DE102015015974A1

DE102015015974A1 - Internal combustion engine for a motor vehicle and method for operating such an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102015015974A1
Application number: DE102015015974.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Baur; Tobias Böcking; Normann Freisinger; Jürgen Friedrich; Jörg Weingärtner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2016-08-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) für einen Kraftwagen, mit einem von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt (18) zum Führen der Luft in wenigstens einen Brennraum (14) der Verbrennungskraftmaschine (10), mit wenigstens einem in dem Ansaugtrakt (18) angeordneten und von einer Welle (16) der Verbrennungskraftmaschine (10) mechanisch antreibbaren ersten Verdichter (24) zum Verdichten der Luft, mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung (26), welche zwischen wenigstens einer den ersten Verdichter (24) mit der Welle (16) koppelnden Schließstellung und wenigstens einer den ersten Verdichter (24) von der Welle (16) entkoppelnden Offenstellung verstellbar ist, mit wenigstens einem in dem Ansaugtrakt (18) angeordneten und von einer von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (10) antreibbaren Turbine (30) eines Abgasturboladers (32) antreibbaren zweiten Verdichter (28) zum Verdichten der Luft, mit wenigstens einer in dem Ansaugtrakt (18) angeordneten und zumindest von einem Teil der Luft durchströmbaren Umgehungsleitung (52), über welche der erste Verdichter (24) zumindest von dem Teil der Luft umgehbar ist, und mit wenigstens einem zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbaren Einstellelement (54) zum Einstellen einer die Umgehungsleitung (52) durchströmenden Menge der Luft, wobei die Verbrennungskraftmaschine (10) dazu ausgebildet ist, die Kupplungseinrichtung (26) und das Einstellelement (54) in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine (10) zu verstellen.The invention relates to an internal combustion engine (10) for a motor vehicle, with an air intake through the intake tract (18) for guiding the air into at least one combustion chamber (14) of the internal combustion engine (10), arranged with at least one in the intake tract (18) and a shaft (16) of the internal combustion engine (10) mechanically drivable first compressor (24) for compressing the air, with at least one coupling device (26) which between at least one of the first compressor (24) with the shaft (16) coupling closed position and at least an open position decoupling the first compressor (24) from the shaft (16), with at least one in the intake tract (18) arranged and driven by a exhaust of the internal combustion engine (10) turbine (30) of an exhaust gas turbocharger (32) drivable second Compressor (28) for compressing the air, with at least one arranged in the intake tract (18) and at least of a T air flow-through bypass line (52), via which the first compressor (24) at least from the part of the air is bypassable, and with at least one adjustable between at least two positions adjustment (54) for adjusting a bypass line (52) flowing through the Air, wherein the internal combustion engine (10) is adapted to adjust the clutch device (26) and the adjusting element (54) in response to a torque request to the internal combustion engine (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren einer solchen Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and a method of such an internal combustion engine.

Derartige Verbrennungskraftmaschinen für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die jeweilige Verbrennungskraftmaschine ist zum Antreiben des jeweiligen Kraftwagens ausgebildet und umfasst einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt zum Führen der Luft in wenigstens einen beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens einen in dem Ansaugtrakt angeordneten und von einer Welle der Verbrennungskraftmaschine mechanisch antreibbaren ersten Verdichter zum Verdichten der Luft. Der erste Verdichter wird auch als mechanischer Verdichter oder mechanischer Lader bezeichnet. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens eine Kupplungseinrichtung, welche zwischen wenigstens einer den ersten Verdichter mit der Welle koppelnden Schließstellung und wenigstens einer den ersten Verdichter von der Welle entkoppelten Offenstellung verstellbar ist. In der Schließstellung ist der erste Verdichter (mechanischer Verdichter) über die Kupplungseinrichtung mit der Welle gekoppelt, sodass der erste Verdichter von der Welle angetrieben wird. Durch dieses Antreiben des ersten Verdichters wird mittels des ersten Verdichters die Luft verdichtet.Such internal combustion engines for motor vehicles, in particular passenger cars, are already well known from the general state of the art and in particular from the production of standard vehicles. The respective internal combustion engine is designed to drive the respective motor vehicle and comprises an air intake through which can flow air intake into at least one, for example, designed as a cylinder combustion chamber of the internal combustion engine. The internal combustion engine further comprises at least one arranged in the intake manifold and mechanically driven by a shaft of the internal combustion engine first compressor for compressing the air. The first compressor is also referred to as a mechanical compressor or mechanical supercharger. The internal combustion engine further comprises at least one coupling device, which is adjustable between at least one closed position coupling the first compressor to the shaft and at least one open position decoupling the first compressor from the shaft. In the closed position, the first compressor (mechanical compressor) is coupled via the coupling device with the shaft, so that the first compressor is driven by the shaft. By this driving of the first compressor, the air is compressed by means of the first compressor.

In der Offenstellung ist der erste Verdichter von der Welle entkoppelt, sodass der erste Verdichter nicht von der Welle angetrieben werden kann. Üblicherweise handelt es sich bei der Welle um eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine, welche über die Abtriebswelle Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens bereitstellt.In the open position, the first compressor is decoupled from the shaft, so that the first compressor can not be driven by the shaft. Usually, the shaft is an output shaft, for example, designed as a crankshaft of the internal combustion engine, which provides torques for driving the motor vehicle via the output shaft.

Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen in dem Ansaugtrakt angeordneten und von einer von Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbaren Turbine eines Abgasturboladers antreibbaren zweiten Verdichter zum Verdichten der Luft. Mit anderen Worten ist der zweite Verdichter, welcher auch als Turboverdichter bezeichnet wird, Bestandteil des Abgasturboladers und demzufolge von der Turbine antreibbar, welche wiederum von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden kann. Dadurch kann im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt werden.Furthermore, the internal combustion engine comprises at least one second compressor arranged in the intake tract and drivable by a turbine of an exhaust gas turbocharger drivable by exhaust gas of the internal combustion engine for compressing the air. In other words, the second compressor, which is also referred to as a turbocompressor, part of the exhaust gas turbocharger and consequently driven by the turbine, which in turn can be driven by the exhaust gas of the internal combustion engine. As a result, energy contained in the exhaust gas can be used to compress the air.

Außerdem umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens eine in dem Ansaugtrakt angeordnete und zumindest von einem Teil der Luft durchströmbare Umgehungsleitung, über welche der erste Verdichter zumindest von dem Teil der Luft umgehbar ist. Dies bedeutet, dass die die Umgehungsleitung durchströmende Luft den ersten Verdichter umgeht und somit nicht mittels des ersten Verdichters verdichtet wird beziehungsweise den ersten Verdichter nicht durchströmt. Darüber hinaus umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens ein zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbares beziehungsweise bewegbares Einstellelement zum Einstellen einer die Umgehungsleitung durchströmenden Menge der Luft. In einer der ersten der Stellungen ist beispielsweise zumindest ein Teilbereich der Umgehungsleitung mittels des Einstellelements fluidisch versperrt, sodass die Luft den mittels Einstellelements versperrten Teilbereich nicht durchströmen kann. In der zweiten Stellung gibt das Einstellelement beispielsweise den in der ersten Stellung fluidisch versperrten Teilbereich frei, sodass dann die Luft den freigegebenen Teilbereich durchströmen kann.In addition, the internal combustion engine comprises at least one bypass line arranged in the intake tract and through which at least part of the air can flow, by way of which the first compressor can be bypassed at least from the part of the air. This means that the air flowing through the bypass line bypasses the first compressor and thus is not compressed by means of the first compressor or does not flow through the first compressor. In addition, the internal combustion engine comprises at least one adjusting element adjustable or movable between at least two positions for setting an amount of the air flowing through the bypass line. In one of the first of the positions, for example, at least one subregion of the bypass line is fluidly blocked by means of the adjusting element, so that the air can not flow through the subregion blocked by the adjusting element. In the second position, the adjusting element releases, for example, the partial area which is fluidly blocked in the first position, so that then the air can flow through the released partial area.

Zudem offenbart die DE 199 12 890 A1 ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einem mechanisch angetriebenen Lader, der über eine Kupplung zu- und abschaltbar und in einer Ladeluftleitung angeordnet ist. Dabei verbindet die Umluftleitung mit Umluftsteller die Saug- und Druckseite des Laders, wobei sich eine Drosselklappe vor dem Lader oder stromabwärts in der Ladeluftleitung befindet. Dabei ist es vorgesehen, dass eine Motorsteuerung die Kupplung und/oder den Umluftsteller mit vorgebbaren Werten für einen Öffnungsgrad und/oder einen Schaltzustand der Kupplung ansteuert und in einem vorgegebenen Teillastbereich der Brennkraftmaschine der Umluftsteller die Umluftleitung schließt, wenn die Kupplung geöffnet ist.In addition, the reveals DE 199 12 890 A1 a method for controlling an internal combustion engine with a mechanically driven supercharger, which is connected via a clutch and switched off and arranged in a charge air line. In this case, the recirculation line connects with the recirculating air to the suction and pressure side of the supercharger, with a throttle valve located in front of the loader or downstream in the charge air line. In this case, it is provided that an engine control activates the clutch and / or the circulating-air regulator with predefinable values for an opening degree and / or a switching state of the clutch, and closes the recirculation air conduit in a predetermined partial-load range of the internal combustion engine when the clutch is open.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.The object of the present invention is to develop such an internal combustion engine of the type mentioned above and to provide a method for operating such an internal combustion engine, that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine dazu ausgebildet ist, die Kupplungseinrichtung und das Einstellelement in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine zu verstellen. Zum Verstellen beziehungsweise Bewegen des Einstellelements ist beispielsweise eine erste Stelleinrichtung vorgesehen, wobei zum Verstellen, das heißt zum Öffnen und Schließen der Kupplungseinrichtung beispielsweise eine zweite Stelleinrichtung vorgesehen ist. Die Stelleinrichtungen sind beispielsweise mit einer Recheneinrichtung, insbesondere mit einer elektronischen Recheneinrichtung, der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt, wobei die elektronische Recheneinrichtung beispielsweise auch als Steuergerät bezeichnet wird. Das Steuergerät kann die Stelleinrichtungen ansteuern, sodass die Stelleinrichtungen mittels des Steuergeräts betreibbar sind. Insbesondere können die Stelleinrichtungen mittels des Steuergeräts gesteuert oder geregelt werden. Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ist das Steuergerät dazu ausgebildet, die Kupplungseinrichtung und das Einstellelement in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere über die jeweiligen Stelleinrichtungen, zu verstellen, sodass beispielsweise die Kupplungseinrichtung in Abhängigkeit von der Drehmomentanforderung geöffnet oder geschlossen und das Einstellelement in Abhängigkeit von der Drehmomentanforderung verstellt beziehungsweise bewegt werden kann.To further develop an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly advantageous operation of the internal combustion engine can be realized, it is provided according to the invention that the internal combustion engine is adapted to adjust the clutch device and the adjusting element in response to a torque request to the internal combustion engine. For adjusting or moving the adjusting element, for example, a first adjusting device is provided, wherein for adjusting, that is, for opening and closing the coupling device, for example, a second adjusting device is provided. The adjusting devices are, for example, coupled to a computing device, in particular to an electronic computing device, of the internal combustion engine, wherein the electronic computing device is also referred to as a control device, for example. The control device can control the adjusting devices, so that the adjusting devices can be operated by means of the control device. In particular, the adjusting devices can be controlled or regulated by means of the control device. In the case of the internal combustion engine according to the invention, the control device is designed to adjust the clutch device and the adjusting element as a function of a torque request to the internal combustion engine, in particular via the respective actuating devices, so that, for example, the clutch device is opened or closed as a function of the torque request and the adjusting element is dependent can be adjusted or moved by the torque request.

Dadurch ist es insbesondere möglich, bei einer steigenden Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine unerwünschte Drehmomenteinbrüche an einer beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden oder besonders gering zu halten, sodass eine steigende Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine in besonders kurzer Zeit befriedigt werden kann. Über die Abtriebswelle stellt die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens bereit. Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ist es insbesondere möglich, den als mechanischen Verdichter beziehungsweise mechanischen Lader ausgebildeten ersten Verdichter durch eine bedarfsgerechte Ansteuerung des beispielsweise als Bypassklappe ausgebildeten Einstellelements zu beschleunigen, wobei diese Beschleunigung insbesondere vor einem zumindest teilweise durch den ersten Verdichter bewirkbaren Ladedruckaufbau erfolgen kann.This makes it possible, in particular, to avoid undesired torque drops on an output shaft of the internal combustion engine designed, for example, as a crankshaft, or to keep it particularly low in the event of an increasing torque demand on the internal combustion engine, so that an increasing torque requirement for the internal combustion engine can be met in a particularly short time. About the output shaft provides the internal combustion engine torques for driving the motor vehicle ready. In the case of the internal combustion engine according to the invention, it is possible, in particular, to accelerate the first compressor designed as a mechanical compressor or mechanical supercharger by a demand-controlled actuation of the setting element, which is designed as a bypass flap, for example, whereby this acceleration can take place, in particular, before a charge pressure build-up can be effected at least partially by the first compressor.

Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, die Kupplungseinrichtung und das Einstellelement, insbesondere über die jeweiligen Stelleinrichtungen, in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung beziehungsweise von Drehmomentanforderungen an die Verbrennungskraftmaschine zu verstellen.The invention also includes a method for operating an internal combustion engine according to the invention. In the context of the method according to the invention, it is provided to adjust the coupling device and the adjusting element, in particular via the respective actuating devices, in response to a torque request or torque requests to the internal combustion engine.

Unter der Drehmomentanforderung ist beispielsweise eine vom Fahrer des Kraftwagens über ein Bedienelement des Kraftwagens an die Verbrennungskraftmaschine gestellte Anforderung hinsichtlich der Bereitstellung eines Drehmoments zum Antreiben des Kraftwagens zu verstehen. Mit anderen Worten umfasst der Kraftwagen beispielsweise ein im Innenraum des Kraftwagens angeordnetes Bedienelement, welches von dem Fahrer des Kraftwagens bedienbar beziehungsweise betätigbar ist. Üblicherweise ist dieses Bedienelement als Pedal beziehungsweise Fahrpedal ausgebildet, wobei der Fahrer mit seinem Fuß das Fahrpedal bedienen beziehungsweise betätigen kann. Der Fahrer kann somit das Bedienelement, insbesondere das Fahrpedal, in unterschiedliche Stellungen bewegen, wobei die jeweilige Stellung mit einem jeweiligen Drehmoment korrespondiert, das von der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ihrer Abzugswelle, bereitzustellen ist, um dadurch den Kraftwagen mittels des von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Drehmoments anzutreiben.Under the torque request, for example, a request made by the driver of the motor vehicle via an operating element of the motor vehicle to the internal combustion engine with respect to the provision of a torque for driving the motor vehicle to understand. In other words, the motor vehicle comprises, for example, a control element which is arranged in the interior of the motor vehicle and which can be operated or actuated by the driver of the motor vehicle. Usually, this control element is designed as a pedal or accelerator pedal, wherein the driver can operate or actuate the accelerator pedal with his foot. The driver can thus move the operating element, in particular the accelerator pedal, into different positions, the respective position corresponding to a respective torque to be provided by the internal combustion engine, in particular its take-off shaft, thereby driving the motor vehicle by means of the torque provided by the internal combustion engine ,

Durch Bewegen des Bedienelements in die unterschiedlichen Stellungen kann somit der Fahrer unterschiedliche Drehmomente von der Verbrennungskraftmaschine anfordern, wobei diese Anforderung als Drehmomentanforderung bezeichnet wird. Bewegt der Fahrer beispielsweise das Bedienelement aus einer ersten Stellung in eine demgegenüber unterschiedliche, zweite Stellung, so kann dadurch eine steigende Drehmomentanforderung eingestellt beziehungsweise bewirkt werden. Darunter ist beispielsweise zu verstehen, dass der Fahrer in der ersten Stellung ein erstes Drehmoment und in der zweiten Stellung des Bedienelements ein gegenüber dem ersten Drehmoment höheres, zweites Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine anfordert.By moving the operating element into the different positions, the driver can thus request different torques from the internal combustion engine, this requirement being referred to as a torque request. For example, if the driver moves the control element from a first position to a different, second position, an increasing torque request can thereby be set or brought about. By this is to be understood, for example, that the driver in the first position, a first torque and in the second position of the control element requests a relation to the first torque higher, second torque from the internal combustion engine.

Da nun die Kupplungseinrichtung und das Einstellelement in Abhängigkeit von der Drehmomentanforderung verstellt werden, kann die Verbrennungskraftmaschine das gegenüber dem ersten Drehmoment höhere, zweite Drehmoment in besonders kurzer Zeit bereitstellen und somit die steigende Drehmomentanforderung besonders schnell befriedigen, sodass sich eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.Since the clutch device and the adjusting element are adjusted as a function of the torque request, the internal combustion engine can provide the second torque which is higher than the first torque in a particularly short time and thus satisfy the increasing torque requirement particularly quickly, so that a particularly advantageous driveability of the internal combustion engine is realized leaves.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description and the following in the Description of figures mentioned and / or shown alone in the figures features and combinations of features can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform, mit einem als mechanischer Lader ausgebildeten ersten Verdichter und mit einem zweiten Verdichter eines Abgasturboladers; 1 a schematic representation of an internal combustion engine according to a first embodiment, with a designed as a mechanical supercharger first compressor and with a second compressor of an exhaust gas turbocharger;

2 eine schematische Darstellung der Verbrennungskraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 2 a schematic representation of the internal combustion engine according to a second embodiment; and

3 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine. 3 a diagram illustrating an operation of the internal combustion engine.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, welcher mittels der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbar ist. Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Zylindergehäuse 12, durch welches eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern 14 gebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner ein in 1 nicht näher dargestelltes Kurbelgehäuse, welches beispielsweise einstückig mit dem Zylindergehäuse 12 ausgebildet ist. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Kurbelgehäuse als separat von dem Zylindergehäuse 12 ausgebildetes und mit dem Zylindergehäuse 12 verbundenes Bauteil ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner eine vorliegend als Kurbelwelle 16 ausgebildete Abtriebswelle, welche an dem Kurbelgehäuse um eine Drehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle 16 ist eine Welle der Verbrennungskraftmaschine 10, wobei die Verbrennungskraftmaschine 10 über die Kurbelwelle 16 Drehmomente zum Antreiben des Kraftwagens bereitstellt. 1 shows in a schematic representation of a whole 10 designated internal combustion engine for a motor vehicle, in particular a passenger car, which by means of the internal combustion engine 10 is drivable. In this case, the internal combustion engine includes 10 a cylinder housing 12 through which a plurality of combustion chambers in the form of cylinders 14 is formed. The internal combustion engine 10 further includes an in 1 not shown in detail crankcase, which, for example, integral with the cylinder housing 12 is trained. Alternatively, it is conceivable that the crankcase as separate from the cylinder housing 12 trained and with the cylinder housing 12 connected component is formed. The internal combustion engine 10 further includes a present as a crankshaft 16 trained output shaft which is rotatably mounted on the crankcase about an axis of rotation relative to the crankcase. The crankshaft 16 is a wave of the internal combustion engine 10 , wherein the internal combustion engine 10 over the crankshaft 16 Torques for driving the motor vehicle provides.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner einen von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 18, mittels welchem die Luft in die Zylinder 14 geführt wird. Hierbei ist in dem Ansaugtrakt 18 ein von der Luft durchströmbarer Luftfilter 20 angeordnet, mittels welchem die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft gefiltert wird. In Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt 18 ist stromab des Luftfilters 20 ein Erfassungselement 22 angeordnet, mittels welchem ein den Ansaugtrakt 18 durchströmende Menge der Luft erfasst wird. Das Erfassungselement 22 ist beispielsweise als Heißfilm-Luftmassenmesser (HFM) ausgebildet.The internal combustion engine 10 further comprises an air-flowable intake tract 18 by means of which the air in the cylinders 14 to be led. Here is in the intake 18 an air filter through which air can flow 20 arranged, by means of which the intake tract 18 air flowing through is filtered. In the flow direction of the air through the intake tract 18 is downstream of the air filter 20 a detection element 22 arranged, by means of which a the intake tract 18 flowing through amount of air is detected. The detection element 22 is designed for example as a hot-film air mass meter (HFM).

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst einen in dem Ansaugtrakt 18 angeordneten und von der Kurbelwelle 16 mechanisch antreibbaren ersten Verdichter 24 zum Verdichten zumindest eines Teils der den Ansaugtrakt 18 durchströmenden Luft. Der erste Verdichter 24 wird auch als mechanischer Verdichter oder mechanischer Lader (ML) bezeichnet, da er von der Kurbelwelle 16 und somit mechanisch antreibbar ist. Dem mechanischen Lader ist eine Kupplungseinrichtung 26 zugeordnet, welche auch als Kupplung bezeichnet wird. Die Kupplung ist zwischen wenigstens einer den ersten Verdichter 24 mit der Kurbelwelle 16 koppelnden Schließstellung und wenigstens einer den ersten Verdichter 24 von der Kurbelwelle 16 entkoppelnden Offenstellung verstellbar. In der Schließstellung ist der mechanische Lader über die Kupplung (Kupplungseinrichtung 26) mit der Kurbelwelle 16 gekoppelt, sodass der mechanische Lader über die Kupplung von der Kurbelwelle 16 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Durch das Antreiben des mechanischen Laders wird mittels des mechanischen Laders zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 18 durchströmenden Luft verdichtet. In der Offenstellung der Kupplung ist der mechanische Lader von der Kurbelwelle 16 entkoppelt, sodass der mechanische Lader nicht von der Kurbelwelle 16 angetrieben wird beziehungsweise angetrieben werden kann.The internal combustion engine 10 includes one in the intake tract 18 arranged and from the crankshaft 16 mechanically drivable first compressor 24 for compressing at least part of the intake tract 18 flowing air. The first compressor 24 Also referred to as a mechanical compressor or mechanical supercharger (ML), as it comes from the crankshaft 16 and thus is mechanically drivable. The mechanical loader is a coupling device 26 assigned, which is also referred to as a clutch. The clutch is between at least one of the first compressor 24 with the crankshaft 16 coupling closed position and at least one of the first compressor 24 from the crankshaft 16 decoupling open position adjustable. In the closed position, the mechanical loader via the clutch (clutch device 26 ) with the crankshaft 16 coupled so that the mechanical loader via the clutch from the crankshaft 16 is driven or driven. By driving the mechanical supercharger is at least a part of the intake by means of the mechanical supercharger 18 compressed air flowing through. In the open position of the clutch is the mechanical loader of the crankshaft 16 decoupled so that the mechanical loader is not off the crankshaft 16 is driven or can be driven.

Darüber hinaus ist in dem Ansaugtrakt 18 ein zweiter Verdichter 28 zum Verdichten zumindest eines Teils der den Ansaugtrakt 18 durchströmenden Luft angeordnet, wobei der zweite Verdichter 28 von einer von Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10 antreibbaren Turbine 30 eines Abgasturboladers 32 antreibbar ist. Dies bedeutet, dass der zweite Verdichter 28 und die Turbine 30 Komponenten beziehungsweise Bestandteile des Abgasturboladers 32 sind.In addition, in the intake tract 18 a second compressor 28 for compressing at least part of the intake tract 18 arranged through the air, wherein the second compressor 28 of one of exhaust gas of the internal combustion engine 10 drivable turbine 30 an exhaust gas turbocharger 32 is drivable. This means that the second compressor 28 and the turbine 30 Components or components of the exhaust gas turbocharger 32 are.

Den Zylindern 14 werden Luft und Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff, zugeführt. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist beispielsweise als Dieselmotor oder Ottomotor ausgebildet, sodass es sich bei dem Kraftstoff, insbesondere flüssigen Kraftstoff, um Dieselkraftstoff oder Benzin handelt. Durch das Zuführen von Kraftstoff und Luft in die Zylinder 14 entsteht in den Zylindern 14 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches auch als Gemisch bezeichnet wird. Das Gemisch wird verbrannt, wodurch die Kurbelwelle 16 angetrieben wird. Ferner resultiert aus dem Verbrennen des Gemisches Abgas.The cylinders 14 Air and fuel, in particular liquid fuel, are supplied. The internal combustion engine 10 is designed for example as a diesel engine or gasoline engine, so that it is the fuel, in particular liquid fuel, diesel fuel or gasoline. By feeding fuel and air into the cylinders 14 arises in the cylinders 14 a fuel-air mixture, which is also referred to as a mixture. The mixture is burned, causing the crankshaft 16 is driven. Furthermore, the combustion of the mixture results in exhaust gas.

Hierbei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 34, mittels welchem das Abgas aus den Zylindern 14 abgeführt wird. Dabei ist Turbine 30 in dem Abgastrakt 34 angeordnet und kann von zumindest einem Teil des den Abgastrakt 34 durchströmenden Abgases angetrieben werden.In this case, the internal combustion engine comprises 10 a permeable by the exhaust gas exhaust tract 34 , by means of which the exhaust gas from the cylinders 14 is dissipated. This is turbine 30 in the exhaust tract 34 arranged and can from at least part of the exhaust tract 34 be driven by flowing exhaust gas.

Der Turbine 30 ist eine Umgehungseinrichtung 36 zugeordnet. Die Umgehungseinrichtung 36 umfasst wenigstens eine Umgehungsleitung 38, über welche die Turbine 30 von zumindest einem Teil des Abgastrakts 34 durchströmenden Abgases zu umgehen ist. Dies bedeutet, dass das die Umgehungsleitung 38 durchströmende Abgas nicht durch die Turbine 30 strömt und demzufolge nicht die Turbine 30 antreibt. Die Umgehungseinrichtung 36 umfasst ferner ein Ventilelement 40, mittels welchem eine die Umgehungsleitung 38 durchströmende Menge des Abgases einstellbar ist. Das Ventilelement 40 wird auch als Waste-Gate (WG) bezeichnet.The turbine 30 is a bypass device 36 assigned. The bypass device 36 includes at least one bypass line 38 over which the turbine 30 of at least part of the exhaust tract 34 flowing through exhaust gas is to be avoided. This means that the bypass line 38 exhaust gas flowing through the turbine 30 flows and therefore not the turbine 30 drives. The bypass device 36 further comprises a valve element 40 by means of which one the bypass line 38 flowing through amount of the exhaust gas is adjustable. The valve element 40 is also referred to as waste gate (WG).

In Strömungsrichtung des Abgases durch den Abgastrakt 34 ist stromab der Turbine 30 wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 42 zum Nachbehandeln des Abgases angeordnet. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung 42 umfasst beispielsweise einen Katalysator, welcher beispielsweise als 3-Wege-Katalysator ausgebildet sein kann.In the flow direction of the exhaust gas through the exhaust tract 34 is downstream of the turbine 30 at least one exhaust aftertreatment device 42 arranged for post-treatment of the exhaust gas. The exhaust aftertreatment device 42 includes, for example, a catalyst which may be formed, for example, as a 3-way catalyst.

1 zeigt eine erste Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10. Bei dieser ersten Ausführungsform ist der zweite Verdichter 28 in Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt 18 stromauf des ersten Verdichters 24 angeordnet. Durch das Antreiben des zweiten Verdichters 28 wird zumindest ein Teil der den Ansaugtrakt 18 durchströmenden Luft verdichtet. Durch dieses Verdichten der Luft wird die Luft erwärmt. Zur Realisierung eines besonders hohen Aufladegrads ist in Strömungsrichtung der Luft stromab des Verdichters 28 auf stromauf des Verdichters 24 eine erste Kühleinrichtung in Form eines ersten Ladeluftkühlers 44 angeordnet, mittels welchem die durch den Verdichter 28 verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt wird. 1 shows a first embodiment of the internal combustion engine 10 , In this first embodiment, the second compressor is 28 in the flow direction of the air through the intake tract 18 upstream of the first compressor 24 arranged. By driving the second compressor 28 will be at least part of the intake system 18 compressed air flowing through. By compressing the air, the air is heated. To realize a particularly high degree of supercharging, the air downstream of the compressor is in the flow direction 28 on upstream of the compressor 24 a first cooling device in the form of a first charge air cooler 44 arranged, by means of which by the compressor 28 compressed and thus heated air is cooled.

Stromab des Verdichters 24 ist in dem Ansaugtrakt 18 eine zweite Kühleinrichtung in Form eines zweiten Ladeluftkühlers 46 angeordnet. Auch durch das durch den Verdichter 24 bewirkte Verdichten der Luft wird die Luft erwärmt. Um einen besonders hohen Aufladegrad zu realisieren, wird die mittels des Verdichters 24 verdichtete und dadurch erwärmte Luft mittels des Ladeluftkühlers 46 gekühlt.Downstream of the compressor 24 is in the intake tract 18 a second cooling device in the form of a second intercooler 46 arranged. Also by the through the compressor 24 caused air compression, the air is heated. In order to realize a particularly high degree of supercharging, the by means of the compressor 24 compressed and thereby heated air by means of the intercooler 46 cooled.

Die den Ansaugtrakt 18 durchströmende und beispielsweise verdichtete Luft wird den Zylindern 14 über jeweilige Einlasskanäle zugeführt. Dies bedeutet, dass die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft die Einlasskanäle durchströmen und von den Einlasskanälen in den Zylinder 14 einströmen kann. Dabei ist dem jeweiligen Einlasskanal in Gaswechselventil in Form eines Einlassventils zugeordnet. Das jeweilige Einlassventil ist zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar. In der Schließstellung des jeweiligen Einlassventils ist der zu dem jeweiligen Einlassventil gehörende Einlasskanal mittels des zugehörigen Einlassventils fluidisch versperrt, sodass die Luft nicht über den Einlasskanal in den Zylinder 14 einströmen kann. In der jeweiligen Offenstellung gibt das jeweilige Einlassventil den jeweils zugehörigen Einlasskanal frei, sodass die den Einlasskanal durchströmende Luft aus dem Einlasskanal aus- und in den jeweiligen Zylinder 14 einströmen kann.The intake tract 18 flowing through and compressed air, for example, the cylinders 14 supplied via respective inlet channels. This means that the intake tract 18 air flowing through the inlet channels and from the inlet channels into the cylinder 14 can flow in. In this case, the respective inlet channel is assigned to a gas exchange valve in the form of an inlet valve. The respective inlet valve is movable between a closed position and at least one open position, in particular translationally. In the closed position of the respective inlet valve, the inlet channel belonging to the respective inlet valve is fluidly blocked by means of the associated inlet valve, so that the air does not flow into the cylinder via the inlet channel 14 can flow in. In the respective open position, the respective inlet valve releases the respective associated inlet channel, so that the air flowing through the inlet channel out of the inlet channel and into the respective cylinder 14 can flow in.

Stromab des Verdichters 24 und vorliegend stromab des Ladeluftkühlers 46 ist in dem Ansaugtrakt 18 eine Drosselklappe 48 angeordnet, mittels welcher beispielsweise eine den Ansaugtrakt 18 durchströmende beziehungsweise in die Zylinder 14 einströmende Menge der Luft einstellbar ist.Downstream of the compressor 24 and in the present case downstream of the intercooler 46 is in the intake tract 18 a throttle 48 arranged, by means of which, for example, a the intake tract 18 flowing through or into the cylinder 14 inflowing amount of air is adjustable.

Auch dem Verdichter 24 ist eine Umgehungseinrichtung 50 zugeordnet. Im Gegensatz zur Umgehungseinrichtung 36, welche im Abgastrakt 34 angeordnet ist, ist die Umgehungseinrichtung 50 im Ansaugtrakt 18 angeordnet. Die Umgehungseinrichtung 50 umfasst dabei wenigstens eine Umgehungsleitung 52, welche zumindest von einem Teil der den Ansaugtrakt 18 durchströmenden Luft durchströmbar ist. Dabei ist der erste Verdichter 24 über die Umgehungsleitung 52 zumindest von dem die Umgehungsleitung 52 durchströmenden Teil der Luft umgehbar. Mit anderen Worten umgeht die die Umgehungsleitung 52 durchströmende Luft den ersten Verdichter 24 und durchströmt somit nicht durch den ersten Verdichter 24 und wird demzufolge nicht mittels des ersten Verdichters 24 verdichtet.Also the compressor 24 is a bypass device 50 assigned. In contrast to the bypass device 36 , which in the exhaust tract 34 is arranged, the bypass device 50 in the intake tract 18 arranged. The bypass device 50 includes at least one bypass line 52 which is at least part of the intake tract 18 through which air can flow. This is the first compressor 24 over the bypass 52 at least of which the bypass 52 by-passing part of the air bypass. In other words, bypasses the bypass 52 air flowing through the first compressor 24 and thus does not flow through the first compressor 24 and is therefore not by means of the first compressor 24 compacted.

Die Umgehungseinrichtung 50 umfasst ferner ein Einstellelement, welches als Bypassklappe 54 bezeichnet wird. Die Bypassklappe 54 ist zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Stellungen verstellbar, insbesondere verschwenkbar. Mit anderen Worten kann die Bypassklappe 54 zwischen den wenigstens zwei Stellungen bewegt, insbesondere verschwenkt, werden. Mittels der Bypassklappe 54 ist eine die Umgehungsleitung 52 durchströmende Menge der Luft einstellbar. Beispielsweise ist die Bypassklappe 54 zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar. In der Schließstellung ist beispielsweise zumindest ein von der Luft durchströmbarer Teilbereich, insbesondere der Umgehungsleitung 52, durch die Bypassklappe 54 fluidisch versperrt, sodass die Luft nicht durch den durch die Bypassklappe 54 versperrten Teilbereich strömen kann. In ihrer Offenstellung gibt die Bypassklappe 54 den Teilbereich beispielsweise frei, sodass die Luft durch den freigegebenen Teilbereich strömen kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Umgehungsleitung 52 in der Schließstellung der Bypassklappe 54 mittels der Bypassklappe 54 fluidisch versperrt ist, sodass – gegebenenfalls bis auf etwaige Leckagen – in der Schließstellung der Bypassklappe 54 keine Luft durch die Umgehungsleitung 52 strömen kann. Somit strömen in der Schließstellung der Bypassklappe 54 zumindest im Wesentlichen die gesamte den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft durch den mechanischen Lader (erster Verdichter 24).The bypass device 50 further comprises a setting element, which serves as a bypass flap 54 referred to as. The bypass flap 54 is adjustable between at least two mutually different positions, in particular pivotable. In other words, the bypass flap 54 moved between the at least two positions, in particular pivoted, be. By means of the bypass flap 54 is one the bypass line 52 adjustable amount of air adjustable. For example, the bypass flap 54 adjustable between a closed position and at least one open position. In the closed position, for example, at least one sub-region through which air can flow, in particular the bypass line 52 through the bypass flap 54 fluidly obstructed so that the air does not pass through the bypass flap 54 locked portion can flow. In its open position gives the bypass flap 54 For example, the sub-area free, so that the air can flow through the shared sub-area. Preferably, it is provided that the bypass line 52 in the closed position of bypass damper 54 by means of the bypass flap 54 is fluidly locked, so - if necessary, except for any leaks - in the closed position of the bypass valve 54 no air through the bypass 52 can flow. Thus flow in the closed position of the bypass valve 54 at least essentially the whole of the intake tract 18 air flowing through the mechanical loader (first compressor 24 ).

Beispielsweise ist der Kupplungseinrichtung 26 eine erste Stelleinrichtung und der Bypassklappe 54 eine zweite Stellungeinrichtung zugeordnet. Die jeweilige Stelleinrichtung ist beispielsweise als Aktor ausgebildet, wobei die Kupplung mittels der ersten Stelleinrichtung und die Bypassklappe 54 mittels der zweiten Stelleinrichtung verstellbar beziehungsweise bewegbar ist.For example, the coupling device 26 a first adjusting device and the bypass flap 54 associated with a second position device. The respective adjusting device is designed, for example, as an actuator, wherein the coupling by means of the first adjusting device and the bypass flap 54 is adjustable or movable by means of the second adjusting device.

Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 beispielsweise eine in den Figuren nicht gezeigte Recheneinrichtung, welche insbesondere als elektronische Recheneinrichtung ausgebildet ist. Die elektronische Recheneinrichtung wird auch als Steuergerät bezeichnet. Das Steuergerät kann die Stelleinrichtungen ansteuern, sodass die Stelleinrichtungen mittels des Steuergeräts ansteuerbar beziehungsweise betreibbar, insbesondere regelbar oder steuerbar, sind.Furthermore, the internal combustion engine comprises 10 For example, a computing device, not shown in the figures, which is designed in particular as an electronic computing device. The electronic computing device is also referred to as a control device. The control device can control the adjusting devices, so that the adjusting devices can be controlled or operated, in particular controlled or controlled, by means of the control device.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 zu realisieren, ist die Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere das Steuergerät, dazu ausgebildet, die Kupplungseinrichtung 26 und die Bypassklappe 54, insbesondere über die jeweiligen Stelleinrichtungen, in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine 10 zu verstellen.Now to a particularly advantageous operation of the internal combustion engine 10 to realize is the internal combustion engine 10 , in particular the control unit, adapted to the coupling device 26 and the bypass flap 54 , in particular via the respective adjusting devices, in response to a torque request to the internal combustion engine 10 to adjust.

Im Innenraum des Kraftwagens ist beispielsweise wenigstens ein Bedienelement angeordnet, welches beispielsweise als Pedal beziehungsweise Fahrpedal ausgebildet ist. Der Fahrer des Kraftwagens kann das Fahrpedal bedienen und somit betätigen. Insbesondere kann der Fahrer über seinen Fuß das Fahrpedal betätigen und dadurch beispielsweise in unterschiedliche Stellungen bewegen. Die jeweilige Stellung des Fahrpedals korrespondiert mit einem jeweiligen Drehmoment, das von der Verbrennungskraftmaschine 10 über die Kurbelwelle 16 bereitzustellen ist, um dadurch den Kraftwagen mittels des über die Kurbelwelle 16 bereitgestellten Drehmoments anzutreiben. Somit korrespondiert die jeweilige Stellung des Fahrpedals mit einer jeweiligen Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine 10, sodass der Fahrer durch Bewegen des Fahrpedals in die unterschiedlichen Stellungen unterschiedliche Drehmomentanforderungen an die Verbrennungskraftmaschine 10 stellen kann.In the interior of the motor vehicle, for example, at least one control element is arranged, which is designed for example as a pedal or accelerator pedal. The driver of the motor vehicle can operate the accelerator pedal and thus operate. In particular, the driver can actuate the accelerator pedal via his foot and thereby move, for example, into different positions. The respective position of the accelerator pedal corresponds to a respective torque, that of the internal combustion engine 10 over the crankshaft 16 is to be provided to thereby the motor vehicle by means of the crankshaft 16 to propel provided torque. Thus, the respective position of the accelerator pedal corresponds to a respective torque request to the internal combustion engine 10 so that the driver by moving the accelerator pedal in the different positions different torque requirements for the internal combustion engine 10 can make.

Im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 ist es somit vorgesehen, die Kupplungseinrichtung 26 und die Bypassklappe 54, insbesondere über die jeweiligen Stelleinrichtungen, in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine 10 zu verstellen.As part of a method for operating the internal combustion engine 10 It is thus intended, the coupling device 26 and the bypass flap 54 , in particular via the respective adjusting devices, as a function of the respective torque request to the internal combustion engine 10 to adjust.

Der Verbrennungskraftmaschine 10 liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Bedingt durch den ungebrochenen Trend des sogenannten Downsizings werden herkömmliche Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Ottomotoren von Personenkraftwagen, durch Motoren kleineren Hubraums mit innerer Gemischbildung (Direkteinspritzung) und Aufladung ersetzt, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.The internal combustion engine 10 In particular, the following recognition is based: Due to the unbroken trend of so-called downsizing conventional internal combustion engines, especially gasoline engines of passenger cars, replaced by engines with smaller displacement with internal mixture formation (direct injection) and supercharging to reduce fuel consumption.

Bei der Aufladung der Verbrennungskraftmaschine mittels Abgasturboaufladung sind das Ansprechverhalten des Abgasturboladers und der Aufbau eines hohen Ladedrucks bei niedriger Motordrehzahl ein wesentliches Kriterium bei der Auslegung des Gesamtsystems. Während für den Ladedruckaufbau bei niedriger Motordrehzahl insbesondere Abgasturbolader kleiner Größe geeignet sind, ist zur Darstellung einer hohen Nennleistung ein größerer Abgasturbolader zu bevorzugen. Der daraus resultierende Zielkonflikt führt zu der Notwendigkeit, einen geeigneten Kompromiss hinsichtlich der Aufladeeinheit zu finden. Dieses Vorgehen wird mit steigender spezifischer Leistung der Verbrennungskraftmaschine – beispielsweise mit weiterem Downsizing – deutlich schwieriger, da die erforderliche Spreizung des Aufladesystems deutlich ansteigt. Das Aufladesystem wird auch als Aufladeeinheit bezeichnet und ist beispielsweise durch die Verdichter 24 und 28 gebildet. Mit anderen Worten wird das Aufladesystem genutzt, um die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft zu verdichten, was auch als Aufladen der Verbrennungskraftmaschine 10 bezeichnet wird. Dabei ist es möglich, die Luft mittels der Verdichter 24 und 28 auf einen vorgebbaren Ladedruck zu verdichten, sodass die den Ladedruck aufweisende Luft in die Zylinder 14 einströmt.When charging the internal combustion engine by means of turbocharging the response of the exhaust gas turbocharger and the construction of a high boost pressure at low engine speed are an essential criterion in the design of the overall system. While exhaust gas turbochargers of small size are particularly suitable for boost pressure buildup at low engine speed, a larger exhaust gas turbocharger is preferable for displaying a high nominal power. The resulting conflict of objectives leads to the need to find a suitable compromise with respect to the charger. This procedure becomes more difficult with increasing specific power of the internal combustion engine - for example, with further downsizing - because the required spread of the supercharging system increases significantly. The charging system is also referred to as a charging unit and is for example by the compressor 24 and 28 educated. In other words, the supercharging system is used to control the intake tract 18 Compressing air flowing through, which also as charging the internal combustion engine 10 referred to as. It is possible, the air by means of the compressor 24 and 28 to compress to a specifiable boost pressure, so that the charge pressure having air in the cylinder 14 flows.

Eine Möglichkeit, den oben genannten Zielkonflikt zu lösen, stellt die Darstellung einer zweistufigen Aufladeeinheit dar, die wenigstens einen mechanischen Verdichter und wenigstens einen Abgasturbolader umfasst. Mit anderen Worten ist durch die Verdichter 24 und 28 eine zweistufige Aufladung, das heißt eine zweistufige Aufladeeinheit beziehungsweise ein zweitstufiges Aufladesystem geschaffen, da die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft beispielsweise mittels des Verdichters 28 auf einer ersten Stufe und mittels des Verdichters 24 auf einer zweiten Stufe verdichtet werden kann. Bei der ersten Ausführungsform ist der mechanische Lader stromab des Verdichters 28 angeordnet.One way to solve the above-mentioned conflict of objectives is the representation of a two-stage charging unit comprising at least one mechanical compressor and at least one exhaust gas turbocharger. In other words, through the compressor 24 and 28 a two-stage charging, that is, a two-stage charger or a two-stage charging system created because the the intake tract 18 flowing air, for example by means of the compressor 28 on a first stage and by means of the compressor 24 can be compressed on a second level. In the first embodiment, the mechanical supercharger is downstream of the compressor 28 arranged.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verbrennungskraftmaschine 10, bei welcher der mechanische Lader bezogen auf die Strömungsrichtung der Luft durch den Ansaugtrakt 18 stromauf des Verdichters 28 angeordnet ist. Bei niedrigen Drehzahlen unterstützt der mechanische Lader den Ladedruckaufbau, was schlussendlich dazu führt, dass die Verbrennungskraftmaschine 10 über die Kurbelwelle 16 ein sehr hohes Drehmoment zum Antreiben des Kraftwagens bereitstellen kann. 2 shows a second embodiment of the internal combustion engine 10 in which the mechanical loader with respect to the flow direction of the air through the intake 18 upstream of the compressor 28 is arranged. At low speeds, the mechanical supercharger supports the boost pressure buildup, which ultimately leads to the internal combustion engine 10 over the crankshaft 16 can provide a very high torque for driving the motor vehicle.

Da die Antriebsleistung zum Antreiben des mechanischen Laders von der Verbrennungskraftmaschine 10 selbst aufgebracht werden muss, kann der mechanische Lader mittels der Kupplung von der Kurbelwelle 16 getrennt werden, sodass beispielsweise im Bereich höherer Drehzahlen bei hoher Last oder generell bei niedriger Last keine Antriebsleistung für den mechanischen Lader von der Verbrennungskraftmaschine 10 bereitgestellt werden muss, wodurch folglich der Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann.Since the driving power for driving the mechanical supercharger of the internal combustion engine 10 itself must be applied, the mechanical loader can by means of the coupling of the crankshaft 16 be disconnected, so that, for example in the range of higher speeds at high load or generally at low load no drive power for the mechanical supercharger of the internal combustion engine 10 must be provided, which consequently fuel consumption can be reduced.

Bei einer Drehmomentanforderung, insbesondere bei einer steigenden Drehmomentanforderung, wird die zunächst geöffnete Kupplung geschlossen, das heißt in die Schließstellung verstellt, wodurch der mechanische Lader über die Kurbelwelle 16 angetrieben und dadurch beschleunigt wird, um schließlich den Ladedruck aufzubauen. Bedingt durch das Trägheitsmoment des mechanischen Laders führt das Schließen der Kupplung, was auch als Einkupplungsvorgang bezeichnet wird, zu Drehmomentschwankungen an der Kurbelwelle 16 und zu Verschleißerscheinungen an der Kupplung. Mit steigendem Ladedruckbedarf durch den mechanischen Lader steigt zwangsläufig dessen Baugröße. In der Folge steigen das Massenträgheitsmoment und die Amplitude des Drehmomenteinbruchs beim Zuschalten des mechanischen Laders. Eine großzügigere Dimensionierung der Kupplung geht damit ebenfalls einher.In a torque request, in particular with an increasing torque request, the initially opened clutch is closed, that is moved into the closed position, whereby the mechanical supercharger via the crankshaft 16 is driven and thereby accelerated to finally build the boost pressure. Due to the moment of inertia of the mechanical supercharger, the closing of the clutch, which is also referred to as the clutch engagement, leads to torque fluctuations on the crankshaft 16 and signs of wear on the coupling. With increasing boost pressure demand by the mechanical loader inevitably increases its size. As a result, the mass moment of inertia and the amplitude of the torque drop increase when the mechanical supercharger is switched on. A more generous dimensioning of the clutch is also accompanied by this.

Folglich besteht der Bedarf, die Beschleunigung des mechanischen Laders beim Schließen der Kupplung zu optimieren, um den Drehmomenteinbruch an der Kurbelwelle 16 zu reduzieren und die Kupplung besonders klein dimensionieren zu können.Consequently, there is a need to optimize the acceleration of the mechanical supercharger when closing the clutch to the torque drop on the crankshaft 16 to reduce and dimension the coupling particularly small.

Zur Lösung dieser Problemstellung sind unterschiedliche Konzepte bekannt, welche vorwiegend die Bauform des mechanischen Laders und/oder den Einkupplungsvorgang betreffen. Um beispielsweise den Drehmomenteinbruch infolge des Beschleunigens des mechanischen Laders zu reduzieren, wird dessen Massenträgheitsmoment reduziert. Dies kann bei identischem Übersetzungsverhältnis zwischen der Kurbelwelle 16 und dem mechanischen Lader durch eine Reduktion des Massenträgheitsmoments der rotierenden Teile selbst erfolgen. Alternativ oder zusätzlich lässt sich die Bauform des mechanischen Laders dahingehend verändern, dass dieser zur Bereitstellung des gewünschten Ladedrucks ein geringeres Übersetzungsverhältnis zwischen dem mechanischen Lader und der Kurbelwelle 16 benötigt, sodass dadurch der Drehmomenteinbruch reduziert werden kann.To solve this problem different concepts are known, which mainly relate to the design of the mechanical supercharger and / or the coupling operation. For example, to reduce the torque dip due to the acceleration of the mechanical supercharger, its mass moment of inertia is reduced. This can be done with identical gear ratio between the crankshaft 16 and the mechanical loader by reducing the mass moment of inertia of the rotating parts themselves. Alternatively or additionally, the design of the mechanical supercharger can be modified in such a way that it provides a lower transmission ratio between the mechanical supercharger and the crankshaft in order to provide the desired supercharging pressure 16 required, so that the torque drop can be reduced.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Ansteuerung der Kupplung zur Übertragung des Drehmoments von der Kurbelwelle 16 an den mechanischen Lader in geeigneter Weise zu verändern, um den Drehmomenteinbruch zu reduzieren. Diesbezüglich kann beispielsweise ein langsames Einkuppeln, das heißt Schließen der Kupplung, mit zeitweise schleifender Kupplung und/oder eine getaktete Ansteuerung durchgeführt werden. Beides wirkt sich jedoch negativ auf die Dynamik aus, da beide Vorgehen die Beschleunigung des mechanischen Laders deutlich verlangsamen.Alternatively or additionally, it is possible to control the clutch for transmitting the torque from the crankshaft 16 to change the mechanical loader in a suitable manner to reduce the torque drop. In this regard, for example, a slow engagement, that is closing the clutch, with intermittent sliding clutch and / or a clocked control can be performed. Both, however, have a negative effect on the dynamics, since both procedures significantly slow down the acceleration of the mechanical supercharger.

Ferner ist es möglich, bei geöffneter Kupplung, das heißt während sich die Kupplung (Kupplungseinrichtung 26) in ihrer Offenstellung befindet, die Bypassklappe 54 zu schließen. Mit anderen Worten ist es möglich, dass sich die Bypassklappe 54 in ihrer Schließstellung befindet, während sich die Kupplung in ihrer Offenstellung befindet. Die Bypassklappe 54 wird auch als Umluftklappe bezeichnet und dient beispielsweise dem Einstellen, insbesondere dem Steuern, des Ladedrucks an dem als mechanische Verdichtereinheit ausgebildeten mechanischen Lader. Die Bypassklappe 54 kann bei geöffneter Kupplung geschlossen werden, sodass der gesamte Luftmassenstrom den nicht angetriebenen mechanischen Lader durchströmt. Dadurch wird der mechanische Lader bis zu einer bestimmten Drehzahl beschleunigt, ohne ihn – beispielsweise über einen Riementrieb – von der Kurbelwelle 16 anzutreiben, sodass keine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs zu verzeichnen ist. Bei einer Drehmomentanforderung, insbesondere bei einer steigenden Drehmomentanforderung, erfolgt die Ansteuerung der Kupplung, wobei die Kupplung geschlossen wird und die Differenzdrehzahl zwischen der Kurbelwelle 16 und dem mechanischen Lader durch die bereits geschlossene Bypassklappe 54 deutlich geringer ist. Die Strategie des Schließens der Bypassklappe 54 bei geöffneter Kupplung zur Beschleunigung des mechanischen Laders infolge einer Durchströmung desselben wird im Folgenden als Prespinning bezeichnet.It is also possible, with the clutch open, that is, while the clutch (clutch device 26 ) is in its open position, the bypass flap 54 close. In other words, it is possible for the bypass flap 54 in its closed position while the clutch is in its open position. The bypass flap 54 is also referred to as recirculation damper and serves, for example, the setting, in particular the control, of the boost pressure on the designed as a mechanical compressor unit mechanical loader. The bypass flap 54 can be closed with the clutch open, so that the entire air mass flow flows through the non-driven mechanical loader. As a result, the mechanical supercharger is accelerated up to a certain speed, without it - for example, via a belt drive - from the crankshaft 16 to drive so that no increase in fuel consumption is recorded. In a torque request, in particular with an increasing torque request, the control of the clutch takes place, wherein the clutch is closed and the differential speed between the crankshaft 16 and the mechanical loader through the already closed bypass flap 54 is significantly lower. The strategy of closing the bypass flap 54 when the clutch is open to accelerate the mechanical loader as a result of a flow through the same is hereinafter referred to as Prespinning.

Im Bereich niedriger Lasten wird zunächst die Bypassklappe 54 bei geöffneter Kupplung geschlossen und der Luftmassenstrom durchströmt den mechanischen Lader, wodurch dieser beschleunigt wird. Bei einer Drehmomentanforderung, insbesondere bei einer steigenden Drehmomentanforderung, sollte die Ansteuerung der Bypassklappe 54 jedoch anders erfolgen.In the area of low loads, the bypass flap is first 54 closed when the clutch is open and the air mass flow flows through the mechanical charger, which is accelerated. In a torque request, in particular with an increasing torque request, the Control of the bypass flap 54 but done differently.

Der mechanische Lader weist einen Austritt auf, über welchen die den mechanischen Lader durchströmende Luft aus dem mechanischen Lader ausströmt. Dieser Austritt wird im Folgenden auch als Verdichteraustritt bezeichnet. Bei der zweistufig mittels des mechanischen Laders und mittels des Verdichters 28 aufgeladenen beziehungsweise aufladbaren Verbrennungskraftmaschine 10 ist das sich zwischen dem Verdichteraustritt – je nach Aufbau des mechanischen Laders oder des Abgasturboladers 32 – und den Einlassventilen der Verbrennungskraftmaschine 10 befindende Volumen deutlich größer als bei einstufig mittels eines mechanischen Laders aufgeladenen Motoren. Die Folge ist, dass der sich innerhalb dieses Volumens infolge des Prespinnings einstellende Unterdruck bei einer steigenden Drehmomentanforderung und dem sofortigen Schließen der Kupplung zunächst auf Umgebungsdruck erhöht werden muss, bevor auf einen geforderten Ladedruck verdichtet werden kann. Somit reduziert sich bei einer steigenden Drehmomentanforderung zunächst das Drehmoment an der Kurbelwelle 16 beim Durchführen des Prespinnings, bevor der eigentliche Drehmomentaufbau, das heißt das Befriedigen der steigenden Drehmomentanforderung beginnt. Schlussendlich erweist sich eine konventionelle Prespinningstrategie bei zweistufiger Aufladung im Vergleich zum Betrieb ohne Prespinning als nachteilig.The mechanical supercharger has an outlet, via which the air flowing through the mechanical supercharger flows out of the mechanical supercharger. This outlet is referred to below as the compressor outlet. At two-stage by means of the mechanical supercharger and by means of the compressor 28 charged or rechargeable internal combustion engine 10 This is between the compressor outlet - depending on the structure of the mechanical supercharger or the exhaust gas turbocharger 32 - And the intake valves of the internal combustion engine 10 Volumes significantly higher than in single-stage charged by a mechanical supercharger engines. The consequence is that the negative pressure which arises within this volume as a result of prespinning must first be increased to ambient pressure with an increasing torque requirement and the immediate closing of the clutch, before it can be compressed to a required charge pressure. Thus, with an increasing torque request, the torque on the crankshaft first reduces 16 when performing the prespinning, before the actual torque build-up, that is, the satisfaction of the increasing torque request begins. Finally, a conventional prespinning strategy with two-stage charging proves to be disadvantageous compared to operation without prespinning.

Beim Beschleunigen des mechanischen Laders hat das Volumen ebenfalls negative Auswirkungen, da sich der zur Beschleunigung notwendige Unterdruck nach dem mechanischen Lader zunächst einstellen muss. Mit größerem Volumen steigt die dazu notwendige Zeit, wodurch eine spontane Beschleunigung des mechanischen Laders durch Prespinning nicht möglich ist. So benötigt beispielsweise eine Beschleunigung des mechanischen Laders mittels Prespinning auf eine Drehzahl von 4000 Umdrehungen pro Minute circa 0,5 Sekunden, wobei die Beschleunigung mittels der Kupplung auf die dreifache Drehzahl nur einen Bruchteil dieser Zeitspanne bedarf. Ferner kommt es zu einem deutlichen Drehmomenteinbruch an der Kurbelwelle 16.When accelerating the mechanical supercharger, the volume also has negative effects, since the vacuum required for acceleration must first be set after the mechanical supercharger. With a larger volume, the necessary time increases, whereby spontaneous acceleration of the mechanical supercharger by prespinning is not possible. For example, an acceleration of the mechanical supercharger by means of prespinning to a speed of 4000 revolutions per minute takes about 0.5 seconds, whereby the acceleration by means of the clutch to three times the speed requires only a fraction of this time. Furthermore, there is a significant torque drop on the crankshaft 16 ,

Um diese Nachteile beziehungsweise Probleme zu vermeiden, wird ein Verfahren zur Beschleunigung des mechanischen Laders durch eine bedarfsgerechte Ansteuerung der Bypassklappe 54 vor dem Ladedruckaufbau durchgeführt. Der zur Beschleunigung des mechanischen Laders erforderliche Unterdruck nach dem mechanischen Lader wird über ein Schließen der Bypassklappe 54 bei zunächst noch geöffneter Kupplung eingestellt. Bei einer Drehmomentanforderung, insbesondere bei einer steigenden Drehmomentanforderung, wird die Kupplung geschlossen und die Bypassklappe 54, insbesondere gleichzeitig, für kurze Zeit geöffnet, um über das an der Bypassklappe 54 anliegende Druckgefälle eine Befüllung des Volumens zwischen der Bypassklappe 54 und den Einlassventilen der Verbrennungskraftmaschine 10, in dem der oben genannte Druck vorherrscht, zu erreichen. Die Bypassklappe 54 wird nach einer sehr kurzen Zeit – idealerweise zum Zeitpunkt der Erreichung des Umgebungsdrucks im oben genannten Volumen – wieder geschlossen und der Ladedruck über den bereits rotierenden mechanischen Lader in der Folge aufgebaut. Die Zeitspanne des kurzzeitigen Öffnens der Bypassklappe 54 wird in der Motorsteuerung beziehungsweise in dem Steuergerät – beispielsweise in einem Kennfeld in Abhängigkeit von der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 10 und in Abhängigkeit von dem von der Verbrennungskraftmaschine 10 bereitgestellten Drehmoment – abgelegt, wobei das Drehmoment beispielsweise auch als Motordrehmoment bezeichnet wird.In order to avoid these disadvantages or problems, a method for accelerating the mechanical supercharger by a demand-driven control of the bypass valve 54 performed before the boost pressure build-up. The vacuum required to accelerate the mechanical supercharger after the mechanical loader is achieved by closing the bypass flap 54 set at first still open clutch. In a torque request, in particular with an increasing torque request, the clutch is closed and the bypass damper 54 , in particular at the same time, open for a short time to over that on the bypass flap 54 applied pressure drop is a filling of the volume between the bypass flap 54 and the intake valves of the internal combustion engine 10 in which the above-mentioned pressure prevails to reach. The bypass flap 54 After a very short time - ideally at the time of reaching the ambient pressure in the above volume - closed again and built the boost pressure on the already rotating mechanical loader in the episode. The period of temporary opening of the bypass flap 54 is in the engine control or in the control unit - for example, in a map as a function of the speed of the internal combustion engine 10 and depending on that of the internal combustion engine 10 provided torque - stored, wherein the torque is for example also referred to as engine torque.

Bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist der mechanische Lader stromauf des Verdichters 28 angeordnet. Diese Konfiguration bedarf einer besonderen Strategie, da am Austritt des Verdichters 28 des Abgasturboladers 32 aufgrund der Schmierung desselben nicht für eine längere Zeit ein Unterdruck vorliegen darf. Demzufolge ist ein permanentes Schließen der Bypassklappe 54 im Bereich niedriger Lasten zur Beschleunigung des mechanischen Laders nicht ohne Weiteres umsetzbar. Der Lastbereich, in dem dieses Verfahren Anwendung finden kann, ist bei dieser Konfiguration ausgehend von der in 3 gezeigten Volllastkurve 56 im reinen Abgasturbolader-Betrieb (ATL-Betrieb) in Richtung niedriger Lasten einzuschränken. Ferner zeigt 3 die Volllastkurve 58 für die zweistufige Aufladung. Im Vergleich dazu zeigt 3 ferner die Volllastkurve 60 eines Saugmotors. Aufgrund der Tatsache, dass das Volumen zwischen dem mechanischen Lader und den Einlassventilen bei der in 2 gezeigten Konfiguration noch größer als bei der in 1 gezeigten Konfiguration ist, steigt der Bedarf für einen größeren zeitlichen Vorlauf vor der Drehmomentanforderung zur Beschleunigung des mechanischen Laders.At the in 2 In the second embodiment shown, the mechanical supercharger is upstream of the compressor 28 arranged. This configuration requires a special strategy because at the outlet of the compressor 28 the exhaust gas turbocharger 32 due to the lubrication of the same must not be present for a long time a negative pressure. As a result, there is a permanent closing of the bypass flap 54 in the range of low loads to accelerate the mechanical supercharger not easily implemented. The load range in which this method can be used, in this configuration, starting from the in 3 shown full load curve 56 in the pure exhaust gas turbocharger operation (ATL operation) to restrict in the direction of low loads. Further shows 3 the full load curve 58 for the two-stage charging. In comparison shows 3 furthermore the full load curve 60 a suction motor. Due to the fact that the volume between the mechanical loader and the intake valves at the in 2 shown configuration even larger than in the 1 As shown, the need for a larger lead time before the torque request for accelerating the mechanical supercharger increases.

Das beschriebene Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 10 stellt eine Möglichkeit zum weiteren Downsizing und somit zur Reduzierung des CO₂-Ausstoßes bereit. Ferner kann der Drehmomenteinbruch bei Zuschaltung des mechanischen Laders zumindest gering gehalten werden. Darüber hinaus kann eine deutliche Verbesserung des Ansprechverhaltens der Aufladeeinheit realisiert werden, sodass sich eine Verbesserung der Dynamik ergibt. Somit kann das sogenannte Turboloch vermieden oder zumindest besonders gering gehalten werden.The method described for operating the internal combustion engine 10 provides a way to further downsize and thus reduce CO ₂ emissions. Furthermore, the torque drop when connecting the mechanical supercharger can be kept at least low. In addition, a significant improvement in the response of the charger can be realized, resulting in an improvement of the dynamics. Thus, the so-called turbo lag can be avoided or at least kept particularly low.

Bei der zweiten Ausführungsform ist im Abgastrakt 34 stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtung 42 ein Mittelschalldämpfer 62 angeordnet. Stromab des Mittelschalldämpfers 62 ist ein Endschalldämpfer 64 im Abgastrakt 34 angeordnet. Darüber hinaus umfasst der Abgastrakt 34 einen Abgaskrümmer 66 zum Sammeln und Führen des Abgases aus den Zylindern 14. Ferner ist in 2 ein Kraftstoffverteilungselement 68 erkennbar, welches auch als Kraftstoffrail bezeichnet wird. Außerdem umfasst der Ansaugtrakt 18 ein Saugrohr 70, mittels welchem die verdichtete Luft auf die Zylinder 14 verteilt wird. In the second embodiment is in the exhaust system 34 downstream of the exhaust aftertreatment device 42 a middle silencer 62 arranged. Downstream of the center silencer 62 is a rear silencer 64 in the exhaust tract 34 arranged. In addition, the exhaust tract includes 34 an exhaust manifold 66 for collecting and guiding the exhaust gas from the cylinders 14 , Furthermore, in 2 a fuel distribution element 68 recognizable, which is also referred to as fuel rail. In addition, the intake system includes 18 a suction tube 70 by means of which the compressed air on the cylinders 14 is distributed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212: Zylindergehäusecylinder housing
1414: Zylindercylinder
1616: Kurbelwellecrankshaft
1818: Ansaugtraktintake system
2020: Luftfilterair filter
2222: Erfassungselementsensing element
2424: erster Verdichterfirst compressor
2626: Kupplungseinrichtungcoupling device
2828: zweiter Verdichtersecond compressor
3030: Turbineturbine
3232: Abgasturboladerturbocharger
3434: Abgastraktexhaust tract
3636: Umgehungseinrichtungbypass means
3838: Umgehungsleitungbypass line
4040: Ventilelementvalve element
4242: Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust treatment device
4444: LadeluftkühlerIntercooler
4646: LadeluftkühlerIntercooler
4848: Drosselklappethrottle
5050: Umgehungseinrichtungbypass means
5252: Umgehungsleitungbypass line
5454: Bypassklappebypass damper
5656: VolllastkurveFull load curve
5858: VolllastkurveFull load curve
6060: VolllastkurveFull load curve
6262: Mittelschalldämpfermiddle silencer
6464: Endschalldämpfermuffler
6666: Abgaskrümmerexhaust manifold
6868: KraftstoffverteilungselementFuel distribution element
7070: Saugrohrsuction tube

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19912890 A1 [0006]

Claims

Internal combustion engine ( 10 ) for a motor vehicle, with an air-intake tract ( 18 ) for guiding the air into at least one combustion chamber ( 14 ) of the internal combustion engine ( 10 ), with at least one in the intake tract ( 18 ) and from a shaft ( 16 ) of the internal combustion engine ( 10 ) mechanically drivable first compressor ( 24 ) for compressing the air, with at least one coupling device ( 26 ), which between at least one of the first compressor ( 24 ) with the wave ( 16 ) coupling the closed position and at least one of the first compressor ( 24 ) from the wave ( 16 ) decoupling open position is adjustable, with at least one in the intake tract ( 18 ) and one of exhaust gas of the internal combustion engine ( 10 ) driven turbine ( 30 ) of an exhaust gas turbocharger ( 32 ) drivable second compressor ( 28 ) for compressing the air, with at least one in the intake tract ( 18 ) and at least by a part of the air flow-through bypass line ( 52 ), over which the first compressor ( 24 ) is at least from the part of the air can be bypassed, and with at least one adjustable between at least two positions adjustment ( 54 ) for adjusting a bypass ( 52 ) flowing through the amount of air, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is adapted to the coupling device ( 26 ) and the adjustment element ( 54 ) in response to a torque request to the internal combustion engine ( 10 ) to adjust.

Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is adapted, in the event of an increasing torque requirement, the initially opened coupling device ( 26 ) and the initially closed adjusting element ( 54 ) at least temporarily open.

Internal combustion engine ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) is adapted after closure of the coupling device ( 26 ) and after opening the adjustment element ( 54 ) the adjusting element ( 54 ), while the coupling device ( 26 ) remains closed.

Internal combustion engine ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first compressor ( 24 ) in the flow direction of the air through the intake tract ( 18 ) downstream of the second compressor ( 28 ) is arranged.

Method for operating an internal combustion engine ( 10 ) according to any one of the preceding claims.