Электросхема режима старт-стоп BMW E87 N43 / N51 / N52 / N53 / N54

Функция автоматического запуска и выключения двигателя

Функция автоматического запуска и выключения двигателя

Новая функция автоматического запуска/выключения двигателя (MSA) – основополгающая составляющая пакета мер по снижению содержания CO2 в выхлопе. Снижение расхода топлива достигается с помощью автоматического выключения двигателя при неподвижном автомобиле. Новый пуск осуществляется также автоматически, как только появляются соответствующие условия включения.

MSA используется в автомобилях 1-й и 3-й серий и MINI в комбинации с МКПП и 4-цилиндровыми двигателями.

Система MSA, принцип работы

MSA обеспечивает автоматическое выключение двигателя во время движения, когда автомобиль находится в неподвижном состоянии и выполнено несколько существенных условий, которые позволяют выполнить это выключение. Всего существует примерно двадцать таких условий (так называемых препятствий выключению), например:

• Педаль сцепления отпущена
• Достаточное разрежение в тормозной системе.
• Достаточный заряд аккумулятора.

Точно также автоматически, как выключение, происходит автоматический пуск двигателя, как только снова нажимается педаль сцепления.

Пример: Отключение двигателя при остановке на красный сигнал светофора или старт-стопный режим движения.

Предупреждение!

Автоматическое включение двигателя на автомобилях с функцией MSA может происходить даже при отсутствии действий со стороны водителя. Такая ситуация в жалобах и рекламациях клиентов является не нарушением функционирования, а запланированной реакцией автомобиля! Ситуации, в которых двигатель запускается автоматически без участия водителя:

• глубокий разряд аккумулятора: При глубоком разряде аккумулятора двигатель может повторно не завестись. Двигатель запускается для предотвращения данной ситуации.
• Недостаточное разрежение в тормозной системе: недостаточное разрежение в тормозной системе снижает безопасность при торможении. Двигатель запускается для предотвращения данной ситуации.
• Начавшееся скатывание автомобиля под уклон из неподвижного состояния: При выключенном автомобиле большинство систем неактивны. Неконтролируемое автомобильными системами скатывание автомобиля может быть небезопасным. Двигатель запускается для предотвращения данной ситуации.

Краткое описание узлов

Функция MSA включена в электронную систему управления двигателем (DME/DDE). Функция MSA получает различную информацию из шинной системы. Кроме этого необходимы новые компоненты. Ниже описываются следующие узлы в составе MSA:

• Датчик нейтрального положения
• Датчик разрежения в тормозной системе
• Выключатель MSA
• Выключатель сцепления
• Контактный выключатель капота
• Микровыключатель замка ремня безопасности (водителя)
• Преобразователь DC/DC
• AGM-аккумулятор

Схема системы

Датчик нейтрального положения

Датчик нейтрального положения установлен сверху на картере коробки передач и его задачей является распознавание положения холостого хода МКПП.

Датчик разрежения в тормозной системе

Для обеспечения в любой ситуации достаточного разрежения для поддержание тормозных сил усилитель тормозов оснащен датчиком разрежения.
Датчик разрежения в тормозной системе находится рядом с усилителем тормозов и соединен отдельным проводом.

Предупреждение!

При слишком низком разрежении в тормозной системе MSA также запускает двигатель при отсутствии действий со стороны водителя. Недостаточное разрежение в тормозной системе снижает безопасность при торможении. Двигатель запускается для предотвращения данной ситуации.

Выключатель MSA

С помощью клавиши MSA ( MSA OFF) в коммутационном центре в центральной консоли) функцию MSA можно деактивизировать. При каждой смене контактов <Контакт 15 ВКЛ.> или повторном нажатии клавиши MSA снова активируется.

Выключатель сцепления

Имеющийся выключатель сцепления используется как входная величина для MSA для распознавания управления сцеплением.

Контактный выключатель капота

Контактный выключатель капота используется как параметр воздействия в расчете MSA. Если капот открыт, двигатель в целях безопасности не может быть запущен или остановлен функцией MSA.

Предупреждение!

При неисправном контактном выключателе капота функция MSA блокируется.
При вытянутом вверх выключателе выдается информация <Выключатель замкнут>. Функция MSA активна и может произойти автоматический пуск двигателя.

Микровыключатель замка ремня безопасности (водителя)

С помощью микровыключателя замка ремня безопасности MSA может определить, что водитель пристегнут ремнем. Если водитель не пристегнут, MSA реагирует следующим образом:

• При работающем двигателе устанавливается условие, препятствующее выключению.
• При двигателе остановленном MSA деактивируется. Перезапуск возможен только с помощью выключателя СТАРТ-СТОП.

Преобразователь DC/DC

При частых процессах пуска вследствие электрических нагрузок могут иметь место провалы напряжения бортовой сети. Для стабилизации напряжения питания определенных чувствительных к изменению напряжения электрических компонентов и, тем самым, их защиты, в комбинации с MSA используется преобразователь DC/DC.
Преобразователь DC/DC обеспечивает оба реле <Контакт 30g_DC/DC> и <Контакт 30g-f_DC/DC> постоянным, даже во время пуска напряжением.

Преобразователь DC/DC размещен в отсеке управляющей электроники в подкапотном пространстве.

С помощью измерительных проводов входного напряжения и контакта 50 электроника решает, подается ли на выход напряжение питания через байпас или через преобразователь DC/DC.
В байпасном режиме напряжение бортовой сети подается не через преобразователь DC/DC, а прямо на выходы. В режиме усиления имеет место коррекция напряжения бортовой сети.

AGM-аккумулятор

MSA всегда используется с интеллектуальной регулировкой генератора. Вследствие очень частых циклов разряда и заряда нагрузка на аккумулятор оказывается очень высока. Аккумуляторы AGM благодаря их высокой способности эксплуатации с частыми глубокими разрядами позволяют, несмотря на высокую нагрузку, получить срок службы близкий к сроку обычных аккумуляторов.

Предупреждение!

Чтобы функция MSA работала безупречно всегда должен быть установлен аккумулятор AGM и это должно быть зарегистрировано в автомобиле.

Функции системы

Ниже описываются следующие функции системы MSA:

• Активизация, деактивизация MSA
• Условия эксплуатации MSA
• Индикация, связанная с MSA
• Управление питанием

Активизация, деактивизация и условия эксплуатации MSA

После каждого запуска двигателя функция автоматически включается и находится в режиме готовности. С помощью клавиши MSA (в коммутационном центре в центральной консоли) функцию можно отключить до следующего переключения контактов. Нажатие клавиши подтверждается включением светодиода.
Постоянное отключение функции допускается только в особых, экстремальных случаях (Кодирование с помощью Progman: Клавиша MSA, Функция памяти IHKA).

Во время сеансов диагностики в целях безопасности функция MSA временно (т. е. до следующего переключения контактов) деактивизируется, чтобы исключить возможность автоматического пуска двигателя при работах в моторном отсеке. Статус временной деактивизации всегда можно считать в Функциях ЭБУ через <Распознавание деактивизации MSA>. Кроме того, статус распознавания автомобиля с MSA можно считать в Функциях ЭБУ <Установка проверки MSA>, а также <Статус кодирования MSA>.

Предупреждение!

В целях личной безопасности каждый раз перед работами в моторном отсеке необходимо проверять, что функция автоматического включения/выключения двигателя деактивизирована!

Условия работы

Функция MSA возможна только при определенных условиях. Двигатель выключается когда:

• Автомобиль стоит (скорость < 3 км/ч).
• Автомобиль двигался после последней остановки двигателя со скоростью > 5 км/ч.
• Рычаг переключения передач МКПП должен стоять в положении холостого хода.
• Педаль сцепления должна быть отпущена.

Выключение MSA встречает препятствие, если этого требуют воздействие окружающей среды, особенности автомобиля и рабочие параметры двигателя. Например, возможны следующие условия, препятствующее выключению:

• Кондиционирование двигателя: двигатель слишком холодный, двигатель в фазе пуска.
• Состояние аккумулятора: низкий заряд аккумулятора, слишком высокая температура аккумулятора, неправдоподобно определение состояния заряда аккумулятора, слишком большой провал напряжения при предыдущем пуске MSA.
• Слишком большое потребление электроэнергии включенными потребителями.
• Требования системы кондиционирования.
• Недостаточное разрежение в тормозной системе.
• Различные требования техники безопасности: вращение рулевого колеса и т. д. 

Программная стратегия функции MSA управляет следующими действиями:

• Автоматическое включение: по условиям, требующим включения (EA), условиям, препятствующим включению (EV), и условиям деактивации MSA
• Автоматическое выключение: по условиям, препятствующим выключению (AV), и условиям, требующим выключения (AA), и условиям, требующим включения (EA), и условиям деактивизации MSA
• Для большой мощности кондиционера необходимо: двигатель запускается, т. к. имеет место условие, требующее включения, от управления кондиционером (Klimа-EA)!

Водитель получает информацию о текущем статусе в виде сообщений в комбинации приборов.

Действующие в настоящий момент условия EA, EV, AA, AV и условия деактивизации, а также общую информацию о статусе можно считать через сервисную функцию <Контроль системы MSA>. Считать протокол последних записанных условий, препятствующих выключению, можно в сервисной функции <Считывание ЗУ AV>. Благодаря этому можно проверить прошедшие рекламации клиентов.

Индикация, связанная с MSA

В качестве обратной связи водитель имеет в распоряжении новую контрольную лампу MSA в комбинации приборов.

Сообщение системы автоматической диагностики показывается, если активны неисправности системы (с или без необходимой замены компонентов) или происходят деактивизации обусловленные программой.
Соответствующие возможности считывания имеются в сервисных функциях <Проверка системы MSA> и <Считывание ЗУ AV>.
Другие сервисные функции служат для дополнительной проверки достоверности и проверки поведения функции (Исключение: Запоминание значений/регистрация датчика нейтрального положения).

Управление питанием

Состояние аккумулятора, рассчитывается в расширенной программе управления электропитанием (APM), является существенным фактором, влияющим на MSA. Задачей является обеспечить надежный пуск двигателя внутреннего сгорания после определенного времени простоя с точки зрения энергии в бортовой сети.
APM контролирует следующие данные: состояние заряда аккумулятора, температуру аккумулятора, провал напряжения при пуске двигателя, потребление энергии включенными потребителями. Результатом расчета может быть условие, препятствующее выключению, или условие, требующее включения MSA.

При остановке двигателя нужно избегать чрезмерного потребления тока. Поэтому при включенном контакте 15 и неработающем двигателе APM деактивизирует все мощные потребители или уменьшает потребление. Индикация остается активной.
Это касается следующих потребителей:

• Обогрев заднего стекла
• Обогрев зеркал
• Система обогрева сидений
• Вентилятор отопителя

Предупреждение!

Если заряд аккумулятора уменьшается после остановки двигателя MSA до определенного предела, MSA запускает двигатель при отсутствии действий со стороны водителя.

Указание для сервисного обслуживания

Общие указания

MSA работает только при определенных условиях (см. условия эксплуатации). При рекламации клиента обязательно проверять эти условия.

Автоматическое отключение контакта 15, начиная с 03/2007 у автомобилей с функцией автоматического запуска/выключения двигателя (MSA – SA 1CC).

При открывании или закрывании двери водителя контакт 15 автоматически выключается сигналом от контакта двери.
Если еще раз нажать кнопку СТАР-СТОП, то контакт 15 включится снова.
Эту процедуру нужно проводить перед программированием или диагностикой автомобиля!

Замена датчика нейтральной передачи

Замена узла датчика нейтральной передачи обязательно должна производиться с соблюдением указаний сервисной функции <Запоминание значений/регистрация датчика нейтральной передачи>, так как при неправильной установке функционирование датчика невозможно или происходит с ошибками.
Кроме того, эта сервисная функция должна выполняться после программирования системы управления двигателем, так как значения после текущего преобразования записываются в энергозависимое ЗУ системы управления двигателем.

Обязательно соблюдайте меры безопасности при работах на автомобилях с MSA!

Пред выполнением работ на двигателе всегда проверить выключение функции MSA для исключения автоматического пуска двигателя во время работ в моторном отсеке!

Неисправность MSA

Записанные в ЗУ неисправности системы MSA в принципе приводят к ее деактивации.

MSA и программа управления электропитанием

Функция MSA очень связана с программой управления электропитанием. В случае замены аккумулятора, отсоединения контактов аккумулятора или после программирования системы управления двигателем могут быть утеряны данные о состоянии заряда аккумулятора и состоянии аккумулятора.
Только после измерения тока покоя в течение прим. 6 часов (например, измерение тока покоя ”ночью”), когда автомобиль нельзя активировать, эти данные восстанавливаются. В течение этого времени функция MSA неактивна.
Об этом необходимо сообщить при передаче автомобиля клиенту. Функция MSA снова автоматически включается, как только необходимый процесс успешно заканчивается.

Указания по диагностике

Для проверки узлов имеются следующие тест-блоки:

• <Датчик нейтрального положения>
• <Датчик разрежения в тормозной системе>
• <Выключатель сцепления>
• <Выключатель MSA> (сетевое соединение с коммутационным центром в центральной консоли)
• <Контакт двери MSA> (сетевое соединение с FRM)
• <Преобразователь DC/DC> (сетевое соединение с блоком JBE)
• <Программа управления электропитанием MSA> (информация об энергии бортовой сети и последнем условии, препятствующем выключению, или условие, требующем включения, программы управления электропитанием)

С помощью сервисной функции <Считывание ЗУ AV> можно считать историю последнего записанного условия, препятствующего выключению.

MSA и программа управления электропитанием

Состояние аккумулятора, рассчитывается в расширенной программе управления электропитанием (APM), является существенным фактором, влияющим на MSA. APM контролирует следующие измеряемые величины: состояние заряда аккумулятора, температуру аккумулятора, провал напряжения при пуске двигателя, потребление тока включенными потребителями.

При остановке двигателя нужно избегать чрезмерного потребления тока. Поэтому при включенном контакте 15 и неработающем двигателе APM деактивизирует все мощные потребители или уменьшает потребление. Индикация остается активной.
Это касается следующих потребителей:

• Обогрев заднего стекла
• Обогрев зеркал
• Обогрев сидений
• Вентилятор отопителя (за управление вентилятором отопителя отвечает IHKA).

Условие, препятствующее выключению

Функция MSA возможна только при определенных условиях. Выключение MSA встречает препятствие, если этого требуют воздействие окружающей среды, условия автомобиля.
Возможны следующие условия, препятствующие выключению, с точки зрения APM.

• Заряд аккумуляторной батареи неправдоподобен.
  Причиной этого может быть следующее:
  • Интеллектуальный датчик аккумуляторной батареи (IBS) был отсоединен от напряжения питания или от минусовой клеммы аккумулятора. Заряд аккумуляторной батареи не удается определить.
  • IBS имеет неисправность (например, нарушение связи с DME/DDE).
  • Имеет место постоянное нарушение тока покоя и это препятствует измерению тока покоя для определения степени заряда аккумулятора.
    Провести поиск источника нарушения тока покоя.
  • Автомобиль постоянно находится в эксплуатации и не имеет достаточно продолжительного периода покоя для того, чтобы измерить ток покоя для определения степени заряда аккумулятора.
    Дать автомобилю перейти в состояние покоя и находиться в нем, по крайней мере, в течение 1 часа.
  • Дополнительный потребитель тока подсоединен прямо к аккумулятору и ведет к ошибке при определении степени заряда аккумулятора с помощью IBS.
• Степень заряда аккумулятора слишком низкая.
  Степень заряда аккумулятора не соответствует минимальной степени заряда, которая необходима для MSA. Аккумулятор нужно подзарядить и продолжить поиск неисправности с помощью тест-блока <Диагностика энергосистемы>.
• Температура аккумулятора слишком высокая.
  Температура аккумулятора слишком высокая для того, чтобы уверенно определить степень заряда аккумулятора.
• Слишком сильный провал напряжения при предшествующем пуске двигателя MSA.
  APM постоянно контролирует напряжение в бортовой сети и особенно при пуске двигателя. Напряжение упало ниже предельного значения при предшествующем пуске двигателя MSA.
  Температура аккумулятора слишком низкая или, возможно аккумулятор плохо заряжен. Аккумулятор подзарядить и продолжить поиск неисправности с помощью тест-блока <Диагностика энергосистемы>.
• Потребление тока включенных потребителей слишком большое.
  Включенные потребители тока требуют слишком большого тока: Выключения MSA не выполняются, чтобы аккумулятор мог получать поддержку от генератора.
  Отключить мощные потребители тока (например обогрев заднего стекла, обогрев сиденья или вентилятор отопителя) для того, чтобы выключение MSA снова могло быть разрешено.

В данные программы управления электропитанием записываются текущее и четыре последних, имевших место, условия, препятствующих выключению.
Программа управления электропитанием так же записывает девять последних видов условий, препятствующих выключению: Если одно условие, препятствующее выключению, повторяется несколько раз подряд, оно учитывается только один раз.

Условие, требующее включения

Автоматическое включение двигателя функцией MSA может происходить даже при отсутствии действий со стороны водителя. Некоторые условия автомобиля (условия, требующее включения) требуют немедленного пуска двигателя MSA при отсутствии действий со стороны водителя.
Возможно следующее условия, препятствующее выключению, с точки зрения APM:

• Степень заряда аккумулятора опускается во время выключения MSA ниже степени заряда, которая требуется для функции MSA. Двигатель автоматически снова включается для того, чтобы улучшить зарядный баланс.

В данные программы управления электропитанием записываются четыре последних, имевших место, условия, препятствующих выключению.

Батарея

На автомобилях с автоматическим старт-стопным режимом, чтобы функция MSA работала безупречно, всегда должен быть установлен один аккумулятор AGMи после замены аккумулятора необходимо это зарегистрировать с помощью сервисной функции <Регистрация замены аккумулятора>.

В случае замены аккумулятора, отсоединения аккумулятора или после программирования системы управления двигателем данные, касающиеся степени заряда аккумулятора и состояния аккумулятора могут быть утеряны.
Эти данные будут в распоряжении только после измерения тока покоя в течение прим. 6 часов (например, период покоя в течение ночи), когда автомобиль не должен выходить из состояния покоя. В течение этого времени запоминания функция MSA не работает (Условие, препятствующее выключению = степень заряда аккумулятора неправдоподобна). Об этом необходимо сообщить при передаче автомобиля клиенту. Функция MSA снова автоматически включается, как только необходимый процесс успешно заканчивается.

Функция автоматического запуска/выключения двигателя, датчик разрежения в тормозной системе:

Для обеспечения достаточной силы торможения (даже при выключенном двигателе) постоянно должно контролироваться разрежение в тормозной системе. Этот контроль обеспечивается с помощью датчика разрежения в тормозной системе, который на всех автомобилях с функцией MSA всегда устанавливается между усилителем тормозов и обратным клапаном (на следующих рисунках показаны усилители тормозов в сборе.Первый рисунок: усилитель тормозов на автомобилях BMW 1-й и 3-й серий.Второй рисунок: усилитель тормозов на автомобилях MINI).

Действительны следующие обозначения узлов:

• 1: Адаптер/держатель
• 2: Датчик разрежения в тормозной системе
• 3: Обратный клапан
• 4: Вакуумный трубопровод
• 5: Байпасная линия

Альтернативным обозначением датчика разрежения в тормозной системе является: ”Датчик разрежения усилителя тормозов”.На автомобилях BMW 1-й и 3-й серий датчик подключается через отдельный провод. На автомобилях MINI датчик установлен непосредственно на обратном клапане.Датчик разрежения в тормозной системе (BUS) работает на основе пьезоэлектрических сигналов и, таким образом, посылает сигналы напряжения, которые на основании приведенной ниже таблицы заданных значений пересчитываются в системе управления двигателем в соответствующее разрежение. Диапазон напряжения выходных сигналов напряжения находится между 350 и 4650 мВ.

Автоматическое включение двигателя (условие, требующее включения:EV) в целях безопасности инициируется тогда, когда разрежение в тормозной системе опускается ниже порога в 500 гПа (мбар).Предотвращение выключения двигателя активируется начиная с давления 550 гПа.

ШИНА – графическая характеристика:

Функция автоматического запуска/выключения двигателя, датчик нейтральной передачи:

У автомобилей с МКПП на корпусе коробки передач устанавливается датчик нейтральной передачи. Это PLCD-датчик, т.е. он распознает линейные изменения места (отклонения) в бесконтактном режиме, на основе изменений магнитного состояния. При переключении передачи тяга (4) привода переключения передач смещается и, соответственно, смещается магнит в коробке передач. Благодаря PLCD-датчику система управления двигателем может распознать положение рычага переключения передач. На приведенных ниже рисунках изображена монтажная схема, а также разрезы расположенного на КПП датчика:

Действительны следующие обозначения узлов:

• 1: Система управления двигателем
• 2: PLCD-датчик
• 3: Постоянный магнит
• 4: Тяга привода переключения передач

Чтобы система управления двигателем получила сигнал о нейтральном положении переключателя/рычага выбора передач, необходимо ”запомнить” это положение в автомобиле. Процедура запоминания выполняется на заводе и в случае ремонта ее можно выполнить с помощью DIS-тестера. Для этого необходимо выполнить сервисную функцию <Запоминание значений/регистрация датчика нейтральной передачи>.

Нейтральное положение рычага переключения передач в обычном случае составляет около 50% (+/- допустимое отклонение).

Примечание:

Неправильно зафиксированные значения нейтрального положения приводят к проблемам с доступностью функции автоматического запуска и выключения двигателя и к сложностям в отслеживаемости всех специфичных для MSA параметров!