DE69018773T2

DE69018773T2 - Batterieladesystem für Motorgenerator.

Info

Publication number: DE69018773T2
Application number: DE69018773T
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Kyoukane; Toshihiro Nagano
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-11-14
Also published as: US5115183A; EP0428130A3; EP0428130A2; EP0428130B1; DE69018773D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batterieladesystem zum Laden einer Batterie durch einen Motorgenerator, der von einem Verbrennungsmotor (oder Wärmekraftmaschine) angetrieben wird, wobei das System Teil eines Hybridfahrzeugs ist, und betritft spezieller das Ladesystem zum effizienten Laden der Batterie in der Weise, daß der Generator mittels einer Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung auf eine konstante Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gesteuert wird und die Batterie gemäß in der Batterie erzeugten Gasen (im folgenden als Gasbildungsphänomen bezeichnet) adaptiv geladen wird.
Kürzlich wurden ein elektrisches Fahrzeug mit einem Elektromotor als Antriebsquelle, der zur Erzielung einer niedrigen Umweltschädigung ohne Verwendung von Erdöltreibstoff entwickelt wurde, oder auch ein Hybridmotor-Fahrzeug vorgeschlagen, in dem ein Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor kombiniert ist. In einem solchen Fahrzeug beeinflussen Batteriebedingungen das Vermögen des Fahrzeuges zur Ermittelung der maximalen Kilometerzahl bzw. dem Kilometerstand in Abhängigkeit von der Leistungskapazität der Batterie.
Das Fahrzeug benötigt eine Ladevorrichtung zur effizienten Aufladung der Batterien zur Verbesserung des Leistungsvermögens. Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 49-30648 (1974) eine den Stand der Technik für diese Erfindung darstellende Ladevorrichtung.
Im Stand der Technik umfaßt die Ladevorrichtung einen Verbrennungsmotor mit einem Generator zur Aufladung der Batterie, eine an eine Spannungsquelle angeschlossene Schaltstufe und sowohl eine Zündeinrichtung als auch einen Starter, die über die Schaltstufe mit der Quelle zum Zünden bzw. Starten verbunden sind. Die Schaltstufe betätigt die Zündeinrichtung und den Starter (Anlasser), wenn die Batterieenergie geringer als ein vorbestimmter Pegel wird, und die Stufe schaltet den Starter ab, wenn der Anlaßvorgang des Verbrennungsmotors endet. Gleichzeitig hört die Schaltstufe damit auf, der Zündeinrichtung Leistung zuzuführen, wenn die Verbrennungsmotorlast geringer als ein vorbestimmter Wert wird. Infolgedessen wird die Ladungseffizienz der Batterie durch Ansteuern des Verbrennungsmotors in einem Bereich hohen Wirkungsgrades verbessert.
Obgleich jedoch die Motordrehzahl zum Antreiben des Generators auf einer festen Drehzahl gehalten wird, wird die Generatordrehzahl infolge eines Kraftübertragungsverlustes aufgrund des Schlupfes eines Riemens, der den Motor mit dem Generator verbindet, nicht auf derselben Drehzahl gehalten, so daß es schwierig ist, das Laden präzise zu steuern.
So wird nämlich durch das Vorliegen der Beziehung bezüglich einer mit dem Ausgang verbundenen Last der Ausgang bzw. die Ausgangsleistung des Generators selbst dann nicht in einem optimalen Zustand gehalten, wenn die Motordrehzahl auf einer festen Drehzahl gehalten wird. Die konventionelle Ladevorrichtung weist das Problem auf, daß die Motordrehzahl entsprechend der Batteriebedingung für jeden beliebigen Fall auf eine geeignete Drehzahl geändert werden muß.
Ferner beinhaltet die am Fahrzeug angebrachte Batterie ein Phänomen, daß eine Menge an Gasen wie Wasserstoff (H&sub2;) und Sauerstoff (O&sub2;) am Ende des Ladevorgangs stark ansteigt. Das Phänomen wird als Gasbildungsphänomen ("Gassing") bezeichnet. So wird nämlich das meiste der Ladeenergie durch die Elektrolyse von Wasser verbraucht und auf diese Weise Energie vergeudet.
Die Gasbildung wird nur durch das menschliche Auge festgestellt, so daß die Batterieladeeffizienz und der Aufbau des automatischen Ladesystems nicht verbessert sind. Die Gasbildung bedingt eine rapide Abnahme des Batterieelektrolyten, wodurch die Lebensdauer der Batterie verkürzt wird und die Möglichkeit eines Feuers durch entflammbare Gase resultiert.
Die WO-A-89/02667 offenbart ein Batterieladesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, aufweisend einen Generator zum Laden einer Batterie und einen Verbrennungsmotor bzw. eine Wärmekraftmaschine zum Antreiben des Generators, eine Generatordrehzahlmeßeinrichtung zum Erfassen einer Generatordrehzahl bzw. -geschwindigkeit, eine Motor- Steuereinrichtung in Form eines Gaspedals und einen Vergaser zum Steuern einer Verbrennungsmotordrehzahl sowie eine Generatordrehzahl-Berechnungseinrichtung und eine Einrichtung zum Abfühlen der Batterieklemmenspannung. Die abgefühlten Werte werden dazu verwendet, den Erregerstrom des Generators zu ändern und wahlweise das Übersetzungsverhältnis für ein Übersetzungsgetriebe zwischen Motor und Generator zu ändern.
Die EP-A-0094686 offenbart ein ähnliches Batterieladesystem mit einer Kupplung und einem Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitswechselgetriebe zwischen Motor und Generator. Ein Ladungssteuer-Mikrocomputer verarbeitet ein Rotationssignal des Motor-Mikrocomputers und ändert das Getriebeübersetzungsverhältnis bei gegebenen Motordrehzahlen derart, daß der ladende Generator stets in einem optimalen Drehzahlbereich betrieben wird, wobei die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Position des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert wird.
Die US-A-4 366 431 offenbart einen Batteriegasbildungssensor zum Ermitteln des Ladezustandes einer Flüssigelektrolyt-Sekundärbatterie mit einer Gasdetektoreinrichtung und einer Gasbildungsdiskriminatoreinrichtung, deren Ausgangssignal zur Modifikation des Laderate eines mit der Batterie verbundenen Aufladers verwendet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf die obigen Bedingungen besteht ein primärer Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Batterieladeeinrichtung anzugeben, die imstande ist, die Aufladung durch geeignete Steuerung eines Generators ohne Einfluß eines Leistungs- bzw. Kraftübertragungsverlustes wie des Schlupfes eines zwischen Generator und Verbrennungsmotor geschalteten Riemens zu steuern.
Ferner besteht ein sekundärer Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Batterieladeeinrichtung anzugeben, die imstande ist, die Gefahr entflammbarer Gase zu vermeiden und die Ladungseffizienz zur Erzielung einer langlebigen Batterie durch Steuern des Ladens in Abhängigkeit von einer Gasbildung während des Aufladens der Batterie zu verbessern.
Diese Gegenstände werden durch ein Batterieladesystem für einen Motorgenerator erzielt, aufweisend einen Generator zum Laden einer Batterie und einen Verbrennungsmotor zum Antreiben des Generators, eine Generatordrehzahlmeßeinrichtung zum Erfassen einer Generatordrehzahl, eine Motordrehzahl-Steuereinrichtung zum Steuern einer Verbrennungsmotordrehzahl und eine Generatordrehzahl-Berechnungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Batterieladesystem Teil eines Hybridfahrzeugs ist, das den Verbrennungsmotor bzw. die Wärmekraftmaschine umfaßt, daß der Generator durch den Fahrzeugverbrennungsmotor über einen Riemen angetrieben wird und daß das Batterieladesystem aufweist eine Ladungsvorgabeeinrichtung zum Festlegen eines Ausgabewerts des Generators beim oder für das Laden der Batterie, eine Sollgeneratordrehzahl-Festlegungseinrichtung zum Festlegen einer Ziel- oder Sollgeneratordrehzahl entsprechend diesem Ausgabewert abhängig von einer Klemmenspannung der Batterie, und daß die Motordrehzahl-Steuereinrichtung die Verbrennungsmotordrehzahl in Abhängigkeit von der Sollgeneratordrehzahl und der durch die Generatordrehzahl-Berechnungseinrichtung berechneten Generatordrehzahl auf eine solche Weise steuert, daß die Generatordrehzahl auf die Sollgeneratordrehzahl gesteuert wird.
Der Generatordrehzahlsensor detektiert die Generatordrehzahl bei Ansteuerung des Generators durch den Verbrennungsmotor und die Drehzahl des Verbrennungsmotors wird durch das Generatordrehzahlsignal gesteuert, wobei die Batterie geladen wird.
Da das Batterieladesystem der vorliegenden Erfindung die Steuerschaltung zum Steuern der Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Generatordrehzahl aufweist, wird die Generatordrehzahl präzise gesteuert und es kann eine geeignete und korrekte Ladungssteuerung ohne Einfluß durch einen Karftübertragungsverlust wie Riemenschlupf erfolgen.
Zum Steuern der Generatordrehzahl umfaßt das Ladesystem eine Ladungsvorgabeeinrichtung zum Festlegen eines Ausgangswerts des Generators beim Laden der Batterie, eine Generatordrehzahl-Festlegungseinrichtung zum Festsetzen einer gewünschten Soll- oder Zielgeneratordrehzahl entsprechend dem durch die Ladungsvorgabeeinrichtung festgelegten Ausgangswert, eine Generatordrehzahl-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Generatordrehzahl und eine Motordrehzahl-Steuerschaltung zum Steuern der Motordrehzahl in Abhängigkeit vom Generatordrehzahlsollwert und der Generatordrehzahl.
So wird nämlich die Sollgeneratordrehzahl in Abhängigkeit vom Ausgangswert festgesetzt, wenn der Ausgangswert beim Laden der Batterie festgelegt ist. Die Motordrehzahl wird in Abhängigkeit von der Sollgeneratordrehzahl und der aktuellen Generatordrehzahl gesteuert. Der Generator wird auf die obige Solldrehzahl gesteuert bzw. geregelt, wodurch Einflüsse durch Riemenschlupf eliminiert werden und es möglich ist, die Generatordrehzahl und das Laden der Batterie präzise zu steuern.
Spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Mit den obigen Schaltungen wird der Generatorausgang auf einem konstanten Pegel entsprechend einem vorbestimmten Lademodus, ohne einem Lasteinfluß zu unterliegen, gehalten, wodurch die Batterieladeeffizienz verbessert wird.
Zur Erzielung des sekundären Gegenstandes umfaßt die Batterieladeeinrichtung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung eine Gasdetektoreinrichtung zum Detektieren von in der Batterie auftretenden Gasen beim Laden, eine Gasbildungsphänomen-Diskriminatoreinrichtung zur Ermittlung des Auftretens eines Gasbildungsphänomens (Gassing) in Abhängigkeit vom von der Gasdetektoreinrichtung ausgegebenen Signal und eine Ladungssteuereinrichtung zum Steuern des Batterieladens in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses von der Diskriminatoreinrichtung.
Da das Ladesystem das Gasbildungsphänomen wie oben erläutert detektiert, ist es möglich, das Laden auf konstante Weise und präzise zu steuern und einen Energieverlust zu vermeiden, wodurch die Ladeeffizienz verbessert wird.
Erfindungsgemäß ist die Batterie langlebig und es ist möglich, die Gefahr durch entflammbare Gase zu vermeiden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig.1 ist ein Blockschaltbild, das ein Hybridfahrzeug zeigt, auf das die Batterieladeeinrichtung der vorliegenden Erfindung angewandt ist;
Fig.2 ist ein das Ladesteuersystem der Ladeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung anzeigendes Blockschaltbild;
Fig.3 ist ein Blockschaltbild, das eine Funktionskomponente der Ladeeinriohtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig.4 ist ein Flußdiagramm, das eine Ladesteuerprozedur der Ladeeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig.5 ist ein Flußdiagramm, das eine Ladesteuerprozedur der Batterieladeeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig.6 ist ein Blockschaltbild, das eine Funktionskomponente der Ladeeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig.7 ist ein Blockschaltbild, das eine Funktionskomponente der Ladeeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig.8 ist ein Flußdiagramm, das eine Ladesteuerprozedur der Einrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt; und
Fig.9 ist ein Flußdiagramm, das eine Ladesteuerprozedur der Batterieladeeinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Im folgenden werden im Detail verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig.1, die ein Hybridfahrzeug zeigt, umfaßt ein Elektromotor-Auto 1 einen Verbrennungsmotor 2 mit einer Kurbelscheibe 2a, einem Riemen 3 mit einem Generator 4 zum Laden einer Batterie 5 und zum Anlassen des Motors 2 als Starter. Das Auto 1 umfaßt ferner einen Elektromotor 5 als antreibende Leistungsquelle zum Zuführen elektrischer Leistung aus der Batterie 5, ein Wechselgetriebe 7 und eine mit dem Motor 6 über ein Übersetzungsgetriebe 7 verbundene Achse 8.
Das Elektroauto 1 ist ein sogenanntes serielles Hybridfahrzeug, in dem die Ausgangsgröße eines Verbrennungsmotors 2 durch den Generator 4 in elektrische Energie umgesetzt wird und die in der Batterie 5 gespeicherte elektrische Energie den Motor 6 um Fahren des Autos 1 antreibt.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 2 ein Benzinmotor, der gemäß Fig.2 ein Ansaugrohr 9 aufweist, das zwischen einen Vergaser 10 und ein Luftfilter 11 stromaufwärts des Rohrs 9 geschaltet ist.
Das Rohr 9 umfaßt ferner eine Drosselklappe 9a, die von einem Drehstellglied (auch Drehzahlregler) 12 wie einem Schrittmotor oder einem Drehsolenoid (Elektromagnet) betätigt wird.
Ein Kurbelwinkelsensor 13 wie ein elektromagnetischer Sensor ist nahe an einer Seite des Riemens 2a vorgesehen, um einen vorbestimmten Kurbelwinkel wie einen festen Zündzeitpunkt im ersten Ausführungsbeispiel zu detektieren. Ein Generatorsensor 14 wie ein elektromagnetischer Sensor ist nahe an der Außenseite einer Riemenscheibe 4a des Generators 4 angeordnet.
Ferner weist die Batterie 5 eine Gasdetektorschaltung 15 zur Detektion von aus einem Elektrolyten infolge einer Überladung austretenden Gasen. Die Detektorschaltung 15 umfaßt ein Licht emittierendes Element 15a und ein Lichtempfangselement 15b, die einander gegenüberliegen. Das Empfangselement 15b detektiert den emittierten Lichtaustritt vom Licht emittierenden Element 15a, wodurch Gase z.B. entsprechend der aus dem Elektrolyten beim Laden auftretenden Gasbildung abhängig von Lichtmengenänderungen detektiert werden. Die Gasdetektorschaltung 15 kann durch einen Gassensor gebildet sein, der Gase direkt ohne Lichtmengenänderungen erfaßt.
Ferner bezeichnet die Bezugszahl 20 eine Steuereinheit wie einen Mikrocomputer. Die Einheit 20 umfaßt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 21, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 22, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 23, ein Eingabe/Ausgabe(I/O)-Interface 24, eine Busleitung 25 zum Verbinden der CPU 21, des ROM 22, des RAM 23 und des I/O Interfaces 24 miteinander, und eine Konstantspannungsquelle 26, die über einen Relaiskontakt eines Steuerrelais RY mit der Batterie 5 verbunden ist und jedes Teil mit elektrischer Spannung versorgt.
Das Relais RY ist über einen Tast(en)schalter 27 mit der Batterie 5 verbunden und weist einen Relaiskontakt auf, mit dem die Schaltung 26, ein Zünder 2b, eine Generatorsteuerschaltung 4b und eine Motorsteuerschaltung 6a verbunden sind, so daß die Batterie jedem dieser Elemente elektrische Spannung zuführt.
Ein Herabdrückungsgradsensor 16 eines Gaspedals und ein Bremsschalter sind mit der Motorsteuerschaltung 6a verbunden. Die Drehzahl des Elektromotors 6 wird durch ein Ausgangssignal vom Sensor 16 gesteuert und unterbricht die Spannungsversorgung zum Motor 6 über den Bremsschalter 17.
Der Kurbelwinkelsensor 13, der Generatordrehzahlsensor 14 und das Empfangselement 15b sind mit einem Eingangsanschluß des I/O Interfaces 24 verbunden. Der Relaiskontakt des Kontaktrelais RY ist ebenfalls mit dem Eingangsanschluß des Interfaces 24 so verbunden, daß eine Klemmenspannung der Batterie 5 überwacht wird. Andererseits ist ein Augangsanschluß des Interfaces 24 mit dem Drehstellglied 12, dem Zünder 2b und der Generatorsteuerschaltung 4b über eine Antriebsschaltung 28 verbunden.
Der Zünder 2b umfaßt eine Zündspule 18 und eine Schalteinrichtung wie einen Transistor TR. Wie in Fig.3 gezeigt, ist ein Plus-Anschluß einer an der Zündspule 18 vorgesehenen Primärwicklungsseite mit dem Relaiskontakt des Kontaktrelais RY verbunden und ein Minus-Anschluß ist mit der Schalteinrichtung wie mit dem Transistor TR verbunden. Ferner ist eine Zündkerze 19 mit einer Sekundärwicklungsseite der Zündspule 18 verbunden und es liegt ein Zündabschnitt der Kerze 19 in einer Verbrennungskammer des Motors 2 frei.
Die Generatorsteuerschaltung 4b steuert den Generator an, seine Funktion als Starter und Generator zu wechseln. Wie in Fig.3 gezeigt, umfaßt die Schaltung 4b zwei Bürsten 4c, ein erstes Relais RY1, das über die Batterie 5 zwischen eine der Bürsten 4c und das Steuerrelais RY geschaltet ist, eine zweites Relais RY2, das zwischen die andere Bürste 4c und die Batterie 5 geschaltet ist, ein drittes Relais RY2, das zwischen das zweite Relais RY2 und diese andere Bürste 4c geschaltet ist, eine Feldspule 4d, die zwischen die andere Bürste 4c und das dritte Relais RY3 geschaltet ist, einen Widerstand R, der zwischen das zweite Relais RY2 und die Feldspule 4d parallel zum dritten Relais RY3 geschaltet ist, eine erste Diode D1, die zwischen das dritte Relais und die andere Bürste 4c in der regulären Folge parallel zur Feldspule 4d geschaltet ist, und eine zweite Diode D2, die parallel zur ersten Diode 3 und dem dritten Relais RY3 geschaltet ist. Ein Verbindungspunkt des dritten Relais RY3 und der zweiten Diode D2 ist mit dem anderen Kontakt des Kontaktrelais RY verbunden.
Der ROM 22 speichert feste Daten wie ein Steuerprogramm und Steuerdaten und der RAM 23 steuert Daten nach Berechnen von Ausgangssignalen der Sensoren 13, 14 und 15b sowie einen Überwachungswert der Klemmenspannung der Batterie 5.
Die CPU 22 verarbeitet die Ausgangssignale der Sensoren gemäß dem im ROM 22 gespeicherten Steuerprogramm und berechnet ein Zündsignal für den Zünder 2b, ein Steuersignal für die Generatorsteuerschaltung 4b und ein Antriebssignal für das Drehstellglied 12, um so den Motor 2 zu starten und anzuhalten, wodurch das Laden der Batterie 5 in einem vorbestimmten Lademodus gesteuert wird.

Funktioneller Aufbau der Steuereinheit

Hinsichtlich der Funktionen der Batterieladesteuerung gemäß Fig.3 umfaßt die Steuereinheit 20 eine Gasbildungsphänomen- Diskriminatoreinrichtung 30, eine Speicherschaltung 31 einschließlich des RAM 23, eine Ladungsvorgabeschaltung 32, eine Verzögerungsschaltung 33, eine Sollgeneratordrehzahl- Festlegungsschaltung 34, eine Generatordrehzahl-Berechnungsschaltung 35, eine Motordrehzahlsteuerschaltung 36, eine Zündersteuerschaltung 37 und eine erste und zweite Relaissteuerschaltung 38 für das erste und zweite Relais.
Die Steuerschaltung 36 umfaßt eine Drehstellglied(Drehzahlregler)-Aktivierungsgrößeneinstellschaltung 36a und eine Drehstellgliedsteuerschaltung 36b.
Die Gasbildungsphänomen-Diskriminatorschaltung 30 liest eine vom Empfangselement 15b der Gasdetektorschaltung 15 ausgegebene Spannung EL aus, ermittelt das Gasbildungsphänomen (falls vorhanden), d.h., ob im Elektrolyten der Batterie 5 am Ende der Vervollständigung der Ladung Gase auftreten oder nicht, und gibt das Ermittlungsergebnis an die Ladungsvorgabeschaltung 32 aus.
Dabei detektiert im Elektrolyten der Batterie das Empfangselement 15b eine Lichtaustrittsmenge aus dem emittierenden Element 15a gegenüber dem Empfangselement 15b. Das Auftreten einer Gasbildung wird detektiert, wenn die der Empfangslichtmenge entsprechende Spannung EL unter eine vorbestimmte Targetspannung Eo für die Feststellung einer Gasbildung fällt, wobei der Targetwert beispielsweise 90% der Ausgangsspannung ohne Gasbildung ist.
Die Ladungsvorgabeschaltung 32 ermittelt ein Ladungsdiskriminatorkennzeichen FLAG einer vorbestimmten Adresse in der Speicherschaltung wie dem RAM 23. Die Schaltung 32 vergleicht die Klemmenspannung VT der Batterie 5 mit einer vorab festgelegten unteren Grenzspannung VL (wie 11V), wenn das Kennzeichen FLAG=0" d.h. die Batterie sich gerade nicht lädt (beim angehaltenen Zustand des Verbrennungsmotors).
Ist das Vergleichsergebnis "VT < VL", so weist die Schaltung 32 die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 an, die anfängliche Einstellung vorzunehmen, und gibt ein Ladestartsignal an die erste und zweite Relaissteuerschaltung 38 zum Starten des Motors 2, wodurch die Batterie 5 mit der Aufladung einsetzt. Ferner gibt die Schaltung 32 das Ladestartsignal auch an die Verzögerungsschaltung 33, so daß von dieser ein Zählvorgang über eine festgelegte Zeit wie 3 bis 10s ausgeführt wird. Nach dem Zählen, d.h. der vom Start des Motors an verstrichenen festgelegten Zeit liest die Schaltung 32 die Klemmenspannung VT der Batterie 5 und ermittelt auf diese Weise, ob die Klemmenspannung VT sich in einem Bereich zwischen einer höheren Grenzspannung VH (wie 15V) und der niedrigen Grenzspannung VL liegt oder nicht. Entspricht der Zustand "VL > VT" oder "VH < VT", so führt die Schaltung 32 das Vergleichsergebnis der Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 zu.
Ist demgegenüber das Kennzeichen "FLAG= 1" und hatte die Batterie 5 bereits geladen (Motorbetriebszustand), liest die Schaltung 32 die Klemmenspannung VT, wodurch ermittelt wird, ob die Klemmenspannung VT der Batterie 5 während des Ladens im Bereich zwischen der hohen Grenzspannung VH und der niedrigen Grenzspannung VL liegt oder nicht. Die Schaltung 32 gibt das Vergleichsergebnis an die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34, wenn der Zustand "VL > VT" oder "VH < VT" ist.
Wenn die Schaltung 32 ermittelt, daß die Klemmenspannung "VL ≤ VT ≤ VH", oder wenn von der Drehstellgliedaktivierungsbetrag-Einstellschaltung 36a der Motordrehzahlsteuerschaltung 36 über die Verzögerungsschaltung 33 eine Ausführung (Execution) abgegeben wird, liest die Ladungsvorgabeschaltung 32 das ermittelte Ergebnis der Gasphänomendiskriminatorschaltung 30. Wird ein Fehlen der Gasbildung ermittelt, setzt die Schaltung 32 das Ladekennzeichen "Flag < - 1", um den Ladezustand beizubehalten. Ermittelt demgegenüber die Schaltung 30 eine Gasbildung, stellt die Schaltung 32 das Kennzeichen auf "FLAG < - 0", um die Drosselklappe 7a mittels des Drehstellgliedes 12 über die Steuerschaltung 36 in die vollständige Schließstellung zu bringen, und gibt das Ladungsendsignal an die Zündersteuerschaltung 37 und die erste und zweite Steuerschaltung 38, um den Motor 2 zu stoppen und so das Laden zu beenden.
Die Einstellschaltung 34 stellt die Sollgeneratordrehzahl Si auf eine Anfangsdrehzahl So wie 3000 upm in Abhängigkeit von der Richtung der anfänglichen Einstellausführung von der Ladungsvorgabeschaltung 32. Ist andererseits das Vergleichsergebnis der Schaltung 32 "VL > VT", erneuert die Schaltung 34 die Zielgeneratordrehzahl Si durch Addition einer festgelegten Drehzahl ΔS wie 50 upm zur gegenwärtigen Sollgeneratordrehzahl Si, die in der Speicherschaltung 31 gespeichert ist (Si < - Si + ΔS), um die Ladespannung der Batterie zu erhöhen. Ist das Ergebnis "VH < VT" , so erneuert die Schaltung 34 die Sollgeneratordrehzahl Si durch Subtraktion der festgelegten Drehzahl ΔS von der gegenwärtigen Zielgeneratordrehzahl Si (Si < - Si - ΔS), um die Ladespannung der Batterie zu verringern, da die Spannung zu hoch ist.
Die Berechnungsschaltung 35 liest die Ausgangssignale vom Generatordrehzahlsensor 14 und berechnet die Generatordrehzahl SGE in Abhängigkeit von einem Ausgabeintervall. Die Drehstellgliedaktivierungsbetrag-Einstellschaltung 36a berechnet einen Differenzbetrag Δ in Abhängigkeit von der in der Schaltung 34 festgelegten Sollgeneratordrehzahl Si und der in der Berechnungsschaltung 35 festgesetzten Generatordrehzahl SGE (Δ = Si - SGE), wodurch der Aktivierungsbetrag des Drehstellgliedes 12 entsprechend dem Differenzbetrag festgelegt wird. Die Schaltung 36a steuert das Stellglied 12 über die Antriebsschaltung 36b an und steuert die Generatordrehzahl SGE so, daß diese zur Sollgeneratordrehzahl Si wird, durch Regeln des öffnungsgrades von der Drosselklappe des Motors 2, wodurch Einflüsse durch Riemenschlupf eliminiert werden und die Generator 4-Drehzahl und die Aufladung der Batterie 5 präzise steuerbar sind.
Die Einstellschaltung 36a weist die Ladungsvorgabeschaltung 32 an, das Ermittelungsergebnis von der Gasbildungsdiskriminatorschaltung 30 durch die Verzögerungsschaltung 33 bei Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (wie 0,5 bis 2s) nach Festsetzen der Aktivierungsgröße des Stellgliedes zu lesen. Der Grund für die Festlegung der Verzögerungszeit auf diese Weise besteht darin, die Zeitverzögerung, die in der Zeitdauer vom Festsetzen des Aktivierungsbetrags vom Stellglied über die Änderung der aktuellen Generatorgeschwindigkeit SGE bis zum stabilisierten Zustand der Batterie auftritt, zu kompensieren.
Die Zündersteuerschaltung 37 schaltet die Primärwicklung der Zündspule 18 abhängig von festgesetzten Zündwinkelsignalen vom Kurbelwinkelsensor 11 ein und aus, wenn die Schaltung 37 das Ladungsstartsignal empfängt, wobei die Zündkerze 19 gezündet wird. Die Schaltung 37 stoppt ihre Operation in Abhängigkeit von Stoppsignalen von der Ladungsvorgabeschaltung 32, wodurch der nichtleitende Zustand der Primärwicklung der Zündspule 18 beibehalten wird und der Motor 2 angehalten wird.
Die Steuerschaltung 38 schaltet sowohl das erste RY1 als auch zweite Relais RY2 der Generatorsteuerschaltung 4b in Abhängigkeit von Ladestartsignalen von der Vorgabeschaltung 32 ein, um den Generator als Starter zu betreiben. Die Schaltung 38 schaltet sowohl das erste RY1 als auch das zweite Relais RY2 in Abhängigkeit von Ladebeendungssignalen von der Vorgabeschaltung 32 ab, um das Laden durch Unterbrechen der Verbindung zwischen dem Generator und der Batterie 5 zu beenden.
Die Batterie 5 speist ferner einen Strom durch das Relais RY3 und die Diode D1 zu den Bürsten 4c, wenn der Motor 2 anhält und wenn beide Relais RY1 und RY2 eingeschaltet sind, so daß das Relais RY3 zur Ausbildung der Starterschaltung durch Schließen des normalerweise offenen Kontakts eingeschaltet wird, wodurch der Strom über die Bürsten 4c ohne den Weg des Widerstandes R zur Feldspule 4d geführt wird. Infolgedessen wird der Generator 4 durch den durch die Feldspule 4d fließenden Strom angesteuert und startet den Motor 2 über den Riemen 3.
Der Strom der Starterschaltung nimmt ab, wenn die Generatordrehzahl durch Starten des Motors 2 zunimmt, so daß der Strom zu "0" wird, um das Relais RY3 abzuschalten. Nimmt die Motordrehzahl weiter zu, fließt der Strom in der entgegengesetzten Richtung von der Feldspule 4d durch den Widerstand R, wodurch die Batterie aufgeladen wird. Danach wird, wenn beide Relais RY1 und RY2 ausgeschaltet sind, die Verbindung zwischen dem Generator 4 und der Batterie 5 gesperrt, um das Laden zu beenden.

Funktionsweise

Es wird nun eine Ladesteuerprozedur der obigen Komponenten gemäß dem Flußdiagramm der Fig.4 erläutert.
Das im Flußdiagramm der Fig.4 gezeigte Programm ist das zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt oder bei jedem vorbestimmten Zyklus auszuführende Programm und die Ladesteuerprozedur mit einem Konstantspannungsmodus.
Zunächst führt, wenn der Relaiskontakt des Steuerrelais RY durch Drehen bzw. Drücken des Tasten- oder Knopfschalters 27 geschlossen wird, die Batterie die Leistung zur Ausführung der Initialisierung zu, wobei das Kennzeichen zur Ermittelung der Ladung der vorbestimmten Adresse des RAM 23 auf "FLAG = 0" gelöscht wird, um das Programm auszuführen.
In einem Schritt S101 wird die Klemmenspannung VT der Batterie 5 ausgelesen und dann wird der Zustand des Kennzeichens FLAG zur Diskriminierung der vorbestimmten Adresse des RAM 23 in einem Schritt S102 festgestellt.
Im Schritt S102 springt die Operation auf einen Schritt S110, wenn der Zustand "FLAG = 1" entspricht und damit ermittelt ist, daß die Batterie sich im Ladezustand befindet. Hingegen rückt die Operation von Schritt S102 auf Schritt S103 vor, um zu unterscheiden, ob die im Schritt S101 gelesene Batterieklemmenspannung VT sich unter die niedrige Grenzspannung VL verschlechtert hat, wenn die Batterie während des Stoppmodus vom Motor 2 nicht lädt und "FLAG=0" gilt.
Im Schritt S103 endet der Programmablauf, wenn der Zustand "VT > VL" erreicht ist. Hingegen rückt die Operation von Schritt S103 auf Schritt S104, wenn "VT < VL", wobei die Sollgeneratordrehzahl Si auf die anfängliche Drehzahl So gesetzt wird (Si < - So) und die Drehzahl Si in der vorbestimmten Adresse im RAM 23 gespeichert wird. Gleichzeitig wird der anfängliche Stellgliedaktivierungsbetrag entsprechend der Drehzahl Si festgesetzt, um das Stellglied 12 hiermit anzusteuern und damit den Öffnungsgrad der Drosselklappe 9a auf den Anfangsöffnungsgrad zu stellen. In einem Schritt S105 werden beide Relais RY1 und RY2 der Generatorsteuerschaltung 4b eingeschaltet, um den Generator 4 als Starter zu betreiben und es werden die Zündsignale an den Zünder 2b zum Anlassen des Motors ausgegeben.
Daraufhin wird im Schritt S106 ein Zählwert C&sub1; des Zählers aufwärts gezählt (C&sub1; < - C&sub1; + 1). In einem Schritt S107 wird ermittelt, ob der Zählwert C&sub1; einen festgelegten Wert C1SET erreicht hat. Ist "C&sub1; < C1SET", springt das Programm zurück auf Schritt S106, bei "C1 > C1SET" geht das Programm auf Schritt S108.
Im Schritt S108 wird der Zählwert C&sub1; des Zählers gelöscht (C&sub1; < - O) und die Batterieklemmenspannung VT wird im Schritt S109 ausgelesen. D.h. die Klemmenspannung wird ausgelesen, nachdem die Motordrehzahl bei Durchschreiten der Zeit (z.B. 3 bis 10s) vom Motorstart in den Schritten S106 und 107 stabil ist.
Im Schritt S110 wird ermittelt, ob die im Schritt S102 oder S109 gelesene Batterieklemmenspannung VT im Bereich zwischen der niedrigen und hohen Grenzspannung VL und VH liegt (VL≤VT≤VH) oder nicht. Liegt die Spannung VT in diesem Bereich und gilt VL≤VT≤VH, so springt das Programm auf Schritt S119.
Wird demgegenüber im Schritt S110 ein Zustand mit "VL > VT" oder "VT > VH" ermittelt, wird mit Schritt S111 fortgefahren. Im Schritt S111 wird eine im Schritt S101 oder S109 ausgelesene Batteriespannung VT mit der niedrigen Grenzspannung VL verglichen. Im Fall "VT > VL" wird mit Schritt S112 fortgefahren, um die in der vorbestimmten Adresse des RAM 23 gespeicherte Sollgeneratordrehzahl Si auszulesen, wodurch die Sollgeneratordrehzahl Si durch Addition der festgesetzten Drehzahl Δ S zur Drehzahl Si (Si < - Si + Δ S) gesteigert und erneuert wird. Ist nämlich die Spannung VT geringer als die niedrige Grenzspannung VL, so nimmt die Sollgeneratordrehzahl Si mit der festgesetzten Drehzahl ΔS zu, um die Ladespannung zu erhöhen.
Im Schritt S111 wird, wenn als Zustand "VL < VT", nämlich "VT > VH" ermittelt wird, mit Schritt S113 fortgefahren, wodurch die Sollgeneratordrehzahl Si durch Subtraktion des festgesetzten Werts ΔS von der Solldrehzahl Si (Si < - Si -Δ S) erneuert wird. D.h. ist die Klemmenspannung VT höher als der hohe Grenzwert VH, so wird die Sollgeneratordrehzahl Si um den festgesetzten Wert Δ S verringert, um die Ladespannung herabzusetzen.
In einem Schritt S114 wird die Ausgangsspannung des Generatordrehzahlsensors 14 gelesen, um die Drehzahl SGE des Generators 4 zu berechnen. In einem Schritt S115 wird ein Differenzwert Δ berechnet aus der Generatordrehzahl SGE aus Schritt S114 und der Generatorsolldrehzahl Si aus Schritt S112 oder S113 ermittelt (Δ = Si - SGE), wodurch der Aktivierungsbetrag für das Drehstellglied 12 abhängig vom Differenzwert Δ festgesetzt wird.
Daraufhin wird in einem Schritt S116 der Zählwert C&sub1; des Zählers aufwärts gezählt (C&sub1; < - C&sub1; + 1). In einem Schritt S117 wird ermittelt, ober der Zählwert C&sub1; den festgesetzten Wert C2SET erreicht hat, wobei auf Schritt S116 zurückgegangen wird, wenn "C&sub1; < C2SET" und mit Schritt S118 fortgefahren wird, um den Zählwert C&sub1; des Zählers zu löschen (C&sub1; < - 0), wonach im Schritt S119 die Ausgangsspannung EL des Empfangselements 15b gelesen wird, das innerhalb der Batterie vorgesehen ist.
Das Drehstellglied 12 wird in Abhängigkeit vom Aktivierungsbetrag aus Schritt S115 so betätigt, daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe 9a geändert wird. Tatsächlich wird, da bis zur Änderung der Generatordrehzahl SGE eine Zeitverzögerung auftritt, die Ausgangsspannung EL des Empfangselements 15b mit der verstrichenen Zeit (wie 0,5 bis 2s) nach dem Aktivierungsbetrag des Stellgliedes in den Schritten S116 und S117 ausgelesen.
In einem Schritt S120 wird die Ausgangsspannung des Empfangselements 15b mit dem Gasdiskriminatorbezugspegel Eo verglichen, der zum Ermitteln des Auftretens einer Gasbildung festgelegt ist, die so festgestellt werden soll.
Das Programm geht von Schritt S120 auf Schritt S121, wenn "EL < E0" und damit das Vorliegen einer Gasbildung im Schritt S120 bestätigt wurde. Im Schritt S121 wird das Ladediskriminatorkennzeichen FLAG gelöscht (FLAG < - 0). Im Schritt S122 wird das Zündsignal für den Zünder 2b abgetrennt und das Drehstellglied 12 bewirkt eine vollständige Schließung der Drosselklappe 9a und hört auf, angetrieben zu werden, so daß der Motor 2 durch die vollständig geschlossene Drosselklappe 9a gestoppt wird, und es werden das erste und zweite Relais RY1 und RY2 bis zur Beendigung des Ladens der Batterie 5 abgeschaltet. Auf diese Weise endet das Programm.
Wird demgegenüber das Fehlen einer Gasbildung im Schritt S120 mit "EL > E0" festgestellt, so schreitet das Programm vom Schritt S120 mit Schritt S123 fort, um das Ladediskriminatorkennzeichen FLAG zu setzen "FLAG < - 1", wodurch das Programm beendet wird.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Das zweite Ausführungsbeispiel steuert das Laden durch einen Quasikonstantspannungs-Lademodus und unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel bezüglich jeder Funktion der Ladungsvorgabeschaltung 32 und der Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 33 aus Fig.3.
So wird nämlich im Quasikonstantspannungs-Lademodus die Ladungsvorgabeschaltung 32 das Ladediskriminatorkennzeichen FLAG der vorbestimmten Adresse der den RAM 23 umfassenden Speicherschaltung bestimmen. Ist das Kennzeichen "FLAG= 0", d.h. lädt die Batterie nicht, so wird die Klemmenspannung VT mit der vorbestimmten niedrigen Grenzspannung VL (z.B. 11V) verglichen. Ist "VT < VL", wird die Sollgeneratordrehzahl in der Festlegungsschaltung 34 festgesetzt und es wird an die Zündersteuerschaltung 37 und die erste und zweite Relaissteuerschaltung 38 ein Ladestartsignal gegeben, um den Motor 2 anzulassen, wodurch mit dem Laden der Batterie 5 begonnen wird. Das Ladestartsignal wird auch der Verzögerungsschaltung 33 zum Zählen über die vorbestimmte Zeit von z.B. 3 bis 10s zugeführt. Nach dem Zählen, nämlich nach Verstreichen der festgesetzten Zeit vom Ladestart mit Starten des Motors 2 wird die Klemmenspannung VT der Batterie 5 gelesen. Falls die Batterie 5 bereits geladen hat (FLAG = 1), wird die Klemmenspannung VT ausgelesen.
Liegt die Klemmenspannung VT über dem hohen Grenzwert VH von z.B. 15V oder wenn die Gasbildungsdiskriminatorschaltung 30 das Auftreten einer Gasbildung feststellt, wird das Ladediskriminatorkennzeichen gelöscht (FLAG-0), wodurch die Drosselklappe 9a durch das Stellglied 12 mittels der Stellgliedsteuerschaltung 36b voll geschlossen wird. Gleichzeitig wird das Ladeendsignal der Drehstellgliedsteuerschaltung 36b, der Zündersteuerschaltung 37 und der Steuerschaltung 38 für das erste und zweite Relais zugeführt, wodurch das Laden beendet wird, indem der Motor 2 angehalten wird.
Die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 setzt die Sollgeneratordrehzahl Si abhängig von der Richtung der Ladungsvorgabeschaltung 32 auf eine konstante Drehzahl So wie 3000 upm zur Ausgabe an die Drehstellgliedaktivierungsbetrag-Festlegungsschaltung 36.
Es wird nun unter Bezugnahme auf Fig.5 eine Ladesteuerprozedur mit dem Quasikonstantspannungs-Lademodus erläutert.
In einem Schritt S201 wird die Klemmenspannung VT der Batterie 5 gelesen und es wird das Kennzeichen FLAG zur Bestimmung der Ladung der vorbestimmten Adresse des RAM 23 im Schritt S202 ermittelt.
Wird im Schritt S202 festgestellt, daß die Batterie 5 lädt, d.h. "FLAG= 1", so springt das Programm zu Schritt S210. Wird das Nichtladen der Batterie 5 durch das gegenwärtige Anhalten des Motors 2 mit "FLAG- 0" ermittelt, geht das Programm von Schritt S202 auf Schritt S203.
Im Schritt S203 wird ermittelt, ob die im Schritt S201 gelesene Klemmenspannung VT unter dem niedrigen Grenzwert VL liegt oder nicht. Der Programmverlauf endet, wenn "VT ≥ VL". Ist "VT ≤ VL", wird vom Schritt S203 auf Schritt S204 gegangen. Im Schritt S204 wird die Sollgeneratordrehzahl Si auf eine gewöhnliche Drehzahl So gesetzt und es wird der Anfangsbetrag des Stellgliedes abhängig von diesem Wert So festgelegt, wodurch das Drehstellglied 12 aktiviert wird, um die Drosselklappe 9a auf einen anfänglichen Öffnungsgrad zu stellen. In einem Schritt S205 werden das erste und zweite Relais RY1 und RY2 der Generatorsteuerschaltung 4b eingeschaltet, um den Generator 4 als Starter zu aktivieren, und es wird das Zündsignal an den Zünder 2b zum Anlassen des Motors gegeben.
In einem Schritt S206 wird der Zählwert C&sub1; aufwärts gezählt und es wird festgestellt, wenn der Wert C&sub1; den im Schritt S207 festgesetzten Wert C1SET erreicht hat. Im Fall "C1 < C1SET" wird auf S206 zurückgegangen und im Fall "C1 > C1SET" wird mit Schritt S208 fortgefahren, wobei der Zählwert C&sub1; des Zählers gelöscht wird. In einem Schritt S209 wird die Klemmenspannung VT gelesen.
In einem Schritt S210 wird die im Schritt S201 oder S209 gelesene Klemmenspannung VT dahingehend beurteilt, ob sie den Ladeendwert VH erreicht hat oder nicht. Ist "VT > VH", wird auf Schritt S218 gesprungen, ist hingegen "VT < VH", wird mit Schritt S211 fortgefahren. Im Schritt S211 wird ein Ausgangssignal des Generatordrehzahlsensors 14 zur Berechnung der Generatordrehzahl SGE gelesen, wobei auf Schritt S212 gegangen wird.
Im Schritt S212 wird durch Subtraktion der Generatordrehzahl SGE: aus Schritt S211 von der Sollgeneratordrehzahl Si des Schritts S204 ein Differenzbetrag Δ ermittelt. Es wird ein Stellgliedaktivierungsbetrag in Abhängigkeit vom Differenzbetrag Δ festgesetzt und an das Drehstellglied 12 ausgegeben.
Daraufhin wird in einem Schritt S213 der Zählwert C&sub1; des Zählers aufwärts gezählt und es wird ermittelt, ob der Zählwert C&sub1; den festgesetzten Wert C2SET erreicht hat oder nicht, wobei auf Schritt S213 zurückgegangen wird, wenn "C&sub1; < C2SET" und mit Schritt S215 fortgefahren wird, wenn "C&sub1; > C2SET", wobei im Schritt S215 der Zählwert C&sub1; aufwärts gezählt wird. Im Schritt S216 wird die Ausgangsspannung EL des Empfangselements 15b gelesen, das innerhalb der Batterie 5 vorgesehen ist.
In einem Schritt S217 wird die Spannung EL des Empfangselements 15b mit dem Bezugswert Eo zur Feststellung des Auftretens einer Gasbildung verglichen.
Wird das Auftreten der Gasbildung mit "EL < Eo" im Schritt S217 ermittelt, geht das Programm von Schritt S217 auf Schritt S218, wobei das Ladediskriminatorkennzeichen FLAG gelöscht wird (FLAG < - 0). Im Schritt S219 wird das Zündsignal zum Zünder 2b abgetrennt und der Motor 2 angehalten, indem die Ansteuerung des Drehstellgliedes 12 zur vollständigen Schließung der Drosselklappe 9a beendet wird, wobei das Laden der Batterie 5 durch Abschalten des ersten und zweiten Relais RY1 und RY2 abgeschlossen wird, so daß das Programm beendet ist.
Wird demgegenüber im Schritt S217 festgestellt, daß keine Gasbildung vorliegt, nämlich "EL > Eo", so fährt das Programm nach Schritt S217 mit Schritt S220 fort, wobei das Kennzeichnen gesetzt wird (FLAG < - 1) gesetzt wird, um das Laden anzugeben und die Operation beendet das Programm.
Im obigen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist die Struktur der Ladungsvorgabeschaltung 32 nicht detailliert erläutert. Beispielsweise kann, wie in Fig.6 gezeigt ist, die Ladungsvorgabeschaltung 32 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel eine Niedriggrenzendiskriminatorschaltung 32a und eine Batterieklemmenbezugswert-Vergleichsschaltung 32b aufweisen.
Die Niedriggrenzendiskriminatorschaltung 32a ermittelt, ob die Klemmenspannung VT unter einem niedrigen Grenzwert VL liegt oder nicht, wenn das Ladediskriminatorkennzeichen FLAG der später erwähnten Speicherschaltung 31 entsprechend dem Motorstoppzustand Null ist (FLAG= 0). Im Fall "VT < VL" wird ein Triggersignal an die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 einer Motordrehzahlsteuerschaltung 39 ausgegeben und es wird das Ladestartsignal an die Zündersteuerschaltung 37 und die Steuerschaltung 38 für das erste und zweite Relais ausgegeben, wodurch das erste und zweite Relais RY1 und RY2 zur Betätigung des Generators 4 als Starter eingeschaltet werden. Der Motor 2 beginnt folglich, die Batterie 5 zu laden. Nach Verstreichen der vorbestimmten Zeit (z.B. 10s) nach der Ermittelung "VT < VL" und dem Start des Motors 2, erfolgt die Anweisung der Vergleichsoperation an die Batterieklemmenbezugswert-Vergleichsschaltung 32b.
Wenn das Ladestartsignal an die Zündersteuerschaltung 37 gegeben wird, so schaltet diese die Primärwicklung der Zündspule 18 mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung abhängig vom festen Zündwinkelsignal vom Kurbelwinkelsensor 13 ein oder aus, wodurch die Zündkerze 19 (gemäß Fig.3, die denselben Aufbau zeigt) gezündet wird. Wenn das erste und zweite Relais RY1 und RY2 gemäß der Figur unter der Stoppbedingung des Motors 2 eingeschaltet sind, fließt von der Batterie 5 durch das Relais RY3 und die Diode D1 ein Strom zu den Bürsten 4c, wodurch das Relais RY3 eingeschaltet wird und ein normalerweise offener Kontakt geschlossen wird, um so die Starterschaltung auszubilden. In dieser Schaltung fließt ein Strom von den Bürsten 4c zur Feldspule 4d ohne Passieren des Widerstandes R. Infolgedessen dreht der Generator 4 durch den die Feldspule 4d durchfließenden Strom zum Starten des Motors 2 über dem Riemen 3. Wenn der Motor 2 startet und seine Drehzahl sich erhöht, reduziert sich der Strom der Starterschaltung schrittweise, um schließlich Null zu werden, wobei das Relais RY2 abgeschaltet wird. Nimmt die Motordrehzahl zu, beginnt der Strom in der entgegengesetzten Richtung von der Feldspule 4d durch den Widerstand R zur Ladung der Batterie 5 über die Diode D2 zu fließen.
Andererseits weist im Fall des Ladediskriminatorkennzeichens "FLAG = 1" (im Zustand der Ladung durch die Ansteuerung des Motors) die Niedrigspannungsdiskriminatorschaltung 32a die Batterieklemmenbezugswert-Vergleichsschaltung 32b direkt an, den Vergleich durchzuführen.
Die Vergleichsschaltung 32b ermittelt, ob die Batterieklemmenspannung VT während des Ladens im Bereich zwischen der hohen Grenzspannung VH (wie 15V) und der niedrigen Grenzspannung (wie 11V) liegt oder nicht, und zwar durch die Anweisung der Vergleichsoperation durch die Niedrigspannungsdiskriminatorschaltung 32a oder die Verzögerungsschaltung 33. Im Fall "VL≤VT≤VH" weist die Schaltung 32 die Gasbildungsdiskriminatorschaltung 30 an, die Diskriminatoroperation durchzuführen. Im Fall "VL > VT" oder "VH < VT" gibt die Schaltung 32b das Vergleichsergebnis an die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 aus.
Der übrige funktionelle Aufbau entspricht dem des ersten Ausführungsbeispiels, wobei sich eine doppelte Erläuterung durch Verwendung derselben Bezugszeichen wie in Fig.3 erübrigt.
Ferner ist die Funktionsweise der Steuereinrichtung des dritten Ausführungsbeispiels dieselbe wie die Steuerprozedur des ersten Ausführungsbeispiels, die anhand Fig.4 erläutert wurde, so daß auch hier die doppelte Erläuterung weggelassen ist.
Die Figuren 7 und 8 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Batterie bei einem Konstantstromlademodus geladen wird.
Im vierten Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig.2 zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels ein Stromsensor 29 zwischen den Pluspol der Batterie 5 und die Steuerschaltung 4b des Generators 4 geschaltet und ein Ausgangssignal des Sensors 29 wird dem Eingangsanschluß des I/O Interfaces 24 zugeführt, wodurch der Ladestrom der Batterie 5 detektiert wird.
Gemäß Fig.7 unterscheidet sich die auf die Batterieladesteuerung bezogene Funktion der Steuereinrichtung 20 vom ersten Ausführungsbeispiel bezüglich der Ladungsvorgabeschaltung 32 und der Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34. Es werden lediglich die Unterschiede erläutert.
Die Ladungsvorgabeschaltung 32 ermittelt das Ladekennzeichen FLAG der vorbestimmten Adresse der Speicherschaltung 31, die den RAM 23 umfaßt. Ist das Kennzeichen "FLAG= 0", d.h. lädt die Batterie 5 im Stoppzustand des Motors 2 gerade nicht, vergleicht die Schaltung 32 die Klemmenspannung VT der Batterie 5 mit der niedrigen Grenzspannung VL. Ist die Spannung "VT < VL", weist die Schaltung 32 die Generatordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 an, einen anfänglichen Setzvorgang durchzuführen und gibt ein Startsignal an die Zündersteuerschaltung 37 und die Steuerschaltung 38 für das erste und zweite Relais, um den Motor 2 zu starten und so das Laden der Batterie zu beginnen. Ferner liest die Schaltung 32 einen vom Stromdetektor 29 gelesenen Ladestrom A aus, nachdem vom Start des Ladens durch den Motorstart die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nämlich wenn die Verzögerungsschaltung 33 die Zeit von z.B. 3 bis 10s gezählt hat. Hatte die Batterie 5 bereits geladen (FLAG 1), so liest die Schaltung 32 den vom Stromsensor 29 detektierten Strom A.
Ferner ermittelt die Schaltung 32, ob der Ladestrom im Bereich zwischen einem hohen Grenzwert AH und einem niedrigen Grenzwert Ab des Sollsetzstroms liegt oder nicht. Die Schaltung gibt das Vergleichsergebnis an die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34, wenn "AL > A" oder "AH < A".
Ermittelt demgegenüber die Schaltung 32 den Zustand "AL ≤ A ≤ AH" oder wenn die Stellgliedaktivierungsbetrag-Festlegungsschaltung 36a über die Verzögerungsschaltung 33 die Anweisung an das Stellglied 12 richtet, liest die Schaltung 32 die Klemmenspannung VT. Liegt die Klemmenspannung VT über der hohen Grenzspannung VH oder ermittelt die Gasbildungsdiskriminatorschaltung 30 das Auftreten von Gasen, löscht die Schaltung 32 das Ladekennzeichen (FLAG < - 0), um die Drosselklappe 9a über die Drehstellgliedsteuerschaltung 36b durch das Stellglied 12 vollständig zu schließen, und gibt das Ladeendsignal an die Zündersteuerschaltung 37 und die Steuerschaltung 38 für das erste und zweite Relais, wodurch bei Anhalten des Motors das Laden beendet wird.
Die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 setzt die Sollgeneratordrehzahl Si auf den Anfangswert So von z.B. 3000 upm fest infolge des Richtens eines Anweisungssignals für die Anfangseinstellung von der Ladungsvorgabeschaltung 32. Ist andererseits das Vergleichsergebnis der Schaltung 32 "AL > A", so erhöht und erneuert die Schaltung 34 die Sollgeneratordrehzahl Si durch Addition des festgesetzten Werts ΔS zur gegenwärtigen Drehzahl Si zur Erhöhung des Ladestrom A (Si < - Si + ΔS). Ist das Ergebnis "AH < A", so verringert und erneuert die Schaltung 34 die Sollgeneratordrehzahl Si durch Subtraktion des festgesetzten Werts S von der gegenwärtigen Drehzahl Si zur Absenkung des Ladestrom A (Si < - Si - ΔS) um den Ladestrom A herabzusetzen, wobei der Ladestrom oder geladene Strom A im Ausgangssignal des Generators 4 so gesteuert wird, daß er innerhalb des Bereichs zwischen dem hohen Grenzwert AH und dem niedrigen Grenzwert AL des Sollsetzwerts liegt.
Im folgenden wird die Ladesteuerprozedur der Batterie 5 mit Konstantstromlademodus unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig.8 erläutert.
In einem Schritt S301 wird der Zustand des Ladekennzeichens FLAG der vorbestimmten Adresse des RAM 23 ermittelt. Ist der Zustand "FLAG= 1", lädt nämlich die Batterie 5 gegenwärtig, so springt der Programmfluß von Schritt S301 auf Schritt S309. Entspricht der Zustand demgegenüber "FLAG= 0", d.h. lädt die Batterie gegenwärtig nicht, geht die Operation über von Schritt S301 auf Schritt S302.
Im Schritt S302 wird die Klemmenspannung VT der Batterie 5 gelesen und im Schritt S303 wird ermittelt, ob die Spannung VT unter der niedrigen Grenzspannung VL liegt.
Gilt im Schritt S303 "VT ≥ VL", geht das Programm von Schritt S303 auf Schritt S304, die Sollgeneratordrehzahl Si wird auf die anfängliche Drehzahl So gesetzt und in der vorbestimmten Adresse des RAM 23 gespeichert. Der Anfangsansteuerungsbetrag für das Stellglied wird abhängig von der anfänglichen Drehzahl So der Generatordrehzahl eingestellt, um das Drehstellglied 12 zur Öffnung der Drosselklappe 9a mit dem Anfangseinstellöffnungsgrad anzutreiben. Im Schritt S305 werden das erste und zweite Relais RY1 und RY2 der Generatorsteuerschaltung 4b eingeschaltet, um den Generator 4 als Starter zu betreiben, und gleichzeitig wird das Zündsignal an den Zünder 2b zum Starten des Motors 2 ausgegeben, wodurch mit dem Laden der Batterie 5 begonnen wird.
Bei Fortschreiten mit Schritt S306 wird der Zählwert C&sub1; des Zählers aufwärts gezählt. In einem Schritt S307 wird der Zählwert C&sub1; dahingehend beurteilt, ob er den festgesetzten Zählwert C1SET erreicht oder nicht. Ist "C&sub1; < C1SET", geht die Operation zurück auf Schritt S306, und ist "C1 > C1SET", geht die Operation auf Schritt S308, um den Zählwert C&sub1; im Zähler zu löschen. Im Schritt S309 wird der Ladestrom A der Batterie aus dem Ausgangssignal des Stromsensors 29 gelesen.
Die Festsetzung der Verzögerungszeit in den Schritten S306 bis S307 dient zum Lesen des Ladestroms, wenn eine vorbestimmte Zeit (wie 3 bis 10s) nach Starten des Motors zur Stabilisierung der Motordrehzahl verstrichen ist.
In einem Schritt S310, schreitet, wenn der Strom zu "AL < A" oder "AH < A" ermittelt worden ist, die Operation mit Schritt S311 fort, um den im Schritt S309 gelesenen Ladestrom A mit dem niedrigen Grenzstrom AL des festgesetzten Sollsetzwerts zu vergleichen. Wird der Strom zu "AL > A" ermittelt, geht die Operation auf Schritt S312, um die im RAM 23 gespeicherte Sollgeneratordrehzahl Si auszulesen, um so die Sollgeneratordrehzahl Si durch Addition der festgelegten Drehzahl Δ S zu steigern und zu erneuern (Si < - Si +Δ S). Liegt nämlich der Batterieladestrom A unter dem festgelegten unteren Grenzstrom AL des Sollstroms, nimmt die Sollgeneratordrehzahl Si um die vorbestimmte Drehzahl Δ S zu, um den Ladestrom A zu vergrößern.
Wenn der Strom A im Schritt S311 "AL < A", d.h. "A > AH", geht die Operation auf Schritt S313, um die Sollgeneratordrehzahl durch Subtraktion der festgelegten Drehzahl Δ S von der im RAM 23 gespeicherten aktuellen Sollgeneratordrehzahl Si zu erneuern (St < - Si - Δ S). Liegt nämlich der Batterieladestrom A über der festgelegten hohen Grenzspannung VH, wird die Sollgeneratordrehzahl Si um die vorbestimmte Drehzahl Δ S reduziert, um den Ladestrom A zu verringern.
Bei Fortschreiten mit Schritt S314 wird die tatsächliche Generatordrehzahl SGE nach Auslesen des Ausgangssignals vom Generatordrehzahlsensor 14 berechnet. In einem Schritt S315 wird ein Differenzbetrag Δ durch Subtraktion der im Schritt S314 berechneten Generatordrehzahl SGE von der Sollgeneratordrehzahl Si, festgesetzt im Schritt S312 oder S313, berechnet ( Δ = Si - SGE), wodurch der Aktivierungsbetrag des Drehstellgliedes 12 abhängig vom Differenzbetrag festgelegt wird.
In einem Schritt S316 wird der Zählwert C1 dahingehend beurteilt, ob er den festgesetzten Zählwert C2SET erreicht oder nicht. Ist "C&sub1; < C2SET", geht die Operation zurück auf Schritt S316, und ist "C&sub1; > C2SET", geht die Operation auf Schritt S318, um den Zählwert C&sub1; im Zähler zu löschen.
Bei Fortschreiten mit Schritt S319 wird die Batterieklemmenspannung VT ausgelesen und die Spannung VT wird im Schritt S320 dahingehend beurteilt, ob sie den hohen Spannungswert VH erreicht oder nicht. Wenn "VT > VH", springt die Operation auf Schritt S323 und wenn "VT < VH", wird mit Schritt S321 fortgefahren, um die Ausgangsspannung EL des in der Batterie 5 vorgesehenen Empfangselements 15b zu lesen.
Im Schritt S322 wird die Spannung EL mit dem Gasbildungsdiskriminierungs-Bezugswert Eo verglichen, um ein Auftreten einer Gasbildung zu ermitteln. Wird das Gasbildungsphänomen ermittelt, geht die Operation von Schritt S322 auf Schritt S323, um das Ladekennzeichen FLAG zu löschen (FLAG < - 0). In einem Schritt S324 wird das Zündsignal zum Zünder 2b abgetrennt und die Ansteuerung des Drehstellglieds 12 bricht ab, wodurch der Motor 2 angehalten wird und beide Relais RY1 und RY2 der Generatorsteuerschaltung 4b abgeschaltet werden, so daß die Operation das Programm beendet.
Wird andererseits im Schritt S322 mit "EL > Eo" das Fehlen einer Gasbildung ermittelt, geht die Operation von Schritt S322 auf Schritt S325, um das Ladekennzeichen FLAG zu setzen (FLAG < - 1), wodurch das Programm beendet wird.
Es wird nun ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das fünfte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Ladevorrichtung mit einem Konstantstrommodus jedes Stadiums bzw. jeder Stufe mit mehreren Stadien und unterscheidet sich vom vierten Ausführungsbeispiel bei jeder Funktion der Ladeschaltung 32 und der Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 gemäß Darstellung in Fig.7.
Dabei richtet die Ladungsvorgabeschaltung 32 des fünften Ausführungsbeispiels die Anweisung zur anfänglichen Einstellung an die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34, wenn die Batterie 5 anfangs durch Starten des Motors lädt. Die Schaltung 32 setzt einen Strom A&sub1; auf den anfänglichen Strom Ao entsprechend dem Ladestrom A und setzt jeweils den hohen Grenzstrom AH und den niedrigen Grenzstrom AL des Sollsetzstromes durch Addition bzw. Subtraktion einer zulässigen Wertbreite Δ A zum bzw. vom Ladesetzstrom A&sub1; (AH < - A&sub1; + Δ A, AL < - A&sub1; - Δ A). Der vom Stromsensor 18 detektierte gegenwärtige Ist-Strom A wird mit dem hohen Grenzstrom AH und dem niedrigen Grenzstrom AL jeweils nach einer voreingestellten Zeit vom Ladestart beim Starten des Motors 2 an verglichen und das Vergleichsergebnis wird an die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungsschaltung 34 ausgegeben.
Danach wird, wenn die Klemmenspannung VT über der hohen Grenzspannung VH von z.B. 15V liegt oder wenn die Gasbildungsdiskriminatorschaltung eine Gasbildung feststellt, der Ladesetzstrom A&sub1; schrittweise durch Subtrahieren eines vorbestimmten Stromreduzierwerts AD vom Ladesetzstrom A&sub1; verringert (A&sub1; < - A&sub1; - AD).
Der Ladesetzstrom A&sub1; wird mit dem Ladeendstrom AF verglichen. Wenn "A&sub1; > AF", wird der Ladesetzstrom A&sub1; durch die Herabsetzung zurückgesetzt und es werden der hohe Grenzstrom AH und der niedrige Grenzstrom AL jeweils durch Addition und Subtraktion der zulässigen Wertbreite ΔA zum bzw. vom Rücksetzstrom A&sub1; gesetzt.
Liegt der Ladesetzstrom A&sub1; unter dem Ladeendstrom AF, wird das Ladekennzeichen gelöscht (FLAG= 0), so daß das Ladeendsignal an die Drehstellgliedsteuerschaltung 36b, die Zündschaltung 37 und die Steuerschaltung 38 für das erste und zweite Relais ausgegeben wird, wodurch das Laden durch Anhalten des Motors 2 beendet wird.
Es wird nun die Ladesteuerprozedur der Batterie 5 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig.9 erläutert.
Die Operation läuft durch die Schritte S401 und S402 zu einem Schritt S403. Wenn "VT > VL" , ist das Programm beendet, und wenn "VT < VL", geht die Operation auf einen Schritt S404. Die Schritte S401 und S402 entsprechen den Schritten S301 und S302.
Im Schritt S404 wird der Ladesetzstrom A&sub1; auf einen vorab gesetzten Wert Ao (A&sub1; < - Ao) eingestellt und es werden der hohe Grenzstrom AH und der niedrigen Grenzstrom AL des Sollsetzstromes durch Addition bzw. Subtraktion der zulässigen Wertbreite Δ A zum bzw. vom Ladesetzstrom A&sub1; (AH < - A&sub1; + Δ A, AL < - A&sub1; - Δ A) festgelegt. Ferner wird die Sollgeneratordrehzahl Si auf die anfängliche Drehzahl So gesetzt (Si < - So), wobei die Drehzahl Si in der vorbestimmten Adresse des RAM 23 gespeichert wird.
Der anfängliche Antriebsbetrag des Stellgliedes wird abhängig von der anfänglichen Drehzahl So eingestellt, um das Drehstellglied 12 zur Öffnung der Drosselklappe 9a auf den anfänglichen Öffnungsgrad aufzustellen, wobei das erste und zweite Relais RY1 und RY2 der Generatorsteuerschaltung 4b im Schritt S405 zur Aktivierung des Generators 4 als Starter eingeschaltet werden, so daß mit dem Laden des Motors 2 in Abhängigkeit vom Zündsignal an den Zünder 2b begonnen wird.
In einem Schritt S406 wird der Zählwert des Zählers C&sub1; aufwärts gezählt und in einem Schritt S407 wird ermittelt, ob der Zählwert C&sub1; den festgesetzten Wert C1SET erreicht hat. Ist "C&sub1; < C1SET", so geht die Operation zurück auf Schritt S406, und ist "C&sub1; ≥ C1SET", geht die Operation auf Schritt S408. Im Schritt S408 wird der Zählwert C&sub1; gelöscht und in einem Schritt S409 wird der Ladestrom der Batterie 5 abhängig vom Ausgangssignal des Stromsensors 29 gelesen.
Die Operation schreitet dann über die Schritte S410 bis S419, die den Schritten S310 bis S319 des vierten Ausführungsbeispiels entsprechen, bis zu einem Schritt S420 fort. Im Schritt S420 wird ermittelt, ob die Batterieklemmenspannung VT die hohe Grenzspannung VH erreicht hat oder nicht. Wenn "VT > VH", springt das Programm vom Schritt S420 auf Schritt S423, und wenn "VT < VH", geht die Operation von Schritt S420 auf Schritt S421, um die Ausgangsspannung EL des Empfangselements 15b der Batterie 5 zu lesen.
In einem Schritt S422 wird die Ausgangsspannung EL des Empfangselements 15b mit der Gasbildungsdiskriminator-Bezugs spannung Eo verglichen, um festzustellen. ob das Gasbildungsphänomen auftritt. Wenn das Auftreten der Gasbildung mit "EL < Eo" ermittelt wird, geht die Operation von Schritt S422 auf Schritt S423. Liegt mit "EL > Eo" keine Gasbildung vor, springt die Operation auf Schritt S428, um das Ladekennzeichen auf "FLAG < - 1" zu setzen, wodurch das Programm beendet wird.
Andererseits wird im Schritt S423 der Ladesetzstrom A&sub1; aus der vorbestimmten Adresse des RAM 23 gelesen. Der Ladesetzstrom A&sub1; wird durch Subtraktion des Abnahmewerts AD vom gegenwärtigen Ladesetzstrom A&sub1; (A&sub1; < - A&sub1; - AD) zurückgestellt, wodurch auf einen Schritt S424 vorgerückt wird, um zu ermitteln, ob der zurückgestellte Ladesetzstrom A&sub1; den Ladeendwert AF erreicht oder nicht.
Wenn im Schritt S424 "A&sub1; ≤ AF", rückt die Operation von Schritt S424 auf Schritt S425 vor, um das Ladekennzeichen zu löschen (FLAG < - 0), und auf einen Schritt S426 zum Anhalten des Motors 2 und zum Beenden des Ladens der Batterie 5, wodurch das Programm endet.
Ist andererseits im Schritt S424 "A1 > AF", rückt die Operation von Schritt S424 auf Schritt 5427 vor, um den hohen Grenzstrom AH und den niedrigen Grenzstrom AL des Sollsetzwerts durch Addition bzw. Subtraktion der zulässigen Wertebreite Δ A zum bzw. vom Rückstellladestrom A&sub1; im Schritt S423 zu setzen mit jeweils (AH < - A&sub1; + Δ A, AL < - A&sub1; - Δ A).
Im Schritt S428 wird das Ladekennzeichen auf "FLAG < - 1" gesetzt, um das Programm zu beenden.
Da die vorliegende Erfindung das Gasbildungsphänomen (Gassing) wie oben beschrieben detektiert, ist es möglich, das Laden konstantermaßen und präzise zu steuern und einen Energieverlust zu vermeiden, wodurch der Wirkungsgrad des Ladens verbessert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Batterie langlebig und es ist möglich, die Gefahr durch entflammbare Gase zu vermeiden.
Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und erläutert wurden, versteht sich, daß diese Offenbarungen zum Zwecke der Veranschaulichung dienen und daß vielfältige Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den in den beiliegenden Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Batterieladesystem für einen Motorgenerator, aufweisend einen Generator (4) zum Laden einer Batterie (5) und einen Verbrennungsmotor (2) zum Antreiben des Generators, eine Generatordrehzahlmeßeinrichtung (14) zum Erfassen einer Generatordrehzahl, eine Motordrehzahl-Steuereinrichtung (36) zum Steuern einer Verbrennungsmotordrehzahl und eine Generatordrehzahl-Berechnungseinrichtung (35), dadurch gekennzeichnet,

daß das Batterieladesystem Teil eines Hybridfahrzeugs (1) ist, das den Verbrennungsmotor (2) umfaßt;

daß der Generator (4) durch den Fahrzeugverbrennungsmotor (2) über einen Riemen (3) angetrieben wird; und daß das Batterieladesystem aufweist:

eine Ladungsvorgabeeinrichtung (32) zum Festlegen eines Ausgabewerts des Generators (4) beim Laden der Batterie (5);

eine Sollgeneratordrehzahl-Festlegungseinrichtung (34) zum Festlegen einer Sollgeneratordrehzahl (Si) entsprechend diesem Ausgabewert abhängig von einer Klemmenspannung (VT) der Batterie (5); und

daß die Motordrehzahl-Steuereinrichtung (36) die Verbrennungsmotordrehzahl in Abhängigkeit von der Sollgeneratordrehzahl (Si) und der durch die Generatordrehzahl- Berechnungseinrichtung (35) berechneten Generatordrehzahl (SGE) auf eine solche Weise steuert, daß die Generatordrehzahl (SGE) auf die Sollgeneratordrehzahl (Si) gesteuert wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsvorgabeeinrichtung (32) aufweist:

eine Niedriggrenzwert-Diskriminatoreinrichtung (32a) zur Diskriminierung einer Batterieklemmenspannung mit einem vorab festgelegten niedrigen Grenzwert, wenn der Verbrennungsmotor anhält; und

eine Batterieklemmenspannungbezugswert-Vergleichseinrichtung (32b) zur Beurteilung, ob die Batterieklemmenspannung in einem Bereich zwischen einem vorab festgelegten hohen Grenzwert und dem niedrigen Grenzwert liegt oder nicht, durch Vergleichen eines Ist-Werts mit dem niedrigen Grenzwert während des Ladens.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner aufweist:

einen Spannungsmeßfühler zum Erfassen der Batterieklemmenspannung (VT) und

einen Strommeßfühler (29) zum Erfassen eines durch die Batterie (5) fließenden Stroms (A), und daß die Ladungsvorgabeeinrichtung (32) eine Lademenge der Batterie abhängig von der Batterieklemmenspannung und der Stromabgabe der Batterie festlegt.

4. System nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch

eine Gasdetektoreinrichtung (15b) zum Detektieren von in der Batterie (5) auftretenden Gasen gemäß dem Laden der Batterie und zum Ausgeben eines das Vorhandensein von Gas anzeigenden Signals;

eine Gasbildungsphänomen-Diskriminatoreinrichtung (30) zur Ermittlung des Auftretens eines Gasbildungsphänomens (Gassing) in Abhängigkeit vom das Vorhandensein von Gas anzeigenden und von der Gasdetektoreinrichtung (15b) ausgegebenen Signal und zur Ausgabe eines Ermittlungsergebnisses; und

eine Ladungssteuereinrichtung (12) zum Steuern der Batterieladung in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Drehstellglied (12) umfaßt zur Betätigung einer Drosselklappe (2) des Verbrennungsmotors (2) in Abhängigkeit von einem Signal von der Motordrehzahl-Steuereinrichtung (36) zum Steuern der Generatordrehzahl (SGE) auf die Solldrehzahl (Si).

6. System nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Motordrehzahl-Steuereinrichtung (36) aufweist:

eine Stellgliedaktivierungsgrößen-Festlegungseinrichtung (36a) zum Berechnen einer Differenz zwischen der Solldrehzahl (Si) und der Generatordrehzahl (SGE) und

eine auf diese Differenz ansprechende Stellgliedansteuereinrichtung (36b) zum Ansteuern eines Drehzahlstellgliedes (12) zum Regeln der Verbrennungsmotordrehzahl derart, daß die Generatordrehzahl (SoE) auf die Sollgeneratordrehzahl (Si) geregelt wird.

7. System nach einem vorhergehenden Anspruch, ferner gekennzeichnet durch

eine Zündsteuereinrichtung (37) zum Zünden einer am Verbrennungsmotor (2) angebrachten Zündkerze (19) und eine weitere Steuereinrichtung (38) zum Erzeugen von Signalen für eine Generatorsteuerschaltung (4b) des Generators (4) zur Betreibung des Generators als Starter in Abhängigkeit von einem Ladungsstartsignal von der Ladungsvorgabeeinrichtung (32).

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungseinrichtung (34) dazu ausgelegt ist, die Solldrehzahl (Si) zu erhöhen, wenn die Batterieklemmenspannung (VT) geringer als ein vorab festgelegter niedriger Grenzwert (VL) ist, und die Solldrehzahl (Si) zu vermindern, wenn der Batterieklemmenspannung (VT) höher als ein vorab festgelegter hoher Grenzwert (VH) ist.

9. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollgeneratordrehzahl-Festlegungseinrichtung (34) dazu ausgelegt ist, die Solldrehzahl (Si) zu erhöhen, wenn der Strom (A) geringer als ein vorab festgelegter niedriger Grenzwert (AL) ist, und die Solldrehzahl zu vermindern, wenn der Strom (A) höher als ein vorab festgelegter hoher Grenzwert (AH) ist.