Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektrisch behεizbaren katalytischen Konverters, der geregelt von einem Elektronikbaustein mit einem elektrischen Strom beaufschlagbar ist, wobei der Konverter auf eine für die katalytische Umsetzung erforderliche Mindesttemperatur gebracht und/oder oberhalb dieser Temperatur gehalten werden soll.

Ebenso betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung. Elektrisch beheizbare katalytische Konverter werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen zur Einhaltung besonders strenger Abgasvorschriften eingesetzt. In der Regel sind sie einem Hauptkonverter vorgeschaltet.

Bei Verbrennungsmotoren entstehen besonders viele Schadstoffe in der Kaltstartphase, d. h. in den ersten Minuten des Betriebes, bevor der Verbrennungsmotor seine Betriebs¬ temperatur erreicht. Gerade in dieser Phase können die entstehenden Schadstoffe in katalytischen Konvertern noch nicht gut umgesetzt werden, da diese Konverter ihre Betriebstemperatur ebenfalls noch nicht erreicht haben.

Aus der WO 89/10470 und der WO 89/10471 sind zur Abhilfe elektrisch beheizbare katalytische Konverter und Verfahren zu ihrem Betrieb bekannt. Solche Konverter werden mit einem verhältnismäßig hohen Strom innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeit auf die für den Ablauf katalytischer Reaktionen notwendige Temperatur aufgeheizt, so daß ein erheblicher Teil der in der Kaltstartphase entstehenden Schadstoffe umgesetzt

werden kann. Dabei können die beheizbaren Konverter entweder schon vor dem Starten des Verbrennungsmotors auf Betriebs¬ temperatur aufgeheizt werden, oder unmittelbar nach dem Start. Auch eine Kombination dieser Möglichkeiten ist bekannt.

Der hohe Energieverbrauch von elektrisch beheizbaren Konvertern und die für deren schnelle Aufheizung benötigten Stromstärken machen einen solchen Konverter zu einem untypischen Stromverbraucher in einem Kraftfahrzeug, welcher mit besonderen Mitteln elektronisch geregelt und elektrisch geschaltet werden muß. Dabei sind zwei gegenläufige Interessen zu berücksichtigen. Einerseits soll zur Einhaltung von Abgasvorschriften sichergestellt werden, daß der elektrisch beheizbare katalytische Konverter seine Aufgabe bei jedem Start des Verbrennungsmotors zuverlässig erfüllt, andererseits soll die Verfügbarkeit eines Kraftfahrzeuges nicht durch diese Komponente beeinträchtigt werden, was bei Störungen im beheizbaren Konverter ohne Zusatzmaßnahmen denkbar wäre. Auch muß natürlich die Feuersicherheit eines Kraftfahrzeuges gewährleistet und die Beschädigung der Abgasreinigungsanlage selbst sicher vermieden werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zum Betrieb eines elektrisch beheizbaren katalytischen Konverters und einer entsprechenden Vorrichtung, bei denen eine maximale Betriebssicherheit des Konverters selbst ohne Beeinträchtigung der Verfügbarkeit des Kraftfahrzeuges erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren zum Betrieb eines elektrisch beheizbaren katalytischen Konverters, der als Teil eines Abgasreinigungssystems einem Verbrennungsmotor mit elektronischer Motorsteuerung nachgeschaltet ist, wobei der katalytische Konverter über eine elektronische Regelung und einen Leistungsschalter mit einem elektrischen Strom beaufschlagbar ist und auf eine für die katalytische Umsetzung

erforderliche Mindesttemperatur gebracht und/oder oberhalb dieser Temperatur gehalten werden soll, mit folgenden Merkmalen:

a) die Temperatur des Konverters ist Regelgröße von mindestens zwei unterschiedlichen Regelkreisen; b) im Normalzustand erfolgt die Regelung durch mindestens einen Vorzugsregelkreis; c) jeder in Betrieb befindliche Regelkreis wird zur Feststellung von Störungen automatisch überwacht; d) bei Feststellung einer Störung wird automatisch auf einen anderen Regelkreis umgeschaltet.

Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung noch näher erläutert. Das Prinzip besteht darin, daß die Regelung der Temperatur des Konverters nicht ausschließlich von der Funktion eines einzigen Regelkreises mit verschiedenen Elementen abhängt, sondern daß Ersatzregelkreise (Notlaufregelungen) zur Verfügung stehen, falls der eigentlich für die Regelung vorgesehene Vorzugsregelkreis als nicht mehr funktionstüchtig erkannt wird. Erfolgt beispielsweise im Normalzustand die Regelung durch einen Vorzugsregelkreis, dessen Istwertgeber ein Temperaturfühler im Konverter ist, so besteht ein Risiko darin, daß dieser Temperaturfühler defekt wird. Ohne zusätzliche Maßnahmen würde in diesem Falle der Konverter entweder gar nicht oder ununterbrochen beheizt, was beides unerwünscht und im zweiten Falle sogar nicht ungefährlich wäre. Erfindungsgemäß wird jedoch die Störung des Regelkreises festgestellt, so daß dieser außer Betrieb gesetzt und durch einen anderen Regelkreis ersetzt werden kann. Der zweite Regelkreis kann beispielsweise als Istwert einen berechneten Temperaturwert benutzen, welcher aus Daten ermittelt wird, die durch Meßfühler oder die Motorsteuerung verfügbar sind. Im einfachsten Fall kann die Regelung auch eine Einschaltung der Beheizung für eine vorgebbare Zeit sein. Diese Art der

Regelung könnte auch als Steuerung bezeichnet werden, jedoch wird zur Vereinfachung in den hier vorliegenden Unterlagen kein Unterschied zwischen Regelung und Steuerung gemacht.

Von den jeweiligen Anforderungen an die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der elektrischen Beheizung des katalytischen Konverters kann es abhängen, wieviele und welche unterschiedlichen Regelkreise in einem Elektronikbaustein bereitgestellt werden. Um nicht von einem einzigen Regelkreis abhängig zu sein, sollte der Elektronikbaustein mindestens zwei der folgenden Regelkreise enthalten: a) einen Regelkreis mit einem Temperaturfühler im katalytischen Konverter als Istwertgeber; b) einen Regelkreis, bei dem der Istwert durch eine Wärmebilanzrechnung aus Daten der Motorsteuerung berechnet wird; c) einen Regelkreis, bei dem der Istwert aus Meßwerten von Temperaturmeßgebern außerhalb des katalytischen Konverters ermittelt wird; d) einen Regelkreis, der die Temperatur des katalytischen

Konverters durch Vorgabe einer Heizzeit in Abhängigkeit von Meßwerten, z. B. eines Außentemperaturfühlers und/oder eines Motortemperaturfühlers, erhöht; e) einen Regelkreis, der die Temperatur des katalytischen Konverters durch Vorgabe einer festen Heizzeit erhöht.

Alle diese Regelkreise haben gemeinsam den katalytischen Konverter als Regelstrecke, den Leistungsschalter als Stellglied und die Temperatur im katalytischen Konverter als Regelgröße. Wegen einiger Besonderheiten sei insbesondere im folgenden noch auf den Regelkreis gemäß b) eingegangen, da dieser besondere Bedeutung in den Fällen haben kann, in denen ein Temperaturfühler im katalytischen Konverter nicht vorhanden oder defekt ist. Grundsätzlich stehen bei einem elektronisch gesteuerten Motor moderner Bauart in der

Motorsteuerung sehr viele Daten über den Betriebszustand des

Motors zur Verfügung, so daß aus diesen sehr genau abgeleitet werden kann, wieviel Kraftstoff und wieviel Luft der Motor gerade bekommt, wieviel er davon verbrennt, welche Temperatur das aus dem Motor austretende Abgas hat und welcher Restenergiεgehalt an noch umsetzbaren Anteilen im Abgas enthalten ist. Mit diesen Informationen und der bekannten Wärmekapazität des katalytischen Konverters, sowie dessen Leistungsaufnahme bei der elektrischen Beheizung läßt sich die Temperatur sehr genau ermitteln. Zunächst kann man die Abgastemperatur TAbgas ( OJ mit einer empirisch ermittelten Näherungsformel wie folgt ermitteln:

TAbgas = Λ * (log (t+2)') ^B mit ιtι = Massenstrom Gas A = systemabhängige Konstante, z. B. 300 B = systemabhängige Konstante, z. B. 1,15 t = Zeit nach Motorstart sj

Falls der Massenstrom m des Gases aus der Motorsteuerung nicht zur Verfügung steht, kann dieser wie folgt berechnet werden: ιtι - HV * n * 3Gas * Psaug 2 * Pumgeb

mit HV = Hubvolumen m ^3" ] n = Motordrehzahl [l/s] 3Gas = 1,2 [kg/m^] Psaug = Saugrohrdruck jbarj Pumgeb = Umgebungsdruck jjDarJ = 1 (bar]

Die erforderliche Energiemenge QGas, um das Abgas auf

Betriebstemperatur aufzuheizen, kann rekursiv berechnet werden aus:

QGaS x = (TAbgas-TStart) * rfi * CAbgas + Q ^G a ^s ( _n _ _] _) mit n = Nummer des Rechenschrittes (z. B. im

Sekundentakt)

4 TStart = Temperatur, bei der die katalytische Reaktion im katalytischen Konverter einsetzt _°Cj

Abgas = Wärmekapazität des Abgases = 1000 /kgKJ

Die erforderliche Energiemenge QKat, um den katalytischen Konverter auf TStart aufzuheizen ergibt sich aus

QKat = Qel*te - CHK * TStart mit

Qel = zugeführte elektrische Heizleistung \ f te = Zeit seit Heizbeginn

CHK = Wärmekapazität des katalytischen Konverters /KJ

Die elektrische Heizleistung läßt sich rekursiv nach der Formel berechnen

Qel, = Qel,- IΛ + B _T J _TT - mit U = Batteriespannung J

RHK = Elektrischer Widerstand des Konverters [bhπTj

Aus den so berechneten Größen läßt sich eine Wärmebilanz¬ gleichung aufstellen, nämlich

mit QGes = Energiesumme

Ist QGes, ^ negativ, so ist der Istwert der Temperatur im katalytischen Konverter unter TStart, so daß eine weitere Beheizung notwendig ist. Wird QGes, positiv, beginnt die katalytische Umsetzung, und die Beheizung kann beendet werden.

Der Sollwert der Temperatur im katalytischen Konverter un d TStart in der Berechnung können zeitabhängig über die Lebensdauer des katalytischen Konverters höher gesetzt werden , um e iner durch Alterung bestimmten h öheren Anspr ingtemperatur der katalytischen Reaktion Rechnung zu tragen . Die Konstanten A und B müssen an fahrzeugspezi fische Bedingungen , z . B . den

Abstand des katalytischen Konverters vom Motor und die Abgasleitungsführung empirisch angepaßt werden.

Die Berechnungen können im Sekundentakt oder schneller erfolgen, was zur Bereitstellung von genügend genauen Istwerten für die Regelung ausreicht, dabei können die ermittelten Istwerte wiederum daraufhin überprüft werden, ob diese innerhalb eines vernünftigen Bereiches liegen oder nicht. Falls die berechneten Istwerte aus dem Rahmen fallen, liegt eine Störung des Regelkreises vor, so daß eine

Umschaltung auf einen anderen Regelkreis erforderlich ist.

Wenn ohnehin zwei oder mehr Regelkreise vorhanden sind, so ist es sinnvoll, diese auch gleichzeitig in Betrieb zu nehmen, so daß ein gegenseitiger Vergleich und/oder eine gegenseitige

Störungsüberprüfung möglich ist, wobei dem Regelkreis mit der einfachsten Struktur und damit der geringsten Störanfälligkeit eine Sicherungsfunktion zugeordnet wird, indem dieser Regelkreis den elektrischen Strom einschaltet, wenn ein Einschalten durch andere Regelkreise nicht erfolgt, und den Strom abschaltet, wenn eine Abschaltung durch die anderen Regelkreise nach vorgegebenen Kriterien nicht erfolgt. Dabei ist es sinnvoll, als einfachsten Regelkreis eine reine Zeitsteuerung zu wählen, welche den elektrischen Strom für ein vorgebbares Zeitintervall einschaltet, bzw. nach einem vorgebbaren Zeitintervall ausschaltet. Im Prinzip kann dieses Zeitintervall aber.auch von bestimmten Meßwerten, beispielsweise der Umgebungstemperatur, der Motortemperatur oder anderen Kriterien abhängig gemacht werden.

Für die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeuges ist es erforderlich, daß unter bestimmten Voraussetzungen sämtliche Regelkreise und damit die elektrische Beheizung des katalytischen Konverters außer Betrieb gesetzt werden, wenn bestimmte vorgebbare Bedingungen erfüllt sind, z. B. die zur Vefüguπg stehende elektrische Spannung oder Energie unter einen Mindestwert, der

zum Starten des Motors erforderlich ist, fällt oder der

Spannungsabfall über dem Leistungsschalter außerhalb eines zulässigen Bereiches liegt. Die Messung der über dem Leistungsschalter abfallenden Spannung ist besonders aussagekräftig. Solange der Leistungsschalter geöffnet ist, liegt hier die volle Batteriespannung an und kann geprüft werden. Wird der Leistungsschalter geschlossen, so wird der Spannungsabfall an diesem Schalter sehr klein, sofern das System in Ordnung ist. Liegt ein größerer Spannungsabfall vor, so hat der katalytische Konverter entweder einen Kurzschluß oder der Leistungsschalter ist defekt und hat einen zu hohen Widerstand. Beides sollte zur Abschaltung des Heizsystems führen. Wird die Spannung beim Schließen des Leistungs¬ schalters nicht kleiner, so liegt eine Unterbrechung des Heizstromkreises vor. Die Messung des Spannungsabfalls über dem Leistungsschalter ist daher eine sehr vielseitige Möglichkeit zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Systems.

Eine Störung im Heizungssystem des katalytischen Konverters sollte in jedem Falle als Fehlermeldung angezeigt oder gespeichert werden. In vielen Fällen wird dabei schon eine Diagnose oder Eingrenzung der möglichen Fehler erreichbar sein. Je nach den gesetzlichen Bestimmungen in einzelnen Ländern kann eine solche Fehlermeldung auch mit einer

Einschränkung des Fahrbetriebes verbunden werden, um den Betreiber des Kraftfahrzeuges zum Aufsuchen einer Werkstatt zu veranlassen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient auch eine Vorrichtung zum Betrieb eines elektrisch beheizbaren katalytischen Konverters mit einem für eine elektrische Leistung von etwa 0,5 bis 10 kW ausgelegten Stromkreis, der eine Stromquelle, einen Leistungsschalter, einen elektrisch beheizbaren katalytischen Konverter und elektrische Leitungen enthält, mit folgenden Merkmalen:

a) der Leistungsschalter ist gemeinsames Stellglied und der katalytische Konverter gemeinsame Regelstrecke von mindestens zwei unterschiedlichen Regelkreisen, deren gemeinsame Regelgröße die Temperatur im katalytischen Konverter ist; b) zu den unterschiedlichen Regelkreisen gehören Regel¬ elektroniken, die in einem Elektronikbaustein angeordnet sind; c) der Elektronikbaustein enthält Mittel zur Überprüfung der Regelkreise und zur Auswahl eines funktionstüchtigen Regelkreises.

Der Elektronikbaustein kann entweder in die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeuges integriert oder separat zu dieser angeordnet sein. Im allgemeinen wird wenigstens der Leistungsschalter aus Gründen der elektromagnetischen Störsicherheit separat angeordnet sein.

Bevorzugt enthält ein erster Regelkreis einen Temperaturfühler im katalytischen Konverter als Istwertgeber, der mit dem Elektronikbaustein verbunden ist. Zu einem zweiten Regelkreis gehört ein Istwertgeber, welcher aus Daten der Motorsteuerung und gegebenenfalls unter Verarbeitung weiterer Meßwerte einen Istwert für die Temperatur im katalytischen Konverter berechnet. Schließlich ist als weiterer Regelkreis eine einfache oder von Meßwerten abhängige Zeitsteuerung vorhanden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematische in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen

Figur 1 die Anordnung eines elektrisch beheizbaren katalyti- sehen Konverters und anderer Bauteile in einem Kraftfahrzeug, Figur 2 den schematischen Aufbau der zu einem elektrisch beheizbaren Katalysator gehörenden Elektrik und Elektronik, Figur 3 den schematischen Aufbau eines Elektronikbausteins mit mehreren Regelkreisen und Figur 4 beispielhaft ein vereinfachtes Flußdiagramm für den

Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum sicheren Betrieb

( 0 eines elektrisch beheizbareπ katalytischen Konverters.

Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem unter der Bodenwanne angeordneten elektrisch beheizbaren katalytischen Konverter 2, welcher einem Verbrennungsmotor 3 nachgeschaltet ist. Der Verbrennungsmotor 3 steht über Steuer- und Meßlei¬ tungen 42 mit einer Motorsteuerung 4 in Verbindung. Ebenfalls über Meßleitungeπ 41 ist ein Elektronikbaustein 5 mit der Motorsteuerung 4 verbunden. Wie schematischen angedeutet können Motorsteuerung 4 und Elektronikbaustein 5 auch zu einer Einheit zusammengefaßt sein. Außerdem ist das Fahrzeug mit einer Batterie 6 und verschiedenen Sensoren 7, 8, 9, 10, 11 am Fahrersitz, dem Gurtschloß, dem Zündschloß, der Tür und/oder dem Türgriff angeordnet. Auch ein Temperatursensor 12 zur Messung der Außentemperatur oder der Motortemperatur kann vorhanden sein. Im allgemeinen nahe der Batterie ist ein Leistungsschalter 20 angeordnet, welcher geeignet ist, hohe Ströme bis zu einigen hundert Ampere zu schalten.

Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, besteht der eigentliche

Heizstromkreis aus der Batterie 6 der Heizstromleitung 61, dem Leistungsschalter 20, der Heizstromleitung 21, dem katalytischen Konverter 2, der Masseleitung 22 und der Masseleitung 62. Statt der Batterie 6 kann prinzipiell auch ein Generator als Energiequelle dienen, sofern die Beheizung des katalytischen Konverters erst nach dem Start des Verbrennungsmotors 3 erfolgen soll.

Der Leistungsschalter 20 wird über eine Steuerleitung 27 vom Elektronikbaustein 5 bei Bedarf angesteuert. Der

Spannungsabfall über dem Leistungsschalter 20 kann mit einem Spannungsmesser 25 gemessen und das Meßergebnis über eine Meßleitung 26 an den Elektronikbaustein 5 weitergeleitet werden. Der Elektroπikbaustein 5 steht über Meßleitungen 41 mit der Motorsteuerung 4 in Verbindung, wobei sowohl Daten von der Motorsteuerung 4 zum Elektronikbaustein 5 wie auch in

II umgekehrter Richtung weitergeleitet werden können.

Außerdem steht der Elektronikbaustein 4 über einer Meßleitung 24 mit einem Temperaturfühler 23 im katalytischen Konverter 2 in Verbindung. Auch die Meßwerte gegebenenfalls vorhandener Sensoren 7, 8, 9, 10, 11 und eventueller Temperaturfühler 12 können zum Elektronikbausteiπ 5 führen.

Figur 3 zeigt ganz schematisch ein Beispiel für den prinzipiellen Aufbau eines Elektronikbausteines 5. Dieser

Baustein enthält drei oder mehr Regelkreiselektroniken 52, 53, 54. Dabei dient die Regelkreiselektronik 52 zur Regelung der Temperatur im katalytischen Konverter 2 unter Verwendung des Temperaturmeßwertes des Temperaturfühlers 23 als Istwert. Die Regelkreiselektronik 54 verwendet einen Istwert, welcher aus einer Wärmebilanzrechnung ermittelt wird. Die Berechnung erfolgt mit Daten der Motorsteuerung, welche über die Leitungen 41 zugeführt werden. Die Regelkreiselektronik 53 enthält eine Zeitsteuerung zur Beheizung des katalytischen Konverters, gegebenenfalls unter Berücksichtigung externer Meßwerte bei der Berechnung des Heizintervalls. Eine Kontrollelektronik 51 kontrolliert die Regelkreise auf ihre Funktionsfähigkeit und bewirkt eine Umschaltung von einem nicht funktionsfähigen Regelkreis auf einen funktionsfähigen, wenn ein Fehler des im Betrieb befindlichen Regelkreises festgestellt wird. Dabei kann die Kontrollelektronik 51 zusätzlich weitere Informationen, beispielsweise über den Spannungsabfall am Leistungsschalter 20 berücksichtigen, und beim Auftreten anormaler Zustände die Beheizung unterbrechen oder gar nicht erst auslösen.

Ein stark vereinfachtes Flußdiagramm für den Betrieb eines elektrisch beheizbaren katalytischen Konverters zeigt Figur 4. Dabei ist zu beachten, daß normalerweise die Elektronik eines Heizkatalysators noch mit zahlreichen weiteren Funktionen verknüpft sein kann, welche hier zur Vereinfachung weggelassen

l ~t wurden. Insbesondere muß für viele Fahrzeugtypen die Zuführung von Sekundärluft in das Abgassystem in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizkatalysators und von anderen Parametern geregelt werden, und es können in der Elektronik auch zusätzliche Mittel zur Überwachung des katalytischen Konverters auf seine Funktionsfähigkeit und seinen Betriebszustand vorhanden sein. Diese Teile sind bei der vorliegenden Übersicht weggelassen.

Wird die Beheizung des katalytischen Konverters angefordert, sei es vor dem Starten des Motors durch Ansprechen verschiedener Sensoren im Kraftfahrzeug oder nach dem Starten des Motors von der Motorsteuerung, so ergibt sich folgender Ablauf:

Zunächst wird geprüft, ob die Spannung über dem Leistungs¬ schalter oberhalb eines Schwellwertes liegt. Ist sie nicht hoch genug, so erfolgt eine Fehlermeldung und es wird kein Heizvorgang ausgelöst. Möglicherweise liegt in diesem Falle ein Fehler bei der Batterie 6 oder eine Leitungsunterbrechung in den Heizleitungen 21, 22, 61, 62 vor. Ist die Spannung hoch genug, so wird als nächstes der Istwert des Temperaturfühlers 23 abgefragt. Falls dieser im zulässigen Bereich liegt, d. h. eine sinnvolle Temperatur angibt, wird der katalytische Konverter (kurz: "Heizkat" ) eingeschaltet. Gleichzeitig wird eine Heizzeitmessung eingeschaltet. Anschließend wird wiederum die Spannung über dem Leistungsschalter 20 abgefragt. Ist sie dieses Mal nicht klein genug, so wird der Heizkat 2 ausgeschaltet und eine Fehlermeldung abgegeben. Möglicherweise ist der Leistungsschalter 20 teilweise defekt oder es liegt ein Kurzschluß am Heizkat 2 vor.

Ist die Spannung über dem Leistungsschalter 20 klein genug, so wird wiederum der Istwert des Temperaturfühlers 23 abgefragt und mit einem Sollwert verglichen. Liegt der Istwert unter dem Sollwert, so wird abgefragt, ob die maximale Heizzeit noch

unterschritten ist. Ist auch dies der Fall, so wird der ganze

Vorgang beginnend mit einer Überprüfung des Istwertes des Temperaturfühlers 23 wiederholt. Liegt der Istwert des Temperaturfühlers 23 schließlich nicht mehr unter dem Sollwert, so wird der Heizkat 2 ausgeschaltet. Das System hat in diesem Falle ordnungsgemäß funktioniert. Sollte der Heizkat 2 auf diesem Wege nicht ausgeschaltet werden, so wird er spätestens bei Überschreiten der maximalen Heizzeit ausgeschaltet, wobei dann jedoch eine Fehlermeldung abgegeben wird, da möglicherweise der Temperaturfühler 23 nicht in Ordnung oder die Heizleistung insgesamt zu klein ist.

Sofern der Istwert des Temperaturfühlers 23 bei der anfänglichen Prüfung nicht im zulässigen Bereich liegt, deutet dies auf einen Bruch oder Kurzschluß im Temperaturfühler 23 oder seiner Meßleitung 24 hin. In diesem Falle wird eine Fehlermeldung abgegeben und auf einen anderen Regelkreis 54 umgeschaltet. Dieser Regelkreis 54 verwendet als Istwert einen aus den Motorsteuerungsdaten berechneten Wert. Auch dieser wird daraufhin überprüft, ob er in einem zulässigen Bereich liegt. Ist dies der Fall, so wird der Heizkat 2 eingeschaltet, falls er noch nicht eingeschaltet ist. Auch die Heizzeitmessung wird eingeschaltet bzw. weitergeführt. Auch in diesem Regelkreis wird die Spannung über dem Leistungsschalter 20 überprüft und die eventuelle Überschreitung der maximalen Heizzeit festgestellt. Arbeitet der Regelkreis 54 normal, so liegt irgendwann der aus den Motordaten errechnete Istwert über dem Sollwert und der Heizkat 2 wird ausgeschaltet. Das Sysstem ist bis auf die Fehlermeldung über dem Temperaturfühler nach wie vor verfügbar.

Sollte sich bei der Überprüfung des aus den Motordaten berechneten Istwertes ergeben, daß dieser außerhalb des zulässigen Bereiches liegen, so wird auch hier eine Fehlermeldung abgegeben und auf den nächsten Regelkreis 53 umgeschaltet. Diese prüft, ob die maximale Heizzeit noch nicht

überschritten ist und schaltet gegebenenfalls den Heizkat 2 ein, sofern dies noch nicht geschehen ist. Auch die Heizzeitmessung wird wieder eingeschaltet bzw. weitergeführt. Nach einer Kontrolle der Spannung über dem Leistungsschalter 20 wird die Heizzeit abgefragt und bei Überschreiten der maximalen Heizzeit der Heizkat 2 ausgeschaltet. Auch in diesem Falle ist das System noch verfügbar, jedoch liegen zwei Fehlermeldungen über den Temperaturfühler und die Istwertberechnung aus den Motorsteuerungsdaten vor.

Wie deutlich zu erkennen ist, sind die Regelkreise hierar¬ chisch angeordnet, d. h. der am genauesten arbeitende, aber auch störanfälligste Regelkreis ist der Vorzugsregelkreis. Erst wenn dieser teilweise ausfällt, wird auf den nächsten Regelkreis umgeschaltet, was sich bei Ausfall des zweiten

Regelkreises durch Umschaltung auf einen dritten Regelkreis wiederholt. Grundsätzlich können auch vier oder mehr Regelkreise vorhanden sein. Auch kann bei Vorhandensein von zwei Temperaturfühlern der erste Regelkreis doppelt ausgelegt sein, was die Verfügbarkeit deutlich erhöht und gegenseitige Kontrollen der Regelkreise möglich macht.

Wichtig ist jedenfalls, daß als unterste hierarchische Stufe ein möglichst wenig anfälliges Regelsystem, im einfachsten Fall eine reine Zeitsteuerung, vorhanden ist, so daß die

Verfügbarkeit der elektrischen Heizzung hoch bleibt, auch wenn keine optimale Regelung mehr erfolgen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines elektrisch beheizbaren katalytischen Konverters erhöht die Betriebs¬ sicherheit und Verfügbarkeit der elektrischen Beheizung, ohne die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeuges negativ zu beeinflussen. Strenge Abgasvorschriften können daher mit großer Zuverlässig¬ keit auch bei Ausfall einzelner Komponenten des Regelsystems eingehalten werden.