DE102007017828A1

DE102007017828A1 - Turbocharger, turbocharged internal combustion engine, method and use

Info

Publication number: DE102007017828A1
Application number: DE102007017828A
Authority: DE
Inventors: Francis Heyes; Norbert Dr. Huber; Achim Koch; Georg Mehne; Gerhard Dr. Schopp; Markus Teiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-10-23
Also published as: WO2008125571A3; WO2008125571A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Turbolader für eine turboaufladbare Brennkraftmaschine (30), mit mindestens einem Frischlufteinlass zum Ansaugen von Frischluft, mit mindestens einem Verdichter zum Verdichten der angesaugten Frischluft, der in Strömungsrichtung der Frischluft hinter dem Frischlufteinlass angeordnet ist, mit mindestens einem Frischluftauslass, der in Strömungsrichtung hinter dem Verdichter angeordnet ist und über den im Verdichter verdichtete Frischluft einer Lufteinlassseite der Brennkraftmaschine (30) zuführbar ist, mit mindestens einer Bypasseinrichtung zur Überbrückung mindestens eines Verdichters, welche dazu ausgelegt ist, im Betrieb zumindest einen Teil der zugeführten Frischluft an dem Verdichter vorbeizuleiten. Die Erfindung betrifft ferner eine solche Brennkraftmaschine (30), ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Turboladers sowie eine Verwendung.The invention relates to a turbocharger for a turbo - superchargeable internal combustion engine (30), having at least one fresh air inlet for drawing in fresh air, with at least one compressor for compressing the fresh air drawn in, which is arranged downstream of the fresh air inlet in the direction of flow of the fresh air, with at least one fresh air outlet which is in Flow direction is arranged behind the compressor and via the fresh air compressed in the compressor an air inlet side of the internal combustion engine (30) can be fed with at least one bypass device for bridging at least one compressor which is designed to pass at least a portion of the supplied fresh air to the compressor during operation , The invention further relates to such an internal combustion engine (30), a method for operating such a turbocharger and a use.

Description

Die Erfindung betrifft einen Turbolader für eine turboaufladbare Brennkraftmaschine sowie eine solche Brennkraftmaschine. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Turboladers sowie eine Verwendung.The The invention relates to a turbocharger for a turbo-superchargeable internal combustion engine and such an internal combustion engine. The invention further relates a method for operating such a turbocharger and a Use.

Bei herkömmlichen, nicht aufgeladenen Brennkraftmaschinen (Otto- oder Dieselmotor) wird beim Ansaugen von Luft ein Unterdruck im Ansaugtrakt erzeugt, der mit wachsender Drehzahl ansteigt und die theoretisch erreichbare Leistung des Motors begrenzt. Eine Möglichkeit, dem entgegenzuwirken und damit eine Leistungssteigerung zu erzielen, ist die Verwendung eines Abgasturboladers. Ein Abgasturbolader (ATL) oder kurz Turbolader ist ein Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine, mittels dem die Zylinder der Brennkraftmaschine mit einem erhöhten Ladeluftdruck beaufschlagt werden.at usual, uncharged internal combustion engines (petrol or diesel engine) A negative pressure is generated in the intake tract during the intake of air, which increases with increasing speed and the theoretically achievable Power of the engine limited. A way to counteract this and To achieve an increase in performance is the use of a Exhaust gas turbocharger. An exhaust gas turbocharger (ATL) or turbocharger for short is a charging system for an internal combustion engine, by means of which the cylinders of the internal combustion engine with an increased charge air pressure be charged.

Der detaillierte Aufbau und die Funktionsweise eines solchen Turboladers ist vielfach bekannt und wird daher nachfolgend nur kurz erläutert. Ein Turbolader besteht aus einer (Abgas)Turbine im Abgasstrom (Abströmpfad), die über eine gemeinsame Welle mit einem Verdichter im Ansaugtrakt (Anströmpfad) verbunden ist. Die Turbine wird vom Abgasstrom des Motors in Rotation versetzt und treibt so den Verdichter an. Der Verdichter erhöht den Druck im Ansaugtrakt des Motors, sodass durch diese Verdichtung während des Ansaugtaktes eine größere Menge Luft in die Zylinder der Brennkraftmaschine gelangt als bei einem herkömmlichen Saugmotor. Damit steht mehr Sauerstoff zur Verbrennung zur Verfügung. Dadurch steigen der Mitteldruck des Motors und sein Drehmoment, was die Leistungsabgabe signifikant erhöht. Das Zuführen einer größeren Menge an Frischluft verbunden mit dem Verdichtungsprozess nennt man Aufladen. Die Energie für die Aufladung wird durch die Turbine den schnell strömenden, heißen Abgasen entnommen.Of the detailed structure and operation of such a turbocharger is widely known and will therefore be explained only briefly. A turbocharger consists of a (exhaust) turbine in the exhaust stream (outflow path), the above a common shaft connected to a compressor in the intake (Anströmpfad) is. The turbine is set in rotation by the exhaust gas flow of the engine and so drives the compressor. The compressor increases the pressure in the intake tract of the engine, so that through this compression during the Intake stroke a larger amount Air enters the cylinders of the internal combustion engine than at a usual Naturally aspirated engine. This provides more oxygen for combustion. Thereby increase the mean pressure of the engine and its torque what the Power output increased significantly. The feeding a larger amount in fresh air connected with the compression process is called charging. The energy for the Charging is taken by the turbine to the fast-flowing, hot exhaust gases.

Diese Energie, die sonst durch das Abgassystem verloren ginge, wird zur Verringerung der Ansaugverluste benutzt. Durch diese Art der Aufladung steigt der Gesamtwirkungsgrad einer turboaufgeladenen Brennkraftmaschine.These Energy that would otherwise be lost through the exhaust system becomes Reduction of intake losses used. By this kind of the charge rises the overall efficiency of a turbocharged internal combustion engine.

Wenngleich bei modernen Turboladern bereits viele Probleme und Schwierigkeiten beseitigt wurden, existieren dennoch einige ungelöste Probleme. An die Betriebsweise von mit Abgasturboladern ausgestatteten Antriebseinheiten werden die gleichen hohen Anforderungen wie an leistungsgleiche herkömmliche Brennkraftmaschinen gestellt. Dies führt dazu, dass zur Erreichung einer geforderten Motorleistung der volle Ladeluftdruck des Abgasturboladers auch bereits bei sehr niedrigen Motordrehzahlen zur Verfügung stehen muss. Das führt zu dem folgenden Problem:
Beim Beschleunigen aus niedrigen Drehzahlen fehlt im Abströmpfad die richtige Abgasmenge, um den im Anströmpfad gewünschten Ladedruck für die angesaugte Frischluft zu erzeugen. Erst wenn zum Beispiel mit steigender Drehzahl ein ausreichend starker Abgasstrom zur Verfügung steht, setzen die gewünschte Verdichtung der angesaugten Frischluft und damit die gewünschte Aufladung ein. Diesen Leistungsmangel bei niedrigen Drehzahlen bezeichnet man im Allgemeinen als Turboloch. Auch generell setzt diese Aufladung bei plötzlichem Gasgeben erst verzögert ein, da die Brennkraftmaschine die Frischluft sehr viel schneller verbraucht, als verdichtete Luft durch den Verdichter bereitgestellt werden kann. Das heißt, der eingangsseitig am Verdichter anliegende Druck PE ist höher als der ausgangsseitig von dem Verdichter bereitgestellte Druck PA der Frischluft. Erst nachdem sich abströmseitig über die Turbine ein ausreichend hoher Abgasstrom eingestellt hat, stellt sich anströmseitig am Verdichter auch ein ausreichender Druck PA ≅ PE ein.Although many turbochargers have already solved many problems and difficulties, there are still some unresolved problems. To the operation of equipped with exhaust gas turbocharger drive units the same high demands are made as to the same performance of conventional internal combustion engines. This leads to the fact that the full charge air pressure of the exhaust gas turbocharger even at very low engine speeds must be available to achieve a required engine performance. This leads to the following problem:
When accelerating from low speeds, the correct amount of exhaust gas is missing in the discharge path in order to generate the boost pressure in the intake path for the intake fresh air. Only when, for example, with increasing speed, a sufficiently strong exhaust gas flow is available, set the desired compression of the intake fresh air and thus the desired charge. This lack of power at low speeds is generally referred to as turbo lag. Also, generally, this charge is only delayed when suddenly accelerating, since the internal combustion engine consumes the fresh air much faster than compressed air can be provided by the compressor. That is, the input side of the compressor applied pressure PE is higher than the output side provided by the compressor pressure PA of the fresh air. Only after a sufficiently high flow of exhaust gas has settled on the downstream side of the turbine does a sufficient pressure PA ≅ PE appear on the upstream side of the compressor.

Dadurch, dass bei niedrigen Drehzahlen der Druck PA geringer ist als der Druck PE, drosselt der Verdichter die Brennkraftmaschine, statt dieser verdichtete Luft zuzuführen und damit zu einer Leistungssteigerung beizutragen. Dadurch, dass die Brennkraftmaschine gedrosselt wird, kann sie abgasseitig auch weniger Abgas zur Verfügung stellen, was in der Folge auch zu einer geringeren Drehzahl der Turbine führt. Dies bringt wiederum eine negative Rückwirkung auf die Drehzahl des Verdichters und damit auf die verdichtete Luft mit sich.Thereby, that at low speeds the pressure PA is less than that Pressure PE, the compressor throttles the internal combustion engine, instead to supply this compressed air and thereby contribute to an increase in performance. As a result of that the internal combustion engine is throttled, it can also be exhausted less exhaust available which in turn results in a lower speed of the turbine leads. This in turn has a negative effect on the speed of the compressor and thus on the compressed air with it.

Diese Eigenheit eines Turboladers kann man zum Beispiel durch eigens dafür vorgesehene Regelsysteme, wie zum Beispiel eine variable Turbinengeometrie (VTG), durch den Einsatz sehr kleiner Turbolader und/oder durch speziell geformte Kanäle im Zylinderkopf zu einem großen Teil kompensieren.These Peculiarity of a turbocharger can be, for example, by specially designed Control systems, such as Variable Turbine Geometry (VTG), through the use of very small turbochargers and / or through special shaped channels in the cylinder head to a big one Compensate part.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den unerwünschten Effekt des Turbolochs bei Turboladern, insbesondere auf andere Weise, möglichst weit zu verringern.In front In this context, it is an object of the present invention to the unwanted Effect of turbo lag in turbochargers, in particular in other ways, preferably far less.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Turbolader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 und/oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20 und/oder durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 28 gelöst.According to the invention this Task by a turbocharger with the features of the claim 1, by a turbo-charged internal combustion engine with the features of claim 15 and / or by a method with the features of Claim 20 and / or by use with the features of claim 28.

Demgemäß ist vorgesehen:

– Ein Turbolader für eine turboaufladbare Brennkraftmaschine, mit mindestens einem Frischlufteinlass zum Ansaugen von Frischluft, mit mindestens einem Verdichter zum Verdichten der angesaugten Frischluft, der in Strömungsrichtung der Frischluft hinter dem Frischlufteinlass angeordnet ist, mit mindestens einem Frischluftauslass, der in Strömungsrichtung hinter dem Verdichter angeordnet ist und über den im Verdichter verdichtete Frischluft einer Lufteinlassseite der Brennkraftmaschine zuführbar ist, mit mindestens einer Bypasseinrichtung zur Überbrückung mindestens eines Verdichters, welche dazu ausgelegt ist, im Betrieb zumindest einen Teil der zugeführten Frischluft an dem Verdichter vorbeizuleiten.
– Eine turboaufgeladene Brennkraftmaschine, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Turbolader dessen Verdichter anströmseitig mit einer Lufteinlassseite der Brennkraftmaschine verbunden ist und dessen Turbine abströmseitig mit einer Abgasauslassseite der Brennkraftmaschine verbunden ist.
– Ein Verfahren zum Betreiben eines Turboladers, der auf einer Frischluftseite des Turboladers eine Bypasseinrichtung zum Überbrücken eines Verdichters aufweist, mit einem ersten Betriebsmodus, bei dem die Bypasseinrichtung geschlossen ist und die angesaugte Frischluft über den durch die Bypasseinrichtung überbrückbaren Verdichter geleitet wird, mit einem zweiten Betriebsmodus, bei dem die Bypasseinrichtung geöffnet ist und die angesaugte Frischluft zumindest teilweise über die Bypasseinrichtung geleitet wird.
– Eine Verwendung einer Bypasseinrichtung, insbesondere eines Bypassventil und/oder eines Bypassrohrschalters und/oder einer Bypassklappe, zum Überbrücken eines Verdichters, insbesondere des Hochdruckverdichters, eines Turboladers.

Accordingly, it is provided:

- A turbocharger for a turbo-supercharged internal combustion engine, with at least one fresh air inlet for the intake of fresh air, with mindes at least one compressor for compressing the sucked fresh air, which is arranged in the flow direction of the fresh air behind the fresh air inlet, with at least one fresh air outlet, which is arranged in the flow direction behind the compressor and can be fed via the compressed in the compressor fresh air an air inlet side of the internal combustion engine, with at least one Bypass device for bridging at least one compressor, which is designed to pass at least a portion of the fresh air supplied to the compressor during operation.
- A turbo-charged internal combustion engine, with at least one turbocharger according to the invention whose compressor is connected upstream with an air inlet side of the internal combustion engine and the turbine is connected downstream with an exhaust gas outlet side of the internal combustion engine.
- A method of operating a turbocharger having a bypass device for bridging a compressor on a fresh air side of the turbocharger, with a first operating mode in which the bypass device is closed and the intake fresh air is passed through the bridgeable by the bypass device compressor, with a second Operating mode in which the bypass device is open and the intake fresh air is at least partially passed through the bypass device.
- A use of a bypass device, in particular a bypass valve and / or a Bypassrohrschalters and / or a bypass damper, for bridging a compressor, in particular the high-pressure compressor, a turbocharger.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht darin, auf der Verdichterseite, das heißt im Anströmpfad eines Turboladers, zumindest eine Bypasseinrichtung bereitzustellen. Diese Bypasseinrichtung ist dazu ausgelegt, bei Bedarf den Verdichter zu überbrücken, das heißt in diesem Falle wird im Anströmpfad die angesaugte bzw. bereits vorverdichtete Frischluft zumindest zum Teil an dem Verdichter vorbeigeleitet und beispielsweise direkt dem Motor in unverdichteter Form zugeführt. Auf diese Weise kann ein zu großer Druckunterschied zwischen der Einlassseite des Verdichters und dessen Auslassseite verhindert bzw. zumindest verringert werden. Auf diese Weise entsteht an der Auslassseite des Ver dichters gegenüber dessen Einlassseite kein zu starker Unterdruck, wodurch der Motor dadurch auch nicht gedrosselt wird. Der besondere Vorteil besteht also darin, dass durch die erfindungsgemäße Bypasseinrichtung ein Turboloch, welches typischerweise bei niedrigen Drehzahlen des Turboladers existiert, weitestgehend vermieden oder zumindest signifikant reduziert wird. Dieser Betrieb des Turboladers ist insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Turboladers und damit bei einem Beschleunigen aus niedrigen Drehzahlen relevant.The The idea underlying the present invention is that on the compressor side, that is in the Anströmpfad a turbocharger, at least to provide a bypass device. This bypass device is designed to bridge the compressor when needed, the is called in this case is in the Anströmpfad the sucked or already pre-compressed fresh air at least partly bypassed the compressor and, for example, directly to the Motor supplied in non-sealed form. This way you can too big Pressure difference between the inlet side of the compressor and its outlet side prevented or at least reduced. This way arises on the outlet side of the compressor relative to its inlet side no Too much negative pressure, whereby the engine is not throttled thereby becomes. The particular advantage is therefore that by the bypass device according to the invention a turbo lag, which is typically at low engine speeds Turbocharger exists, largely avoided or at least significantly is reduced. This operation of the turbocharger is particular at low speeds of the turbocharger and thus when accelerating relevant from low speeds.

Auf Grund des reduzierten Unterdruckes zwischen Verdichterauslass und Motoreinlass wird auch weniger Öl aus den Lagerungen des Turboladers abgesaugt. Dieses Öl würde sonst in unerwünschter Weise über die vom Verdichter verdichtete Frischluft in den Verbrennungsraum des Motors gelangen. Dadurch wird der gesamte Verbrennungsprozess im Motor insgesamt verbessert.On Reason for the reduced negative pressure between the compressor outlet and Engine intake will also use less oil sucked out of the bearings of the turbocharger. This oil would otherwise in unwanted Way over the compressed from the compressor fresh air into the combustion chamber get the engine. This will be the entire combustion process improved overall in the engine.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße Bypasseinrichtung bei einem Turbolader eine durch den Turbolader verursachte Lärmerzeugung deutlich reduziert.One Another advantage is that the bypass device according to the invention in a turbocharger, a noise produced by the turbocharger significantly reduced.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit der Zeichnung.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the further subclaims as well as from the description in conjunction with the drawing.

In einer typischen Ausgestaltung des Turboladers und der Brennkraftmaschine ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche die Funktion der Bypasseinrichtung steuert. Diese Steuereinrichtung kann z. B. Bestandteil des Turboladers oder auch der Brennkraftmaschine sein. Typischerweise ist die Steuereinrichtung aber als Bestandteil der Motorsteuerung zur Steuerung sowohl der Brennkraftmaschine als auch des Turboladers ausgebildet. Eine solche Steuereinrichtung, die zum Beispiel das Öffnen und Schließen der Bypasseinrichtung steuert, kann mechanisch oder auch elektrisch ausgebildet sein. Im Falle einer elektrisch ausgebildeten Steuereinrichtung enthält die Bypasseinrichtung zum Beispiel ein elektrisch durch die Steuereinrichtung steuerbares Stellglied. Diese Steuereinrichtung kann in diesem Falle eine programmgesteuerte Einheit sein, zum Beispiel ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor.In a typical embodiment of the turbocharger and the internal combustion engine a control device is provided which controls the function of the bypass device controls. This control device can, for. B. part of the turbocharger or the internal combustion engine. Typically, the controller is but as part of the engine control system to control both the Internal combustion engine and the turbocharger formed. Such Control device, for example, the opening and closing of the Bypass device controls, can be mechanical or electrical be educated. In the case of an electrically trained control device contains the bypass means, for example, electrically by the control means controllable actuator. This control device can in this case a program-controlled unit, for example a microcontroller or microprocessor.

In einer typischen Ausgestaltung kann die Bypasseinrichtung zum Beispiel ein Bypassventil, ein Bypassrohrschalter, eine Bypassklappe oder dergleichen aufweisen. Denkbar wäre auch eine Kombination dieser Elemente. Vorzugsweise sind diese Elemente über die Steuereinrichtung steuerbar ausgebildet.In In a typical embodiment, the bypass device may be, for example a bypass valve, a bypass tube switch, a bypass flap or have the like. It would be possible also a combination of these elements. Preferably, these elements are over the Control device designed controllable.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Turbolader zumindest zwei Turboladerstufen auf. Jede dieser (nacheinander angeordneten) Turboladerstufen enthält einen Verdichter und eine Turbine, die miteinander jeweils über eine gemeinsame Welle (z. B. mechanisch) miteinander gekoppelt sind. Bei zweistufigen Turboladern können die beiden Turboladerstufen gleichzeitig betrieben werden oder es kann auch jeweils nur eine der Turboladerstufen aktiv sein. Zweistufige Turbolader weisen gegenüber einstufigen Turboladern den Vorteil auf, dass dadurch eine bessere und effektivere Regelung der Aufladung realisierbar ist, wodurch insgesamt das Turboloch weiter reduziert werden kann.In a particularly preferred embodiment, the turbocharger has at least two turbocharger stages. Each of these (successively arranged) turbocharger stages includes a compressor and a turbine, which are each coupled together via a common shaft (eg mechanically). In two-stage turbochargers, the two turbocharger stages can be operated simultaneously or only one of the turbocharger stages can be active at a time. Two-stage turbochargers have the advantage over single-stage turbochargers on that thereby a better and more effective control of the charge can be realized, which in total the turbo lag can be further reduced.

In einer typischen Ausgestaltung ist eine der Turboladerstufen als Hochdruckstufe mit einer Hochdruckturbine und einem Hochdruckverdichter ausgebildet. Eine weitere Stufe ist als Niederdruckstufe mit einer Niederdruckturbine und einem Niederdruckverdichter ausgebildet. Hochdruckturbine und Hochdruckverdichter einerseits und Niederdruckturbine und Niederdruckverdichter andererseits sind jeweils über eine gemeinsame Welle miteinander gekoppelt.In a typical embodiment is one of the turbocharger stages as High pressure stage with a high pressure turbine and a high pressure compressor educated. Another stage is as a low pressure stage with a Low-pressure turbine and a low-pressure compressor formed. High pressure turbine and high pressure compressor on the one hand and low pressure turbine and On the other hand, low-pressure compressors are each connected to each other via a common shaft coupled.

In einer typischen Ausgestaltung des zumindest zweistufigen Turboladers überbrückt die Bypasseinrichtung zumindest den Verdichter der Hochdruckstufe.In a typical embodiment of the at least two-stage turbocharger bridges the Bypasseinrichtung at least the compressor of the high-pressure stage.

In einer dazu alternativen Ausgestaltung ist im Falle einer zumindest zweistufigen Turboaufladung eine einzige Bypasseinrichtung vorgesehen, die sowohl den Niederdruckverdichter als auch den Hochdruckverdichter überbrückt.In an alternative embodiment is in the case of at least one Two-stage turbocharging provided a single bypass device, the bridges both the low-pressure compressor and the high-pressure compressor.

Eine weitere, ebenfalls alternative Ausgestaltung sieht im Fall des zumindest zweistufigen Turboladers zumindest zwei Bypasseinrichtungen vor. Dabei ist eine erste Bypasseinrichtung dazu ausgelegt, den Niederdruckverdichter zu überbrücken und eine zweite Bypasseinrichtung ist dazu ausgelegt, den Hochdruckverdichter zu überbrücken.A another, also alternative embodiment sees in the case of at least two-stage turbocharger before at least two bypass devices. there a first bypass device is adapted to the low pressure compressor to bridge and one second bypass means is adapted to the high pressure compressor to bridge.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zumindest eine der Bypasseinrichtungen bezogen auf die Strömungsrichtung der Frischluft rückwärts sperrend ausgebildet. Im Falle einer geschlossenen Bypasseinrichtung kann somit verdichtete Frischluft, die auslassseitig von dem jeweils über die Bypasseinrichtung überbrückten Verdichter bereitgestellt wird, nicht wieder über diese Bypasseinrichtung zu der jeweiligen Einlassseite des Verdichters gelangen.In A preferred embodiment is at least one of the bypass devices related to the flow direction blocking the fresh air in reverse educated. In the case of a closed bypass device can thus compressed fresh air, the outlet side of each of the Bypass device bridged compressor is not provided again via this bypass device get to the respective inlet side of the compressor.

In einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist die Bypasseinrichtung als Drosseleinrichtung für die Brennkraftmaschine betreibbar. Beispielsweise kann der Turbolader über die Steuereinrichtung so angesteuert werden, dass der Turbolader als Motorbremse fungiert, indem für den Fall, dass ein Bremsvorgang angezeigt wird, durch Schließen der Bypasseinrichtung künstlich ein Unterdruck zwischen dem jeweiligen Verdichter und der Brennkraftmaschine erzeugt wird, was insgesamt zu einem Drosseln der Brennkraftmaschine führen würde.In Another, likewise preferred embodiment is the bypass device as throttle device for the internal combustion engine operable. For example, the turbocharger over the Controllers are controlled so that the turbocharger as Engine brake acts by for the case that a braking operation is indicated by closing the Bypass device artificial a negative pressure between the respective compressor and the internal combustion engine is generated, resulting in an overall throttling of the internal combustion engine to lead would.

In einer typischen Ausgestaltung sind eine erste Rohrleitung zum Verbinden des Frischlufteinlasses mit der Einlassseite des Verdichters und eine zweite Rohrleitung zum Verbinden der Auslassseite des Verdichters mit dem Frischluftauslass oder mit einem weiteren Verdichter vorgesehen. Ferner ist mindestens eine Bypassrohrleitung als Bestandteil der Bypasseinrichtung vorgesehen, welche über eine erste Rohrabzweigung von der ersten Rohrleitung abzweigt und welche über eine zweite Rohrabzweigung in die zweite Rohrleitung mündet.In A typical embodiment is a first conduit for connection of the fresh air inlet with the inlet side of the compressor and a second conduit for connecting the outlet side of the compressor provided with the fresh air outlet or with another compressor. Furthermore, at least one bypass pipeline is part of the bypass device provided, which over a first branch of the pipe branches off the first pipe and which over a second branch pipe opens into the second pipe.

In einer typischen Ausgestaltung weist der Turbolader einen Luftfilter auf. Dieser Luftfilter ist im Anströmpfad zwischen dem Frischlufteinlass und dem Verdichter angeordnet. Die Bypassrohrleitung zweigt dabei in Strömungsrichtung der Frischluft nach dem Luftfilter ab. Dieser Luftfilter dient dem Reinigen der angesaugten Luft, um so zu verhindern, dass kleinste Staubteile und Partikel in das mit sehr hohen Drehzahlen betriebene Verdichterrad gelangen können, was zu einer Beschädigung bis hin zu einer Zerstörung des Verdichterrades führen kann.In In a typical embodiment, the turbocharger has an air filter on. This air filter is in the Anströmpfad between the fresh air intake and the compressor arranged. The bypass pipeline branches here in the flow direction the fresh air after the air filter. This air filter serves the Clean the sucked air, so as to prevent the smallest Dust particles and particles in the operated at very high speeds Can reach the compressor wheel, causing damage to destruction of the compressor wheel can.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist in dem Anströmpfad zwischen dem Verdichter, insbesondere dem Hochdruckverdichter, und dem Frischluftauslass ein Ladeluftkühler angeordnet. Der Ladeluftkühler mündet typischerweise unmittelbar vor dem Einlass der Brennkraftmaschine ein und dient dem Zweck, die der Brennkraftmaschine zugeführte verdichtete Ladeluft, die bei sehr hohen Drehzahlen des Turboladers sehr heiß wird und damit unter Umständen die Leistung der Brennkraftmaschine senken kann, entsprechend wieder abzukühlen. Die Bypassrohrleitung ist hier in Strömungsrichtung der Frischluft vor dem Ladeluftkühler angeordnet.In a likewise preferred embodiment is in the Anströmpfad between the compressor, in particular the high pressure compressor, and the fresh air outlet a charge air cooler arranged. The intercooler ends typically immediately before the intake of the internal combustion engine and serves the purpose of compressing the engine supplied Charge air, which is very hot at very high speeds of the turbocharger and thus, under certain circumstances can lower the power of the internal combustion engine, according to again cool. The bypass pipe is here in the flow direction of the fresh air in front of the intercooler arranged.

In einer ebenfalls typischen Ausgestaltung weist der erfindungsgemäße Turbolader eine weitere Bypasseinrichtung auf, welche im Abströmpfad des Turboladers angeordnet ist und welche dazu ausgelegt ist, eine Turbine des Turboladers zu überbrücken. Diese weitere Bypasseinrichtung wird häufig auch als Wastegate bezeichnet und dient der Ladedruckregelung. Das Wastegate kann z. B. ein Bypassventil, eine Klappe oder einen Bypassrohrschalter aufweisen. Üblicherweise überbrückt dieses Bypassventil mittels einer eigens dafür vorgesehenen Rohrleitung die abgasseitige Turbine. Bei einem eingestellten Ladedruck wird dieses Bypassventil durch einen Geber auf der Verdichterseite geöffnet und leitet dann das Abgas über die By passrohrleitung und das Bypassventil an der Turbine vorbei direkt in den Auspuff, was ein weiteres Ansteigen der Turbinendrehzahl unterbindet. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Turbine und damit auch der Verdichter des Turboladers immer höher drehen und auf Grund der positiven Rückkopplung von Turbinen-Umdrehungsgeschwindigkeit und Verdichter-Umdrehungsgeschwindigkeit damit der Verdichter seine Fördergrenze erreicht und die mechanischen und thermischen Grenzen des Motors überschritten werden, was unter Umständen zu einem Zerstören des Turboladers sowie des Motors führt.In a likewise typical embodiment, the turbocharger according to the invention another bypass device, which in the discharge path of the turbocharger is arranged and which is adapted to a turbine of the turbocharger to bridge. These another bypass device is common too referred to as wastegate and serves the boost pressure control. The wastegate can z. B. a bypass valve, a flap or a bypass tube switch exhibit. Usually this bridges Bypass valve by means of a dedicated pipe the exhaust gas turbine. At a set boost pressure is this bypass valve is opened by a sender on the compressor side and then passes the exhaust over the bypass pipe and the bypass valve bypass the turbine directly into the exhaust, causing a further increase in turbine speed in derogation. In this way it prevents the turbine and so that the compressor of the turbocharger turn higher and higher and because of the positive feedback of turbine rotation speed and compressor rotation speed so that the compressor its delivery limit achieved and exceeded the mechanical and thermal limits of the engine be what may happen to a destruction the turbocharger and the engine leads.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist eine erste Messeinrichtung vorgesehen. Diese erste Messeinrichtung ist dazu ausgelegt, eine Geschwindigkeit eines Turbinenrades des Turboladers zu messen, beispielsweise die Geschwindigkeit des Turbinenrades der Hochdruckturbine. Die Steuereinrichtung steuert die Bypasseinrichtung abhängig von der gemessenen Turbinenradgeschwindigkeit. Auf diese Weise kann drehzahlabhängig eine Steuerung der Bypasseinrichtung, sei es, dass sie geschlossen, geöffnet oder teilweise geöffnet ist, gezielt nach Maßgabe der Turbinenradgeschwindigkeit vorgenommen werden.In A particularly preferred embodiment is a first measuring device intended. This first measuring device is designed to be a speed a turbine wheel of the turbocharger to measure, for example, the Speed of turbine wheel of high pressure turbine. The control device controls the bypass device depending on the measured turbine wheel speed. In this way can speed dependent a control of the bypass device, whether it be closed, open or partially open is, according to specification the turbine wheel speed are made.

In einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist eine zweite Messeinrichtung vorgesehen, die den durch die Bypasseinrichtung und/oder den durch den Verdichter geleiteten Luftmassenstrom misst. Dieser gemessene Luftmassenstrom, der in der englischsprachigen Literatur auch als Air Mass Flow (AMF) bezeichnet wird, bezeichnet den Luftdurchsatz des Verdichters bzw. der Bypasseinrichtung. Abhängig von dem so ermittelten Luftmassenstrom kann somit ebenfalls die Funktion der Bypasseinrichtung gezielt darauf abgestimmt werden. Vorzugsweise wird die Bypasseinrichtung sowohl nach Maßgabe des ermittelten Luftmassenstroms und damit des Luftdurchsatzes sowie der Geschwindigkeit des Turbinenrades gesteuert.In Another, likewise advantageous embodiment is a second Measuring device provided by the by-pass device and / or measures the air mass flow passed through the compressor. This measured mass air flow, which in English Literature also referred to as Air Mass Flow (AMF) referred the air flow rate of the compressor or the bypass device. Depending on The thus determined air mass flow can thus also the function the bypass device specifically tailored to it. Preferably is the bypass device both in accordance with the determined air mass flow and so that the air flow and the speed of the turbine wheel controlled.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Turboladers ist ein erster Betriebsmodus und ein zweiter Be triebsmodus vorgesehen, wobei im ersten Betriebsmodus die Bypasseinrichtung geschlossen wird und die angesaugte Frischluft vollständig über den durch die Bypasseinrichtung überbrückbaren Verdichter geleitet wird und im zweiten Betriebsmodus die Bypasseinrichtung geöffnet wird und die angesaugte Frischluft zumindest teilweise über die Bypasseinrichtung geleitet wird. Erfindungsgemäß ist nun noch ein dritter Betriebsmodus – als Spezialfall des zweiten Betriebsmodus – vorgesehen, bei dem die angesaugte Frischluft ausschließlich über die Bypasseinrichtung an dem Verdichter vorbei geleitet wird. Über den Verdichter gelangt im dritten Betriebsmodus somit keine Frischluft. Dies kann beispielsweise durch eine am Einlass des Verdichters angebrachte steuerbare Klappe (Schalter, Ventil oder dergleichen) realisiert werden.at the inventive method for Operating a turbocharger is a first mode of operation and a second operating mode provided, wherein in the first operating mode the bypass device is closed and the fresh air sucked in completely over the bridged by the bypass device Compressor is passed and in the second operating mode, the bypass device open is and the fresh air sucked in at least partially over the Bypasseinrichtung is passed. According to the invention is still a third Operating mode - as Special case of the second operating mode - provided, in which the sucked Fresh air exclusively over the Bypasseinrichtung is passed to the compressor over. On the Compressor thus gets no fresh air in the third operating mode. This can for example by a mounted on the inlet of the compressor controllable flap (switch, valve or the like) realized become.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird eine erste Schwelle eines Luftdurchsatzes im Anströmpfad vorgegeben. Der Turbolader wird hier im dritten Betriebsmodus betrieben, sofern der gemessene, das heißt aktuelle Luftdurchsatz der Frischluft im Anströmpfad unter der ersten Schwelle liegt.In In a particularly preferred embodiment, a first threshold an air flow in Anströmpfad specified. The turbocharger is operated here in the third operating mode, if the measured, that is Current air flow rate of the fresh air in the Anströmpfad is below the first threshold.

Zusätzlich oder alternativ wird eine zweite Schwelle des Luftdurchsatzes im Anströmpfad vorgegeben, die größer ist als die erste Schwelle. Der Turbolader wird im ersten Betriebsmodus betrieben, sofern der aktuelle Luftdurchsatz im Anströmpfad betragsmäßig über der zweiten Schwelle liegt.Additionally or Alternatively, a second threshold of the air flow in the Anströmpfad is given, which is bigger as the first threshold. The turbocharger is in the first operating mode operated, provided that the current air flow in the Anströmpfad amount above the second threshold.

Liegt der aktuelle Luftdurchsatz der Frischluft im Anströmpfad im Bereich zwischen erster und zweiter Schwelle, dann wird der Turbolader im zweiten Betriebsmodus betrieben.Lies the current air flow of the fresh air in the flow path in Range between first and second threshold, then the turbocharger operated in the second operating mode.

Statt der Verwendung der zwei Schwellen wäre auch lediglich eine Schwelle denkbar, oberhalb der der Turbolader z. B. im ersten Betriebsmodus betrieben wird und unterhalb der der Turbolader z. B. im zweiten oder im dritten Betriebsmodus betrieben wird. Variationen hierzu wären selbstverständlich auch denkbar, zum Beispiel die Verwendung von mehr als zwei Schwellen oder das Einführen einer Schalthysterese für das Schalten zwischen den verschiedenen Betriebsmodi bei Über- oder Unterschreiten einer der Schwellen.Instead of using the two thresholds would also be just a threshold conceivable, above the turbocharger z. B. in the first operating mode is operated and below the turbocharger z. B. in the second or operated in the third operating mode. Variations on this would be natural too conceivable, for example, the use of more than two thresholds or insertion a switching hysteresis for the switching between the different operating modes when exceeding or falling below one of the thresholds.

In einer zusätzlichen, dazu alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Turbolader im zweiten Betriebsmodus betrieben, solange im Anströmpfad der gemessene, aktuelle Luftdurchsatz durch den Verdichter geringer ist als der Luftdurchsatz über die Bypasseinrichtung.In an additional, to alternative embodiment of the method according to the invention the turbocharger is operated in the second operating mode, as long as in Anströmpfad the measured, current air flow through the compressor lower is over the air flow rate the bypass device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der durch die Bypasseinrichtung und/oder der durch den Verdichter geleitete aktuelle Luftdurchsatz gemessen und beispielsweise hinsichtlich der entsprechend vorgegebenen Schwellen ausgewertet. Dies erfolgt typischerweise in eigens dafür vorgesehenen Messeinrichtungen sowie in einer entsprechenden Auswerteeinrichtung.In a further advantageous embodiment of the by the bypass device and / or the current air flow rate passed through the compressor and, for example, in terms of the corresponding thresholds evaluated. This is typically done in dedicated Measuring devices and in a corresponding evaluation.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in den Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.The The invention will be described below with reference to the figures in the drawings specified embodiments explained in more detail.

Es zeigen dabei:It show:

1 eine schematische Darstellung eines allgemeinen ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turboladers; 1 a schematic representation of a general first embodiment of a turbocharger according to the invention;

2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turboladers; 2 a schematic representation of a second embodiment of a turbocharger according to the invention;

3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turboladers; 3 a schematic representation of a third embodiment of a turbocharger according to the invention;

4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turboladers; 4 a schematic representation of a fourth embodiment of a turbocharger according to the invention;

5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turboladers; 5 a schematic representation of a fifth embodiment of a turbocharger according to the invention;

6 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Turboladers; 6 a schematic representation of a sixth embodiment of a turbocharger according to the invention;

7A eine schematische Darstellung eines ersten Betriebsmodus eines erfindungsgemäßen Turboladers; 7A a schematic representation of a first operating mode of a turbocharger according to the invention;

7B eine schematische Darstellung eines zweiten Betriebsmodus eines erfindungsgemäßen Turboladers. 7B a schematic representation of a second operating mode of a turbocharger according to the invention.

In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche und funktionsgleiche Elemente, Merkmale und Größen – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In the figures of the drawings are identical and functionally identical elements, Characteristics and sizes - provided nothing else is indicated - with the same reference numerals have been provided.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten allgemeinen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen, stark vereinfachter Turboladers, der lediglich die wesentlichen Bestandteile eines Turboladers aufweist. 1 shows a schematic representation of a first general embodiment of a highly simplified turbocharger according to the invention, which has only the essential components of a turbocharger.

In 1 ist der Turbolader mit Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der Turbolader 10 weist in bekannter Weise einen Verdichter 11 und eine Turbine 12 auf, die über eine gemeinsame Welle 13 miteinander mechanisch gekoppelt sind. Der Verdichter 11 ist in einem Anströmpfad 14 und die Turbine 12 in einem Abströmpfad 15 angeordnet. Der Turbolader 10 in 1 ist einstufig ausgebildet, das heißt er weist lediglich einen Verdichter 11 und eine Turbine 12 auf.In 1 is the turbocharger with reference numerals 10 designated. The turbocharger 10 has a compressor in a known manner 11 and a turbine 12 on that over a common wave 13 mechanically coupled to each other. The compressor 11 is in a Anströmpfad 14 and the turbine 12 in a drainage path 15 arranged. The turbocharger 10 in 1 is designed in one stage, that is, he has only one compressor 11 and a turbine 12 on.

Der Anströmpfad 14 des Turboladers 10 ist definiert zwischen einem Frischlufteinlass 16, über den Frischluft angesaugt wird, und einem Frischluftauslass 17, über den durch den Verdichter 11 verdichtete Frischluft vom Turbolader 10 bereitgestellt wird. Diese abgegebene, verdichtete Frischluft wird einer Frischlufteinlassseite einer (in der 1 nicht dargestellten) Brennkraftmaschine zugeführt. Der Abströmpfad 15 des Turboladers 10 ist definiert zwischen einem Abgaseinlass 18, über den von der (in 1 nicht dargestellten) Brennkraftmaschine erzeugtes Abgas in den Turbolader eingeleitet wird, und einem Abgasauslass 19, über das das Abgas ausströmen kann. Der Anströmpfad wird häufig auch als Ansaugtrakt, Frischluftseite oder Ladeluftseite bezeichnet. Der Abströmpfad wird häufig auch als Abgaspfad oder Abgasseite bezeichnet.The Anströmpfad 14 of the turbocharger 10 is defined between a fresh air intake 16 , is sucked through the fresh air, and a fresh air outlet 17 , over through the compressor 11 compressed fresh air from the turbocharger 10 provided. This discharged, compressed fresh air is a fresh air inlet side of a (in the 1 not shown) internal combustion engine supplied. The discharge path 15 of the turbocharger 10 is defined between an exhaust inlet 18 , about which of the (in 1 not shown) internal combustion engine exhaust gas is introduced into the turbocharger, and an exhaust gas outlet 19 , through which the exhaust gas can flow. The Anströmpfad is often referred to as intake, fresh air side or charge air side. The outflow path is often referred to as the exhaust path or exhaust side.

Hinsichtlich der in der vorliegenden Patentanmeldung gewählten Terminologie weist ein jeweiliger Verdichter eingangsseitig einen Einlass und ausgangsseitig ein Auslass auf. Die Strömungsrichtung wird auf der Verdichterseite jeweils durch die Strömungsluft der Frischluft, das heißt hin zur Brennkraftmaschine bestimmt. In sämtlichen Figuren der Zeichnung ist die Strömungsrichtung der Frischluft bzw. des Abgases durch entsprechende Pfeile in den Rohrleitungen dargestellt. Die jeweilige Frischluft ist dabei mit Bezugszeichen 20 und die jeweilige Abgasluft mit Bezugszeichen 21 bezeichnet.With regard to the terminology chosen in the present patent application, a respective compressor has an inlet on the inlet side and an outlet on the outlet side. The flow direction is determined on the compressor side in each case by the flow air of the fresh air, that is towards the internal combustion engine. In all figures of the drawing, the flow direction of the fresh air and the exhaust gas is represented by corresponding arrows in the pipes. The respective fresh air is with reference numerals 20 and the respective exhaust gas with reference numerals 21 designated.

Zwischen dem Frischlufteinlass 16 und dem Einlass des Verdichters 11 ist eine erste Rohrleitung 20a vorgesehen, innerhalb der die dem Verdichter 11 zugeführte Frischluft einen Druck P1 und eine Temperatur T1 aufweist. Ferner ist eine weitere Rohrleitung 20b zwischen dem Auslass des Verdichters 11 und dem Frischluftauslass 17 vorgesehen. Der Verdichter 11 ist dazu ausgelegt, die ihm über die Rohrleitung 20a zugeführte Frischluft 20 zu verdichten und ausgangsseitig über die Rohrleitung 20b in verdichteter Form bereitzustellen.Between the fresh air intake 16 and the inlet of the compressor 11 is a first pipeline 20a provided within the the compressor 11 supplied fresh air has a pressure P1 and a temperature T1. There is also another pipeline 20b between the outlet of the compressor 11 and the fresh air outlet 17 intended. The compressor 11 is designed to give him over the pipeline 20a supplied fresh air 20 to be compressed and the output side via the pipeline 20b to provide in compacted form.

In gleicher Weise ist zwischen dem Abgaseinlass 18 und der Turbine 12 eine Rohrleitung 21b und zwischen der Turbine 12 und dem Abgasauslass 19 eine zweite Rohrleitung 20a vorgesehen.In the same way is between the exhaust inlet 18 and the turbine 12 a pipeline 21b and between the turbine 12 and the exhaust outlet 19 a second pipeline 20a intended.

Erfindungsgemäß weist der Turbolader 10 eine Bypasseinrichtung 22 auf. Die Bypasseinrichtung 22 umfasst einen Bypassschalter 23, der zum Beispiel als Bypassventil, Bypassklappe, Bypassrohrschalter 23 oder dergleichen, ausgebildet sein kann. Die Bypasseinrichtung 22 ist dazu ausgelegt, den Frischluftstrom 20 je nach Betriebsweise zumindest teilweise über entsprechende Rohrleitungen 24a, 24b und den Bypassschalter 23 vorbeizuleiten. Hierzu zweigt von der ersten Rohrleitung 20a über eine Rohrabzweigung eine Bypassrohrleitung 24a ab, die in den Rohrschalter 23 mündet. Von dort führt eine zweite Bypassrohrleitung 24b über eine zweite Rohrabzweigung 25b wieder in die zweite Rohrleitung 20b.According to the invention, the turbocharger 10 a bypass device 22 on. The bypass device 22 includes a bypass switch 23 For example, as a bypass valve, bypass damper, bypass tube switch 23 or the like may be formed. The bypass device 22 is designed to handle the fresh air flow 20 depending on the mode of operation at least partially via appropriate piping 24a . 24b and the bypass switch 23 pass route. For this branches of the first pipeline 20a via a branch pipe a bypass pipe 24a starting in the pipe switch 23 empties. From there, a second bypass pipe leads 24b over a second pipe branch 25b back to the second pipeline 20b ,

Die Bypasseinrichtung 22 kann, wie nachfolgend noch detailliert beschrieben wird, in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Beispielsweise kann die Bypasseinrichtung 22 vollständig geöffnet, vollständig geschlossen oder teilweise geöffnet und geschlossen ausgebildet sein. Je nach Betriebsmodus fließt somit die über den Frischlufteinlass 16 zugeführte Frischluft 20 vollständig über den Verdichter 11, vollständig über die Bypasseinrichtung 22 oder sowohl über den Verdichter 11 als auch über die Bypasseinrichtung 22.The bypass device 22 can, as will be described in detail below, be operated in different operating modes. For example, the bypass device 22 fully open, fully closed or partially open and closed. Depending on the operating mode, the air flows via the fresh air inlet 16 supplied fresh air 20 completely over the compressor 11 completely on the bypass device 22 or both over the compressor 11 as well as the bypass device 22 ,

2 zeigt eine schematische Darstellung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, einstufig ausgebildeten Turboladers. Im Unterschied zu 1 ist in dem Ausführungsbeispiel in 2 zusätzlich die Brennkraftmaschine 30 dargestellt. Der Motorblock der Brennkraftmaschine 30 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Zylinder auf, was allerdings lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Auch ist die Brennkraftmaschine 30 sowie die Ankopplung an den Turbolader 10 über den Ansaugkrümmer und den Abgaskrümmer lediglich schematisch und stark vereinfacht dargestellt. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a single-stage turbocharger according to the invention. In contrast to 1 is in the embodiment in 2 in addition the internal combustion engine 30 shown. The engine block of the internal combustion engine 30 indicates in the present embodiment play four cylinders, which is only an example to understand. Also is the internal combustion engine 30 as well as the coupling to the turbocharger 10 shown schematically and greatly simplified over the intake manifold and the exhaust manifold.

Der Motorblock 31 der Brennkraftmaschine 30 weist eine Lufteinlassseite 32 und eine Abgasauslassseite 33 auf. Die Lufteinlassseite 32 ist hier mit dem Frischluftauslass 17 des Turboladers 10 verbunden, sodass die von dem Turbolader 10 verdichtete Frischluft 20 über entsprechende (lediglich schematisch dargestellte) Frischluftkrümmer dem Motorblock 31 zugeführt werden kann. Die Abgasauslassseite 33 ist mit dem Abgaseinlass 18 des Turboladers 10 verbunden.The engine block 31 the internal combustion engine 30 has an air inlet side 32 and an exhaust outlet side 33 on. The air intake side 32 is here with the fresh air outlet 17 of the turbocharger 10 connected, so that of the turbocharger 10 compressed fresh air 20 via appropriate (only schematically illustrated) Frischluftkrümmer the engine block 31 can be supplied. The exhaust outlet side 33 is with the exhaust inlet 18 of the turbocharger 10 connected.

In dem Ausführungsbeispiel in der 2 ist ferner in der ersten Rohrleitung 20a, das heißt zwischen dem Frischlufteinlass 16 und dem Verdichter 11, ein Luftfilter 34 vorgesehen, der dazu ausgelegt ist, die angesaugte Luft zu filtern und damit zu reinigen.In the embodiment in the 2 is also in the first pipeline 20a that is, between the fresh air intake 16 and the compressor 11 , an air filter 34 provided, which is designed to filter the sucked air and clean it.

Ferner ist in der Rohrleitung 20b, das heißt zwischen dem Verdichter 11 und dem Frischluftauslass 17 und damit unmittelbar vor der Brennkraftmaschine 30, ein Ladeluftkühler 35 vorgesehen. Dieser Ladeluftkühler 35 kühlt die bei sehr hohen Drehzahlen durch den Verdichter 11 typischerweise stark erhitzte Luft entsprechend ab, damit in dem Motorblock 31 eine optimale Verbrennung stattfinden kann.Further, in the pipeline 20b that is, between the compressor 11 and the fresh air outlet 17 and thus immediately before the internal combustion engine 30 , a charge air cooler 35 intended. This intercooler 35 It cools at very high speeds through the compressor 11 typically heavily heated air accordingly, thus in the engine block 31 optimal combustion can take place.

Im Abströmpfad 15 ist ferner eine weitere Bypasseinrichtung 36 vorgesehen, die ein so genanntes Wastegate-Ventil 37 zwischen den beiden Bypassrohrleitungen 37a, 37b aufweist. Über diese weitere Bypasseinrichtung 36 lässt sich Abgas an der Turbine 12 vorbeileiten und damit verhindern, dass die Turbine 12 zu hohe Drehzahlen erreicht und damit der Motor über seine Leistungsgrenze gebracht wird.In the drainage path 15 is also another bypass device 36 provided, which is a so-called wastegate valve 37 between the two bypass pipes 37a . 37b having. About this further bypass device 36 can exhaust gas on the turbine 12 pass by and thus prevent the turbine 12 reached too high speeds and thus the engine is brought beyond its performance limit.

Ferner ist in der Rohrleitung 21a auf der Abströmseite ein Abgassystem 38, wie zum Beispiel ein Katalysator, Abgasfilter, Auspuff und dergleichen, vorgesehen.Further, in the pipeline 21a on the downstream side, an exhaust system 38 such as a catalyst, exhaust filter, exhaust and the like provided.

Im Unterschied zu den 1 und 2 ist in dem dritten Ausführungsbeispiel in der 3 der Turbolader 10 zweistufig ausgebildet, das heißt er weist zwei Turboladerstufen 40, 41 auf. Jede Turboladerstufe 40, 41 weist einen eigenen Verdichter 11a, 11b und eine eigene Turbine 12a, 12b auf, die innerhalb der jeweiligen Stufe 40, 41 über eine gemeinsame Welle 13a, 13b miteinander gekoppelt sind. Dabei ist die erste Turboladerstufe 40 als Niederdruckstufe 40 ausgebildet und umfasst einen Niederdruckverdichter 11a und eine Niederdruckturbine 12a. Die zweite Turboladerstufe 41, die direkt mit der Lufteinlassseite 32 und Abgasauslassseite 33 der Brennkraftmaschine 30 verbunden ist, ist als Hochdruckstufe 40b ausgebildet und umfasst einen Hochdruckverdichter 11b und eine Hochdruckturbine 12b.Unlike the 1 and 2 is in the third embodiment in the 3 the turbocharger 10 two stages formed, that is he has two turbocharger stages 40 . 41 on. Every turbocharger stage 40 . 41 has its own compressor 11a . 11b and its own turbine 12a . 12b on that within each stage 40 . 41 about a common wave 13a . 13b coupled together. This is the first turbocharger stage 40 as a low pressure stage 40 formed and includes a low pressure compressor 11a and a low-pressure turbine 12a , The second turbocharger stage 41 that are directly connected to the air intake side 32 and exhaust outlet side 33 the internal combustion engine 30 connected is as a high-pressure stage 40b formed and includes a high pressure compressor 11b and a high-pressure turbine 12b ,

Erfindungsgemäß weist in der 3 lediglich die Hochdruckstufe 40b eine Bypasseinrichtung 22 auf. Somit wird die angesaugte Frischluft in der Niederdruckstufe 40a stets durch den Niederdruckverdichter 11a geleitet. Abhängig von der Betriebsweise der Bypasseinrichtung 22 wird die in dem Niederdruckverdichter 11a verdichtete Luft entweder ausschließlich über die Bypasseinrichtung 22, ausschließlich über den Hochdruckverdichter 11b oder sowohl durch den Hochdruckverdichter 11b als auch die Bypasseinrichtung 22 geleitet.According to the invention in the 3 only the high pressure stage 40b a bypass device 22 on. Thus, the sucked fresh air in the low pressure stage 40a always through the low-pressure compressor 11a directed. Depending on the operation of the bypass device 22 will be in the low pressure compressor 11a compressed air either exclusively via the bypass device 22 , exclusively via the high pressure compressor 11b or both by the high pressure compressor 11b as well as the bypass facility 22 directed.

In der 3 weist sowohl die Hochdruckstufe 40b wie auch die Niederdruckstufe 40a jeweils eine eigene Wastegate-Bypasseinrichtung 36a, 36b auf.In the 3 indicates both the high pressure stage 40b as well as the low pressure stage 40a each with its own wastegate bypass device 36a . 36b on.

In dem vierten Ausführungsbeispiel in 4 weist der Turbolader 10 eine einzige Bypasseinrichtung 22 auf, wobei hier die Bypasseinrichtung 22 gleichermaßen sowohl den Niederdruckverdichter 11a und den Hochdruckverdichter 11b überbrückt. Die angesaugte Luft kann somit entweder über die beiden Verdichter 11a, 11b oder unverdichtet über die Bypasseinrichtung 22 geleitet werden.In the fourth embodiment in 4 points the turbocharger 10 a single bypass device 22 on, with here the bypass device 22 equally both the low pressure compressor 11a and the high pressure compressor 11b bridged. The sucked air can thus either via the two compressors 11a . 11b or uncompressed via the bypass device 22 be directed.

Im Unterschied zu den 3 und 4 weist der Turbolader in dem fünften Ausführungsbeispiel in 5 zwei Bypasseinrichtungen 22a, 22b auf. Jede dieser Bypasseinrichtungen 22a, 22b ist jeweils einem einzigen Verdichter 11a, 11b zugeordnet und dazu ausgelegt, eben den ihm zugeordneten Verdichter 11a, 11b zu überbrücken. Diese beiden Bypasseinrichtungen 22a, 22b lassen sich vorzugsweise getrennt voneinander betreiben. Auf diese Weise ist ein gestuftes Zuschalten der jeweiligen Verdichter 11a, 11b möglich. Beispielsweise wäre denkbar, dass bei sehr niedrigen Drehzahlen des Turboladers 10 die Luft über beide Bypasseinrichtungen 22a, 22b direkt der Brennkraftmaschine 30 zugeführt wird. Bei steigenden Drehzahlen wird zunächst die Bypasseinrichtung 22a für den Niederdruckver dichter geschlossen, sodass die angesaugte Frischluft 20 zunächst über den Niederdruckverdichter 11a geleitet wird. Anschließend wird diese im Niederdruckverdichter 11a verdichtete Luft über die zweite Bypasseinrichtung 22b an dem Hochdruckverdichter 11b vorbeigeleitet. Bei weiter steigenden Drehzahlen kann dann auch die zweite Bypasseinrichtung 22b geschlossen werden, sodass die Frischluft vollständig über beide Verdichter 11a, 11b der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Bei hohen Drehzahlen ist damit eine sehr hohe Verdichtung der angesaugten Frischluft 20 möglich.Unlike the 3 and 4 has the turbocharger in the fifth embodiment in 5 two bypass facilities 22a . 22b on. Each of these bypass facilities 22a . 22b is each a single compressor 11a . 11b assigned and designed to just the associated compressor 11a . 11b to bridge. These two bypass facilities 22a . 22b can preferably be operated separately from each other. In this way, a stepped connection of the respective compressor 11a . 11b possible. For example, it would be conceivable that at very low speeds of the turbocharger 10 the air over both bypass facilities 22a . 22b directly to the internal combustion engine 30 is supplied. At increasing speeds, first the bypass device 22a closed for the Niederdruckver closer, so that the fresh air sucked 20 initially via the low-pressure compressor 11a is directed. Subsequently, this is in the low pressure compressor 11a compressed air via the second bypass device 22b at the high pressure compressor 11b bypasses. At further increasing speeds can then also the second bypass device 22b be closed so that the fresh air is completely over both compressors 11a . 11b the internal combustion engine is supplied. At high speeds is thus a very high compression of the intake fresh air 20 possible.

6 zeigt ein stark vereinfachtes sechstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Turbolader. Diese Anordnung umfasst drei Messeinrichtungen 50, 51, 52. 6 shows a highly simplified sixth embodiment of an arrangement with a turbocharger according to the invention. This arrangement comprises three measuring devices 50 . 51 . 52 ,

Die erste Messeinrichtung 50 ist dazu ausgelegt, den Luftdurchsatz auf der Anströmseite 14 zu ermitteln. Hierzu ist die erste Messeinrichtung 50 eingangsseitig mit der Rohrleitung 20a verbunden, um den Luftmassenstrom in dieser Rohrleitung 20a zu messen. Abhängig von dem ermittelten Luftmassenstrom erzeugt die erste Messeinrichtung 50 ein Messsignal M1.The first measuring device 50 is designed to reduce the air flow on the upstream side 14 to investigate. This is the first measuring device 50 on the input side with the pipeline 20a connected to the mass air flow in this pipeline 20a to eat. Depending on the determined air mass flow, the first measuring device generates 50 a measurement signal M1.

Die zweite Messeinrichtung 51 ist dazu ausgelegt, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Turbine 12 und damit auch des Verdichters 11 zu ermitteln. Zu diesem Zwecke ist die zweite Messeinrichtung 51 eingangsseitig mit der gemeinsamen Welle 13 verbunden, um deren Winkelgeschwindigkeit aufzunehmen. Abhängig von der aufgenommenen Winkelgeschwindigkeit erzeugt die zweite Messeinrichtung 51 ein zweites Messsignal M2.The second measuring device 51 is designed to the rotational speed of the turbine 12 and thus also the compressor 11 to investigate. For this purpose, the second measuring device 51 on the input side with the common shaft 13 connected to record their angular velocity. Depending on the recorded angular velocity, the second measuring device generates 51 a second measuring signal M2.

Die dritte Messeinrichtung 52 ist dazu ausgelegt, den Luftdruck an der Frischluftauslassseite 17 des Turboladers 10 zu ermitteln. Zu diesem Zwecke ist die dritte Messeinrichtung 52 mit der Rohrleitung 20b verbunden, um dort den Druck P2 zu ermitteln. Abhängig von dem ermittelten Druck P2 erzeugt die dritte Messeinrichtung 52 ein drittes Messsignal M3.The third measuring device 52 is designed to reduce the air pressure at the fresh air outlet side 17 of the turbocharger 10 to investigate. For this purpose, the third measuring device 52 with the pipeline 20b connected there to determine the pressure P2. Depending on the determined pressure P2, the third measuring device generates 52 a third measurement signal M3.

Die Anordnung in 6 weist ferner eine Steuereinrichtung 53 auf. Die Steuereinrichtung 53 kann Bestandteil des Turboladers 10 oder der Brennkraftmaschine 30 sein oder auch als getrennte Steuereinrichtung, beispielsweise als Bestandteil der Motorsteuerung, ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung 53 ist dazu ausgebildet, die Bypasseinrichtung 22 entsprechend durch ein Steuersignal S1 zu steuern. Dieses Steuersignal S1 wird nach Maßgabe zumindest eines der Messsignale M1–M3 erzeugt. Abhängig von diesen Messsignalen M1–M3 steuert das Steuersignal S1 die Bypasseinrichtung 22 in einen geöffneten, einen teilweise geschlossenen oder einen vollständig geschlossenen Zustand und reguliert auf diese Weise den Durchfluss der Frischluft auf der Anströmseite 14 dahingehend, dass angesaugte Frischluft entweder lediglich über den Verdichter 11, lediglich über die Bypasseinrichtung 22 oder sowohl durch den Verdichter 11 und die Bypasseinrichtung 22 strömt.The arrangement in 6 also has a control device 53 on. The control device 53 can be part of the turbocharger 10 or the internal combustion engine 30 be or be designed as a separate control device, for example as part of the engine control. The control device 53 is designed to bypass the device 22 to be controlled accordingly by a control signal S1. This control signal S1 is generated in accordance with at least one of the measurement signals M1-M3. Depending on these measurement signals M1-M3, the control signal S1 controls the bypass device 22 in an open, a partially closed or a fully closed state and regulated in this way the flow of fresh air on the upstream side 14 in that sucked fresh air is either only via the compressor 11 , only via the bypass device 22 or both through the compressor 11 and the bypass device 22 flows.

Anhand der 7A und 7B werden nachfolgend zwei schematische Darstellungen für die Betriebsweise eines mit einer erfindungsgemäßen Bypasseinrichtung 22 ausgestatteten, zum Beispiel einstufig ausgebildeten Turboladers 10 gezeigt, wobei hier von einem einstufigen Turbolader 10 entsprechend 1 ausgegangen wird. Ferner gehen diese Betriebsmodi davon aus, dass zur Steuerung der Bypasseinrichtung 22 lediglich der Luftdurchsatz im Anströmpfad 14 herangezogen wird. Zusätzlich oder alternativ kann hier natürlich auch der Druck P2 und/oder die Umdrehungsgeschwindigkeit herangezogen werden.Based on 7A and 7B Below are two schematic representations for the operation of one with a bypass device according to the invention 22 equipped, for example, single-stage turbocharger 10 shown here by a single-stage turbocharger 10 corresponding 1 is assumed. Furthermore, these modes of operation assume that to control the bypass device 22 only the air flow in Anströmpfad 14 is used. Additionally or alternatively, of course, the pressure P2 and / or the rotational speed can be used here.

Erster Betriebsmodus:First operating mode:

Die Bypasseinrichtung 22 ist geschlossen, sodass die angesaugte Frischluft ausschließlich über den Verdichter 11 strömt.The bypass device 22 is closed, so that the intake fresh air only through the compressor 11 flows.

Zweiter Betriebsmodus:Second operating mode:

Die Bypasseinrichtung 22 ist geöffnet, sodass die Frischluft sowohl über die Bypasseinrichtung 22 als auch den Verdichter 11 strömen kann.The bypass device 22 is open so that the fresh air both through the bypass device 22 as well as the compressor 11 can flow.

Dritter Betriebsmodus:Third operating mode:

Die Bypasseinrichtung 22 ist geschlossen und über eine (in den 1 nicht dargestellte Klappe) ist die Einlassseite des Verdichters 11 geschlossen. In diesem Falle strömt die angesaugte Frischluft ausschließlich über die Bypasseinrichtung 22.The bypass device 22 is closed and about one (in the 1 not shown) is the inlet side of the compressor 11 closed. In this case, the sucked fresh air flows exclusively through the bypass device 22 ,

In der 7A ist eine Schwelle SW für den Luftdurchsatz AMF vorgegeben. Liegt der durch die Rohrleitung 20a fließende Frischluftstrom und damit der Luftdurchsatz AMF oberhalb dieser Schwelle SW, dann wird der Turbolader im ersten Betriebsmodus betrieben, liegt er darunter, wird er im zweiten Betriebsmodus betrieben.In the 7A is a threshold SW for the air flow AMF specified. Is that through the pipeline 20a flowing fresh air flow and thus the air flow AMF above this threshold SW, then the turbocharger is operated in the first operating mode, it is below it, it is operated in the second operating mode.

Im Unterschied hierzu werden in dem Ausführungsbeispiel in 7B zwei Schwellen SW1, SW2 vorgegeben, wobei die erste Schwelle SW1 einen größeren Luftdurchsatz definiert als die zweite Schwelle SW2, d. h. SW1 > SW2. Ist der gemessene, das heißt aktuelle Luftdurchsatz AMF durch die Rohrleitung 20a größer als die Schwelle SW1, dann wird der Turbolader 10 im ersten Betriebsmodus betrieben. Ist der gemessene Luftdurchsatz AMF kleiner als die zweite Schwelle SW2, dann wird der Turbolader 10 im dritten Betriebsmodus betrieben. Ist der gemessene Luftdurchsatz AMF im Bereich zwischen der ersten Schwelle SW1 und der zweiten Schwelle SW2, dann wird der Turbolader 10 im zweiten Betriebsmodus betrieben.In contrast, in the embodiment in 7B two thresholds SW1, SW2 given, wherein the first threshold SW1 defines a larger air flow rate than the second threshold SW2, ie SW1> SW2. Is the measured, that is current air flow AMF through the pipeline 20a greater than the threshold SW1, then the turbocharger 10 operated in the first operating mode. If the measured air flow AMF is less than the second threshold SW2, then the turbocharger becomes 10 operated in the third operating mode. If the measured air flow AMF is in the range between the first threshold SW1 and the second threshold SW2, then the turbocharger becomes 10 operated in the second operating mode.

Die vorliegende Erfindung sei nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich selbstverständlich auf mannigfaltige Art und Weise modifizieren.The The present invention is not limited to the above embodiments limited, but let yourself Of course modify in a variety of ways.

Claims

Turbocharger ( 10 ) for a turbo-charged internal combustion engine ( 30 ) with at least one fresh air inlet ( 16 ) for the intake of fresh air ( 20 ), with at least one compressor ( 11 ) for compressing the intake fresh air ( 20 ), which in the flow direction of the fresh air ( 20 ) behind the fresh air intake ( 16 ), with at least one fresh air outlet ( 17 ), downstream of the compressor ( 11 ) and over which in the compressor ( 11 ) compressed fresh air ( 20 ) an air inlet side ( 32 ) of the internal combustion engine ( 30 ) can be supplied, with at least one bypass device ( 22 ) for bridging at least one compressor ( 11 ), which is designed, during operation, at least part of the fresh air supplied ( 20 ) on the compressor ( 11 ) pass by.

Turbocharger according to claim 1, characterized in that a control device ( 53 ) is provided, which the function of the bypass device ( 22 ) controls.

Turbocharger according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass device ( 22 ) a bypass valve ( 23 ) and / or a bypass tube switch ( 23 ) and / or a bypass flap ( 23 ) having.

Turbocharger according to one of the preceding claims, characterized in that the turbocharger ( 10 ) at least two turbocharger stages ( 40 . 41 ), each turbocharger stage ( 40 . 41 ) a compressor ( 11a . 11b ) and a turbine ( 12a . 12b ), which in each case via a common wave ( 13a . 13b ) are coupled.

Turbocharger according to claim 4, characterized in that one of the turbocharger stages ( 40 . 41 ) as a high-pressure stage ( 41 ) with a high-pressure turbine ( 12b ) and a high pressure compressor ( 11b ) and another of the turbocharger stages ( 40 . 41 ) as a low-pressure stage ( 40 ) with a low-pressure turbine ( 12a ) and a low pressure compressor ( 11a ) is trained.

Turbocharger according to claim 5, characterized in that the bypass device ( 22 ) the high pressure compressor ( 11b ) bridged.

Turbocharger according to one of claims 5 or 6, characterized in that a single bypass device ( 22 ) and the only bypass device ( 22 ) both the low-pressure compressor ( 11a ) and also the high pressure compressor ( 11b ) bridged.

Turbocharger according to one of claims 5 or 6, characterized in that at least two bypass devices ( 22a . 22b ), of which a first bypass device ( 22a ) the low pressure compressor ( 11a ) and a second bypass device ( 22b ) the high pressure compressor ( 11b ) bridged.

Turbocharger according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass device ( 22 ) based on the flow direction of the fresh air ( 20 ) is formed backward blocking.

Turbocharger according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass device ( 22 ) as a throttle device for the internal combustion engine ( 30 ) is operable.

Turbocharger according to one of the preceding claims, characterized in that a first pipeline ( 20a ) for connecting the fresh air inlet ( 16 ) with the inlet side of the compressor ( 11 . 11a ) and a second pipeline ( 20b ) for connecting the outlet side of the compressor ( 11 . 11a ) with the fresh air outlet ( 18 ) or with another compressor ( 11b ) and in that at least one bypass pipeline ( 24a . 24b ) as part of the bypass device ( 22 ) is provided, which via a first branch pipe ( 25a ) from the first pipeline ( 20a ) and which via a second branch ( 25b ) into the second pipeline ( 20b ) opens.

Turbocharger according to claim 11, characterized in that between the fresh air intake ( 16 ) and the compressor ( 11 ) an air filter ( 34 ) and the bypass pipeline ( 24a . 24b ) in the flow direction of the fresh air ( 20 ) after the air filter ( 34 ) branches off.

Turbocharger according to one of claims 11 or 12, characterized in that between the compressor ( 11 ), in particular the high pressure compressor ( 11b ), and the fresh air outlet ( 17 ) a charge air cooler ( 35 ) and the bypass pipeline ( 24a . 24b ) in the flow direction of the fresh air ( 20 ) in front of the intercooler ( 35 ).

Turbocharger according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further bypass device ( 36 ) is provided which a turbine ( 12 ) of the turbocharger ( 10 ) bridged.

Turbocharged internal combustion engine ( 30 ), with at least one turbocharger ( 10 ) according to one of the preceding claims, whose compressor ( 11 ) on the inflow side with an air inlet side ( 32 ) of the internal combustion engine is connected and whose turbine ( 12 ) downstream with an exhaust gas outlet side of the internal combustion engine ( 30 ) connected is.

Internal combustion engine according to claim 15, since characterized in that a control device ( 53 ) is provided, which the function of the bypass device ( 22 ) controls.

Internal combustion engine according to one of claims 15 or 16, characterized in that a first measuring device ( 51 ), which determines the speed of a turbine wheel of the turbine ( 12 ), the control device ( 53 ) the bypass device ( 22 ) depending on the first measuring device ( 51 ) measured speed.

Internal combustion engine according to one of claims 15-17, characterized in that a second measuring device ( 50 ) provided by the bypass device ( 22 ) and / or through the compressor ( 11 ) conducted air flow determined.

Internal combustion engine according to one of claims 15-18, characterized in that a third measuring device ( 52 ) is provided, which the charge air pressure of the fresh air ( 20 ) in the area of the fresh air outlet ( 17 ) measures.

Method for operating a turbocharger ( 10 ), in particular a turbocharger ( 10 ) according to one of claims 1 to 14, which is located on a fresh air side ( 14 ) of the turbocharger ( 10 ) a bypass device ( 22 ) for bridging a compressor ( 11 ) of the turbocharger ( 10 ), with a first operating mode, in which the bypass device ( 22 ) is closed and the fresh air sucked in ( 20 ) through the bypass device ( 22 ) Bridgeable Compressors ( 11 ) - with a second mode of operation, in which the bypass device ( 22 ) is open and the fresh air sucked in ( 20 ) at least partially via the bypass device ( 22 ).

A method according to claim 20, characterized in that a third operating mode is provided, in which the fresh air sucked ( 20 ) exclusively via the bypass device ( 22 ) on the compressor ( 11 ) is passed by.

Method according to one of claims 20 or 21, characterized in that a first threshold (SW1) of an air flow in the flow path ( 14 ) and that the turbocharger ( 10 ) is operated in the third operating mode, provided that the air flow rate of the fresh air ( 20 ) in the flow path ( 14 ) is below the first threshold (SW1).

Method according to one of claims 20-22, characterized in that a second threshold (SW2) of an air flow in the flow path ( 14 ), wherein the second threshold (SW2) is greater than the first threshold (SW1), and that the turbocharger ( 10 ) is operated in the first operating mode, provided that the air flow rate of the fresh air ( 20 ) in the flow path ( 14 ) is above the second threshold (SW2).

Method according to one of claims 20-23, characterized in that the turbocharger ( 10 ) is operated in the second operating mode, provided that the air flow rate of the fresh air ( 20 ) in the flow path ( 14 ) is in the range between the first and second thresholds (SW1, SW2).

Method according to one of claims 20-24, characterized in that the turbocharger ( 10 ) is operated in the second operating mode, as long as in Anströmpfad ( 14 ) the air flow through the compressor ( 11 ) is less than the air flow through the bypass device ( 22 ).

Method according to one of claims 20-25, characterized in that the by the bypass device ( 22 ) and / or through the compressor ( 11 ) is measured and evaluated current air flow rate.

Method according to one of claims 20-26, characterized in that the bypass device ( 22 ) is operated as a throttle.

Use of a bypass device ( 22 ), in particular a bypass valve ( 23 ) and / or a bypass tube switch ( 23 ) and / or a bypass flap ( 23 ), for bypassing a compressor ( 11 ), in particular the high pressure compressor ( 11b ), a turbocharger ( 10 ).