Motorsteuerung

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Eine Motorsteuerung ist ein eigens entwickelter Computer (Motorsteuergerät), der die Steuerung der Zündung und elektronischer Einspritzanlagen übernimmt. Bei moderneren Verbrennungsmotoren werden außerdem mit der elektronischen Drosselklappe und dem Luftmassensensor 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. Vorteilhaft kann aber auch sein, Motorsteuerungen mit FPGAs auszuführen, da diese bei Bedarf interne Mikroprozessoren per Programm enthalten können, aber gleichzeitig auch die Möglichkeit bieten, digitale Funktionen schneller auszuführen. Soweit die Stückzahlen es erlauben, findet man auch in ASICs integrierte Mikrocontroller.

Charakteristisch für einen Motorsteuerungscomputer ist das integrierte Interface für analoge und digitale Eingangssignale von Sensoren und Ausgangssignale für Aktoren. Typische Eingangssignale sind unter anderem die Motordrehzahl, der Drosselklappenwinkel, die Luftmasse, verschiedene Temperaturen und Drücke sowie das Klopfsensorsignal. Typische Ausgangssignale aktivieren die Zündung und die Einspritzventile sowie bei modernen Motoren unter anderem den Drosselklappensteller, das Abgasrückführungsventil, den Turbolader und die Nockenwellenverstellung.