Das Steuergerät (Rev.:B64E)

Im Beifahrerfußraum versteckt, verrichtet das Steuergerät des MX-5 meist brav seinen Dienst. Zeit einen Blick ins Gehirn des Roadsters zu werfen !


Sobald man den Deckel vom Gehäuse nimmt wird klar, dass diese Elektronik aus der Zeit stammt, in der auf dem NES gezockt, Windows von Disketten installiert und die Internetgeschwindigkeit in „BAUD“ angegeben wurde.

Den Großteil des Innenlebens machen rustikal wirkende aber langlebige Widerstände, Kondensatoren und Spannungswandler aus – die Rechenarbeit erledigen ein großer und ein kleinerer Chip von ND. (ECU-Revision: B64E)

Der Aufbau kann nicht ganz mit neueren Steuergeräten verglichen werden die immer mehr auf dem System-on-a-Chip Prinzip, also einer zentralen Steuerung a la „Ein-Chip-macht-alles“ aufbauen. Als „CPU“ ist am ehesten der MP5410 Mikrprozessor von Nippon Denso zu bezeichnen, er basiert auf der Motorola 6xxx Serie – wurde aber von Mazda für den Betrieb im Steuergerät modifiziert. Im Groben kann man sich die Funktion so vorstellen: Der erste Fuß auf beiden Seiten ist der Spannungseingang und dahinter befinden sich links die (Signal-)Eingänge und rechts die Ausgänge.

mx5_na_ecu_steuerbereich

Das heißt z.B. beim linken Metallbeinchen kommt der Widerstand der Lambdasonde an, anschließend passiert heftige 90er Jahre Japan-Magie im inneren des Chips und das rechte Beinchen gibt der Einspritzung Bescheid, die richtige Menge durch die Düsen zu lassen um eine saubere Verbrennung zu erzeugen. (Bei verschiedenen Baujahren wurden auch noch andere Revisionen des Chips verwendet z.B. MP5370.)

Bei den anderen Chips handelt es sich Großteils um Arbeitsspeicher im Kilobyte Bereich und Gateways/Wandler welche die Signale der Sensoren in für die CPU verständliche Formate bringen und weitergeben.

Ein Auslesen der Mappingwerte gestaltet sich aufgrund der nicht vorhandenen Dokumentation sehr schwierig. Ein Ändern der gespeicherten Daten ist hingegen unmöglich, die Daten sind direkt im Prozessor in einem ROM-Speicher untergebracht. Ein solcher Speicher ist wie der Name schon sagt („Read-only-Memory“) nicht manipulierbar – vergleichbar mit einer CD-ROM. Aktuellere Steuergeräte wie beim NB und NC besitzen einen EEPROM (ElectroniclyErasableProgrammableROM) Speicher der sich in gewissen Grenzen (Verschlüsselung, passende Lese/Schreibsoftware) beliebig neu beschreiben lässt.

Interessant ist das Bauteil mit der Nummer D IS157-2k06 – dabei handelt es sich um einen Barometrischen Höhenmesser für die Berechnung der Einspritzdauer (mehr Höhenmeter = dünnere Luft = weniger einspritzen).
Interessanterweise fehlt dieser Sensor bei den „JDM“ Eunos Modellen aus Japan. Obs an den weniger hohen Bergen oder lascheren Abgasgesetzen liegt? Man(n) weiß es nicht.

Der Quarz

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Ein möglicher Mod des Steuergeräts ist das ersetzen des Quarz. Dieser Oszillatorchip gibt dem Mikrocontroller den Takt vor mit dem die Berechnungen ausgeführt werden, da die Scripts auf dem Controller allerdings genau für den Takt des Originalteils mit 4MHZ abgestimmt sind lässt sich durch einen Tausch die Funktion manipulieren.

Wird ein 4.4Mhz Quarz eingelötet erhöht sich zum Beispiel der Drehzahlbegrenzer auf etwa 8000RPM laut Tacho. Eine Modifikation die sich allerdings nur rentiert, wenn vorab für mehr Luft und Spritzufuhr gesorgt wurde. Mit seiner normalen Hardware (Ansaugung, Ventilsteuerung, Auspuff) verliert der klassische 1.6er bereits in den höheren 6.000er Drehzahlbereichn wieder an Leistung.

Ein Nachteil des Mods ist dass die OBD Schnittstelle (falls vorhanden) ihre Funktion einstellt, auch ist nicht eruierbar welche anderen Funktionen der neue Quarz beeinflusst.

mx5_na_ecu_steuergeraet

Sockeln

Ein interessanter Ansatz ist das Sockeln der CPU. Hierbei wird eine eine Zusatzplatine, genannt Daughterboard (vgl. Motherboard) statt der CPU auf die Hauptplatine des Steuergeräts gelötet.
Der Originalchip kommt in einen Sockel auf dem neuen Board und fungiert weiterhin als CPU. mx5_ecu_daughterboard_socketingAllerdings gehen alle Signale durch einen modernen programmierbaren Mikroprozessor der der CPU beliebige Werte vorgaukeln kann.

Wozu das ganze? Dieser Prozessor macht es möglich die Kennfelder für spezielle Anwendungen zu manipulieren. Es wären zum Beispiel folgende Anwendungen denkbar:

  • – Die Einspritzung für den Betrieb mit E85 anpassen
  • – Sofern das Daughterboard Eingänge dafür Besitzt: zusätzliche Sensoren anbinden (MAP, Luftmengenmesser etc.)
  • – Sonstige Tuningmaßnahmen
  • – Drehzahlbegrenzer verändern ohne Quarz

Bild/Credits: Rhinopower Ltd. (rhinopower.com)

mx5_na_ecusteuergeraet2

Andere Steuergeräte

mspnp2Wer ein umfangreicheres Tuningprojekt vor hat, kommt um den kompletten Tausch des Steuergeräts nicht herum. Der Beliebtheit des MX-5 sei Dank gibt es einige recht brauchbare Lösungen. Der größte Player am Markt für Zubehör-Steuergeräte ist Megasquirt. Von dieser Firma gibt es die MS-PNP (Plug&Play) Serie, diese ECU’s zeichnen sich durch ihre einfache Handhabung beim Einbau in den Originalkabelbaum und vorkonfigurierter Software für den MX-5 aus.

So einfach das alles auch klingt – man sollte jemanden der sich mit der Programmierung  und Verkabelung (zusätzliche Sensoren) der Megasquirt ECU auskennt zur Hand haben – safety first 😉

 

6 Comments on “Das Steuergerät (Rev.:B64E)”

  1. Pingback: Die Diagnosebox

  2. Hy Olly,

    das Megasquirt vom 115PS sollte auch am 90PS NA laufen, der einzige Unterschied ist die sequentielle Einspritzung beim 90PS Motor. Bei den 1000 Sachen die das MS-PNP kann sollte allerdings auch dieses Feature dabei sein.
    Wenn alle Stricke reissen und unbedingt das MS rein soll könnte man auch einfach 2×2 Düsen parallel schalten wie beim 115er.

    Achtung: Ganz, ganz zum Schluss bevor der NB gekommen ist gabs ein Update. Da passt dann garnichts mehr, erkennt man aber am Steuergerät. Hat dieses 3 Statt 2 Stecker ist es die „Endversion“

    Gruß

    1. Leider 1 Jahr und 2 Tage zu spät 😀 aber: Grundsätzlich sollte das MS PNP für den 115PS passen, man muss nur zwischen Batch und vollsequentieller Einspritzung umschalten können.

  3. Hallo,
    ein sehr schöner Artikel. Gefällt mir, das sollte jeder verstehen 🙂
    Gruß von einem, dessen tägliches Geschäft Steuergeräte sind 🙂

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