DE102017207704A1 - System for adapting the engine power of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Motor (28) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, ein Motorsteuergerät (26) zur Ansteuerung des Motors gemäß einem Motorleistungs-Kennfeld, das mittels eines Kennfelddatensatzes (A, B, C, D, E) vorgegeben ist, wobei eine Anzahl unterschiedliche Kennfelddatensätze (A, B, C, D, E) hinterlegt sind, und eine Datenträgerschnittstelle (18) mit einem Schnittstellensteuergerät (22), das mit dem Motorsteuergerät (26) zur Datenübertragung verbunden ist, sowie ein zugehöriges Verfahren sowie einen Datenträgersatz zur Verwendung mit der Vorrichtung.The invention relates to a device for adjusting the engine power of a motor vehicle, comprising an engine (28) for driving the motor vehicle, an engine control unit (26) for controlling the engine according to an engine performance map, which by means of a map data set (A, B, C, D , E), wherein a number of different characteristic data sets (A, B, C, D, E) are stored, and a data carrier interface (18) with an interface control unit (22) which is connected to the engine control unit (26) for data transmission, and an associated method and set of data carriers for use with the device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs sowie einen Datenträgersatz zur Verwendung mit einer Vorrichtung zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs und ein System mit einer solchen Vorrichtung und einem solchen Datenträgersatz.The invention relates to a method and a device for adjusting the engine power of a motor vehicle and a data carrier set for use with a device for adjusting the engine power of a motor vehicle and a system with such a device and such a data carrier set.
Der Einzug von Baukastensystemen in die Kraftfahrzeug-Entwicklung hat mittlerweile auch die Motoren-Entwicklung erreicht. Automobilhersteller bauen heute nur noch wenige Basismotoren und differenzieren die Motorleistung über die Elektronik. Unterschiedliche Motorleistungs-Kennfelder können beispielsweise erreicht werden, indem das Motorsteuergerät derart umprogrammiert wird, dass leistungsbeeinflussende Parameter im Motor unterschiedlich ausgeprägt sind. Es existiert eine Vielzahl solcher Parameter; beispielsweise seien genannt: der Anteil von Kraftstoff oder von rückgeführtem Abgas im eingespritzten Gemisch oder eine Ladedruckerhöhung, aber auch eine vorübergehende Abschaltung einzelner Zylinder des Motors.The advent of modular systems in motor vehicle development has meanwhile also achieved engine development. Car manufacturers today only build a few base engines and differentiate the engine power via the electronics. Different engine performance maps can be achieved, for example, by the engine control unit being reprogrammed in such a way that parameters influencing the performance of the engine are different. There are a variety of such parameters; For example, be mentioned: the proportion of fuel or recirculated exhaust gas in the injected mixture or a boost pressure increase, but also a temporary shutdown of individual cylinders of the engine.
Bei gegenwärtigen Serienfahrzeugen ist im Normalfall einer dieser Basismotoren verbaut. In der Motorsteuerung ist häufig entweder nur ein einziger Kennfeld-Datensatz hinterlegt, wobei dann der Motor mit dem, diesem Datensatz entsprechenden Motorleistung-Kennfeld betrieben wird. Oder die Motorsteuerung weist mehrere Kennfeld-Datensätze auf, wobei dann für jedes einzelne Fahrzeug spezifisch in der Motorsteuerung zusätzlich hinterlegt ist, mit welchem der Kennfeld-Datensätze der Motor angesteuert werden soll.In current production vehicles, one of these basic engines is normally installed. In the engine control often either only a single map data set is stored, in which case the engine is operated with the, this record corresponding engine performance map. Or the engine control has several characteristic data sets, in which case in each case for each individual vehicle is additionally specifically stored in the engine control, with which of the characteristic data sets the engine is to be controlled.
Da bei Serienfahrzeugen die restlichen Fahrzeugkomponenten und insbesondere das Fahrwerk auf eine bestimmte Motorleistungs-Charakteristik - die durch den verwendeten Kennfeld-Datensatz vorgegeben ist - abgestimmt ist, muss eine unautorisierte Modifikation der Motorleistung (beispielsweise durch das Einspielen eines veränderten Kennfeld-Datensatzes) zuverlässig verhindert werden. Dazu sind in gegenwärtigen Serienfahrzeugen unterschiedliche Sicherheitsmechanismen vorgesehen. Beispielsweise können Informationen wie die Kennfeld-Datensätze verschlüsselt im Motorsteuergerät hinterlegt sein. Auch die Kommunikation zwischen verschiedenen Steuergeräten im Fahrzeug kann verschlüsselt sein. Zudem können physikalische Kapselungen von Chips der Steuergeräte vorgesehen sein, durch welche ein Zugriff auf einen Chip dessen Zerstörung bedingt. Mit den genannten oder anderen Methoden kann ein mit Sicherheitsrisiken verbundenes Motortuning relativ wirksam unterbunden werden.Since in series production vehicles the remaining vehicle components and in particular the chassis to a certain engine performance characteristic - which is predetermined by the map data set - is tuned, an unauthorized modification of engine performance (for example, by importing a modified map data set) must be reliably prevented , For this purpose, different safety mechanisms are provided in current production vehicles. For example, information such as the map data sets can be stored encrypted in the engine control unit. The communication between different ECUs in the vehicle can be encrypted. In addition, physical encapsulation of chips of the control devices can be provided, by which access to a chip causes its destruction. With the above or other methods, a motor tuning associated with safety risks can be relatively effectively prevented.
Die Kehrseite dieser Sicherheit zeigt sich im seriennahen Motorsport: hier ist eine einfache Anpassung der Motorleistung erforderlich, um auf Anforderungen der sportlichen Behörden, beispielsweise einer spezifischen Rennserie oder einer speziellen Rennstrecke, reagieren zu können. Häufig wird hier vor der Saison ein Abgleich der Motorleistungen der teilnehmenden Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller vorgenommen und anschließend eine verpflichtende Motorleistungs-Charakteristik für alle Fahrzeuge vorgegeben. Diese im einzelnen Fahrzeug umzusetzen ist wegen der oben genannten Sicherungsmaßnahmen aktuell nur durch eine Softwareänderung und das Programmieren des Motorsteuergeräts möglich. Solche aufwändigen Maßnahmen am einzelnen Fahrzeug sind nur durch ausgewähltes Fachpersonal des Herstellers möglich und somit mit hohem Aufwand verbunden, da die betroffenen Fahrzeuge weltweit vertreten und nicht immer für den Hersteller direkt greifbar sind.The flip side of this safety is evident in close-to-production motorsport: here, a simple adaptation of the engine power is required in order to respond to requirements of the sporting authorities, for example, a specific racing series or a special race track. Often, before the season, a comparison of engine performance of the participating vehicles made by different manufacturers and then specified a mandatory engine performance characteristics for all vehicles. Implementing this in the individual vehicle is currently only possible by software modification and programming of the engine control unit because of the above-mentioned safety measures. Such complex measures on the individual vehicle are possible only by selected specialist personnel of the manufacturer and thus associated with high costs, since the affected vehicles are represented worldwide and not always directly available to the manufacturer.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an. Eine Aufgabe der Erfindung ist folglich, eine einfachere Möglichkeit zur Anpassung der Motorleistung von seriennahen Motorsport-Fahrzeugen bereitzustellen.At this point, the invention begins. An object of the invention is thus to provide a simpler way of adjusting the engine power of close-to-production motorsport vehicles.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4. Ein Datenträgersatz ist in Anspruch 6 unter Schutz gestellt, ein System zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs in Anspruch 9. Vorteilhafte Ausführungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a method according to
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei das Kraftfahrzeug einen Motor, ein Motorsteuergerät und eine Datenträgerschnittstelle mit einem Schnittstellensteuergerät aufweist, und wobei auf dem Motorsteuergerät eine Anzahl, insbesondere wenigstens zwei, drei oder mehr, beispielsweise zehn, unterschiedliche, jeweils einem Motorleistungs-Kennfeld zugeordnete, Kennfeld-Datensätze vorgesehen sind.According to one aspect of the invention, a method for adjusting the engine performance of a motor vehicle is provided, wherein the motor vehicle has a motor, an engine control unit and a data carrier interface with an interface control unit, and wherein on the engine control unit a number, in particular at least two, three or more, for example ten , are provided, each associated with an engine performance map, map data sets.
Das Verfahren wird durchgeführt mit den Schritten (a) Einbringen eines Datenträgers mit einem Identifikations-Datensatz in die Datenträgerschnittstelle, (b) Auslesen des Identifikations-Datensatzes, insbesondere mittels des Schnittstellensteuergeräts, (c) Zuordnen des Identifikations-Datensatzes zu einem der Kennfeld-Datensätze, insbesondere mittels einer auf dem Schnittstellensteuergerät hinterlegten Zuordnungstabelle, (d) Einlesen des identifizierten Kennfelddatensatzes in das Motorsteuergerät, und (e) Anpassen der Motorleistung gemäß dem durch den verwendeten Kennfelddatensatz vorgegebenen Motorleistungs-Kennfeld.The method is carried out with the steps of (a) introducing a data carrier with an identification data record into the data carrier interface, (b) reading out the identification data record, in particular by means of the interface control device, (c) assigning the identification data record to one of the map data records (d) reading the identified map data record into the engine control unit, and (e) adjusting the engine power according to the engine power map given by the map data set used.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, aufweisend (a) einen Motor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, (b) ein Motorsteuergerät zur Ansteuerung des Motors gemäß einem Motorleistungs-Kennfeld, das mittels eines Kennfelddatensatzes vorgegeben ist, wobei eine Anzahl insbesondere wenigstens zwei, drei oder mehr, beispielsweise zehn, unterschiedliche Kennfelddatensätze, insbesondere im Motorsteuergerät, hinterlegt sind, und (c) eine Datenträgerschnittstelle mit einem Schnittstellensteuergerät, das mit dem Motorsteuergerät zur Datenübertragung verbunden ist. According to a further aspect of the invention, there is provided an engine performance adjusting apparatus of a motor vehicle, comprising (a) a motor for driving the motor vehicle, (b) an engine controller for driving the engine according to an engine performance map specified by a map data set, wherein a number of in particular at least two, three or more, for example ten, different characteristic data sets are stored, in particular in the engine control unit, and (c) a data carrier interface with an interface control unit which is connected to the engine control unit for data transmission.
Die Datenträgerschnittstelle ist eingerichtet, einen Identifikations-Datensatz einzulesen und dem Schnittstellensteuergerät zuzuführen. In dem Schnittstellensteuergerät ist eine Zuordnungstabelle zum Zuordnen des eingelesenen Identifikations-Datensatzes zu einem der hinterlegten Kennfeld-Datensätze hinterlegt. Das Schnittstellensteuergerät ist eingerichtet, dem Motorsteuergerät gemäß der Zuordnung zu übermitteln, welcher der Kennfelddatensätze zur Steuerung der Motorleistung zu verwenden ist.The data carrier interface is set up to read in an identification data record and supply it to the interface control unit. In the interface control unit, an assignment table for assigning the read-in identification data record to one of the stored map data records is stored. The interface control unit is set up to transmit to the engine control unit according to the allocation which of the map data sets is to be used for controlling the engine power.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Datenträgersatz zur Verwendung mit einer, insbesondere nach einer Ausführung der Erfindung ausgebildeten, Vorrichtung zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt.According to a further aspect of the invention, a data carrier set is provided for use with a device designed in particular according to an embodiment of the invention for adapting the engine power of a motor vehicle.
Der Datenträgersatz weist auf: eine Anzahl, insbesondere wenigstens zwei, drei oder mehr, beispielsweise zehn, Datenträger mit jeweils einem Identifikations-Datensatz, der sich von dem Identifikations-Datensatz jedes der anderen Datenträger unterscheidet. Jeder der Identifikations-Datensätze ist einem anderen, in der Vorrichtung, insbesondere im Motorsteuergerät, hinterlegten, Kennfeld-Datensatz zugeordnet. Die Datenträger sind eingerichtet, zum Auslesen des Identifikations-Datensatzes in eine Datenträgerschnittstelle der Vorrichtung eingebracht zu werden.The data carrier set comprises: a number, in particular at least two, three or more, for example ten, data carriers each having an identification data record which differs from the identification data record of each of the other data carriers. Each of the identification data records is assigned to another characteristic map data set stored in the device, in particular in the engine control unit. The data carriers are set up for reading the identification data record into a data carrier interface of the device.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, aufweisend eine Vorrichtung nach einer Ausführung der Erfindung und einen Datenträgersatz nach einer Ausführung der Erfindung.According to a further aspect of the invention, there is provided a system for adjusting the engine performance of a motor vehicle, comprising a device according to an embodiment of the invention and a data carrier set according to an embodiment of the invention.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Absicherung gegen Manipulation der gewählten Kennfeld-Einstellungen für die Motorleistung bei Serienfahrzeugen und insbesondere in deren Motorsteuergeräten notwendig ist und diese Vorgabe nicht grundlegend geändert werden kann. Trotzdem soll den Motorsportteams bei Veranstaltungen mit seriennahen Motorsport-Fahrzeugen eine einfache Anpassung der Motorleistung, beispielsweise an die Rennserie und/oder Rennstrecke, ermöglicht werden. Eine solche Möglichkeit wird im Sinne der Erfindung bereitgestellt, indem auf verschiedene im Motorsteuergerät hinterlegte Kennfeld-Datensätze, die unterschiedliche Motorleistung-Charakteristika repräsentieren, unter Verwendung eines Satzes von Datenträgern zugegriffen werden kann, wobei vorzugsweise jedem Datenträger einer der Kennfeld-Datensätze zugeordnet ist.The invention is based on the consideration that a hedge against manipulation of the selected map settings for engine performance in production vehicles and in particular in their engine control units is necessary and this requirement can not be fundamentally changed. Nevertheless, the motorsport teams at events with close-to-production motorsport vehicles, a simple adjustment of engine performance, for example, the race series and / or racetrack, are made possible. Such a possibility is provided in accordance with the invention by being able to access various map data sets representing different engine performance characteristics stored in the engine control unit using a set of data carriers, preferably associating each data carrier with one of the map data sets.
So ist es dann ausschließlich einer Person, die den entsprechenden Datenträger in ihren Besitz hat, möglich, das dem Datenträger zugeordnete Motorleistungs-Kennfeld abzurufen. Die Verteilung der entsprechenden Datenträger kann sehr restriktiv erfolgen, sodass trotzdem sichergestellt ist, dass nicht massenweise Serienfahrzeuge in ihrer Motorleistung angepasst werden können. Als weitere Absicherung dagegen dient, dass bei Serienfahrzeugen die bei der Erfindung vorgesehene Datenträger-Schnittstelle fehlt, die nur bei im Sinne der Erfindung ausgestatteten Motorsport-Fahrzeugen vorgesehen ist.So it is then only a person who has the appropriate disk in their possession, possible to retrieve the data associated with the engine engine performance map. The distribution of the corresponding data carrier can be very restrictive, so that it is nevertheless ensured that mass production vehicles can not be adapted in terms of their engine output. As a further safeguard, however, that is missing in series vehicles provided for in the invention disk interface, which is provided only in accordance with the invention equipped motorsports vehicles.
Die einzelnen Datenträger des Datenträgersatzes können beispielsweise jeweils als ein USB-Stick ausgebildet sein; die Datenträger-Schnittstelle weist dann einen USB-Anschluss auf, der mit dem Schnittstellen-Steuergerät verbunden ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass statt der standardisierten USB-Kontaktbelegung und/oder Flash-Speicher-Adressierung andere Standards und/oder proprietäre Konfigurationen Anwendung finden.The individual data carriers of the data carrier set can, for example, each be designed as a USB stick; the volume interface then has a USB port connected to the interface controller. It can also be provided that, instead of the standardized USB pin assignment and / or flash memory addressing, other standards and / or proprietary configurations are used.
Um das verwendete Motorleistungs-Kennfeld zu wechseln, wird gemäß einer Ausführung der zuvor verwendete Datenträger entfernt und anschließend ein weiterer Datenträger, insbesondere aus dem Datenträgersatz, mit einem anderen Identifikations-Datensatz eingebracht und zur Anpassung der Motorleistung verwendet.In order to change the engine performance map used, according to one embodiment, the previously used data carriers are removed and then another data carrier, in particular from the data carrier set, is introduced with another identification data record and used to adapt the engine power.
Um sicherzustellen, dass der Identifikation-Datensatz aus einem Datenträger nicht ausgelesen werden kann, wird gemäß einer Ausführung der Identifikations-Datensatz zwischen dem Datenträger und dem Schnittstellen-Steuergerät verschlüsselt übertragen wird und/oder der Datensatz auf dem Datenträger und/oder die Zuordnungstabelle auf dem Schnittstellensteuergerät liegt verschlüsselt vor. Die Vorrichtung weist dazu in dieser Ausführung eine Verschlüsselungseinheit auf, die zum Ver- und Entschlüsseln und/oder Signieren der innerhalb der Vorrichtung gespeicherten und übertragenen sowie der zwischen der Vorrichtung und einem Datenträger übertragenen Datensätze, insbesondere Identifikations- und/oder Kennfeld-Datensätze, eingerichtet ist.To ensure that the identification record can not be read out of a data carrier, according to one embodiment, the identification data record is encrypted between the data carrier and the interface control unit and / or the data record on the data carrier and / or the assignment table on the data carrier Interface control unit is encrypted. In this embodiment, the device has an encryption unit which sets up for the encryption and decryption and / or signing of the data records stored and transmitted within the apparatus and the data records transmitted between the apparatus and a data carrier, in particular identification and / or characteristic data records is.
Verschlüsselte Kommunikation in Fahrzeugen kann beispielsweise über NGTP (Next Generation Telematics Protocol) geführt werden, wobei Verschlüsselungen beispielsweise über den 128-Bit-Schlüssel AES128 (Advanced encryption standard) vorgesehen sind. Ein Schutz von hinterlegten Daten kann beispielsweise über die Signatur der Daten erfolgen, wobei beispielsweise die Methode HMAC-SHA256 (Keyed-hash message authentication code, Secure hash algorithm) implementiert ist.Encrypted communication in vehicles, for example, via NGTP (Next Generation Telematics Protocol) are performed, wherein Encryption, for example, via the 128-bit AES128 key (Advanced encryption standard) are provided. A protection of stored data can be done, for example, via the signature of the data, for example, the method HMAC-SHA256 (Keyed-hash message authentication code, secure hash algorithm) is implemented.
Gemäß einer Ausführung weist der Datenträgersatz eine Anzahl von Datenträgern auf, die einer Anzahl von in der Vorrichtung hinterlegten, unterschiedlichen Kennfeld-Datensätzen entspricht. Damit wird sichergestellt, dass zu jedem im Motorsteuergerät hinterlegten Motorleistungs-Kennfeld ein Datenträger zu dessen Auswahl zur Verfügung steht.According to one embodiment, the data carrier set comprises a number of data carriers which corresponds to a number of different map data records stored in the device. This ensures that a data carrier is available for selection for each engine performance map stored in the engine control unit.
Um eine Unterscheidung der verschiedenen Datenträger des Datenträgersatzes zu erleichtern, sind die Datenträger gemäß einer Ausführung farbcodiert. Insbesondere ist jeden Datenträger eine andere Farbe zugewiesen.In order to facilitate a differentiation of the different volumes of the data carrier set, the data carriers are color-coded according to one embodiment. In particular, each volume is assigned a different color.
Damit der Fahrer des Motorsport-Fahrzeugs die Information über das zur Verfügung stehende Motorleistungs-Kennfeld einfach abrufen kann, weist das System zur Anpassung der Motorleistung gemäß einer Ausführung eine Anzeige, insbesondere ein Motorsport-Kombiinstrument, auf, die eingerichtet ist, eine Information anzuzeigen, die den aktuell in der Datenträgerschnittstelle befindlichen Datenträger und/oder das diesem zugeordnete Motorleistungs-Kennfeld identifiziert.In order for the driver of the motorsport vehicle to easily retrieve the information about the available engine performance map, the engine power adjustment system according to an embodiment has an indicator, in particular a motor sport instrument cluster, configured to display information. which identifies the data carrier currently located in the data carrier interface and / or the engine power characteristic map associated therewith.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Figur. Es zeigt:
-
1 eine beispielhafte Ausführung eines Systems zur Anpassung der Motorleistung eines Kraftfahrzeugs in einer schematischen Ansicht.
-
1 an exemplary embodiment of a system for adjusting the engine performance of a motor vehicle in a schematic view.
In
Auf jedem der als USB-Stick ausgebildeten Datenträger
Die Vorrichtung
Das Schnittstellensteuergerät
Die Steuerleitungen zur Datenübertragung innerhalb der Vorrichtung
Nachfolgend ist beispielhaft dargestellt, wie mit dem System
Entsprechend der Vorgabe eines Motorleistung-Kennfeldes einer Motorsport-Behörde führt der Fahrer oder ein Teammitglied denjenigen USB-Stick
Mittels des Schnittstellensteuergeräts
Um ein anderes Motorleistungs-Kennfeld gemäß einer geänderten Vorgabe der Motorsport-Behörde vorzugeben, muss lediglich der USB-Stick ausgewechselt werden. Beispielsweise wird der USB-Stick
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 2, 3, 4, 51, 2, 3, 4, 5
- Datenträgerdisk
- „1“, „2“, „3“, „4“, „5“"1", "2", "3", "4", "5"
- Identifikations-DatensatzIdentification data
- ,4', 4 '
- Information zum DatensatzInformation about the data record
- A, B, C, D, EA, B, C, D, E
- Motorleistungs-KennfeldEngine performance map
- „A“, „B“, „C“, „D“, „E“"A", "B", "C", "D", "E"
- Zuordnung zu einem Motorleistungs-KennfeldAssignment to an engine performance map
- 1010
- Systemsystem
- 1212
- Vorrichtungcontraption
- 1414
- DatenträgersatzVolume Set
- 1616
- SwitchboardSwitchboard
- 1818
- Datenträger SchnittstelleDisk interface
- 2020
- USB AnschlussUSB connection
- 2222
- SchnittstellensteuergerätInterface controller
- 2424
- Zuordnungstabelleallocation table
- 2626
- MotorsteuergerätEngine control unit
- 2828
- Motorengine
- 3030
- Anzeigedisplay
- 3232
- Verschlüsselungseinheitencryption unit
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