Steuergeräte

Steuergeräte sind elektronische Einheiten, die Eingangssignale aus Sensoren aufnehmen, sie verarbeiten und Befehle an Aktoren senden. Sie ersetzen oder ergänzen mechanische Systeme und kommen als eingebettete Komponenten in Fahrzeugen, Maschinen oder Gebäuden zum Einsatz. Ziel ist eine zeitnahe Datenerfassung, Verarbeitung und Ansteuerung von Stellgrößen.

Aufbau: Typischerweise bestehen sie aus einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller, nichtflüchtigem Speicher, RAM, Stromversorgung sowie Schnittstellen zu Sensoren und Aktoren. Die Kommunikation erfolgt über Bussysteme wie CAN, LIN, FlexRay oder Automotive Ethernet; weitere Protokolle umfassen SPI oder I2C. Die Firmware implementiert Funktionen, Sicherheits- und Diagnostiksoftware.

Anwendungen: In Kraftfahrzeugen stecken Steuergeräte im Motorsteuergerät (ECU), Getriebesteuergerät, ABS/ESP, Tür- und Komfortsystemen. In der Industrie kommen SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) und DCS zur Prozess- und Maschinensteuerung zum Einsatz. Steuergeräte finden sich auch in Gebäudetechnik, Medizintechnik und Haushaltsgeräten.

Sicherheit und Normen: Besonders sicherheitskritische Anwendungen legen Wert auf funktionale Sicherheit und Zuverlässigkeit. ISO 26262 behandelt Automotive-Sicherheitsprozesse; AUTOSAR definiert eine Software-Architektur. Updates, auch Over-the-Air (OTA), ermöglichen Wartung und Upgrades.

Wartung und Herausforderungen: Diagnostik, Fehlersuche, Firmware-Updates sowie Schutz gegen Cyberangriffe sind zentrale Aufgaben. Die Komplexität moderner Steuergeräte erfordert robuste Entwicklungsprozesse, Validierung und klare Schnittstellen.