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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zur On-Board-Diagnose (OBD) in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere die verbesserte Abdeckung eines realen Fahrverhaltens zur Durchführung von On-Board-Diagnosen beispielsweise von abgasbeeinflussenden Systemen oder Teilsystemen in Fahrzeugen.
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Stand der Technik
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In Fahrzeugen werden On-Board-Diagnosen (OBD) verwendet, um während des Fahrbetriebes (Teil)Systeme und Komponenten zu überwachen, wie zum Beispiel abgasbeeinflussende Systeme. Die On-Board-Diagnosen können beispielsweise Störungen, die zu abnormalen Zuständen beim Motor führen, frühzeitig erkennen.
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Bei der On-Board-Diagnose werden wiederholt Analysen durchgeführt, bei denen komplexe physikalische Zusammenhänge durch Algorithmen abgebildet werden können. Jede dieser Analysen erfordert gewisse Bedingungen, unter denen sie zuverlässig funktioniert. Aus diesen Bedingungen können feste Freigabebedingungen abgeleitet werden, die angeben, ab wann eine Analyse im Fahrzeug beginnen darf. Die Freigabebedingungen können sich dabei am jeweiligen Fahrzeug und/oder an einem durchschnittlichen Fahrverhalten der Fahrzeughalter orientieren. Die Bedatung kann einmal pro Fahrzeugtyp festgelegt werden und ändert sich von da an nicht mehr.
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Das Fahrverhalten der Fahrzeughalter stellt in seiner Häufigkeit im Allgemeinen eine Gauß-Kurve dar. Werden die Grenzen für die Freigabe der On-Board-Diagnose zu eng gesetzt, wird nur ein kleiner zentraler Bereich des Fahrverhaltens in der Gauß-Kurve abgedeckt. Einigen Gesetzgeber fordert jedoch mindestens eine Abdeckung von 36%. Hier liegt nun ein Konflikt zwischen der Absicherung der physikalischen Anforderungen der On-Board-Diagnose und der adäquaten Abdeckung des Fahrverhaltens vor.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine verbesserte Abdeckung eines realen Fahrverhaltens zur Durchführung von On-Board-Diagnosen bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Durchführung von On-Board-Diagnosen zu erleichtern und/oder häufiger zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, angegeben. Das Verfahren umfasst:
- a) Bestimmen, ob eine oder mehrere Freigabebedingungen für einen Start einer On-Board-Diagnose erfüllt sind;
- b) wenn bestimmt wird, dass wenigstens eine Freigabebedingung der einen oder mehreren Freigabebedingungen nicht erfüllt ist:
- Ansteuern wenigstens einer Fahrzeugfunktion derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist; und
- c) Starten der On-Board-Diagnose.
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Wenn im Schritt b) bestimmt wird, dass alle Freigabebedingungen erfüllt sind, kann die On-Board Diagnose unmittelbar beginnen.
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Erfindungsgemäß wird aktiv in das Fahrverhalten des Fahrers eingegriffen, wenn die Freigabebedingungen durch das Ansteuern oder die Regulierung wenigstens einer Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel eine einfache Regulierung des Motorzustandes, erreicht werden können. Wenn ein Fahrer beispielsweise auf einer Autobahn bei hoher Last und/oder hoher Drehzahl fährt, kann eine Drosselung durch einen aktiven Eingriff der On-Board-Diagnose erfolgen, um zum Beispiel einen Betriebspunkt des Motors einzustellen, der für die Freigabebedingung(en) erforderlich ist. Damit kann ein Fahrer, der die Bedingung für die Freigabe erfüllen könnte, sie aber auf Grund seines (ungewöhnlichen) Verhaltens nicht erreicht, „künstlich“ zu einem solchen Fahrer gemacht werden. Der Eingriff kann dabei solange bestehen bleiben, wie es für die On-Board Diagnose erforderlich ist. Hierdurch kann ein größerer Bereich des Fahrerverhaltens abgedeckt werden. Zudem kann die Durchführung von On-Board-Diagnosen erleichtert werden und/oder häufiger möglich sein.
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Die durchzuführende On-Board-Diagnose kann eine beliebige Diagnose sein, die während einer Fahrt durchgeführt wird. Insbesondere sind in Fahrzeugen im Allgemeinen eine Vielzahl von On-Board-Diagnosen vorgesehen, die kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf eine bestimmte On-Board-Diagnose beschränkt und kann bei beliebigen On-Board-Diagnosen angewendet werden, deren Freigabebedingungen durch das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion erreicht werden können.
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Für die On-Board-Diagnose muss sichergestellt werden, dass diese während der Fahrt durchgeführt werden kann. Beispielsweise müssen bei abgasrelevanten Bauteilen zunächst bestimmte Betriebszustände erreicht werden, um eine On-Board-Diagnose durchführen zu können. Hierzu werden die eine oder die mehreren Freigabebedingungen definiert, die angeben, ab wann die On-Board-Diagnose starten kann bzw. darf. Es können eine Vielzahl verschiedener On-Board-Diagnosen im Fahrzeug durchgeführt werden, wobei für jede On-Board-Diagnose der Vielzahl von On-Board-Diagnosen ein individueller Satz von Freigabebedingungen definiert sein kann.
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Im Rahmen des vorliegenden Dokuments werden Freigabebedingungen betrachtet, die durch die Ansteuerung der wenigstens einen Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel einer Regulierung des Motorzustands, erfüllbar sind. Zum Beispiel kann eine On-Board-Diagnose nur in einem bestimmten Drehzahlbereich des Motors sinnvoll durchgeführt werden. Der bestimmte Drehzahlbereich kann durch eine entsprechende Freigabebedingung angegeben sein. Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Motorsteuerung derart durchgeführt werden, dass die Drehzahl des Motors innerhalb des bestimmten Drehzahlbereichs liegt, um die Freigabebedingung(en) für die On-Board-Diagnose zu erfüllen. Zudem kann die Motorsteuerung während der Durchführung der On-Board-Diagnose derart erfolgen, dass die Drehzahl des Motors innerhalb des bestimmten Drehzahlbereichs bleibt. Der Motor kann zum Beispiel ein Verbrennungsmotor, wie ein Dieselmotor oder ein Ottomotor sein.
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Die Freigabebedingungen sind jedoch nicht auf Drehzahlen beschränkt und können beliebige Systeme oder Teilsysteme, und insbesondere abgasbeeinflussenden Systeme oder Teilsysteme des Fahrzeugs betreffen. Die Freigabebedingungen können zum Beispiel Temperaturen (z.B. eine Abgastemperatur, Kühlmitteltemperatur, etc.), Drücke (z.B. ein Systemluftdruck, Abgasdruck, etc.) und Betriebspunkte (z.B. Drehzahl, Drehmoment, etc.) betreffen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Freigabebedingungen sind der durchzuführenden On-Board-Diagnose entsprechend geeignet gewählt und festgelegt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird wenigstens eine Fahrzeugfunktion angesteuert, die geeignet ist, damit durch deren Regulierung die wenigstens eine Freigabebedingung für die durchzuführende On-Board-Diagnose erfüllt werden kann. Die wenigstens eine Fahrzeugfunktion kann abgasbeeinflussenden Systeme des Fahrzeugs betreffen, und insbesondere einen Motor des Fahrzeugs. Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel können durch eine Regulierung des Motorzustandes (z.B. Drehzahl, Drehmoment, Laderdrehzahl, Zug, Schub, etc.) die für die Durchführung der On-Board-Diagnose erforderlichen Freigabebedingungen erreicht werden.
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Vorzugsweise umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Einstellen oder Regulieren wenigstens eines Betriebspunkts des Motors des Fahrzeugs derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist. Der wenigstens eine Betriebspunkt kann zum Beispiel eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment und/oder eine Fahrpedalstellung des Motors umfassen oder betreffen. Beispielsweise kann durch ein Einstellen einer Drehzahl und/oder Last des Motors eine entsprechende Freigabebedingung für eine bestimmte durchzuführende On-Board-Diagnose erfüllt werden.
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Vorzugsweise umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Empfangen von Eingabedaten, die eine Fahrpedalstellung bzw. eine Fahrpedalbetätigung durch einen Fahrer angeben; und ein Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung basierend auf der Motoransteuerung erfüllt ist. Beispielsweise kann eine Interpretation der Fahrpedalstellung softwareseitig derart erfolgen, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist.
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In einigen Ausführungsformen kann das Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung beispielsweise ein Kompensieren von Fahrpedalbetätigungen durch den Fahrer, die eine Schwelle überschreiten, umfassen. Insbesondere können übermäßige und/oder unnötige Betätigungen des Fahrpedals softwareseitig kompensiert werden. Zum Beispiel kann ein „Pumpen“ des Fahrpedals durch den Fahrer, welches keinen oder nur wenig Einfluss auf das tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugs (z.B. eine tatsächliche Beschleunigung) hat, kompensiert werden. Hierzu kann die Motoransteuerung beispielsweise derart erfolgen, dass trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals keine übermäßige Erhöhung der Drehzahl des Motors erfolgt. Insbesondere kann die tatsächliche Drehzahl bzw. der durch die Motorsteuerung ausgegebene Soll-Wert für die Drehzahl trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals durch den Fahrer für die Durchführung der On-Board-Diagnose geeignet sein und die entsprechende Freigabebedingung erfüllen.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter ein Beenden der On-Board-Diagnose und des Ansteuerns der wenigstens einen Fahrzeugfunktion derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist, nach der vollständigen Durchführung der On-Board-Diagnose. Anders gesagt kann der aktive Eingriff in das Fahrverhalten nur solange erfolgen, wie es für die Durchführung der On-Board-Diagnose erforderlich ist.
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Vorzugsweise erfolgt das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion zum Erfüllen der wenigstens einen Freigabebedingung derart, dass eine Änderung eines Fahrverhaltens des Fahrzeugs unterhalb einer Wahrnehmungsschwelle für den Fahrer liegt. Zum Beispiel kann ein „Pumpen“ des Fahrpedals durch den Fahrer soweit kompensiert werden, wie es auf eine tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs keinen oder nur wenig Einfluss hat.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet sein, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug auszuführen.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug auszuführen.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein System zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug angegeben. Das System umfasst einen oder mehrere Prozessoren, die eingerichtet sind, um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug auszuführen.
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Vorzugsweise umfasst das System das Speichermedium mit dem SW Programm.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug angegeben, umfassend das in diesem Dokument beschriebene System zur On-Board-Diagnose. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführungsformen der Offenbarung
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Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zur On-Board-Diagnose in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Das Verfahren 100 umfasst im Block 110 ein Bestimmen, ob eine oder mehrere Freigabebedingungen für einen Start einer On-Board-Diagnose erfüllt sind. Wenn im Block 110 bestimmt wird, dass alle Freigabebedingungen für den Start der On-Board-Diagnose erfüllt sind, wird die On-Board Diagnose im Block 130 gestartet.
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Wenn im Block 110 jedoch bestimmt wird, dass wenigstens eine Freigabebedingung der für den Start der On-Board-Diagnose erforderlichen Freigabebedingungen nicht erfüllt ist, erfolgt im Block 120 ein Ansteuern wenigstens einer Fahrzeugfunktion derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist. Wenn die wenigstens eine Freigabebedingung durch das Ansteuern oder Regulieren der wenigstens einen Fahrzeugfunktion erfüllt ist, kann die On-Board-Diagnose im Block 130 starten.
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Das Verfahren 100 umfasst weiter ein Beenden des Ansteuerns der wenigstens einen Fahrzeugfunktion derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist, nach der vollständigen Durchführung der On-Board-Diagnose. Anders gesagt kann der aktive Eingriff in das Fahrverhalten nur solange erfolgen, wie es für die Durchführung der On-Board-Diagnose erforderlich ist.
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In einigen Ausführungsformen erfolgt das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion zum Erfüllen der wenigstens einen Freigabebedingung derart, dass eine Änderung eines Fahrverhaltens des Fahrzeugs unterhalb einer Wahrnehmungsschwelle für den Fahrer liegt. Damit kann ein negativer Einfluss der On-Board-Diagnose auf das Fahrerlebnis verhindert werden.
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Das Fahrverhalten kann zum Beispiel eine Beschleunigung des Fahrzeugs sein. Wenn der Fahrer beispielsweise das Fahrpedal schnell bewegt bzw. pumpt, kann dies aufgrund einer Trägheit auf die tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs kaum oder nur wenig Einfluss haben. Trotzdem kann die Drehzahl des Motors kurzzeitig stark variieren. Diese Variation der Drehzahl kann nun durch die Motoransteuerung vermieden werden, auch wenn der Fahrer „pumpt“, so dass eine die Drehzahl des Motors betreffende Freigabebedingung erfüllt und die On-Board-Diagnose durchgeführt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird wenigstens eine Fahrzeugfunktion aktiv angesteuert, die geeignet ist, damit durch deren Regulierung die wenigstens eine Freigabebedingung für die durchzuführende On-Board-Diagnose erfüllt werden kann. Die wenigstens eine Fahrzeugfunktion kann abgasbeeinflussenden Systeme des Fahrzeugs betreffen, und insbesondere einen Motor des Fahrzeugs. Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein, wie ein Dieselmotor oder ein Ottomotor.
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Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor begrenzt und kann bei On-Board-Diagnosen in Fahrzeugen mit Elektromotor verwendet werden. Insbesondere kann das Fahrzeug ein Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor, ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Einstellen oder Regulieren wenigstens eines Betriebspunkts des Motors des Fahrzeugs derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist. Der wenigstens eine Betriebspunkt kann zum Beispiel eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment des Motors umfassen oder sein. Beispielsweise kann durch ein Einstellen einer Drehzahl und/oder Last des Motors eine entsprechende Freigabebedingung für eine bestimmte durchzuführende On-Board-Diagnose erfüllt werden.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Ansteuern der wenigstens einen Fahrzeugfunktion ein Empfangen von Eingabedaten, die eine Fahrpedalstellung bzw. eine Fahrpedalbetätigung durch einen Fahrer angeben, und ein Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung derart, dass die wenigstens eine Freigabebedingung basierend auf der Motoransteuerung erfüllt ist. Beispielsweise kann eine Interpretation der Fahrpedalstellung softwareseitig derart erfolgen, dass im Zuge der Motoransteuerung die wenigstens eine Freigabebedingung erfüllt ist.
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Typischerweise kann das Verarbeiten der Eingabedaten zur Motoransteuerung beispielsweise ein Kompensieren von Fahrpedalbetätigungen durch den Fahrer, die eine Schwelle überschreiten, umfassen. Insbesondere können übermäßige und/oder unnötige Betätigungen des Fahrpedals softwareseitig kompensiert oder „geglättet“ werden.
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Zum Beispiel kann ein schnelles wiederholtes Betätigen bzw. „Pumpen“ des Fahrpedals durch den Fahrer kompensiert werden. Hierzu kann die Motoransteuerung beispielsweise derart erfolgen, dass trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals keine übermäßige Erhöhung der Drehzahl des Motors erfolgt. Insbesondere kann die tatsächliche Drehzahl bzw. der durch die Motorsteuerung ausgegebene Soll-Wert für die Drehzahl trotz des „Pumpens“ des Fahrpedals durch den Fahrer für die Durchführung der On-Board-Diagnose geeignet sein und die entsprechende Freigabebedingung erfüllen. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass kein oder nur ein geringer Einfluss auf das tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugs, wie zum Beispiel eine tatsächliche Beschleunigung, erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird aktiv in das Fahrverhalten des Fahrers eingegriffen, wenn die Freigabebedingungen durch das Ansteuern oder die Regulierung wenigstens einer Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel eine einfache Regulierung des Motorzustandes, erreicht werden können. Wenn ein Fahrer beispielsweise auf einer Autobahn bei hoher Last und/oder hoher Drehzahl fährt, kann eine Drosselung durch einen aktiven Eingriff der On-Board-Diagnose erfolgen, um zum Beispiel einen Betriebspunkt des Motors einzustellen, der für die Freigabebedingung(en) erforderlich ist. Damit kann ein Fahrer, der die Bedingung für die Freigabe erfüllen könnte, sie aber auf Grund seines (ungewöhnlichen) Verhaltens nicht erreicht, „künstlich“ zu einem solchen Fahrer gemacht werden. Der Eingriff kann dabei solange bestehen bleiben, wie es für die On-Board Diagnose erforderlich ist. Hierdurch kann ein größerer Bereich des Fahrerverhaltens abgedeckt werden. Zudem kann die Durchführung von On-Board-Diagnosen erleichtert werden und/oder häufiger möglich sein.
