Steuergeräte im Auto sind das Gehirn moderner Fahrzeuge. Sie verarbeiten Daten, die sie von Sensoren erhalten und regeln eine Vielzahl von Abläufen automatisch. Steuergeräte sind kleine Hightech-Komponenten in der komplexen Technik heutiger Autos.
Gerade für Autofreaks und Tuningfans bieten Steuergeräte die Möglichkeiten für individuelle Anpassungen. Auf der anderen Seite machen Steuergeräte eine präzise Fehlersuche möglich. Steuergeräte liefern wertvolle Hinweise über den Zustand des Autos – das ist beispielsweise bei Gebrauchtwagen von Nutzen, wenn der Käufer sich ein Bild über das Fahrzeug machen möchte.
Fahrzeuge und deren Elektronik unterliegen, wie so viele andere Bereiche im Leben, der Digitalisierung. Und vor allem E-Autos und vernetzt Fahrzeuge sind ohne elektronische Steuergeräte nicht mehr vorstellbar.
Überblick: Was sind Steuergeräte?
Steuergeräte können als Elektronische Kontrolleinheit definiert werden – abgekürzt mit ECU für „Electronic Control Unit“.
ECUs übernehmen verschiedene Aufgaben, wie Regeln und Steuern aber auch die Überwachung von Fahrzeugfunktionen. In einem modernen Fahrzeug können zwischen 50 und 100 Steuergeräte verbaut sein.
Beispiele
- Motorsteuergerät
- ABS-Steuergerät
- Airbag-Steuergerät
- Infotainment
Das Bordnetzwerk integriert die Steuergeräte zum Kommunizieren und über Bussysteme. Unterschieden werden dezentrale von zentralen Steuergeräten.
| Infobox: „Wusstest du, dass ein moderner BMW über 100 Steuergeräte besitzt?“ |
Wichtige Steuergeräte im Detail
Motorsteuergerät (ECU): Diese ECU regelt die Einspritzung des Treibstoffs, die Zündung und das Abgasverhalten. Des Weiteren hat das Motorsteuergerät Einfluss auf Verbrauch, Abgase und Leistung. Tuningfans haben im Motorsteuergerät Potenzial für Chiptuning und Kennfeldoptimierung. Auch die Sensorik für die Lambda-Sonde und den Luftmassenmesser ist im Motorsteuergerät beteiligt, zudem der Klopfsensor.
Getriebesteuergerät: Das Gerät steuert beim Automatik-Fahrzeugen das Automatik-Schaltverfahren, beispielsweise Sportmodus, Eco-Modus und Launch Control. Das Getriebesteuergerät passt sich an den Fahrstil des Fahrers an. Möglich machen das lernfähige Algorithmen. Die ECU fürs Getriebe ist relevant bei DSG (Direkt-Schalt-Getriebe) und CVT (Stufenloses Automatikgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe).
Komfortsteuergeräte: Mit diesen Steuergeräte werden beispielsweise Fenster hochgefahren bzw. runtergelassen, Sitze verstellt und die Klimaanlage geregelt. Komfortsteuergeräte sind über CAN-Busse vernetzt, dem Controller Area Network. Damit lassen sich Komfortelemente wie Sitzposition, Spiegel und Ambientebeleuchtung regeln. Auch Keyless Entry und Soft-Close werden über Komfortsteuergeräte geregelt.
Sicherheitssteuergeräte: regeln unter anderem ABS, ESP und die Airbags. Für den TÜV sind Sicherheitssteuergeräte und deren Fehlerspeicher relevant. Die Sicherheits-ECUs steuern überdies: Notbremsassistent, Spurhalteassistent und Totwinkelwarner. Zudem erfolgt die Kommunikation mit Sensoren, beispielsweise von Radar, Kamera und Ultraschall.
Diagnose und Tuning
Der Zugang zu den Steuergeräten erfolgt über den Standard der OBD-II Schnittstelle.
| Infobox: OBD steht für On-Board-Diagnose – ein Zugangspunkt für Schrauber und Profis. |
Der Speicher lässt sich über OBD-II auslesen und löschen. Tuning kann Risiken bergen, wie Garantieverlust und rechtliche Folgen. Autofreaks und Tuningfans müssen sich daher umfassend informieren über was geht, und was verboten ist.
Vernetzung und Kommunikation
Steuergeräte kommunizieren über den CAN-Bus, LIN-Bus oder FlexRay. Der Datenfluss zwischen Steuergeräten funktioniert über Gateways. Hier kommen Sicherheitsaspekte ins Spiel in Bezug auf den Schutz vor Manipulation oder Hacking. Ethernet im Fahrzeug nimmt an Bedeutung zu.
| Zeitstrahl: Entwicklung der Steuergeräte |
| 1980er: Erste Motorsteuergeräte |
| 1996: Einführung OBD-II in den USA |
| 2000er: Vernetzung über CAN-Bus |
| Heute: Over-the-Air Updates, KI-gestützte Steuerung |
| Zukunft: Software-defined Vehicles (SDV) mit zentraler Recheneinheit |
Zukunft der Steuergeräte
Was ist besser? Zentrale Steuergeräte oder die Verteilung der Steuergeräte über die Fahrzeugarchitektur? Wird Künstliche Intelligenz und Machine Learning in die Fahrzeugsteuerung Einfluss nehmen? Welche Fortschritte verzeichnet die Entwicklung im autonomen Fahren?
Halten wir am Ende fest
Das digitale Herz moderner Fahrzeuge schlägt in den Steuergeräten, den ECUs. Wer Steuergeräte Verstehen lernt, kann die Autos von morgen besser verstehen.
FAQ
Was passiert, wenn ein Steuergerät ausfällt?
Es kommt auf die Funktion an, die das ausgefallene Steuergerät übernimmt. So können zur Folge eines Ausfalls Komfortverluste eintreten, aber auch ein Totalausfall. Der Austausch von elektronischen Steuergeräten im Fahrzeug ist nicht selten eine kostspielige Sache. Reparatur und Gebrauchtteile sind gute Alternativen. Eine ESP Steuergerät Reparatur ist dabei durchaus im Rahmen.
Wie finde ich heraus, welche Steuergeräte mein Auto hat?
Hierbei unterstützen Diagnosegeräte und die Herstellerdokumentation. In einigen Apps werden sogar live-Daten von Steuergeräten und deren IDs angezeigt.
Sind Steuergeräte bei E-Autos anders?
Definitiv anders, da der Fokus auf Batterie-Management, Rekuperation und Lademanagement liegt. Hochvolt-Komponenten erfordern spezielle Sicherheitsmaßnahmen.
(Bildquelle: Pixabay.com – CC0 Public Domain)
