Sí, pero el Pi mismo necesitaría una gran cantidad de otro hardware para leer sensores y accionar los inyectores, solenoides, relés y las bobinas de encendido.
El principal problema que veo con el uso de una Pi como una ECU es el tiempo de arranque. Un microcontrolador sin interfaz de usuario puede encenderse y estar listo para funcionar en unos pocos milisegundos. Se han realizado algunas optimizaciones de arranque de Pi muy rápidas, un par de segundos que he visto. Eso podría estar bien.
Sería genial poder escribir el programa de control de la ECU en un lenguaje de alto nivel como Python.
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Para darle una idea de cuánto más necesita para obtener una Pi o una computadora de placa única similar para realizar tareas industriales, aquí hay una imagen de un BeagleBone conectado a una PCB que le permite controlar un molino CNC de 4 ejes. Esto no tiene controladores de potencia que necesitaría una ECU, solo acondicionamiento de señal y protección de E / S.