Im Automobilbereich sind Start-Stopp-Systeme im Grunde schon lange bekannt und wurden z.B. im Golf Ecomatic (1990), Lupo 3l (1999) oder Audi A2 (1999) eingesetzt. Diesen Model-len blieb jedoch der Markterfolg weitgehend verwehrt, da die einseitige Ausprägung als Spar- und Verzichtsmodell nur von wenigen Kunden geschätzt wurde. Das zum Einsatz kommende Start Stopp System wurde als gewöhnungsbedürftig und unkomfortabel empfunden.

Die BMW Auto Start Stop Funktion basiert zum Großteil auf Komponenten, die sich schon im Fahrzeugbordnetzverbund befinden und für die neue Auto Start Stop Funktion „intelligent“ vernetzt wurden. Die Grundfunktionalität ist in der Motorsteuerung abgelegt. Die Bedienung durch den Fahrer erfolgt über Schalthebel und Kupplung.

Eine einfache intuitive Bedienung und hohe Nachvollziehbarkeit der Funktion durch den Kun-den waren die wichtigsten Entwicklungsziele des Anzeige- und Bedienkonzepts. Somit wurde die BMW Auto Start Stop Funktion an die übliche Betätigung von Schalthebel und Kupplung gekoppelt. Nimmt der Fahrer bei ausrollendem Fahrzeug oder im Stand den Gang heraus und den Fuß von der Kupplung, wird der Motor automatisch abgestellt.

Bei erfolgtem Motorstopp wird der jetzt anliegende Fahrzeugzustand dem Fahrer über das Start Stop Symbol im Instrumentenkombi angezeigt. Das Fahrzeug befindet sich im Zustand der Betriebsbereitschaft bei nicht laufenden Motor. Alle Steuergeräte sind in diesem Zustand aktiv und erfüllen ihre Funktion. Die elektrischen Verbraucher werden während dieser Mo-torstoppphase von der Batterie mit Strom versorgt. Während des Motorstopps wird die Lüf-tungsleistung der Klimaanlage etwas reduziert, um Luftdurchsatz und Lüftergeräusch zu ver-ringern. Während einer durchschnittlichen Standzeit des Motors von 25-35 Sekunden (z.B. an einer roten Ampel) kühlt die Klimaanlage den Innenraum noch eine Zeit lang mit Hilfe der gespeicherten Restkälte im Kältekreislauf.

Im April 2007 wurde die BMW Auto Start Stop Funktion erfolgreich im Markt eingeführt. Die fortwährende Feldbeobachtung und Auswertung von Informationen aus dem Servicebereich lassen darauf schließen, dass das System von den Kunden sehr gut angenommen wurde. Beanstandungen am System sind die Ausnahme.

Die BMW Auto Start Stop Funktion ist im Gegensatz zu den meisten Effizienzmaßnahmen für den Kunden direkt erlebbar. Nach einer kurzen Eingewöhnungsphase möchten viele Kunden auf die Funktion nicht mehr verzichten. Es ist für die Kunden offensichtlich, dass der ruhende Motor keinen Kraftstoff benötigt („spürbares Sparen“). Damit nimmt die Start Stop Funktion in der subjektiven Wahrnehmung einen hohen Stellenwert ein und gilt bei Kunden-umfragen als die Effizienzmaßnahme mit dem höchsten Einsparpotential.

Außerdem werden in Kundenumfragen der verblüffend schnelle Motorstart per Kupplungs-pedalbetätigung und die Ruhe und Entspannung beim Fahrzeugstillstand positiv herausge-hoben. Rote Ampeln verlieren Dank der BMW Auto Start Stop Funktion einen Teil ihres Schreckens, da das Stress-Gefühl, Zeit zu verlieren und Kraftstoff zu vergeuden, nicht so stark auf kommt.

Gerade in einer Fahrzeugkolonne vor einer roten Ampel wiegt sich der Fahrer in dem guten Gefühl, aktiv Ressourcenschonung zu betreiben. Im eigenen Fahrzeug ruht der Motor, wäh-rend er bei den anderen Fahrzeugen in der Kolonne praktisch nutzlos im Leerlauf läuft und Kraftstoff verschwendet wird.

System Deaktivierer verhindern einen automatischen Motorstopp und Motorstart. Dieser wird gesetzt, sobald die Grundvoraussetzungen für eine ordnungsgemäße Systemfunktion nicht gegeben sind. Z.B. wenn der Fahrer nicht angegurtet ist, die Auto Start Stop Funktion ist per Tasterbetätigung ausgeschaltet wurde oder Sensorfehler vorliegen.

Eine Einschaltaufforderung wird vom Auto Start Stop Funktion gesetzt, wenn der Motor während eines Stopps zur Energiebereitstellung für die Fahrzeugfunktionen benötigt wird. Ohne Einwirkung des Fahrers startet der Motor z.B. wenn das Fahrzeug anrollt, die Klimaan-lage ein Kühlungsdefizit erkennt, die Frontscheibe beschlägt, der Bremsunterdruck durch mehrfaches Betätigen der Bremse nicht mehr ausreichend ist oder der Batterieladezustand unter eine kritische Schwelle abgesunken ist.

Der hohe Grad der Systemvernetzung wird schon an der Vielzahl der Einflussfaktoren er-kennbar, die auf die Betriebsstrategie einwirken. Die BMW Auto Start Stop Funktion nutzt vorhandene Bordnetztopologien und Kommunikationswege und bezieht ihre Eingangsinfor-mationen von den im Fahrzeug vorhandenen Steuergeräten. Über die Kommunikation im BUS System fließen die Informationen in der Motorsteuerung zusammen. Hier werden die jeweiligen Entscheidungen der Betriebsstrategie getroffen.

Weitere Signale, die von der Betriebsstrategie zum Setzen von Abschaltverhinderern und Einschaltaufforderern herangezogen werden, senden die Klimaanlage, der Bremsunter-drucksensor und der intelligente Batteriesensor. Die höher zyklenfeste 12V Batterie in AGM Technologie (Absorbent Glass Mat) stellt die Stromversorgung während der Stopp Phasen sicher.

Die BMW Auto Start Stop Funktion trägt zur Reduzierung der CO2 Emissionen bei, indem der Motor bei Fahrzeugstillstand abgestellt wird. Die eingesparte Menge Kraftstoff ist abhängig vom Leerlaufverbrauch und der Zeit, die sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Bei den modernen BMW Vierzylinder Benzin und Dieselmotoren beträgt der Leerlaufverbrauch nur ca. 0,4 – 0,6 Liter Kraftstoff je Stunde. Die für den Motorstart erforderliche Kraftstoffmenge beträgt 0,17 – 0,33 ml und der Energiebedarf des elektrischen Anlassers liegt bei ca. 800 Ws (entspricht ca. 0,2 ml Kraftstoff). Folglich ist es schon ab ca. 4-5 Sekunden energetisch vor-teilhaft, den Motor während einer Stillstandsphase abzustellen.

Bild 5: Die Aufteilung der Standphasen bei Fahrten mit einem BMW 116i.

Die neu entwickelte Schnellstartfunktion verhindert, dass während des Startvorgangs zusätz-liche unverbrannte Kohlenwasserstoffe entstehen. Mittels des neu entwickelten Kurbelwel-lenlagesensors mit Rückdreherkennung behält der Motor auch während des Stopps die Syn-chronisation bei. Dadurch können Einspritzung und Zündung schon bei der ersten Kompres-sion erfolgen. Gegenüber eines normalen Motorstarts betragen der Zeitgewinn 200 ms und damit die gesamte Startzeit 380 ms.

Bild 8: Termperaturverlauf im NOx Speicherkat während im NEFZ Verbrauchszyklus beim Benziner.

Auch der Dieselmotor mit der BMW Auto Start Stop Funktion verfügt über eine neue Schnellstartfunktion. Einspritzung und Zündung erfolgen bei der ersten Kompression. Das Common Rail System wurde hierzu um eine Druckhaltefunktion ergänzt.

Bild 10: Temperaturverlauf im Vorkats während des NEFZ Zyklus beim Dieselmotor.

Die BMW Auto Start Stop Funktion ist eine Maßnahme im BMW EfficientDynamics Pro-gramm, die einen für den Kunden erlebbaren signifikanten Beitrag zur Reduzierung der CO2 Emissionen liefert. Mit dem serienmäßigen Einsatz in 2007 bei den Vierzylindermotoren mit Handschaltgetriebe ist BMW Vorreiter beim Einsatz eines Start Stopp Systems in der Groß-serie.