Das Einblasen von zusätzlicher Luft direkt nach dem Brennraum führt zu einer Nachverbrennung des heißen Ab- gases. Diese"exotherme Reaktion"reduziert einerseits die Abgasbestandteile Kohlenwasserstoff (HC) und Koh- lenmonoxid (CO) und erwärmt andrerseits den Katalysa- tor.

Hierdurch wird die Konvertierungsrate in der Warmlauf- phase des Katalysators wesentlich gesteigert, was ins- besondere für Fahrzeuge mit sehr niedrigen Emissionen erforderlich ist.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird die Sekundärluft schlagartig zugeschaltet.

Darüber hinaus sind Sekundärlufteinblasungen der Anmel- derin bekannt, bei denen steuerbare Sekundärluftpumpen mit eigener Luftmassenmessung zum Einsatz kommen. Die Luftmasse wird dann vorzugsweise mit einer Rampe aufge- steuert, deren Steigung applizierbar aber konstant ist.

Problematisch bei bekannten Sekundärlufteinblasungen und Verfahren zur Steuerung der Sekundärluftmenge ist es, daß die Sekundärluftmenge nicht auf den Heizfort- schritt im Katalysator anpaßbar ist. Hieraus resultiert eine nicht optimale Konvertierungsrate, die in Extrem- fällen sogar dazu führen kann, daß Schadstoffe, bei- spielsweise Kohlenwasserstoffe (HC) in das Abgas gelan- gen (sogenannte Kohlenwasserstoff (HC)-Durchbrüche).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Steuerung der Sekundärluftmenge der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß durch die Sekundärluftein- blasung eine Optimierung der Beheizung des Katalysators und so eine bessere Konvertierungsrate in der Warmlauf- phase erzielt werden kann als bei bekannten Sekundär- lufteinblasungen. Hierdurch sollen einerseits Schad- stoffemissionen, insbesondere Kohlenwasserstoff (HC)- Durchbrüche, vermieden werden, andererseits soll die Aufheizung des Katalysators optimiert, das heißt be- schleunigt werden.

Zusammenfassung der Erfindung Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Steuerung der Sekundärluftmenge eines Kraftfahrzeugs der eingangs be- schriebenen Art dadurch gelöst, daß die Steigerung der eingeblasenen Sekundärluftmenge in Abhängigkeit von den Startbedingungen und von dem durch Modellierung und/oder Messung bestimmten Aufheizverlauf des Kataly- sators zeitlich veränderbar erfolgt. Hierdurch wird ein optimiertes Heizen des Katalysators ermöglicht. Daraus resultiert ein sicheres Erreichen der Grenzwerte der Schadstoffe im Abgas. Insbesondere kann auf zusätzliche Heizmaßnahmen wie Brenner oder E-Katalysatoren, also elektrisch beheizbare Katalysatoren verzichtet werden oder deren Potential besser ausgenutzt werden.

Vorteilhafterweise wird dabei auch der Beginn der Se- kundärluftförderung abhängig von folgenden Startbedin- gungen gewählt : Umgebungstemperatur ; Motortemperatur ; durch Messung oder Modellierung bestimmte Katalysator- temperatur ; sowie eventuell Temperatur einer Katalysa- tor-Zusatzheizung, sofern eine solche vorhanden ist.

In diesem Falle wird die Steigerung der Sekundärluft- menge unmittelbar nach Beginn der Sekundärluftförderung abhängig von diesen Startbedingungen gewählt.

Wenn der Aufheizverlauf des Katalysators, dessen Tempe- ratur zum Beispiel aus dem Temperaturmodell oder der Messung bestimmt wird, schnell voranschreitet, wobei unter Aufheizverlauf z. B. die Temperatur des Katalysa- tors, das Temperaturprofil des Katalysators, das durch- wärmte Katalysatorvolumen, das konvertierende Katalysa- torvolumen oder der Heizfortschritt des Katalysators zu verstehen ist, wird die zeitliche Änderung der Sekun- därluftfördermenge erhöht, so daß sich ein progressiver Verlauf ergibt.

Wenn dagegen der Aufheizverlauf des Katalysators, zum Beispiel aufgrund ungünstiger Wärmeabfuhr, nur langsam erfolgt, wird die zeitliche Änderung der Sekundärluft- fördermenge verringert-oder anders ausgedrückt, es wird eine degressive Aufsteuerung des Sekundärluftmas-- senstroms eingestellt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform er- folgt zunächst ein progressiver Verlauf der zeitlichen Änderung der Sekundärluftfördermenge, der dann stetig in einen degressiven Verlauf übergeht.

Vorteilhafterweise wird dabei die zeitliche Änderung des der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs zugeführten fetten Gemisches in qualitativer oder quantitativer Hinsicht in der gleichen Weise gewählt wie die zeitli- che Änderung der Sekundärluftfördermenge, das bedeutet, daß das Luft-Kraftstoffverhältnis nach Zuführung der Sekundärluft stets im für die Aufheizung optimalen Be- reich gehalten wird. Dieser liegt knapp über = 1, z. B. X = 1,1, da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auch aufgrund von Systemtoleranzen keinesfalls unter X = 1 fallen darf, was zu einer massiven Kohlenwasser- stoff (HC)-Entstehung führt, andererseits jedoch ein zu großer Luftüberschuß (k » 1) das Temperaturniveau des Abgases senkt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Ge- genstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In der Zeichnung zeigen : Figur 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Sekundärlufteinblasung ; Figur 2 den aus dem Stand der Technik bekannten Sekundärluftmassenstrom über der Zeit ; Figur 3a, b ein erstes Ausführungsbeispiel des Se- kundärlfutmassenstroms über der Zeit ge- mäß der Erfindung und Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Se- kundärluftmassenstroms über der Zeit ge- mäß der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele Eine Brennkraftmaschine 2 mit einer Sekundärlufteinbla- sung wird nachfolgend in Verbindung mit Figur 1 be- schrieben. Die Brennkraftmaschine 2, der Ansaugluft 1 zugeführt wird, weist eine im Abgaskanal angeordnete Lambdasonde 7 sowie einen Katalysator 8 auf, der mit möglichst optimaler Konvertierungsrate arbeiten soll, um schädliche Abgasbestandteile im Abgas 9 zu vermei- den. Der Brennkraftmaschine 2 wird Sekundärluft 3 zuge- führt durch eine beispielsweise elektrische Sekundär- luftpumpe 6, welche die Sekundärluft über ein Sekundär- luftventil 5 und ein Rückschlagventil 4 direkt nach dem Brennraum der Brennkraftmaschine 2 zuführt. Das Einbla- sen von zusätzlicher Luft direkt nach dem Brennraum führt zu einer Nachverbrennung des heißen Abgases. Die dabei entstehende exotherme Reaktion reduziert einer- seits die Abgasbestandteile Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO) und erwärmt andrerseits den Kataly- sator. Durch die Erwärmung des Katalysators wird die Konvertierungsrate in der Warmlaufphase des Katalysa- tors wesentlich gesteigert.

Eine Möglichkeit den Katalysator schnell auf Betriebs- temperatur zu bringen, was insbesondere für Fahrzeuge mit sehr niedrigen Emissionen erforderlich ist, besteht nun darin, einerseits den Motor fett zu betreiben, and- rerseits wie oben beschrieben Sekundärluft direkt nach dem Brennraum einzublasen.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Sekundärluft- einblasungen wird die Sekundärluft schlagartig zuge- führt. Bei neueren Anwendungen der Anmelderin kommen steuerbare Sekundärluftpumpen mit eigener Luftmassen- messung zum Einsatz. Die Luftmasse wird dann vorzugs- weise-wie in Fig. 2 schematisch dargestellt-mit ei- ner Rampe aufgesteuert, deren Steigung applizierbar ist. Diese Steigung trägt aber dem gesamten Heizverlauf und den Voraussetzungen beim Start nicht in optimaler Weise Rechnung.

Es ist daher Grundidee der vorliegenden Erfindung, den Beginn der Sekundärluftförderung und die anfängliche Steigerung des Massendurchsatzes variabel und von den Startbedingungen abhängig zu gestalten sowie die Stei- gung der"Rampe"zur Aufsteuerung der Sekundärluftpumpe zeitlich variabel und vom Heizfortschritt im Katalysa- tor abhängig zu gestalten. Hierzu wird der Beginn der Sekundärluftförderung abhängig von Umgebungs-und Startbedingungen gewählt, beispielsweise von der Umge- bungstemperatur und von der Starttemperatur der Brenn- kraftmaschine sowie deren Vorgeschichte. Unter Berück- sichtigung der Vorgeschichte wird die Prüfung verstan- den, ob ein Wiederholstart vorliegt, bei dem der Kata- lysator bereits eine Temperatur aufweist, die von der eines ersten Starts der Brennkraftmaschine abweicht, nämlich größer ist. Aus diesem Grunde wird die Kataly- satortemperatur beispielsweise durch ein Katalysator- temperaturmodell oder durch eine Messung erfaßt. Sofern eine Zusatzheizung, zum Beispiel ein elektrisch erwärm- barer Katalysator oder ein Brenner oder dergleichen, vorhanden ist, werden auch deren Startbedingungen er- faßt. Es versteht sich, daß weitere, die Katalysator- temperatur beeinflussende Größen berücksichtigt werden können.

Abhängig von diesen Startbedingungen wird auch die Steigerung der Sekundärluftmenge unmittelbar nach Be- ginn der Sekundärluftförderung zeitlich veränderbar ge- wählt.

Die Steigerung der eingeblasenen Sekundärluftmenge wie auch die Steigerung bzw. Anfettung des der Brennkraft- maschine zugeführten fetten Luft-Kraftstoff-Gemisches erfolgt danach in Abhängigkeit von der durch Modellie- rung und/oder Messung bestimmten Temperatur des Kataly- sators oder anders ausgedrückt in Abhängigkeit vom Heizfortschritt im Katalysator zeitlich veränderbar.

Hierdurch wird ein optimiertes Katalysatorheizen und dadurch ein sicheres Erreichen der Grenzwerte erzielt.

Insbesondere bei Fahrzeugen mit sehr niedrigen Emissi- onsgrenzwerten ist es zwingend, die Beheizung des Kata- lysators zu optimieren, da der Katalysator vor Beginn der Fahrt des Fahrzeugs seine zur Konvertierung erfor- derliche Betriebstemperatur aufweisen muß. Dabei darf jedoch das Kraftstoffluftgemisch nicht zu schnell zuge- setzt werden, da es sonst zu sogenannten HC- Durchbrüchen, das heißt zu Kohlenwasserstoffen (HC) im Abgas nach dem Katalysator kommen kann und so die vor- geschriebenen Grenzwerte der Abgasbestandteile nicht mehr eingehalten werden können.

In vielen Fällen wird es so sein, daß zunächst nur ein kleiner Teil des Katalysators oder der Katalysatoren durch die üblichen Heizmaßnahmen (später Zündzeitpunkt, frühes Öffnen des Auslasses, externe Beheizung) die zum Konvertieren erforderliche Temperatur erreicht. In die- sem Falle darf anfänglich nur wenig fettes Gemisch und wenig Sekundärluft bereitgestellt werden, da es sonst zu den oben beschriebenen HC-Durchbrüchen kommen kann.

Durch die Umsetzung dieses Gemisches steigt die Tempe- ratur im Katalysator und auch dessen konvertierendes Volumen schnell an. Die Sekundärluftmasse und das fette Gemisch können sehr schnell gesteigert werden, ein pro- gressiver Verlauf des Sekundärluftmassenstroms, wie in Figur 3a dargestellt, ist möglich. Auf diese Weise wird der Katalysator/die Katalysatoren schneller durchge- heizt, so daß ein sicheres Konvertieren beim Losfahren möglich ist und hierdurch zusätzliche Heizmaßnahmen wie E-Katalysator und Brenner entbehrlich sind.

In Figur 3b ist der Sekundärluftmassenstrom über der Zeit bei einem Fahrzeug dargestellt, bei dem sich trotz umgesetzter chemischer Energie, das heißt Bereitstellen eines fetten Gemisches und Sekundärluft, der Katalysa- tor zum Beispiel infolge hoher Wärmeverluste an die Um- gebung nicht wie gewünscht erwärmt. In diesem Falle wird die Sekundärluft und auch das fette Gemisch nur degressiv aufgeregelt, das heißt es wird die Steigerung der Sekundärluftfördermenge über die Zeit verringert.

Durch diesen degressiven Verlauf werden HC-Durchbrüche verhindert, wodurch das gesamte System robuster gegen- über externen Einflüssen wird. Auf diese Weise sind e- benfalls weniger zusätzliche Heizmaßnahmen erforder- lich, bei denen ebenfalls die Gefahr von HC- Durchbrüchen besteht.

In den meisten Fällen wird eine Kombination der Verläu- fe des Sekundärluftmassenstromes über der Zeit gemäß Figur 3a, 3b erforderlich sein, was im folgenden in Verbindung mit Figur 4 erläutert wird. Zunächst erfolgt die zeitliche Änderung der Sekundärluftfördermenge und des fetten Gemisches progressiv, um dann in einen de- gressiven Verlauf überzugehen. Es versteht sich, daß mit einer veränderlichen Steigung der"Rampe"jede be- liebige Kombination aus den vorbeschriebenen Möglich- keiten, also ein beliebiger Verlauf des Sekundärluft- massenstroms möglich ist. Der Beginn der Heizmaßnahmen und die anfängliche Steigung des Sekundärluftmassen- stroms hängen von den vorbeschriebenen Randbedingungen, das heißt insbesondere auch davon ab, ob ein Start oder ein Wiederholstart vorliegt.