Motor-Start-Stopp-Automatik

Die neue Funktion Motor-Start-Stopp-Automatik (MSA) ist grundlegender Bestandteil des Maßnahmenpaketes zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Die Reduktion des Kraftstoffverbrauchs wird durch automatisiertes Abschalten des Motors bei Fahrzeugstillstand erreicht. Der Neustart erfolgt ebenfalls automatisiert, sobald die entsprechenden Einschaltbedingungen vorliegen.

Die MSA setzt in den Baureihen 1er, 3er und MINI in Verbindung mit Schaltgetriebe und Vierzylindermotoren ein.

MSA-Funktion, Prinzip

Die MSA sorgt für ein automatisiertes Abschalten des Motors im Fahrbetrieb, wenn das Fahrzeug in den Stillstand gerät und einige wesentliche Fahrzeugbedingungen erfüllt werden, die dieses Abschalten ermöglichen. Es existieren etwa zwanzig dieser Fahrzeugbedingungen (sog. Abschaltverhinderer), wie zum Beispiel:

Kupplung nicht getreten.
Bremsunterdruck ausreichend.
Batterieladezustand ausreichend hoch.

Ebenso selbsttätig wie dieses Abschalten erfolgt der automatische Neustart des Motors, sobald die Kupplung wieder betätigt wird.

Beispielszenario: Abschalten des Motors bei Stillstand an roter Ampel oder Stop-and-go-Verkehr.

Index	Erklärung	Index	Erklärung	Index	Erklärung
1	Fahrzeug fährt	2	Gang ist eingelegt. Das Gaspedal ist gedrückt.	3	Der Motor läuft. Im KOMBI werden Uhrzeit und Temperatur angezeigt.
4	Der Fahrer bremst, bis das Fahrzeug steht.	5	Der Fahrer legt den Leerlauf ein und lässt das Kupplungspedal los.	6	Der Motor geht aus. Im KOMBI erscheint das Symbol <Start/Stopp>.
7	Der Fahrer möchte seine Fahrt fortsetzen.	8	Der Fahrer tritt das Kupplungspedal. Der Motor springt an.	9	Der Gang kann eingelegt und die Fahrt fortgeführt werden. Das Symbol <Start/Stopp> erlischt.

Achtung!

Das vollautomatische Einschalten des Motors bei MSA-Fahrzeugen kann auch dann geschehen, wenn der Fahrer keinerlei Aktion durchführt. Kundenirritationen und Kundenreklamationen, die darauf beruhen stellen keine Fehlfunktion dar sondern Planstand! Situationen, in denen der Motor vollautomatisch ohne Einwirkung des Fahrers startet sind beispielsweise:

Stark entladene Batterie: Entladene Batterien können zu Liegenbleibern führen. Um dem entgegenzuwirken, wird der Motor gestartet.
Zu niedriger Bremsunterdruck: Zu geringer Bremsunterdruck kann zu Sicherheitsrisiken bei Bremsmanövern führen. Um dem entgegenzuwirken, wird der Motor gestartet.
Anrollendes Fahrzeug aus dem Stand an einem Gefälle: Bei abgeschaltetem Fahrzeug sind viele Systeme inaktiv. Rollende Fahrzeuge stellen ohne die unterstützende Wirkung der Fahrzeugsysteme ein Sicherheitsrisiko dar. Um dem entgegenzuwirken, wird der Motor gestartet.

Bauteil-Kurzbeschreibung

Die Funktion MSA befindet sich in der Motorelektronik (DME/DDE). Für die MSA-Funktion werden verschiedene Informationen aus den Bus-Systemen verwendet. Darüber hinaus sind neue Komponenten notwendig. Folgende Bauteile für die MSA werden beschrieben:

Nullgangsensor
Bremsunterdrucksensor
MSA-Taster
Kupplungsschalter
Frontklappenkontaktschalter
Gurtschlossschalter (Fahrer)
DC/DC-Wandler
AGM-Batterie

Systemschaltplan

Index	Erklärung	Index	Erklärung
1	Bremsunterdrucksensor	2	Nullgangsensor
3	Motorsteuerung (DME/DDE)	4	DC/DC-Wandler
5	Eingang/Ausgang des DC/DC-Wandlers zum Stromverteiler	6	Stromverteiler (Junction Box)
7	Junction-Box-Elektronik	8	Intelligenter Batteriesensor (IBS) am Batterieminuspol
9	Schaltzentrum Mittelkonsole mit MSA-Taster	10	Integrierte Heiz-Klima-Automatik
11	Instrumentenkombination	12	Kupplungsschalter
13	Frontklappenkontaktschalter	14	Car Access System
15	Starter

Nullgangsensor

Der Nullgangsensor ist oben am Getriebegehäuse verbaut und hat die Aufgabe, die Leerlaufstellung des Schalthebels zu erkennen.

Bremsunterdrucksensor

Um in jeder Situation eine ausreichende Unterdruck-Bremskraftunterstützung sicherzustellen, ist der Bremskraftverstärker mit einem Unterdrucksensor ausgerüstet.
Der Bremsunterdrucksensor befindet sich neben dem Bremskraftverstärker und ist über eine separate Leitung angebunden.

Achtung!

Bei zu niedrigem Bremsunterdruck startet die MSA auch ohne eine Aktivität des Fahrers. Zu geringer Bremsunterdruck kann zu Sicherheitsrisiken bei Bremsmanövern führen. Um dem entgegenzuwirken, wird der Motor gestartet.

MSA-Taster

Mit dem MSA-Taster (MSA OFF) am Schaltzentrum Mittelkonsole, kann die Funktion MSA deaktiviert werden. Bei jedem Klemmenwechsel <Klemme 15 EIN> oder wiederholtem Drücken des MSA-Tasters wird die MSA wieder aktiviert.

Kupplungsschalter

Der vorhandene Kupplungsschalter wird als Eingangsgröße für die MSA verwendet, um die Kupplungsbetätigung zu erkennen.

Frontklappenkontaktschalter

Der Frontklappenkontaktschalter geht als Einflussgröße mit in die Berechnung der MSA ein. Ist die Motorhaube geöffnet, darf der Motor aus Sicherheitsgründen nicht durch die MSA-Funktion gestartet oder abgestellt werden.

Achtung!

Bei defektem Frontklappenkontaktschalter wird die MSA-Funktion unterdrückt.
Bei nach oben übergezogenem Frontklappenkontaktschalter, wird die Information <Schalter zu> ausgegeben. Die MSA-Funktion ist aktiv und es kann, zu einem automatischen Motorstart kommen.

Gurtschlossschalter (Fahrer)

Über den Gurtschlossschalter kann die MSA erkennen, dass der Fahrer angegurtet ist. Ist der Fahrer nicht angegurtet, reagiert die MSA wie folgt:

Bei laufendem Motor wird ein Ausschaltverhinderer gesetzt.
Bei MSA-Stopp wird die MSA deaktiviert. Ein Neustart ist nur über den START-STOP-Taster möglich.

DC/DC-Wandler

Bedingt durch wesentlich häufiger auftretende Startvorgänge kommt es oft durch die auftretende elektrische Last zu Spannungseinbrüchen im Bordnetz. Um die Versorgungsspannung für bestimmte spannungssensible elektrische Komponenten zu stabilisieren und damit zu schützen, kommt in Verbindung mit der MSA ein DC/DC-Wandler zum Einsatz.
Der DC/DC-Wandler versorgt die beiden Relais <Klemme 30g_DC/DC> und <Klemme 30g-f_DC/DC> mit einer, auch während des Startvorgangs konstanten Spannung.

Der DC/DC-Wandler ist in der E-Box im Motorraum verbaut.

Über die Messleitungen Eingangsspannung und die Klemme 50 entscheidet die Elektronik, ob die Spannungsversorgung der Ausgang über den Bypass oder über DC/DC-Wandler erfolgt.
Im Bypass-Modus wird die Bordnetzspannung nicht über den DC/DC-Wandler geführt, sondern direkt an die Ausgänge übertragen. Im Boost-Modus findet eine Anpassung der Bordnetzspannung statt.

AGM-Batterie

Die MSA kommt in jedem Fall immer mit der intelligenten Generatorregelung. Aufgrund der sehr viel häufiger auftretenden Lade- und Entladezyklen ist die Belastung für die Batterie sehr hoch. AGM-Batterien bieten aufgrund ihrer Zyklenfestigkeit die Möglichkeit, trotz der hohen Belastung ähnliche Ergebnisse in der Lebensdauer zu erreichen.

Achtung!

Es muss auf jedem Fall eine AGM-Batterie verbaut und im Fahrzeug registriert werden, damit die Funktion MSA einwandfrei funktioniert.

Systemfunktionen

Folgende Systemfunktionen für die MSA werden beschrieben:

Aktivierung, Deaktivierung der MSA
Betriebsbedingungen der MSA
Anzeigen in Verbindung mit der MSA
Powermanagement

Aktivierung, Deaktivierung und Betriebsbedingungen der MSA

Nach jedem Motorstart ist die Funktion automatisch aktiv und in Bereitschaft. Über den MSA-Taster (Schaltzentrum Mittelkonsole) kann die Funktion bis zum nächsten Klemmenwechsel manuell deaktiviert werden. Der gedrückte Taster wird durch eine erleuchtete LED bestätigt.
Eine permanente Deaktivierung der Funktion ist nur in extremen Ausnahmesituationen zulässig (Kodierung mittels Progman: MSA-Taster, Memory-Funktion der IHKA).

Während den Diagnosesitzungen wird die MSA-Funktion aus Sicherheitsgründen temporär (dies bedeutet bis zum nächsten Klemmenwechsel) deaktiviert um zu vermeiden, dass bei Arbeiten im Motorraum die Möglichkeit eines automatischen Motorstarts besteht. Der Status einer temporären Deaktivierung ist stets in den Steuergerätefunktionen durch <Erkennung Deaktivierung MSA> auslesbar. Ferner ist der Zustand der Nicht-/Erkennung eines MSA-Fahrzeuges in den Steuergerätefunktionen durch <Verbau Überprüfung MSA> sowie <Status Codierung MSA> auslesbar.

Achtung!

Aus Gründen der persönlichen Sicherheit ist vor Arbeiten im Motorraum stets und unbedingt gewissenhaft festzustellen, dass die Motor-Start-Stopp-Funktion deaktiviert wurde!

Betriebsbedingungen

Die Funktion MSA ist nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Der Motor wird ausgeschaltet wenn:

Das Fahrzeug steht (Geschwindigkeit < 3 km/h).
Das Fahrzeug ist seit letztem Motorstopp mit einer Geschwindigkeit > 5 km/h gefahren worden.
Schalthebel der Schaltgetriebe muss in Leerlaufstellung stehen.
Das Kupplungspedal darf nicht betätigt sein.

Ein MSA-Stopp wird verhindert, wenn Umwelteinflüsse, Fahrzeugbedingungen und Motorbetriebswerte dies fordern. Folgende Abschaltverhinderer sind zum Beispiel möglich:

Motorkonditionierung: Motor zu kalt, Motor in Startphase.
Batteriezustand: niedriger Batterieladezustand, zu hohe Batterietemperatur, Bestimmung des Batterieladezustandes nicht plausibel, zu großer Spannungseinbruch beim vorherigen MSA-Start.
Zu hoher Energiebedarf der eingeschalteten Verbraucher.
Klimatisierungsanforderungen.
Unzureichender Bremsunterdruck.
Verschiedene Sicherheitsanforderungen: Lenkradbewegung, usw.

Index	Erklärung
1	Der Fahrer bremst, bis das Fahrzeug steht.
2	Der Fahrer legt den Leerlauf ein und lässt das Kupplungspedal los.
3	Der Motor läuft weiter. Ein Abschaltverhinderer liegt vor.

Die softwareinterne Betriebsstrategie der MSA-Funktion steuert die folgenden Aktionen:

Automatisches Einschalten: Durch Einschaltaufforderer (EA), Einschaltverhinderer (EV) und MSA-Deaktivierer
Automatisches Ausschalten. Durch Ausschaltverhinderer (AV) und Ausschaltaufforderer (AA), Einschaltaufforderer (EA) und MSA-Deaktivierer
Zu hohe Klimaleistung erforderlich: Der Motor wird gestartet, da Einschaltaufforderer von Klimamanagement anliegt (Klima-EA)!

Der Fahrer erhält Informationen über den aktuellen Zustand durch entsprechende Meldungen in der Anzeige im KOMBI.

Aktuell anliegende EA, EV, AA, AV und Deaktivierer sowie generelle Statusinformationen können durch die Servicefunktion <Systemcheck MSA> ausgelesen werden. Das Auslesen einer Historie der zuletzt gespeicherten Abschaltverhinderer ist durch die Servicefunktion <Lesen AV-Speicher> möglich. Dadurch können zurückliegende Kundenreklamationen überprüft werden.

Anzeigen in Verbindung mit der MSA

Als Rückmeldung steht dem Fahrer eine neue Kontrollleuchte für die MSA im KOMBI zur Verfügung.

Index	Erklärung	Index	Erklärung
1	MSA hat den Motor automatisch abgestellt.	2	MSA-Fehler. MSA wird deaktiviert und eine Check-Control-Meldung angezeigt.
3	MSA deaktiviert.

Die Check-Control-Meldungen erscheinen dann, wenn Systemfehler (mit oder ohne notwendigem Komponententausch) aktiv sind oder softwarebedingte Deaktivierungen erfolgt sind.
Entsprechende Auslesemöglichkeiten stehen durch die Servicefunktionen <Systemcheck MSA> sowie <Lesen AV-Speicher> zur Verfügung.
Weitere Servicefunktionen dienen der zusätzlichen Plausibilisierung und Überprüfung des Funktionsverhaltens (Ausnahme: Lernen/Schreiben Nullgangsensor).

Powermanagement

Der Batteriezustand, der im Advanced Power Management (APM) berechnet wird, ist ein wesentlicher Einflussfaktor der MSA. Ziel ist es, einen verlässlichen Start des Verbrennungsmotors nach einer definierten Standzeit aus Sicht des Energiebordnetzes zu ermöglichen.
Das APM überwacht folgenden Daten: Batterieladezustand, Batterietemperatur, Spannungseinbruch beim Motorstart, Strombedarf der eingeschalteten Verbraucher. Das Ergebnis der Berechnung kann ein Abschaltverhinderer bzw. Einschaltauforderer der MSA sein.

Bei einem Motorstopp muss übermäßiger Stromverbrauch vermieden werden. Daher werden bei Klemme 15 EIN und Motor AUS von dem APM alle größeren Verbraucher deaktiviert oder im Verbrauch reduziert. Die Anzeigen bleiben aktiv.
Folgende Verbraucher sind betroffen:

Heckscheibenheizung
Spiegelheizung
Sitzheizung
Heizungsgebläse

Achtung!

Sinkt der Batterieladezustand nach einem MSA-Motorstopp unter eine bestimmte Grenze, startet die MSA den Motor auch ohne Aktion des Fahrers.

Hinweis für den Service

Allgemeine Hinweise

Die MSA arbeitet nur unter bestimmten Voraussetzungen (siehe Betriebsbedingungen). Bei Kundenbeschwerden sind diese Voraussetzungen immer zu überprüfen.

Automatische Abschaltung der Klemme 15 ab 03/2007 bei Fahrzeugen mit Motor-Start-Stopp-Automatik (MSA - SA 1CC).

Durch Öffnen oder Schließen der Fahrertür wird die Klemme 15 automatisch über das Signal vom Türkontakt abgeschaltet.
Durch anschließendes Drücken der START-STOP-Taste kann die Klemme 15 wieder dauerhaft eingeschaltet werden.
Diesen Vorgang vor der Programmierung oder der Diagnose eines Fahrzeugs durchführen!

Tausch des Getriebe-Nullgangsensors

Der Tausch des Bauteiles Getriebe-Nullgangsensor darf ausschließlich unter Anweisung der Anleitung der Servicefunktion <Lernen/Schreiben Nullgangsensor> erfolgen, da ohne korrekten Verbau des Sensors die Funktionalität inaktiv bzw. fehlerhaft ist.
Des Weiteren muss diese Servicefunktion nach dem Programmieren der Motorsteuerung erfolgen, da die Lernwerte nach aktueller Umsetzung flüchtig in der Motorsteuerung gespeichert werden.

Sicherheitsvorkehrungen bei Arbeiten an MSA-Fahrzeugen unbedingt beachten!

Vor praktischen Arbeiten am Motor stets die ausgeschaltete MSA-Funktionalität sicherstellen, um einen automatischen Motorstart während der Arbeiten im Motorraum zu verhindern!

MSA-Fehler

Gespeicherte Fehler des MSA-Systems führen prinzipiell zur Deaktivierung der Motor-Start-Stopp-Automatik.

MSA und Powermanagement

Die MSA-Funktion ist mit dem Powermanagement stark vernetzt. Im Falle eines Batteriewechsel, eines Abklemmen der Batterie oder nach Programmieren der Motorsteuerung können die Bezugsdaten über Batterieladezustand und Batteriezustand verloren gehen.
Erst nach einer Ruhestrommessung von ca. 6 Stunden (z.B. Ruhestrommessung ”über Nacht”), in der das Fahrzeug nicht aufgeweckt werden darf, stehen diese wiederum zur Verfügung. In dieser Anlernzeit ist die MSA-Funktion nicht aktiv.
Dies ist bei Übergabe des Fahrzeuges an den Kunden mitzuteilen. Die MSA-Funktion schaltet sich automatisch wieder aktiv, sobald die notwendigen Routinen erfolgreich beendet wurden.

Diagnosehinweise

Es existieren folgende Testmodule zur Bauteilüberprüfung:

<Nullgangsensor>
<Bremsunterdrucksensor>
<Kupplungsschalter>
<MSA-Taster> (Vernetzung mit Schaltzentrum Mittelkonsole)
<Türkontakt MSA> (Vernetzung mit FRM)
<DC/DC-Wandler> (Vernetzung mit JBE)
<Powermanagement MSA> (Informationen über das Energiebordnetz und dem letzten Abschaltverhinderer bzw. Einschaltaufforderer vom Powermanagement)

Mit der Servicefunktion <Lesen AV-Speicher> kann die Historie der zuletzt gespeicherten Abschaltverhinderer ausgelesen werden.