JP6757725B2 - ツインスクロールターボチャージャーを制御するためのモノまたはデュアル同軸スライダー弁 - Google Patents

Description

本発明は、非常に有害な環境で長いサービス寿命を提供することができる小型の流れ制御弁に関する。前記弁は、少なくとも１つの機能が漸進的に制御される、２つの異なる機能を順次的に制御することができるモノまたはデュアル同軸スライダー弁である。

弁は、ガスの流れを制御するのに使用される。弁の特に過酷な環境は、ターボチャージャーである。過去に様々な弁が開発され使用されて様々な成功を収めたが、エンジン要求が進展するにつれて、弁に対する要求がより高まっている。

例えば、車両の燃費を改善するためには、車両の空気力学的正面領域（ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｆｒｏｎｔａｌ ａｒｅａ）をできるだけ小さく流線形で維持するのが好ましい。エンジンコンパートメントの小型化は、ターボチャージャーアクチュエーターのような補助装備を配置して配向するための自由度を減少させる。空間の使用を最適化するために、弁は、小さく、軽量であり、任意の配向で自由に組み立てなければならず、弁が１つよりも多くの機能を制御するのが特に有利だろう。

ターボチャージャーは、排気ガスによって駆動される。タービンハウジングの外側は、大気温度と直面する一方、ボリュート表面は、エンジンの燃焼タイプに応じて、７４０℃〜１０５０℃の範囲の排気ガスと接触する。排気ガスで作動する弁は、高温及び腐食性酸だけでなく、ターボチャージャーの内部面上に蓄積され得る煤煙粒子（ｓｏｏｔ ｐａｒｔｉｃｌｅ）にさらされる。任意の弁は、煤煙またはオイル蓄積による腐食またはジャミング（ｊａｍｍｉｎｇ）なく、気密な密封部及び制御可能開口部を提供できなければならない。ジャミングに少し敏感な弁を設計するのが有利だろう。

タービンシステム内部の背圧は、５００ｋＰａまでの範囲内であり得る。高いシステム圧力によって悪影響を受けずに、最小限の作動力により、高精度に制御され得るようにウェイストゲート（ｗａｓｔｅｇａｔｅ）のような弁の設計を改善するのが有利だろう。

ウェイストゲート型ターボチャージャーにおいて、タービンボリュートは、バイパスダクトによってエクスデュサー（ｅｘｄｕｃｅｒ）の下流にあるタービン流出部に流体連結される。バイパスダクトを通じた流れは、ウェイストゲートとして知られた弁によって制御される。ウェイストゲートを作動させるために、作動または制御力がタービンハウジング外側からタービンハウジングを通じてタービンハウジング内側のウェイストゲートに伝達されなければならない。例えば、ウェイストゲートピボットシャフトがタービンハウジングを通じて延長されることもできる。タービンハウジングの外側では、アクチュエーターが連結装置（ｌｉｎｋａｇｅ）を介してウェイストゲートアームに連結され、ウェイストゲートアームは、ウェイストゲートピボットシャフトに連結される。タービンハウジングの内側では、ピボットシャフトがウェイストゲートに連結される。アクチュエーターからの作動力は、タービンハウジング内側のウェイストゲートをピボットさせるピボットシャフトの回転に変換される。ウェイストゲートピボットシャフトは、円筒形のブッシング（ｂｕｓｈｉｎｇ）内で回転するか、またはタービンハウジングと直接接触する。排気ガスが圧力下にあり、シャフトとこのシャフトが配置されるブッシングのボアとの間に環状ギャップが存在するので、このようなクリアランス（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）を通じて、加圧されたタービンハウジングから高温の有毒性排気ガス及び煤煙の排出が可能である。これは、減少すべき炭化水素排出源である。ターボチャージャー内部からターボチャージャーを取り囲む周囲の清浄な空気へのガスまたは煤煙漏れは、エンジン製造社に許容されない。ターボチャージャー排気ガスのより良好な抑制が好ましい。

さらに、通常のウェイストゲートにおいて、ウェイストゲートが開放し始める圧力［“リフトオフ圧力（ｌｉｆｔ ｏｆｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）”］は、その作動に重要である。ウェイストゲートは、油圧式アクチュエーター及びウェイストゲートアセンブリがターボチャージャーに組み付けられるときに、非常に注意深く設定されなければならない。ダイアフラムが移動し始める精密なアクチュエーター缶圧力は、使用されるスプリングの予圧（ｐｒｅｌｏａｄ）によって変わる。スプリングの製造公差の変化は、１つのスプリングから次のスプリングへのスプリングレート（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）の変化があり得ることを意味し、各ターボチャージャーを個別的に較正して、リフトオフ圧力を決定する必要がある。精密に制御可能であり、このような製造変化がないウェイストゲートのような弁を有するのが好ましい。

二重（ｄｕａｌ）機能のために単一アクチュエーターを使用するための試みがなされて来た。米国特許第４，８９３，４７４号は、タービンに対する排気ガス流入部通路の流れ面積または縦横比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）を変化させるピボッティング羽を制御し、また、ウェイストゲート弁も制御する単一の空気圧式アクチュエーターが提供された排気ガス駆動型ターボチャージャーを教示している。予圧スプリング及びベルクランクレバー（ｂｅｌｌｃｒａｎｋ ｌｅｖｅｒ）を含む連結機構がウェイストゲート弁及びピボッティング羽を制御するレバーを作動させる。しかしながら、このような設計は、かなり複雑で失敗しやすく、小型ではなく、複数の機能を制御するために複数の弁を必要とする。

米国特許第８，１９６，４０３号（Ｃａｔｅｒｐｉｌｌａｒ）は、バランス弁、ウェイストゲート、及びバランス弁とウェイストゲート弁の両方に共通のアクチュエーターを有するターボチャージャーを教示している。弁アセンブリがタービンと関連してＥＧＲ回路内部の排気圧力を調節することもできる。弁アセンブリは、特に、バランス弁、ウェイストゲート弁及び共通のアクチュエーターを含むことができる。バランス弁は、第１ボリュートからの排気ガスが選択的に第２ボリュートに通過できるように構成され得る。ウェイストゲート弁は、第２ボリュートからの排気ガスが選択的にタービンのタービンホイールをバイパスできるように構成され得る。共通アクチュエーターは、バランス弁とウェイストゲート弁の両方を流れ通過位置と流れ遮断位置との間で移動させるように制御され得る。弁アセンブリは、タービンと一体型であり得り、タービンのタービンハウジングに取り付ける弁ハウジングによって少なくとも部分的に囲まれることができる。しかしながら、前記システムは、閉鎖するために相当なアクチュエーター力を必要とする複数のフラップ弁を使用する。ロータリーシャフトは、詰まってジャムされ得る。

単一アクチュエーターで複数の機能を制御できるだけでなく、単一の弁または弁アセンブリ（以下、弁という）で複数の機能を作動させ得るようにする必要がある。また、最小限の作動力で作動され得る弁が必要である。最後に、端部位置に衝突しない弁が必要である。

本発明によれば、第１実施形態は、デュアル順次同軸スライダー弁の形態で提供される。

簡単に言えば、２つのカップ形状ピストンが、円筒形空間で同軸に摺動する。ウェイストゲート開口部がシリンダーの側面内に提供される。突出部が、シリンダーの上端部から内側ピストンのカップ内に延びる。突出部は、第１ボリュートと連通する開口部を含んでいる。シリンダー壁内の第２開口部は、第２ボリュートと連通する。両方ピストンが延びるとき、内部カップは、突出部内の第１ボリュート開口部及びシリンダー壁内の第２ボリュート開口部を覆って、ボリュートが互いに連通することを防止し、外側ピストンはウェイストゲート開口部を覆う。内側ピストンが部分的に後退するとき、第１及び第２ボリュートへの開口部は遮断解除され、ボリュートは“クロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）”され得る。その後、内側ピストンがさらに後退するにつれて、外側ピストンを後退させて、ウェイストゲート開口部を遮断解除して、第１及び第２ボリュートとウェイストゲートとの間の連通を可能にする。

より具体的に、第１実施形態において、弁アセンブリは、好ましくは、ターボチャージャータービンハウジング内に含まれるが、別の追加ユニットであるかも知れない弁ハウジング内に収容される。弁ハウジングは、長手方向軸を有する少なくても１つの円筒形空間を定義し、第１ガス通路（例えば、第１ボリュート）と連通する第１開口部、第２ガス通路（例えば、第２ボリュート）と連通する第２開口部、及び第３ガス通路（例えば、ウェイストゲート）と連通する第３開口部を少なくとも有している。内側ピストンまたはスリーブが、完全閉鎖位置と完全開放位置との間の円筒形空間の内部で摺動することができる。内側ピストンは、ピストンシャフトを介して変位手段、例えば、空気圧式または油圧式アクチュエーターまたはステッパモータに連結される。変位手段は、完全閉鎖（延長）位置と完全開放（後退）位置との間で内側ピストンの選択的な線形変位を行うために提供される。

外側ピストンは、内側ピストンと同軸に提供される。これを可能にするために、外側ピストンには長手方向中心軸を通じて延びるボア（ｂｏｒｅ）が提供される。内側ピストンのピストンシャフトは、外側ピストン内のボアを通じて延びる。外側ピストンは、完全閉鎖位置と完全開放位置との間で摺動することができる。外側ピストンのストロークまたは移動は、内側ピストンのよりも短い。外側ピストンをその完全閉鎖位置に向かって付勢するためにスプリング手段が設けられている。

両方のピストンが完全閉鎖位置にあるとき、第１及び第２開口部は、内側ピストンによって閉鎖され、第３開口部は、外側ピストンによって閉鎖される。

内側ピストンが完全閉鎖（完全延長）位置から完全開放（後退）位置の方向に後退し始めるにつれて：
−最初に、内側ピストンは、外側ピストンと独立的に移動し、漸進的に第１及び第２開口部を遮断解除し、
−第１及び第２開口部を遮断解除した後、内側ピストンは外側ピストンに隣接し、スプリング手段の力に対抗して外側ピストンを共に移動させ始め、
−最後に、内側ピストンの後退が外側ピストンを外側ピストンの完全開放位置まで後退させて、第３開口部が完全に遮断解除されて、第１、第２及び第３開口部の間の連通を可能にする。

デュアル順次同軸スライダー弁がターボチャージャータービンハウジング内に提供される場合、第１開口部は第１ボリュートと連通されることができ、第２開口部は第２ボリュートと連通されることができ、第３開口部はウェイストゲート通路と連通され得る。タービンハウジングの２つのボリュートは、ツインボリュート型またはデュアルボリュート型であることもできる。

分離された排気流れがタービン流入部内に流入され、分離された状態に維持されて、タービンホイール効率はパルスを利用することによって増加され得る。ここで、第１及び第２開口部の内側ピストン遮断解除は、必要に応じてシリンダーなど間の流れをクロストークするとか、バランシングすることができさせるはずである。

代替的に、単一の（混合された）排気流れは、排気質量流れ（ｅｘｈａｕｓｔ ｍａｓｓ ｆｌｏｗ）が低い場合にエンジンからタービン流入部に流れ、単一のボリュートに誘導されることができ、これによってタービンは小型タービンのように作動する。排気質量流れが、例えば、エンジンの加速によって増加するにつれて、内側ピストンは第１及び第２開口部を遮断解除するように移動されることができ、排気流れが第１ボリュートを出て２つのボリュートの間で共有されることができ、これによってタービンハウジングは大型タービンハウジングのように作動する。排気質量流れがタービンの過駆動の危険がある範囲でより増加する場合、内側ピストンは完全開放位置に向かって移動されて、外側ピストンを帯同して第２位置を開放位置に移動させることができ、これによってウェイストゲート開口部は必要に応じて漸進的に遮断解除される。

デュアル順次同軸スライダー弁設計が美学的な美しさを有しているが、自分の形状、配向及び方向を考慮した、弁、開口部、ボリュート、バイパスへの圧力、極限温度及び温度勾配、及び粒子被着のような要因の広範囲な評価にのみ至った。非常に複雑な１つの部品の幾何学的嵌合部を内部に有する弁本体があるという事実とボリュート内の妨害されない流れに対する要求事項にもかかわらず、ほぼ一定の厚さの壁を有するターボチャージャーを設計するためには、多くの作業、複雑な流れモデリング、及び構造分析が必要であった。普通の人には些細なものとして見える細部事項が広範囲な作業、テスティング、修正から起因したし、窮極的に、第１実施形態の設計に至った。

本発明によるスライダー弁は、重要な側面で通常的なフラッパウェイストゲート弁とは異なる：通常的に、ウェイストゲートは、排気ガス通路からウェイストゲートシートに延びるウェイストゲート通路、及び回転可能なウェイストゲートアームから延び、ウェイストゲートシートと接触してウェイストゲート通路を覆うためのプロファイルを有するウェイストゲートプラグを含んでいる。ウェイストゲートプラグをシートに押し付け, 排気ガス通路内の排気ガスの圧力に対抗して、このような閉鎖位置に維持するためには、かなりの力が要求され得る。対照的に、本発明では、スライド弁の移動方向に垂直に（すなわち、弁シリンダーの側壁上に）排気ガス圧力を導入する開口部により、排気圧力は、スライド弁の移動方向に垂直に作用するはずであり、これによって、開放方向または閉鎖方向へのスライド弁の移動にほとんどまたは全く影響を与えないだろう。従って、弁アクチュエーターは、より小さく、少し強力なアクチュエーターモーターを使用するように設計されることができ、弁の反応時間は、より速いことができる。最後に、排気ガス圧力がどちらの移動方向にも弁上に作用しないので、弁が端部位置に衝突する可能性が減少する。

本発明によれば、第２実施形態は、単一のカップ形状のピストンスライダー弁形態で提供される。

簡単に言えば、円筒形の弁ハウジングが、２つのボリュートの間の分割壁に配置され得る。単一のカップ形状のピストンが完全延長位置にあるとき、ボリュートなどの間の連通は遮断される。突出部が、シリンダーの端部からピストンのカップ内に延びる。２つの分離されたウェイストゲートポートが突出部の内部に提供される。第１及び第２開口部が、第１及び第２ボリュートとそれぞれ連通するシリンダー壁内に提供される。カップ形状のピストンが完全延長位置にあるとき、すべての開口部は遮断される。カップ形状のピストンが数ｍｍ後退するとき、独立したウェイストゲート開口部などは、部分的に開放されて、排気ガスがボリュートなどの間のどんな連通もなしにボリュートからウェイストゲートに抜け出すことができるようにする。ボリュートなどの間で伝達されるガスを遮断するリップ（ｌｉｐ）が提供される。ピストンがさらに後ろに引かれることによって、ピストンはリップを通過して、ガスがウェイストゲートにのみ流れるだけでなく、ボリュートなどの間でクロストークされることもできる。

より具体的に言えば、この第２実施形態では、単一の摺動弁が使用される。第１実施形態と同様に、この第２実施形態において、円筒形の弁ハウジングには、第１ボリュート、第２ボリュートと連通することができる開口部、及び１つ以上のウェイストゲート開口部が提供される。開口部の位置に応じて、弁が開放位置から後退するにつれて、（ａ）最初に、過剰ガスを第１及び第２ボリュートから第１及び第２ウェイストゲート開口部を通して独立的に抜き取って、その後にボリュートなどの間のクロストークを可能にすること、または（ｂ）最初に、ボリュートを相互連結し、次いで、過剰ガスをウェイストゲートを通じて抜き取ること、または（ｃ）すべての３つの開口部を同時に漸進的に遮断解除するのが可能になる。単一の弁は、空気圧式または電気式で作動されることもでき、弁を閉鎖位置に付勢するためのスプリングを含めることも、そうでないこともあり得る。

従来技術のデュアルボリュートウェイストゲートは、単純に排気ガスを抜き取るということが問題点である。ボリュートなどは、ウェイストゲートを通じて連結されるが、排気ガスが質量慣性を有してウェイストゲートチャンネルの出口に向かって誘導されるので、ボリュートなどの間に流れず、可能な圧力差につながるだろう。驚くべきことに、現在排気ガスが既に抜き取られた場合にも、ボリュートなどを相互連結するのが有利ということが明かされた。すなわち、一般的な通念と対照的に、最初に過剰ガスを抜き取った後に、ボリュートなどを相互連結することを提供するシステムに利点がある。

本発明の決定的な特徴は、弁または弁などを回転弁またはフラッパ弁ではないカップ形状の摺動弁として設計するのである。排気ガス圧力が弁の移動方向に垂直に弁上に作用するので、作動圧力が低く維持されることができて、弁が端部位置に衝突するのが回避されることができ、弁の事前調整が必要ではないことができる。

本発明は、同じ参照番号が同様の部分を表示する添付図面に限定ではない例示として示されている。
タービン流入部でデュアル順次同軸スライダー弁を有する、示しない軸受ハウジングと対向する側面からの排気マニホールド及びターボチャージャータービンを示しており； 空気圧式アクチュエーターが電気式アクチュエーターに取り替えられることを除いては図１Ａに対応し； タービン流出部の側面からの図１Ａのターボチャージャータービンを示しており； タービンハウジングを通じる断面を示すものであって、第１及び第２ボリュートと連通する第１及び第２開口部、ウェイストゲート開口部である第３開口部、及び弁を収容する円筒形空間を示しており； 完全閉鎖位置で弁の内側及び外側ピストンの構成を長手方向軸に沿った断面に示しており； 第１及び第２ボリュートが連通している部分開放位置にある内側ピストンを示しており； 両方のピストンが完全開放位置にあり、ウェイストゲート開口部が第１及び第２ボリュートと連通している弁を断面で示しており； 本発明の第２実施形態によるモノ順次スライダー弁の第１図を示しており； ９０゜回転された図７のスライダー弁に対応し； 単一のスライダーにおけるリップの役割を示しており； スライダー弁が省略されたモノスライダー弁用のターボチャージャータービンハウジングを通じる断面を示しており； モノスライダー弁がもとの場所にあり、スライダー弁がボリュートなど間のクロストークを可能にする位置にある図１０のタービンハウジングの断面の立面傾斜図であり； デュアルまたはツインボリュートタービンハウジングの分割壁内の弁の位置を示すものであって、チャンネルを露出させるために後退した弁を示しており； デュアルまたはツインボリュートタービンハウジングの分割壁内の弁の位置を示すものであって、チャンネルを露出させるために後退した弁を示しており； 弁が除去されたモノスライダー弁用のタービンハウジングの一側面の拡大図であって、２つのウェイストゲート開口部のうちの１つとボリュートクロストーク開口部を示しており； スライダー弁がウェイストゲート開口部を部分的に開放するのに十分な程度にだけ後退しているターボチャージャータービンハウジングの平面図である。

図１Ａは、排気ガスがエンジン（図示せず）からツインボリュート型またはデュアルボリュート型ターボチャージャータービンハウジング２の流入部に流れる排気マニホールド１の一般的な構成を示している。本発明の第１実施形態によれば、デュアル順次同軸スライダー弁ハウジング３が、タービン流入部でタービンハウジングに一体化される。単一の空気圧式アクチュエーター４ａが、デュアル順次同軸スライダー弁の２つの同軸ピストンの移動を制御する。図１Ｂは、空気圧式アクチュエーター４ａが電気式アクチュエーター４ｂに取り替えられることを除いては図１Ａと同一である。図１Ｂでは、特に、スプリング１５が省略されることもできる。ターボチャージャー軸受ハウジング及び圧縮機は、タービンハウジング２の右側に取り付けられるだろう。

図２は、タービン流出部の側面から図１のターボチャージャータービンを示している。ウェイストゲートポート５が、ターボチャージャータービンホイール空間の下流で見られ得る。単一の空気圧缶式アクチュエーター（ｓｉｎｇｌｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃａｎ ｔｙｐｅ ａｃｔｕａｔｏｒ）が図１及び図２に示されているが、１つよりも多くのアクチュエーターを使用できることは勿論である。より好ましくは、電気式アクチュエーターが缶の代わりに使用される。このような電気式アクチュエーターは、よく知られているので、本明細書では詳細に説明される必要がない。アクチュエーター（など）は、エンジンＣＰＵがｐ１またはｐ２を無視できるか否かを確認するための電気弁によって制御され得る。

図３は、弁ピストンが省略された弁ハウジング及びタービンハウジングを通じる断面を示すものであって、第１及び第２ボリュート６、７と連通する第１及び第２開口部１０、１１を示している。ウェイストゲートポート開口部９がまた示されている。すべての３つの開口部は、弁の円筒形空間と連通する。

図３に示されたように、すべての開口部がスライダー弁の半径方向の外側に、弁ハウジング３の弁シリンダーの側壁上に提供される必要はない。むしろ、内側ピストンのヘッドが、ソリッドピストンヘッドではない凹型（ｒｅｃｅｓｓｅｄ）ピストンヘッドを有する“カップ”形状に形成される場合、アクチュエーターに対向する弁シリンダーの端部には、内側ピストン弁ヘッド内の凹部の直径に対応する直径を有し、例えば、第１ボリュート６への第１開口部１０に連結する通路を内部に有する円筒形突出部３ａが提供されることもできる。この場合、弁に伝達される排気ガス圧力の方向は、第２及び第３開口部の場合でのように、半径方向の内側ではない半径方向の外側であり得るが、その圧力が依然として弁の摺動方向に垂直であるため、弁の開放または閉鎖によって排気ガス圧力の影響がほとんどまたは全くない場合が残っている。

図４は、長手方向軸を有する少なくても１つの円筒形空間８を定義し、第１開口部１０、第２開口部１１、及び第３開口部９を少なくとも有する弁ハウジング内部の完全閉鎖位置にある弁の内側及び外側ピストン１２、１３の構成を断面で示している。内側ピストン１２は、完全閉鎖位置と完全開放位置との間の円筒形空間の内部で摺動可能であり、ここでは、その完全閉鎖位置が示されており、内側ピストンは、この示された実施形態で第１及び第２ボリュートと連通する第１及び第２開口部１０及び１１を覆っている。内側ピストンのこの閉鎖位置において、第１ボリュート６及び第２ボリュート７は、互いに隔離されており、シリンダーからのパルスエネルギーは、タービンホイールに縦断されるか（ツインボリュートタービンハウジング）またはすべての排気流れは、第１ボリュートに誘導され、第２ボリュートとは共有されない（デュアルボリュートタービンハウジング）。第１及び第２開口部の両方は、円筒形弁本体の側壁上に提供され得るか、または図４に示されたように、第２開口部１１は、シリンダー側壁３上に提供されることができ、第１開口部１０は、アクチュエーターに対向してシリンダーの端部から延び、内側ピストン１２のカップ形状ヘッド内の対応する凹部内に収容されるように寸法化される突出部内に提供されることもできる。この実施形態において、カップ形状ピストンヘッドの内部壁は、突出部３ａの第１開口部１０を密封し、カップの外部壁は、内側ピストンが閉鎖位置にあるときに第２開口部１１を密封する。

内側ピストン１２は、ピストンシャフト１４を有している。変位手段、例えば、空気圧式アクチュエーター４ａまたは油圧式アクチュエーターまたはステッパモータ４ｂは、ピストンシャフト１４と作動可能に関連して完全閉鎖位置と完全開放位置との間で内側ピストンの選択的な線形変位を行う。外側ピストン１３は、ピストンシャフト２２を有しており、内側ピストンと同軸に提供される。外側ピストンは、中心軸を有しており、中心軸に沿ってピストンヘッド及びシャフトを介して延びるボアを有している。外側ピストン１３は、完全閉鎖（延長）位置と完全開放（後退）位置との間で摺動可能であり、ここでは、その完全閉鎖位置が示されている。図４に示されたように、外側ピストンを完全閉鎖位置に向かって付勢するために選択仕様のスプリング手段１５が提供される。特に、アクチュエーターが空気圧式ではない電気式である場合、スプリング手段は、省略されることができ、両方の弁移動は、電気式アクチュエーターによって制御される。また他の代替例として、スプリングは、１つのアクチュエーターが２つの弁（１つは能動、他の１つは受動）を制御する簡単で低価な方式を提供するが、第１アクチュエーターが内側ピストンを制御し、第２アクチュエーターが内側ピストンと独立的に外側ピストンを制御する２つのアクチュエーターを有することもできることは勿論である。

図４に示されたように、完全閉鎖位置で、第１及び第２開口部１０、１１は、内側ピストン１２によって遮断され、第３開口部９は、外側ピストン１３によって遮断される。

図５は、第１及び第２ボリュート６、７が第１及び第２開口部１０、１１及び円筒形空間８を通じて連通している、部分開放（部分後退）位置にある内側ピストン１２を示している。この時点で、外側ピストンは、まだ移動されず、ウェイストゲートポート９を続けて遮断している。

内側ピストン１２が完全開放位置に向かって続けて移動するにつれて、内側ピストン１２は外側ピストンと接触し、スプリング手段１５のスプリング力に対抗して外側ピストンを共に移動させ始めて、ウェイストゲートポート９が漸進的にまたは完全に遮断解除される。図６は、両方のピストンが完全開放位置にあり、ウェイストゲート開口部が第１及び第２ボリュートと連通し、排気ガス流れが矢印で示されているデュアル同軸スライダー弁を断面で示している。

前記から分かるように、本発明は、単一のアクチュエーターによって２つの機能（パルスの減少及び動力のバランシングのためのボリュートのクロス連結；ウェイストゲートの開放）を漸進的に制御できさせるだけでなく、本発明は、単一の小型デュアル同軸スライダー弁で両方の機能を制御することもできさせる。従って、本発明による弁は、特に有利には小型エンジンコンパートメント内に容易に収容される。

内側及び外側ピストンは、様々な設計を有することができ、例えば、通常の燃焼エンジンピストン設計を有することができるとか、または甚だしくはソリッドピストンヘッドを有することができる。しかしながら、ピストンを図示された中空型または“カップ”設計に提供することによって、最大量の密封措置が最小限の空間及び重量で起こることができる。少ない重量によって、弁の慣性が減少して、反応時間がより速くなる。

また、弁を通常のロータリー弁ではない軸方向変位可能な弁として設計することによって、煤煙、オイルまたは腐食性粒子蓄積の問題点が減少する。ピストン、特に外側ピストンのボア内の内側ピストンシャフトの軸方向移動が自己洗浄方式で作用して部品を磨いて、くっつかない（ｎｏｎ−ｓｔｉｃｋｉｎｇ）状態に維持するものであると考えられる。

また、単一のアクチュエーターが２つのピストンを制御しても、排気ガスの流れを制御するのに必要な軸方向移動量が少なく、精密に制御され得る。

本発明によれば、第２実施形態は、モノスライダー弁の形態で提供される。

この第２実施形態では、好ましくは、デュアルまたはツインボリュートを分割する分割壁に一体化される１つの摺動弁だけが使用される。第１実施形態と同様に、図７に示されたこの第２実施形態において、円筒形弁ハウジング１０３には、第１ボリュート１０６と連通することができる開口部１１０、第２ボリュート１０７と連通することができる開口部１１１、及びツインウェイストゲート開口部１０９ａ及び１０９ｂが提供される。弁ハウジングには、１つのウェイストゲート開口部またはツインウェイストゲート開口部１０９ａ、１０９ｂが提供されることもできる。開口部の位置に応じて、ツインボリュートタービンハウジングにおいては、エンジンが加速し始めて、弁ピストン１１２が開放位置から後退するにつれて、最初には、ウェイストゲート（図９におけるギャップ“ｘ”参照）を通じて過剰ガスを抜き取りながらタービンホイールへのパルス流れを維持するの（すなわち、ボリュートなど間のクロストークがない）が可能になり、パルスエネルギーとの干渉なしにまたはパルスエネルギーの消滅なしにボリュート１０６からの過剰流れがウェイストゲート１０９ａに流れ、ボリュート１０７からの過剰流れがウェイストゲート１０９ｂにで流れる。これは、ピストン１１２の初期の後退中に、２つのボリュートの間の連通を遮断するが、ボリュート１０６、１０７とそれらのそれぞれのウェイストゲート１０９ａ、１０９ｂ（ギャップ“ｘ”）の間の連通を遮断しないリップ（ｌｉｐ）１０５の存在のため可能である。これは、ウェイストゲートチャンネルの出口に向かって誘導される質量慣性を有する排気ガスがボリュートなどの間で流れなくて可能な圧力差につながることができる通常のデュアルまたはツインボリュート設計を越える改善である。

次いで、エンジン速度がさらに増加するにつれて、ピストンはさらに後退し（図９における開放ギャップ“ｘ”＋“ｙ”）、ボリュートなどは相互連結され、パルスエネルギーを解除してタービン効率を減少させるか（ツインボリュート）または排気流れが１つのボリュートに限定されていることから今２つのボリュートへの流れに変化させるが（デュアルボリュート）、これはこのステージで好ましい結果である。最後に、エンジンが激しく駆動されて過剰の排気ガスを生成する場合には、ウェイストゲート（図９におけるギャップ“ｚ”）をさらに開放して、過剰の排気ガスをこぼし出してターボチャージャーの過駆動を防止することもできる。単一の弁は、空気圧式または電気式で作動されることができ、弁を閉鎖位置に付勢するためにスプリング１１５を含めることもそうでないこともあり得る。

従来技術のデュアルボリュートウェイストゲートは、単純に排気ガスを抜き取るということが問題点である。ボリュートなどがウェイストゲートを通じて連結されるが、排気ガスが質量慣性を有しており、ウェイストゲートチャンネルの出口に向かって誘導されるので、ボリュートなどの間には流れないので、可能な圧力差につながるだろう。驚くべきことに、現在排気ガスが既に抜き取られた場合にも、ボリュートなどを相互連結するのが有利ということが明かされた。一般的な通念と対照的に、最初に過剰ガスを抜き取った後に、ボリュートなどを相互連結する場合にも利点がある。

図７は、ボリュート１０６、１０７がリップを有しないウェイストゲート開口部１０９ａ、１０９ｂと連通し得る方法を示しているが、リップは、ボリュート対ボリュート連結の領域内に提供される。図８は、図７に対応し、９０゜回転され、ボリュート１０７対ボリュート連結を示している。

勿論、所望の場合、弁は、最初にボリュートなどを相互連結し、以後に排気流れが増加するにつれて、ウェイストゲートを開放することによってタービン効率を減少させるように設計され得る。

図１０は、弁の軸に垂直な断面図であって、ボリュート１０６、１０７と円筒形弁ハウジングを有するツインスクロールタービンハウジングを示しており、前記円筒形弁ハウジングは、ボリュートなどを分割する分割壁に一体化され、ウェイストゲート１０９ａ、１０９ｂを有し、ボリュートなどの間の連通のためのチャンネル１２０を有している。

図１１は、弁の軸に平行な断面図であって、ウェイストゲート１０９ａ及びボリュートなどの間の連通のためのチャンネル１２０を示している。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、デュアルまたはツインボリュートタービンハウジングの分割壁内の弁の位置を示すＣＡＤタイプの図であって、チャンネル１２０を露出させるために後退した弁を示している。

図１３は、図１０と同様の断面図であるが、ここで、図１０は、ウェイストゲートチャンネル１０９ａ、１０９ｂを通じた断面図であり、図１３は、ウェイストゲートチャンネルを通じた断面図ではなく、カップ形状ピストンが除去された、弁ハウジング１０３の円筒形空間の端部から円筒形空間内に突出する完全な３次元構造を示している。

図１４は、排気ガスの流れ方向にボリュート１０６、１０７の中を覗き込むＣＡＤタイプ図であって、僅かに後退してリップ１０３を露出させている弁１１２を示している。

前記例示的な実施形態の変形例では、シリンダー壁以外にピストン自体に開口部または通路を形成することもできることは勿論である。例えば、ほぼ円筒形の弁ハウジングは、タービン分割壁に、またはツインボリュート型のターボチャージャーシステムの２組のマニホールドを分離する壁に一体に形成されることもでき、前記弁ハウジングは、第１ボリュートと対向する第１開口部及び第２ボリュートと対向する第２開口部を有している。ピストンの第１位置では、ピストン内に開口部または凹部がなく、両方の開口部は遮断される。摺動ピストンが前進するにつれて、最初には、第１及び第２ボリュートが連通し得るようにするピストンを通じたまたはそれにかけた通路を提供する。ピストンがされに前進するにつれて、一方または両方の開口部がウェイストゲート通路と連通するようになる。勿論、ピストンは、ボリュートなどが互いに連結される前にウェイストゲートがボリュートに連結されるように設計され得る。

排気ガス圧力が内側及び外側ピストン上に半径方向に作用し、ピストンの軸方向には作用しないように弁が設計されるというのが非常に重要である。半径方向の力は、ピストンの円周周囲に分布されて相殺され得る。本発明の弁の２つのピストンが軸方向に作動するので、ガス圧力が半径方向に作用するということが重要である。その結果、アクチュエーターは、ロータリー作動による通常のフラッパ弁の場合のように、排気圧力に対抗する必要がない。

単一のアクチュエーター及び単一の弁アセンブリを使用することの利点は、微粒子排出の減少にある。タービンステージ内側の高い圧力は、排気ガスが任意のアパーチャまたはギャップを通じて大気に抜けることができるようにする。これらのアパーチャを通じる排気ガスの通路は、普通、ガス排出経路の出口側上に黒い煤煙残留物を伴うようになる。エンジン燃焼過程によって発生されたこのような煤煙の堆積物は、見掛け上の観点から不要である。これは、救急車及びバスのような車両で、排気ガス漏れが特に敏感な事案になる。排出観点から、タービンステージから抜け出す煤煙は、エンジン／車両後処理システムによって捕獲及び処理されない。現在の弁がターボチャージャー内に１つの進入地点のみを有するので、排出はより容易に制御される。

本発明による弁システムは、機能のために様々なターボチャージャー設計に適するようになり得る。デュアル同軸スライダー弁の長手方向軸は、ターボチャージャー回転アセンブリ回転軸に平行することができるとか、それに垂直であることができるとか、または任意の他の配向であることもできる。デュアル同軸スライダー弁の円筒形空間は、タービンハウジング内に鋳造され得るか、または別の構成要素として製造され、流入部でタービンハウジング上にボルト締結されることもできる。

図４から分かるように、本発明の弁の構成要素、すなわち、ピストンは、弁の円筒形空間内に容易に組み立てられ、導入され、ソリッドグロメット（ｓｏｌｉｄ ｇｒｏｍｍｅｔ）１７で覆われることができる。

２つのピストンを互いに対して移動させ得るようにするためには、圧力放出ベント２０、２１を提供して、圧力または蒸気ロックによって妨害されないようにする必要がある。

ピストン、弁ハウジング、開口部の位置及び弁ハウジングの位置の最終設計は、特定のエンジンに合うようにまたは目標性能を達成するように作られる、ターボチャージャーのタイプ及び達成される排気ガス流れの特定の制御方式に従って変わるだろう。２つのボリュートタービンハウジングは、パルス充電に使用される事実上同一の螺旋状溝（ｇｒｏｏｖｅ）を有するツイン−チャンネルまたはツインボリュートタービンハウジング、または圧力充電に使用されるように、異なる長さの軸方向または半径方向に隣接するように配列された螺旋状チャンネルを有するダブル−チャンネルまたはデュアルボリュートタービンハウジングであり得る。ハウジングは、ウェイストゲートを有することもそうでないこともあり得る。

基本的に、タービンハウジングの物理的な設計の一部は、ボリュート、またはボリュートなどの対であり、その機能は、流入部流れ条件が最上の過渡応答特性と組み合わされる、排気ガス内のエネルギーからタービンホイールによって発展した動力への最も効率的な動力伝達を提供するようにタービンホイールへの流入部条件を制御するのである。理論的に、エンジンから引入する排気流れは、ボリュートからタービンホイール軸上に中心が合わせられた渦流（ｖｏｒｔｅｘ）まで均一な方式で伝達する。このようにするためには、理想的に、ボリュートの断面積は、流れ方向に垂直に最大になり、その断面積が０になるまで漸進的且つ連続的に減少する。ボリュートの内部境界は、基礎円として定義される完全な円であることができるとか、またはツインボリュートのような所定の場合には、最小直径がタービンホイール直径の１０６％よりも小さくない螺旋であり得る。

これをターボチャージャー、特に（例えば、正常速度で作動する発電機と比較して）一定に変化する負荷を有する自動車用ターボチャージャーに適用するとき、広範囲なエンジン速度及びトルクを対処するのが重要である。これを１つのターボチャージャーで対処するために、チャージャーの出力トルクを合わせることができる可変型幾何学的構造のターボチャージャーが存在する。ガソリンエンジンの場合、これは、材質が非常に高い温度（ディーゼル用途での９００℃の代わりに１０００℃）に耐えることができるようにする必要があるので、非常に高価である。

従って、タービン調節の作業範囲を拡張する方法を捜した。１つの低価で効率的な方法は、タービントルクが減少する必要があるときに、所定の作業条件でボリュートなどを相互連結し、トルクがさらに減少する必要があるときに、タービンをバイパスさせるようにタービンの下流にある一方または両方のボリュートの排気ガスを抜き取るのである。本発明のモノ及びデュアルスライド弁は、このような制御された相互連結を提供するのに使用されるときに、特に効果的で、効率的で耐久性がある。相互連結の制御は、様々なシステムに自由に適用されることもできる。

大部分のディーゼルタービンハウジングは、タービンホイールにパルスエネルギーを維持するために、２つのボリュートを分離する半径方向の分割壁で様々に分割されるのである。分割壁の長さは、通常的に、内部境界が略基礎円になるようにする。分割壁の先端（ｔｉｐ）が基礎円に近づくほど、パルスエネルギーの保存はより大きくなるが、分割壁内の鋳造物の亀裂に対する傾向がより大きくなる。このような亀裂に対する理由は多いが、主な理由は、分割壁の先端近くの材料の無欠性が最適なものよりも少ないということを意味する、鋳造工程でパターンを通じて押し出されるドロスであり、２番目の理由は、ボリュート周囲の温度分布が鋳造物を“解けるように（ｕｎｗｉｎｄ）”しようとするという事実である。タービンハウジングの“解け”を発生させる熱的力は、垂直分割壁によって抵抗を受け、その結果、壁に亀裂が生じる。亀裂がほとんど物理的損傷を与えないが、亀裂の次のステップは、鋳鉄分割壁の片を鋳造物から分離するようにし、ターボチャージャーまたはエンジンによって吸入されて端子損傷を引き起こすことができる。

特に火花点火エンジンのような内燃機関のいわゆる点火シーケンス排気マニホールドで、それぞれの場合、点火シーケンスにおいて直接連続しない該シリンダーの排気ガスは併合される。例えば、４気筒エンジンで、１−３−４−２のシリンダー点火シーケンスの場合に、シリンダー１とシリンダー４及びまたシリンダー２とシリンダー３が併合される。これは、最初に、特に、４気筒エンジンで、残留ガス内容物の減少結果で充電交換中にシリンダーの相互影響を減少させることができて、新鮮なガス充電の増加につながり、第二に、チャンネル分離によって流れ速度を増加させることができ、その結果、より大きい割合の運動エネルギーが内燃機関に結合されるターボチャージャーのタービンホイールに付与され、これによってタービン動力が著しく増加される。

一部のタービンホイールは、このパルスエネルギーを利用して回転速度に変換するように特別に設計される。従って、ツインボリュートタービンハウジング内のパルス流れタービンホイールに対する排気ガスからの圧力及び速度の変換は、正常状態の排気流れからタービンホイール速度への圧力及び速度の変換よりも大きい。このようなパルスエネルギーは、４０００ＲＰＭでピークトルクを有する、しばしば６０００ＲＰＭまでの非常に高い回転速度で作動してパルスがよく定義されないガソリンエンジンよりも、１２００〜１４００ＲＰＭでピークトルクを有する２２００ＲＰＭ付近で作動する商用のディーゼルエンジンでより顕著である。

“パルス充電（ｐｕｌｓｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ）”では、細い直径の排気パイプがピストンの推力によって後退するシリンダーから新鮮な排気ガスからのインパルスを伝達してタービンホイールのブレード上に実際にインパルスを提供するのに使用される。このようなタイプのターボチャージングの場合、直径が比較的スリムなボリュートを有する必要があり、タービンは流出部弁に隣接して配置されるべきである。このシステムは、デュアルボリュート（円周方向分割）及びツインスクロール（並列ボリュート）に対して作動することができる。このシステムは、１つのボリュートがシリンダーなどの半分からタービンホイールにパルス型電荷を提供し、他の１つのボリュートが残りシリンダーなどからパルス型電荷を提供する状態で、２つのボリュートが常に作動中であるので、ツインボリュートと指称される。

ツインボリュートのボリュートなどを連結することによって、僅かの相互連結のみがある場合にも、パルス充電の効果が消え、すなわち、ボリュートなどの相互連結は、パルス充電の効果を除去して、チャージャーが圧力充電として説明されることもできる作業モードにあるようになる。

排気ガス処理量の範囲を増加させるために、“圧力充電”または分割されたボリュートも存在し、ここで、低いエンジン速度では、１つのボリュートが遮断されタービンの上流にある排気ガスの体積または圧力を増加させることができ、従って、１つの開放されたボリュート内に集中された圧力がタービンホイールをより効果的に駆動させるのに使用され得る。明らかに、この場合には、ターボチャージャーが流出部弁からどのくらい遠く除去されたかは非常に重要ではない。低いエンジン速度では、ボリュートなどのうちの１つのみが開放されるので、すべての排気ガスは、１つのボリュートを通じて強制され、ターボチャージャータービンが小さな変位ターボチャージャーのように作動するようにする。エンジン速度を増加させるにつれて、第２ボリュートは漸進的に開放される。その結果、タービン効率が低いエンジン速度で改善され、タービンの処理量範囲が増加される。

最も簡単な形態のウェイストゲートは、ポペット弁（ｐｏｐｐｅｔ ｖａｌｖｅ）であり得る弁、またはその弁と類似したスイング型弁であり得る。通常的に、これらの弁は、弁に連結されて、ダイアフラムを活性化させるために、ブースト圧力または真空を感知し、エンジンＥＣＵと特別な通信なしに作動する“ダム（ｄｕｍｂ）”アクチュエーターによって作動される。このような方式で、ウェイストゲート弁の機能は、全負荷（ｆｕｌｌ ｌｏａｄ）ブースト曲線の最上部を切断して、エンジンに対するブーストレベルを制限するのである。これは、事実上、完全流れが要求されるときに、タービンホイールへの全体範囲のタービンハウジング流れを可能にしながら、必要に応じて（例えば、タービンの過駆動を防止するために）、タービンへの効果的な流れを減少させる。ウェイストゲート構成は、弁が開放されるまでブースト曲線の特性に影響を及ぼさない。より精巧なウェイストゲート弁は、気圧（ｂａｒｏｍｅｔｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を感知するとか、電子オーバーライド（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｏｖｅｒ−ｒｉｄｅ）または制御することもできるが、弁を開放または閉鎖するように作動するまでブースト曲線に影響を及ぼさない。

これがターボチャージャー作動に重要な理由は、タービンステージにウェイストゲートを追加するのがより小さなタービンホイール及びハウジングで低い速度範囲に整合できるようにするというのである。従って、ウェイストゲートの追加は、慣性の減少に対するオプションを提供する。回転アセンブリの慣性の減少が、通常的に微粒子物質（ＰＭ）の減少をもたらすので、ウェイストゲートは、高速道路上の車両において普遍化されている。大部分のウェイストゲートが、自分の作動で多少二元的であるので、エンジン出力とエンジン速度との間の線形関係とうまく合わないという問題点がある。

デュアルボリュートタービンハウジング及びツインボリュートタービンハウジングの設計及び作動はよく知られており、本発明の一部を構成しない。米国特許出願公開第２０１１／０３０２９１１号“ＥＧＲ離陸を伴うツインスクロールターボチャージャー”（特に図１）；米国特許第８，１９６，４０３号“バランス弁、ウェイストゲート、及び共通アクチュエーターを有するターボチャージャー”；ヨーロッパ特許出願公開第２ ０５９ ６６３号“内燃機関を運転するための方法及び装置”；米国特許第４，８９３，４７４号“デュアル機能アクチュエーターを有するターボチャージャー”；米国特許出願公開第２０１４／０２７１１３８号“ウェイストゲート弁及びこれを備えたターボチャージャー”；米国特許第６，７１５，２８８号“二重管タービンハウジングを有する制御可能な排気ガスターボチャージャー”；米国特許出願公開第２０１０／００５９０２６号“内燃機関を作動するための方法及び装置”及び米国特許第７，４８１，０５６号に言及されており、これらの開示は、本明細書に参照として含まれる。

これは、当業界に非常によく知られているが、弁設計解決策は、今までエレガントに解決されないボリュートなどを相互連結して排気ガスを流出させるためのものである。本デュアル順次同軸スライダー弁によれば、前記問題点がエレガントに解決されると初めて言える。これは、デュアルボリュート及びウェイストゲートポートを有するタービンハウジングで弁を使用する本発明の以下の説明から明らかになるだろう。

今、本発明が説明されたので、以下のように請求する：

Claims (7)

1. 第１ボリュート、第２ボリュート、及びウェイストゲートを少なくとも有するタービンハウジングを備えるターボチャージャーであって、
   長手方向軸を有する１つの円筒形空間を定義し、前記第１ボリュートと連通する第１開口部、前記第２ボリュートと連通する第２開口部、及び前記ウェイストゲートと連通する第３開口部を有する弁ハウジングと、
   完全閉鎖位置と完全開放位置との間の前記円筒形空間の内部で摺動可能であり、ピストンシャフトを有する１つのカップ形状ピストンと、
   前記完全閉鎖位置と前記完全開放位置との間で前記１つのカップ形状ピストンの選択的な変位を行うのに適した変位手段と、を含み、
   前記弁ハウジングは、タービンハウジングの２つのボリュートを分割する分割壁に一体化され、
   前記弁ハウジングは、前記カップ形状ピストンが完全閉鎖位置にあるときに、前記変位手段に対向する端部から前記カップ形状ピストンのカップ空間内に突出する円筒形の本体を有し、
   前記突出する円筒形の本体は、ウェイストゲートのための２つのチャンネル、及び前記２つのボリュートの間の連通のためのクロス−チャンネルを有し、
   前記完全閉鎖位置で、前記第１、第２及び第３開口部は遮断され、
   前記カップ形状ピストンが後退されるにつれて、独立したウェイストゲート開口部は部分的に開放されて、前記ボリュート間のいかなる連通もなしに、排気ガスが前記ボリュートから前記ウェイストゲートへ抜け出すことを可能にし、ボリュート間で伝達するガスを遮蔽するようにリップが設けられ、かつ、
   前記カップ形状ピストンがさらに後退されると、前記カップ形状ピストンは前記リップを通過して、ガスがウェイストゲートにのみ流れ込むだけでなく、前記ボリュートの間でクロストークすることもできる、
   ターボチャージャー。
2. 第１ボリュート、第２ボリュート、及びウェイストゲートを少なくとも有するタービンハウジングを備える、デュアル順次同軸スライダー弁を含むターボチャージャーであって、
   第１ボリュート、第２ボリュート、及びウェイストゲートポートを少なくとも有するタービンハウジングを備え、
   長手方向軸を有する少なくても１つの円筒形空間を定義し、前記第１ボリュートと連通する第１開口部、前記第２ボリュートと連通する第２開口部、及び前記ウェイストゲートポートと連通する第３開口部を有する弁ハウジングと、
   完全閉鎖位置と完全開放位置との間の前記円筒形空間の内部で摺動可能であり、ピストンシャフトを有する内側ピストンと、
   前記完全閉鎖位置と前記完全開放位置との間の前記内側ピストンの選択的な線形変位を行うのに適した変位手段と、
   前記内側ピストンと同軸であり、中心軸及び前記中心軸に沿うボア（ｂｏｒｅ）を有し、完全閉鎖位置と完全開放位置との間で摺動可能な外側ピストンと、
   前記外側ピストンを前記完全閉鎖位置に向かって付勢するための手段と、を含み、
   前記内側ピストンの前記ピストンシャフトは、前記外側ピストン内の前記ボアを通じて延び、
   前記内側ピストンの前記完全閉鎖位置において、前記第１及び第２開口部は前記内側ピストンによって遮断され、前記第３開口部は前記外側ピストンによって遮断され、
   前記内側ピストンは、前記完全閉鎖位置から前記完全開放位置の方向に移動されるにつれて、
   最初に、前記内側ピストンは、前記第１及び第２開口部を遮断解除し、
   前記第１及び第２開口部を遮断解除した後、前記内側ピストンは、前記外側ピストンと接触し、前記付勢するための手段の力に対抗して前記外側ピストンを共に移動させ、
   最後に、前記内側ピストンの移動は、前記外側ピストンを前記第３開口部と完全に遮断解除される前記外側ピストンの前記完全開放位置に移動させて、前記第１、第２及び第３開口部間の連通を可能にする、
   前記弁ハウジングは、タービンハウジングの２つのボリュートを分割する分割壁に一体化され、
   前記内側ピストンと前記外側ピストンとは夫々カップの形態であり、
   前記弁ハウジングは、前記変位手段に対向する端部から前記円筒形空間内に突出する円筒形の本体を有し、
   前記突出する円筒形の本体は、ウェイストゲートのための２つのチャンネル、及び前記２つのボリュートの間の連通のためのクロス−チャンネルを有する、
   ターボチャージャー。
3. 前記外側ピストンを前記完全閉鎖位置に向かって付勢するための前記手段は、機械式スプリング手段である、請求項２に記載のターボチャージャー。
4. 前記スプリング手段は、空気圧式アクチュエーター内に収容される、請求項３に記載のターボチャージャー。
5. 前記外側ピストンを前記完全閉鎖位置に向かって付勢するための前記手段は、前記完全閉鎖位置と前記完全開放位置との間で前記外側ピストンの選択的な線形変位を行うのに適した変位手段である、請求項２に記載のターボチャージャー。
6. 前記タービンハウジングは、デュアルボリュートハウジングである、請求項２に記載のターボチャージャー。
7. 前記リップは、前記カップ形状ピストンの一次数ｍｍの後退の中に前記クロス−チャンネルを遮断する数ｍｍリップである、請求項１に記載のターボチャージャー。

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