Die Erfindung betrifft ein Motorsteuergerät für einen Verbrennungsmotor,
insbesondere für einen aufgeladenen Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem
Gehäuse, einer im Inneren des Gehäuses angeordneten Leiterplatte mit mindestens
einem Speicherchip für Daten, Kennfelder und/oder Programme zur Steuerung und/oder
Regelung des Verbrennungsmotors, sowie mit mehreren im Inneren des Gehäuses
angeordneten, zur Umprogrammierung des Speicherchips geeigneten Kontaktstellen.
Die Aufgabe eines Motorsteuergeräts eines Verbrennungsmotors
besteht darin, aus einer Vielzahl von Eingangssignalen von Sensoren oder Detektoren,
wie Drehzahlmesser, Temperatur- oder Drucksensoren, Ausgangsgrößen für
Stellglieder, wie Einspritzdüse oder Zündanlage, zu berechnen. Die für
die Berechnung notwendigen Daten, Kennfelder und/oder Programme sind gewöhnlich
in einem als EPROM ausgebildeten Speicherchip im Motorsteuergerät gespeichert.
Durch Veränderung dieser Daten, Kennfelder und/oder Programme kann der Verbrennungsmotor
optimal an bestimmte Einsatzbedingungen angepasst bzw. seine Leistung verändert
werden, was umgangssprachlich als "Chip-Tuning" bezeichnet wird.
Während das vom Kraftfahrzeughersteller durchgeführte, auf
Optimierung des Betriebs und des Schadstoffausstoßes des Verbrennungsmotors
ausgerichtetes Chip-Tuning auf aufwändigen Versuchen beruht und häufig
in Verbindung mit anderen Maßnahmen vorgenommen wird, um Schäden am Verbrennungsmotor
zu vermeiden, kann das nachträgliche, allein zur Leistungssteigerung dienende
Chiptuning durch Dritte, zum Beispiel spezialisierte Anbieter oder den Kraftfahrzeugbesitzer
selbst, zu gravierenden Schäden am Verbrennungsmotor führen, da es häufig
nicht sachgerecht ausgeführt wird. Diese Art des Chip-Tuning ist insbesondere
bei Dieselmotoren mit Turbolader weit verbreitet, da dort eine nicht unbeträchtliche
Leistungssteigerung möglich ist.
Im Wesentlichen sind zwei Varianten des nachträglichen Chip-Tuning
üblich: Bei der ersten Variante wird ein geeignetes Zusatzmodul zwischen Kabelbaum
und Steuergerät gesteckt, während bei der zweiten, etwas aufwändigeren
Variante das Motorsteuergerät geöffnet und der Speicherchip ausgetauscht
oder umprogrammiert wird.
Da die erste Variante in der Regel nur eine Veränderung der Einspritzmenge
durch Modifikation des Einspritzsignals, nicht jedoch des Ladedrucks oder des Einspritzzeitpunkts
ermöglicht, ist die Folge häufig eine Erhöhung des Schadstoffausstoßes
des Verbrennungsmotors infolge der schlechteren Umsetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs,
eine verstärkte Rußbildung in den Zylindern, sowie eine Erhöhung
der Kolbentemperatur. Da die zweite Variante nicht nur eine Vergrößerung
der eingespritzten Kraftstoffmenge sondern auch eine Veränderung des Turbo-Ladedrucks
ermöglicht, ist bei sachgerechter Ausführung grundsätzlich eine Leistungssteigerung
möglich. Beide Varianten haben allerdings den Nachteil, dass die Erhöhung
der Einspritzmenge bzw. Motorleistung unter anderem zu einer erheblich höheren
thermischen Belastung des Kolbens führt, was einen Abriss des Schmierfilms
und damit schwere Motorschäden zur Folge haben kann. Aus diesem Grund wird
von Seiten des Herstellers keine Garantie für Verbrennungsmotoren übernommen,
an denen durch Chip-Tuning Veränderungen vorgenommen worden sind. Darüber
hinaus erlischt auch die allgemeine Betriebserlaubnis und ggf. sogar der Versicherungsschutz.
Da jedoch im Falle eines durch Manipulationen verursachten Schadens
vom Verursacher häufig versucht wird, die Ursache des Schadens zu verschleiern,
indem der Einbau des Zusatzmoduls bzw. die Umprogrammierung oder der Austausch des
Speicherchips rückgängig gemacht wird, ist es für eine mit der Reparatur
beauftragte Werkstatt nicht immer einfach, den Schaden auf eine Manipulation durch
Chip-Tuning zurückzuführen.
Aus der DE 102 38 095 A1
ist bereits ein Motorsteuergerät und ein Verfahren zum Schutz gegen Manipulationen
in einem solchen Steuergerät bekannt, bei denen in einem Speicherchip auf einer
Leiterplatte des Motorsteuergeräts verschlüsselte Daten abgelegt werden
und der zum Verschlüsseln der Daten verwendete Schlüssel mindestens eine
ursprüngliche bausteinspezifische Kennung von mindestens einem der Bausteine
des Steuergeräts umfasst.
Aus der WO 99/00845 A1 ist weiter bereits ein elektronisches Steuergerät
der eingangs genannten Art bekannt, bei dem jedoch kein Schutz gegen Chip-Tuning
vorgesehen ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Manipulation
eines Motorsteuergeräts der eingangs genannten Art durch Chip-Tuning zu verhindern
und/oder zumindest im Schadensfall für die Werkstatt erkennbar zu machen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass mindestens eine der Kontaktstellen und/oder der Speicherchip mindestens zum
Teil durch mechanische Mittel geschützt sind, die nicht ohne Gewaltanwendung
und/oder sichtbare Beschädigung entfernbar sind.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die für das Chip-Tuning
benötigten Kontaktstellen bzw. den Speicherchip vor einem unbefugten Zugriff zu
schützen bzw. im Falle einer Beseitigung der mechanischen Mittel unter Gewaltanwendung
dafür zu sorgen, dass die Folgen der Gewaltanwendung leicht erkennbar bzw.
nicht mehr zu verschleiern sind.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sämtliche
Kontaktstellen und vorzugsweise auch der Speicherchip durch die mechanischen Mittel
geschützt werden, wobei zweckmäßig dieselben Mittel für die
Kontaktstellen und den Speicherchip verwendet werden, vor allem wenn diese nahe
beieinander auf der Leiterplatte angeordnet sind.
Die mechanischen Mittel umfassen gemäß einer ersten bevorzugten
Erfindungsalternative eine über mindestens einem Teil der Kontaktstellen und/oder
des Speicherchips angeordnete, fest mit dem Gehäuse oder mit der Leiterplatte
verbundene Schutz- oder Abdeckplatte, die eine Umprogrammierung bzw. einen Austausch
des Speicherchips verhindert, indem sie mindestens eine der Kontaktstellen unzugänglich
bzw. das Entfernen des Speicherchips unmöglich macht.
Wenn das Gehäuse aus Metall besteht, kann die Schutz- oder Abdeckplatte
ebenfalls aus Metall bestehen und nach dem Einbau der Leiterplatte über der
oder den Kontaktstellen bzw. dem Speicherchip am Gehäuse festgeschweißt
oder festgelötet werden, so dass die eine oder mehreren Kontaktstellen unter
der Abdeckplatte verborgen sind und diese ein Abheben des Speicherchips von der
Leiterplatte verhindert.
Alternativ kann die Schutz- oder Abdeckplatte aus einem starren Kunststoff-
oder Prepreg-Material bestehen, das vorzugsweise über einem mit dem Speicherchip
bzw. mit der oder den Kontaktstellen bestückten Teil der Leiterplatte in das
aus Metall oder ebenfalls aus Kunststoff bestehende Gehäuse eingesetzt und
durch Verstemmen oder Verkleben unlösbar mit dem Gehäuse verbunden wird.
Dort, wo die Kontaktstellen auf der Leiterplatte angeordnet sind,
kann die Abdeckplatte auch an der Leiterplatte selbst befestigt werden, wobei sie
vorzugsweise auch den Speicherchip überdeckt.
Eine zweite bevorzugte Erfindungsalternative sieht vor, dass die mechanischen
Mittel eine nicht-leitende Abdeckmasse umfassen, die mindestens einen Teil der Kontaktstellen
und/oder des Speicherchips bedeckt und fest an diesen haftet, so dass sie sich selbst
unter Gewaltanwendung, zum Beispiel durch Abkratzen mit einem Messer, nur schlecht
entfernen lässt.
Vorzugsweise besteht die Abdeckmasse aus einem bei der Verarbeitung
fließfähigen Vergussmaterial, das nach der Verarbeitung aushärtet
und im Bereich der Kontaktstellen und/oder des Speicherchips fest am Untergrund
bzw. an einem Teil der Oberflächen und/oder an den Lötpins des Speicherchips
haftet. Die Abdeckmasse kann beispielsweise aus einem thermoplastischen oder duroplastischen
Kunststoff bestehen, von denen der erstere in geschmolzenem Zustand und der letztere
als Paste zusammen mit einem Härter über der oder den Kontaktstellen bzw.
um den Speicherchip herum auf die Leiterplatte aufgetragen wird, wo er anschließend
unter Einbettung der Kontaktstellen bzw. der Lötpins des Speicherchips erhärtet.
Vorteilhaft ist die Abdeckmasse zudem eingefärbt, so dass eine
eventuelle Manipulation durch Abkratzen der Abdeckmasse an den Farbunterschieden
zwischen Resten der ursprünglichen Abdeckmasse und einer zur Verschleierung
der Manipulation neu aufgebrachten Abdeckmasse erkennbar ist.
Darüber hinaus kann auch noch vorgesehen werden, dass das Motorsteuergerät
bei einem Missbrauch stillgelegt wird, zum Beispiel wenn mindestens eine unter der
Abdeckmasse angeordnete Leiterbahn beim Abkratzen der Abdeckmasse beschädigt
oder unterbrochen wird, indem die durch eine solche Beschädigung oder Unterbrechung
hervorgerufene Widerstandsänderung erfasst und in ein entsprechendes, die Stilllegung
des Motorsteuergeräts herbeiführendes Signal umgesetzt wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1: eine Querschnittsansicht eines Motorsteuergeräts
für einen aufgeladenen Dieselmotor mit einer Schutz- oder Abdeckplatte, die
über einem Speicherchip und Kontaktstellen auf einer Leiterplatte des Motorsteuergeräts
angeordnet ist;
2: eine Querschnittsansicht eines Motorsteuergeräts
für einen aufgeladenen Dieselmotor mit einer Abdeckmasse, die um einen Speicherchip
herum und über Kontaktstellen auf einer Leiterplatte des Motorsteuergeräts
angeordnet ist.
Das in der Zeichnung dargestellte Motorsteuergerät
1 für einen Dieselmotor mit Turbolader besteht im Wesentlichen aus
einem durch einen Schraubdeckel 2 verschlossenen quaderförmigen Kunststoffgehäuse
3, das u.a. eine von vier Stützen 4 getragene, im Abstand
vom Boden 5 und Deckel 2 des Gehäuses 3 angeordneten
Leiterplatte 6 enthält.
Die Leiterplatte 6 ist auf ihrer Oberseite mit einem als
EPROM ausgebildeten Speicherchip 7, einem Mikroprozessor 8 und
anderen elektronischen Schaltungen und Bauelementen bestückt, wie Potentiometern
9, Kondensatoren 10, Widerständen oder dergleichen, die für
den Betrieb des Motorsteuergeräts 1 benötigt werden und in den
Figuren nur teilweise und in schematischer Weise dargestellt sind.
Auf der Oberseite der Leiterplatte 6 befinden sich außerdem
drei Kontaktstellen 11, 12, 13, an denen werksseitig
durch Anschluss eines Rechners auf den EPROM des Speicherchips 7 zugegriffen
werden kann, um darin gespeicherte Daten, Kennfelder und/oder Programme zur individuellen
Anpassung an den jeweiligen Motortyp, andere im Kraftfahrzeug verbaute Komponenten,
wie den Turbolader, klimatische oder geographische Einsatzbedingungen des Kraftfahrzeugs
oder dergleichen zu verändern.
Um zu verhindern, dass der EPROM nachträglich durch Zugriff auf
die Kontaktstellen 11, 12, 13 in unerwünschter Weise
umprogrammiert oder der Speicherchip 7 gegen einen anderen Speicherchip
mit einem anderen Speicherinhalt im EPROM ausgetauscht wird, um durch dieses sogenannte
Chip-Tuning die Leistung des Verbrennungsmotors zu steigern, sind bei dem in
1 dargestellten Motorsteuergerät 1 sowohl
die Kontaktstellen 11, 12, 13 als auch der Speicherchip
7 mit einer Schutzplatte 14 abgedeckt, so dass ohne ein gewaltsames
Entfernen der Schutzplatte 14 weder die Kontaktstellen 11,
12, 13 zum Umprogrammieren des EPROM noch der Speicherchip
7 zum Austausch zugänglich sind.
Die Schutzplatte 14 wird ebenfalls von den Stützen
4 getragen und ist über diese nicht lösbar mit dem Gehäuse
3 verbunden, so dass sie nicht ohne eine Beschädigung der Stützen
4 und damit der Halterung der Leiterplatte 6 entfernt werden kann.
Die Schutzplatte 14 besteht aus einem starren Kunststoffmaterial oder wie
die Leiterplatte 6 aus einem starren Prepreg-Material und weist ebenso
wie diese vier Durchtrittsöffnungen für die Stützen 4 auf.
Der Querschnitt der einstückig am Gehäuseboden 5 angeformten
Stützen 4 ist unterhalb der Leiterplatte 6 erweitert, so
dass eine als Auflagefläche für die Leiterplatte 6 dienende Ringschulter
15 gebildet wird. Zwischen der Leiterplatte 6 und der Schutzplatte
14 ist jeweils eine Abstandhalterhülse 15 um die Stützen
4 herum angeordnet, um die Schutzplatte 14 in einem geeigneten
Abstand von der Leiterplatte 7 zu halten, der einerseits einen Austausch
des Speicherchips 7 unmöglich macht, andererseits jedoch eine ausreichende
Luftzirkulation gewährleistet. Dort, wo die Schutzplatte 14 nur die
Kontaktstellen 11, 12, 13 überdecken soll, kann
sie auch unmittelbar auf den Kontaktstellen 11, 12,
13 bzw. auf der umgebenden Oberseite der Leiterplatte 6 aufliegen.
Die durch die Durchtrittsöffnungen der Schutzplatte
14 ragenden freien oberen Enden 16 der Stützen
4 sind oberhalb der Schutzplatte 14 verstemmt, so dass die Schutzplatte
14 von oben gegen die vier Abstandhalterhülsen 15 gepresst
wird. Ein gewaltsames Lösen der Verstemmung hat zum einen zur Folge, dass die
Leiterplatte 6 nur noch lose noch auf den Ringschultern 15 der
Stützen 4 aufliegt und somit nicht mehr sicher im Gehäuse
3 festgehalten wird, und macht zum anderen im Falle eines nach Beseitigung
der Schutzplatte 14 unter Entfernen der Verstemmung durch Chip-Tuning hervorgerufenen
Motorschadens die Manipulation für eine Werkstatt sofort und eindeutig erkennbar.
Im Unterschied dazu sind bei dem in 2
dargestellten Motorsteuergerät 1 die freien oberen Enden
16 der Stützen 4 direkt oberhalb der Leiterplatte
6 verstemmt, während die drei Kontaktstellen 11,
12, 13 und die Lötpins des Speicherchip 7 in eine
farbige thermoplastische oder duroplastische Abdeckmasse 17 eingebettet
sind, die sich zur Freilegung der Kontaktstellen 11, 12,
13 nicht oder nur mit Schwierigkeiten ohne eine Beschädigung der unter
der Abdeckmasse 17 auf der Oberseite der Leiterplatte 6 angeordneten
Leiterbahnen 18 entfernen lässt bzw. im Fall eines derartigen gewaltsamen
Eingriffs nicht mit dem ursprünglichen Aussehen wiederherstellen lässt.
Darüber hinaus kann in diesem Fall vorgesehen werden, dass eine
oder mehrere der unterhalb der Abdeckmasse 17 auf der Oberseite der Leiterplatte
6 angeordneten Leiterbahnen 18 mit einer geeigneten Schaltung
auf der Leiterplatte 6 verbunden sind, die im Falle einer Unterbrechung
oder einer größeren Änderung des Widerstands von einer oder mehreren
der Leiterbahnen 18 eine Stillegung des Motorsteuergeräts
1 auslöst.
- 1
- Motorsteuergerät
- 2
- Schraubdeckel
- 3
- Gehäuse
- 4
- Stützen
- 5
- Gehäuseboden
- 6
- Leiterplatte
- 7
- Speicherchip
- 8
- Mikroprozessor
- 9
- Potentiometer
- 10
- Kondensator
- 11
- Kontaktstelle
- 12
- Kontaktstelle
- 13
- Kontaktstelle
- 14
- Schutz- oder Abdeckplatte
- 15
- Abstandhalterhülse
- 16
- verstemmte Enden der Stützen
- 17
- Abdeckmasse
- 18
- Leiterbahnen