DE19824476A1 - Otto-Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und Verfahren zum Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Bei einer Otto-Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader wird im unteren Teillastbetrieb ein den Verdichter umgehender Verdichterbypass der Einlaßleitung geöffnet. Der Verdichter wird dabei von der abgasgetriebenen Turbine des Laders lastfrei mitgenommen und in Umlauf gehalten. Bei Erhöhung der Betriebslast kann der bereits mit hoher Drehzahl umlaufende Verdichter den gewünschten Ladedruck mit kurzer Ansprechzeit erzeugen. DOLLAR A Um bei gutem Ansprechverhalten des Abgasturboladers auf Lasterhöhungen und optimalen Wirkungsgraden der Brennkraftmaschine einen zuverlässigen Betrieb des Abgasturboladers mit hoher Lebensdauer zu ermöglichen, ist vorgesehen, die Laderdrehzahl zu überwachen und bei Erreichen einer vorgegebenen Grenzdrehzahl einen die Turbine umgehenden Bypass (Waste-Gate) der Abgasleitung zu öffnen und somit einem lastfreien Hochlaufen des Turboladers entgegenzuwirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Otto-Brennkraft­ maschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angege­ benen Gattung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Otto- Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Die Leistungsabgabe einer Otto-Brennkraftmaschine ist pro­ portional dem Luftdurchsatz, welcher proportional der Luft­ dichte ist, so daß die Leistung bekanntlich bei gleichem Hubvolumen und Drehzahl durch Vorverdichtung der Luft vor Eintritt in den bzw. die Zylinder, d. h. durch Aufladung, erhöht werden kann. Die Aufladung kann durch einen Ab­ gasturbolader erfolgen, welcher im wesentlichen aus zwei drehfest miteinander verbundenen Strömungsmaschinen be­ steht. Eine Turbine ist in einer Abgasleitung der Brenn­ kraftmaschine angeordnet und wird vom Abgasstrom getrieben. Die Turbine treibt über die drehfeste Verbindung einer La­ derwelle den Verdichter an, welcher in der Einlaßleitung zur Brennkraftmaschine einen Ladedruck erzeugt.

Im Betrieb der Otto-Brennkraftmaschine wird der erforder­ liche Ansaugluft-Massenstrom für den jeweils vorliegenden Betriebspunkt durch vorgesehene Drosselorgane eingestellt. Bei einer Aufladung der Otto-Brennkraftmaschine im unteren Teillastbereich ergibt sich jedoch der Nachteil, daß der Verdichter gegen den Strömungswiderstand des Drosselorgans arbeiten muß. Dabei wird die Drehbewegung der Turbine be­ hindert, so daß der Abgasstrom vor der Turbine aufgestaut wird. Dis Kolben der Brennkraftmaschine müssen also während des Auslaßtaktes beim Gaswechselvorgang die Abgase gegen den durch Aufstauung erhöhten Abgasgegendruck ausschieben, so daß der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine herabgesetzt wird. Es ist bekannt, zur Verringerung des Abgasgegendruckes einen die Turbine umgebenden Bypass (Waste-Gate) der Abgasleitung freizugeben. Bei offenem Waste-Gate strömt das Abgas unter Umgehung der Turbine durch die Abgasleitung, wodurch die Laderdrehzahl aufgrund des auf den Verdichter rückwirkenden Ladedruckes rasch ver­ ringert wird. Bei einer Lasterhöhung muß der erforderliche Ladedruck erzeugt werden, wofür der Turbolader wieder be­ schleunigt werden muß. Die Ansprechzeit des Turboladers bis zur Beschleunigung auf die erforderlichen Drehzahlen mit der entsprechenden Verdichterleistung ist jedoch sehr lang, so daß die Otto-Brennkraftmaschine auf eine plötzliche Lastanforderung träge reagiert.

Zur Verbesserung des Ansprechverhaltens des Abgasturbola­ ders schlägt die US 4,774,822 eine Anordnung vor, bei der die Einlaßleitung einen den Verdichter umgehenden Verdich­ terbypass aufweist, welcher im unteren Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine freigegeben werden soll. Sowohl in dem Verdichterbypass als auch in dem Leitungszweig der Einlaß­ leitung, in dem der Verdichter selbst angeordnet ist, ist bei der bekannten Anordnung jeweils eine Drosselklappe an­ geordnet, welche jeweils zum Empfang von Stellbefehlen über eine Steuerleitung mit einer Steuereinheit verbunden sind. Durch aufeinander abgestimmte Einstellung der beiden Dros­ selklappen werden die Teilströme der durch die beiden parallelen Leitungszweige strömenden Ansaugluft bestimmt.

Hinter der Einmündung der Verdichterbypassleitung ist eine dritte Drosselklappe angeordnet, welche dem Massenstrom der letztlich in die Brennkraftmaschine eintretenden Verbren­ nungsluft bestimmt. Gemeinsam bilden die beiden Drossel­ klappen in den parallelen Leitungszweigen Verdichter­ bypass/Verdichterleitungszweig das Stellglied einer Lade­ druckregelung, deren Führungsgröße durch einen Ladedruck­ sensor ermittelt wird und der Steuereinheit eingegeben wird. Der Ladedrucksensor ist in der Einlaßleitung hinter der dritten, den Massenstrom beeinflussenden Drosselklappe angeordnet. Durch Variation des durch den Verdichter gelei­ teten Ansaugluft-Teilstroms ist der Ladedruck variierbar. Im unteren Teillastbereich der bekannten Otto-Brennkraft­ maschine soll der Durchfluß durch den Verdichterbypass er­ höht werden, während im Vollastbetrieb die Drosselklappe im Verdichterbypass geschlossen wird, so daß der gesamte An­ saugluftstrom durch den Verdichter, also mit hohem Lade­ druck, bereitgestellt wird. Die Turbine wird auf diese Weise auch im unteren Teillastbereich vom Abgasstrom ge­ trieben und nimmt den Verdichter mit, welcher aufgrund des geringen Luftdurchsatzes im Leerlauf arbeitet. Bei geringem Ladedruck wird somit der Abgasturbolader im Leerlauf mit jedoch höherer Drehzahl betrieben. Bei einer plötzlichen Lastaufschaltung ist dadurch nur eine geringfügige Be­ schleuniguüg auf die erforderliche Drehzahl notwendig, so daß die Ansprechzeit des Turboladers verkürzt ist.

Die Drehzahl des Turboladers wird im Leerlauf von dem Ab­ gasmassenstrom bestimmt. Mit hohem baulichen und regelungs­ technischen Aufwand zur Koordination der Einstellungen der beiden Drosselklappen kann die gewünschte hohe Laderdreh­ zahl im unteren Teillastbereich der Brennkraftmaschine nur sehr aufwendig aufrechterhalten werden. Darüber hinaus tre­ ten im Betrieb der bekannten Otto-Brennkraftmaschine immer wieder sehr rasch Verschleißerscheinungen des Laderlauf­ zeuges auf, was auf das häufige Vorliegen überhöhter Lader­ drehzahlen während des Leerlaufes in bestimmten Betriebs­ zuständen der Brennkraftmaschine zurückzuführen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge­ nannten Gattung zu schaffen, die einen zuverlässigen Be­ trieb des Abgasturboladers mit hoher Lebensdauer bei gutem Ansprechverhalten auf Lasterhöhungen und optimalen Wir­ kungsgrad der Brennkraftmaschine ermöglicht, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine an­ zugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Otto-Brenn­ kraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zum Betrieb einer Otto-Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit den Merkmalen des Anspruchs 6 ge­ löst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, im unteren Teillastbereich den Verdichterbypass freizugeben, wobei eine Steuereinheit das Absperrorgan des Verdichterbypasses in Abhängigkeit des Lastzustandes der Brennkraftmaschine einstellt und bei Feststellung einer höheren Lastanforderung dem Absperrorgan einen Stellbefehl zum Schließen des Verdichterbypasses zuleitet. Nachdem der Verdichter im Leerlaufbetrieb durch den Bypass überbrückt und von der mit Abgas beaufschlagten Turbine in Rotation gehalten wurde, kann nun mit der bereits vorhandenen Drehzahl augenblicklich Ladedruck in der Einlaßleitung erzeugt werden. Im Umluftbetrieb bei Teillast wird der Verdichter somit ohne Druckaufbau betrieben, und die Brennkraftmaschine saugt die benötigte Frischluft durch den Verdichterbypass an. Dem Ab­ gasturbolader ist eine Einrichtung zur Drehzahlmessung zu­ geordnet, deren Meßsignalleitung mit der Eingangsseite der Steuereinheit verbunden ist. Die Steuereinheit überwacht im Umluftbetrieb die Drehzahl des Laderlaufzeuges, welche ja im Leerlaufbetrieb im wesentlichen von dem Abgasmassenstrom bestimmt wird, der auf die Turbine wirkt. Der Steuereinheit ist eine maximale Laderdrehzahl als Kennwert vorgegeben, bei dessen Erreichen ein die Turbine umgebender Bypass (Waste-Gate) der Abgasleitung freigegeben wird. Läuft im Umluftbetrieb bei geöffnetem Verdichterbypass die Lader­ drehzahl aufgrund höheren Luftdurchsatzes der Brennkraft­ maschine und somit höherem Abgasdruck hoch, so wird bei Er­ reichen der Grenzdrehzahl das Waste-Gate-Ventil geöffnet, und das Abgas umgeht die Turbine. Einer weiteren Beschleu­ nigung des Laders wird somit entgegengewirkt. Verschleiß­ erscheinungen des Laderlaufzeuges sind somit reduziert und der bisher mögliche mechanische Bruch einzelner Bauteile des Abgasturboladers infolge deutlich überhöhter Laderdreh­ zahlen ausgeschlossen.

Das Absperrorgan der Einlaßleitung ist vorteilhaft ein Ven­ til, welches zwischen einer den Verdichter beaufschlagenden Stellung und einer den Einlaßbypass im Umluftbetrieb frei­ gebenden Stellung umschaltbar ist. Durch das zwischen zwei Stellungen umschaltbare Umluftventil ist sichergestellt, daß im Leerlaufbetrieb die gesamte Ansaugluftmasse durch den Verdichterbypass zur Brennkraftmaschine strömt. Der den Verdichter aufweisende Leitungszweig der Einlaßleitung wird im Umlaufbetrieb abgesperrt, so daß der Verdichter ohne Wi­ derstand umlaufen kann und dadurch der Wirkungsgrad des Ab­ gasturboladers und der Wirkungsgrad der Otto-Brennkraft­ maschine erhöht wird. Die Umschaltung des Umluftventils er­ folgt in Abhängigkeit der Betriebslast der Brennkraft­ maschine, welche die Steuereinheit aus mindestens einem Be­ triebsparameter der Brennkraftmaschine ermittelt. Als sol­ che Betriebsparameter können die Motordrehzahl, das Motor­ drehmoment, der Zündzeitpunkt oder die Einstellung eines auf den Frischluftstrom wirkenden Drosselorgans herangezo­ gen werden.

Ist das Waste-Gate-Ventil bezüglich des Durchgangsquer­ schnittes einstellbar, so kann durch entsprechende Einstel­ lung des Abgasmassenstroms durch das Waste-Gate auf die Laderdrehzahl Einfluß genommen werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, im Aufladebetrieb mit geschlossenem Verdichterbypass bei höhe­ ren Betriebslasten der Brennkraftmaschine den Ladedruck hinter dem Verdichter durch Einstellung des Durchsatzes des Waste-Gates zu regeln. Die Steuereinheit umfaßt einen Reg­ ler für den Ladedruck der Brennkraftmaschine, wobei das Waste-Gate-Ventil das Stellglied der Ladedruckregelung bil­ det. Die Einregelung eines betriebspunktspezifisch vorgege­ benen Ladedruckes erfolgt durch regelnde Stellmaßnahmen am Durchtrittsquerschnitt des Waste-Gate-Ventils und dem damit verbundenen Abblasen eines bestimmten Abgasteilstroms durch das Waste-Gate.

Im dynamischen Betrieb bei einem Lastsprung unter Zunahme der Betriebslast der Brennkraftmaschine werden das Waste- Gate-Ventil und das Umluftventil in die Schließstellung ge­ bracht, so daß der notwendige Ladedruck zur Verfügung ge­ stellt werden kann. Die Steuereinheit schließt bei einem lasterhöhungsbedingten Wechsel vom Umluftbetrieb zum Auf­ ladungsbetrieb zunächst das Umluftventil und aktiviert un­ mittelbar anschließend die Ladedruckregelung, bei der das Waste-Gate-Ventil angesteuert wird. Die Aktivierung der La­ dedruckregelung erfolgt in Abhängigkeit von der Laderdreh­ zahl.

Die Erfindung eignet sich auch zur Verbesserung des Be­ triebsverhaltens von solchen Otto-Brennkraftmaschinen, bei denen der Ansaugluftstrom anstelle einer Drosselklappe von einem bezüglich Öffnungszeit und/oder Durchgangsquerschnitt variabel betreibbaren Ventiltrieb der Gaswechselventile eingestellt wird. Bei variablen Ventilsteuerungen, welche beispielsweise nach dem Prinzip des Feder-Masse-Schwingers arbeiten, kann somit auch ausgehend von höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine die Last bis in den niedrigen Teil­ lastbereich reduziert werden, da ein sofortiger Abfall des Ladedrucks durch Öffnung des Umluftventils erfolgt. Ent­ sprechend dem Zeitquerschnitt der Einlaßventile, welcher durch Öffnungsdauer und/oder Ventilhub bestimmt ist, kann für eine Lastregelung in der Teillast ein gleichmäßiges Druckniveau ohne Ladedruck dargestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an­ hand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine Otto-Brennkraft­ maschine 1 mit einem Abgasturbolader 2, dessen Verdichter 4 in einer Einlaßleitung 8 der Brennkraftmaschine angeordnet ist und mittels einer Laderwelle 7 drehfest mit einer Tur­ bine 3 verbunden ist. Die Turbine 3 ist in einer Abgas­ leitung 9 der Brennkraftmaschine angeordnet und wird somit im Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem Abgasstrom beauf­ schlagt. Der auf die Turbine 3 wirkende Abgasdruck wird über die starre Verbindung der Laderwelle 7 auf den Ver­ dichter 4 übertragen, welcher, durch die Turbine 3 in Dre­ hung versetzt, Frischluft in der Einlaßleitung 8 verdichtet und die Brennkraftmaschine 1 auflädt. Die Einlaßleitung 8 weist einen den Verdichter 4 umgehenden Verdichterbypass 6 auf, welcher von einem Umluftventil 16 freigebbar ist. Das Umluftventil 16 ist zwischen zwei Stellungen umschaltbar und bestimmt, ob der Ansaugluftstrom 17 im Umluftbetrieb der Brennkraftmaschine im unteren Teillastbereich durch den Bypass 6 oder im Aufladungsbetrieb durch den Verdichter 4 strömen soll. Die Abgasleitung 9 der Brennkraftmaschine weist einen Waste-Gate-Bypass 5 auf, durch den der Abgas­ strom unter Umgehung der Turbine 3 zum Auslaß geleitet wer­ den kann. Wird ein Waste-Gate-Ventil 15, welches den Waste- Gate-Bypass 5 beherrscht, geöffnet, so verringert sich der Abgasdruck auf die Turbine 3 und somit der Antrieb des Turboladers.

Das Umluftventil 16 und das Waste-Gate-Ventil 15 werden von einer elektronischen Steuereinheit 10 angesteuert. Der Steuereinheit 10 werden ein oder mehrere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine eingegeben, um daraus die Betriebs­ last der Brennkraftmaschine 1 zu bestimmen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden im Betrieb der Brennkraftmaschi­ ne die Motordrehzahl n, das Motordrehmoment Md, der Zünd­ zeitpunkt ZZP sowie die Einstellung eines auf den Frisch­ luftstrom 17 wirkenden Drosselorgans festgestellt und der Steuereinheit 10 eingegeben. Wird als Drosselorgan eine Drosselklappe in der Einlaßleitung 8 der Brennkraftmaschine verwendet, so wird als Kennwert α_D dieses Betriebspara­ meters der Steuereinheit 10 der augenblickliche Drossel­ klappenwinkel eingegeben. Bei Otto-Brennkraftmaschinen, deren Ansaugluftmassenstrom durch einen bezüglich Öffnungs­ zeit und/oder Durchgangsquerschnitt variabel einstellbaren Ventiltrieb der Gaswechselventile eingestellt wird, wird als Kennwert α_D der Steuereinheit 10 die augenblickliche Position der Ventilsteuerkanten der variablen Ventilsteue­ rung eingegeben. Die Steuereinheit 10 hat Zugriff auf ein Motorkennfeld, in dem Kennwerte der Betriebsparameter und die zugehörige Betriebslast abgespeichert sind. Das Motor­ kennfeld umfaßt weitere Daten über die betriebspunkt­ abhängigen Steuerzeiten der Gaswechselventile.

Stellt die Steuereinheit 10 anhand der eingegebenen Be­ triebsparameter das Vorliegen niederer Lastanforderungen fest, so erzeugt sie öffnende Stellbefehle für das Umluft­ ventil 16, welche diesem durch eine Steuerleitung 12 zuge­ leitet werden. Im Umluftbetrieb wird das Umluftventil 16 über die Steuerleitung 22 in die den Bypass 6 freigebende Stellung gebracht. Das Waste-Gate 5 wird im Umluftbetrieb weitgehend geschlossen gehalten, so daß die Turbine 3 vom Abgasstrom angetrieben wird. Der Verdichter 4 läuft be­ lastungsfrei mit, ohne Ladedruck in der Einlaßleitung 8 zu erzeugen. Ändert sich die Betriebslast der Verbrennungs­ kraftmaschine innerhalb der Teillast, so bleibt das Umluft­ ventil weiterhin in Umluftstellung. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß kein Ladedruck aufgebaut wird, das heißt, es herrschen atmosphärische Saugbedingungen. Da die im Motor­ kennfeld applizierten Steuerzeiten der Gaswechselventile eines Teillastbetriebspunktes einer exakt angesaugten Luft­ menge unter atmosphärischen Bedingungen entspricht, darf die Luftdichte nicht schwanken. Wird jedoch aus der Teil­ last die Betriebslast des Motors schlagartig auf Vollast erhöht, so wird das Umluftventil 16 umgeschaltet, um den Ladedruckaufbau durch den Verdichter zu ermöglichen. Der Verdichter 4 befindet sich zum Umschaltzeitpunkt bereits in Umlauf, so daß der Abgasturbolader 2 bei Lasterhöhung unmittelbar anspricht und augenblicklich der notwendige La­ dedruck zur Verfügung gestellt wird. Neben der Umschaltung des Umluftventils und der damit verbundenen Absperrung des Verdichterbypasses wird auch das eventuell leicht geöffnete Waste-Gate 5 geschlossen, um den Ladedruckaufbau zu för­ dern.

Dem Abgasturbolader 2 ist eine Einrichtung zur Drehzahl­ messung 11 zugeordnet. Eine Meßsignalleitung 14 des Dreh­ zahlmessers 11 des Laderlaufzeuges ist mit der Eingangs­ seite der Steuereinheit 10 verbunden. Im Umluftbetrieb mit geöffnetem Verdichterbypass 6 überwacht die Steuereinheit 10 die Laderdrehzahl n_ATL, wobei eine maximale Laderdreh­ zahl als Kennwert zur Öffnung des Waste-Gate-Ventils 25 vorgegeben ist. Bei Erreichen der Grenzdrehzahl veranlaßt die Steuereinheit 10 ein öffnen des Waste-Gates 5 und lei­ tet dem Waste-Gate-Ventil 15 durch eine Stellsignalleitung 13 die entsprechenden Steuerbefehle zu. Durch das geöffnete Waste-Gate 5 umgeht das Abgas die Turbine 3, so daß ohne weiteren Antrieb die Drehzahl des lastfrei umlaufenden Turboladers sich nicht mehr weiter erhöhen kann. Die Grenzdrehzahl, welche der Steuereinheit 10 zur Öffnung des Waste-Gates 5 vorgegeben wird, kann im voraus bestimmt wer­ den und unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschaf­ ten des jeweils verwendeten Abgasturboladers 2, beispiels­ weise der Drehzahlempfehlungen des Herstellers oder der spezifischen Durchströmungsverhalten der Turbine 3 und des Verdichters 4, optimiert werden.

Die Steuereinheit steuert über die Stellsignalleitung einen hier nicht dargestellten Stellantrieb des Waste-Gate-Ven­ tils 15 an, welcher den Durchgangsquerschnitt des Waste- Gate-Ventils 15, d. h. des Bypasses 5, präzise einstellt. Im Aufladungsbetrieb der Brennkraftmaschine mit geschlossenem Verdichterbypass 6 erfolgt eine Regelung des Ladedruckes, wobei das Waste-Gate-Ventil 15 das Stellglied der Lade­ druckregelung bildet. Die Steuereinheit 10 umfaßt einen Regler, dem der Istwert des Ladedruckes P_L eingegeben wird.

Der Ladedruck P_L wird mit einem entsprechenden Drucksensor in der Einlaßleitung 8 gemessen. Im Umluftbetrieb bei ge­ ringerer Betriebslast der Brennkraftmaschine wird die Lade­ druckregelung ausgeschaltet und das Waste-Gate-Ventil 15 in einer den Durchströmungsquerschnitt des Waste-Gates 5 ver­ ringernden Stellung bzw. in der völligen Schließstellung gehalten. Soweit die Steuereinheit 10 anhand der einge­ gebenen Betriebsparameter n, Md, α_D, ZZP das Erreichen eines Lastpunktes feststellt, für den Aufladungsbetrieb vorgesehen ist, so wird zunächst der Verdichterbypass 6 geschlossen und anschließend sofort die Ladedruckregelung, d. h. die variable Einstellbarkeit des Waste-Gate-Ventils 15 zum Abblasen des Abgases über den Waste-Gate-Bypass 5 akti­ viert. Die Wiedereinschaltung der Ladedruckregelung erfolgt in Abhängigkeit von der Laderdrehzahl n_ATL.

Bei drosselfreien Laststeuerungen, beispielsweise durch den Einsatz eines variablen Ventiltriebs mit variablen Ventil­ Öffnungsquerschnitten, werden in der Teillast konstante Druckverhältnisse ohne Ladedruckaufbau erreicht, um repro­ duzierbare Zylinderfüllungen darstellen zu können.

Claims (12)

1. Otto-Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader (2), dessen Verdichter (4) in einer Einlaßleitung (8) der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist und drehfest mit einer Turbine (3) verbunden ist, welche in einer Abgas­ leitung (9) der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist, und mit einem den Verdichter (4) umgehenden Verdichter­ bypass (6) der Einlaßleitung (8), welcher von einem Ab­ sperrorgan (16) freigebbar ist, welches zum Empfang von Stellbefehlen in Abhängigkeit des Lastzustandes der Brennkraftmaschine (1) über eine Steuerleitung (12) mit einer Steuereinheit (10) verbunden ist, sowie mit einem die Turbine (3) umgehenden Bypass (Waste-Gate 5) der Abgasleitung (9), in dem ein Waste-Gate-Ventil (15) an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abgasturbolader (2) eine Einrichtung zur Drehzahlmessung (11) zugeordnet ist, deren Meßsignalleitung (14) mit der Eingangsseite der Steuereinheit (10) verbunden ist, wobei der Steuer­ einheit (10) eine maximale Laderdrehzahl als Kennwert zur Öffnung des Waste-Gate-Ventils (15) bei offenem Verdichterbypass (6) vorgegeben ist.

2. Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan der Ein­ laßleitung ein zwischen einer den Verdichter (4) beauf­ schlagenden Stellung und einer den Einlaßbypass (6) im Umlaufbetrieb freigebenden Stellung umschaltbares Um­ luftventil (16) ist.

3. Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Waste-Gate-Ventil (15) bezüglich des Durchgangsquerschnitts einstellbar ist, wobei ein Stellantrieb des Waste-Gate-Ventils von der Steuereinheit (20) über eine Stellsignalleitung (13) ansteuerbar ist.

4. Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) einen Regler für den Ladedruck (P_L) der Brennkraft­ maschine (1) umfaßt, wobei das Waste-Gate-Ventil (15) das Stellglied der Ladedruckregelung bildet.

5. Otto-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen bezüglich Öffnungszeit und/oder Durchgangsquerschnitt variabel einstellbaren Ventiltrieb der Gaswechselventile.

6. Verfahren zum Betrieb einer Otto-Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader, dessen Verdichter (4) in einer Einlaßleitung (8) der Brennkraftmaschine (1) angetrie­ ben wird von einer Turbine (3), welche vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine (1) beaufschlagt wird, wobei in einem Lastbereich der Brennkraftmaschine (1) zwischen Leerlauf und Teillast ein Verdichterbypass (6) der Ein­ laßleitung (8) durch Öffnung eines Absperrorgans (16) freigegeben wird und der Frischluftstrom (17) unter Um­ gehung des Verdichters (6) durch die Einlaßleitung (8) strömt, dadurch gekennzeichnet, daß im Umluftbetrieb bei geöff­ netem Verdichterbypass (6) die Laderdrehzahl (n_ATL) überwacht wird und bei Erreichen einer vorgegebenen Grenzdrehzahl ein die Turbine (3) umgehender Bygass (Waste-Gate 5) geöffnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Umluftbetrieb der den Verdichter (4) aufweisende Leitungszweig der Einlaß­ leitung (8) abgesperrt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (10) ein in der Einlaßleitung (8) angeordnetes Umluftventil (16) zwischen einer den Verdichter (4) beaufschlagenden Stellung und einer Umluftstellung mit freigegebenem Verdichterbypass (6) umschaltet in Abhängigkeit der Be­ triebslast der Brennkraftmaschine (2).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebslast aus min­ destens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, insbesondere der Motordrehzahl (n), dem Motordrehmoment (Md), dsm Zündzeitpunkt (ZZP) oder der Einstellung eines auf den Frischluftstrom wirkenden Drosselorgans.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufladungsbetrieb mit geschlossenem Verdichterbypass (6) der Ladedruck (P_L) durch Einstellung des Durchsatzes des Waste-Gates (5) mit einem in der Waste-Gate-Leitung angeordneten Waste- Gate-Ventil (15) als Stellglied geregelt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) bei einem lasterhöhungsbedingten Wechsel vom Umluftbetrieb zum Aufladungsbetrieb zunächst das Umluftventil (16) umschaltet und den Verdichterbypass (6) schließt und anschließend die Ladedruckregelung und die Ansteuerung des Waste-Gate-Ventils (15) in Abhängigkeit von der La­ derdrehzahl (n_ATL) aktiviert.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im dynamischen Betrieb bei einem Lastsprung unter Zunahme der Betriebslast der Brennkraftmaschine der Verdichterbypass (6) und das Waste-Gate (5) geschlossen werden.