DE19835594A1 - Multi-cylinder internal combustion engine has first and further induction tracts plus first and further exhaust tracts communicating together upstream of exhaust turbochargers. - Google Patents

Multi-cylinder internal combustion engine has first and further induction tracts plus first and further exhaust tracts communicating together upstream of exhaust turbochargers.

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DE19835594A1
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Abstract

A multicylinder internal combustion engine has a first exhaust turbocharger whose compressor is located in a first induction tract and whose turbine is connected to a first exhaust tract and at least one further turbocharger whose compressor is located in at least one further induction tract and whose turbine is connected to at least one further exhaust tract. The first and further induction tracts as well as the first and further exhaust tracts communicate together upstream of the exhaust turbochargers. At least the turbine (5) of the further exhaust turbochargers is equipped with movable air-deflecting elements. Their openings for the exhaust gas from the first or further exhaust tracts can be closed completely.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit einem ersten Abgasturbolader, dessen Verdichter in einem ersten An­ saugstrang angeordnet ist und dessen Turbine an einen ersten Abgasstrang angeschlossen ist, und mit wenigstens einem weiteren Abgasturbolader, dessen Verdichter in wenigstens einem weiteren Ansaugstrang angeordnet ist und dessen Turbine an wenigstens einen weiteren Abgasstrang ange­ schlossen ist, wobei der erste und der wenigstens eine weitere Ansaug­ strang sowie der erste und der wenigstens eine weitere Abgasstrang strom­ auf des ersten und des wenigstens einen weiteren Abgasturboladers mitein­ ander in Verbindung stehen.The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine with a first exhaust gas turbocharger, the compressor in a first An Suction line is arranged and the turbine to a first exhaust line is connected, and with at least one additional exhaust gas turbocharger, whose compressor is arranged in at least one further intake line and the turbine is attached to at least one further exhaust line is closed, the first and the at least one further intake strand and the first and the at least one further exhaust gas stream on the first and at least one further exhaust gas turbocharger others communicate.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrei­ ben einer solchen mehrzylindrigen Brennkraftmaschine.In addition, the present invention relates to a method for operating ben of such a multi-cylinder internal combustion engine.

Eine gattungsgemäße Brennkraftmaschine mit zwei Abgasturboladern sowie ein Verfahren zum Betreiben dieser Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 34 20 015 A1 bekannt. Dort sind die Zylinder der Brennkraftmaschine zu zwei Gruppen zusammengefaßt, denen jeweils ein Abgasturbolader zugeordnet ist, wobei der erste Turbolader ständig in Be­ trieb ist, während der zweite Turbolader erst durch das Öffnen eines in sei­ ner Abgasleitung eingebauten Zuschaltventils in Betrieb gesetzt wird. Bei diesem Zuschaltventil handelt es sich jedoch um ein äußerst kostspieliges Bauteil, da es sehr temperaturbeständig und besonders strömungsgünstig ausgebildet sein muß. Gesteuert wird das Zuschaltventil dort in Abhängigkeit von verschiedenen Kenngrößen der Brennkraftmaschine, nämlich Stellung der Drosselklappe und Drehzahl der Brennkraftmaschine.A generic internal combustion engine with two exhaust gas turbochargers as well a method for operating this internal combustion engine is, for example known from the publication DE 34 20 015 A1. There are the cylinders of the Internal combustion engine combined into two groups, one each Exhaust gas turbocharger is assigned, the first turbocharger being constantly in Be is driven, while the second turbocharger is only in by opening one ner exhaust pipe built-in connection valve is put into operation. At However, this connection valve is an extremely expensive one Component because it is very temperature-resistant and particularly aerodynamic must be trained. The cut-in valve is controlled there depending of various parameters of the internal combustion engine, namely position the throttle valve and speed of the internal combustion engine.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit zwei oder mehreren Abgasturboladern zu konzipieren, die ohne ein derart kostspieliges Zuschalt­ ventil auskommt. Zudem soll die Brennkraftmaschine mit allen Abgasturbo­ ladern in verbesserter Weise an die jeweils herrschenden Betriebsbedingun­ gen angepaßt werden können.Based on this prior art, it is the task of the present Invention, a multi-cylinder internal combustion engine with two or more To design exhaust gas turbochargers without such an expensive connection  valve comes out. In addition, the internal combustion engine with all exhaust gas turbo loaders in an improved manner to the prevailing operating conditions gene can be adjusted.

Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrei­ ben einer solchen Brennkraftmaschine bereitzustellen.It is also an object of the present invention to provide a method for operating ben to provide such an internal combustion engine.

Vorrichtungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Indem zumindest die Turbine des we­ nigstens einen weiteren Abgasturboladers mit beweglichen Luftleitelementen ausgestattet ist, wodurch deren Durchgangsöffnungen für das Abgas aus dem ersten bzw. dem wenigstens einen weiteren Abgasstrang vollständig verschließbar sind, kann das kostspielige Zuschaltventil im Abgasstrang entfallen und kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brenn­ kraftmaschine zu der ersten Turbine die wenigstens eine weitere Turbine hinzugeschaltet oder von der ersten Turbine auf die wenigstens eine weitere Turbine umgeschaltet werden. Zudem können die Abgasturbolader aufgrund ihrer variablen Turbinengeometrien in besonders guter Weise an die jeweils herrschenden Betriebsbedingungen angepaßt werden.According to the device, the task is performed by an internal combustion engine with the Features of claim 1 solved. By at least the turbine of the we at least another exhaust gas turbocharger with movable air guide elements is equipped, whereby their through openings for the exhaust gas the first or the at least one further exhaust line completely can be closed, the expensive connecting valve in the exhaust line omitted and can depend on the operating conditions of the burner Engine to the first turbine, the at least one further turbine switched on or from the first turbine to the at least one further Turbine can be switched. In addition, the exhaust gas turbocharger can be due their variable turbine geometries in a particularly good way to each prevailing operating conditions.

Bevorzugt sind die beweglichen Luftleitelemente der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Turbine in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom im gesamten Ansaugstrang steuerbar. Denn der Luftmassenstrom stellt ein eindeutiges Kriterium für die Zuschaltung des wenigstens einen weiteren Abgasturboladers dar, wodurch eine unzulässig hohe Belastung des ersten Abgasturboladers ausgeschlossen werden kann.The movable air guide elements of the first and / or the are preferred at least one other turbine depending on the air mass flow in entire intake manifold controllable. Because the air mass flow stops clear criterion for the connection of the at least one further Exhaust gas turbocharger, causing an impermissibly high load on the first Exhaust gas turbocharger can be excluded.

Die beweglichen Luftleitelemente können aber auch in Abhängigkeit vom Ladedruck im gesamten Ansaugstrang steuerbar sein.The movable air guiding elements can also depend on Charge pressure can be controlled in the entire intake line.

Besonders bevorzugt sind die beweglichen Luftleitelemente der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Turbine in Abhängigkeit von der Drehzahl des ersten bzw. des wenigstens einen weiteren Abgasturboladers steuerbar. Sind die beweglichen Luftleitelemente der ersten und/oder wenig­ stens einen weiteren Turbine darüber hinaus in Abhängigkeit von der Diffe­ renz der Drehzahlen des ersten und des wenigstens einen weiteren Ab­ gasturboladers steuerbar, so können dadurch Unsymmetrien in der Luft- und Abgasführung der Abgasturbolader sowie unterschiedliche Bauformen oder verschiedene Dimensionierungen kompensiert werden.The movable air guide elements of the first are particularly preferred and / or the at least one further turbine depending on the Speed of the first or at least one further exhaust gas turbocharger controllable. Are the movable air guide elements of the first and / or little At least one more turbine depending on the diffe limit the speeds of the first and at least one further Ab gas turbocharger controllable, this can cause asymmetries in the air and  Exhaust gas routing of the exhaust gas turbocharger as well as different designs or different dimensions can be compensated.

Schließlich kann aber auch eine Steuerung des Luftleitelemente in Abhän­ gigkeit von der Abgastemperatur im Bereich des Vorkatalysators im ersten Abgasstrang erfolgen. Dadurch können die Abgase unterhalb der Anspring­ temperatur der Hauptkatalysatoren in erster Linie über den ersten Ab­ gasstrang geleitet werden, so daß der wenigstens eine weitere Abgasstrang ohne einen Vorkatalysator auskommt.Finally, control of the air guiding elements can also depend of the exhaust gas temperature in the area of the pre-catalyst in the first Exhaust system take place. This allows the exhaust gases below the light temperature of the main catalytic converters primarily via the first Ab gas line are passed so that the at least one further exhaust line without a pre-catalyst.

Die vorstehenden Varianten könnten ohne weiteres auch miteinander kom­ biniert werden.The above variants could easily come together be binated.

Vorteilhaft ist der erste Abgasturbolader, der ständig in Betrieb ist, kleiner dimensioniert als der wenigstens eine weitere Abgasturbolader, der nur zeit­ weise in Betrieb ist. Damit ist gewährleistet, daß der erste Abgasturbolader im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine ein optimales Ansprechver­ halten zeigt und der wenigstens eine weitere größer dimensionierte Ab­ gasturbolader im oberen Lastbereich der Brennkraftmaschine eine ausrei­ chend große Luftmenge vorverdichten kann.The first exhaust gas turbocharger, which is constantly in operation, is advantageously smaller dimensioned as the at least one additional exhaust gas turbocharger, the only time is operating wisely. This ensures that the first exhaust gas turbocharger an optimal response in the lower load range of the internal combustion engine hold shows and the at least one other larger dimensioned Ab gas turbocharger in the upper load range of the internal combustion engine can compress large amounts of air.

Selbstverständlich kann der erste Abgasturbolader, der ständig in Betrieb ist aber auch größer dimensioniert sein als der wenigstens eine weitere Ab­ gasturbolader, der nur zeitweise in Betrieb ist.Of course, the first exhaust gas turbocharger, which is always in operation but also be dimensioned larger than the at least one other Ab gas turbocharger that is only temporarily in operation.

Für den Verdichter des wenigstens einen weiteren Abgasturboladers im we­ nigstens einen weiteren Ansaugstrang ist eine Umluftleitung mit einem Um­ luftventil angeordnet. Dieses Umluftventil verhindert, daß der Verdichter des wenigstens einen weiteren Abgasturboladers pumpt. Das Umluftventil wird in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom oder Ladedruck im gesamten Ansaug­ strang, der Drehzahl des ersten bzw. des wenigstens einen weiteren Ab­ gasturboladers und/oder der Abgastemperatur im ersten Abgasstrang ge­ steuert.For the compressor of the at least one further exhaust gas turbocharger in the we At least one additional intake line is a recirculation line with one um air valve arranged. This air recirculation valve prevents the compressor of the pumps at least one further exhaust gas turbocharger. The air recirculation valve is in Dependence on the air mass flow or boost pressure in the entire intake strand, the speed of the first or at least one further Ab gas turbocharger and / or the exhaust gas temperature in the first exhaust line ge controls.

Zweckmäßig ist für den Verdichter des wenigstens einen weiteren Abgastur­ boladers im weiteren Ansaugstrang ein selbsttätig schaltendes Zuschaltventil vorgesehen, welches stromab des Verdichters angeordnet und beispielswei­ se als Rückschlagventil ausgebildet ist, so daß es keiner äußeren Ansteue­ rung bedarf.It is expedient for the compressor of the at least one further exhaust gas door boladers in the further intake line an automatically switching connection valve provided which is arranged downstream of the compressor and, for example  se is designed as a check valve so that there is no external control tion needs.

Verfahrensgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die beweglichen Luftleit­ elemente der wenigstens einen weiteren Turbine bis zum Erreichen eines ersten Werts des Luftmassenstroms oder Ladedrucks im gesamten Ansaug­ strang, der Drehzahl des ersten Abgasturboladers und/oder oder der Abga­ stemperatur im ersten Abgasstrang geschlossen sind.According to the method, the task is solved by the movable air guide elements of the at least one further turbine until reaching one first value of the air mass flow or boost pressure in the entire intake strand, the speed of the first turbocharger and / or the exhaust temperature in the first exhaust line are closed.

Und in einer Weiterbildung des Verfahrens werden die beweglichen Luft­ leitelemente der wenigstens einen weiteren Turbine ab dem Erreichen eines gegenüber dem ersten Wert geringeren weiteren Werts wieder geschlossen. Dadurch werden die beweglichen Luftleitelemente mit einer gewissen Hyste­ rese geschaltet, was für den Betrieb der Brennkraftmaschine vorteilhaft ist, da unnötig häufiges Öffnen und Schließen der beweglichen Luftleitelemente vermieden wird.And in a further development of the process, the moving air guide elements of the at least one further turbine from reaching one closed again compared to the first value lower further value. This causes the movable air directing elements to have a certain hysteria rese switched, which is advantageous for the operation of the internal combustion engine, there is unnecessary frequent opening and closing of the movable air guiding elements is avoided.

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die nachfolgende Zeichnungsfigur näher erläutert:The present invention is exemplified with reference to the following drawing figure explained in more detail:

Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Diesel-Brennkraftmaschine mit einem ersten und einem zweiten Abgasturbolader.The figure shows a block diagram of an inventive Diesel internal combustion engine with a first and a second exhaust gas turbocharger.

Die Brennkraftmaschine weist eine erste Gruppe A von jeweils drei Zylindern 1a sowie eine zweite Gruppe B von jeweils drei Zylindern 1b auf, welche V-förmig zueinander angeordnet sind.The internal combustion engine has a first group A of three cylinders 1 a and a second group B of three cylinders 1 b, which are arranged in a V-shape with respect to one another.

Der ersten Gruppe A von Zylindern 1a ist ein erster Abgasturbolader 2a zu­ geordnet, dessen Verdichter 3a in einem ersten Ansaugstrang 4a angeord­ net ist und dessen Turbine 5a an einen ersten Abgasstrang 6a angeschlos­ sen ist. Dabei ist die Turbine 5a des ersten Abgasturboladers 2a mit beweg­ lichen Luftleitelementen ausgestattet, um eine variable Turbinengeometrie zu erhalten, was im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine optimale Ab­ stimmung auf die im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine herr­ schenden Betriebsbedingungen ermöglicht.The first group A of cylinders 1 a is assigned to a first exhaust gas turbocharger 2 a, the compressor 3 a of which is arranged in a first intake line 4 a and whose turbine 5 a is connected to a first exhaust line 6 a. Here, the turbine 5 a of the first exhaust gas turbocharger 2 a is equipped with movable air guiding elements in order to obtain a variable turbine geometry, which in the present exemplary embodiment enables optimum tuning to the operating conditions prevailing in the lower load range of the internal combustion engine.

Und der zweiten Gruppe B von Zylindern 1b ist ein zweiter Abgasturbolader 2b zugeordnet, dessen Verdichter 3b in einem zweiten Ansaugstrang 4b an­ geordnet ist und dessen Turbine 5b an einen zweiten Abgasstrang 6b ange­ schlossen ist. Die Turbine 5b des zweiten Abgasturboladers 2b ist dort mit beweglichen Luftleitelementen ausgestattet, um deren Durchgangsöffnungen für das Abgas aus dem ersten bzw. zweiten Abgasstrang 6a, 6b vollständig zu verschließen oder um im Zweiladerbetrieb mit dem ersten Abgasturbola­ der 2a synchronisierbar zu sein. Im zweiten Ansaugstrang 4b ist eine Um­ luftleitung 7 mit einem Umluftventil 8 vorgesehen, wodurch der Verdichter 3b des zweiten Abgasturboladers 2b umgangen werden kann. Ebenfalls im zweiten Ansaugstrang 4b stromab des Verdichters 3b ist ein selbsttätig schaltendes Zuschaltventil 9 angeordnet.And the second group B of cylinders 1 b is assigned a second exhaust gas turbocharger 2 b, the compressor 3 b is arranged in a second intake line 4 b and the turbine 5 b is connected to a second exhaust line 6 b. The turbine 5 b of the second exhaust gas turbocharger 2 b is equipped there with movable air guiding elements in order to completely close their through openings for the exhaust gas from the first or second exhaust line 6 a, 6 b or to be synchronized in two-charger operation with the first exhaust gas turbola in FIG. 2 a his. In the second intake line 4 b, an order air line 7 is provided with a recirculation valve 8 , whereby the compressor 3 b of the second exhaust gas turbocharger 2 b can be avoided. An automatically switching connection valve 9 is also arranged in the second intake line 4 b downstream of the compressor 3 b.

Der erste und zweite Ansaugstrang 4a, 4b stehen stromauf und stromab der Verdichter 3a, 3b der beiden Abgasturbolader 2a, 2b direkt miteinander in Verbindung, wobei stromauf ein gemeinsamer Luftmassenmesser 10 und stromab ein gemeinsamer Ladeluftkühler 11 vorgesehen ist. Der Luft­ massenmesser 10 ermittelt den Luftmassenstrom m im gesamten Ansaug­ strang 4 bzw. dem ersten und zweiten Ansaugstrang 4a, 4b. Zudem ist im Ansaugstrang 4 stromab des Ladeluftkühlers 11 und stromab der Drossel­ klappe 12 ein Ladedruckmesser 13 vorgesehen, welcher den Ladedruck p im gesamten Ansaugstrang 4 bzw. dem ersten und zweiten Ansaugstrang 4a, 4b erfaßt.The first and second intake lines 4 a, 4 b are connected upstream and downstream of the compressors 3 a, 3 b of the two exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b, with a common air mass meter 10 and a common charge air cooler 11 being provided upstream. The air mass meter 10 determines the air mass flow m in the entire intake line 4 and the first and second intake line 4 a, 4 b. In addition, a charge pressure meter 13 is provided in the intake line 4 downstream of the charge air cooler 11 and downstream of the throttle valve 12 , which detects the charge pressure p in the entire intake line 4 or the first and second intake line 4 a, 4 b.

Der erste und zweite Abgasstrang 6a, 6b stehen hingegen nur stromauf der Turbinen 5a, 5b der beiden Abgasturbolader 2a, 2b direkt miteinander in Verbindung. Im ersten Abgasstrang 6a schließen sich stromab der Turbine 5a ein Vorkatalysator 14, ein Hauptkatalysator 15a sowie ein Schalldämpfer 16a an. Und im zweiten Abgasstrang 6b schließen sich stromab der Turbine 5b ein Hauptkatalysator 15b sowie ein Schalldämpfer 16b an.The first and second exhaust gas lines 6 a, 6 b, on the other hand, are only directly connected to one another upstream of the turbines 5 a, 5 b of the two exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b. In the first exhaust line 6 a, a pre-catalytic converter 14 , a main catalytic converter 15 a and a silencer 16 a are connected downstream of the turbine 5 a. And in the second exhaust line 6 b, a main catalytic converter 15 b and a silencer 16 b are connected downstream of the turbine 5 b.

Zum Erfassen der Drehzahlen n1, n2 des ersten bzw. zweiten Abgasturbola­ ders 2a, 2b sind zwei dem ersten und zweiten Abgasturbolader 2a, 2b zuge­ ordnete Drehzahlmesser 17a, 17b vorgesehen.To detect the speeds n1, n2 of the first and second exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b, two tachometers 17 a, 17 b assigned to the first and second exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b are provided.

Ferner ist im Bereich des Vorkatalysators 14 im ersten Abgasstrang 6a ein Abgastemperaturmesser 18 vorgesehen, der die Abgastemperatur T ermit­ telt. Furthermore, an exhaust gas temperature sensor 18 is provided in the area of the pre-catalyst 14 in the first exhaust line 6 a, which detects the exhaust gas temperature T.

Die Signale des Luftmassenmessers 10, des Ladedruckmessers 13 der bei­ den Drehzahlmesser 17a, 17b und des Abgastemperaturmessers 18 werden den Eingängen eines Steuergeräts 19 zugeführt. Dieses Steuergerät 19 steht ausgangsseitig mit einem ersten und zweiten Stellorgan 20a, 20b für die beweglichen Luftleitelemente der Turbinen 5a, 5b des ersten und zweiten Abgasturboladers 2a, 2b sowie mit dem Umluftventil 8 im zweiten Ansaug­ strang 4b in Verbindung, so daß diese in Abhängigkeit von den eingansseitig zugeführten Größen, Luftmassenstrom m, Ladedruck p, Drehzahlen n1, n2 und Abgastemperatur T gesteuert werden.The signals of the air mass meter 10 , the boost pressure meter 13 of the rev counter 17 a, 17 b and the exhaust gas temperature meter 18 are fed to the inputs of a control unit 19 . This control unit 19 is on the output side with a first and second actuator 20 a, 20 b for the movable air guide elements of the turbines 5 a, 5 b of the first and second exhaust gas turbocharger 2 a, 2 b and with the air recirculation valve 8 in the second intake line 4 b , so that these are controlled as a function of the quantities supplied on the inlet side, air mass flow m, boost pressure p, speeds n1, n2 and exhaust gas temperature T.

Im unteren Lastbereich der Brennkraftmaschine, das heißt bis zum Erreichen eines vorbestimmten ersten Werts des Luftmassenstroms m, werden die beweglichen Luftleitelemente der Turbine 5a des ersten Abgasturboladers 2a von dem ersten Stellorgan 20a unter einem jeweils optimalen Winkel ge­ öffnet, so daß der erste Abgasturbolader 2a in Betrieb ist, während die be­ weglichen Luftleitelemente der Turbine 5b des zweiten Abgasturboladers 2b von dem zweiten Stellorgan 20b geschlossen gehalten werden, so daß der zweite Abgasturbolader 2b außer Betrieb ist.In the lower load range of the internal combustion engine, that is, until a predetermined first value of the air mass flow m is reached, the movable air guiding elements of the turbine 5 a of the first exhaust gas turbocharger 2 a are opened by the first actuator 20 a at an optimal angle, so that the first Exhaust gas turbocharger 2 a is in operation while the movable air guide elements of the turbine 5 b of the second exhaust gas turbocharger 2 b are kept closed by the second actuator 20 b, so that the second exhaust gas turbocharger 2 b is out of operation.

Oberhalb des vorbestimmten ersten Werts des Luftmassenstroms m werden die beweglichen Luftleitelemente der Turbine 5a des ersten Abgasturbola­ ders 2a vom Stellorgan 20a weitgehend offen gehalten, während nunmehr auch die beweglichen Luftleitelemente der Turbine 5b des zweiten Ab­ gasturboladers 2b vom Stellorgan 20b unter einem bestimmten Winkel ge­ öffnet werden, wodurch dann auch der zweite Abgasturbolader 2b in Betrieb geht. Damit wird erst jetzt der zweite Abgasstrang 6b mit Abgas beauf­ schlagt, so daß im zweiten Abgasstrang 6b ein Vorkatalysator entfallen kann. Das Entfallen eines solchen Vorkatalysators im zweiten Abgasstrang kann darüber hinaus unterstützt werden, wenn das Steuergerät 19 wie im vorliegenden Fall auch die Abgastemperatur T im Bereich des Vorkatalysa­ tors 14 im ersten Abgasstrang 6a verarbeitet.Above the predetermined first value of the air mass flow m, the movable air guiding elements of the turbine 5 a of the first exhaust gas turbocharger 2 a are kept largely open by the actuator 20 a, while now the movable air guiding elements of the turbine 5 b of the second gas turbocharger 2 b from the actuator 20 b be opened at a certain angle ge, which then also the second exhaust gas turbocharger 2 b goes into operation. This is now only the second exhaust line 6 b struck with exhaust gas, so that a pre-catalyst can be omitted in the second exhaust line 6 b. The elimination of such a pre-catalyst in the second exhaust line can also be supported if the control unit 19, as in the present case, also processes the exhaust gas temperature T in the area of the pre-catalyst 14 in the first exhaust line 6 a.

Fällt der Luftmassenstrom m unter den vorbestimmten ersten Wert, so wer­ den die beweglichen Luftleitelemente der Turbine 5b des zweiten Abgastur­ boladers 2b vom Stellorgan 20b wieder in ihre Schließstellung bewegt, wobei eine gewisse Hysterese eingehalten werden sollte, um ein fortwährendes Öffnen und Schließen zu vermeiden. If the air mass flow m falls below the predetermined first value, whoever moves the movable air guide elements of the turbine 5 b of the second exhaust gas bolader 2 b from the actuator 20 b back into its closed position, with a certain hysteresis being maintained in order to ensure continuous opening and closing to avoid.

Außer dem Luftmassenstrom m verarbeitet das Steuergerät 19 im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel auch die Drehzahlen n1, n2 der beiden Abgastur­ bolader 2a, 2b bzw. deren Differenz n1-n2, um einen möglichst sanften Übergang vom Betrieb mit nur dem ersten Abgasturbolader 2a auf den Be­ trieb mit beiden Abgasturboladern 2a, 2b und umgekehrt zu gewährleisten. Denn speziell in diesem Übergangsbereich können Unsymmetrien der bei­ den Abgasstränge 6a, 6b, wie sie insbesondere durch verschieden ausgebil­ dete erste und zweite Abgasturbolader 2a, 2b verursacht werden, anhand der Drehzahlen n1, n2 der beiden Abgasturbolader 2a, 2b ausgeglichen werden.In addition to the air mass flow m, the control unit 19 in the present exemplary embodiment also processes the speeds n 1 , n 2 of the two exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b or their difference n1-n2 in order to make the transition from operation with only the first exhaust gas turbocharger 2 as smooth as possible a on the Be operated with both exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b and vice versa. This is because, particularly in this transition area, asymmetries in the exhaust gas lines 6 a, 6 b, as are caused in particular by differently designed first and second exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b, can be determined from the speeds n1, n2 of the two exhaust gas turbochargers 2 a, 2 b be balanced.

Claims (12)

1. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit
  • - einem ersten Abgasturbolader, dessen Verdichter in einem ersten Ansaugstrang angeordnet ist und dessen Turbine an einen ersten Abgasstrang angeschlossen ist, und
  • - wenigstens einem weiteren Abgasturbolader, dessen Verdichter in wenigstens einem weiteren Ansaugstrang angeordnet ist und dessen Turbine an wenigstens einen weiteren Abgasstrang ange­ schlossen ist, wobei der erste und der wenigstens eine weitere Ansaugstrang sowie der erste und der wenigstens eine weitere Abgasstrang stromauf des ersten und des wenigstens einen wei­ teren Abgasturboladers miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Turbine (5a, 5b) des wenigstens einen weiteren Ab­ gasturboladers (2a, 2b) mit beweglichen Luftleitelementen ausgestattet ist, wodurch deren Durchgangsöffnungen für das Abgas aus dem er­ sten bzw. dem wenigstens einen weiteren Abgasstrang (6a, 6b) voll­ ständig verschließbar sind.
1. Multi-cylinder internal combustion engine with
  • a first exhaust gas turbocharger, the compressor of which is arranged in a first intake line and the turbine of which is connected to a first exhaust line, and
  • - At least one further exhaust gas turbocharger, the compressor of which is arranged in at least one further intake line and whose turbine is connected to at least one further exhaust line, the first and the at least one further intake line and the first and the at least one further exhaust line upstream of the first and the at least one white direct exhaust gas turbocharger are connected to each other, characterized in that at least the turbine ( 5 a, 5 b) of the at least one further gas turbocharger ( 2 a, 2 b) is equipped with movable air guiding elements, whereby the through openings for the exhaust gas are off which he most or the at least one further exhaust line ( 6 a, 6 b) are fully permanently closable.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Luftleitelemente der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Turbine (5a, 5b) in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom (m) im gesamten Ansaugstrang (4) steuerbar sind. 2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the movable air guide elements of the first and / or the at least one further turbine ( 5 a, 5 b) depending on the air mass flow (m) in the entire intake line ( 4 ) are controllable. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Luftleitelemente der ersten und der wenigstens einen weiteren Turbine (5a, 5b) in Abhängigkeit vom Ladedruck (p) im gesamten Ansaugstrang (4) steuerbar sind.3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the movable air guide elements of the first and the at least one further turbine ( 5 a, 5 b) depending on the boost pressure (p) in the entire intake line ( 4 ) are controllable. 4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beweglichen Luftleitelemente der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Turbine (5a, 5b) in Abhängig­ keit von der Drehzahl (n1, n2) des ersten bzw. des wenigstens einen weiteren Abgasturboladers (2a, 2b) steuerbar sind.4. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the movable air guide elements of the first and / or the at least one further turbine ( 5 a, 5 b) in dependence on the speed (n 1 , n 2 ) of the first or at least one further exhaust gas turbocharger ( 2 a, 2 b) are controllable. 5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beweglichen Luftleitelemente der ersten und/oder der wenigstens einen weiteren Turbine (5a, 5b) in Abhängig­ keit von der Differenz der Drehzahlen (n1-n2) des ersten und des we­ nigstens einen weiteren Abgasturboladers (2a, 2b) steuerbar sind.5. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the movable air guide elements of the first and / or the at least one further turbine ( 5 a, 5 b) depending on the speed difference (n 1 -n 2nd ) of the first and we at least one further exhaust gas turbocharger ( 2 a, 2 b) are controllable. 6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beweglichen Luftleitelemente der ersten und der wenigstens einen weiteren Turbine (5a, 5b) in Abhängigkeit von der Abgastemperatur (T) im ersten Abgasstrang (6a) steuerbar sind.6. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the movable air guide elements of the first and the at least one further turbine ( 5 a, 5 b) in dependence on the exhaust gas temperature (T) in the first exhaust line ( 6 a) controllable are. 7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Abgasturbolader (2a), der ständig in Be­ trieb ist, kleiner dimensioniert ist als der wenigstens eine weitere Ab­ gasturbolader (2b), der nur zeitweise in Betrieb ist.7. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first exhaust gas turbocharger ( 2 a), which is constantly in operation, is dimensioned smaller than the at least one further gas turbocharger from ( 2 b), which is only temporarily in Operation is. 8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Verdichter (3b) des wenigstens einen weite­ ren Abgasturboladers (2b) im wenigstens einen weiteren Ansaugstrang (4b) eine Umgehungsleitung (7) mit einem Umgehungsventil (8) ange­ ordnet ist. 8. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that for the compressor ( 3 b) of the at least one wide ren exhaust gas turbocharger ( 2 b) in at least one further intake line ( 4 b) a bypass line ( 7 ) with a bypass valve ( 8 ) is arranged. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umgehungsventil (8) in Abhängigkeit von dem Luftmassenstrom (m) und Ladedruck (p) im gesamten Ansaugstrang (4), der Drehzahl (n1, n2) des ersten bzw. des wenigstens einen weiteren Abgasturbola­ ders (2a, 2b) und/oder der Abgastemperatur (T) im ersten Abgasstrang (6a) steuerbar ist.9. Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the bypass valve ( 8 ) in dependence on the air mass flow (m) and boost pressure (p) in the entire intake line ( 4 ), the speed (n 1 , n 2 ) of the first or at least one further exhaust gas turbola ( 2 a, 2 b) and / or the exhaust gas temperature (T) in the first exhaust line ( 6 a) is controllable. 10. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für den Verdichter (3b) des wenigstens einen weite­ ren Abgasturboladers (2b) im wenigstens einen weiteren Ansaugstrang (4b) ein selbsttätig schaltendes Zuschaltventil (9) vorgesehen ist.10. Internal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that for the compressor ( 3 b) of the at least one wide ren exhaust gas turbocharger ( 2 b) in at least one further intake line ( 4 b) an automatically switching connection valve ( 9 ) is provided is. 11. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Luftleitelemente der wenigstens einen weiteren Turbine (2b) bis zum Erreichen eines ersten Werts des Luftmassenstroms (m), des Lade­ drucks (p) im gesamten Ansaugstrang (4), der Drehzahl (n1) des ersten Abgasturboladers (2a) und/oder der Abgastemperatur (T) im ersten Abgasstrang (6a) geschlossen sind.11. A method of operating an internal combustion engine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the movable air guide elements of the at least one further turbine ( 2 b) until a first value of the air mass flow (m), the charging pressure (p) in entire intake line ( 4 ), the speed (n 1 ) of the first exhaust gas turbocharger ( 2 a) and / or the exhaust gas temperature (T) in the first exhaust line ( 6 a) are closed. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beweg­ lichen Luftleitelemente der wenigstens einen weiteren Turbine (2b) ab dem Erreichen eines gegenüber dem ersten Wert geringeren weiteren Werts wieder geschlossen werden.12. The method according to claim 11, characterized in that the movable union air guide elements of the at least one further turbine ( 2 b) are closed again after reaching a lower value than the first value.
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