(57)【要約】【課題】  回転スライダの開放または閉鎖の切替え時間を短縮することの可能なパルスチャージャーを提供すること。【解決手段】  本発明は，内燃機関１のためのパルスチャージャーに関するものである。パルスチャージャー１３は，内燃機関１の吸気側１２に対応づけられ，空気供給部９内に収容されている。また，燃焼空気流２７のための空気供給部９の流れ断面を少なくとも部分的に開放または閉鎖する。かかるパルスチャージャー１３は，回転弁３０として形成されており，その回転弁が弾性的なパルスクラッチ４１によって回転操作装置３８と結合されている。【選択図】    図２
2006097683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気側に備えられ，空気供給部内に収容されて燃焼空気流の前記空気供給部の流れ断面を少なくとも部分的に開放または閉鎖する，パルスチャージャーにおいて：
前記パルスチャージャーは，回転弁を備え，                         
前記回転弁は，弾性的に形成されたパルスクラッチを介して回転操作装置と結合されることを特徴とする，パルスチャージャー。
【請求項２】
前記回転操作装置は，吸気弁と排気弁とを制御する，前記内燃機関のカム軸に同期して駆動されることを特徴とする，請求項１に記載のパルスチャージャー。
【請求項３】
弾性的に形成された前記パルスクラッチは，第１の回転ばねを備え，
前記第１の回転ばねの一端は，前記回転操作装置の軸と相対回動しないように結合され，
前記第１の回転ばねの他端は，軸受箇所において前記回転弁のシリンダと結合されることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項４】
前記第１の回転ばねは，螺旋ばねであることを特徴とする，請求項３に記載のパルスチャージャー。
【請求項５】
前記回転弁は，少なくとも１つの透孔を有するシリンダを備え，
前記透孔の流れ断面は，前記内燃機関の吸気管の吸気断面に相当することを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項６】
前記回転弁のシリンダは，前記回転弁のハウジングの内周面に軸承されることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項７】
弾性的に形成された前記パルスクラッチは，アクチュエータと対応づけされ，
前記アクチュエータは，前記シリンダの第１のベル状部に形成された係止開口部と協働することを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項８】
前記第１の回転ばねは，前記空気供給部の流れ断面を少なくとも部分的に開放する開放工程の前に，前記回転操作装置によって付勢可能であり，アクチュエータの駆動によって作動可能であることを特徴とする，請求項３〜７のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項９】
前記シリンダと前記第１の回転ばねとを包囲する第１のベル状部は，プラスチックから形成されることを特徴とする，請求項３〜８のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項１０】
前記回転弁の前記透孔を有する前記シリンダは，前記開放工程の終了後に，第１の反転点において，前記第１のベル状部の前記係止開口部内に阻止爪を係止させるように操作されることを特徴とする，請求項８または９のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項１１】
前記シリンダは，前記内燃機関の前記シリンダの数に対応する数の前記透孔を有し，
前記各透孔は，前記シリンダ内において異なる角度変位を有して配置されることを特徴とする，請求項５〜１０のいずれかに記載のパルスチャージャー。
【請求項１２】
前記回転弁は，シリンダと，第１のベル状部と，前記第１のベル状部を包囲する第２のベル状部とを有する同軸回転スライダとして形成され，
前記第２のベル状部は，前記シリンダを包囲するパイプ形状の突出部を有することを特徴とする，請求項１に記載のパルスチャージャー。
【請求項１３】
前記第１のベル状部と前記第２のベル状部とは，それぞれ阻止爪が対応づけられ，
前記第１のベル状部と前記第２のベル状部とは，互いに逆方向に操作可能であることを特徴とする，請求項１２に記載のパルスチャージャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，内燃機関にかかり，より詳細には，内燃機関の吸気路内のパルスチャージャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼空気のシリンダ充填を改良するために，内燃機関において過給装置が使用される。過給装置は，排ガスターボチャージャーまたは機械的に駆動されるチャージャーとして，あるいはまた圧力波チャージャーとして形成することができ，内燃機関の吸気弁が開放している場合にそれぞれのシリンダのより高い充填度を達成するために，内燃機関の吸気路内で圧力水準を上昇させる。内燃機関の回転数が小さい場合には，排ガスターボチャージャーにおいては，いわゆる「ターボ穴」が発生する。というのは，排ガス体積流が低いために，タービンホィールから排ガスターボチャージャーの圧縮機回転ホィールへ出力される機械的パワーが，内燃機関の吸気路内で圧力上昇をもたらすには十分でないからである。
【０００３】
燃焼空気のシリンダ充填を改良するために，内燃機関において過給装置が使用される。過給装置は，排ガスターボチャージャーまたは機械的に駆動されるチャージャーとして，あるいは圧力波チャージャーとして形成することができる。そして，内燃機関の吸気弁が開放している場合に，それぞれのシリンダの充填度を高めるため，内燃機関の吸気路内で圧力水準を上昇させる。内燃機関の回転数が小さい場合には，排ガスターボチャージャーにおいては，いわゆる「ターボ穴」が発生する。これは，排ガス体積流が低いために，タービンホィールから排ガスターボチャージャーの圧縮機回転ホィールへ出力される機械的パワーが，内燃機関の吸気路内で圧力を上昇させるには十分な大きさでないからである。
【０００４】
自己着火式の内燃機関であっても外部点火式であっても，内燃機関に使用される排ガスターボチャージャーにおいては，内燃機関の下方の回転数領域内で，上述したターボ穴が発生する。内燃機関のこの駆動状態において，内燃機関によって排出される排ガス体積流は，内燃機関の吸気路内で十分に圧力を上昇させるために利用することのできる回転数で排ガスターボチャージャーの圧縮機回転ホィールを駆動するには，十分な大きさではない。
【０００５】
排ガスターボチャージャーの上述した駆動特性を制する解決方法は，排ガスターボチャージャーに，例えば電気的に駆動可能な付加アグリゲートを設けることにある。その付加アグリゲートは，例えばオーバーランニングクラッチを介して，内燃機関の所定の低い回転数値から接続可能である。そして，ターボ穴を回避する，内燃機関の所定の回転数を超えた後に，例えばオーバーランニングクラッチなどを介して，再び分離することができる。
【０００６】
従来技術として，パルスターボチャージャーが知られている。パルスターボチャージャーは，内燃機関の吸気路内において，内燃機関の吸気側に配置されている。従来使用されているパルスターボチャージャーは，フラップ原理にしたがって機能し，内燃機関への過給空気供給部内に一体化された模擬フラップを有している。しかし，使用されるフラップ原理は，切替え時間が極端に短く，かつストッパ面との機械的接触が頻繁に生じる。このため，フラップの耐久性が低下してしまうという著しい欠点がある。このように，パルスターボチャージャーの駆動されるフラップが，過給空気供給部の壁に頻繁に当接することにより，一方では機械的な摩耗が生じ，他方では吸気路内での激しい騒音発生をもたらす。内燃機関の駆動時間の増大に伴って，使用されるパルスターボチャージャーのフラップに摩耗が生じ，閉鎖位置におけるフラップが完全な気密状態ではなくなる。そして，もはや密閉しないフラップでは，時間と共に増大する過給空気の漏れ空気流が生じ，この内燃機関の吸気路内に形成されたパルスターボチャージャーの効率に悪影響を及ぼす。
【０００７】
内燃機関の吸気路内に使用されるパルスターボチャージャーをドラム回転スライダ（例えば横方向に穴のあいたシリンダの形状で）として設計する場合には，過給空気供給部の横断面全体を覆うために，パルスターボチャージャーの組込み体積が比較的大きくなる。このように設計されたパルスターボチャージャーは，組込み体積が大きい上に，このパルスターボチャージャーが移動される質量が大きいという欠点を有している。このため，このパルスターボチャージャーを使用することにより，駆動装置に著しい要請を課し，他方で大きい質量慣性モーメントがかかる。したがって，ドラム回転スライダとして形成されたパルスターボチャージャーによって，切替え時間を短縮することは困難である。
【０００８】
また，自己着火する内燃機関または排ガス還流弁を有する内燃機関においては，他に，排ガス還流弁によって引き起こされる堆積物問題という著しい欠点が生じる。ここでは，排ガスが供給される吸気管部分全体内の数ミリメートル厚さのタール層をコントロールしなければならない。吸気管部分の側壁に堆積するタール層によって生じる質量増加は，切替え時間に関して著しい問題をもたらす。さらに，フラップ原理に基づいて作動するパルスチャージャーではフラップの接着が生じる可能性があり，最終的にパルスチャージャーユニットの故障をもたらす原因となる。通常，吸気路内には，内燃機関の部分領域内の負荷制御または充填制御を実現することができるようにするために，絞り装置が使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，回転スライダの開放または閉鎖の切替え時間を短縮することの可能な，新規かつ改良されたパルスチャージャーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，内燃機関の吸気側に備えられ，空気供給部内に収容されて燃焼空気流の空気供給部の流れ断面を少なくとも部分的に開放または閉鎖する，パルスチャージャーが提供される。かかるパルスチャージャーは，回転弁を備え，回転弁は，弾性的に形成されたパルスクラッチを介して回転操作装置と結合されることを特徴とする。
【００１１】
回転操作装置は，吸気弁と排気弁とを制御する，内燃機関のカム軸に同期して駆動される。また，弾性的に形成されたパルスクラッチは，第１の回転ばねを備え，第１の回転ばねの一端は，回転操作装置の軸と相対回動しないように結合され，第１の回転ばねの他端は，軸受箇所において回転弁のシリンダと結合される。ここで，第１の回転ばねは，例えば，螺旋ばねであってもよい。
【００１２】
回転弁は，少なくとも１つの透孔を有するシリンダを備え，透孔の流れ断面は，内燃機関の吸気管の吸気断面に相当する。また，回転弁のシリンダは，回転弁のハウジングの内周面に軸承される。弾性的に形成されたパルスクラッチは，アクチュエータと対応づけられており，アクチュエータは，シリンダの第１のベル形状の領域に形成された係止開口部と協働する。
【００１３】
第１の回転ばねは，各開放プロセスの直前に回転操作装置によって付勢可能であって，アクチュエータの駆動によって作動可能である。シリンダと第１の回転ばねとを包囲する第１のベル状部は，例えばプラスチックから形成されることができる。回転弁の，透孔を有するシリンダは，開放プロセスの終了後に，第１の反転点において新たに操作され，ベル状部の係止開口部内に，阻止爪が係止される。
【００１４】
シリンダは，内燃機関のシリンダの数に対応する数の透孔を有し，透孔は，シリンダ内に互いに関して角度変位を有して配置される。回転弁は，シリンダと，第１のベル状部と，第１のベル状部を包囲する第２のベル状部とを有する同軸回転スライダとして形成され，第２のベル状部は，シリンダを包囲する，パイプ形状の突出部を有する。この第１のベル状部と第２のベル状部とは，それぞれ阻止爪が対応づけられ，第１のベル状部と第２のベル状部とは，互いに対して逆方向に操作可能である。
【００１５】
本発明によれば，内燃機関の吸気路内のパルスチャージャーを回転スライダによって実現することができる。かかる回転スライダは，弾性的に操作可能なパルスクラッチを介して，例えば電動機として形成された回転操作装置を介して駆動されることができる。
【００１６】
かかる構成により，堆積に対して比較的敏感でないという利点がある。これは，機能面，すなわち回転スライダを包囲するハウジングの内面が，回転スライダの外表面のための滑り軸受面となる。したがって回転スライダは，滑り軸受原理に基づいて，この回転スライダを包囲するハウジングの内部に軸承される。これにより，面のセルフクリーニングを達成することができ，この面は堆積に対して敏感でなくなる。
【００１７】
さらに，本発明にかかるパルスチャージャーは，電気的に形成されるパルスクラッチによる極めて迅速な切替え行動が可能である。この場合，さらに絞り装置を省略することができる。これは，回転スライダとして形成されたパルスチャージャーによって，絞り機能を引き受けることができるからである。本発明にしたがって提案される，内燃機関の吸気路内に位置決めされたパルスチャージャーによって，絞り装置と比較して，より高い充填ダイナミクスによるシリンダ最適の充填制御が可能である。
【００１８】
本実施形態にかかるパルスチャージャーの他の利点として，フラップ原理に基づいて作動するパルスチャージャーとは異なり，必然的に激しい摩耗と結びつく，シール面への機械的当接は行われない。その代わりに，電気的に操作可能な阻止爪を介して機械的なストッパの機能がシール機能から分離される。本発明に基づいて提案される解決におけるシール機能は，提案されたパルスチャージャーがシリンダを有しており，そのシリンダがそれを包囲するハウジング内に収容されており，そのハウジングが内燃機関の吸気路内の該当する吸気管部分を包囲することによって，与えられる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば，回転スライダの開放または閉鎖の切替え時間を短縮することの可能なパルスチャージャーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態にかかる内燃機関について説明する。ここで，図１は，吸気路に配置された，フラップ原理に基づいて作動するコンポーネントを有する，内燃機関の吸気側を示す概略図である。
【００２２】
図１には，内燃機関１として外部着火される内燃機関が，その吸気路内，または排気路内のコンポーネントと共に示されている。内燃機関１には，燃焼室内の燃焼に必要な燃焼空気が空気入口４を介して供給され，その空気入口には，空気質量測定器と空気フィルタ部材とを備えることができる。燃焼空気は，空気供給部９へ流れて，その際に，内燃機関に選択的に備えることができる過給装置５の圧縮機部分６を通過する。過給装置５は，圧縮機部分６とタービン部分７とを有している。圧縮機部分６とタービン部分７とは，軸８を介して互いに接続される。場合によっては，予め圧縮された燃焼空気が空気供給部９へ流れて，中間クーラー１０を通過し，その中間クーラーの後段に過給空気センサ１１を接続することができる。空気供給部９内を流れる燃焼空気は，参照符号２７で示す矢印によって示されている。過給空気センサ１１を通過した後に，燃焼空気２７は，絞り装置１２を介してパルスターボチャージャー１３へ流れる。パルスターボチャージャー１３は，内燃機関１の流入側２の直前に配置されており，図１に示す本実施形態においてはフラップ原理に基づいて設計されている。
【００２３】
例えば，４シリンダ，５シリンダ，６シリンダ，８シリンダ，１０シリンダまたは１２シリンダ内燃機関とすることのできる内燃機関は，シリンダの数に相当する数の吸気弁１５を有している。図１に示す内燃機関１は，さらに，それぞれのシリンダ数に応じて，個々のシリンダに対応した点火装置１６を有している。
【００２４】
内燃機関１の排気側３には，シリンダ数に相当する数の排気弁１７が収容されている。排ガスは，排気弁１７を介して排ガス通路２３へ流れて，その中に配置されている，過給装置５のタービン部分７へ供給される。なお，排ガス通路２３内に，ウェイストゲート２４を組み込むことができ，これを介して排ガス管２５へ供給される排ガス流を変化させることができる。
【００２５】
パルスターボチャージャー１３の燃焼空気の流れ２７方向下流側には，燃料インジェクタ１４が配置されており，吸気弁１５が開放されている場合に，その燃料インジェクタを介して，燃料を燃焼室１８内へ噴射することができる。燃焼室１８の内部において，吸気弁１５が閉鎖され，かつ排気弁１７が閉鎖されている場合，ピストン１９の上昇運動の際に圧縮された混合ガスが点火されて，爆発する。
【００２６】
ここで，内燃機関１は，少なくとも１つのノッキングセンサ２０と，冷却剤温度を検出するための温度センサ２１と，クランクシャフトはずみ車の領域に，回転数検出器２２とが備えられている。
【００２７】
次に，図２に基づいて，本実施形態にかかるパルスチャージャーについて説明する。なお，図２は，本実施形態にかかるパルスチャージャーを示す断面図である。図２に示すパルスチャージャーは，回転弁３０として形成されている。回転弁３０は，円筒状に形成されたハウジング３１を有しており，そのハウジング３１により吸気管４４の吸気管部分が包囲されている。円筒状に形成されたハウジング３１の内部には，回動可能なシリンダ部分３２が収容されており，そのシリンダ部分は，透孔３３を有している。かかる透孔は，例えば孔として形成することができる。透孔３３の断面は，図２に破線の円で示されるように，吸気管４４の自由な流れ断面４５に相当する。回転弁３０のシリンダ３２は，ハウジング３１の内周面５０に軸承されているので，シリンダ３２として形成された回転スライダの外側面は，滑り軸受原理に基づきハウジング３１によって軸承されている。これにより，機能面，すなわちハウジング３１の内周面５０とシリンダ３２として形成可能な回転スライダの外表面とのセルフクリーニングが達成される。
【００２８】
シリンダ３２には，第１のベル状部３４が設けられており，そのベル状部３４は，ハウジング３１の直径を拡大させた領域によって包囲されている。シリンダ３２と相対回動しないように結合されている第１のベル状部３４は，例えば螺旋ばねとして形成された第１の回転ばね３５を包囲している。第１の回転ばね３５は，軸受箇所３６において，一方では第１のベル状部３４と結合されている。他方で，第１の回転ばね３５は，他の軸受箇所を介して伝達部材と接続されており，その伝達部材が回転操作装置３８の軸３７と相対回動しないように結合されている。例えば電動機として形成することのできる，回転操作装置３８は，接続端子４０を介して自動車の車両電気系統と接続される。弾性的な第１の回転ばね３５を介在させて回転弁３０のシリンダ３２を操作する，回転操作装置３８は，内燃機関のカム軸回転に同期して駆動される。
【００２９】
図２に示す，本実施形態にかかるパルスチャージャー１３は，例えば，パルスクラッチ４１と，第１のベル状部３４と，ベル状部３４によって包囲される第１の回転ばね３５と，ハウジング３１の拡幅されたハウジング部分内に収容されるアクチュエータ４３とを有している。このアクチュエータ４３は，例えばマグネットとして形成することができ，アクチュエータ端子４８を介して自動車の車両電気系統と接続される。アクチュエータ４３は，第１の阻止爪４２を操作し，阻止爪４２は，第１のベル状部３４の周面に形成された係止開口部４７内へ嵌入される。
【００３０】
回転弁３０のシリンダ３２は，シリンダ３２として形成された回転スライダと相対回動しないように接続されている第１のベル状部３４と同様に，対称軸４６に対して対称に構成されている。
【００３１】
図２に示すように，回転スライダとして形成されている本実施形態にかかる回転弁３０は，従来の内燃機関の吸気路内に挿入された，フラップ原理に基づき作動する，図１のパルスチャージャー１３と同じ組込み場所に配置されている。この回転弁３０によって，各吸気弁１５におけるガス交換が制御される。短い開口時間を得るために上述のパルスクラッチ４１が用いられ，パルスクラッチ４１は，回転弁３０の各開放プロセスの直前に第１の回転ばね３５を介して回転操作装置３８によって付勢される。例えば電磁石として設計可能なアクチュエータ４３によって，パルスクラッチ４１は，可変の時点で作動することができる。これにより，回転弁３０またはハウジング３１によって包囲される，透孔３３を有するシリンダ３２は，加速パルスを得て，極めて迅速に開放される。なお，パルスクラッチ４１の作動は，エンジン制御によって予め設定することも可能である。
【００３２】
また，回転弁３０のシリンダ３２の材料選択に関して，例えばプラスチックから形成されている場合には，質量慣性モーメントが最小限に抑えられ，切替え動作に大変有利に働く。
【００３３】
シリンダ３２，第１の回転ばね３５および第１のベル状部３４によって作動されるばね−質量−系の振り子運動を防止するために，アクチュエータ４３を介して操作可能な第１の阻止爪４２が，開放プロセスの終了後新たに操作される。この操作は，好ましくは第１の反転点において行われる。
【００３４】
この係止位置，すなわちシリンダ３２が，吸気管断面４５がシリンダ３２内の透孔３３の断面と整合し，これにより全流れ断面が開放される位置へ変位することは，閉鎖プロセスを実行するためにアクチュエータ４３が新たに駆動されることによって中止される。したがってアクチュエータ４３が新たに駆動された場合，第１の阻止爪４２は，第１のベル状部３４の周面に形成された係止開口部４７から離れるように移動される。
【００３５】
過給モード（パルスチャージング）において，アクチュエータ４３における開放作動点は，吸気弁１５が開放される（ＥＯ）時点のずっと後にパルスクラッチ４１が作動されるように選択される。一方，内燃機関の部分負荷領域においては，開放作動時点はずっと早くなり，例えば吸気弁１５が開放される時点よりずっと前にある。したがって吸気弁１５が閉鎖される（ＥＳ）時点より前の早い時期に，すでにシリンダ３２として形成可能な回転スライダの閉鎖が行われる。このように，パルスクラッチ４１が作動する作動時点が異なることによって，内燃機関の全負荷駆動においてはそこを支配する駆動条件を，内燃機関の部分負荷領域においては内燃機関のこの駆動領域内を支配する条件を，最適な方法で考慮することができる。
【００３６】
すなわち，例えば，シリンダ３２として形成された回転スライダ，すなわち回転弁３０の開放作動時点が「吸気弁開放」のずっと前に位置する，部分負荷領域において，内燃機関の該当するシリンダの絞りまたは充填削減を達成することができる。これにより，絞り損失に関して最適化された負荷制御行動を得ることができる。さらに，内燃機関の部分負荷駆動においては絞り効果が内在し，または内燃機関のシリンダの充填削減を達成可能な，本実施形態にかかるパルスチャージャーによっては，絞り装置を省略することが可能である。しかし，本実施形態にかかるパルスチャージャーではない場合には，絞り装置は，空気供給部９内に設けられなければならない。
【００３７】
外部点火式内燃機関であろうと，自己着火式であろうと，内燃機関は，通常複数のシリンダを有している。内燃機関の各シリンダには，空気供給部９から分岐した吸気管片を介して，燃焼に必要な燃焼空気が供給される。本実施形態によれば，この状況において，例えば図３に示すように，回転弁３０のシリンダ３２を延長することにより，内燃機関の複数のシリンダに対して空気供給に関する操作を行うことができる。制御時間，すなわち該当するシリンダに燃焼空気を供給する吸気管４４内の，各吸気断面４５の開放または閉鎖は，内燃機関のシリンダの点火連続間隔に応じて透孔３３の角度位置に関して選択される。
【００３８】
なお，本発明にかかるパルスチャージャーは，本実施形態に限定されず，例えば，４−シリンダエンジン，６−シリンダエンジン，１０−シリンダエンジンまたは１２−シリンダエンジンにおいて，互いに対して鏡対称に配置される，２つの２ユニットとして実現することもできる。
【００３９】
また，回転弁３０を，回転弁３０が開放スライダと閉鎖スライダとを有するように形成することも可能である。吸気管４４の両側に，それぞれ回転操作装置３８を含む，同一の駆動ユニットを配置することもでき，その場合に吸気管断面４５を開放し，または閉鎖する２つの回転スライダ部分は，互いに対して同軸に噛合い，互いに関して反対の回転方向に駆動することができる（図４参照）。
【００４０】
図２に示すパルスクラッチ４１は，回転弁３０のシリンダ３２と相対回動しないように結合されている第１のベル状部３４の外周面に，他の付加的な係止開口部４７が形成されている場合には，２重のパルスクラッチとして設計することもできる。第１のベル状部３４に設けられた付加的な係止位置によって，シリンダ３２は，極めて迅速な閉鎖プロセスを表すために，開放位置に保持される。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に，図３に基づいて，第２の実施形態にかかる伸張されたパルスチャージャーについて説明する。なお，図３は，本実施形態にかかる伸張されたパルスチャージャーの断面図である。
【００４２】
図３に示すパルスチャージャーは，回転スライダの形式であり，シリンダ３２は，透孔３３を有する長く延されたシリンダとして形成される。透孔３３は，最も単純には，例えば孔として形成することができる。回転弁３０のシリンダ３２には，マルチシリンダ内燃機関のシリンダ数に応じて，シリンダ数に対応する数の透孔３３が形成されている。回転弁３０のシリンダ３２は，ハウジング３１内に軸承されており，シリンダ３２の外表面は，ハウジング３１の内周面５０によって滑り軸受の形式で回転可能に支持される。ハウジング３１内のシリンダ３２の軸受箇所は，参照符号４９によって示唆されている。
【００４３】
伸張して形成されたシリンダ３２に，第１のベル状部３４が設けられており，第１のベル状部３４は，第１の回転ばね３５を介して，軸３７と結合されている。この場合，第１の回転ばね３５は，例えば螺旋ばねとして形成することができる。
【００４４】
図３に示すように，空気流２７は，吸気管４４を通って流れる。回転弁３０の下流において，透孔３３を介して吸気断面４５に空気を供給することが可能である。マルチシリンダ内燃機関１のシリンダ数に応じて形成された吸気断面４５を介して，例えば４シリンダ内燃機関の第１のシリンダ５１，第２のシリンダ５２，第３のシリンダ５３および第４のシリンダ５４に吸込み空気が供給される。内燃機関１の吸気弁１５の開放位置に応じて，回転弁３０の伸張して形成されたシリンダ３２には，透孔３３が互いに対して角度をずらして形成されている。角度変位は，提案された解決に基づき回転スライダとして形成されたパルスチャージャー１３が，内燃機関の全負荷領域においてシリンダ５１，５２，５３または５４の最適な充填を保証し，内燃機関の部分負荷領域においては充填削減を許し，かつ絞り効果をもたらすように，選択されている。図３の表示においても，回転弁３０のシリンダ３２は，ハウジング３１内に滑り軸受原理にしたがって軸承されている。伸張して形成されたシリンダ３２の外表面は，ハウジング３１の対応する滑り軸受面によって包囲される。この実施変形例は，セルフクリーニング効果を得ることができ，かつ回転弁３０のシリンダ３２がハウジング３１内で常にスムーズに操作可能である，という利点を提供する。スムーズに操作できることは，特に回転弁３０のシリンダ３２を駆動する回転操作装置４３の寿命に関して重要である。
【００４５】
（第３の実施形態）
次に，図４に基づいて，第３の実施形態にかかるパルスチャージャーの同軸回転スライダの形態について説明する。ここで，図４は，本実施形態にかかるパルスチャージャーの同軸回転スライダを示す断面図である。
【００４６】
図４に示すように，回転弁３０はシリンダ３２を有しており，かかるシリンダ３２には，第１のベル状部３４が形成されている。本実施形態にかかるパルスチャージャーは，シリンダ３２は，第１のベル状部３４と他のベル状部６２とによって包囲されている。このベル状部６２は，例えばパイプ形状の突出部を有しており，この突出部により回転弁３０のシリンダ３２が包囲される。
【００４７】
回転弁３０のシリンダ３２には，第１の阻止爪４２が対応づけられており，阻止爪４２は，シリンダ３２の周面に形成された係止開口部４７と協働する。他のベル状部６２には，第２の，例えば電気的に操作可能な阻止爪６０が対応づけられている。第２の阻止爪６０は，第２のベル状部６２の周面に形成された係止開口部４７と協働する。シリンダ３２は，図２および図３に示す透孔３３を有しており，かかる透孔３３が他のベル状部６２に形成されたパイプ形状の突出部の透孔６３と対応する。なお，吸気断面は，図３と同様，参照符号４５で示されている。
【００４８】
第１のベル状部３４は，例えば螺旋ばねとして形成された，第１の回転ばね３５を介して軸３７と結合されている。一方，第２の阻止爪６０と対応づけされる他のベル状部６２は，他の回転ばね６１を介して軸３７と結合されている。軸３７自体は，例えば図２に示す回転操作装置３８を介して操作可能である。
【００４９】
図４に示すように，本実施形態にかかる同軸回転スライダとしてのパルスチャージャーは，回転スライダの１つ，例えば第１のベル状部３４を有するシリンダ３２が，開放スライダとして機能し，これに対して第１のベル状部３４を包囲する，パイプ状の突出部と他のベル状部６２を有する回転スライダは，例えば開放スライダとして機能することができる。他のベル状部６２にも，シリンダ３２を伴う第１のベル状部３４にも，それぞれ別々の回転操作装置３８を対応づけることができる。この場合，互いに同軸に軸承された回転スライダ３２，３４，６２の逆の回転方向が得られる。
【００５０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は，パルスチャージャーに適用可能であり，特に，内燃機関の吸気路内のパルスチャージャーに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態にかかる内燃機関に付設された，吸気路内に配置された，フラップ原理に基づいて作動するパルスチャージャーを有するコンポーネントを示す概略図である。
【図２】第１の実施形態にかかるパルスチャージャーを示す断面図である。
【図３】第２の実施形態にかかる伸張されたパルスチャージャーを示す断面図である。
【図４】第３の実施形態にかかる同軸回転スライダとしてのパルスチャージャーを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      内燃機関
２      吸気側
３      排気側
４      空気流入開口部
５      過給装置
６      圧縮機部分
７      タービン部分
８      軸
９      空気供給部
１０    中間クーラー
１１    過給空気センサ
１２    絞り装置
１３    パルスチャージャー
１４    燃料インジェクタ
１５    吸気弁
１６    点火装置
１７    排気弁
１８    燃焼室
１９    ピストン
２０    ノッキングセンサ
２１    温度センサ
２２    回転数検出器
２３    排ガス通路
２４    ウェイストゲート
２５    排ガス管
２６    流れ断面
２７    空気流
３０    回転弁
３１    ハウジング
３２    シリンダ
３３    透孔
３４    第１のベル状部
３５    第１の回転ばね
３６    ベル状部の軸受箇所
３７    軸
３８    回転操作装置
３９    回転方向
４０    接続端子
４１    パルスクラッチ
４２    第１の阻止爪
４３    アクチュエータ（マグネット）
４４    吸気管
４５    吸気断面
４６    対称軸
４７    係止開口部
４８    アクチュエータ端子
４９    シリンダ３２の軸受
５０    ハウジング３１の内周面
５１    シリンダ１
５２    シリンダ２
５３    シリンダ３
５４    シリンダ４
６０    第２の阻止爪
６１    第２の回転ばね
６２    第２のベル状部
６３    第２のベル状部の透孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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