Способ и устройство для эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом

Способ и устройство для эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом

Реферат

 

Изобретение относится к очистке отработавших газов ДВС. Устройство для эксплуатации подогреваемого электрическим способом каталитического конвертера с рассчитанной на мощность тока в пределах от приблизительно 0,5 до 10 кВт электрической цепью, состоящей из источника тока, включателя мощности, каталитического конвертера с электрическим подогревом и электропроводки. При этом включатель мощности представляет собой общий исполнительный элемент, а каталитический конвертер является общим регулируемым объектом по крайней мере двух различных замкнутых контуров регулирования, общей регулируемой величиной которых является температура в каталитическом конвертере. Различные замкнутые контуры регулирования содержат электронно-регулирующие элементы, размещенные в электронном узле. Электронный узел включает в себя средства контроля контуров регулирования и выбора надежного в работе контура регулирования. Благодаря этому выход из строя отдельных компонентов какого-либо из контуров может компенсироваться за счет переключения на другой контур регулирования без негативных последствий для эксплуатации транспортного средства, равно как и для выполнения требований касательно выхлопных газов. 2 с. и 11 з.п.ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к способу эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом, задействуемого с возможностью регулирования электронным блоком с помощью электрического тока, причем конвертер должен быть нагрет до минимальной температуры, необходимой для каталитической реакции, и/или эта температура должна поддерживаться на уровне, выше указанного.

Изобретение относится далее к соответствующему устройству. Каталитические конвертеры с электрическим подогревом применяются прежде всего в транспортных средствах, что необходимо для выполнения жестких требований касательно отработавших газов. Как правило, они предсоединены главному конвертеру.

В двигателях внутреннего сгорания особенно много вредных веществ образуется в фазе пуска в холодном состоянии, т.е. в первые минуты работы, перед тем как двигатель достигнет своей рабочей температуры. Именно в этой фазе образующиеся вредные вещества преобразуются в каталитических конвертерах в недостаточной степени, поскольку эти конвертеры точно так же еще не достигли своей рабочей температуры.

Из заявки WO 89/10470 и заявки WO 89/10471 известны каталитические конвертеры с электрическим подогревом и способы их эксплуатации, предназначенные для устранения указанных выше недостатков. Для обеспечения каталитических реакций эти конвертеры нагревают до необходимой температуры током относительно большой силы в течение относительно короткого времени, с тем чтобы значительная часть образующихся в фазе запуска холодного двигателя вредных веществ могла быть преобразована. При этом подогреваемые конвертеры нагревают до рабочей температуры либо еще перед пуском двигателя внутреннего сгорания, либо непосредственно после пуска. Известна также комбинация этих возможностей.

Высокий расход энергии нагреваемыми электрическим способом конвертерами и необходимые для их быстрого нагрева силы тока делают такой конвертер нерядовым потребителем электроэнергии в транспортном средстве, что требует особых электронно-регулирующих средств и средств электрического подключения. При этом следует учитывать два противостоящих друг другу фактора. С одной стороны, для соблюдения норм касательно отработавших газов необходимо обеспечить условия, чтобы нагреваемый электрическим способом каталитический конвертер при каждом пуске двигателя надежно выполнял свою задачу, с другой стороны, эксплуатация транспортного средства не должна вызывать затруднений, обусловленных этим фактором, устранение которых при неисправностях в каталитическом конвертере потребовало бы дополнительных мер. Само собой разумеется, что при эксплуатации транспортного средства должна быть обеспечена также его пожарная безопасность, равно как и надежность, исключающая возможность повреждения самой установки для очистки выхлопных газов.

Исходя из сказанного, в основу изобретения была положена задача создать способ эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом и соответствующее устройство, с помощью которых достигалась бы максимальная надежность работы самого конвертера без возникновения затруднений при эксплуатации транспортного средства.

Для решения этой задачи служит способ эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом, который в качестве конструктивного элемента системы очистки выхлопных газов подключен к двигателю внутреннего сгорания с электронным управлением, причем каталитический конвертер задействуется электрическим током с помощью электронно-регулирующего устройства и включателя мощности и нагревается до минимальной температуры, необходимой для каталитического преобразования отработавших газов, и/или эта температура должна поддерживаться на уровне, выше указанного, со следующими признаками: а) температура конвертера регулируется с помощью по крайней мере двух различных замкнутых контуров регулирования; б) в нормальном состоянии регулирование осуществляется с помощью по крайней мере одного предпочтительного замкнутого контура регулирования; в) за каждым находящимся в рабочем состоянии замкнутым контуром регулирования ведется автоматический контроль с целью распознавания неполадок; г) при обнаружении неисправности происходит автоматическое переключение на другой замкнутый контур регулирования.

Ниже предлагаемое изобретение подробнее поясняется на примерах выполнения и чертежах.

Принципиальное положение заключается в том, что регулирование температуры конвертера не зависит исключительно от работы одного единственного контура регулирования с различными элементами, а в том, что предусмотрены резервные контуры, (аварийное регулирование) на тот случай, если в работе основного (предпочтительного) контура регулирования происходят сбои. Так, например, если в нормальном состоянии регулирование осуществляется с помощью предпочтительного контура, датчиком фактического значения которого является температурный зонд в конвертере, то существует опасность, что этот температурный датчик выйдет из строя. В этом случае нагрев конвертера без дополнительных мер либо станет полностью невозможен, либо он будет происходить беспрерывно. И то, и другое нежелательно, а во втором случае даже небезопасно. В отличие от этого согласно изобретению в любом случае, как только в работе контура регулирования появляются сбои, он отключается и его функции может взять на себя другой контур. Этот второй контур регулирования может, например, использовать в качестве фактического значения рассчитанное значение температуры, которое определяется на основе данных, получаемых с помощью датчика либо от системы управления двигателем. В простейшем случае регулирование можно осуществлять также путем включения нагрева на заданное время. Этот вид регулирования можно было бы назвать также управлением, однако в целях упрощения в материалах представленной заявки не делается различия между понятиями регулирование и управление.

От соответствующих требований, касающихся надежности работы и эксплуатации электрического подогрева каталитического конвертера, может зависеть, сколько контуров регулирования и какие именно предусматриваются в электронном узле. Чтобы избежать зависимость от одного единственного контура, электронный узел должен включать в себя по крайней мере два из числа следующих контуров регулирования: а) контур регулирования с температурным датчиком в каталитическом конвертере в качестве датчика фактических значений; б) контур регулирования, в котором фактическое значение определяется расчетом теплового баланса на основе данных от системы управления двигателем; в) контур регулирования, в котором фактическое значение определяется на основе значений измерения, получаемых от температурных датчиков вне каталитического конвертера; г) контур регулирования, который повышает температуру каталитического конвертера за счет заданного времени нагрева в зависимости от значений измерения, получаемых, например, от наружного температурного датчика и/или датчика температуры двигателя; д) контур регулирования, который повышает температуру каталитического конвертера за счет заданного фиксированного времени нагрева.

Для всех перечисленных контуров регулирования каталитический конвертер является общим регулируемым объектом, включатель мощности - общим исполнительным элементом, а температура в каталитическом конвертере - общей регулируемой величиной. В силу некоторых особенностей ниже следует остановиться более подробно прежде всего на контуре б), так как этот контур может приобретать особое значение в тех случаях, когда в каталитическом конвертере отсутствует температурный датчик или когда он выходит из строя. В принципе при эксплуатации управляемого с помощью электроники двигателя современной конструкции в систему управления двигателем поступает очень много данных о режиме работы двигателя, на основании которых очень точно можно установить, сколько горючего и сколько воздуха поступает в двигатель в данный момент, какое количество их он потребляет, какую температуру имеет выхлопной газ и каково остаточное количество энергии, содержащееся в еще непреобразованных компонентах отработавшего газа. Исходя из этой информации и известной теплоемкости каталитического конвертера, а также потребляемой им мощности при электрическом подогреве, можно очень точно определить температуру. Сначала с помощью определенной эмпирически приближенной зависимости можно следующим образом вычислить температуру отработавшего газа Т_выхл.[^oC]: где = масса потока газа [кг/с] А = системнозависимая константа, например 300 В = системнозависимая константа, например, 1,15 t = время после пуска двигателя [с].

В случае, если отсутствуют данные, от системы управления двигателем о потоке массы газа, эту массу можно вычислить следующим образом: где V_р = рабочий объем [м³] n = число оборотов двигателя [1/с] _газ = 1,2 [кг/м³] P_всас = давление во всасывающей трубе [бар] P_окр = давление окружающей среды [бар] = 1 [бар] Количество энергии Q_газ, необходимое для нагрева отработавшего газа до рабочей температуры, может быть рассчитано рекурсивно из следующего уравнения: где n = номер шага вычислений (например, в шагах по секундам) Т_пуск. = температура, при которой начинается каталитическая реакция в каталитическом конвертере [^oC] С_выхл. = теплоемкость отработавшего газа = 1000 [Дж/кгК].

Количество энергии Q_кат, необходимое для подогрева каталитического конвертера до Т_пуск., получают из следующего уравнения: Q_кат = Q_эл. te - СНК Т_пуск. где Q_эл. = подаваемая электрическая мощность подогрева [Вт] te = время с начала подогрева СНК = теплоемкость каталитического конвертера [Дж/К].

Электрическую мощность подогрева можно рассчитать рекурсивно по следующей формуле: где U = напряжение на аккумуляторной батарее [В] RHK = электрическое сопротивление конвертера [Ом] С помощью рассчитанных таким путем величин можно составить уравнение теплового баланса, а именно: Q_общ.(n) = Q_газ(n) + Q_кат. + О_эл.(n) где Q_общ. = сумма энергий.

Если Q_общ.(n) отрицательна, то фактическое значение температуры в каталитическом конвертере ниже Т_пуск., что означает необходимость продолжать подогрев.

Если Q_общ.(n) достигает положительного значения, то это показывает, что начинается каталитическое преобразование и подогрев можно прекратить.

Заданное значение температуры в каталитическом конвертере и Т_пуск. в расчетах могут завышаться во временной зависимости по отношению к сроку службы каталитического конвертера, с тем чтобы учесть определенную, более высокую начальную температуру каталитической реакции, обусловленную старением. Константы A и B должны эмпирически соответствовать специфическим особенностям транспортного средства, например, расстоянию между каталитическим конвертером и двигателем в системе выпуска отработавших газов.

Расчеты могут производиться в шагах по секундам либо быстрее, что достаточно для получения вполне точных фактических значений, необходимых для регулирования, при этом выявленные фактические значения в свою очередь могут перепроверяться на их соответствие или несоответствие реальным пределам. Во втором случае это означает, что имеет место повреждение контура регулирования и что необходимо поэтому переключение на другой контур.

Если же сверх того предусмотрены два либо более контуров регулирования, то целесообразно задействовать их одновременно, что позволяет проводить взаимосравнение и/или взаимопроверку на наличие повреждения, причем контуру с наиболее простой схемой и тем самым наименее подверженному опасности выхода из строя отводится роль предохранителя, а именно этот контур включает подачу электрического тока, когда другие контуры этого включения не производят, и выключает подачу тока, когда выключение с помощью других контуров согласно заданным критериям невозможно. При этом целесообразно выбрать в качестве простейшего контура регулирования чистое управление посредством реле времени, включающее подачу электрического тока на заданный интервал времени, соответственно отключающее подачу через заданный временной интервал. Но в принципе этот временной интервал можно выбирать также в зависимости от других факторов, например, от температуры окружающей среды, температуры двигателя или каких-либо других критериев.

Для эксплуатации транспортного средства необходимо, чтобы при определенных предпосылках все контуры регулирования и тем самым электрический подогрев каталитического конвертера отключались после выполнения определенных задаваемых условий, например, при падении имеющегося электрического напряжения или энергии ниже минимального значения, необходимого для пуска двигателя, или при падении напряжения на включателе мощности, когда это падение выходит за допустимые пределы. Измерение падающего на включателе мощности напряжения является особенно важным. Пока включатель мощности находится в открытом положении, на него поступает полное напряжение аккумуляторной батареи, которое можно проконтролировать. Когда включатель мощности переводится в закрытое положение, напряжение на этом включателе падает очень незначительно, если, разумеется, система в порядке. Если же имеет место значительное падение напряжения, то это означает, что либо в каталитическом конвертере произошло короткое замыкание, либо включатель мощности неисправен и имеет слишком высокое сопротивление. И в том и в другом случае должно произойти отключение системы подогрева. Если при переводе включателя мощности в закрытое положение напряжение не снижается, то имеет место обрыв в электрической цепи нагрева. Поэтому измерение падения напряжения на включателе мощности дает очень широкие возможности для проверки работоспособности всей системы.

Неисправности в системе подогрева каталитического конвертера в любом случае должны распознаваться с помощью сообщения о неполадках либо поступать в запоминающее устройство. При этом во многих случаях можно будет сразу же поставить диагноз или ограничить возникновение возможных дефектов. В зависимости от законодательных положений, действующих в тех или иных странах, такое фиксирование неисправности может повлечь за собой ограничения по эксплуатации транспортного средства, с тем чтобы заставить владельца или пользователя транспортного средства обратиться на СТО.

Решению положенной в основу изобретения задачи служит также устройство для эксплуатации подогреваемого электрическим способом каталитического конвертера с рассчитанной на мощность тока в пределах от приблизительно 0,5 до 10 кВт электрической цепью, состоящей из источника тока, включателя мощности, подогреваемого электрическим способом каталитического конвертера и электропроводки, со следующими признаками: а) включатель мощности представляет собой общий исполнительный элемент, а каталитический конвертер является общим регулируемым объектом по крайней мере двух различных замкнутых контуров регулирования, общей регулируемой величиной которых является температура в каталитическом конвертере; б) различные контуры регулирования включают в себя электронно-регулирующие элементы, размещенные в электронном узле; в) электронный узел включает в себя средства контроля контуров регулирования и выбора надежного в работе контура регулирования.

Электронный узел может быть либо интегрирован в систему управления двигателем транспортного средства либо размещен отдельно от нее. Как правило, по крайней мере включатель мощности с целью исключить возможность возникновения электромагнитных помех размещают отдельно от системы управления.

Предпочтительно один из контуров регулирования содержит температурный датчик в каталитическом конвертере в качестве датчика фактических значений, соединенного с электронным узлом. Другой контур регулирования включает в себя датчик фактических значений, который на основании поступающих из системы управления двигателем данных измерения и при определенных условиях обрабатывая другие измеряемые величины, рассчитывает фактическое значение температуры в каталитическом конвертере. И, наконец, в качестве еще одного контура регулирования предусмотрено простое либо зависимое от измеряемых величин управление посредством реле времени. Примеры выполнения изобретения представлены схематически на чертежах, где показано: Фиг. 1 - размещение подогреваемого электрическим способом каталитического конвертера и других узлов в транспортном средстве.

Фиг.2 - схематическое изображение относящейся к подогреваемому электрическим способом каталитическому катализатору электрики и электроники.

Фиг.3 - схематическое изображение электронного узла с несколькими контурами регулирования.

Фиг. 4 - пример упрощенной блок-схемы при осуществлении предлагаемого согласно изобретению способа надежной эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом.

На фиг. 1 представлено транспортное средство 1 с размещенным под полом кузова нагреваемым электрическим способом каталитическим конвертером 2, подсоединенным к двигателю 3 внутреннего сгорания. Двигатель 3 внутреннего сгорания соединен с системой 4 управления двигателем через трубопроводы 42 органов управления и проводку 41 к измерительным приборам. Через проводку 41 к измерительным приборам электронный узел 5 также соединен с системой 4 управления двигателем. Как показано схематически, система 4 управления двигателем и электронный узел 5 могут быть скомпанованы также в один унифицированный узел. Кроме того, транспортное средство оснащено аккумуляторной батареей 6 и различными сенсорами 7, 8, 9, 10, 11, размещенными на сидении водителя, на замке ремня безопасности, замке зажигания, двери и/или на ручке двери. Кроме того, может быть предусмотрен температурный сенсор 12, предназначенный для измерения наружной температуры или температуры двигателя. Как правило, вблизи аккумуляторной батареи размещается включатель 20 мощности, способный включать ток большой силы до нескольких сот ампер.

Как видно на фиг. 2, собственно электронагревательная цепь состоит из аккумуляторной батареи 6, проводки 61 для тока подогрева, включателя 20 мощности, проводки 21 для тока подогрева, каталитического конвертера 2, проводки 22 подсоединения на массу и проводки 62 подсоединения на массу. В принципе вместо аккумуляторной батареи 6 в качестве источника тока может служить также генератор, если подогрев каталитического конвертера должен осуществляться лишь после пуска двигателя 3 внутреннего сгорания.

Включатель 20 мощности задействуется по мере необходимости через проводку 27 управления от электронного узла 5. Падение напряжения на включателе 20 мощности может измеряться вольтметром 25 и результат измерения может передаваться через проводку 26 в электронный узел 5. Электронный узел 5 соединен через проводку 41 с системой 4 управления двигателем, причем данные измерений могут передаваться как от системы 4 управления двигателем к электронному узлу 5, так и в обратном направлении.

Кроме того, электронный узел 4 через проводку 24 соединен с температурным датчиком 23 в каталитическом конвертере 2. В электронный узел 5 могут поступать также данные измерений от предусмотренных при определенных условиях сенсоров 7, 8, 9, 10, 11 и возможных температурных датчиков 12.

На фиг. 3 в общем схематическом виде представлен пример принципиального устройства электронного узла 5. Этот узел состоит из трех или более замкнутых электронно-регулирующих контуров 52, 53, 54. При этом контур 52 служит для регулирования температуры в каталитическом конвертере 2 на основании данных измерения температуры от температурного датчика 23 в качестве фактического значения. Электронно-регулирующий контур 54 использует фактическое значение, определяемое расчетом теплового баланса. Этот расчет производится на основании данных от системы управления двигателем, которые поступают через проводку 41. Электронно-регулирующий контур 53 включает в себя управление посредством реле времени для подогрева каталитического конвертера, при определенных условиях с учетом поступающих внешних данных измерения при расчете интервала подогрева. Электронно-контрольный элемент 51 контролирует контуры регулирования на их работоспособность и, если поступает сообщение о выходе из строя задействованного контура, осуществляет переключение с этого поврежденного контура на другой, исправный. При этом электронно-регулирующий элемент 51 может дополнительно учитывать другую информацию, например, падение напряжения на включателе 20 мощности, а при возникновении аномальной ситуации прервать процесс подогрева или даже не начинать его вовсе.

На фиг.4 представлена в очень упрощенном виде блок-схема работы каталитического конвертера с электрическим подогревом. При этом следует учитывать, что электроника нагреваемого катализатора может выполнять еще ряд других функций, которые здесь в целях упрощения опущены. В частности, для многих типов транспортных средств необходимо регулировать подачу вторичного воздуха в систему отработавших газов в зависимости от температуры нагреваемого катализатора и других параметров, и в электронике могут предусматриваться также дополнительные средства контроля каталитического конвертера на его функциональную готовность и работоспособность. Описание этих элементов в представленных материалах опущено.

Задействование системы подогрева каталитического конвертера, если таковое требуется, будь то перед пуском двигателя, осуществляемым с помощью различных сенсоров в транспортном средстве, или же после пуска двигателя, осуществляемом с помощью системы управления двигателем, происходит по следующей схеме: Сначала необходимо проверить, лежит ли напряжение на включателе мощности выше порогового значения. Если напряжение является недостаточно высоким, поступает сообщение о неисправности и процесс подогрева не начинается. Вполне возможно, что в этом случае обнаружен дефект в аккумуляторной батарее 6 либо произошел обрыв в электропроводках 21, 22, 61, 62 системы нагрева. Если напряжение достаточно высокое, то следующим шагом является запрос фактического значения от температурного датчика 23. Если это значение лежит в допустимых пределах, т.е. поступает сигнал о наличии требуемой температуры, включается каталитический конвертер (коротко: "каткон"). Одновременно с этим задействуют устройство измерения времени нагрева. После этого повторно запрашивается значение напряжения на включателе 20 мощности. Если оно на этот раз недостаточно мало, каткон 2 отключается и выдается сообщение о неисправности. Возможно, имеется какой-то дефект во включателе 20 мощности или же произошло короткое замыкание в катконе 2.

Если напряжение на включателе 20 мощности достаточно мало, то снова запрашивается фактическое значение от датчика 23 температуры, которое сравнивают с заданным значением. Если фактическое значение ниже заданного значения, то следует запрос, не достигло ли еще максимальное время подогрева требуемой величины. И если это имеет место, весь процесс, начиная с перепроверки фактического значения от датчика 23 температуры, повторяется. Если, наконец, фактическое значение от датчика 23 температуры более не ниже заданного значения, каткон 2 отключается. В этом случае система сработала нормально. Если же отключение каткона 2 не произошло, то его выключают самое позднее при превышении максимального времени подогрева, причем и в этом случае подается сообщение о неисправности, так как возможны неполадки в датчике 23 температуры или же мощность подогрева слишком мала.

Если фактическое значение от датчика 23 температуры при первичном контроле лежит за допустимыми пределами, то это указывает на обрыв либо короткое замыкание в датчике 23 температуры или в его проводке 24. В этом случае подается сообщение о неисправности и происходит переключение на другой контур 54 регулирования. Этот контур 54 регулирования использует в качестве фактического значения значение, рассчитанное на основе данных измерения, поступающих из системы управления двигателем. Это значение также проверяется на его соответствие допустимым пределам. Если такое соответствие подтверждается, включают каткон 2, если он не был еще включен. Включается также контрольно- измерительный контур времени нагрева. В этом контуре также контролируется напряжение на включателе 20 мощности и фиксируется возможное превышение максимального времени нагрева. При нормальной работе контура 54 регулирования наступает момент, когда фактическое значение, рассчитанное на основе данных измерения от системы управления двигателем, превышает заданное значение и каткон 2 отключается. Система, за исключением сообщения о повреждении датчика 23 температуры, может, как и ранее, задействоваться и работать.

Если при проверке фактического значения, рассчитанного на основе данных измерения от системы управления двигателем, окажется, что это фактическое значение лежит за допустимыми пределами, то и в этом случае подается сообщение о неисправности и происходит переключение на следующий контур 53 регулирования. Этот контур контролирует, не превышено ли еще максимальное время подогрева, и включает при определенных условиях каткон 2, если тот не был еще включен. Снова включается также контрольно-измерительный контур времени подогрева. После контроля напряжения на включателе 20 мощности запрашивается время подогрева и при превышении максимального времени подогрева каткон 2 отключается. И в этом случае система все еще остается работоспособной, однако имеются два сообщения о неполадках: одно о повреждении датчика температуры, а другое о погрешностях в расчете фактического значения, определенного на основе данных измерения от системы управления двигателем.

Как ясно можно увидеть, контуры регулирования расположены по иерархическому принципу, т.е. наиболее точно работающий, но в то же время наиболее подверженный опасности выхода из строя является предпочтительным контуром регулирования. Лишь при неполадках в каком-либо элементе этого контура происходит переключение на следующий контур регулирования, что повторяется при отказе второго контура регулирования посредством переключения на третий контур регулирования. В принципе могут быть предусмотрены четыре и более контуров регулирования. При наличии двух датчиков температуры первый контур регулирования может быть рассчитан на двойную нагрузку, что заметно повышает эффективность его работы и обеспечивает возможность взаимоконтроля контуров регулирования. Важно при всех обстоятельствах, чтобы на нижней ступени "иерархической лестницы" размещалась наименее подверженная опасности выхода из строя система регулирования, в простейшем случае чистое управление посредством реле времени, так чтобы надежность электрического подогрева оставалась высокой также в тех случаях, когда оптимальное регулирование осуществлять более невозможно.

Предлагаемый согласно изобретению способ эксплуатации каталитического конвертера с электрическим подогревом повышает надежность в работе и эффективность системы электрического подогрева, не оказывая отрицательного влияния на эксплуатацию транспортного средства. Поэтому даже при выходе из строя отдельных компонентов системы регулирования жесткие нормы касательно отработавших газов не нарушаются.

Формула изобретения

1. Способ эксплуатации каталитического конвертера (2) с электрическим подогревом, подсоединенного в качестве составной части системы отработавших газов к двигателю (3) внутреннего сгорания с электронным управлением (4), причем каталитический конвертер (2) задействуют через электронную систему (5) регулирования и включатель (20) мощности с помощью электрического тока (1) и нагревают до минимальной температуры, необходимой для каталитической реакции, и поддерживают эту температуру на уровне, выше указанного, отличающийся тем, что температура каталитического конвертера (2) является регулируемой величиной по крайней мере двух различных замкнутых контуров регулирования, за каждым находящимся в рабочем состоянии замкнутым контуром регулирования ведется автоматический контроль с целью распознавания неполадок; при обнаружении неисправности происходит автоматическое переключение на другой замкнутый контур регулирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что замкнутые контуры регулирования имеют различную структуру и/или различную степень сложности.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при обнаружении неисправности подается соответствующее сообщение или сообщение о повреждении подается в запоминающее устройство.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпочтительный контур регулирования включает в себя в качестве датчика фактического значения датчик (23) температуры в каталитическом конвертере (2) и задействование каталитического конвертера (2) осуществляют с помощью электрического тока (1) в зависимости от температуры, измеряемой температурным датчиком (23).

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что температура в каталитической конвертере (2) является регулируемой величиной по крайней мере двух из числа следующих замкнутых контуров регулирования, для которых каталитический конвертер (2) является общим регулируемым объектом, включатель (20) мощности - общим исполнительным элементом, а температура в каталитическом конвертере (2) - общей регулируемой величиной: а) контур регулирования с датчиком (23) температуры в каталитическом конвертере (2) в качестве датчика фактических значений; б) контур регулирования, в котором фактическое значение определяется расчетом теплового баланса на основе данных от системы (4) управления двигателем; в) контур регулирования, в котором фактическое значение определяется на основе значений измерения, получаемых от датчиков (12) температуры вне каталитического конвертера (2); г) контур регулирования, который повышает температуру каталитического конвертера (2) за счет заданного времени нагрева в зависимости от значений измерения, получаемых от наружного температурного датчика (12) и/или от датчика температуры двигателя; д) контур регулирования, который повышает температуру каталитического конвертера (2) за счет фиксированного заданного времени.

6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что задействуют одновременно два или более замкнутых контуров регулирования, которые обеспечивают возможность взаимосравнения и/или взаимоконтроля на наличие неисправности, причем контур регулирования с наиболее простой структурой и тем самым наименее подверженный опасности выхода из строя выполняет функции предохранителя, включая электрический ток, когда другие контуры регулирования этого включения не производят, и выключая ток, когда другие контуры регулирования этого выключения согласно заданным критериям не производят.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один из замкнутых контуров регулирования как самый простой из них включает в себя чистое управление посредством реле времени, включающее электрический ток на задаваемый интервал времени, соответственно отключающее ток через задаваемый интервал времени.

8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что все замкнутые контуры регулирования и тем самым электрический подогрев каталитического конвертера (2) отключаются после выполнения определенных задаваемых условий, например, при падении имеющегося электрического напряжения или энергии ниже минимального значения или же при падении напряжения на включателе (20) мощности ниже минимального значения либо выше максимального значения.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что отключение электрического подогрева обусловлено сообщением о повреждении и/или разрешается ограниченная эксплуатация транспортного средства до обогащения на СТО.

10. Устройство для эксплуатации подогреваемого электрическим способом каталитического конвертера (2) с рассчитанной на мощность тока в пределах от приблизительно 0,5 до 10 кВт электрической цепью, состоящей из источника (6) тока, включателя (20) мощности, каталитического конвертера (2) с электрическим подогревом и электропроводки (21, 22, 61, 62), отличающееся тем, что включатель (20) мощности представляет собой общий исполнительный элемент, а каталитический конвертер (2) является общим регулируемым объектом по крайней мере двух различных замкнутых контуров регулирования, общей регулируемой величиной которых является температура в каталитическом конвертере (2), различные замкнутые контуры регулирования включает в себя электроннорегулирующие элементы (52, 53, 54), размещенные в электронном узле (5), электронный узел (5) включает в себя средства (51) контроля замкнутых контуров (52, 53, 54) регулирования и выбора надежного в работе контура регулирования.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что один из замкнутых контуров регулирования содержит датчик (23) температуры в каталитическом конвертере (2) в качестве датчика фактических значений, соединенного через проводку (24) с электронным узлом (5).

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что другой замкнутый контур регулирования включает в себя датчик фактических значений, который на основании поступающих от системы управления двигателем данных измерения определяет посредством расчета теплового баланса фактическое значение.

13. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что предусмотрен дополнительный замкнутый контур регулирования, который повышает температуру в каталитическом конвертере (2) регулированием электрического тока посредством реле (53) времени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3,