JP7480759B2 - バルブ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＥＧＲガスの流量を増減するバルブ装置に関するものである。
特許文献１にはバルブ装置が記載されており、そのバルブ装置は、流体が流通する通路を開閉する弁体である第１のフラップと第２のフラップとを備えている。この第１のフラップと第２のフラップは、相互に噛み合う複数の歯車で構成されたギヤリンク機構によって互いに連動する。
特許第６１５７５００号公報
発明者らは、特許文献１に記載のように複数の弁体（例えば、第１および第２のフラップ）が機械的なリンク機構を介して連動するバルブ装置を、ＥＧＲガスの流量を増減するバルブ装置（すなわち、ＥＧＲ用のバルブ装置）として用いることを考えた。そして、エンジンが暖機中である場合には、ＥＧＲ用のバルブ装置が有する弁体が冷えている場合があり、その冷えた弁体の表面に高湿のＥＧＲガスが当たると凝縮水が発生するということを、発明者らは見出した。
しかしながら、エンジンの暖機中に凝縮水が弁体の表面で発生することに対する対策は、特許文献１に何ら記載されていない。
本発明は上記点に鑑みて、ＥＧＲ弁体にＥＧＲガスが当たることに起因した凝縮水の発生を抑制することが可能なバルブ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載のバルブ装置は、
ＥＧＲガスの流量を増減するバルブ装置であって、
ＥＧＲクーラー（８０）で冷却されたＥＧＲガスが流入する第１上流通路（１２１）、ＥＧＲクーラーをバイパスしたＥＧＲガスが流入する第２上流通路（１２２）、第１上流通路のガス流れ下流側と第２上流通路のガス流れ下流側とにそれぞれ連結された合流部（１２４）、および合流部を介して第１上流通路と第２上流通路とに連結された下流通路（１２３）が形成されたハウジング（１２）と、
第２上流通路を開閉するバイパス弁体（２０）と、
下流通路に設けられ、ＥＧＲ弁軸心（ＣＬａ）まわりに回転し、エンジン（７１）の暖機中には所定の暖機中回転範囲（ＲＧｃ）内で回転するように制御され、暖機中回転範囲内ではＥＧＲ弁軸心の周方向（Ｄａｃ）の一方側へ回転するほど下流通路の開度を小さくするＥＧＲ弁体（１４）と、
ＥＧＲ弁体の回転動作に対しバイパス弁体を連動させる連動部（２８）とを備え、
第１上流通路と第２上流通路とのうち一方の通路は、下流通路の向き（Ｄ１）と同じ向きで下流通路に対し合流部を介して直列に連結され、
第１上流通路と第２上流通路とのうち他方の通路は、下流通路の向きと交差する向き（Ｄ２）で下流通路に対し合流部を介して連結され、
ＥＧＲ弁体は、ＥＧＲ弁軸心に垂直でＥＧＲ弁体に沿った方向である弁体横方向（ＤＥｗ）の一方側に設けられた一側端（１４１）と、その弁体横方向の他方側に設けられた他側端（１４２）とを有し、
ＥＧＲ弁体が下流通路を全開にした状態では、一側端または他側端が、他方の通路をその他方の通路の向き（Ｄ２）に沿って仮想的に延長して得られる延長空間（Ｂ２、Ｂ３）のうち下流通路側に設けられる側縁（Ｂ２ａ、Ｂ３ａ）よりもガス流れ上流側に位置し、
一側端または他側端が側縁よりもガス流れ上流側に位置する場合、ＥＧＲ弁体は、周方向の一方側へ回転するほど、一側端と他側端とのうち側縁よりもガス流れ上流側に位置する上流側端を他方の通路から遠ざける。
このようにすれば、暖機中回転範囲内では、ＥＧＲ弁体は、第１上流通路から流れるＥＧＲガスと第２上流通路から流れるＥＧＲガスとの混合を妨げにくい。従って、ＥＧＲクーラーで冷却され第１上流通路から流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラーをバイパスし第２上流通路から流れるＥＧＲガスと混合し昇温してからＥＧＲ弁体に当たる。また、ＥＧＲ弁体のうちＥＧＲガスが主に当たる側の表面温度も早期に上昇する。
そのため、低温のＥＧＲ弁体に高湿のＥＧＲガスが当たることに起因した凝縮水の発生を抑制することができる。そして、その凝縮水の発生を抑制しつつ、下流通路でＥＧＲ弁体をガス流れ上流側へ偏らせて配置することによりＥＧＲ弁体とバイパス弁体との間隔を縮めて、バルブ装置の小型化を図ることができる。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第１実施形態において、バルブ装置を含む内燃機関システムの概略構成を模式的に示した図である。 第１実施形態のバルブ装置を示した図であって、バルブ装置のうちハウジングをＥＧＲ弁軸心に垂直な断面で示した部分断面図である。 第１実施形態のバルブ装置を第１上流通路側から見た図であって、バルブ装置のうちハウジングを図２のIII－III断面で示した部分断面図である。 図２から連動部の図示とモータおよびその近傍の図示とを省略した部分断面図である。 第１実施形態において、図４に相当する断面を模式的に示したバルブ装置の断面図であって、ＥＧＲ弁体の暖機中回転範囲と暖機後回転範囲とを示した図である。 ＥＧＲ弁体の回転動作に伴って変化するＥＧＲ弁体の姿勢を（ａ）に模式的に示すと共に、バイパス開度とＥＧＲ開度との関係である通路開度特性を（ｂ）に示した図である。 第１実施形態において、図１のＥＧＲ制御部の制御処理を示したフローチャートである。 第１実施形態において、エンジンの暖機中にＥＧＲ弁体が暖機中回転範囲内の回転位置にある状態を示した模式的な断面図であって、図５に相当する図である。 第１比較例において、エンジンの暖機中にＥＧＲ弁体が暖機中回転範囲から外れた回転位置にある状態を示した模式的な断面図であって、図８に相当する図である。 第１実施形態において、エンジンの暖機後にＥＧＲ弁体が暖機後回転範囲内の回転位置にある状態を示した模式的な断面図であって、図８に相当する図である。 第２実施形態において、連動部の図示とモータおよびその近傍の図示とを省略しバルブ装置を模式的に示した部分断面図であって、図５に相当する図である。 第３実施形態において、連動部の図示とモータおよびその近傍の図示とを省略しバルブ装置を模式的に示した部分断面図であって、図５に相当する図である。 第４実施形態において、連動部の図示とモータおよびその近傍の図示とを省略しバルブ装置を模式的に示した部分断面図であって、図５に相当する図である。 第５実施形態において、連動部の図示とモータおよびその近傍の図示とを省略しバルブ装置を模式的に示した部分断面図であって、図５に相当する図である。 第６実施形態において、ＥＧＲクーラーとバイパス通路とバルブ装置とを抜粋して示すと共にバルブ装置を模式的な断面で示した図である。
以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態において、バルブ装置１０は、車両の走行用として車両に設けられた内燃機関システム７０の一部を構成する。この内燃機関システム７０は、燃料としての水素に点火し水素を燃焼させることで走行用の駆動力を発生する。内燃機関システム７０は、バルブ装置１０を備えると共に、エンジン７１と吸気通路７２と排気通路７３とＥＧＲ通路７４とバイパス通路７５とターボ式過給器７６とインタークーラー７７とスロットル弁７８とインテークマニホールド７９とＥＧＲクーラー８０と制御装置８５とを備えている。
エンジン７１は、車両の走行用動力源である。エンジン７１は、燃料である水素を燃焼させるために、インジェクタ７１１と点火プラグ７１２とを有している。吸気通路７２は、インテークマニホールド７９を介してエンジン７１の吸気側に連結し、排気通路７３は、エンジン７１の排気側に連結している。
内燃機関システム７０では、外部の空気である新気が吸気通路７２の上流端から矢印Ａｉのように吸い込まれ、その新気は、吸気通路７２からインテークマニホールド７９を介してエンジン７１の燃焼室内に取り入れられる。また、燃料タンク８２に貯蔵されている燃料（具体的には、水素）は、減圧弁８３で減圧されてからエンジン７１のインジェクタ７１１へ供給される。
エンジン７１は、インジェクタ７１１から噴射された燃料と吸気通路７２から取り入れた吸入空気とが混合された混合気を燃焼室内で点火プラグ７１２によって点火し燃焼させ、これにより、走行用の駆動力を発生する。燃焼後の排気ガスは、排気通路７３をとおって排気通路７３の下流端から矢印Ａｏのように車外へと排出される。なお、図１では、各通路７２、７３、７４、７５におけるガス流れが太線矢印で示されている。
吸気通路７２には、上流側から順に、ターボ式過給器７６のコンプレッサ７６１と、インタークーラー７７と、スロットル弁７８とが配置されている。また、排気通路７３には、ターボ式過給器７６のタービン７６２が配置されている。
ターボ式過給器７６においてコンプレッサ７６１の羽根車とタービン７６２の羽根車は直結されており、それらの羽根車は一体回転する。従って、ターボ式過給器７６は、排気通路７３の排気ガス流れを利用して、外部から吸気通路７２への空気の吸入を促進する。
インタークーラー７７は、そのインタークーラー７７を通過する空気を冷却する。スロットル弁７８は吸気通路７２の開度を増減し、それにより、吸気通路７２に流通する空気の流量を増減する。
ＥＧＲ通路７４は、エンジン７１から排出された排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジン７１の吸気側へ流すためのガス通路である。そのため、ＥＧＲ通路７４の上流端は、排気通路７３のうちエンジン７１のガス流れ下流側かつタービン７６２のガス流れ上流側に連結されている。そして、ＥＧＲ通路７４の下流端は、吸気通路７２のうちスロットル弁７８のガス流れ下流側かつインテークマニホールド７９のガス流れ上流側に連結されている。これにより、ＥＧＲガスはＥＧＲ通路７４から吸気通路７２へ流入し、吸気通路７２を流れる新気と共に、インテークマニホールド７９を経てエンジン７１へ吸い込まれる。
また、ＥＧＲ通路７４には、ＥＧＲクーラー８０が配置されている。ＥＧＲクーラー８０は、例えば熱交換器であり、冷却用の流体とＥＧＲ通路７４を流れるＥＧＲガスとを熱交換させることにより、そのＥＧＲガスを冷却する。
バイパス通路７５は、ＥＧＲクーラー８０を迂回させてＥＧＲガスを流すためのガス通路である。そのため、バイパス通路７５の上流端は、ＥＧＲ通路７４のうちＥＧＲクーラー８０のガス流れ上流側に連結されている。そして、バイパス通路７５の下流端は、ＥＧＲ通路７４のうちＥＧＲクーラー８０のガス流れ下流側に連結されている。
本実施形態では、バイパス通路７５によって、ＥＧＲクーラー８０を迂回させてＥＧＲガスを流すことにより、ＥＧＲ通路７４のうちバイパス通路７５の下流端が連結する連結部位よりもガス流れ下流側で、ＥＧＲガスが露点以上に温調される。これにより、その連結部位よりもガス流れ下流側において凝縮水の発生が抑制される。特に本実施形態のエンジン７１は水素エンジンであるので、例えば既存のディーゼルエンジンとの比較で２．４倍程度の水蒸気を含むＥＧＲガスが排気通路７３からＥＧＲ通路７４へ流入する。そのため、凝縮水の発生を抑制することは重要である。
制御装置８５は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータで構成されており、非遷移的実体的記録媒体であるＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリに格納されたコンピュータプログラムを実行する。制御装置８５は、エンジン７１に関する種々の制御を実行するエンジン制御装置として機能し、エンジン７１、スロットル弁７８、およびバルブ装置１０などの作動制御を行う。
例えば、制御装置８５は、バルブ装置１０を制御するＥＧＲ制御部８５１を有している。そのＥＧＲ制御部８５１は、バルブ装置１０が有するモータ２４を作動させることにより、バルブ装置１０のＥＧＲ弁体１４の向き（言い換えると、ＥＧＲ弁体１４の姿勢）を制御する。このＥＧＲ制御部８５１は、制御装置８５と同様にマイクロコンピュータで構成されており、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの半導体メモリに格納されたコンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムが実行されることで、コンピュータプログラムに対応する方法が実行される。ＥＧＲ制御部８５１とバルブ装置１０は、ＥＧＲガスの流量および温度を制御するＥＧＲ制御システムを構成する。
バルブ装置１０は、バイパス通路７５に流れるＥＧＲガスの流量を増減すると共に、ＥＧＲ通路７４から吸気通路７２へ流れるＥＧＲガスの流量（すなわち、ＥＧＲ流量）を増減する。そのため、バルブ装置１０は、ＥＧＲクーラー８０のガス流れ下流側でＥＧＲ通路７４とバイパス通路７５とが連結する通路連結部分に設けられている。
図２、図３に示すように、バルブ装置１０は、ハウジング１２、ＥＧＲ弁体１４、ＥＧＲ弁軸１５、ＥＧＲ弁付勢部１６、バイパス弁体２０、バイパス弁軸２１、バイパス弁付勢部２２、モータ２４、減速装置２６、および連動部２８を備えている。なお、図２においてハウジング１２は図３のII－II断面で示されている。また、図２、後述の図５、および図８～図１５において白抜き矢印はＥＧＲガスの流れを示している。
図１～図３に示すように、ハウジング１２はバルブ装置１０の外殻を成し、回転しない非回転部材である。ハウジング１２の内部には、ＥＧＲガスが流通する第１上流通路１２１と第２上流通路１２２と下流通路１２３と合流部１２４とが形成されている。すなわち、ハウジング１２は、複数の通路１２１、１２２、１２３が形成された通路形成部である。
第１上流通路１２１と合流部１２４と下流通路１２３は、第１通路方向Ｄ１に沿って、第１上流通路１２１、合流部１２４、下流通路１２３の順にガス流れ上流側から直列に連結ており、直線的に延びる１本の通路を形成している。すなわち、第１上流通路１２１の向きと下流通路１２３の向きは同じであり、何れも第１通路方向Ｄ１とされている。そして、第１上流通路１２１は、下流通路１２３に対し合流部１２４を介して直列に連結されている。本実施形態では第１上流通路１２１が本開示の一方の通路に対応する。
そして、第１上流通路１２１と合流部１２４と下流通路１２３は、ＥＧＲ通路７４のうちＥＧＲクーラー８０に対するガス流れ下流側の一部を構成している。従って、第１上流通路１２１には、ＥＧＲクーラー８０で冷却されたＥＧＲガスが流入する。例えば、第１上流通路１２１と合流部１２４と下流通路１２３とからなる１本の通路は、第１通路方向Ｄ１に垂直な断面にて円形状を成している。
第２上流通路１２２は、バイパス通路７５の下流端を含み、バイパス通路７５の一部を構成している。従って、第２上流通路１２２には、ＥＧＲクーラー８０をバイパスしたＥＧＲガスが流入する。
また、第２上流通路１２２は、第２通路方向Ｄ２に沿って直線的に延びた通路である。その第２通路方向Ｄ２は、第１通路方向Ｄ１に対し交差する方向、厳密に言えば第１通路方向Ｄ１に対し垂直な方向である。すなわち、第２上流通路１２２の向きは第２通路方向Ｄ２とされ、第２上流通路１２２は、第１上流通路１２１と下流通路１２３とに対し交差する向きで配置されている。本実施形態では第２上流通路１２２が本開示の他方の通路に対応する。
例えば、第２上流通路１２２は、第２通路方向Ｄ２に垂直な断面にて円形状を成している。第２上流通路１２２は、第１上流通路１２１と下流通路１２３とに対し小径になっている。
図２～図４に示すように、下流通路１２３は、第１上流通路１２１と第２上流通路１２２とのガス流れ下流側に合流部１２４を介して連結されている。すなわち、合流部１２４は、第１上流通路１２１のガス流れ下流側と第２上流通路１２２のガス流れ下流側と下流通路１２３のガス流れ上流側とにそれぞれ連結されている。従って、下流通路１２３には、第１上流通路１２１から流出したＥＧＲガスと第２上流通路１２２から流出したＥＧＲガスとが合わさって流入する。
図４に示すように例えば、合流部１２４は、第１上流通路１２１をその第１上流通路１２１の向きに沿って仮想的に延長して得られる空間Ｂ１と第２上流通路１２２をその第２上流通路１２２の向きに沿って仮想的に延長して得られる空間Ｂ２とが重複した空間として形成されている。なお、本実施形態において、第１上流通路１２１の向きとは第１通路方向Ｄ１のことであり、第２上流通路１２２の向きとは第２通路方向Ｄ２のことである。また、図４では、合流部１２４にドット状のハッチングが付されている。
図２～図４に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、下流通路１２３に配置されており、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに回転する。そして、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに回転することにより下流通路１２３を開閉する。ＥＧＲ弁軸心ＣＬａは、第１通路方向Ｄ１と第２通路方向Ｄ２とに垂直な弁軸方向Ｄａに沿った軸心である。そのＥＧＲ弁軸心ＣＬａは、下流通路１２３が第２通路方向Ｄ２に有する幅の中心に位置している。
具体的に、ＥＧＲ弁体１４は、バタフライ弁体であり、例えば下流通路１２３の断面形状に合った円形を成し弁軸方向Ｄａに沿った板状に形成されている。その弁軸方向Ｄａに沿った板状とは、言い換えれば、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａに垂直な方向に厚みを有する板状である。
また、ＥＧＲ弁体１４は、一側端１４１と他側端１４２とを有している。そのＥＧＲ弁体１４の一側端１４１は、ＥＧＲ弁体１４のうち、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａに垂直でＥＧＲ弁体１４に沿った方向であるＥＧＲ弁体横方向ＤＥｗの一方側に設けられている。また、ＥＧＲ弁体１４の他側端１４２は、ＥＧＲ弁体１４のうちＥＧＲ弁体横方向ＤＥｗの他方側に設けられている。ＥＧＲ弁体横方向ＤＥｗは本開示の弁体横方向に対応するものであり、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａの径方向のうちの１つの方向である。
図４では、ＥＧＲ弁体１４の一側端１４１がたどる一側端軌跡ＴＲａの一部と、ＥＧＲ弁体１４の他側端１４２がたどる他側端軌跡ＴＲｂの一部とがそれぞれ二点鎖線で示されている。また、図４、図５には、第２上流通路１２２をその第２上流通路１２２の向きに沿って仮想的に延長して得られる空間Ｂ２である延長空間Ｂ２が示されている。この延長空間Ｂ２と図４の軌跡ＴＲａ、ＴＲｂとから判るように、ＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３を全開にした状態では、一側端１４１または他側端１４２は、延長空間Ｂ２が下流通路１２３側に有する側縁Ｂ２ａよりもガス流れ上流側に位置する。
なお、図５の二点鎖線ＥＧｏは、下流通路１２３を全開にした状態にあるＥＧＲ弁体１４の一部を表している。また、図５では、バイパス弁体２０は単に模式的に表示されているに過ぎず、そのバイパス弁体２０の姿勢は実際に対して正確ではない。
図２～図４に示すように、ＥＧＲ弁軸１５は、ハウジング１２に回転可能に支持された回転軸である。ＥＧＲ弁軸１５にはＥＧＲ弁体１４がネジ止め等によって固定されており、ＥＧＲ弁軸１５とＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａを中心として一体回転する。ＥＧＲ弁軸１５は、ＥＧＲ弁体１４の固定箇所から弁軸方向Ｄａの両側それぞれに延伸しており、ＥＧＲ弁体１４に対する弁軸方向Ｄａの両側それぞれでハウジング１２によって回転可能に支持されている。
ＥＧＲ弁付勢部１６は、ＥＧＲ弁体１４を付勢するリターンスプリングとして機能し、例えば１つまたは複数のトーションコイルスプリング等によって構成されている。ＥＧＲ弁付勢部１６はハウジング１２内に収容されている。ＥＧＲ弁付勢部１６は、ＥＧＲ弁体１４が所定の基準回転位置Ｎｒ（図６参照）に戻るように、ＥＧＲ弁軸１５を介してＥＧＲ弁体１４を常に付勢している。そのため、ＥＧＲ弁体１４は、モータ２４の非通電時である非駆動時には、そのＥＧＲ弁体１４の基準回転位置ＮｒへＥＧＲ弁付勢部１６の付勢力によって戻される。
なお、本実施形態におけるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは、ＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３を全閉にする全閉回転位置、具体的には、図２～図４に表示されたＥＧＲ弁体１４の回転位置である。すなわち、ＥＧＲ弁体１４は基準回転位置Ｎｒにあるときには、下流通路１２３を全閉にする。
下流通路１２３の全閉とは下流通路１２３の開度が０％であることを意味し、下流通路１２３の全閉では、ＥＧＲガスの漏れを除き下流通路１２３においてＥＧＲガスの流通が阻止される。また、下流通路１２３の全開とは下流通路１２３の開度が１００％であること、すなわち、ＥＧＲ弁体１４の可動範囲内において下流通路１２３の開度が最大開度にされていることを意味する。第２上流通路１２２の全閉および全開についても、この下流通路１２３の全閉および全開と同様である。
本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁軸心ＣＬａの周方向Ｄａｃの一方側にも他方側にも回転する。本実施形態の説明では、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａの周方向ＤａｃをＥＧＲ弁周方向Ｄａｃとも称する。
バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２に配置されており、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａと平行なバイパス弁軸心ＣＬｂまわりに回転する。そして、バイパス弁体２０は、バイパス弁軸心ＣＬｂまわりに回転することにより第２上流通路１２２を開閉する。バイパス弁軸心ＣＬｂは、第２上流通路１２２が第１通路方向Ｄ１に有する幅の中心に位置している。
具体的に、バイパス弁体２０はバタフライ弁体である。そして、バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２を全閉にした場合には第２上流通路１２２に対し斜めの姿勢でその第２上流通路１２２を塞ぐ。その第２上流通路１２２に対するバイパス弁体２０の斜めの姿勢とは、言い換えれば、第２上流通路１２２の延伸する方向である第２通路方向Ｄ２に対し斜めになったバイパス弁体２０の姿勢である。従って、バイパス弁体２０は、例えば楕円形を成し弁軸方向Ｄａに沿った板状（言い換えれば、バイパス弁軸心ＣＬｂに垂直な方向に厚みを有する板状）に形成されている。
例えば、バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２を開いている状態から第２上流通路１２２を全閉にする場合には、図４の矢印Ｒ１で示すように、常にバイパス弁軸心ＣＬｂの周方向Ｄｂｃの一方側へ回転する。逆に、バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２を全閉にしている状態から第２上流通路１２２を開く場合には、図４の矢印Ｒ２で示すように、常にバイパス弁軸心ＣＬｂの周方向Ｄｂｃの他方側へ回転する。なお、本実施形態の説明では、バイパス弁軸心ＣＬｂの周方向Ｄｂｃをバイパス弁周方向Ｄｂｃとも称する。また、図４の二点鎖線Ｖ１は、第２上流通路１２２を全開にする回転位置にあるバイパス弁体２０の一部を表している。
図２～図４に示すように、バイパス弁軸２１は、ハウジング１２に回転可能に支持された回転軸である。バイパス弁軸２１にはバイパス弁体２０がネジ止め等によって固定されており、バイパス弁軸２１とバイパス弁体２０は、バイパス弁軸心ＣＬｂを中心として一体回転する。バイパス弁軸２１は、バイパス弁体２０の固定箇所から弁軸方向Ｄａの両側それぞれに延伸しており、バイパス弁体２０に対する弁軸方向Ｄａの両側それぞれでハウジング１２によって回転可能に支持されている。
バイパス弁付勢部２２は、例えばトーションコイルスプリング等によって構成されている。バイパス弁付勢部２２は、ハウジング１２外に配置され、ハウジング１２に支持されている。バイパス弁付勢部２２は、バイパス弁体２０がバイパス弁周方向Ｄｂｃの一方側へ回転するように、バイパス弁軸２１を介してバイパス弁体２０を常に付勢している。
そのため、バイパス弁体２０は、モータ２４の非通電時である非駆動時には、第２上流通路１２２を全閉にする回転位置（具体的には、図２～図４に表示されたバイパス弁体２０の回転位置）へ、バイパス弁付勢部２２の付勢力によって戻される。
モータ２４は、ＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを回転動作させる駆動源である。モータ２４はハウジング１２内に収容されており、ハウジング１２に固定されたモータ本体２４１と、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａと平行なモータ軸心ＣＬｍまわりに回転するモータ軸２４２と、モータ軸２４２の回転角度を検出する不図示のモータ回転センサとを有している。
モータ２４は、図１のＥＧＲ制御部８５１からの信号に従ってモータ軸２４２を回転させ、モータ回転センサによって検出されたモータ軸２４２の回転角度を示す信号をＥＧＲ制御部８５１へ出力する。従って、モータ軸２４２の回転角度および回転方向はＥＧＲ制御部８５１によって制御される。例えば、モータ２４は、ＥＧＲ弁付勢部１６およびバイパス弁付勢部２２の付勢力に対抗してＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを回転動作させる場合には、その付勢力に打ち勝つトルクを発生する。
また、モータ２４は、通電されることでモータ軸２４２の回転角度を現状維持することもでき、モータ２４の非通電時にはモータ軸２４２の回転角度を保持せずモータ軸２４２を自由回転可能にする。
モータ軸２４２は、減速装置２６を介してＥＧＲ弁軸１５に動力伝達可能に連結されている。その減速装置２６は、常時噛み合った複数の歯車を含んで構成されており、モータ軸２４２の回転を減速してＥＧＲ弁軸１５へ伝達する。また、減速装置２６は、バルブ装置１０の外殻の一部を構成するケースを有し、減速装置２６が有する複数の歯車はそのケース内に収容されている。
また、ＥＧＲ弁軸１５は、そのＥＧＲ弁軸１５のうちＥＧＲ弁体１４の固定箇所に対する弁軸方向Ｄａの一方側で連動部２８に動力伝達可能に連結し、ＥＧＲ弁体１４の固定箇所に対する弁軸方向Ｄａの他方側で減速装置２６に動力伝達可能に連結している。そして、連動部２８は、ＥＧＲ弁軸１５とバイパス弁軸２１とを動力伝達可能に連結している。そのため、モータ２４の回転駆動力は、モータ軸２４２、減速装置２６、ＥＧＲ弁軸１５、連動部２８、バイパス弁軸２１の順に伝達される。
図２、図３に示すように、連動部２８は、ＥＧＲ弁体１４の回転動作に対しバイパス弁体２０を連動させる連動機構である。具体的に、本実施形態の連動部２８はカムリンク機構として構成されており、カム２９と、そのカム２９の回転に対して従動する従動回転部３０とを有している。
カム２９は、弁軸方向Ｄａに厚みを有する平板状を成し、ＥＧＲ弁軸１５に固定されている。そのため、カム２９は、ＥＧＲ弁体１４およびＥＧＲ弁軸１５と共にＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに一体回転する。カム２９は、カム２９の周縁に形成されたカム軌道２９１を有している。このカム軌道２９１は、カム２９のプロファイルとも称される。
また、従動回転部３０は、弁軸方向Ｄａに厚みを有する平板状のレバー３０１と、レバー３０１に回転可能に支持されたカム従動子としてのローラー３０２とを有している。ローラー３０２は、バイパス弁軸心ＣＬｂに平行な軸心まわりにレバー３０１に対し相対回転し、そのローラー３０２の軸心は、バイパス弁軸心ＣＬｂに対して径方向にずれて配置されている。
また、レバー３０１はバイパス弁軸２１に固定されている。そのため、レバー３０１は、バイパス弁体２０およびバイパス弁軸２１と共にバイパス弁軸心ＣＬｂまわりに一体回転する。
バイパス弁付勢部２２は、バイパス弁軸２１に固定されたバイパス弁体２０を上記したように付勢すると共に、バイパス弁軸２１に固定されたレバー３０１も付勢する。すなわち、バイパス弁付勢部２２は、レバー３０１がバイパス弁周方向Ｄｂｃ（図４参照）の一方側へ回転するように、バイパス弁軸２１を介してレバー３０１を常に付勢している。これにより、従動回転部３０のローラー３０２は常にカム軌道２９１に押し付けられているので、従動回転部３０は、ローラー３０２をカム軌道２９１に沿わせながらカム２９の回転動作に連動して回転する。
図４～図６に示すように、本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度、且つその基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へも９０度の範囲内でモータ２４によって回転させられる。なお、図６の（ａ）には、ＥＧＲ弁体１４の回転動作に伴って変化するＥＧＲ弁体１４の姿勢が、図４と同じ方向視で模式的に示されている。
ここで、本実施形態におけるＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側は次のように規定される。すなわち、ＥＧＲ弁体１４の一側端１４１または他側端１４２が図５の側縁Ｂ２ａよりもガス流れ上流側に位置する場合、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転するほど後述の上流側端を第２上流通路１２２から遠ざける。その上流側端とは、ＥＧＲ弁体１４の一側端１４１と他側端１４２とのうち側縁Ｂ２ａよりもガス流れ上流側に位置する側端である。図５では、側縁Ｂ２ａに対する第１上流通路１２１側（すなわち、図５での紙面右側）が、側縁Ｂ２ａよりもガス流れ上流側に該当する。
具体的には、ＥＧＲ制御部８５１（図１参照）がモータ２４を制御することによりＥＧＲ弁体１４をＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに回転させる回転範囲として、暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈとが予め定められている。そして、ＥＧＲ弁体１４は、エンジン７１の暖機中には暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転するようにＥＧＲ制御部８５１によって制御され、エンジン７１の暖機後には暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転するようにＥＧＲ制御部８５１によって制御される。
そして、暖機中回転範囲ＲＧｃは、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒ（具体的に、本実施形態では全閉回転位置）からＥＧＲ弁体１４がＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ９０度回転した回転位置までの回転範囲とされている。その一方で、暖機後回転範囲ＲＧｈは、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁体１４がＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度回転した回転位置までの回転範囲とされている。
従って、ＥＧＲ弁体１４の暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈはそれぞれ、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒから続く回転範囲であるので、その暖機後回転範囲ＲＧｈは、暖機中回転範囲ＲＧｃに続く回転範囲である。詳細に言うと、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは、暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈとの境目の回転位置となっている。そして、ＥＧＲ弁体１４の暖機後回転範囲ＲＧｈは、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒから暖機中回転範囲ＲＧｃ側とは反対側へ続く回転範囲である。
本実施形態では、図４～図６に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、暖機中回転範囲ＲＧｃ内では、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転するほど下流通路１２３の開度を小さくする。そして、ＥＧＲ弁体１４は、暖機中回転範囲ＲＧｃ内では、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転することで下流通路１２３の開度を大きくすることはない。逆に、ＥＧＲ弁体１４は、暖機後回転範囲ＲＧｈでは、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ回転するほど下流通路１２３の開度を小さくする。そして、ＥＧＲ弁体１４は、暖機後回転範囲ＲＧｈ内では、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ回転することで下流通路１２３の開度を大きくすることはない。
また、ＥＧＲ弁体１４は、基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度回転した回転位置でも、基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ９０度回転した回転位置でも第１通路方向Ｄ１に沿った姿勢になる。
そのため、ＥＧＲ弁体１４は、基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度回転した回転位置と、基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ９０度回転した回転位置との何れでも下流通路１２３を全開にする。そして、ＥＧＲ弁体１４が暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転する場合とＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転する場合との何れでも、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置Ｎｒから回転した回転量が大きくなるほど、下流通路１２３の開度は大きくなる。詳細には、ＥＧＲ弁体１４が暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転する場合と、ＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転する場合とで、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置Ｎｒから回転した回転量（別言すると、回転角度）と下流通路１２３の開度との関係が同じになる。
例えば本実施形態では、図６の（ｂ）に示すように、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置Ｎｒにある場合には、第２上流通路１２２と下流通路１２３は何れも全閉にされる。そして、暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈとの何れでも、下流通路１２３の開度が大きくなるほど第２上流通路１２２の開度も大きくなる。なお、図６の（ｂ）のＥＧＲ開度とは下流通路１２３の開度のことであり、バイパス開度とは第２上流通路１２２の開度のことである。
但し、ＥＧＲ弁体１４が暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転させられる場合においてＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３を全開にした場合、バイパス弁体２０は第２上流通路１２２を全開にする。一方、ＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転させられる場合においてＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３を全開にした場合、バイパス弁体２０は第２上流通路１２２を全開にせず、全開よりも小さい開度にとどめる。
このように、互いに連動して変化する第２上流通路１２２の開度と下流通路１２３の開度との関係である通路開度特性は、ＥＧＲ弁体１４が暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転する場合と、ＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転する場合とで異なる。これは、図２に示すように、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置ＮｒからＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転する場合と他方側へ回転する場合とで、カム軌道２９１のうち従動回転部３０のローラー３０２が沿わされる部位の形状が相違するからである。
次に、本実施形態のＥＧＲ制御部８５１が実行する制御処理について図７を用いて説明する。図７は、ＥＧＲ制御部８５１の制御処理を示したフローチャートである。図７のフローチャートはエンジン７１の作動中に周期的に繰り返し実行される。
図７に示すように、ＥＧＲ制御部８５１は、まず、ステップＳ０１にて、エンジン７１が暖機中と暖機後との何れであるかを判定する。そのエンジン７１の暖機中とは、エンジン７１が作動中であってエンジン７１の暖機が完了していない状態を意味し、エンジン７１の暖機後とは、エンジン７１が作動中であってエンジン７１の暖機が完了した状態を意味する。
具体的に、図１のＥＧＲ制御部８５１は、エンジン７１を冷却するエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ８６から検出信号を受け取る。そして、ＥＧＲ制御部８５１は、エンジン冷却水温度が所定の暖機判定値以上である場合には、エンジン７１が暖機後であると判定する。逆に、ＥＧＲ制御部８５１は、エンジン冷却水温度が所定の暖機判定値未満である場合には、エンジン７１が暖機中であると判定する。その暖機判定値は、例えば、エンジン７１が暖機中と暖機後との何れであるかを判定できるように予め実験的に設定されている。また、上記暖機判定値を外気温により変動させることもある。
図７のステップＳ０１において、エンジン７１が暖機後であると判定された場合には、ステップＳ０２へ進む。その一方で、エンジン７１が暖機中であると判定された場合には、ステップＳ０３へ進む。
ステップＳ０２では、ＥＧＲ制御部８５１は、モータ２４を制御することにより、ＥＧＲ弁体１４を暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転させる。また、ステップＳ０３では、ＥＧＲ制御部８５１は、モータ２４を制御することにより、ＥＧＲ弁体１４を暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転させる。
例えば、ステップＳ０２、Ｓ０３の何れでも、ＥＧＲ制御部８５１は、基準回転位置ＮｒからのＥＧＲ弁体１４の回転量をエンジン７１の負荷などに基づき決定する。そして、ＥＧＲ制御部８５１は、ＥＧＲ弁体１４の姿勢がその決定したＥＧＲ弁体１４の回転量に合致するようにモータ２４を作動させる。
なお、上述した図７の各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現する機能部を構成しており、ＥＧＲ制御部８５１はその機能部を備えている。
このように構成されたバルブ装置１０では、図２～図５に示すように、モータ２４が通電されることによりモータ軸２４２を回転させると、そのモータ軸２４２の回転は減速装置２６を介してＥＧＲ弁軸１５へ伝達され、ＥＧＲ弁軸１５が回転する。そして、ＥＧＲ弁体１４とカム２９とがＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりにＥＧＲ弁軸１５と一体回転する。このとき、ＥＧＲ制御部８５１は、エンジン７１が暖機中である場合にはＥＧＲ弁体１４を暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転させ、エンジン７１が暖機後である場合にはＥＧＲ弁体１４を暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転させる。
下流通路１２３の開度は、ＥＧＲ弁体１４の回転によって変化する。また、カム２９が回転すると、従動回転部３０のレバー３０１がローラー３０２をカム軌道２９１に沿わせながら、そのカム２９の回転動作に連動して回転する。そして、バイパス弁体２０とバイパス弁軸２１とが、バイパス弁軸心ＣＬｂまわりにレバー３０１と一体回転する。第２上流通路１２２の開度は、このバイパス弁体２０の回転によって変化する。
次に、本実施形態において奏される作用効果について説明する。上述したように、本実施形態によれば、図５、図６に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、エンジン７１の暖機中には暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転するようにＥＧＲ制御部８５１によって制御される。ＥＧＲ弁体１４は、暖機中回転範囲ＲＧｃ内では、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転するほど下流通路１２３の開度を小さくする。そして、ＥＧＲ弁体１４の一側端１４１または他側端１４２が図５の側縁Ｂ２ａよりもガス流れ上流側に位置する場合、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転するほどＥＧＲ弁体１４の上流側端を第２上流通路１２２から遠ざける。なお、ＥＧＲ弁体１４の上流側端とは、ＥＧＲ弁体１４の一側端１４１と他側端１４２とのうち側縁Ｂ２ａよりもガス流れ上流側に位置する側端である。
このような構成から、図８に示すように、暖機中回転範囲ＲＧｃ内ではその全域にわたって、ＥＧＲ弁体１４は、矢印Ｅ１のように第１上流通路１２１から流れるＥＧＲガスと矢印Ｅ２のように第２上流通路１２２から流れるＥＧＲガスとの混合を妨げにくい。従って、ＥＧＲクーラー８０で冷却され第１上流通路１２１から流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラー８０をバイパスし第２上流通路１２２から流れるＥＧＲガスと混合し昇温してから、矢印Ｅ３のように流れてＥＧＲ弁体１４に当たる。
その結果、低温のＥＧＲ弁体１４に高湿のＥＧＲガスが当たることに起因した凝縮水の発生を抑制することができる。そして、その凝縮水の発生を抑制しつつ、下流通路１２３でＥＧＲ弁体１４をガス流れ上流側へ偏らせて配置することによりＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０との間隔を縮めて、バルブ装置１０の小型化を図ることができる。なお、図８の二点鎖線ＥＧ１は、暖機中回転範囲ＲＧｃ内で下流通路１２３を全閉にした状態にあるＥＧＲ弁体１４の一部を表し、二点鎖線ＥＧ２は、暖機中回転範囲ＲＧｃ内で下流通路１２３を全開にした状態にあるＥＧＲ弁体１４の一部を表している。
ここで、本実施形態において凝縮水の発生が抑制される理由を説明するために、図９に示す第１比較例を用いる。その第１比較例のバルブ装置９０では、図９に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、エンジン７１の暖機中に、暖機中回転範囲ＲＧｃから外れた回転範囲内（例えば、暖機後回転範囲ＲＧｈ内）で回転させられる。この点を除き、第１比較例は本実施形態と同様である。なお、図９の二点鎖線ＥＧ３は、暖機後回転範囲ＲＧｈ内で下流通路１２３を全閉にした状態にあるＥＧＲ弁体１４の一部を表し、二点鎖線ＥＧ４は、暖機後回転範囲ＲＧｈ内で下流通路１２３を全開にした状態にあるＥＧＲ弁体１４の一部を表している。
この第１比較例では、図９に示すように、エンジン７１の暖機中にＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲクーラー８０で冷却され矢印Ｅ４のように流れるＥＧＲガスと、ＥＧＲクーラー８０をバイパスし矢印Ｅ５のように流れるＥＧＲガスとの混合を妨げる姿勢になりやすい。そのため、ＥＧＲクーラー８０で冷却されたＥＧＲガスが殆ど昇温されずに矢印Ｅ６のように流れてＥＧＲ弁体１４に当たる場合が多い。そして、エンジン７１の暖機中にＥＧＲクーラー８０から流出するＥＧＲガスは、露点温度以下の低温になること、もしくは露点温度に近くなることがある。従って、第１比較例では、エンジン７１の暖機中にＥＧＲ弁体１４が十分に温められていない状態で、上記露点温度以下、もしくは露点温度付近のＥＧＲガスがＥＧＲ弁体１４に当たることにより、そのＥＧＲ弁体１４の表面で凝縮水Ｗｃが発生しやすい。
これに対し、本実施形態では第１比較例との比較で、上記したようにエンジン７１の暖機中に低温のＥＧＲ弁体１４に高湿のＥＧＲガスが当たることに起因した凝縮水の発生を抑制することができる。
また、本実施形態でも、図１０に示すように、ＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転させられることはある。この場合、上記した第１比較例と同様に、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲクーラー８０で冷却され矢印Ｅ４のように流れるＥＧＲガスと、ＥＧＲクーラー８０をバイパスし矢印Ｅ５のように流れるＥＧＲガスとの混合を妨げる姿勢になりやすい。しかし、本実施形態においてＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転させられるのは、エンジン７１の暖機中ではなく暖機後である。
従って、矢印Ｅ４のように第１上流通路１２１から流れるＥＧＲガスはエンジン７１の暖気中ほど低温ではないので、昇温されずに矢印Ｅ７のように流れてＥＧＲ弁体１４に当たっても、ＥＧＲ弁体１４は、凝縮水を発生させるほどの低温になるまで冷やされることはない。エンジン７１の暖機後にはＥＧＲ弁体１４も暖まっているので、高湿のＥＧＲガスが低温のＥＧＲ弁体１４に当たることに起因した凝縮水の発生はない。
（１）また、本実施形態によれば、図５、図６に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、暖機後回転範囲ＲＧｈ内ではＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ回転するほど下流通路１２３の開度を小さくする。また、ＥＧＲ弁体１４は、暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈとの境目の回転位置である基準回転位置Ｎｒにあるときには、下流通路１２３を全閉にする。ＥＧＲ弁体１４が暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転する場合と、ＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転する場合とで、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置Ｎｒから回転した回転量と下流通路１２３の開度との関係が同じになる。そして、互いに連動して変化する第２上流通路１２２の開度と下流通路１２３の開度との関係である通路開度特性は、ＥＧＲ弁体１４が暖機中回転範囲ＲＧｃ内で回転する場合と、ＥＧＲ弁体１４が暖機後回転範囲ＲＧｈ内で回転する場合とで異なる。
従って、ＥＧＲガスがＥＧＲ弁体１４に当たることに起因した凝縮水の発生を回避しながら、エンジン７１の暖機中か暖機後かに応じて２種類の通路開度特性を使い分けることが可能である。
（２）また、本実施形態によれば、図２、図３に示すように、連動部２８は、ＥＧＲ弁体１４と共に回転しカム軌道２９１を有するカム２９と、バイパス弁体２０と共に回転しローラー３０２を有する従動回転部３０とを有している。そして、その従動回転部３０は、ローラー３０２をカム軌道２９１に沿わせながらカム２９の回転動作に連動して回転する。
従って、カム軌道２９１の形状に応じて、ＥＧＲ弁体１４の回転量とバイパス弁体２０の回転量とが例えば非線形の関係となるようにＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを連動させることが容易である。そのため、通路開度特性を設定することの自由度を高くすることが可能である。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。
図１１に示すように、本実施形態の第２上流通路１２２は、第２通路方向Ｄ２に沿って直線的に延びた通路であり、その第２通路方向Ｄ２は、第１通路方向Ｄ１に対し交差する方向である。但し、第１実施形態とは異なり、その第２通路方向Ｄ２は、第１通路方向Ｄ１に対し垂直ではない。
具体的に、第２通路方向Ｄ２は、第２上流通路１２２のガス流れ上流側がガス流れ下流側に対し第１通路方向Ｄ１における第１上流通路１２１のガス流れ上流側に設けられるように、第１通路方向Ｄ１に対して傾いている。
なお、本実施形態におけるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは第１実施形態と同じである。また、本実施形態における暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈも、それぞれ第１実施形態と同じである。
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
図１２に示すように、本実施形態の第２上流通路１２２は、第２通路方向Ｄ２に沿って直線的に延びた通路であり、その第２通路方向Ｄ２は、第１通路方向Ｄ１に対し交差する方向である。但し、第１実施形態とは異なり、その第２通路方向Ｄ２は、第１通路方向Ｄ１に対し垂直ではない。
具体的に、第２通路方向Ｄ２は、第２上流通路１２２のガス流れ上流側がガス流れ下流側に対し第１通路方向Ｄ１における第１上流通路１２１のガス流れ下流側に設けられるように、第１通路方向Ｄ１に対して傾いている。
なお、本実施形態におけるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは第１実施形態と同じである。また、本実施形態における暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈも、それぞれ第１実施形態と同じである。
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
図１３に示すように、本実施形態の第２上流通路１２２は、第２通路方向Ｄ２に沿って直線的には延びておらず、曲がった通路となっている。
具体的に、第２上流通路１２２は、その第２上流通路１２２のうちガス流れ上流側では第２通路方向Ｄ２に交差する方向へ延びている。そして、第２上流通路１２２は、その第２上流通路１２２のうち下流端を含むガス流れ下流側では第２通路方向Ｄ２に沿って直線的に延びている。従って、本実施形態において延長空間Ｂ２は、第２上流通路１２２の下流端から仮想的に延長されたものであるので、第１実施形態と同様である。
なお、本実施形態におけるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは第１実施形態と同じである。また、本実施形態における暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈも、それぞれ第１実施形態と同じである。
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
図１４に示すように、本実施形態における暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈは、それぞれ第１実施形態と同じである。但し、本実施形態では、暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈとの境目の回転位置であるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは、ＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３を全開にする回転位置である。すなわち、ＥＧＲ弁体１４は基準回転位置Ｎｒにあるときには、下流通路１２３を全開にする。図１４では、その基準回転位置ＮｒにあるＥＧＲ弁体１４が表示されている。
従って、暖機中回転範囲ＲＧｃ内の全閉回転位置にあるＥＧＲ弁体１４の姿勢は、暖機後回転範囲ＲＧｈ内の全閉回転位置にあるＥＧＲ弁体１４の姿勢に対し、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに１８０度回転させたものになる。
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２～第４実施形態の何れかと組み合わせることも可能である。
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
図１５に示すように、本実施形態では、第１上流通路１２１、第２上流通路１２２、およびバイパス弁体２０の配置などが、第１実施形態と異なっている。なお、本実施形態におけるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置Ｎｒは第１実施形態と同じである。また、本実施形態における暖機中回転範囲ＲＧｃと暖機後回転範囲ＲＧｈも、それぞれ第１実施形態と同じである。
具体的に本実施形態では、第２上流通路１２２と合流部１２４と下流通路１２３は、第１通路方向Ｄ１に沿って、第２上流通路１２２、合流部１２４、下流通路１２３の順にガス流れ上流側から直列に連結ており、直線的に延びる１本の通路を形成している。すなわち、第２上流通路１２２の向きと下流通路１２３の向きは同じであり、何れも第１通路方向Ｄ１とされている。そして、第２上流通路１２２は、下流通路１２３に対し合流部１２４を介して直列に連結されている。
また、第１上流通路１２１は、第２通路方向Ｄ２に沿って直線的に延びている。すなわち、第１上流通路１２１の向きは第２通路方向Ｄ２とされ、第１上流通路１２１は、第２上流通路１２２と下流通路１２３とに対し交差する向きで配置されている。そして、第１上流通路１２１は、下流通路１２３に対し合流部１２４を介して連結されている。なお、本実施形態でも第１実施形態と同様に、第２通路方向Ｄ２は、第１通路方向Ｄ１に対し交差する方向、厳密に言えば第１通路方向Ｄ１に対し垂直な方向である。
本実施形態のバイパス弁体２０は、第１実施形態と同様に、第２上流通路１２２に配置されており、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａと平行なバイパス弁軸心ＣＬｂまわりに回転する。そのため、バイパス弁体２０の回転中心であるバイパス弁軸心ＣＬｂは、ＥＧＲ弁体１４の回転中心であるＥＧＲ弁軸心ＣＬａに対し第１通路方向Ｄ１に並んで配置されている。そして、バイパス弁軸２１も、ＥＧＲ弁軸１５に対し第１通路方向Ｄ１に並んで配置されている。
ここで、第１上流通路１２１をその第１上流通路１２１の向き（すなわち、第２通路方向Ｄ２）に沿って仮想的に延長して得られる空間Ｂ３である延長空間Ｂ３を想定する。この場合、ＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３を全開にした状態では、ＥＧＲ弁体１４の一側端１４１または他側端１４２は、延長空間Ｂ３が下流通路１２３側に有する側縁Ｂ３ａよりもガス流れ上流側に位置する。
なお、図１５でも図５と同様に、二点鎖線ＥＧｏは、下流通路１２３を全開にした状態にあるＥＧＲ弁体１４の一部を表している。また、本実施形態では、第１上流通路１２１が本開示の他方の通路に対応し、第２上流通路１２２が本開示の一方の通路に対応する。
本実施形態でも、第１実施形態と同様に、暖機中回転範囲ＲＧｃ内ではその全域にわたって、ＥＧＲ弁体１４は、第１上流通路１２１から合流部１２４へ流れるＥＧＲガスと第２上流通路１２２から合流部１２４へ流れるＥＧＲガスとの混合を妨げにくい。従って、エンジン７１の暖機中に、冷えたＥＧＲ弁体１４に高湿のＥＧＲガスが当たることに起因した凝縮水の発生を抑制することができる。
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２～第５実施形態の何れかと組み合わせることも可能である。
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、図１に示す内燃機関システム７０で用いられる燃料は水素であるが、これは一例である。その内燃機関システム７０は、例えばガソリンなどの化石燃料を動力発生用の燃料として用いるものであっても差し支えない。
（２）上述の第１実施形態では、図２に示すように、カム軌道２９１はカム２９の周縁の一部によって構成されているが、カム２９の周縁ではなく、例えばカム２９に設けられた溝または長孔によって構成されていても差し支えない。
（３）上述の第１実施形態では、図５に示すように、暖機中回転範囲ＲＧｃは、ＥＧＲ弁体１４の全閉回転位置からＥＧＲ弁体１４がＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ９０度回転した回転位置までの回転範囲である他方側範囲と同じにされているが、これは一例である。例えば、暖機中回転範囲ＲＧｃの全体がその他方側範囲に含まれていればよく、暖機中回転範囲ＲＧｃは、他方側範囲よりも狭いＥＧＲ弁体１４の回転範囲とされていても差し支えない。
暖機後回転範囲ＲＧｈについても、これと同様である。すなわち、暖機後回転範囲ＲＧｈの全体が、ＥＧＲ弁体１４の全閉回転位置からＥＧＲ弁体１４がＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度回転した回転位置までの回転範囲である一方側範囲に含まれていればよい。そして、暖機後回転範囲ＲＧｈは、その一方側範囲よりも狭いＥＧＲ弁体１４の回転範囲とされていても差し支えない。
（４）上述の各実施形態では、図７のステップＳ０１において、エンジン７１が暖機後であるか否かの判定は、例えば水温センサ８６が検出するエンジン冷却水の温度に基づいて行われるが、エンジン冷却水の温度以外の情報に基づいて行われてもよい。例えば、エンジン７１が暖機後であるか否かの判定は、エンジン７１の始動時からの経過時間に基づいて行われてもよい。
（５）上述の各実施形態では、図２に示すように、連動部２８はカムリンク機構として構成されているが、カムリンク機構以外の機械的な機構で構成されていても差し支えない。例えば、連動部２８は、互いに噛み合う複数の歯車を介してＥＧＲ弁軸１５とバイパス弁軸２１とを動力伝達可能に連結するギヤリンク機構として構成されていても差し支えない。
（６）上述の各実施形態では、図２、図３に示すように、バイパス弁体２０はバタフライ弁体であるが、他の形式の弁体であっても差し支えない。例えば、バイパス弁体２０は、平板形状を成すディスク弁体であって、スライドすることにより第２上流通路１２２を開閉しても差し支えない。
（７）上述の各実施形態において、バルブ装置１０を制御するＥＧＲ制御部８５１は、エンジン制御装置として機能する制御装置８５に含まれているが、これは一例である。例えば、ＥＧＲ制御部８５１は、そのエンジン制御装置としての制御装置８５とは別の独立した制御装置として構成されていても差し支えない。
（８）上述の各実施形態において、図７のフローチャートに示す各ステップの処理はコンピュータプログラムによって実現されるものであるが、ハードウェアで実現されるものであっても差し支えない。
（９）なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
また、本開示に記載のＥＧＲ制御部８５１及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載のＥＧＲ制御部８５１及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載のＥＧＲ制御部８５１及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
１２ ハウジング
１４ ＥＧＲ弁体
２０ バイパス弁体
２８ 連動部
１２１ 第１上流通路
１２２ 第２上流通路
１２３ 下流通路
１２４ 合流部
１４１ ＥＧＲ弁体の一側端
１４２ ＥＧＲ弁体の他側端

Claims (4)

  1. ＥＧＲガスの流量を増減するバルブ装置であって、
    ＥＧＲクーラー（８０）で冷却された前記ＥＧＲガスが流入する第１上流通路（１２１）、前記ＥＧＲクーラーをバイパスした前記ＥＧＲガスが流入する第２上流通路（１２２）、前記第１上流通路のガス流れ下流側と前記第２上流通路のガス流れ下流側とにそれぞれ連結された合流部（１２４）、および前記合流部を介して前記第１上流通路と前記第２上流通路とに連結された下流通路（１２３）が形成されたハウジング（１２）と、
    前記第２上流通路を開閉するバイパス弁体（２０）と、
    前記下流通路に設けられ、ＥＧＲ弁軸心（ＣＬａ）まわりに回転し、エンジン（７１）の暖機中には所定の暖機中回転範囲（ＲＧｃ）内で回転するように制御され、前記暖機中回転範囲内では前記ＥＧＲ弁軸心の周方向（Ｄａｃ）の一方側へ回転するほど前記下流通路の開度を小さくするＥＧＲ弁体（１４）と、
    前記ＥＧＲ弁体の回転動作に対し前記バイパス弁体を連動させる連動部（２８）とを備え、
    前記第１上流通路と前記第２上流通路とのうち一方の通路は、前記下流通路の向き（Ｄ１）と同じ向きで前記下流通路に対し前記合流部を介して直列に連結され、
    前記第１上流通路と前記第２上流通路とのうち他方の通路は、前記下流通路の向きと交差する向き（Ｄ２）で前記下流通路に対し前記合流部を介して連結され、
    前記ＥＧＲ弁体は、前記ＥＧＲ弁軸心に垂直で前記ＥＧＲ弁体に沿った方向である弁体横方向（ＤＥｗ）の一方側に設けられた一側端（１４１）と、該弁体横方向の他方側に設けられた他側端（１４２）とを有し、
    前記ＥＧＲ弁体が前記下流通路を全開にした状態では、前記一側端または前記他側端が、前記他方の通路を該他方の通路の向き（Ｄ２）に沿って仮想的に延長して得られる延長空間（Ｂ２、Ｂ３）のうち前記下流通路側に設けられる側縁（Ｂ２ａ、Ｂ３ａ）よりもガス流れ上流側に位置し、
    前記一側端または前記他側端が前記側縁よりもガス流れ上流側に位置する場合、前記ＥＧＲ弁体は、前記周方向の前記一方側へ回転するほど、前記一側端と前記他側端とのうち前記側縁よりもガス流れ上流側に位置する上流側端を前記他方の通路から遠ざける、バルブ装置。
  2. 前記ＥＧＲ弁体は、前記エンジンの暖機後には、前記暖機中回転範囲に続く所定の暖機後回転範囲（ＲＧｈ）内で回転するように制御され、
    前記ＥＧＲ弁体は、前記暖機後回転範囲内では前記周方向の前記一方側とは反対側の他方側へ回転するほど前記下流通路の開度を小さくし、前記暖機中回転範囲と前記暖機後回転範囲との境目の回転位置（Ｎｒ）にあるときには前記下流通路を全閉または全開にし、
    前記ＥＧＲ弁体が前記暖機中回転範囲内で回転する場合と、前記ＥＧＲ弁体が前記暖機後回転範囲内で回転する場合とで、前記ＥＧＲ弁体が前記境目の回転位置から回転した回転量と前記下流通路の開度との関係が同じになり、
    互いに連動して変化する前記第２上流通路の開度と前記下流通路の開度との関係は、前記ＥＧＲ弁体が前記暖機中回転範囲内で回転する場合と、前記ＥＧＲ弁体が前記暖機後回転範囲内で回転する場合とで異なる、請求項１に記載のバルブ装置。
  3. 前記暖機中回転範囲は、前記ＥＧＲ弁体が前記下流通路を全閉にする全閉回転位置から前記周方向の前記他方側へ９０度回転した回転位置までの回転範囲に含まれ、
    前記暖機後回転範囲は、前記ＥＧＲ弁体が前記全閉回転位置から前記周方向の前記一方側へ９０度回転した回転位置までの回転範囲に含まれる、請求項２に記載のバルブ装置。
  4. 前記バイパス弁体は、前記第２上流通路に設けられ、バイパス弁軸心（ＣＬｂ）まわりに回転することにより前記第２上流通路を開閉し、
    前記連動部は、前記ＥＧＲ弁体と共に回転しカム軌道（２９１）を有するカム（２９）と、前記バイパス弁体と共に回転しカム従動子（３０２）を有する従動回転部（３０）とを有し、
    前記従動回転部は、前記カム従動子を前記カム軌道に沿わせながら前記カムの回転動作に連動して回転する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のバルブ装置。
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