DE102020113203A1

DE102020113203A1 - Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102020113203A1
Application number: DE102020113203.4A
Authority: DE
Inventors: Torsten Rausch; Perry Betzler; Nils Arnold; Christoph Bossung; Andreas Mück
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2040-05-16
Also published as: DE102020113203B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die eine abgaserzeugende Brennkraftmaschine (2), einen ersten Abgasturbolader (3) mit einer ersten Turbine (5) und einem ersten Verdichter (6) sowie einen zweiten Abgasturbolader (4) mit einer zweiten Turbine (7) und einem zweiten Verdichter (8) aufweist, wobei der ersten Turbine (5) und der zweiten Turbine (7) das Abgas der Brennkraftmaschine (2) zuführbar ist, wobei in einer Offenstellung eines ersten Absperrventils (9) die erste Turbine (5) und die zweite Turbine (7) für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben sind und in einer Schließstellung des ersten Absperrventils (9) nur die erste Turbine (5) oder nur die zweite Turbine (7) für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben ist, wobei der Brennkraftmaschine (2) mittels des ersten Verdichters (6) und des zweiten Verdichters (8) Frischluft zuführbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Turbine (5) und die zweite Turbine (7) strömungstechnisch parallel angeordnet sind und eine Druckseite des zweiten Verdichters (8) über eine ein zweites Absperrventil (11) aufweisende Verbindungsleitung (10) mit einer Saugseite des ersten Verdichters (6) strömungstechnisch verbindbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine abgaserzeugende Brennkraftmaschine, einen ersten Abgasturbolader mit einer ersten Turbine und einem ersten Verdichter sowie einen zweiten Abgasturbolader mit einer zweiten Turbine und einem zweiten Verdichter aufweist, wobei der ersten Turbine und der zweiten Turbine das Abgas der Brennkraftmaschine zuführbar ist, wobei in einer Offenstellung eines ersten Absperrventils die erste Turbine und die zweite Turbine für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben sind und in einer Schließstellung des ersten Absperrventils nur die erste Turbine oder nur die zweite Turbine für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben ist, wobei der Brennkraftmaschine mittels des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters Frischluft zuführbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung.
Aus dem Stand der Technik ist die Druckschrift US 8,635,869 B2 bekannt. Diese beschreibt ein zweistufiges Turbosystem mit einer Brennkraftmaschine, zwei von einem Abgas der Brennkraftmaschine angetriebenen Abgasturboladern, einem Steuerventil zum Umschalten eines Strömungswegs eines von der Brennkraftmaschine angesaugten Frischgases und eines Strömungswegs des Abgases sowie einer Steuervorrichtung zum Steuern der Steuerventile und der Abgasturbolader. Die beiden Abgasturbolader weisen dieselbe Turbinenleistung auf und dienen als Abgasturbolader auf einer Hochdruckseite stromaufwärts des Abgasstroms beziehungsweise als Abgasturbolader einer Niederdruckseite des Abgasstroms und weisen, durch das Umschalten zwischen den Strömungswegen durch die Steuerventile, einen Reihenmodus mit einer Reihenschaltung der Abgasturbolader, einen einstufigen Modus, wobei die Luft nur dem hochdruckseitigen Abgasturbolader oder nur dem niederdruckseitigen Abgasturbolader zugeführt wird, und einen Parallelmodus mit einer Parallelschaltung beider Abgasturbolader, auf.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Antriebseinrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere einen besonders flexiblen Betrieb der Brennkraftmaschine mit verschiedenen Aufladungsstufen ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die erste Turbine und die zweite Turbine strömungstechnisch parallel angeordnet sind und eine Druckseite des zweiten Verdichters über eine ein zweites Absperrventil aufweisende Verbindungsleitung mit einer Saugseite des ersten Verdichters strömungstechnisch verbindbar ist.
Die Antriebseinrichtung dient dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments. Die Antriebseinrichtung verfügt über die Brennkraftmaschine, der zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments zumindest zeitweise Kraftstoff zugeführt wird, der zusammen mit Sauerstoff, insbesondere Luftsauerstoff, in einem Verbrennungsprozess verbrannt wird. Während eines Betriebs der Brennkraftmaschine entsteht Abgas, welches durch eine Abgasanlage in Richtung einer Außenumgebung abgeführt wird.
Weiterhin weist die Antriebseinrichtung den ersten Abgasturbolader und den zweiten Abgasturbolader auf. Der erste Abgasturbolader verfügt über eine erste Turbine und einen ersten Verdichter, entsprechend verfügt der zweite Abgasturbolader über eine zweite Turbine und einen zweiten Verdichter. Das während des Betriebs der Brennkraftmaschine entstehende Abgas ist der ersten Turbine und der zweiten Turbine zuführbar beziehungsweise wird zumindest zeitweise der ersten Turbine und/oder zumindest zeitweise der zweiten Turbine zugeführt. Die erste Turbine und die zweite Turbine sind hierzu strömungstechnisch zwischen der Brennkraftmaschine und der Abgasanlage angeordnet.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die erste Turbine und die zweite Turbine strömungstechnisch parallel angeordnet und an die Brennkraftmaschine angeschlossen sind. Darunter ist zu verstehen, dass das der ersten Turbine zugeführte Abgas dieser zugeführt wird, ohne zuvor die zweite Turbine zu passieren. Entsprechend wird das der zweiten Turbine zugeführte Abgas dieser zugeführt ohne zuvor die erste Turbine zu passieren. Stromabwärts der ersten Turbine und der zweiten Turbine wird das Abgas aus beiden Turbinen, insbesondere gemeinsam, der Abgasanlage zugeführt.
Die Antriebseinrichtung weist weiterhin das erste Absperrventil auf.. Dieses weist die Schließstellung und die Offenstellung auf. In der Schließstellung ist das erste Absperrventil geschlossen, insbesondere vollständig geschlossen, und nur die erste Turbine oder nur die zweite Turbine ist für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben. Ein Durchströmen einer der Turbinen, also ein Durchströmen der ersten Turbine oder ein Durchströmen der zweiten Turbine, mit dem Abgas wird in der Schließstellung des ersten Absperrventils unterbunden. In der Offenstellung ist das erste Absperrventil geöffnet, insbesondere vollständig geöffnet, und die erste Turbine und die zweite Turbine sind für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben. Das Durchströmen der ersten Turbine beziehungsweise das Durchströmen der zweiten Turbine mit dem Abgas wird in der Offenstellung des ersten Absperrventils somit nicht mehr unterbunden.
In anderen Worten, kann das Abgas in der Schließstellung des ersten Absperrventils nur eine der beiden Turbinen durchströmen, während es in der Offenstellung sowohl die erste Turbine als auch die zweite Turbine durchströmen kann. Entsprechend wird das Abgas in der Schließstellung nur der einen Turbine, nicht jedoch der anderen Turbine, und in der Offenstellung beiden Turbinen zugeführt. Somit ist durch ein Umschalten des ersten Absperrventils zwischen der Schließstellung und der Offenstellung ein Umschalten zwischen einem Betrieb mit lediglich einem der beiden Abgasturbolader und einem Betrieb mit beiden Abgasturboladern möglich.
Das erste Absperrventil ist vorzugsweise strömungstechnisch zwischen der Brennkraftmaschine und der ersten Turbine oder zwischen der Brennkraftmaschine und der zweiten Turbine angeordnet. In anderen Worten ist das erste Absperrventil stromaufwärts, insbesondere unmittelbar stromaufwärts, einer der beiden Turbinen angeordnet. Hierdurch wird diese Turbine in der Schließstellung des ersten Absperrventils nicht mit dem heißen Abgas beaufschlagt, was zu einem geringeren Kühlbedarf der Turbine führt.
Alternativ kann das erste Absperrventil strömungstechnisch zwischen der ersten Turbine und der Abgasanlage oder zwischen der zweiten Turbine und der Abgasanlage angeordnet sein. In anderen Worten ist das erste Absperrventil stromabwärts, insbesondere unmittelbar stromabwärts, einer der beiden Turbinen angeordnet, sodass in der Schließstellung des ersten Absperrventils das Abgas lediglich die andere der beiden Turbinen durchströmen und in die Abgasanlage gelangen kann. Durch diese Anordnung des ersten Absperrventils wird in dessen Schließstellung die entsprechende Turbine weiterhin mit einem stromaufwärts der Turbine herrschenden Abgasdruck beaufschlagt, was für eine Abdichtung eines Turbinenlagers einer der Turbinen vorteilhaft sein kann. Zudem wird durch die Anordnung des ersten Absperrventils stromabwärts der Turbine dessen Kühlung begünstigt.
Die erste Turbine ist antriebstechnisch mit dem ersten Verdichter verbunden. Das der ersten Turbine zugeführte Abgas treibt die erste Turbine an, wodurch die erste Turbine den ersten Verdichter antreibt. Entsprechend ist die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter antriebstechnisch verbunden. In der Schließstellung des ersten Absperrventils ist ein Betrieb lediglich des ersten Verdichters oder des zweiten Verdichters vorgesehen, während in der Offenstellung des ersten Absperrventils der erste Verdichter und der zweite Verdichter betreibbar sind.
Der Brennkraftmaschine ist mittels des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters Frischluft zuführbar. Hierzu ist eine Druckseite des ersten Verdichters und die Druckseite des zweiten Verdichters strömungstechnisch mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbunden. Die Frischluft wird von dem ersten Verdichter und dem zweiten Verdichter aus der Außenumgebung angesaugt, insbesondere über einen Luftfilter. Hierzu ist die Saugseite des ersten Verdichters und eine Saugseite des zweiten Verdichters strömungstechnisch mit der Außenumgebung beziehungsweise dem Luftfilter verbunden. Die Frischluft kann Abgas, insbesondere der Abgasanlage mittels einer Abgasrückführung entnommenes Abgas, enthalten.
Die Erfindung sieht nun vor, dass die Druckseite des zweiten Verdichters über die Verbindungsleitung mit der Saugseite des ersten Verdichters strömungstechnisch verbunden ist, nämlich über die Verbindungsleitung. Dabei ist in der Verbindungsleitung das zweite Absperrventil angeordnet. Dieses weist eine Schließstellung und eine Offenstellung auf. In der Schließstellung ist das zweite Absperrventil geschlossen, insbesondere vollständig geschlossen, während es in der Offenstellung geöffnet, insbesondere vollständig geöffnet, ist.
Somit ist in der Offenstellung des zweiten Absperrventils die Druckseite des zweiten Verdichters über die Verbindungsleitung mit der Saugseite des ersten Verdichters strömungstechnisch verbunden. Die Frischluft wird dem ersten Verdichter über den zweiten Verdichter zugeführt. In anderen Worten liegt eine Reihenschaltung des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters vor.
In der Schließstellung des zweiten Absperrventils ist die Druckseite des zweiten Verdichters strömungstechnisch von der Saugseite des ersten Verdichters getrennt. Somit ist die Frischluft der Brennkraftmaschine mittels des ersten Verdichters und/oder des zweiten Verdichters zuführbar, wobei der erste Verdichter der Brennkraftmaschine Frischluft zuführt, ohne dass diese zuvor den zweiten Verdichter passiert. Entsprechend ist der Brennkraftmaschine Frischluft mittels des zweiten Verdichters zuführbar, ohne dass diese zuvor den ersten Verdichter passiert.
In anderen Worten liegt eine Parallelschaltung des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters vor
Durch eine Kombination der beiden Schaltstellungen des ersten Absperrventils und der beiden Schaltstellungen des zweiten Absperrventils ergeben sich somit mehrere mögliche Betriebsarten der Antriebseinrichtung. Diese Betriebsarten werden durch ein Vorliegen bestimmter Kombinationen der Offenstellungen und Schließstellungen des ersten Absperrventils und des zweiten Absperrventils definiert.
In einer ersten Betriebsart der Antriebseinrichtung liegt das erste Absperrventil in der Schließstellung und das zweite Absperrventil in der Offenstellung vor. Durch die Schließstellung des ersten Absperrventils ist in der ersten Betriebsart lediglich die erste Turbine oder die zweite Turbine in Betrieb. Entsprechend erfolgt die Zufuhr der Frischluft in die Brennkraftmaschine mittels des ersten Verdichters oder des zweiten Verdichters. In der ersten Betriebsart wird somit ein Betrieb der Antriebseinrichtung mit einer einstufige Aufladung der Brennkraftmaschine durchgeführt.
Ist das erste Absperrventil stromaufwärts oder stromabwärts der ersten Turbine angeordnet, erfolgt die Luftzufuhr in die Brennkraftmaschine mittels des zweiten Verdichters. Da das zweite Absperrventil in der Offenstellung vorliegt, strömt die Frischluft von dem zweiten Verdichter über die Verbindungsleitung und den turbinenseitig nicht angetriebenen, also nicht von der ersten Turbine angetriebenen, ersten Verdichter in den Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine. Ist das erste Absperrventil stromaufwärts oder stromabwärts der zweiten Turbine angeordnet, erfolgt die Frischluftzufuhr in die Brennkraftmaschine entsprechend mittels des ersten Verdichters. Dabei strömt die Frischluft über den turbinenseitig nicht angetriebenen, also nicht von der zweiten Turbine angetriebenen, zweiten Verdichter und die Verbindungsleitung in den ersten Verdichter.
In einer zweiten Betriebsart liegen das erste Absperrventil und das zweite Absperrventil in der Offenstellung vor. Ein Umschalten zwischen der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart erfolgt durch ein entsprechendes Umschalten zwischen der Schließstellung und der Offenstellung des ersten Absperrventils, während das zweite Absperrventil in der Offenstellung verbleibt. Durch das Öffnen des ersten Absperrventils liegt ein Parallelbetrieb der ersten Turbine und der zweiten Turbine vor.
Da gleichzeitig durch das geöffnete zweite Absperrventil die Saugseite des ersten Verdichters mit der Druckseite des zweiten Verdichters strömungstechnisch verbunden ist, erfolgt die Frischluftzufuhr in die Brennkraftmaschine mittels des zweiten Verdichters und des ersten Verdichters, wobei die Frischluft dem ersten Verdichter über den zweiten Verdichter zugeführt wird. In der zweiten Betriebsart wird somit ein Betrieb der Antriebseinrichtung mit einer zweistufen Aufladung der Brennkraftmaschine durchgeführt.
In einer dritten Betriebsart liegt das erste Absperrventil in der Offenstellung und das zweite Absperrventil in der Schließstellung vor. Ein Umschalten zwischen der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart erfolgt durch ein entsprechendes Umschalten zwischen der Offenstellung und der Schließstellung des zweiten Absperrventils, während das erste Absperrventil in der Offenstellung verbleibt. Da das erste Absperrventil geöffnet ist, sind in der dritten Betriebsart sowohl die erste Turbine als auch die zweite Turbine in Betrieb. Da zusätzlich das zweite Absperrventil in der Schließstellung vorliegt, ist die strömungstechnische Verbindung der Verbindungsleitung unterbrochen. Somit wird der Brennkraftmaschine die Frischluft mittels des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters parallel zugeführt. In der dritten Betriebsart wird somit ein Betrieb der Antriebseinrichtung mit einer parallelen Aufladung der Brennkraftmaschine durch beide Abgasturbolader durchgeführt.
Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ermöglicht einen besonders flexiblen Betrieb der Brennkraftmaschine. Ein Umschalten zwischen den vorgenannten beschriebenen Betriebsarten erfolgt durch ein entsprechendes Ansteuern des ersten Absperrventils und des zweiten Absperrventils. Zur Durchführung der beschriebenen Betriebsarten ist zusätzlich zu dem ersten Absperrventil und dem zweiten Absperrventil kein weiteres aktiv schaltbares Stellelement notwendig.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung nach einem Start zunächst in der ersten Betriebsart betrieben wird. Anschließend kann die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von einer Drehzahl- und/oder Lastanforderung in der zweiten Betriebsart und/oder der dritten Betriebsart betrieben werden. Die Lastanforderung kann insbesondere in Form einer Drehmomentanforderung vorliegen. Besonders bevorzugt erfolgt ein Umschalten von der ersten Betriebsart zunächst in die zweite Betriebsart. Anschließend erfolgt ein Umschalten von der zweiten Betriebsart in die dritte Betriebsart. Ein Umschalten der Betriebsarten in dieser Reihenfolge kann auf eine besonders einfache Weise erfolgen, da nur ein Umschalten jeweils eines der beiden Absperrventile notwendig ist.
Grundsätzlich kann allerdings von jeder der drei Betriebsarten in jede der beiden anderen Betriebsarten umgeschaltet werden, indem beide Absperrventile in die entsprechende Offenstellung beziehungsweise Schließstellung der jeweiligen Betriebsart versetzt werden. Beispielsweise kann direkt von der ersten Betriebsart in die dritte Betriebsart umgeschaltet werden, indem zeitgleich oder zumindest zeitnah hintereinander das erste Absperrventil von der Schließstellung in die Offenstellung und das zweite Absperrventil von der Offenstellung in die Schließstellung versetzt werden. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Vorgehensweise denkbar, um direkt von der dritten Betriebsart in die erste Betriebsart umzuschalten.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass stromaufwärts des ersten Verdichters und strömungstechnisch parallel zu dem zweiten Verdichter ein erstes Rückschlagventil angeordnet ist. Da über die Verbindungsleitung die Druckseite des zweiten Verdichters mit der Saugseite des ersten Verdichters strömungstechnisch verbindbar ist, ist es vorteilhaft das erste Rückschlagventil vorzusehen, um eine Rückströmung der Frischluft zur Außenumgebung zu verhindern.
Dabei ist das erste Rückschlagventil derart angeordnet, dass eine Rückströmung der Frischluft aufgrund eines Druckanstiegs in der Verbindungsleitung und somit der Saugseite des ersten Verdichters in Richtung des Luftfilters und der Außenumgebung unterbunden wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das zweite Absperrventil in der Offenstellung vorliegt. Gleichzeitig wird durch das erste Rückschlagventil sichergestellt, dass ein Ansaugen von Frischluft aus der Außenumgebung mittels des ersten Verdichters möglich ist, insbesondere wenn das erste Absperrventil in der Schließstellung vorliegt und der zweite Verdichter turbinenseitig nicht angetrieben wird. Durch die Verwendung des ersten Rückschlagventils ist kein aktives strömungstechnisches Stellelement zur Vermeidung der Rückströmung erforderlich. Ein solches kann allerdings alternativ zu dem ersten Rückschlagventil verwendet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass stromabwärts des zweiten Verdichters und strömungstechnisch parallel zu dem ersten Verdichter ein zweites Rückschlagventil angeordnet ist. Das zweite Rückschlagventil soll eine Rückströmung der Frischluft von der Brennkraftmaschine in Richtung des zweiten Verdichters unterbinden, während der erste Verdichter in Betrieb ist und eine Druckerhöhung gegenüber der Druckseite des zweiten Verdichters bewirkt.
Dabei ist das zweite Rückschlagventil derart angeordnet, dass eine Rückströmung in Richtung des zweiten Verdichters unterbunden wird, insbesondere wenn das zweite Absperrventil in der Offenstellung vorliegt. Liegt das zweite Absperrventil in der Schließstellung vor, kann die Frischluft von der Druckseite des zweiten Verdichters über das zweite Rückschlagventil der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Durch die Verwendung des zweiten Rückschlagventils ist kein aktives strömungstechnisches Stellelement zur Vermeidung der Rückströmung erforderlich. Ein solches kann allerdings alternativ zu dem zweiten Rückschlagventil verwendet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Nennleistung des ersten Abgasturboladers kleiner ist als eine Nennleistung des zweiten Abgasturboladers. Unter der Nennleistung ist eine maximale Förderrate und/oder ein maximales Druckverhältnis des Abgasturboladers beziehungsweise des Verdichters des Abgasturboladers zu verstehen. Da in der ersten Betriebsart das erste Absperrventil in der Schließstellung vorliegt, wird in dieser Betriebsart lediglich einer der beiden Abgasturbolader betrieben. Daher kann es vorteilhaft sein, die Nennleistung des ersten Abgasturboladers kleiner auszubilden als die Nennleistung des zweiten Abgasturboladers.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass in der ersten Betriebsart der erste Abgasturbolader betrieben wird, der die kleinere der beiden Nennleistungen aufweist. Der zweite Abgasturbolader, der die größere Nennleistung aufweist, wird in der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart zugeschaltet. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass in der ersten Betriebsart der zweite Abgasturbolader betrieben wird, der die größere Nennleistung aufweist. In diesem Fall wird der erste Abgasturbolader, der die kleinere Nennleistung aufweist, in der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart zugeschaltet. Hierdurch kann eine besonders flexible Anpassung der Abgasturbolader an Anforderungen der Antriebseinrichtung erfolgen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Druckseite des ersten Verdichters über ein drittes Absperrventil mit der Saugseite des ersten Verdichters strömungstechnisch verbindbar ist. Da die Erfindung durch die Schließstellung des ersten Absperrventils ein entsprechendes Abschalten des ersten Abgasturboladers oder des zweiten Abgasturboladers ermöglicht, kann es vorteilhaft sein zur Entlüftung des ersten Verdichters des ersten Abgasturboladers eine Rezirkulationsleitung vorzusehen. Dabei ist das dritte Absperrventil in der Rezirkulationsleitung vorgesehen.
Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das erste Absperrventil stromaufwärts oder stromabwärts der ersten Turbine angeordnet ist. Durch das Umschalten des ersten Absperrventils in die Offenstellung wird in diesem Fall die Durchströmung der ersten Turbine durch das Abgas der Brennkraftmaschine ermöglicht. Dies führt zu einem Anlaufen des ersten Abgasturboladers. Da die Saugseite des ersten Verdichters über die Verbindungsleitung mit der Druckseite des zweiten Verdichters strömungstechnisch verbindbar ist, kann es erforderlich sein, einen bereits durch den zweiten Verdichter erfolgten Druckaufbau auf der Saugseite des ersten Verdichters und/oder der Druckseite des ersten Verdichters durch ein zumindest zweitweises öffnen des dritten Absperrventils auszugleichen. Nachdem dem Anlaufen des ersten Abgasturboladers wird das dritte Absperrventil geschlossen. Durch diese Weiterbildung wird ein besonders zuverlässiges Umschalten zwischen den Betriebsarten der Antriebseinrichtung sichergestellt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass stromabwärts des ersten Verdichters und des zweiten Verdichter ein dritter Verdichter angeordnet ist, wobei der dritte Verdichter elektrisch antreibbar ist. Der dritte Verdichter ist vorzugsweise strömungstechnisch einerseits zwischen dem ersten Verdichter und dem zweiten Verdichter und andererseits der Brennkraftmaschine angeordnet. Der dritte Verdichter stellt somit eine zusätzliche Verdichterstufe dar.
Dies ermöglicht einen besonders effizienten Betrieb der Antriebseinrichtung. Beispielsweise kann in der ersten Betriebsart, die eine einstufige Aufladung durch den ersten Abgasturbolader oder den zweiten Abgasturbolader darstellt, durch den dritten Verdichter zumindest zeitweise eine weitere Aufladungsstufe bereitgestellt werden. Entsprechend kann die weitere Aufladungsstufe zumindest zeitweise in der zweiten Betriebsart als eine dritte Aufladungsstufe und in der dritten Betriebsart zusätzlich zu der parallelen Aufladung bereitgestellt werden. Durch eine Kombination des elektrisch antreibbaren dritten Verdichters und den vorstehend beschriebenen Betriebsarten der Antriebseinrichtung wird eine besonders flexibel einsetzbare Antriebseinrichtung geschaffen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der dritte Verdichter stromaufwärts eines Ladeluftkühlers angeordnet ist. Da die Verdichtung der Frischluft mittels des ersten Verdichters und/oder des zweiten Verdichters und/oder des dritten Verdichters mit einer entsprechenden Erwärmung der Frischluft verbunden ist, ist zur Verbesserung eines Wirkungsgrads der Brennkraftmaschine der Ladeluftkühler vorgesehen. Der Ladeluftkühler ist vorzugsweise stromabwärts des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters angeordnet. Dabei ist es vorteilhaft, den dritten Verdichter strömungstechnisch gesehen zwischen dem Ladeluftkühler sowie dem ersten Verdichter und dem zweiten Verdichter anzuordnen. Durch diese Weiterbildung wird eine besonders effiziente mehrstufige Aufladung der Brennkraftmaschine ermöglicht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der Verbindungsleitung ein Zwischenkühler angeordnet ist. Bei dem Zwischenkühler kann es sich beispielsweise um einen weiteren Ladeluftkühler handeln. Die Zwischenkühlung ist vorzugsweise stromaufwärts des zweiten Absperrventils angeordnet. Durch die Zwischenkühlung wird die dem ersten Verdichter über den zweiten Verdichter zugeführte Frischluft in der Verbindungsleitung gekühlt. Hierdurch wird eine besonders effiziente Aufladung der Brennkraftmaschine erreicht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der erste Verdichter und/oder der zweite Verdichter und/oder der dritte Verdichter einen Verdichtergehäusekühler aufweisen. Dieser ist in einem Gehäuse des ersten Verdichters und/oder einem Gehäuse des zweiten Verdichters und/oder einem Gehäuse des dritten Verdichters ausgebildet und wird zumindest zeitweise zum Kühlen des jeweiligen Verdichters von einem Kühlmittel, insbesondere von Kühlwasser, durchströmt.
Besonders bevorzugt ist der Verdichtergehäusekühler in Verbindung mit dem vorstehend erläuterten Zwischenkühler und dem Ladeluftkühler vorgesehen. Hierdurch wird eine besonders effektive Kühlung der Frischluft und ein besonders effizienter Betrieb der Antriebseinrichtung ermöglicht.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer Antriebseinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung eine abgaserzeugende Brennkraftmaschine, einen ersten Abgasturbolader mit einer ersten Turbine und einem ersten Verdichter sowie einen zweiten Abgasturbolader mit einer zweiten Turbine und einem zweiten Verdichter aufweist, wobei der ersten Turbine und der zweiten Turbine das Abgas der Brennkraftmaschine zuführbar ist, wobei in einer Offenstellung eines ersten Absperrventils die erste Turbine und die zweite Turbine für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben sind und in einer Schließstellung des ersten Absperrventils nur die erste Turbine oder nur die zweite Turbine für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben ist, wobei der Brennkraftmaschine mittels des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters Frischluft zuführbar ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass die erste Turbine und die zweite Turbine strömungstechnisch parallel angeordnet sind und eine Druckseite des zweiten Verdichters über eine ein zweites Absperrventil aufweisende Verbindungsleitung mit einer Saugseite des ersten Verdichters strömungstechnisch verbindbar ist, wobei in einer ersten Betriebsart das erste Absperrventil geschlossen und das zweite Absperrventil geöffnet wird und/oder in einer zweiten Betriebsart das erste Absperrventil und das zweite Absperrventil geöffnet werden und/oder in einer dritten Betriebsart das erste Absperrventil geöffnet und das zweite Absperrventil geschlossen wird.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise und einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung wurde bereits eingegangen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei einem Überschreiten eines ersten Drehzahlschwellenwerts durch eine Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder bei einem Überschreiten eines ersten Drehmomentschwellenwerts durch ein Drehmoment der Brennkraftmaschine ein Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart erfolgt. Wie bereits vorstehend erläutert, erfolgt in der ersten Betriebsart lediglich ein Betrieb des ersten Abgasturboladers oder des zweiten Abgasturboladers.
Bevorzugt erfolgt ein Starten der Brennkraftmaschine in der ersten Betriebsart. Erreicht die Drehzahl der Brennkraftmaschine den ersten Drehzahlschwellenwert und/oder das Drehmoment der Brennkraftmaschine den ersten Drehmomentschwellenwert, so erfolgt das Umschalten in die zweite Betriebsart. Hierbei wird das erste Absperrventil geöffnet. Durch das Öffnen des ersten Absperrventils erfolgt ein Anlaufen des zuvor abgeschalteten ersten Abgasturboladers oder des zweiten Abgasturboladers. Entsprechend kann bei einem Unterschreiten des ersten Drehmomentschwellenwerts durch das Drehmoment und/oder des ersten Drehzahlschwellenwerts durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine ein Umschalten von der zweiten Betriebsart in die erste Betriebsart erfolgen indem das erste Absperrventil geschlossen wird. Es erfolgt ein Umschalten zwischen einer einstufigen Aufladung und einer zweistufigen Aufladung in Abhängigkeit von der Drehzahl oder dem Drehmoment.
Durch diese Vorgehensweise wird ein flexibler und effizienter Betrieb der Antriebseinrichtung realisiert. Insbesondere wird in der ersten Betriebsart ein beschleunigtes Aufwärmen einer Abgasnachbehandlungseinrichtung realisiert, da auch bei Drehzahlen unterhalb des ersten Drehzahlschwellenwerts einer der beiden Abgasturbolader betrieben wird.
Schließlich sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass bei einem Überschreiten eines zweiten Drehzahlschwellenwerts durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder bei einem Überschreiben eines zweiten Drehmomentschwellenwerts durch das Drehmoment der Brennkraftmaschine ein Umschalten von der zweiten Betriebsart in die dritte Betriebsart erfolgt, wobei der zweite Drehzahlschwellenwert größer ist als der erste Drehzahlschwellenwert und der zweite Drehmomentschwellenwert größer ist als der erste Drehmomentschwellenwert.
Das Umschalten von der zweiten Betriebsart in die dritte Betriebsart erfolgt durch ein Schließen des zweiten Absperrventils. Da sowohl in der zweiten Betriebsart als auch in der dritten Betriebsart das erste Absperrventil in der Offenstellung vorliegen, erfolgt durch das Schließen des zweiten Absperrventils ein Umschalten von der Reihenschaltung des ersten Verdichters und des zweiten Verdichters in die Parallelschaltung. Umgekehrt kann bei einem Unterschreiten des zweiten Drehzahlschwellenwerts durch die Drehzahl und/oder des zweiten Drehmomentschwellenwerts durch das Drehmoment ein Umschalten von der dritten Betriebsart in die zweite Betriebsart erfolgen, indem das zweite Absperrventil geöffnet wird. Es erfolgt somit ein Umschalten zwischen der zweistufigen Aufladung und einer parallelen Aufladung in Abhängigkeit der Drehzahl oder des Drehmoments.
Durch diese Vorgehensweise wird ein besonders flexibler Betrieb der Antriebseinrichtung realisiert. Da vor dem Umschalten in die dritte Betriebsart die zweite Betriebsart verwendet wird, weisen bei dem Umschalten in die dritte Betriebsart bereits beide Abgasturbolader eine von null verschiedene Drehzahl auf. Dies ermöglicht einen besonders schonenden Betrieb der beiden Abgasturbolader sowie ein schnelles Umschalten zwischen den Betriebsarten. Ein unmittelbares Umschalten von der einstufigen in die parallele Aufladung ist mit einer hohen mechanischen und/oder thermischen Belastung des jeweils abgeschalteten Abgasturboladers verbunden. Diese Belastung wird durch das schrittweise Umschalten von der einstufigen Aufladung über die zweistufige Aufladung in die parallele Aufladung reduziert.
Weiterhin ermöglicht die Erfindung einen besonders emissionsarmen Betrieb der Antriebseinrichtung, da für jeden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine bezüglich der Schadstoffemissionen optimale Betriebsart aus der ersten Betriebsart, der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart ausgewählt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung in einer ersten Ausführungsform, sowie
2 eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Antriebseinrichtung 1 weist eine Brennkraftmaschine 2, und einen ersten Abgasturbolader 3 und einen zweiten Abgasturbolader 4 auf. Der erste Abgasturbolader 3 weist eine erste Turbine 5 und einen ersten Verdichter 6 auf. Entsprechend weist der zweite Abgasturbolader 4 eine zweite Turbine 7 und einen zweiten Verdichter 8 auf. Der ersten Turbine 5 und der zweiten Turbine 7 ist ein Abgas der Brennkraftmaschine 2 zuführbar, wobei die erste Turbine 5 und die zweite Turbine 7 strömungstechnisch parallel an die Brennkraftmaschine 2 angeschlossen sind. Dabei ist stromaufwärts der zweiten Turbine 7 ein erstes Absperrventil 9 angeordnet, das zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung umschaltbar ist. Alternativ kann das erste Absperrventil 9 stromabwärts der zweiten Turbine 7 angeordnet sein. In der Schließstellung des ersten Absperrventils 9 wird eine Durchströmung der zweiten Turbine 7 mit dem Abgas unterbunden. In der Offenstellung des ersten Absperrventils 9 sind die erste Turbine 5 und die zweite Turbine 7 für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben.
Mittels des ersten Verdichters 6 und des zweiten Verdichters 8 ist der Brennkraftmaschine 2 Frischluft zuführbar. Eine Druckseite des zweiten Verdichters 8 ist über eine Verbindungsleitung 10 mit einer Saugseite des ersten Verdichters 6 strömungstechnisch verbindbar. Hierzu ist in der Verbindungsleitung 10 ein zweites Absperrventil 11 angeordnet, das ebenfalls zwischen einer Offenstellung und eine Schließstellung umschaltbar ist. In der Verbindungsleitung 10 ist stromaufwärts des zweiten Absperrventils 11 ein Zwischenkühler 21 angeordnet.
Ein erstes Rückschlagventil 12 ist strömungstechnisch parallel zu dem zweiten Verdichter 8 und stromaufwärts des ersten Verdichters 6 angeordnet. Ein zweites Rückschlagventil 13 ist strömungstechnisch parallel zu dem ersten Verdichter 6 und stromabwärts des zweiten Verdichters 8 angeordnet. Zur Zufuhr der Frischluft ist stromaufwärts des ersten Verdichters 6 und des zweiten Verdichters 8 ein Luftfilter 14 angeordnet. Stromabwärts des ersten Verdichters 6 und des zweiten Verdichters 8 ist ein Ladeluftkühler 15 angeordnet. Stromabwärts des ersten Verdichters 6 und des zweiten Verdichters 8 sowie stromaufwärts des Ladeluftkühlers 15 kann ein - nicht dargestellter - elektrisch antreibbarer dritter Verdichter angeordnet sein.
Stromabwärts der ersten Turbine 5 und der zweiten Turbine 7 ist eine Abgasanlage 16 mit Abgasnachbehandlungseinrichtungen 17 angeordnet. Stromaufwärts und/oder stromabwärts der ersten Turbine 5 kann jeweils eine Abgasrückführung 18 vorgesehen sein.
In einer ersten Betriebsart der Antriebseinrichtung ist das erste Absperrventil 9 geschlossen und das zweite Absperrventil 11 geöffnet. Das Abgas der Brennkraftmaschine 2 wird in der ersten Betriebsart lediglich der ersten Turbine 5 zugeführt. Diese treibt den ersten Verdichter 6 an, der der Brennkraftmaschine 2 Frischluft zuführt. Dabei erfolgt die Frischluftzufuhr über den Luftfilter 14 und einerseits über das erste Rückschlagventil 12 und andererseits den stillstehenden zweiten Verdichter 8 und die Verbindungsleitung 10. Die erste Betriebsart stellt somit einen Betrieb der Antriebseinrichtung 1 mit einer einstufigen Aufladung der Brennkraftmaschine 2 unter Verwendung des ersten Abgasturboladers 3 dar. Zusätzlich kann durch den dritten Verdichter zumindest zeitweise eine weitere Aufladungsstufe bereitgestellt werden.
In einer zweiten Betriebsart der Antriebseinrichtung 1 sind das erste Absperrventil 9 und das zweite Absperrventil 11 geöffnet. Somit erfolgt ein paralleler Betrieb der ersten Turbine 5 und der zweiten Turbine 7. Zusätzlich zu dem ersten Verdichter 6 wird in der zweiten Betriebsart der zweite Verdichter 8 betrieben. Die Zufuhr der Frischluft in die Brennkraftmaschine 2 erfolgt über den zweiten Verdichter 8, die Verbindungsleitung 10 und den ersten Verdichter 6. Durch das erste Rückschlagventil 12 wird eine Rückströmung von der Saugseite des ersten Verdichters 6 zum Luftfilter 14 verhindert. Entsprechend wird durch das zweite Rückschlagventil 13 eine Rückströmung von der Druckseite des ersten Verdichters 6 zur Druckseite des zweiten Verdichters 8 unterbunden. Die zweite Betriebsart stellt somit einen Betrieb der Antriebseinrichtung 1 mit einer zweistufigen Aufladung unter Verwendung des ersten Abgasturboladers 3 und des zweiten Abgasturboladers 4 dar. Zusätzlich kann durch den dritten Verdichter zumindest zeitweise eine weitere Aufladungsstufe bereitgestellt werden.
In einer dritten Betriebsart der Antriebseinrichtung 1 ist das erste Absperrventil 9 geöffnet und das zweite Absperrventil 11 geschlossen. Somit stellt die dritte Betriebsart der Antriebseinrichtung 1 wie die zweite Betriebsart einen Betrieb unter Verwendung sowohl des ersten Abgasturboladers 3 als auch des zweiten Abgasturboladers 4 dar. Durch das Schließen des zweiten Absperrventils 11 wird jedoch die strömungstechnische Verbindung zwischen der Druckseite des zweiten Verdichters 8 und der Saugseite des ersten Verdichters 6 über die Verbindungsleitung 10 unterbunden. Hierdurch wird eine strömungstechnisch parallele Anordnung des ersten Verdichters 6 und des zweiten Verdichters 8 erreicht. Hierbei werden das erste Rückschlagventil 12 und das zweite Rückschlagventil 13 entgegen ihrer Sperrrichtung betrieben. Somit gelangt Frischluft sowohl über das erste Rückschlagventil 12 und den ersten Verdichter 6 als auch über den zweiten Verdichter 8 und das zweite Rückschlagventil 13 in die Brennkraftmaschine 2. Die dritte Betriebsart stellt somit einen Betrieb der Antriebseinrichtung 1 mit einer parallelen Aufladung unter Verwendung des ersten Abgasturboladers 3 und des zweiten Abgasturboladers 4 dar. Zusätzlich kann durch den dritten Verdichter zumindest zeitweise eine weitere Aufladungsstufe bereitgestellt werden
Die Erfindung ermöglicht einen besonders flexiblen Betrieb der Antriebseinrichtung 1. Dabei ist vorgesehen die Brennkraftmaschine 2 nach einem Start der Antriebseinrichtung 1 zunächst in der ersten Betriebsart zu betreiben. Bei einem Überschreiten eines ersten Drehzahlschwellenwerts durch eine Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder bei einem Überschreiten eines ersten Drehmomentschwellenwerts durch ein Drehmoment der Brennkraftmaschine erfolgt ein Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart. Hierzu wird lediglich das erste Absperrventil 9 geöffnet.
Entsprechend ist vorgesehen, bei einem Überschreiten eines zweiten Drehzahlschwellenwerts durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder einem Überschreiten eines zweiten Drehmomentschwellenwerts durch das Drehmoment der Brennkraftmaschine ein Umschalten von der zweiten Betriebsart in die dritte Betriebsart vorzunehmen. Dabei ist der zweite Drehzahlschwellenwert größer als der erste Drehzahlschwellenwert sowie der zweite Drehmomentschwellenwert größer als der erste Drehmomentschwellenwert. Zum Umschalten von der zweiten Betriebsart in die dritte Betriebsart ist lediglich ein Umschalten des zweiten Absperrventils erforderlich, nämlich von der Offenstellung in die Schließstellung.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung der Antriebseinrichtung 1 in einer zweiten Ausführungsform. Im Folgenden soll lediglich auf die Unterschiede der zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform eingegangen werden. Entsprechend gelten die vorgehend beschriebenen Ausführungen ebenfalls für die zweite Ausführungsform.
Die zweite Ausführungsform der Antriebseinrichtung 1 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insbesondere darin, dass in der ersten Betriebsart der zweite Abgasturbolader 4 betrieben wird. Besonders bevorzugt weist dieser einer größere Nennleistung als der erste Abgasturbolader 3 auf.
In der zweiten Ausführungsform ist das erste Absperrventil 9 stromaufwärts der ersten Turbine 5 angeordnet. Alternativ kann das erste Absperrventil 9 stromabwärts der ersten Turbine 5 angeordnet sein. Entsprechen kann durch ein Schließen des ersten Absperrventils 9 eine Durchströmung der ersten Turbine 5 mit dem Abgas unterbunden und somit der erste Abgasturbolader 3 abgeschaltet werden. Eine Rezirkulationsleitung 19 verbindet die Druckseite des ersten Verdichters 6 mit der Saugseite des ersten Verdichters 6. Dabei ist in der Rezirkulationsleitung 19 ein drittes Absperrventil 20 angeordnet.
Durch das Öffnen des ersten Absperrventils 9 bei dem Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart wird die erste Turbine 5 mit dem Abgas der Brennkraftmaschine 2 beaufschlagt. Hierdurch erfolgt ein Anlaufen des ersten Abgasturboladers 3 und des ersten Verdichters 6. Da durch den Betrieb des zweiten Abgasturboladers 4 der ersten Betriebsart bereits ein Druckanstieg stromaufwärts des zweiten Verdichters 8 vorliegen kann, ist vorgesehen, bei dem Anlaufen des ersten Abgasturboladers 3 das dritte Absperrventil 20 zumindest kurzeitig zu öffnen und eine Rückströmung über die Rezirkulationsleitung 19 zu ermöglichen. Hierdurch wird ein zuverlässiges Anlaufen des ersten Abgasturboladers 3 sichergestellt.
Die Erfindung ermöglicht einen besonders flexiblen Betrieb der Antriebseinrichtung 1. Insbesondere ist zum Umschalten zwischen der ersten Betriebsart, der zweiten Betriebsart und der dritten Betriebsart lediglich eine Betätigung eines der beiden aktiven Schaltelemente, nämlich des ersten Absperrventils 9 oder des zweiten Absperrventils 11, erforderlich.
Durch die besonders vorteilhafte Anordnung des ersten Absperrventils 9, des zweiten Absperrventils 11, des ersten Rückschlagventils 12 und des zweiten Rückschlagventils 13 ist zur Realisierung der vorstehend beschriebenen Betriebsarten kein weiteres aktives oder passives strömungstechnisches Stellelement erforderlich. Insbesondere sind keine zusätzlichen Bypassleitungen notwendig.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinrichtung
2: Brennkraftmaschine
3: Erster Abgasturbolader
4: Zweiter Abgasturbolader
5: Erste Turbine
6: Erster Verdichter
7: Zweite Turbine
8: Zweiter Verdichter
9: Erstes Absperrventil
10: Verbindungsleitung
11: Zweites Absperrventil
12: Erstes Rückschlagventil
13: Zweites Rückschlagventil
14: Luftfilter
15: Ladeluftkühler
16: Abgasanlage
17: Abgasnachbehandlungseinrichtung
18: Abgasrückführung
19: Rezirkulationsleitung
20: Drittes Absperrventil
21: Zwischenkühler

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8635869 B2 [0002]

Claims

Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, die eine abgaserzeugende Brennkraftmaschine (2), einen ersten Abgasturbolader (3) mit einer ersten Turbine (5) und einem ersten Verdichter (6) sowie einen zweiten Abgasturbolader (4) mit einer zweiten Turbine (7) und einem zweiten Verdichter (8) aufweist, wobei der ersten Turbine (5) und der zweiten Turbine (7) das Abgas der Brennkraftmaschine (2) zuführbar ist, wobei in einer Offenstellung eines ersten Absperrventils (9) die erste Turbine (5) und die zweite Turbine (7) für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben sind und in einer Schließstellung des ersten Absperrventils (9) nur die erste Turbine (5) oder nur die zweite Turbine (7) für eine Durchströmung mit dem Abgas freigegeben ist, wobei der Brennkraftmaschine (2) mittels des ersten Verdichters (6) und des zweiten Verdichters (8) Frischluft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Turbine (5) und die zweite Turbine (7) strömungstechnisch parallel angeordnet sind und eine Druckseite des zweiten Verdichters (6) über eine ein zweites Absperrventil (11) aufweisende Verbindungsleitung (10) mit einer Saugseite des ersten Verdichters (8) strömungstechnisch verbindbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des ersten Verdichters (6) und strömungstechnisch parallel zu dem zweiten Verdichter (8) ein erstes Rückschlagventil (12) angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des zweiten Verdichters (8) und strömungstechnisch parallel zu dem ersten Verdichter (6) ein zweites Rückschlagventil (13) angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nennleistung des ersten Abgasturboladers (3) kleiner ist als eine Nennleistung des zweiten Abgasturboladers (4).
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckseite des ersten Verdichters (6) über ein drittes Absperrventil (20) mit der Saugseite des ersten Verdichters (6) strömungstechnisch verbindbar ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des ersten Verdichters (6) und des zweiten Verdichters (8) ein dritter Verdichter angeordnet ist, wobei der dritte Verdichter elektrisch antreibbar ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Verdichter stromaufwärts eines Ladeluftkühlers (15) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung (1), insbesondere eine Antriebseinrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1) eine abgaserzeugende Brennkraftmaschine (2), einen ersten Abgasturbolader (3) mit einer ersten Turbine (5) und einem ersten Verdichter (6) sowie einen zweiten Abgasturbolader (4) mit einer zweiten Turbine (7) und einem zweiten Verdichter (8) aufweist, wobei der ersten Turbine (5) und der zweiten Turbine (7) das Abgas der Brennkraftmaschine (2) zuführbar ist, wobei in einer Offenstellung eines ersten Absperrventils (9) die erste Turbine (5) und die zweite Turbine (7) von dem Abgas durchströmbar sind und in einer Schließstellung des ersten Absperrventils (9) nur die erste Turbine (5) oder nur die zweite Turbine (7) von dem Abgas durchströmbar ist, wobei der Brennkraftmaschine (2) mittels des ersten Verdichters (6) und des zweiten Verdichters (8) Frischluft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Turbine (5) und die zweite Turbine (7) strömungstechnisch parallel angeordnet sind und eine Druckseite des zweiten Verdichters (8) über eine ein zweites Absperrventil (11) aufweisende Verbindungsleitung (10) mit einer Saugseite des ersten Verdichters (6) strömungstechnisch verbindbar ist, wobei in einer ersten Betriebsart das erste Absperrventil (9) geschlossen und das zweite Absperrventil (11) geöffnet wird und/oder in einer zweiten Betriebsart das erste Absperrventil (9) und das zweite Absperrventil (11) geöffnet werden und/oder in einer dritten Betriebsart das erste Absperrventil (9) geöffnet und das zweite Absperrventil (11) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines ersten Drehzahlschwellenwerts durch eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (2) und/oder bei einem Überschreiten eines ersten Drehmomentschwellenwerts durch ein Drehmoment der Brennkraftmaschine (2) ein Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines zweiten Drehzahlschwellenwerts durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine (2) und/oder bei einem Überschreiten eines zweiten Drehmomentschwellenwerts durch das Drehmoment der Brennkraftmaschine (2) ein Umschalten von der zweiten Betriebsart in die dritte Betriebsart erfolgt, wobei der zweite Drehzahlschwellenwert größer ist als der erste Drehzahlschwellenwert und der zweite Drehmomentschwellenwert größer ist als der erste Drehmomentschwellenwert.