Kontrollenhet

Kontrollenhet

Kontrollenheter (ECU = elektronisk kontrollenhet eller ECM = elektronisk kontrollmodul ) er elektroniske moduler som hovedsakelig er installert på steder der noe må kontrolleres eller reguleres . Kontrollenheter brukes i alle tenkelige elektroniske områder i bilindustrien, samt for å kontrollere maskiner, systemer og andre tekniske prosesser. De er en del av de innebygde systemene .

Grunnleggende

Ved begynnelsen av elektronisk motorstyring ble kontrollenheter primært brukt til tenning; siden 1987 har de også blitt brukt til elektronisk kontroll av dieselmotorer. Siden rundt midten av 1990-tallet har mekaniske kontrollkonsepter i forbrenningsmotorer nesten blitt erstattet av elektroniske kontrollenheter.

Kontrollenheter som er synlige for brukeren i dag er speedometeret i sin nye form som et kombinasjonsinstrument sammen med turteller og forskjellige andre skjermer. Sensorer som tanknivåmålere og oljetrykkmålere er nå koblet til sine egne kontrollenheter som blant annet implementerer langvarig overvåking og også kontinuerlig overvåker funksjonen til selve sensoren ved å kontrollere utgangsverdiene.

funksjon

Kontrollenheter fungerer generelt i henhold til EVA-prinsippet . EVA står for input - prosessering - output. Sensorer er tilgjengelige for inngang . Disse bestemmer en fysisk parameter som B. hastighet, trykk, temperatur osv. Denne verdien sammenlignes med et settpunkt som er angitt eller beregnet i kontrollenheten. Hvis den målte verdien ikke samsvarer med den lagrede verdien, justerer kontrollenheten den fysiske prosessen ved hjelp av aktuatorer slik at de målte faktiske verdiene igjen samsvarer med målverdiene. Aktuatorene griper inn i en pågående prosess for å rette den.

Mens "elektroniske tenninger" de første årene var sammensatt av diskrete, analoge elektroniske kretser, er dagens kontrollenheter vanligvis forsynt med "selvintelligens"; det vil si at de består av en frittstående datamaskin i form av et innebygd system . Størrelsen på denne datamaskinen varierer betydelig avhengig av kompleksiteten i oppgavene, den spenner fra en en-brikkes løsning med en mikrokontroller (med innebygd RAM og ROM- minne) til flerprosessorsystemer med eget grafikkutgangssystem. Den programmering av de fleste kontrollenhetene som er installert i dag kan bli oppdatert av verkstedet hjelp omprogrammerbare flash minner .

Nettverk

I nåværende kjøretøy er kontrollenheter koblet til hverandre via forskjellige systembusser ( CAN , LIN , MOST , FlexRay , Ethernet ). På denne måten utveksler enhetene informasjonssystem hele systemet om driftsstatus og andre relevante data i kjøretøyet. I tillegg er den innebygde diagnosen eller et kjøretøydiagnosesystem koblet til via slike busser (og muligens K-linjen ) . Den kan også brukes til å kommunisere med kontrollenhetene utenfra ved å bruke såkalte diagnostiske enheter (alternativt med vanlige personlige datamaskiner pluss et passende grensesnitt ). Hovedspørsmålet her er om kontrollenheten har oppdaget og registrert feil i seg selv eller i sensorene som er koblet til den under de kontinuerlige selvtestene. Et verksted med en melding som "Kort til bakken ved tanksensoren" kan spare mye etterforskningsarbeid. Diagnostiske protokoller som KWP2000 eller UDS brukes ofte .

På grunn av den økende kompleksiteten og kravene til programvaren og behovet for kommunikasjon mellom kontrollenhetene, har OSEK-OS etablert seg i Tyskland som et sanntidsoperativsystem og kommunikasjonsstandard. Et annet tiltak er den økende standardiseringen av ECU-arkitekturene, for eksempel i utviklingspartnerskapet AUTOSAR .

I mellomtiden er det mer enn ti styreenheter fordelt over hele kjøretøyet i et vanlig kjøretøy. Moderne luksuslimousiner har noen ganger mer enn 100 kontrollenheter installert. Utvalget av mikrokontrollere som brukes, varierer fra 8 til 32 bit datamaskiner.

Utvikling og programvare

Kontrollenheter er sjelden utviklet og produsert av bilprodusenten. Disse er hovedsakelig utviklet av billeverandører på vegne av bilprodusenten.

For å sikre interoperabiliteten til de forskjellige kontrollenhetene i de forskjellige variantene av forskjellige bilmodeller, foreskriver bilprodusenten vanligvis bestemt programvareutstyr som leverandøren må bruke. Målet med dette standardiserte programvaresystemet er en jevn nettverksbygging og integrering av alle kontrollenheter i et samlet system.

Denne grunnleggende programvarekonfigurasjonen blir vanligvis referert til som standardkjernen til den respektive produsenten.

Et utviklingsmål er alltid å reagere riktig på påregnelige ekstreme situasjoner. Disse inkluderer fremfor alt underspenningen , som et spesielt tilfelle startspenningspulsen , samt ekstreme temperaturer i begge retninger.

litteratur

  • Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch GmbH: Automobile paperback. 25. utgave, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3528238763 (28. utgave 2014, ISBN 978-3658038007 )
  • Kurt-Jürgen Berger, Michael Braunheim, Eckhard Brennecke: Technology automotive engineering. 1. utgave, Verlag Gehlen, Bad Homburg vor der Höhe, 2000, ISBN 3-441-92250-6
  • Robert Bosch (red.): Autoelectrics Autoelectronics. 5. fullstendig revidert og utvidet utgave. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-528-23872-8
  • Werner Zimmermann og Ralf Schmidgall: Bussystemer i kjøretøyteknologi - protokoller, standarder og programvarearkitektur . 4. utgave, Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0907-0
  • Tomasz Betlejewski: Data og kontroll reparasjoner av tekniske applikasjoner av kontrollenheter i bilindustrien. Steuergerät24 Reparasjon . 1. utgave, Skiron Verlag, 2009

Se også

Commons : Bilcomputere  - samling av bilder, videoer og lydfiler