranntem Metall erkennen ). Wenn Korrosion durch Säure- oder Feuchtigkeitsschäden auftritt, ist diese wahrscheinlich gut 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 das ECM in Ordnung ist. Verstanden?

Sie können ein neues ECM kaufen oder Ihr altes einsenden und warten, bis es repariert ist (und Sie können wahrscheinlich erraten, welches weniger kostet). Selbst wenn Sie oder Ihr Mechaniker den Verdacht haben, dass das ECM die Ursache für Ihre Probleme ist, sollten Sie alle anderen potenziellen Probleme beheben und beseitigen, bevor Sie das ECM ziehen und ein neues installieren. Der Austausch kann zwischen mehreren hundert und mehreren tausend Dollar kosten und kann komplizierter (und teurer) werden, wenn das ECM an Sicherheitssysteme, Smart Keys, Wegfahrsperren oder andere elektronische Geräte angepasst werden muss, 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 irreparabel ist (wenn bestimmte Bereiche des Prozessors beschädigt wurden, können wichtige Daten nicht abgerufen werden). Dies mag zunächst verwirrend erscheinen - Sie fragen sich vielleicht, welchen Zweck ein vollständig gebratenes ECM möglicherweise erfüllen könnte -, aber denken Sie daran, dass das Gerät alle Arten von persönlichen Daten aus Ihrem Auto speichert, die manche Leute möglicherweise nicht für immer zufällig herumhängen lassen möchten Warenhaus.

Es ist erwähnenswert, dass genau wie ein schlechtes ECM alle möglichen elektrischen Probleme verursachen kann, auch das Gegenteil der Fall ist - fehlerhafte oder fehlerhafte Sensoren können Ihr ECM tatsächlich beschädigen. Dies ist ein weiteres Argument für eine gründliche Fehlerbehebung, bevor die Ursache eines Problems angenommen wird. Wenn Sie wissen, dass Sie einen oder zwei fehlerhafte Sensoren haben, lassen Sie diese so schnell wie möglich ersetzen.

Nachdem ich diesen Artikel recherchiert habe, ist mir der Unterschied zwischen einem ECM (Motorsteuergerät) und einem Steuergerät (Motorsteuergerät) immer noch nicht ganz klar. Von den beiden Begriffen scheint ECU am beliebtesten zu sein. Google überprüft seine Präferenz für Steuergeräte, indem es detailliertere Suchergebnisse liefert, während einige andere Quellen das Steuergerät als Unterkategorie von Steuergeräten 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 austauschbar verwenden. Mike Allen von Popular Mechanics, eine meiner Lieblingsautoritäten bei der Erklärung von Fahrzeugkomplikationen für den Durchschnittsamerikaner, hat das Problem gelegentlich umgangen, indem er das System als "Motormanagement-Computer" bezeichnet hat. Ein solcher Hinweis war in einem Artikel über die Gegenreaktion gegen Toyota zu finden, als 2010 festgestellt wurde, dass eine Handvoll seiner Autos scheinbar von selbst beschleunigten - mit anderen Worten, er brach ein kompliziertes Problem für Leute auf, die neugierig waren es brauchte aber die Situation auf den grundlegendsten Ebenen erklärt. (Erinnern Sie sich daran? Eine Reihe von Toyota-Besitzern behauptete, ihre Autos könnten ohne Vorwarnung selbstständig beschleunigen, und alle Bemühungen, sie zu stoppen, scheiterten. Das Problem wurde auf fehlerhafte automatische Drosselklappensteuergeräte zurückgeführt, die schlechte Signale an fehlerhafte Steuergeräte sendeten - oder so ähnlich - aber nie endgültig abgeschlossen.)

Wenn Sie 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 Steuergerät auf einer Reihe von Camrys, Corollas und Avalons einfach nicht mit der von den Medien gemeldeten Geschwindigkeit versagt haben konnte.

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Quellen

• Allen, Mike. "10 Auto-Rätsel gelöst: Fragen und Antworten der Expert Car Care Clinic." Beliebte Mechanik. 8. September 2009. (18. April 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/how-to/repair-questions/4330138
• Allen, Mike. "Anatomie von Toyotas Problempedal: Mechaniker-Tagebuch." Beliebte Mechanik. 3. März 2010. (14. April 2012) http://www.popularmechanics.com/_mobile/cars/news/industry/4347704
• Allen, Mike. "Toyota Sudden Acceleration Backlash." Beliebte Mechanik. 8. März 2010. (22. April 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/news/industry/toyotarecalelectronics2010
• Delphi. "Delphi MT80 Motorsteuergerät." (14. April 2012) http://delphi.com/manufacturers/auto/powertrain/gas/ecm/mt80/
• ECM - ToGo. "ECM Tech Info." 2012. (24. April 2012) http://www.ecmtogo.com/ECMTips2.htm
• ECM - ToGo. "Entfernen des Getriebesteuergeräts des elektronischen Steuergeräts ECM ECU TCU." 2012. (24. April 2012) http://www.ecmtogo.com/removing_ecm.htm