JP6782235B2 - バイパス弁及び流れ連結用組み合わせ型の調整装置を備えた排気ガスターボチャージャー - Google Patents

Description

本発明は、タービン、タービンホイール、第１流れ及び第２流れ、前記タービンホイールのためのバイパスライン、バイパス流路を通じたバイパスガス流れの大きさを調整するためのバイパス弁ユニットを備え、前記流れでの排気ガス流れの連結程度を調整するための流れ連結ユニットを含むマルチ−フロー排気ガスターボチャージャーに関する。他の態様などにおいて、本発明は、排気ガスターボチャージャー用コントローラ及び排気ガスターボチャージャーを制御するための２つの方法に関する。

マルチ−フロー排気ガスターボチャージャーは、従来技術で知られており、特に６気筒エンジンに使用されている。また、特にターボチャージャーに排気ガスを供給するエンジンの低回転速度でパルスチャージングを発生できるということが知られている。パルスチャージングは、排気ガス中のガスパルスに存在するエネルギーを用いてタービンを駆動する。６気筒エンジンでは、有利には、それぞれの３つのシリンダーが互いに補完するので、好ましくは３つのシリンダーからの排気が１つの流れで組合される。より高い回転速度のエンジン及びそれに対応して増加された排気ガス流れで２つの流れを連結するのが流れ条件に有利なものとして知られている。２つの流れの間の圧力均等化が発生して、排気ガス中のパルスが減少する。次いで、ターボチャージャーは、混合チャージング動作（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に転換され、ここで、タービンは、排気ガスの密集圧力を主に回転運動に変換する。タービンの周囲のバイパスラインを介して排気ガスをタービンに転換させ、強力な排気ガス流れを有する作動状態でタービンの過負荷を防止するのがまた知られており、バイパス流れの強度はバイパス弁によって調整可能である。

例えば、排気ガスが一方の流れから他方の流れに通過することができる転換メカニズムを提供することがドイツ特許出願公開第１０２００７０２５４３７Ａ１号に公知されている。さらに、この特許出願には、流れ連結と無関係なバイパス弁が提供され、これにより、排気ガスが２つの流れから転換され得る。

本発明の目的は、排気ガスターボチャージャーをより容易に制御できるようにするものである。

前記の課題は、独立請求項の特徴によって解決される。従属請求項は、本発明の有利な実施形態を主題として有する。

本発明の目的は、バイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットがカップリングユニットによって機械的に結合された方式で作動され得る排気ガスターボチャージャーである。バイパスラインを介してガイドされる排気ガスは、好ましくは２つの流れから転換される。

バイパス弁ユニットは、好ましくは、流れ連結ユニットに空間的に密接に近接して配置される。前記の流れは、好ましくは、少なくともほぼ同じ大きさとして構成される。流れ連結ユニットは、タービンの螺旋状入口への供給部内に配置され得る。代替的にまたは付加的に、タービンに対する流れ連結部の距離は、排気ガスがタービンに到逹する前に、流れ間の圧力脈動を補償するのに十分に大きくなることができる。前記の流れは、より高い回転速度及び／またはより高い負荷で連結されるのが好ましい。

流れ連結ユニットとバイパス弁ユニットの機械的結合は、２つのユニットが共に調整可能になり、これは、結局、作動状態を調整するための実質的に単純化された構造を可能にする。特に、ただ１つの調整装置が必要である。このようにして、材料、重量及び最終的にコストを節減することができる。

カップリングユニットは、調整装置として設計するのが好ましい。この調整装置は、バイパス弁ユニットと流れ連結装置とを結合する。従って、バイパスライン内の排気ガス流れ及び２つの流れの間の排気ガス流れは、ただ調整装置を作動させることによって調整される。

バイパス弁ユニットによってバイパス排気ガス流れに導入された流れ抵抗は、調整装置によって変更するのが好ましいことがある。特に、１つまたは複数の流れからバイパスラインへの移送地点で機能するバイパス貫通流断面は、この目的のために調整することができる。流れ抵抗は、同様に、流れ連結ユニットによって提供される、一方の流れから他方の流れへの移行時に調整装置によって変化させることができる。連結断面は、例えば、その大きさを調整することができ、これは、互いに対する流れの移行時に機能する。従って、流れの分離または連結の程度を調整することができる。

しかしながら、バイパス貫通流断面または連結断面は、１つの流れの内にまたは２つの流れの間に開口部の断面を有する必要はないが、その代わりに、有効断面は、流れ内または他の要素内の開口部に対して一定角度で延び、追加の要素及び開口のエッジと相互作用する。一例は、流れ内の開口を一種のカバーで覆うことであり、これを持ち上げることによって、有効断面がカバーとエッジとの間で生じる。流れ抵抗のための調整装置は、また、良好な密封効果が生じるように、多くの作動状態で流れなどの間及び／または流れとバイパス流れとの間の差圧によって加圧することができる。

調整装置は、ワンピース調整要素として設計するのが好ましい。これは、調整装置が、互いに固定的に連結された一部分またはセクションのみから構成されるということを意味する。調整要素には、バイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットの機能を有したセクション間にジョイントまたはガイドを有さない。このようなタイプの調整要素が移動すると、バイパス弁ユニット及び流動連結ユニットの流れ抵抗の変化が同時に起きり得る。これは、調整要素のすべての調整範囲で発生する必要はない。

２つの流れ内の一部とそれぞれ連結される共通のバイパス貫通開口部は、更に、２つの流れに配置するのが好ましい。調整装置は、バイパス貫通開口部の２つの部分を同時に閉鎖することができる。流れと調整装置との間の相対移動によって、バイパス弁ユニットの流れ抵抗を調整することができる。相対移動は、好ましくは、並進相対移動である。代替的にまたは追加的に、回転相対移動を適用することができ、特に、回転軸は、これを中心に旋回可能な調整装置を通って延びる。

好ましくは、調整装置は、調整スライダーの形態の調整要素として設計され、調整スライダーは、流れから離れて直線的に移動可能であり、外部に流れ上に置かれると、閉鎖面によって流れ内のバイパス貫通開口部のすべての部分を閉鎖する。相対移動のためのガイドは、ガイド、特に直線ガイドによって影響を受けることができる。調整装置の回転相対移動を有する他の変形例において、回転軸は、調整装置の偏平な閉鎖部がバイパス貫通開口部を閉鎖するために流れ上、外部に適用されるように配置される。

他の実施形態において、調整装置は、調整ドラムを含む。調整ドラムは、実質的に円筒形に設計され、内部が中空であるのが好ましい。調整ドラムは、好ましくは、それぞれの流れのための流れ連結開口部を有し、これを介して流れが連結可能である。

代案的にまたは追加的に、前記調整ドラムは、排気ガスがバイパスラインに到達できるバイパス凹部、特にバイパス貫通開口部を有することができる。

排気ガスは、前記ドラムの内部を通って流れ、好ましくは、タービンの方向に流れ内の排気ガス貫通開口部を通って及び／またはバイパスラインの方向にバイパス凹部を通って、ここから流出できる。

バイパス凹部、特にバイパス貫通開口部は、好ましくは、流れのエッジまたは他のエッジと共に排気ガス貫通開口部を形成する；開口部は、特に排気ガス貫通流断面において調整可能である。好ましくは、排気ガス貫通流断面の調整は、流れに対して調整ドラムを回転及び／または変位させることによって行われる。

調整ドラムは、２つの流れ内で延びるのが好ましい。それは、好ましくは、流れを横断して行われ、特に、流れの断面全体を満たす。このようなタイプの横断は、排気ガス流れに対して直角に行われることができるが、必ずしもそうする必要はない。

調整ドラムの中心軸とタービンの中心軸は、好ましくは、互いに少なくともほぼ平行に配置される。

調整ドラム内の排気ガス貫通凹部は、１つまたは複数の流れのエッジを使用して調整する際に、排気ガス貫通流れ断面の所定の変化に影響を与える幾何学構造を有することができる。例えば、初期には、調整ドラムの変位の増分ごとに排気ガス貫通流断面の僅かな増加が生じ得るが、他の調整範囲では、排気ガス貫通流断面の実質的により大きい増加が調整ドラムの変位の増分ごとに行われることができる。調整ドラムの内部を２つの異なる流れからの排気ガス用混合チャンバーとして使用するのが考えられるので、排気ガスが調整ドラムの内部を通過する際に、２つの流れ内の異なる圧力間の圧力均等化が行われることができる。

調整ドラムは、好ましくは、ドラムの軸方向に異なる範囲で突出する端部エッジを有する。このようなタイプの調整ドラムは、好ましくは、流れに対して一定角度で端部エッジの領域に配置される。端部エッジを有する端部は、好ましくは、流れの内部に突出する。互いに異なる範囲に突出するエッジ部分は、異なる範囲に流れの内部に突出する。ドラムが回転するとき、互いに異なる範囲に突出するエッジ部分は、排気ガス流れと異なる角度からなり、これは、異なる水準でスロットリングされるということを意味する。

排気ガス流れは、好ましくは、調整ドラムの内部へ流れから流出する。端部エッジは、好ましくは、調整ドラムの長手方向軸に対して傾斜面に延びる。このようにして、調整ドラムの軸方向に最大まで端部エッジの突出部の増加をもたらす。このタイプの幾何構造は、設置状態で流れ抵抗の調整に適し、ここで、端部エッジは、調整ドラムの回転によって流れの内部に突出する。

他の実施形態において、調整ドラムは、流れがタービンホイールに移行する排気ガスターボチャージャー内の地点に配置される。調整ドラムは、それぞれ流れごとに１つのノズルを有するのが好ましい。調整ドラムを回転させることによって、有効な排気ガス貫通流断面は、ノズルを通して排気ガスを通過させるために調整することができる。

断面の調整は、ノズル開口部を共に定義するターボチャージャーのエッジと調整ドラムの凹部とを用いて行うのが好ましい。ノズルは、好ましくは、エンジンブレーキとして機能するように完全に閉鎖され得る。

ノズル領域は、ブレードを有するように設計できるか、またはベイン（ｖａｎｅ）がないように設計されることができる。調整ドラムの回転によって発生するノズルの断面特性は、異なるタイプの排気ガスターボチャージャーに対して異なって定義することができる。タービンチャージャーの入口断面積対タービンホイールの半径の比としてのターボチャージャーのＡ／Ｒ比は、調整ドラムの調整領域を介した断面特性によって変更され得る。従って、Ａ／Ｒ比は、好ましい条件下で作動するターボチャージャーの排気ガス供給エンジンの出力範囲に連結される。

さらに、流れ連結ユニットは、タービンからの好ましい距離を有し、これは、連結された流れ間の圧力補償がタービンに到逹するまで排気ガス流れの実質的な補償を誘導するのに十分である。タービンからの流れ連結ユニットの距離は、好ましくは、流れの平均内径の少なくとも５倍、特に好ましくは、流れの平均内径の少なくとも１０倍である。

他の実施形態において、調整ドラムは、調整ドラムの内部を２つのサブチャンバーに分割する分離壁を備えるのが提案される。これらのうちの１つは、流れ連結のために使用し、及び／またはノズル開口の機能的大きさを調整するために使用することができ、他の１つは、バイパスラインを介する排気ガス流れの大きさを制御するのに使用することができる。特に、調整ドラムの２つのサブチャンバーには、排気ガス流れの大きさを制御するのに使用され得るそれぞれの凹部が設けられる。分離壁は、特に、流動的に最適化された方式で調整された転換幾何学を使用して排気ガス流れを転換することができる形状を有する。

調整ドラムが取り付けられることができるシャフトは、調整ドラム上に固定されるのが好ましい。シャフトは、調整ドラムの内部の中間壁に固定されるのが特に好ましい。シャフトは、また中間壁と一体的に設計され得る。

排気ガスターボチャージャーは、可変ジオメトリーを有するタービン、すなわち、ブレード調整装置によって調整可能な特に調整可能なブレードを有するのが好ましい。ブレード調整装置の作動をバイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットの作動と、特に機械的に結合させることが提案される。調整装置が調整ドラムとして実行される場合、これは、ブレード調整装置内に、特に調整リング内に組み込まれることができる。このタイプのターボチャージャーは、可変タービンジオメトリーを有するガソリンエンジン用ターボチャージャーのみならず、可変タービンジオメトリーを有するディーゼルエンジン用ターボチャージャーとして適し、これは、流れ分離を有する。

他の実施形態において、調整装置は、少なくとも１つの作動状態で流れの完全または強い分離を引き起こすように設計された分離部（ドラム分離部として称された調整ドラム内）を有し、一方、あまり強い分離または他の作動状態での流れの連結増加を行うように更に設計される。分離部は、また分離要素上に形成され得る。

分離部は、流れに対して相対的に移動可能であり、これにより、流れ間の流れ抵抗が変化し得る。従って、分離部または分離部が位置する調整装置は、ガイドユニット内でガイドされることができ、及び／または回転軸を中心に回転することができる。

特に、ガイドユニットは、分離部または調整装置上に配置及び／または固定される。

分離部は、好ましくは、スロットを有し、このスリットを介して、２つの流れのうちの少なくとも１つのエッジと共に、流れ間の流れ抵抗の変化がなされることができ、スロットの大きさが調整中に変化することができる。分離部は、好ましくは、平坦に設計される。

特に、分離部は、流動連結を調整するために調整ドラムの外部に配置される。このとき、調整ドラムの回転は、分離部と流れとの間の相対移動を引き起こす。

分離要素として形成された分離部は、好ましくは、調整ドラムの外面の曲率に沿って円周方向に、そして、調整ドラムの半径方向に延びる。分離部は、少なくとも１つの作動状態で流れの間の領域に配置されるのが好ましい。

他の実施形態において、２つの流れは、それぞれ排気ガス入口開口部及び排気ガス出口開口部が提供される。１つの流れの排気ガス出口開口部は、他の流れの排気ガス入口開口部に連結されるか、または連結可能である。

排気ガス入口開口部及び出口開口部の連結程度は、調整可能である。これは、排気ガス流出開口部及び／または排気ガス入口開口部の有効大きさを調整することによって達成され得る。

このような目的のために、排気ガス入口開口部及び排気ガス出口開口部は、好ましくは、完全に覆われるか、部分的に覆われるか、カバーディスクによって覆われない。

カバーディスクは、この目的のために、排気ガス入口開口部及び出口開口部と重なるか、部分的に重なるか、重ならないスロットを有し、後者の場合、カバーディスクの材料は、排気ガス入口開口部及び排気ガス出口開口部の前に配置され、これらを閉鎖する。

排気ガス入口開口部及び排気ガス出口開口部が引導される過電流チャンバー（また、流れ連結チャンバー）が設けられるのが好ましい。このチャンバーでは、流れ間の圧力補償が生じることができ、過電流チャンバー内に流れの排気ガス出口開口部からガイドされた排気ガスは、排気ガス入口開口部を通って流れてタービンに戻ることができる。

バイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットは、両方とも閉鎖位置で閉鎖されるのが好ましい。閉鎖された位置から、バイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットの流れ抵抗がそれぞれ減少される位置に転換する間に、バイパス弁ユニットの流れ抵抗は、好ましくは、閉鎖された状態を離脱すると、流れ連結ユニットの流れ抵抗よりもより早く及び／またはより強く減少される。このようにして、排気ガスは、実質的な流れ連結が生じる前にバイパスラインを介してガイドされるのが好ましい。

既に説明したように、バイパスガス流れは、バイパス弁ユニットのバイパスライン上流によってタービンホイールを通過してガイドされる。バイパスラインの端部は、触媒コンバータへの流入を最適化するために相応して配置されるのが好ましい。特に表面の流れ方向及び流入地点に対する触媒コンバータへの流れは、バイパスラインの端部の対応する位置設定によって明確に構成され得る。このようにして、触媒コンバータの加熱段階が短縮され得る。これは、特に、本発明による構成に基づいて、バイパス弁ユニットがバイパスラインの開始部に配置され、バイパスラインの端部が比較的自由に構成され得るという事実から可能である。

本発明の他の側面において、排気ガスターボチャージャーのコントローラは、前述した実施形態の少なくとも１つの特徴を有する。コントローラによって、好ましくは、調整装置として設計されたカップリングユニットは、特にエンジン速度の増加及び／またはエンジン負荷の増加時に作動可能である。バイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットの結合された変位によって、ターボチャージャーの挙動が最適化され、これのために、単一制御信号及び／または単一制御移動で十分である。

本発明の他の態様において、前述した実施形態の１つの特徴を有する排気ガスターボチャージャーを制御するための方法が提案される。この方法において、好ましくは、調整装置として設計されたカップリングユニットは、エンジン速度及び／またはエンジン負荷が増加すると、漸次的に作動する。前記の増加は、閉鎖位置からの作動として理解される。

本方法の一実施形態において、バイパス弁ユニットは、閉鎖位置から開始して流れ連結ユニットよりもより早く及び／または強く作動される。このようにして、バイパス弁ユニットの流れ抵抗は、流れ連結ユニットの流れ抵抗よりもより早く及び／またはより強く減少される。より早く及び／またはより強い減少は、好ましくは、調整装置として設計されるカップリングユニットのメカニズムによって達成される。制御は、単一制御信号及び／または単一制御移動によって行われることができる。

以下、本発明の実施形態を図面によってより詳細に説明する。
本発明の第１実施形態の斜視図を示す。 調整要素が閉鎖位置にある作動状態で本発明の第１実施形態の断面図を示す。 調整要素が部分的に開放位置にある図２の断面図を示す。 調整要素が完全に開放位置にある図２の断面図を示す。 図２〜図４に示したものとは他の変形例における第１実施形態の調整要素を示す。 流れを通した断面における異なって構成されたガイドを有する第１実施形態の追加の変形例を示す。 流れを通した断面における他の異なって構成されたガイドを有する第１実施形態の他の変形例を示す。 図５ａ及び図５ｂに示した２つの変形例に対する調整要素を示す。 図５ａ及び図５ｂに示した第１実施形態の変形例に対する調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 第１実施形態による調整要素の他のバージョンを示す。 本発明の第２実施形態の断面図を示す。 上から見た第２実施形態の調整ドラムの展開図を示す。 図７の調整ドラムの展開図を示す。 閉鎖位置で見た第２実施形態の排気ガスターボチャージャーの２つの流れで、設置状態における調整ドラムを通した断面図を示す。 バイパス弁ユニットの僅かな開放を有する位置で調整ドラムを備えた図９と同じ断面図を示す。 より完全に開放されたバイパス弁ユニット及び部分的に開放された流れ連結ユニットを有する位置で調整ドラムを備えた図１０の断面図を示す。 完全に開放されたバイパス弁ユニットと完全に開放された流れ連結部を備えた図１１と同じ断面図を示す。 追加の変形例における第２実施形態の調整ドラムの展開図を示す。 排気ガスターボチャージャーの第３実施形態におけるバイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットを含む調整装置の概路図を示す。 図１４の調整装置の設置状態を示す。 閉鎖位置の調整装置を含む図１５の設置状態を通した断面図を示す。 調整装置のバイパス弁ユニットが部分的に開放されている図１６の断面図を示す。 バイパスユニット及び流れユニットが両方とも完全に開放されている図１７の断面図を示す。 シャフトを備えた変形例における調整装置からの切り取りを示す。 本発明の第４実施形態における２つの流れ部を有する排気ガスターボチャージャーから切り取った斜視図を示す。 調整装置を含む図２０に示した切り取りを通した断面図を示す。 図２１の調整装置を閉鎖位置で示す概略的な上面図である。 バイパス弁ユニットが部分的に開放されている位置で図２２の調整装置を示す。 バイパス弁ユニット及び流れ連結ユニットが完全に開放されている位置で図２２の調整装置を示す。 すべての実施形態に対して、内燃機関の吸入及び排気ガス管における本発明による排気ガスターボチャージャーの設置状態の図式表現を示す。 第５実施形態による調整装置を示す。 第５実施形態による調整装置を示す。 第５実施形態の第１変形例を示す。 第５実施形態の第２変形例を示す。 本発明の第６実施形態による流れ連結ユニットを示す。 本発明の第６実施形態による流れ連結ユニットを示す。 本発明の第６実施形態による流れ連結ユニットを示す。 本発明の第７実施形態による調整装置を示す。 本発明の第７実施形態による調整装置を示す。 本発明の第７実施形態による調整装置を示す。 第７実施形態の第１変形例を示す。 第７実施形態の第２変形例を示す。

図１は、本発明による排気ガスターボチャージャーの２つの流れ１、２を通した切断斜視図である。流れ１、２は、平行に移動し、分離壁３によって互いに分離される。流れ１、２は、２つの流れ１、２を外部と連結する共通のバイパス貫通開口部４を有する。また、分離壁３は、バイパス貫通開口部４の位置で除去され、この間隙で流れ１、２の連結が可能となる。

図２は、バイパス貫通開口部４が位置される地点における図１に示した流れ１、２を通した断面図を示す。また、調整要素５は、図２に示されている。バイパス貫通開口部４を取り囲むバイパスライン６の端部は、追加的に示されている。調整要素５は、閉鎖部５ａを使用してバイパス貫通開口部４を閉鎖する。分離部５ｂを使用して、分離壁３の間隙で流れ１、２を互いに分離する。調整要素５は、調整要素５を壁３にガイドするガイド部５ｃを追加に有する。図２において、調整要素５は、流れ１、２が互いに完全に分離され、バイパス貫通開口部４が完全に閉鎖されている閉鎖状態として示されている。

従って、調整要素５は、バイパス弁ユニット１０７として形成されると同時に、流れ連結ユニット１０８として形成される。

図３は、図２の断面図を示すが、調整要素５は、２つの流れ１、２からの排気ガスがバイパスライン６に入ることができるように、バイパス貫通開口部４が部分的に開放されている位置に示されている。この位置において、閉鎖部５ａは、外壁バイパス貫通開口部４が位置する流れ１、２の外壁から離れた方向に持ち上げる。ガイド部５ｃは、分離壁３に対して装置の閉鎖位置に対して変位される。調整要素５に対して示した位置において、流れ１、２は、互いに分離する。

図４は、図２及び図３と同じ断面図を示すが、調整要素５が完全に伸長した位置に示しているという点が異なる。バイパス貫通開口部４が完全に開放される。また、ガイド部５ｃは、分離壁３に対して、流れ連結開口部５ｄが遮断解除された状態まで変位される。流れ連結開口部５ｄは、ガイド部５ｃの脚にそれぞれ配置された２つの個別開口部を含む。分離壁３が流れ連結開口部５ｄの開放前にガイド部５ｃの脚の間に配置される場合、流れ１、２は、互いに分離される。流れ連結部５ｄの開口部を部分的に覆うことによって、流れ連結程度を調整することができる。従って、流れ連結開口部５ｄは、ガイド部５ｃ内の窓を示す。

図５は、図１〜図４に示した排気ガスターボチャージャーの第１実施形態の調整装置５の変形例を示す。図２〜図４に示した変形例とは異なり、図５において、調整装置５は、摺動可能ではなく回転可能に設計されている。調整装置５は、この目的のために回転軸７を有する。回転軸７は、好ましくは、流れ１、２の長手方向に対して横切るように配置される。閉鎖部５ａは、同様に、図２〜図４に示した変形例のように、バイパス貫通開口部を閉鎖することができる。回転軸７を中心に調整装置５の回動は、流れ１、２の外側から閉鎖部５ａを持ち上げてバイパス貫通開口部４の少なくとも部分的な開放を行い、排気ガスの流れは、流れ１、２からバイパスライン６に流れる。調整装置５の閉鎖位置において、流れ１、２を分離する分離部５ｂは、閉鎖部５ａに連結される。流れ連結開口部５ｄは、分離部５ｂに隣接して配置される。分離壁３は、この変形例では、閉鎖位置の流れ連結開口部５ｄを完全に覆うように設計される。調整装置の増加された開口部において、流れ連結開口部５ｄは、流れ１、２の連結の増加する程度が調整されるように、少なくとも１つの調整範囲においてますます遮断解除される。流れ連結部は、バイパス貫通開口部４の開放の開始と同時に開始する必要はないが、代わりに、バイパス貫通開口部４のより大きな開放程度で初期に生じ得る。

図５ａは、調整要素５に対して異なって構成されたガイドを備えた第１実施形態の変形例の断面図を示す。図５ａは、多くの詳細事項において図２〜図４と一致する。以下では、差異点のみを詳細に説明する。また、バイパス弁ユニット１０７または流れ連結ユニット１０８として設計された調整要素５の開放は、図２〜図４と同様の方式で発生することができ、ここで、差異点は、調整要素５のガイドタイプにある。具体的に、図５ａの変形例は、調整要素５の地点で流れ１、２の間に分離壁３を有さない。流れ１、２の分離は、調整要素５の分離部５ｂによって行われる。調整要素５は、流れ１、２の内部のガイド凹部３８及び流れ１と流れ２との間の移行領域に配置される。ガイド凹部３８は、調整要素５のガイド部５ｃよりも僅かに大きい幅を有する。図５ａに示した調整要素５の閉鎖位置において、流れ連結開口部５ｄは、調整要素５内のガイド凹部３８に配置される。図５ａによる表現において右側に移動される調整要素５の開放は、流れ連結開口部５ｄが遮断解除され、圧力補償が第１流れ１と第２流れ２との間で行われる。代表的な変形例の代わりに、調整要素５のガイドは、調整要素５のガイドユニットで行われることができ、これは、調整要素５の開放方向に機能し、図面の平面外側に置かれ、従って、特に、図面の平面外側の調整要素５に隣接する流れ１、２の分離壁と関連して示さない。従って、調整要素がガイド凹部から引き出され、ガイドユニット内でさらにガイドされるので、流れ連結開口部５ｄが省略され得る。

図５ｂは、流れ１、２を通した断面における本発明の第１実施形態の他の変形例を示す。図５ｂの変形例は、調整要素５のためのガイドが異なって構成されたことを除いて、図５ａに示した変形例と同一である。従って、ガイドの構成についてのみ詳細に説明し、他の特徴などについては、図５ａを参照する。２つの脚を有する分離壁３は、流れ１、２の間に配置される。ガイド凹部３８は、脚の間に配置される。調整要素５は、図５ａの調整要素５と同様に設計される。流れ連結開口部５ｄは、調整要素５の開放中に同様の方式で露出される。

図５ｃは、図５ａ及び図５ｂの変形例に適した調整要素５を通した断面図を示す。流れ連結開口部５ｄは、調整要素５の端部領域に窓として構成される。流れ連結部５ｄがガイド凹部３８から引き出される場合には、ガイド凹部３８において調整要素５をガイドするために、流れ連結開口部５ｄに隣接して位置するガイド部５ｃが必要である。ガイド部５ｃとは独立した調整要素５上にガイドユニットが設けられる場合、図５ａを参照して説明したように、流れ連結開口部５ｄは省略することができる。図５ｃの調整要素５は、調整要素５の並進開口運動のために設けられる。

図５ｄは、図５の変形例と同様に、回転軸７を中心に回転できるように構成された調整要素５の他のバージョンの断面図を示す。回転軸７が調整要素５のガイドを引き継ぐので、ガイド部５ｃは省略することができる。示されたバージョンにおいて、調整要素５は、利用可能な流れ連結開口部５ｄを有する。１つのバージョン（図示せず）において、ガイド凹部３８と周辺部分内の調整要素５の係合が排気ガスのための貫通路が調整要素５の開放中に分離部５ｂのエッジで遮断解除されるように構成される場合（図示せず）、流れ連結開口部５ｄは、省略することができる。

図５ｅ〜図５ｇは、調整要素５の他の実施形態をバイパス弁ユニット１０７として示すと同時に、流れ連結ユニット１０８として示す。

図５ｅによれば、流れ１、２とバイパスライン６との間の排気ガス流れを調整するために、流れ１、２に対して並進移動可能な十字状の調整要素５が設けられる。図５ｅは、分解図を示す。図５ｆにおいて、調整要素５は、分かり易くするために省略する。図５ｇは、配列の部分切り取りを示す。

図５ｅ〜図５ｇによれば、２つの流れ１、２が開放され、２つの流れ１、２が再びガイドされる共通チャンバー（また：流れ連結チャンバー）が提供される。従って、流れ連結は、共通チャンバーで起こる。さらに、共通チャンバーは、２つのバイパス貫通開口部４を有する。２つの分離されたバイパス貫通開口部４は、両方とも共通バイパスライン６に繋がる。

調整要素５は、閉鎖部５ａを有する。閉鎖された状態において、閉鎖部５ａは、２つのバイパス貫通開口部４を覆う。調整要素５の相応する並進移動によって、閉鎖部５ａが持ち上げ、２つのバイパス貫通開口部４が開放される。

さらに、調整要素５は、分離部５ｂを含む。分離部５ｂと閉鎖部５ａとは、互いに固定的に連結され、ここに示された設計で互いに垂直である。

分離部５ｂは、２つの流れ１、２の間の共通チャンバー内に配置される。閉鎖された状態で、分離部５ｂは、２つの流れ１、２を互いに分離させる。この目的のために、分離部５ｂは、２つの流れ１、２の間に、及び２つのバイパス貫通開口部４の間に配置される。

調整要素５の対応する持ち上げによって、排気ガスは、２つの流れ１、２から流れ、共通チャンバー内で混合することができる。

好ましい実施形態において、分離部５ｂは、閉鎖部５ａの側面に配置され、一方、調整要素５の連続部５ｅは、閉鎖部５ａの反対側に形成される。連続部５ｅは、閉鎖部５ａの反対側に分離部５ｂの連続部を形成する。

図５ｆは、溝として設計されたガイド凹部３８を示す。調整要素５は、２つの側方向ガイド凹部３８で直線的に移動可能にガイドされる。

連続部５ｅは、下部ガイド凹部３８に挿入される。これは、調整要素５が閉鎖位置から持ち上げる間に、２つの流れ１、２が初めには、連続部５ｅによって互いに分離された状態で残留する。この状態で、バイパスライン６に対して２つの流れ１、２でのみ開放が行われる。調整要素５の追加的な直線移動後にのみ連続部５ｅが下部ガイド凹部３８から滑り、これは、流れ連結が行われることを意味する。

前述した共通チャンバーは、カバー５ｆによって閉鎖される。調整要素５がカバー５ｆの外側から移動可能に、調整要素５がこのカバーを通って外側に突出することが好ましい。

図５ｈ〜図５ｋは、調整要素５の他の実施形態をバイパス弁ユニット１０７として示すと同時に、流れ連結ユニット１０８として示す。従って、図５ｈは、排気ガスターボチャージャーにおいて、調整要素５及びその配置を図式的に単純化した表現として示す。図５ｉ〜５ｋは、構築された構成を示す。

図５ｈ〜図５ｋによれば、調整要素５は、２つの流れ１、２の間で直線的に移動可能に配置される。調整要素５のための収容チャンバーは、カバー５ｆによって閉鎖される。この目的のために、２つの流れ１、２がまた設計されるハウジングは、ハウジングフランジ５ｈを有する。カバー５ｆは、このハウジングフランジ５ｈ上に固定され、特にネジで固定される。

調整要素５は、外側から作動可能に、カバー５ｆを介して外側に突出する。調整要素５は、カバー５ｆ内のブッシング５ｇを介して直線的に移動可能に取り付けられる。

バイパスライン６は、同様に、２つの流れ１、２がまた配置するハウジング内に設計される。特に、図５ｋは、ハウジング内のバイパスライン６の配置を示す。

図５ｊは、調整要素５を詳細に示す。調整要素５は、分離部５ｂを含む。分離部５ｂは、２つの流れ１、２の間に配置される。連続部５ｅは、分離部５ｂ上に形成される。このような連続部５ｅは、閉鎖された状態で、及び調整要素５の僅かな開放中に対応する溝に挿入される。溝は、２つの流れ１、２の間の断面範囲を定義する。

さらに、調整要素５は、閉鎖部５ａを含む。閉鎖部５ａは、円筒面として形成される閉鎖面５ｉを有する。閉鎖面５ｉは、バイパス貫通開口部４をバイパスライン６で完全に閉鎖する。

閉鎖部５ａの閉鎖面５ｉは、２つの突出部５ｊに移行する。２つの突出部５ｊは、調整要素５の反対側に配置される。１つの突出部５ｊは、流れ１、２のうちの１つにそれぞれ突出する。突出部５ｊは、またドーム状の表面として特徴付けられることができる。

閉鎖面５ｉがバイパス貫通開口部４から移動するとすぐに、バイパス貫通開口部４とそれぞれの突出部５ｊとの間のクリアランス（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）は、２つの流れ１、２からバイパスライン６への開口部断面を決定する。

それぞれの突出部５ｊは、凸面５ｌを含む。閉鎖面５ｉは、２つの凸面５ｌに移行する。

調整要素５の特性、すなわち、バイパスライン６に対する開口断面及び２つの流れ１、２間の開口断面は、調整要素５の位置に応じて、突出部５ｊの対応する構成によって、そして、連続部５ｅの構成によって構成される。

従って、第１実施形態の範囲内で、本明細書に記述されるすべての変形例において、調整要素５がドーム状の表面を有する少なくとも１つの突出部５ｊを含むのが好ましい。好ましくは、１つの突出部５ｊが流れ１、２ごとに調整要素５上に形成される。それぞれの突出部５ｊとバイパス貫通開口部４との間の距離は、流れ１、２からバイパスライン６への断面を定義する。有利な実施形態において、少なくとも１つの突出部５ｊは、凸面５ｌを有する。

図６は、本発明による排気ガスターボチャージャーの第２実施形態の断面図を示す。調整装置として、排気ガスターボチャージャーは、バイパス弁ユニット１０７として設計されると同時に、流れ連結ユニット１０８としてに設計される調整ドラム８を有する。調整ドラム８は、排気ガスターボチャージャーのタービンホイールに対する収容チャンバー９に隣接して配置される。調整ドラム８は、収容チャンバー９内に入る前に排気ガス流れが少なくとも部分的に通過するように配置される。調整ドラム８は、排気ガスが流れから流入することができ、排気ガスがタービンホイールにガイドされ得る供給チャンバー８ａを有する。供給チャンバー８ａは、調整ドラム８の内部に配置される。加えて、調整ドラム８は、同様に、調整ドラム８の内部に配置されるバイパスチャンバー８ｂを有する。供給チャンバー８ａとバイパスチャンバー８ｂは、ドラム分離壁８ｃによって互いに分離される。

流入する排気ガスは、バイパスチャンバー８ｂ内に半径方向に流入する。流入する排気ガス流れは、バイパスチャンバー８ｂ内で偏向され、従って、バイパスチャンバー８ｂが配置された調整ドラム８の端部から軸方向に排出する。これにより、排出される排気ガス流れは、バイパスライン６にガイドされる。バイパスチャンバー８ｂへの供給は、流れ１、２から行われる。ドラム分離壁８ｃは、バイパスチャンバー８ｂの側面に形成され得るので、壁の形状は、半径方向に流入する排気ガス流れを軸方向に偏向することを助ける。特に、排気ガス渦流が形成され得るデッドスペース（ｄｅａｄ ｓｐａｃｅ）は、回避することができる。調整ドラム８は、タービンのボリュートのタービンホイールへの移行部に配置することができる。

図７は、バイパスチャンバー８ｂを取り囲む調整ドラム８の一部の展開図に対する上面図を示す。調整ドラム８の外壁１０は、バイパス貫通開口部４によって遮断される。調整ドラム８を回転させることによって、このようなバイパス貫通開口部４は、流れ１、２内の対応する開口と少なくとも部分的に整列され、排気ガスがバイパスチャンバー８ｂを流れ１、２から流入することができ、このようなチャンバーは、示された調整ドラム８の展開図部分によって取り囲まれている。調整ドラム８は、バイパス貫通開口部４が完全に閉鎖されるか、部分的に閉鎖されるか、または完全に開放されるように回転することができる。

加えて、調整ドラム８は、その外周にドラム分離部１１を有し、ドラム分離部１１は、２つの流れ１、２の間でこれらを異なる程度に分離するように設けられる。分離程度を調整するために、調整ドラム８が回転され得る。調整ドラム８の回転は、例えば、流れ１、２の間で分離壁３と関連してドラム分離部１１の移動に対応する。

図８は、図７に示した調整ドラム８の展開図を側面図で示したものである。図８において、ドラム分離部１１は、外壁１０から突出しているということが明らかである。

図９は、バイパス弁ユニット１０７及び流れ連結ユニット１０８として再び設計された調整ドラム８の変形例の断面図を示す。調整ドラム８は、調整ドラム８の内部を貫通する排気ガスをバイパスライン６方向に、流れに有利な方式で方向転換させるドラム分離壁８ｃを含む。調整ドラム８は、図９に示した閉鎖された位置において流れ１、２を互いに分離させるドラム分離部１１を支持する。バイパス弁ユニット１０７は、明示的に示さなかったが、これは、調整ドラム８内のバイパス貫通開口部４（図１０参照）を接触し、これは、流れ１、２内の開口と一直線に移動することができ、従って、排気ガスがバイパス貫通開口部を通って調整可能な程度に流れることができる。この排気ガスは、バイパスチャンバー８ｂに到逹して、バイパスライン６にガイドされ得る。調整ドラム８に流入しない排気ガスは、示されない流路によってタービンホイールにガイドされる。しかしながら、図９に示した閉鎖された位置で、排気ガスは、調整ドラム８を通って流れない。

図１０は、排気ガスがバイパス貫通開口部４を通ってバイパス流路６に到逹できるように、バイパス弁ユニット１０７が示された調整ドラム８の位置で開放されることに差を有した図９の表現を示す。ドラム分離部１１は、図９でのように、流れ１、２の間の材料に連結された部分１１ａを有するので、流れ分離が提供される。

図１１は、図１０でのように、バイパス弁ユニット１０７が開放され、更に流れ連結が生じる位置で調整ドラム８を示す。流れ１、２の間の貫通路は、流れ１、２を互いに分離する材料とドラム分離部１１の上側エッジ１１ｂとの間で遮断解除され、この状態で効果的である。上側エッジ１１ｂは、調整ドラム８の接線方向に斜めに繋がっているので、調整ドラム８の回転は、ドラム分離部１１の高さが流れ連結開口部５ｄで異なる高さで現れるようにして、これを調整可能な程度に閉鎖する。これにより、調整ドラム８は、その中心軸Ｍを中心に回転する。

図１２は、図１１の断面図を示すが、調整ドラム８は、更に回転される。流れ連結開口部５ｄは、最大流れ連結部で作用する。同時に、ドラム分離部１１によって覆われないバイパス貫通開口部４の一部は、排気ガスをバイパスライン６に流れるようにする。このような状況は、図７から明らかであり、図７の水平方向に流れ連結開口部５ｄの長さのただ約半分を横切ってドラム分離部１１が右側から始まって延びることを示す。図７において、その左側に示したバイパス貫通開口部４の一部は、ドラム分離部１１によって覆われず、調整されるときに、ドラム分離部１１は、流れ連結開口部５ｄを完全に遮断解除する。また、排気ガスがバイパスライン６に入る最大貫通開口断面を可能にする。このような設定は、図１２に示す。

図１３は、調整ドラム８の変形例の展開図を示す。排気ガスのための３つの貫通開口部は、調整ドラム８の外周に位置し、すなわち、図７〜図１２に示したドラム分離部１１を有するバイパス貫通開口部４及び第１または第２流れ１、２のためのノズル開口部１２または１３である。示された展開図を調整ドラム８に巻き上げる間に、これは、図１３において水平方向に移動する軸の周囲に巻かれる。流れ１、２またはノズル開口１２、１３に属するタービンホイールに対する通路は、調整ドラム８の回転がノズルの大きさを変化させるように配列される。このようにして、ターボチャージャーのＡ／Ｒ比を変更することができる。これにより、タービンホイールの半径は、一定に維持される。しかしながら、排気ガスの供給断面積が変化する。このようにして、ターボチャージャーの特性を変更することができる。このタイプの調整は、両方ユニットに対してバイパス弁ユニット１０７を有する流れ連結ユニット１０８の機械的結合によって行われることができ、流れ連結部の調整は、ドラム分離部１１で行い、バイパス貫通開口４を利用したバイパス弁ユニット１０７で調整する。

図１４は、排気ガスターボチャージャーの第３実施形態の調整要素として調整ドラム１４を示す。調整ドラム１４は、ベース形状のチューブを有する。排気ガスは、調整ドラム１４のそれぞれの一端部で流れ１、２から調整ドラム１４内にガイドされる。排気ガスは、調整ドラム１４の内部で流れ連結開口部１５または１６にそれぞれガイドされる。排気ガスが流れ連結開口部１５または１６を通って流れた後に、圧力補償が２つの流れ１、２からの排気ガスの間で行われることができる。その後、排気ガスがタービンホイールに供給される。

加えて、調整ドラム１４は、２つの流れ１、２のそれぞれに対してバイパス貫通開口部１７または１８を有する。調整ドラム１４は、調整ドラム１４の長手方向の中央を中心として対称に設計されるのが好ましい。調整ドラム１４内で流れ１、２を互いに分離させる中間壁１９は、２つの端部の間及びそれぞれの流れ１、２に割り当てられる流れ連結開口部１５、１６の間に配置される。調整ドラム１４の両端部は、調整ドラム１４の長手方向軸Ｍに対して斜めに配置され、調整ドラム１４のチューブ状の端部を含む平面の面取り面として設計するのが好ましい。これは、端部エッジ２０及び２１を生じるようにする。端部エッジ２０及び２１は、それぞれ流れ１または２のうちの１つの端部に配列され、流れ１、２は、これらの端部への出口で湾曲された方式で移動する。このようにして、調整ドラム１４の回転は、端部エッジ２０または２１の突出部分が他の方式で流れ１または２の端部内に突出するようになる。端部エッジ２０または２１の異なる突出部によって、流れ抵抗は、調整ドラム１４内に流入するときに変更される。このような方式で調整ドラム１４内に流入する間に排気ガス流れを調整し、このような方式でタービンの出力に影響を及ぼすことが可能である。

図１５は、調整ドラム１４に加えて、バイパス流路６及び流れ連結流路２２が示されている図１４と同じ実施形態の排気ガスターボチャージャーを概略的に示す。図１４と統合された図において、調整ドラム１４の流れ連結開口部１５及び１６から排出される排気ガスは、排気ガス流れ間の圧力補償が生じる流れ連結流路２２に入るということが明らかである。調整ドラム１４からの排気ガスは、示されない流路を通ってタービンホイールに到逹することもできる。

バイパス貫通開口１７、１８に隣接した分離壁の開口と関連して、排気ガスドラム１４を回転させることによって排気ガスがバイパスライン６に通過する程度が達成され得る。同様に、開口が調整ドラム１４の流れ連結開口１５及び１６に隣接した分離壁の開口と関連して流れ連結の程度は、調整ドラム１４を回転させることによって調整することができる。

図１６は、調整ドラム１４、流れ連結流路２２及びバイパス流路６を通じた断面図を示し、調整ドラム１４は、排気ガスが流れ連結流路２２またはバイパスライン６に流れない閉鎖位置に配置される。

図１７は、調整ドラム１４のバイパス貫通開口部１７または１８が部分的に開放され、排気ガスが調整ドラム１４からバイパス流路６内に入る位置に調整ドラム１４が示されている図１６の断面図を示す。流れ連結流路２２は、調整ドラム１４の内部から分離されている。

図１８は、図１７と同じ断面図を示しているが、調整ドラム１４は、排気ガスが流れ連結流路２２内に流入できるように流れ連結開口部１５または１６が回転される位置に移動される。従って、流れ１、２は、互いに連結されて混合チャージング（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｉｎｇ）が起こる。同時に、バイパス貫通開口部１７または１８の位置を介して調整可能なバイパス弁ユニット１０７は、完全に開放されている。

図１９は、一例として、端部エッジ２０を有する調整ドラム１４の端部の斜視図である。示された変形例において、調整ドラム１４は、シャフト２３を有する。シャフト２３は、調整ドラム１４の中間壁１９に固定され得る。調整ドラム１４の両端には、軸２３が配置されているのが好ましい。このようにして、調整ドラム１４は、各シャフト２３に対する軸受の両端部に取り付けられることができる。

図２０は、本発明の第４実施形態による排気ガスターボチャージャーの２つの流れ１、２の斜視図を示す。２つの流れ１、２のそれぞれは、排気ガス出口開口部２４または２５及び排気ガス入口開口部２６または２７を有する。これらは、流れ１、２のうちの１つの外壁を貫通する貫通部である。開口部２４、２５、２６、２７は、好ましくは、４枚葉クローバーの形態で構成され、配列される。排気ガス入口開口部２６、２７は、排気ガス出口開口部２４、２５に対して排気ガスの流れ方向の下流に位置する。

図２１は、図２０に示した流れ１、２のうちの一部を切り取ったものである。加えて、調整要素２８が示されている。調整要素２８は、バイパス弁ユニット１０７として形成されると同時に、流れ連結ユニット１０８として形成される。調整要素２８は、４つの開口部２４、２５、２６及び２７のすべてを覆う。流れ１、２を対面する調整要素２８の端部にカバーディスク３１があり、このカバーディスクは、カバーディスク３１を回転させることによって、程度の差はあるが開口部２４〜２７の前方に配置され得る。このようにして、流れ１、２は、互いに異なる程度で連結される。

カバーディスク３１は、バイパス弁ディスク３０に両者が共に回転できるようにバイパス弁ディスク３０に連結される。バイパス弁ディスク３０は、固定された閉鎖要素３３と共にバイパス流路６の方向に排気ガスに対するより大きいまたはより小さい流れ抵抗を導入して、バイパス弁ユニット１０７として作用するスロット（図示せず）を有する。従って、カバーディスク３１及びバイパス弁ディスク３０のジョイント回転を介して、流れ連結の程度及びバイパス弁の開放程度は、バイペス弁ディスク３０及び関連閉鎖要素３３から調整することができる。その取り付け部を含む調整要素２８が両方の流れ１、２を覆うので、両方の流れ１、２の排気ガスは、調整要素２８のオーバーフローチャンバー２９で混合される。

図２２は、開口部２４〜２７を有する流れ１、２の側面の上面図を概略的に示す。調整要素２８は、象徴的に円として示す。カバーディスク３１は、４枚葉クローバーとほぼ同じ形状を有し、調整要素２８の内部に配置される。カバーディスク３１の葉形状のローブ３４、３５、３６、３７は、それぞれ開口部２４、２５、２６または２７のうちの１つを覆うことができる。このようにして、調整要素２８は、排気ガスが流れ１、２から調整要素２８に排出され得ない閉鎖位置で図２２に示す。

カバーディスク３１は、その中心Ｍの周りに回転可能に取り付けられる。カバーディスク３１は、流れ連結の程度及び排気ガスが調整要素２８に入る程度を調整するために回転することができる。同時に、示しなかったが、図２１に示したバイパス弁ディスク３０は、カバーディスク３１と共に回転される。バイパス弁ディスク３０による開口を通したバイパス遮断解除の時間及び範囲の適切な調整によって、排気ガスがバイパスライン６に排出する挙動は、カバーディスク３１によって調整可能である。

示されたバージョンに代替して、カバーディスク３１にスロットを有するバージョンも考えられることができ、スロットは、適切な順序及び適切な程度で調整特徴の意味で開口部２４〜２７を遮断解除するように配置される。特に、それらを閉鎖するか、部分的にまたは完全に遮断解除する。

図２３は、図２２と同じ上面図を概略的に示すが、排気ガス入口開口部２６及び２７は、部分的に露出するが、排気ガス出口開口部２４及び２５は、依然としてカバーディスク３１によって覆われている。このような方式で、排気ガスは、調整要素２８の内部に入り、バイパス貫通開口部を通過し、バイパスライン６を介して調整要素２８を離脱することができる。バイパス弁ユニット１０７は、この目的のために少なくとも部分的に開放される。図２３に示した調整要素２８の設定では、流れ連結が生じない。

図２４は、図２２及び図２３と同じ上面図を示すが、カバーディスク３１は、排気ガス入口開口部２６、２７及び排気ガス出口開口部２４、２５が遮断解除される位置にある。このような方式で、排気ガス出口開口部２４及び２５から排出される排気ガスの一部分がバイパス弁ユニット１０７及びバイパスライン６を介してガイドされる流れ連結が生じる。

図２２〜図２４によって明示された調整要素２８の機能を達成するために、カバーディスク３１の葉形状のローブ３４及び３５は、ローブ３６及び３７よりも円周方向により広く設計される。このような方式で、ローブ３４及び３５は、カバーディスク３１のより大きい回転領域を横切って出口開口部２４及び２５を覆うことができ、従って、図２３に示したように、排気ガスの調整要素２８への流入が排気ガス出口開口部２６、２７を通した排気ガスの出口である。従って、バイパス弁ユニット１０７は、流れ連結の発生なしに開放され得る。

図２５は、本発明による排気ガスターボチャージャー１０１を有する６気筒エンジンとしてこの実施例で設計されたピストン駆動内燃機関１００の概路図を示す。排気ターボチャージャー１０１は、新鮮なガスを圧縮し、内燃機関１００の吸入管１０３を供給する圧縮機１０２を有する。内燃機関１００の排気ガス側に２つのマニホールド１０４ａ、１０４ｂが配置され、それぞれ３つのシリンダーからそれぞれ排気ガスを受け取る。各マニポールド１０４ａ、１０４ｂからの排気ガスは、それぞれ流れ１または２のうちの１つに供給される。流れ１及び２は、排気ガスを排気ターボチャージャー１０１のタービン１０５に供給する。

この排気ガスの一部は、流れ１、２から除去されることができ、バイパスライン６を介してタービン１０５をバイパスされ得る。排気ガスの除去程度は、バイパス弁ユニット１０７を介して調整され得る。また、流れ１、２は、流れ連結ユニット１０８によって互いに連結され得る。流れ連結ユニット１０８は、流れ１、２が互いに連結されている程度を決定するために調整することができる。

流れ連結ユニット１０８及びバイパス弁ユニット１０７の調整装置は、破線で示したカップリングユニット１０９によって互いに機械的に連結される。このようにして、流れ連結ユニット１０８及びバイパス弁ユニット１０７は、共に調整することができ、ただ単一の制御信号または単一の制御移動１１１が必要である。流れ連結ユニット１０８及びバイパス弁ユニット１０７は、調整装置１１０に概略的に一体化される。

本明細書に図式的に示した調整装置１１０は、説明された実施形態の調整要素５、調整ドラム８、調整ドラム１４または調整要素２８を示す。実施形態において、図３０を除いて、バイパス弁ユニット１０７及び流れ連結ユニット１０８は、調整装置１１０の移動によって同時に作動するので、調整装置１１０は、カップリングユニット１０９として同時に機能する。

図３０による実施形態において、流れ連結ユニット１０８のみが弁本体１３１の回転によって作動される。バイパス弁ユニット１０７は、従来のウェイストゲート弁（図示せず）によって実現される。カップリングユニット１０９は、弁本体１３１をウェイストゲート弁と機械的方法で連結して、カップリングユニット１０９の移動によって弁本体１３１とウェイストゲート弁が同時に移動する。

以下で、本発明の他の実施形態は、図２６〜図３７に基づいて、具体的な実施例によりさらに詳細に説明されるだろう。

図２６〜図２９は、第５実施形態を示す。図２６は、２つの流れ１、２及び２つの流れ１、２の間の調整装置１１０を切断したものを示す。この調整装置１１０は、ここで、バイパス弁ユニット１０７及び流れ連結ユニット１０８の機能を統合する。図２７は、調整装置１１０がタービンハウジングの入口にできるだけ近くに２つの流れ１、２の間の壁３を分離する方法を示す。

調整装置１１０は、ここで、スリーブ１３０を含む。スリーブ１３０は、分離壁３に固定配置される。それぞれの流れ１、２に対する開口部は、スリーブ１３０の側面に配置される。更に、スリーブ１３０は、その表面側に開口されている。軸方向に移動可能な弁本体１３１は、ピストンとして設計されたスリーブ１３０内に挿入される。弁本体１３１は、図２６において矢印で表示された軸方向に対応して移動可能である。

左側にスリーブ１３０の開放前面は、バイパス貫通開口部４またはバイパスライン６（ここでは、図示せず）に開放される。

ピストンリング１３３（シール）の３つの対は、少なくとも３つの異なるスィッチ設定を可能にする。流れ１、２に対する開口部及びバイパス貫通開口部４は、図２６に示した位置で閉鎖される。弁本体１３１が右側に移動すると、弁本体１３１内のテーパーは、流れ１、２に対する２つの開口部を重ねる。弁本体１３１がさらに右側に移動すると、流れ１、２に対する開口部は、バイパス貫通開口部４に連結される。

図２８は、スリーブ１３０に対する密封面取り部１３４が弁本体１３１の左側端部に設計されている第１変形例を更に示す。対応するピストンリング１３３は、このような密封面取り部１３４によって省略され得る。

図２９は、第２の変形例を示す。第２の変形例において、密封面取り部１３４がまた設けられる。加えて、スリーブ１３０は、流れ１、２に対する開口領域に凹部１３２を備える。このような凹部１３２の構成に応じて、流れ１、２からバイパス貫通開口部４への通過流量を調整することができる。凹部１３２は、スリーブ１３０の内周及び／または弁本体１３１の外周に構成することができる。

第５実施形態によれば、本発明は、好ましくは、固定スリーブ１３０が２つの流れ１、２の間の分離壁３内に配置されることも提供する。対応する弁本体１３１は、弁本体１３１の位置に応じて２つの流れ１、２が互いに連結され、及び／またはバイパス貫通開口部４に連結されるようにスリーブ１３０内で軸方向に移動可能にガイドされる。

図３０〜図３２は、第６実施形態を示す。この場合には、特に流れ連結ユニット１０８を示す。関連したバイパス弁ユニット１０７は、この実施形態において従来のウェイストゲート弁（図３１及び図３２）によって行われる。

図３０は、流れ連結ユニット１０８の構造を分解して示す。図３１及び図３２は、２つの異なるスィッチの位置を純粋に概略的に示し、ここで、流れ連結ユニット１０８は、分離壁３で２つの流れ１、２の間に配置されていることが分かる。図３１において、流れ連結ユニット１０８は、開放されている。図３２において、流れ連結ユニット１０８は、閉鎖されている。

図３０において最もよく分かるように、流れ連結ユニット１０８は、再び分離壁３に固定して配置されたスリーブ１３０を備える。この実施形態において、スリーブ１３０は、２つの流れ１、２に対する側面で開口部を有する。弁本体１３１は、スリーブ１３０内に挿入される。第５実施形態とは対照的に、第６実施形態において弁本体１３１は、軸方向に移動可能ではないが、代わりに、図３０の矢印で示すように、回転することができる。

弁本体１３１は、貫通部を有する。ピストンリング１３３は、密封のために貫通部の両側に配置される。スリーブ１３０内の弁本体１３１の回転位置に応じて、弁本体１３１の貫通部は、スリーブ１３０の開口部と重なる。このように、２つの流れ１、２の間の交換を調整することができる。

第６実施形態に対応して、スリーブ１３０は、好ましくは、分離壁３に配置するように設置され、ここで、回転可能な弁本体１３１は、スリーブ１３０内に配置され、２つの流れ１、２の間の容量交換を調整する。

図３３〜図３７は、第７実施形態を示す。第７実施形態において、ウェイストゲート弁１３５は、バイパス弁ユニット１０７及び流れ連結ユニット１０８の機能を達成するように変形される。ウェイストゲート弁１３５は、本明細書には、図２５で説明された調整装置１１０を示す。

図３３及び図３４は、２つの異なる観点からウェイストゲート弁１３５を示す。このようなウェイストゲート弁１３５は、通常的に、シャフト１３６を介してレバー１３７に連結される。レバー１３７を介して、相応するアクチュエーターは、シャフト１３６を旋回してウェイストゲート弁１３５を開閉することができる。図３３によれば、２つのバイパス流路１４１がウェイストゲート弁１３５に結合される。各バイパス流路１４１は、流れ１、２に常に連結される。

ウェイストゲート弁１３５は、バイパスライン６に連結されるフラッププレートに追加して弁本体１３１を含む。この弁本体１３１は、フラッププレートに固定的に連結され、従って、ウェイストゲート弁１３５で開放される。閉鎖された状態において、ウェイストゲート弁１３５は、バイパスライン６に対して２つのバイパス流路１４１を閉鎖する。同時に、弁本体１３１は、２つのバイパス流路１４１を互いに分離して、２つの流れ１、２の間で交換ができないようにする。

従って、図３５は、ウェイストゲート弁１３５の正確な設計を示す。これにより、弁本体１３１がフラッププレートに対面する側面に円筒形の側面１３８を有するということが明確に分かる。このような円筒形の側面１３８は、円錐形の側面１３９に移行する。弁本体１３１の切頭円錐に溝１４０が提供されるのが好ましい。閉鎖された状態において、図３３が例示として示すように、バーが２つのバイパス流路１４１の間でこの溝１４０に噛み合わせる。

特に、円筒形の側面１３８の高さの設計は、バイパスライン６内に貫通流量の対応する調整を可能にする。例えば、円筒形の側面１３８が相対的に高く設計されると、ウェイストゲート弁１３５は、それに相応して広く開放されることができ、ここで、バイパスライン６に対する開口は、できるだけ長い間閉鎖された状態に維持され、円錐形の側面１３９によって、２つの流れ１、２の間で交換が可能である。

図３５において、弁本体１３１は、非対称に（回転対称ではない）設計される。従って、シャフト１３６に対面する円錐形の側面１３９の側部は、直径方向に対向する側部よりもより急である。ウェイストゲート弁１３５が偏心して配置されたシャフト１３６を介して旋回するのに応じて、このような非対称が好ましく使用される。

しかしながら、図３６及び図３７の変形例は、また、弁本体１３１が対称的に設計され得ることを示す。このようにして、生産性が単純化される。

図３７の変形例は、溝１４０が弁本体１３１の切頭円錐上で強制的に設計される必要がないことを示す。

第７実施形態は、また、好ましくは、本発明による調整装置１１０が弁本体１３１を有するウェイストゲート弁１３５を含み、弁本体１３１は、バイパス弁ユニット１０７として機能すると同時に、流れ連結ユニット１０８として作動するために、円筒形の側面１３８及び／または円錐形の側面１３９を含む。

１ 流れ
２ 流れ
３ 分離壁
４ バイパス貫通開口部
５ 第１実施形態の調整要素；一般的に調整装置として指定される
５ａ 閉鎖部
５ｂ 分離部
５ｃ ガイド部
５ｄ 流れ連結開口部
５ｅ 連続部
５ｆ カバー
５ｇ ブッシング
５ｈ ハウジングフランジ
５ｉ 閉鎖面
５ｊ 突出部
５ｊ 凸面
６ バイパスライン
７ 回転軸
８ 第２実施形態の調整要素としての調整ドラム；一般的に調整装置として指定される
８ａ 供給チャンバー
８ｂ バイパスチャンバー
８ｃ ドラム分離壁
９ タービンホイールのための収容チャンバー
１０ 調整ドラム８の外壁
１１ ドラム分離部
１１ａ 部分
１１ｂ 上側エッジ
１２ ノズル開口部
１３ ノズル開口部
１４ 第３実施形態の調整要素として調整ドラム；一般的に調整装置として指定される
１５ 流れ連結開口部
１６ 流れ連結開口部
１７ バイパス貫通開口部
１８ バイパス貫通開口部
１９ 中間壁
２０ 端部エッジ
２１ 端部エッジ
２２ 流れ連結流路
２３ シャフト
２４ 排気ガス出口開口部
２５ 排気ガス出口開口部
２６ 排気ガス入口開口部
２７ 排気ガス入口開口部
２８ 第４実施形態の調整要素；一般的に調整装置として指定される
２９ オーバーフローチャンバー
３０ バイパス弁ディスク
３１ カバーディスク
３２ スロット
３３ 閉鎖要素
３４ ローブ
３５ ローブ
３６ ローブ
３７ ローブ
３８ ガイド凹部
１００ 内燃機関
１０１ 排気ガスターボチャージャー
１０２ 圧縮機
１０３ 吸入管
１０４ａ マニホールド
１０４ｂ マニホールド
１０５ タービン
１０７ バイパス弁ユニット
１０８ 流れ連結ユニット
１０９ 機械式カップリングユニット
１１０ 調整装置
１１１ 制御移動
１３０ スリーブ
１３１ 弁本体
１３２ 凹部
１３３ ピストンリング
１３４ 密封面取り部
１３５ ウェイストゲートフラップ；一般的に調整装置として指定される
１３６ シャフト
１３７ レバー
１３８ 円筒形の側面
１３９ 円錐形の側面
１４０ 溝
１４１ バイパス流路
Ｍ 中心軸

Claims (16)

1. マルチ−フロー排気ガスターボチャージャー（１０１）であって、
   タービン（１０５）、タービンホイールを取り囲むタービンハウジングであって、第１排気流れ（１）及び第２排気流れ（２）とを分離するための分離壁（３）を含むタービンハウジングと、
   前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）の両方からの排気流れを、前記ターボチャージャーの前記タービン（１０５）をバイパスさせるためのバイパスライン（６）と、
   前記バイパスライン（６）を介してバイパス排気ガス流れを調整するバイパス弁ユニット（１０７）であって、前記タービンハウジングにおけるバイパス弁開口部と、当該弁開口部を選択的にブロックするためのバイパス弁とを含む、バイパス弁ユニット（１０７）と、
   パルスチャージング動作と混合チャージング動作とを切り替えるための流れ連結ユニット（１０８）であって、前記第１排気流れ（１）から前記第２排気流れ（２）へと、前記第２排気流れ（２）から前記第１排気流れ（１）への双方向排気流れのための前記分離壁（３）を貫通する開口部と、当該開口部を選択的にブロックするための弁とを含む、流れ連結ユニット（１０８）と、
   を備え、
   前記バイパス弁ユニット（１０７）の前記弁と、前記流れ連結ユニット（１０８）の前記弁は機械的に結合された、
   排気ガスターボチャージャー（１０１）。
2. 前記バイパス弁ユニット（１０７）の前記弁と、前記流れ連結ユニット（１０８）の前記弁は組み合わされて調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）を形成する、
   請求項１に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
3. 閉鎖位置において前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）によって、複数の流れ（１、２）からの排気ガスのための一つ以上のバイパス貫通開口部（４）が、少なくとも部分的に閉鎖され、そして前記流れに対する前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）の移動によって、バイパス貫通流断面が、直線、並進相対移動、及び／または回転相対運動で、すなわち、前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）を通っている回転軸（７、Ｍ）を中心とした移動で、少なくとも１つのバイパス貫通開口部（４）内で調整される、
   請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
4. 前記調整装置が調整ドラム（８、１４）であり、
   前記調整ドラム（８、１４）が排気ガスをバイパスライン（６）にガイドするための少なくとも１つのバイパス貫通開口部（４、１７、１８）を有し、
   −前記バイパス貫通開口部（４、１７、１８）が、回転によって、及び／または前記流れ（１、２）に対して前記調整ドラム（８、１４）を変位することによって、そのバイパス貫通流断面において、調整できる、
   請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
5. 前記調整ドラム（８、１４）が、前記流れ（１、２）を前記タービンホイールに移行する地点に配置され、各流れに対してノズル開口部（１２、１３）または前記流れ開口部（１５、１６）を有し、前記ノズル開口部（１２、１３）または前記流れ開口部（１５、１６）の有効排気ガス貫通断面は、前記調整ドラム（８、１４）を回転させて調整できる、
   請求項４に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
6. 両方の流れ（１、２）からの混合排気ガス流れを均質化するために、前記流れ連結ユニット（１０８）は、前記バイパス弁ユニット（１０７）の前記弁及び前記流れ連結ユニット（１０８）の前記弁において、流れ（１、２）の平均直径の少なくとも５倍である前記タービン（１０５）からの距離を有する、
   請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
7. 前記排気ガスターボチャージャー（１０１）が、調整可能なリング及び調整可能なブレードを有する可変タービンジオメトリーを有し、
   前記調整可能なブレードの作動は、前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）の作動に同時に影響を及ぼし、
   前記調整装置（１１０）が、前記タービンホイール（９）を取り囲む前記調整リングに一体化された調整ドラム（８、１４）である、
   請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
8. 前記調整装置（５、８）が、分離部（５ｂ）またはドラム分離部（１１）を有し、これにより、１つ以上の連結開口部の大きさによって影響されるか、または分離部（５ｂ）またはドラム分離部（１１）の突出程度によって影響される、前記流れ（１、２）の間の流れ抵抗が、前記流れ（１、２）に対する前記調整装置（５、８）の移動によって変化され、前記分離部（５ｂ）またはドラム分離部（１１）が前記相対移動によって前記調整装置（５、８）をガイドするためのガイドユニットを有し、及び／またはガイドユニットに固定される、請求項３に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
9. 前記バイパス弁ユニット（１０７）の前記弁及び前記流れ連結ユニット（１０８）の前記弁を作動させるとき、前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）の完全閉鎖位置から開始して、完全開放位置へと進み、前記流れ連結ユニット（１０８）が開き始める前に、前記バイパス弁ユニット（１０７）が開き始める、
   請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
10. 前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）とを、
    前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）とが閉じて、前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）とが分離され、前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）とが前記バイパスライン（６）にバイパスされていない第１の状態と、
    前記バイパス弁ユニット（１０７）が開き、前記流れ連結ユニット（１０８）が閉じて、前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）とが分離され、前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）とが前記バイパスライン（６）にバイパスされ、前記パルスチャージング動作を実行する第２の状態と、そして、
    前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）が開き、前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）とが混合され、前記第１排気流れ（１）と第２排気流れ（２）とが前記バイパスライン（６）にバイパスされ、前記混合チャージング動作を実行する第３の状態と、
    の何れかの状態に切り替え可能にした
    請求項９に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）。
11. 前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）が、増加するエンジン速度及び／またはエンジン負荷で作動される、請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）のコントローラ。
12. 前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）が、増加するエンジン速度及び／またはエンジン負荷で作動される、
    請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）の制御方法。
13. 前記バイパス弁ユニット（１０７）の前記弁及び前記流れ連結ユニット（１０８）の前記弁を作動させるとき、前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）の完全閉鎖位置から開始して、完全開放位置へと進み、前記流れ連結ユニット（１０８）が開き始める前に、前記バイパス弁ユニット（１０７）が開き始める、
    請求項２に記載の排気ガスターボチャージャー（１０１）の制御方法。
14. タービン（１０５）、タービンホイール、第１流れ（１）及び第２流れ（２）と、
    前記タービンホイールをバイパスするためのバイパスライン（６）と、
    前記バイパスライン（６）を介してバイパス排気ガス流れの大きさを調整するバイパス弁ユニット（１０７）と、を含み、
    前記流れ（１、２）で排気ガスの連結程度を調整するための流れ連結ユニット（１０８）を含む、マルチ−フロー排気ガスターボチャージャー（１０１）であって、
    前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）が、カップリングユニット（１０９）によって機械的に結合された方式で作動され、
    前記カップリングユニット（１０９）が、単一調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）として設計され、前記バイパス排気ガス流れの大きさ及び前記流れ（１、２）の排気ガス流れの連結または分離が、前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）の同じ移動によって行われ、
    前記調整装置が、調整ドラム（８、１４）として設計され、
    前記調整ドラム（８、１４）が排気ガスをバイパスライン（６）にガイドするための少なくても１つのバイパス貫通開口部（４、１７、１８）を有し、
    前記バイパス貫通開口部（４、１７、１８）が、回転によって、及び／または前記流れ（１、２）に対して前記調整ドラム（８、１４）を変位することによって、そのバイパス貫通流断面において、調整でき、
    前記調整ドラム（１４）が、異なる端部エッジ部分において異なる程度に軸方向に突出する少なくとも１つの端部エッジ（２０、２１）を有し、前記調整ドラム（１４）が、前記流れ（１、２）内への１一つの流れ（１、２）の排気ガス流れ方向に対して前記端部エッジ（２０、２１）から突出し、前記調整ドラム（１４）の回転が、前記調整ドラム（１４）内から流れ（１、２）に移行する地点で異なる流れ抵抗を生じる、
    排気ガスターボチャージャー（１０１）。
15. タービン（１０５）、タービンホイール、第１流れ（１）及び第２流れ（２）と、
    前記タービンホイールをバイパスするためのバイパスライン（６）と、
    前記バイパスライン（６）を介してバイパス排気ガス流れの大きさを調整するバイパス弁ユニット（１０７）と、を含み、
    前記流れ（１、２）で排気ガスの連結程度を調整するための流れ連結ユニット（１０８）を含む、マルチ−フロー排気ガスターボチャージャー（１０１）であって、
    前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）が、カップリングユニット（１０９）によって機械的に結合された方式で作動され、
    前記カップリングユニット（１０９）が、単一調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）として設計され、前記バイパス排気ガス流れの大きさ及び前記流れ（１、２）の排気ガス流れの連結または分離が、前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）の同じ移動によって行われ、
    前記排気ガスターボチャージャー（１０１）が、調整可能なブレードを有する可変タービンジオメトリーを有し、
    −ブレード調整装置の１つの作動は、バイパス弁ユニット（１０７）及び流れ連結ユニット（１０８）の作動に同時に影響を及ぼし、
    −調整ドラム（８、１４）として設計された調整装置（１１０）が、タービンホイール（９）を取り囲むブレード調整の調整リングに一体化されたブレード調整装置に一体化されている、
    排気ガスターボチャージャー（１０１）。
16. タービン（１０５）、タービンホイール、第１流れ（１）及び第２流れ（２）と、
    前記タービンホイールをバイパスするためのバイパスライン（６）と、
    前記バイパスライン（６）を介してバイパス排気ガス流れの大きさを調整するバイパス弁ユニット（１０７）と、を含み、
    前記流れ（１、２）で排気ガスの連結程度を調整するための流れ連結ユニット（１０８）を含む、マルチ−フロー排気ガスターボチャージャー（１０１）であって、
    前記バイパス弁ユニット（１０７）及び前記流れ連結ユニット（１０８）が、カップリングユニット（１０９）によって機械的に結合された方式で作動され、
    前記カップリングユニット（１０９）が、単一調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）として設計され、前記バイパス排気ガス流れの大きさ及び前記流れ（１、２）の排気ガス流れの連結または分離が、前記調整装置（５、８、１４、２８、１１０、１３５）の同じ移動によって行われ、
    前記２つの流れ（１、２）が、それぞれ排気ガス出口開口部（２４、２５）及び排気ガス入口開口部（２６、２７）を備え、排気ガス出口開口部（２４、２５）が、それぞれの場合に、排気ガス入口開口部（２６、２７）に連結されることができ、
    −前記２つの流れ（１、２）の間のそれぞれの連結は、排気ガス出口開口部（２４、２５）及び／または排気ガス入口開口部（２６、２７）と調整可能な程度に重ねるように設けられたスロット（３２）で調整装置（２８）のカバーディスク（３１）を回転させることによって、排気ガス出口開口部（２４、２５）及び／または排気ガス入口開口部（２６、２７）の有効大きさの調整によってスロットリングされ得る、
    排気ガスターボチャージャー（１０１）。

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