Steuergerät

Ein Steuergerät ist eine elektronische Baugruppe, die Messsignale von Sensoren empfängt, verarbeitet und Steuersignale an Aktuatoren ausgibt. Der Begriff wird allgemein für elektronische Regelsysteme verwendet, die in vielen Bereichen vorkommen, besonders in der Automobiltechnik und der Gebäude- sowie Industrieautomation. Typische Steuergeräte arbeiten als eingebettete Systeme mit Mikroprozessor, Speicher und Ein- /Ausgabeschnittstellen. In Fahrzeugen kommunizieren sie über Bussysteme wie CAN, LIN, FlexRay oder Ethernet und bilden vernetzte Regelkreise.

Im Auto kommen unterschiedliche Steuergeräte zum Einsatz, zum Beispiel Motormanagement-Steuergerät (ECU), Getriebesteuergerät (TCU), ABS/ESP-, Brems- und ACU (Airbag-Steuergerät), Bordnetz- bzw. Komfortsteuergeräte sowie Infotainment. Viele Geräte arbeiten eigenständig oder als Teil eines Netzwerks mit Gateway-Funktionen.

Die innere Struktur umfasst Hardwareplattform (MCU/SoC, Speicher) und Software. Die Software gliedert sich oft in Basic Software und Anwendungssoftware, häufig nach AUTOSAR-Standards. Zu den typischen Aufgaben gehören Datenerfassung, Regelung, Ansteuerung von Aktuatoren und Diagnostik.

Steuergeräte sind in Fahrzeugnetze eingebunden und verwenden Kommunikationsprotokolle wie CAN, LIN oder Ethernet. Die Diagnose ermöglicht das Auslesen von Fehlercodes (DTCs) und Wartung. Sicherheitsanforderungen nach ISO 26262 beeinflussen Entwicklung, Tests und Nachweis der Funktionssicherheit, oft mit Redundanz und Fail-Safe-Mode.

In der Entwicklung kommen Modelle wie das V-Modell zum Einsatz, einschließlich Verifikation, Validierung und Sicherheitsanalysen. Updates der Firmware, Fernwartung und Compliance mit Normen gehören heute zur Wartung. Außerhalb der Fahrzeugtechnik finden sich Steuergeräte auch in Gebäuden, Industrieanlagen und Haushaltsgeräten.