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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】バルブ装置
(51)【国際特許分類】
F02M 26/26 20160101AFI20241001BHJP
F02M 26/51 20160101ALI20241001BHJP
F02M 26/70 20160101ALI20241001BHJP
F02M 26/72 20160101ALI20241001BHJP
F16K 11/052 20060101ALI20241001BHJP
F16K 31/524 20060101ALI20241001BHJP
【ＦＩ】
F02M26/26
F02M26/51
F02M26/70 301
F02M26/72
F16K11/052 Z
F16K31/524 A
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021128439
(22)【出願日】2021-08-04
(65)【公開番号】P2023023165
(43)【公開日】2023-02-16
【審査請求日】2023-10-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】守谷 勇一朗
(72)【発明者】
【氏名】林 秀樹
【審査官】上田 真誠
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０９０８７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１８０８２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１７７３１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１６１０２０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｍ ２６／００－２６／７４
Ｆ１６Ｋ １１／０５２
Ｆ１６Ｋ ３１／５２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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）、および前記第１上流通路と前記第２上流通路とのガス流れ下流側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）まわりに回転することにより前記下流通路を開閉する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ＥＧＲ弁体は、該ＥＧＲ弁体が所定の基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに一方側へ回転する第１の場合と前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに他方側へ回転する第２の場合とで、前記基準回転位置からの回転量と前記下流通路の開度との関係が同じになるように構成され、
前記連動部は、前記第２上流通路と前記下流通路との両方が開かれているときに前記第２上流通路の開度を前記下流通路の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えており、
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し、
前記連動構造は、前記カムと前記従動回転部とから構成され、
前記ＥＧＲ弁体は、前記ＥＧＲ弁軸心に垂直な方向に厚みを有する板状を成し、
前記ＥＧＲ弁軸心に平行な方向視において、前記下流通路は前記第２上流通路に対し垂直な向きで配置され、前記バイパス弁軸心は、前記下流通路の向きに沿った方向（Ｄ１）での前記第２上流通路の幅の中心に位置し、前記下流通路の向きに沿った前記方向での前記ＥＧＲ弁軸心と前記第２上流通路の中心（Ｃｂ）との距離（Ｄｘ）は、前記第２上流通路の半径（Ｒｂ）以上、かつ前記ＥＧＲ弁体の厚み（Ｔeg）と前記第２上流通路の半径とを足し合わせた大きさ以下である、バルブ装置。
【請求項2】
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）、および前記第１上流通路と前記第２上流通路とのガス流れ下流側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）まわりに回転することにより前記下流通路を開閉する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ＥＧＲ弁体は、該ＥＧＲ弁体が所定の基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに一方側へ回転する第１の場合と前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに他方側へ回転する第２の場合とで、前記基準回転位置からの回転量と前記下流通路の開度との関係が同じになるように構成され、
前記連動部は、前記第２上流通路と前記下流通路との両方が開かれているときに前記第２上流通路の開度を前記下流通路の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えており、
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し、
前記連動構造は、前記カムと前記従動回転部とから構成され、
前記第１上流通路は前記第２上流通路に対し交差する向きで配置され、
前記ハウジングには、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前記下流通路のガス流れ上流側とにそれぞれ連結された合流部（１２４）が形成され、
前記合流部は、前記第１上流通路を該第１上流通路の向き（Ｄ１）に沿って延長して得られる空間（Ｂ１）と前記第２上流通路を該第２上流通路の向き（Ｄ２）に沿って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、
前記ＥＧＲ弁体は、該ＥＧＲ弁体が回転した際に前記ＥＧＲ弁体の一部が少なくとも一時的に前記合流部内に入る位置に配置されている、バルブ装置。
【請求項3】
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）、および前記第１上流通路と前記第２上流通路とのガス流れ下流側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）まわりに回転することにより前記下流通路を開閉する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ＥＧＲ弁体は、該ＥＧＲ弁体が所定の基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに一方側へ回転する第１の場合と前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに他方側へ回転する第２の場合とで、前記基準回転位置からの回転量と前記下流通路の開度との関係が同じになるように構成され、
前記連動部は、前記第２上流通路と前記下流通路との両方が開かれているときに前記第２上流通路の開度を前記下流通路の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えており、
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し、
前記連動構造は、前記カムと前記従動回転部とから構成され、
前記ＥＧＲ弁体は、前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記一方側へ１８０度回転し、前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記他方側へも１８０度回転し、
前記下流通路の全閉と全開との一方から他方へ変化する前記下流通路の開度と該下流通路の開度に連動する前記第２上流通路の開度との関係は、前記ＥＧＲ弁体が前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記一方側へ９０度回転する毎に切り替わり、前記ＥＧＲ弁体が前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記他方側へ９０度回転する毎にも切り替わる、バルブ装置。
【請求項4】
前記ＥＧＲ弁体は、前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記一方側へ１８０度回転し、前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記他方側へも１８０度回転し、前記下流通路の全閉と全開との一方から他方へ変化する前記下流通路の開度と該下流通路の開度に連動する前記第２上流通路の開度との関係は、前記ＥＧＲ弁体が前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記一方側へ９０度回転する毎に切り替わり、前記ＥＧＲ弁体が前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに前記他方側へ９０度回転する毎にも切り替わる、請求項１または２に記載のバルブ装置。
【請求項5】
前記カム軌道は、前記カムが回転しても前記カム従動子を変位させない不感帯（２９１ｃ、２９１ｄ）を前記カム軌道の一部として含む、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のバルブ装置。
【請求項6】
前記バイパス弁体は、開いていた前記第２上流通路を全閉にする場合には、常に、前記バイパス弁軸心の周方向（Ｄｂｃ）の一方側へ回転することで前記第２上流通路を全閉にする、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバルブ装置。
【請求項7】
前記バイパス弁体は、前記バイパス弁軸心の周方向の前記一方側へ回転するように付勢されており、前記第２上流通路を全閉にした場合には前記第２上流通路に対し斜めの姿勢で該第２上流通路を塞ぐ、請求項６に記載のバルブ装置。
【請求項8】
前記ＥＧＲ弁体は、駆動源（２４）によって回転動作させられ、前記駆動源の非駆動時には前記基準回転位置に戻るように付勢されており、前記基準回転位置にあるときには前記下流通路を全開にする、請求項１ないし７のいずれか１つに記載のバルブ装置。
【請求項9】
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）、および前記第１上流通路と前記第２上流通路とのガス流れ下流側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）まわりに回転することにより前記下流通路を開閉する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（３４）とを備え、
前記ＥＧＲ弁体は、該ＥＧＲ弁体が所定の基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに一方側へ回転する第１の場合と前記基準回転位置から前記ＥＧＲ弁軸心まわりに他方側へ回転する第２の場合とで、前記基準回転位置からの回転量と前記下流通路の開度との関係が同じになるように構成され、
前記連動部は、前記第２上流通路と前記下流通路との両方が開かれているときに前記第２上流通路の開度を前記下流通路の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えており、
前記バイパス弁体は、前記第２上流通路を横切って拡がり貫通孔（２０４、２０５）が形成された板材で構成され、前記ＥＧＲ弁体と一体回転することで前記第２上流通路に対し交差する向きにスライドし、該スライドに伴って前記貫通孔を前記第２上流通路に対して重複させることで該第２上流通路を開き、
前記貫通孔が前記第２上流通路に対して重複する重複量が大きくなるほど、前記第２上流通路の開度も大きくなり、
前記ＥＧＲ弁体の回転に伴って前記重複量を変化させる構造が前記連動構造になっている、バルブ装置。
【請求項10】
前記ＥＧＲ弁体は、前記基準回転位置にあるときには前記下流通路を全閉または全開にし、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、前記第１の場合と前記第２の場合とで異なる、請求項１ないし９のいずれか１つに記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６１５７５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１のバルブ装置では、上記したように、第１のフラップと第２のフラップとがギヤリンク機構を介して連動する。そのため、ギヤリンク機構の複数の歯車が噛み合っている場合には、第１のフラップに開閉される通路の開度と第２のフラップに開閉される通路の開度との関係は線形の関係にしかならない。また、ギヤリンク機構の複数の歯車の噛み合いが外れている場合には、第１のフラップまたは第２のフラップが全閉に保持される。
【0005】
すなわち、第１のフラップに開閉される通路の開度と第２のフラップに開閉される通路の開度との関係に対する制約が大きく、それらの開度の互いの関係を柔軟に設定することが困難である。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
【0006】
本発明は上記点に鑑みて、２つの通路の開度の相互関係を柔軟に設定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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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）、および第１上流通路と第２上流通路とのガス流れ下流側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）まわりに回転することにより下流通路を開閉する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、
ＥＧＲ弁体は、そのＥＧＲ弁体が所定の基準回転位置からＥＧＲ弁軸心まわりに一方側へ回転する第１の場合と基準回転位置からＥＧＲ弁軸心まわりに他方側へ回転する第２の場合とで、基準回転位置からの回転量と下流通路の開度との関係が同じになるように構成され、
連動部は、第２上流通路と下流通路との両方が開かれているときに第２上流通路の開度を下流通路の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えており、
連動部は、ＥＧＲ弁体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、
従動回転部は、カム従動子をカム軌道に沿わせながらカムの回転動作に連動して回転し、
連動構造は、カムと従動回転部とから構成され、
ＥＧＲ弁体は、ＥＧＲ弁軸心に垂直な方向に厚みを有する板状を成し、
ＥＧＲ弁軸心に平行な方向視において、下流通路は第２上流通路に対し垂直な向きで配置され、バイパス弁軸心は、下流通路の向きに沿った方向（Ｄ１）での第２上流通路の幅の中心に位置し、下流通路の向きに沿った方向でのＥＧＲ弁軸心と第２上流通路の中心（Ｃｂ）との距離（Ｄｘ）は、第２上流通路の半径（Ｒｂ）以上、かつＥＧＲ弁体の厚み（Ｔeg）と第２上流通路の半径とを足し合わせた大きさ以下である。
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）、および第１上流通路と第２上流通路とのガス流れ下流側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）まわりに回転することにより下流通路を開閉する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、
ＥＧＲ弁体は、そのＥＧＲ弁体が所定の基準回転位置からＥＧＲ弁軸心まわりに一方側へ回転する第１の場合と基準回転位置からＥＧＲ弁軸心まわりに他方側へ回転する第２の場合とで、基準回転位置からの回転量と下流通路の開度との関係が同じになるように構成され、
連動部は、第２上流通路と下流通路との両方が開かれているときに第２上流通路の開度を下流通路の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えており、
連動部は、ＥＧＲ弁体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、
従動回転部は、カム従動子をカム軌道に沿わせながらカムの回転動作に連動して回転し、
連動構造は、カムと従動回転部とから構成され、
ＥＧＲ弁体は、ＥＧＲ弁軸心に垂直な方向に厚みを有する板状を成し、
ＥＧＲ弁軸心に平行な方向視において、下流通路は第２上流通路に対し垂直な向きで配置され、バイパス弁軸心は、下流通路の向きに沿った方向（Ｄ１）での第２上流通路の幅の中心に位置し、下流通路の向きに沿った方向でのＥＧＲ弁軸心と第２上流通路の中心（Ｃｂ）との距離（Ｄｘ）は、第２上流通路の半径（Ｒｂ）以上、かつＥＧＲ弁体の厚み（Ｔeg）と第２上流通路の半径とを足し合わせた大きさ以下である。
【0008】
このようにすれば、特許文献１に記載の構成と比較して、バイパス弁体によって開閉される第２上流通路の開度とＥＧＲ弁体によって開閉される下流通路の開度との関係を、連動部が備える上記構造により柔軟に設定することが可能である。
【0009】
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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】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。
【図2】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。
【図6】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、ＥＧＲ開度とＥＧＲ流量との関係を（ｂ）に、ＥＧＲ開度とバイパス開度との関係を（ｃ）にそれぞれ示した図である。
【図13】第２比較例のバルブ装置において、バイパス弁体およびその周辺を模式的に示した断面図である。
【図14】第３比較例のバルブ装置において、バイパス弁体およびその周辺を模式的に示した断面図である。
【図17A】第３実施形態において、ＥＧＲ弁体が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向の一方側へ回転する回転動作に伴って変化するバルブ装置の態様を図２と同様の部分断面図で示した図であって、図５に相当する図である。
【図17B】第３実施形態において、ＥＧＲ弁体が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向の他方側へ回転する回転動作に伴って変化するバルブ装置の態様を図２と同様の部分断面図で示した図であって、図５に相当する図である。
【図19】第５実施形態のバルブ装置の正面図である。
【図24】第５実施形態において、ＥＧＲ弁体の回転動作に伴って変化するＥＧＲ弁体の姿勢とバイパス弁体の姿勢とを（ａ）～（ｅ）にそれぞれ示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
（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、車両の走行用動力源である内燃機関システム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。
図１に示すように、本実施形態において、バルブ装置１０は、車両の走行用動力源である内燃機関システム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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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、例えば、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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。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。
【0028】
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。
【0029】
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。従って、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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
図４に示すように、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、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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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の基準回転位置へＥＧＲ弁付勢部１６の付勢力によって戻される。
【0037】
なお、本実施形態におけるＥＧＲ弁体１４の基準回転位置は、ＥＧＲ弁体１４が下流通路１２３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は基準回転位置にあるときには、下流通路１２３を全閉にする。
【0038】
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。
【0039】
本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４は、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置から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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
バイパス弁付勢部２２は、バイパス弁体２０を付勢するリターンスプリングとして機能し、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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
モータ２４は、図１の制御装置８５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制御装置８５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制御装置８５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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置をＥＧＲ弁体１４の０度の回転位置と称する。そして、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度回転した回転位置を＋９０度の回転位置と称し、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ９０度回転した回転位置を－９０度の回転位置と称する。
【0057】
図５の（ａ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図５の（ｃ）は、ＥＧＲ弁体１４が＋９０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示している。また、図５の（ｂ）は、ＥＧＲ弁体１４がそれらの回転位置の中間にあるときのバルブ装置１０を示している。また、図５の（ｅ）は、ＥＧＲ弁体１４が－９０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図５の（ｄ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置と－９０度の回転位置との中間にあるときのバルブ装置１０を示している。
【0058】
図５の（ａ）～（ｃ）に示すようにＥＧＲ弁体１４が第１回転範囲ＲＧ１内で回転する場合には、従動回転部３０のローラー３０２は、カム軌道２９１の一部を構成する第１プロファイル２９１ａに沿いながらカム２９に対して相対移動する。すなわち、この場合、従動回転部３０は、カム２９の第１プロファイル２９１ａにローラー３０２を沿わせながらカム２９の回転動作に連動して回転する。なお、ＥＧＲ弁体１４の第１回転範囲ＲＧ１とは、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置から＋９０度の回転位置までの回転範囲である。
【0059】
また、図５の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すようにＥＧＲ弁体１４が第２回転範囲ＲＧ２内で回転する場合には、従動回転部３０のローラー３０２は、カム軌道２９１の一部を構成する第２プロファイル２９１ｂに沿いながらカム２９に対して相対移動する。すなわち、この場合、従動回転部３０は、カム２９の第２プロファイル２９１ｂにローラー３０２を沿わせながらカム２９の回転動作に連動して回転する。第１プロファイル２９１ａと第２プロファイル２９１ｂは直列につながるカム２９のプロファイルである。なお、ＥＧＲ弁体１４の第２回転範囲ＲＧ２とは、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置から－９０度の回転位置までの回転範囲である。
【0060】
図５の（ａ）に示すように、ＥＧＲ弁体１４が例えば基準回転位置になった場合には、下流通路１２３はＥＧＲ弁体１４によって全閉にされ、それと同時に第２上流通路１２２はバイパス弁体２０によって全閉にされる。
【0061】
また、図５の（ｃ）、（ｅ）に示すようにＥＧＲ弁体１４は＋９０度の回転位置になった場合でも－９０度の回転位置になった場合でも、下流通路１２３を全開にする。そのため、図６の（ｂ）に示すように、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からの回転量（別言すると、回転角度）が大きくなるほど、下流通路１２３の開度が大きくなり、下流通路１２３から吸気通路７２（図１参照）へ流れるＥＧＲ流量も大きくなる。そのＥＧＲ流量とは、下流通路１２３から吸気通路７２へ流れるＥＧＲガスの流量のことである。
【0062】
詳細には、ＥＧＲ弁体１４は、後述する第１の場合と第２の場合とで、基準回転位置からの回転量と下流通路１２３の開度との関係が同じになるように構成されている。そして、その第１の場合とは、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転する場合であり、第２の場合とは、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ回転する場合である。なお、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側とは、言い換えれば、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりの一方側のことであり、ＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側とは、言い換えれば、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりの他方側のことである。
【0063】
また、バイパス弁体２０がＥＧＲ弁体１４に連動して回転するので、図５、図６の（ｃ）に示すように、第２上流通路１２２の開度（すなわち、バイパス開度）は、下流通路１２３の開度（すなわち、ＥＧＲ開度）に対して連動する。本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４の第１、第２回転範囲ＲＧ１、ＲＧ２の何れでも、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からの回転量が大きくなるほど、第２上流通路１２２の開度は大きくなる。
【0064】
但し、カム２９の第１プロファイル２９１ａの形状と第２プロファイル２９１ｂの形状とが異なるので、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の開度との関係は、上記第１の場合と第２の場合とで異なる。例えば、ＥＧＲ弁体１４が－９０度の回転位置になった場合には第２上流通路１２２は全開にされるが、ＥＧＲ弁体１４が＋９０度の回転位置になった場合には第２上流通路１２２の開度は全開よりも小さい開度にとどまる。
【0065】
なお、本実施形態では、図５の（ａ）に示す第２上流通路１２２の全閉から図５の（ｅ）に示す第２上流通路１２２の全開にまでバイパス弁体２０が回転する回転量（別言すると、回転角度）は、例えば４０度程度である。従って、レバー３０１の回転範囲は９０度よりも小さく、具体的に、レバー３０１は４０度程度の回転範囲内で回転する。
【0066】
また、図６の（ｃ）に示すように、ＥＧＲ弁体１４の第１回転範囲ＲＧ１と第２回転範囲ＲＧ２とのそれぞれで、第２上流通路１２２の開度と下流通路１２３の開度は非線形の関係になっている。例えば、第２上流通路１２２および下流通路１２３の開度が何れも０％ではない場合に着目すると、第２上流通路１２２と下流通路１２３との両方が開かれているときに第２上流通路１２２の開度と下流通路１２３の開度は非線形の関係になっている。
【0067】
このように、連動部２８は、カム２９と従動回転部３０とから構成された構造を、第２上流通路１２２と下流通路１２３との両方が開かれているときに第２上流通路１２２の開度を下流通路１２３の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造として備えている。要するに、連動部２８は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置にある場合を基準としたＥＧＲ弁体１４の回転量とバイパス弁体２０の回転量とが非線形の関係になるように、ＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを連動させる。
【0068】
また、図７に示すように、カム２９の第１プロファイル２９１ａは、カム２９が回転しても従動回転部３０のローラー３０２をバイパス弁軸心ＣＬｂに対して変位させない不感帯２９１ｃを第１プロファイル２９１ａの一部として含んでいる。具体的に、この不感帯２９１ｃは、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａを中心とし一定の半径Ｒｎａを有する円弧で形成されている。
【0069】
これと同様に、図８に示すように、カム２９の第２プロファイル２９１ｂも、カム２９が回転しても従動回転部３０のローラー３０２をバイパス弁軸心ＣＬｂに対して変位させない不感帯２９１ｄを第２プロファイル２９１ｂの一部として含んでいる。この不感帯２９１ｄは、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａを中心とし一定の半径Ｒｎｂを有する円弧で形成されている。
【0070】
図５、図６に示すように、例えば本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４の第１回転範囲ＲＧ１と第２回転範囲ＲＧ２は、エンジン７１（図１参照）の暖機中か暖機後かによって使い分けられる。すなわち、エンジン７１の暖機後においては、ＥＧＲ弁体１４は第１回転範囲ＲＧ１内で回転動作させられる。その一方で、エンジン７１の暖機中においては、ＥＧＲ弁体１４は第２回転範囲ＲＧ２内で回転動作させられる。エンジン７１の暖機後とは、エンジン７１の温度がエンジン７１の暖機完了を判定するために予め定められた暖機判定温度以上になっておりエンジン７１が作動している場合である。また、エンジン７１の暖機中とは、エンジン７１の温度が暖機判定温度未満でありエンジン７１が作動している場合である。
【0071】
なお、図６の横軸に示される暖機後第１開度範囲ＲＨ１は、エンジン７１の暖機後の低負荷域にてＥＧＲ開度がとりうる範囲であり、暖機後第２開度範囲ＲＨ２は、エンジン７１の暖機後の中負荷域にてＥＧＲ開度がとりうる範囲である。暖機後第３開度範囲ＲＨ３は、エンジン７１の暖機後の高負荷域にてＥＧＲ開度がとりうる範囲である。また、暖機中第１開度範囲ＲＣ１は、エンジン７１の暖機中の低負荷域にてＥＧＲ開度がとりうる範囲であり、暖機中第２開度範囲ＲＣ２は、エンジン７１の暖機中の中負荷域にてＥＧＲ開度がとりうる範囲である。暖機中第３開度範囲ＲＣ３は、エンジン７１の暖機中の高負荷域にてＥＧＲ開度がとりうる範囲である。
【0072】
図４では、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａの径方向におけるＥＧＲ弁体１４の一端１４１がたどる一端軌跡ＴＲ１の一部と、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａの径方向におけるＥＧＲ弁体１４の他端１４２がたどる他端軌跡ＴＲ２の一部とがそれぞれ二点鎖線で示されている。
【0073】
これらの軌跡ＴＲ１、ＴＲ２から判るように、ＥＧＲ弁体１４は、図５の（ａ）に示す基準回転位置から図５の（ｃ）に示す＋９０度の回転位置に回転する場合には、ＥＧＲ弁体１４の一端１４１を含む一部分が合流部１２４内に入る。また、ＥＧＲ弁体１４は、図５の（ａ）に示す基準回転位置から図５の（ｅ）に示す－９０度の回転位置に回転する場合には、ＥＧＲ弁体１４の他端１４２を含む一部分が合流部１２４内に入る。すなわち、ＥＧＲ弁体１４は、そのＥＧＲ弁体１４が回転した際にＥＧＲ弁体１４の一部が一時的に合流部１２４内に入る位置に配置されている。
【0074】
上述したように、本実施形態によれば、図２～図５に示すように、バルブ装置１０は、ＥＧＲ弁体１４の回転動作に対しバイパス弁体２０を連動させる連動部２８を備えている。ＥＧＲ弁体１４は、上記した第１の場合と第２の場合とで、基準回転位置からの回転量と下流通路１２３の開度との関係が同じになるように構成されている。その第１の場合とは、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転する場合であり、第２の場合とは、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ回転する場合である。そして、連動部２８は、図６の（ｃ）に示すように、第２上流通路１２２と下流通路１２３との両方が開かれているときに第２上流通路１２２の開度を下流通路１２３の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えている。
【0075】
そのため、特許文献１に記載の構成と比較して、バイパス弁体２０によって開閉される第２上流通路１２２の開度とＥＧＲ弁体１４によって開閉される下流通路１２３の開度との関係を、連動部２８の上記連動構造により柔軟に設定することが可能である。
【0076】
【0077】
従って、下流通路１２３の全開時における第２上流通路１２２の開度をエンジン７１の暖機後にはエンジン７１の暖機中に比して小さくするなど、種々の通路開度特性を自由に設定することが可能である。例えば、下流通路１２３の全開時における第２上流通路１２２の開度をエンジン７１の暖機後にはエンジン７１の暖機中に比して小さくすることで、ＥＧＲクーラー８０の冷却性能をエンジン７１の暖機後に最大限発揮させることが可能である。
【0078】
また、エンジン７１の暖機中はエンジン７１の排気が低温であるが、その場合、図６に示すように、ＥＧＲ弁体１４により下流通路１２３を開くと同時にバイパス弁体２０により第２上流通路１２２を開くことができる。これにより、下流通路１２３でＥＧＲ弁体１４周りに流れるＥＧＲガスを暖めて、結露に起因した凝縮水の発生を抑制することが可能である。
【0079】
例えば本実施形態では、エンジン７１の暖機中におけるＥＧＲ開度の何れの開度範囲ＲＣ１、ＲＣ２、ＲＣ３でもバイパス開度は最大とされる。これにより、下流通路１２３に流通するＥＧＲガスが最大限暖められ、凝縮水の発生が最大限抑えられるようになっている。
【0080】
例えば尿素を用いた排気ガス浄化システムが内燃機関システム７０（図１参照）に設けられている場合を想定してみる。その場合、その尿素を用いた排気ガス浄化システムはエンジン７１の低温時には使用できず、替わりにＥＧＲが用いられるので、このようなエンジン７１の暖機中にＥＧＲガスからの凝縮水発生を抑制することは重要である。
【0081】
（１）また、本実施形態によれば、図４～図６に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、基準回転位置にあるときには下流通路１２３を全閉にする。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、上記した第１の場合と第２の場合とで異なる。このようにすることで、例えば、エンジン７１の暖機中か暖機後かによって２種類の通路開度特性を使い分けることが可能である。
【0082】
（２）また、本実施形態によれば、図２、図５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。
【0083】
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。
【0084】
（３）また、本実施形態によれば、図４に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、そのＥＧＲ弁体１４が回転した際にＥＧＲ弁体１４の一部が一時的に合流部１２４内に入る位置に配置されている。従って、ＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを近接させて配置することができるので、バルブ装置１０の小型化を図ることが可能である。
【0085】
例えば、図９、図１０に示す第１比較例のバルブ装置９０では、本実施形態のバルブ装置１０に比して、ＥＧＲ弁体１４がバイパス弁体２０から離れて配置されているので、バルブ装置９０のＥＧＲ弁体１４は、何れの回転位置にあっても合流部１２４内に入ることがない。そのため、第１比較例では、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ回転しても他方側へ回転しても、その回転の向きは下流通路１２３でのＥＧＲガスの流量に影響しないが、バルブ装置９０の体格が大きくなる。なお、図９、図１０の矢印Ａ１は第１上流通路１２１から合流部１２４へのＥＧＲガス流れを示し、矢印Ａ２は第２上流通路１２２から合流部１２４へのＥＧＲガス流れを示している。このことは、後述の図１１、図１２でも同様である。
【0086】
これに対し、本実施形態では、上記のようにＥＧＲ弁体１４が回転した際にＥＧＲ弁体１４の一部が一時的に合流部１２４内に入るので、バルブ装置１０の体格を小さくできる。但し、図１１、図１２に示ように、基準回転位置からＥＧＲ弁体１４が回転する向きが、第１上流通路１２１と第２上流通路１２２とのそれぞれから合流部１２４へ流れるＥＧＲガスの流れに影響する。従って、基準回転位置からＥＧＲ弁体１４が回転する向きは、第２上流通路１２２から合流部１２４へ流れるＥＧＲガスの流量（すなわち、バイパス流量）に影響しうる。
【0087】
そこで、本実施形態では、カム２９と従動回転部３０とから構成されたカムリンク機構が連動部２８に採用されている。これにより、カム軌道２９１の形状に応じて通路開度特性を柔軟に設定可能であるので、ＥＧＲ弁体１４が回転する向きがバイパス流量へ与える影響を打ち消すように通路開度特性を設定できる。例えば、下流通路１２３の開度が変わらなければ、基準回転位置からＥＧＲ弁体１４が回転する向きに依らずバイパス流量を同じにすることも可能である。
【0088】
このように、ＥＧＲ弁体１４の配置とカムリンク機構との相乗効果により、バルブ装置１０を小型化しつつ、バイパス流量を制御しやすいバルブ装置１０を得ることが可能である。
【0089】
（４）また、本実施形態によれば、図７、図８に示ように、カム軌道２９１は、カム２９が回転しても従動回転部３０のローラー３０２をバイパス弁軸心ＣＬｂに対して変位させない不感帯２９１ｃをカム軌道２９１の一部として含んでいる。従って、例えばエンジン７１の運転条件に応じて、第２上流通路１２２の開度を保持したまま、下流通路１２３から吸気通路７２（図１参照）へ流れるＥＧＲガスの流量をＥＧＲ弁体１４で調節することが可能である。これにより、吸気通路７２へ流れるＥＧＲガスの調温制御性を向上させることが可能である。
【0090】
例えば高温のＥＧＲガスが必要な場合には、第２上流通路１２２を全開に保持しながら下流通路１２３の開度を変化させることも可能である。
【0091】
（５）また、本実施形態によれば、図４に示ように、バイパス弁体２０は、開いていた第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、バイパス弁周方向Ｄｂｃの一方側へ回転することで第２上流通路１２２を全閉にする。そのため、本実施形態のバイパス弁体２０は、第２上流通路１２２の全閉時に第２上流通路１２２の内壁面に対して常に対向するシール面２０１ａを、バイパス弁軸心ＣＬｂの径方向におけるバイパス弁体２０の両端部２０１にそれぞれ有している。
【0092】
これにより、例えば図１３のバイパス弁体９２を有する第２比較例のバルブ装置または図１４のバイパス弁体９３を有する第３比較例のバルブ装置と比較して、第２上流通路１２２が全閉になっているときのＥＧＲガスの漏れを低減することが可能である。なお、図１３、図１４では、実線で示されたバイパス弁体９２、９３がバイパス弁軸心ＣＬｂまわりに回転した状態が破線で示されている。
【0093】
図１３に示す第２比較例では、バイパス弁体９２は、開いていた第２上流通路１２２を全閉にする際には、矢印Ａ３のようにバイパス弁周方向Ｄｂｃの一方側へ回転することもあれば、矢印Ａ４のようにバイパス弁周方向Ｄｂｃの他方側へ回転することもある。そのため、この第２比較例では、第２上流通路１２２の全閉時においてバイパス弁体９２と第２上流通路１２２の内壁面との間の隙間ＣＲａが大きくなり、本実施形態と比較してＥＧＲガスの漏れが大きい。
【0094】
また、図１４に示す第３比較例でも、バイパス弁体９３は、開いていた第２上流通路１２２を全閉にする際には、矢印Ａ５のように、バイパス弁周方向Ｄｂｃの一方側へ回転することもあればバイパス弁周方向Ｄｂｃの他方側へ回転することもある。そのため、この第３比較例では、バイパス弁体９３の端部に設けられたシール面９３ａが第２上流通路１２２の全閉時に第２上流通路１２２の内壁面に対向しない場合があるので、本実施形態と比較してＥＧＲガスの漏れが大きい場合がある。
【0095】
なお、第２比較例および第３比較例では、例えば、互いに噛み合う複数の歯車から構成されたギヤリンク機構を介してＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体９２、９３とが連動させられている。このようなギヤリンク機構では、本実施形態のバイパス弁体２０の作動を実現するのは難しい。
【0096】
（６）また、本実施形態によれば、図２、図４に示ように、バイパス弁体２０は、バイパス弁周方向Ｄｂｃの一方側へ回転するように付勢されている。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。従って、例えば第２上流通路１２２の全閉時にバイパス弁体２０が第２通路方向Ｄ２に対し垂直になる場合と比較して、第２上流通路１２２の全閉から全開にまでバイパス弁体２０が回転する際の回転角度を小さくできる。すなわち、連動部２８のレバー３０１の最大回転量を小さくでき、それに応じて、カム軌道２９１を短くすることが可能である。その結果、連動部２８の体格を小さくすることが可能である。
【0097】
また、第２上流通路１２２では全閉であってもＥＧＲガスの漏れは完全に零にはならないので、図１５に示ように、第２上流通路１２２のうちバイパス弁体２０に対するガス流れ上流側では、矢印Ａ６で示すようにＥＧＲガスの流れが絞られる。そのため、バイパス弁体２０に沿ったガス流れ上流域ＡＲ１に比してガス流れ下流域ＡＲ２ではＥＧＲガスの流速が高く静圧が低下する。その結果、第２上流通路１２２におけるＥＧＲガスの静圧差が、矢印Ａ７のように第２上流通路１２２を閉じる向きにバイパス弁体２０を回転させるトルクとして作用する。
【0098】
このようなことから、例えば第２上流通路１２２の全閉時にバイパス弁体２０が第２通路方向Ｄ２に対し垂直になる場合と比較して、第２上流通路１２２を閉じる向きにバイパス弁体２０を付勢するバイパス弁付勢部２２の付勢力を引き下げることが可能である。そして、そのバイパス弁付勢部２２の付勢力が下がれば、その分、バイパス弁付勢部２２の体格を小さくしやすく、カム２９およびモータ２４に掛かる負荷を低減することが可能である。
【0099】
（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。
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。
【0100】
図１６に示すように、本実施形態では第１実施形態に対し、ＥＧＲ弁軸１５に対するＥＧＲ弁体１４の取付角度がＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに９０度回転している。従って、図１６の（ａ）に示すように、第１実施形態とは異なり、ＥＧＲ弁体１４は基準回転位置にあるときには、下流通路１２３を全開にする。
【0101】
なお、本実施形態のＥＧＲ弁付勢部１６（図３参照）は第１実施形態と同様である。すなわち、本実施形態のＥＧＲ弁付勢部１６はＥＧＲ弁体１４が基準回転位置に戻るように、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の基準回転位置へＥＧＲ弁付勢部１６の付勢力によって戻される。
【0102】
図１６は、図５と同様に、バルブ装置１０の各状態を示している。すなわち、図１６の（ａ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図１６の（ｃ）は、ＥＧＲ弁体１４が＋９０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示している。また、図１６の（ｂ）は、ＥＧＲ弁体１４がそれらの回転位置の中間にあるときのバルブ装置１０を示している。また、図１６の（ｅ）は、ＥＧＲ弁体１４が－９０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図１６の（ｄ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置と－９０度の回転位置との中間にあるときのバルブ装置１０を示している。
【0103】
例えば、本実施形態では図１６の（ｃ）、（ｅ）に示すように、ＥＧＲ弁体１４は＋９０度の回転位置になった場合でも－９０度の回転位置になった場合でも、下流通路１２３を全閉にする。そのため、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からの回転量（別言すると、回転角度）が大きくなるほど、下流通路１２３の開度が小さくなり、下流通路１２３から吸気通路７２（図１参照）へ流れるＥＧＲ流量も小さくなる。
【0104】
（１）上述したように、本実施形態によれば、ＥＧＲ弁体１４は、モータ２４によって回転動作させられ、モータ２４の非駆動時には基準回転位置に戻るように付勢されている。そして、ＥＧＲ弁体１４は、その基準回転位置にあるときには下流通路１２３を全開にする。従って、エンジン７１（図１参照）の始動時にＥＧＲガスが下流通路１２３に流通可能となっている。そのため、エンジン７１の始動時に、ＥＧＲ弁体１４が凝縮水の氷結に起因して回転動作不能になることを防止することが可能である。
【0105】
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。
【0106】
（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。
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。
【0107】
図１７Ａ、図１７Ｂに示すように、本実施形態では第１実施形態と比較して、ＥＧＲ弁体１４の可動範囲が広くなっている。具体的には、ＥＧＲ弁体１４は、そのＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ１８０度回転し、基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へも１８０度回転する。
【0108】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置をＥＧＲ弁体１４の０度の回転位置と称する。そして、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ９０度回転した回転位置を＋９０度の回転位置と称し、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ９０度回転した回転位置を－９０度の回転位置と称する。これに加えて、本実施形態では、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側へ１８０度回転した回転位置を＋１８０度の回転位置と称する。また、ＥＧＲ弁体１４の基準回転位置からＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側へ１８０度回転した回転位置を－１８０度の回転位置と称する。
【0109】
図１７Ａの（ａ）と図１７Ｂの（ａ）は何れもバルブ装置１０の同じ状態を示しており、具体的には、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置にあるときのバルブ装置１０を示している。図１７Ａの（ｃ）は、ＥＧＲ弁体１４が＋９０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図１７Ａの（ｂ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置と＋９０度の回転位置との中間にあるときのバルブ装置１０を示している。また、図１７Ａの（ｇ）は、ＥＧＲ弁体１４が＋１８０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図１７Ａの（ｆ）は、ＥＧＲ弁体１４が＋９０度の回転位置と＋１８０度の回転位置との中間にあるときのバルブ装置１０を示している。
【0110】
また、図１７Ｂの（ｅ）は、ＥＧＲ弁体１４が－９０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図１７Ｂの（ｄ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置と－９０度の回転位置との中間にあるときのバルブ装置１０を示している。また、図１７Ｂの（ｉ）は、ＥＧＲ弁体１４が－１８０度の回転位置にあるときのバルブ装置１０を示し、図１７Ｂの（ｈ）は、ＥＧＲ弁体１４が－９０度の回転位置と－１８０度の回転位置との中間にあるときのバルブ装置１０を示している。
【0111】
図１７Ａの（ａ）～（ｃ）に示すようにＥＧＲ弁体１４が第１回転範囲ＲＧ１内で回転する場合には、第１実施形態と同様にカム軌道２９１のうち第１プロファイル２９１ａが使用される。また、図１７Ｂの（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すようにＥＧＲ弁体１４が第２回転範囲ＲＧ２内で回転する場合には、第１実施形態と同様にカム軌道２９１のうち第２プロファイル２９１ｂが使用される。
【0112】
本実施形態のカム軌道２９１は、第１プロファイル２９１ａと第２プロファイル２９１ｂとに加え、第３プロファイル２９１ｅと第４プロファイル２９１ｆとを有している。第１～第４プロファイル２９１ａ、２９１ｂ、２９１ｅ、２９１ｆは、第４プロファイル２９１ｆ、第２プロファイル２９１ｂ、第１プロファイル２９１ａ、第３プロファイル２９１ｅの順で直列につながるカム２９のプロファイルである。
【0113】
そして、図１７Ａの（ｃ）、（ｆ）、（ｇ）に示すようにＥＧＲ弁体１４が第３回転範囲ＲＧ３内で回転する場合には、従動回転部３０は、カム２９の第３プロファイル２９１ｅにローラー３０２を沿わせながらカム２９の回転動作に連動して回転する。その一方で、図１７Ｂの（ｅ）、（ｈ）、（ｉ）に示すようにＥＧＲ弁体１４が第４回転範囲ＲＧ４内で回転する場合には、従動回転部３０は、カム２９の第４プロファイル２９１ｆにローラー３０２を沿わせながらカム２９の回転動作に連動して回転する。なお、ＥＧＲ弁体１４の第３回転範囲ＲＧ３とは、ＥＧＲ弁体１４の＋９０度の回転位置から＋１８０度の回転位置までの回転範囲である。また、ＥＧＲ弁体１４の第４回転範囲ＲＧ４とは、ＥＧＲ弁体１４の－９０度の回転位置から－１８０度の回転位置までの回転範囲である。
【0114】
図１７Ａ、図１７Ｂの（ａ）～（ｅ）が示すＥＧＲ弁体１４の回転位置およびバイパス弁体２０の回転位置は、図５の（ａ）～（ｅ）が示すＥＧＲ弁体１４の回転位置およびバイパス弁体２０の回転位置とそれぞれ同じである。
【0115】
本実施形態では、図１７Ａ、図１７Ｂの（ｇ），（ｉ）に示すようにＥＧＲ弁体１４は＋１８０度の回転位置になった場合でも－１８０度の回転位置になった場合でも、下流通路１２３を全閉にする。このとき、バイパス弁体２０は第２上流通路１２２を全閉にする。
【0116】
このように、例えばＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに一方側へ回転する場合には、その基準回転位置から９０度回転する毎に、下流通路１２３の開度は、その下流通路１２３の全閉と全開との一方から他方へ変化する。それと共に、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置から９０度回転する毎に、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もカム２９の第１プロファイル２９１ａと第３プロファイル２９１ｅとに応じて切り替わる。
【0117】
また、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに他方側へ回転する場合にも、その基準回転位置から９０度回転する毎に、下流通路１２３の開度は、その下流通路１２３の全閉と全開との一方から他方へ変化する。それと共に、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置から９０度回転する毎に、通路開度特性もカム２９の第２プロファイル２９１ｂと第４プロファイル２９１ｆとに応じて切り替わる。
【0118】
（１）上述したように、本実施形態によれば、下流通路１２３の全閉と全開との一方から他方へ変化する下流通路１２３の開度と第２上流通路１２２の開度との関係は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに一方側へ９０度回転する毎に切り替わる。また、下流通路１２３の全閉と全開との一方から他方へ変化する下流通路１２３の開度と第２上流通路１２２の開度との関係は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置からＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりに他方側へ９０度回転する毎にも切り替わる。従って、互いに連動する下流通路１２３の開度と第２上流通路１２２の開度との関係をバルブ装置１０に４種類持たせることが可能である。
【0119】
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。
【0120】
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実施形態と組み合わせることも可能である。
【0121】
（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。
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。
【0122】
図１８に示すように、本実施形態でも第１実施形態と同様に、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａに平行な方向視において、下流通路１２３は第２上流通路１２２に対し垂直な向きで配置されている。
【0123】
但し、本実施形態では、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａに平行な方向視において、下流通路１２３の向きに沿った第１通路方向Ｄ１でのＥＧＲ弁軸心ＣＬａと第２上流通路１２２の中心Ｃｂとの心間距離Ｄｘは、第２上流通路１２２の半径Ｒｂ以上である。そして、その心間距離Ｄｘは、ＥＧＲ弁体１４の厚みＴegと第２上流通路１２２の半径Ｒｂとを足し合わせた大きさ以下でもある。要するに、その図１８において、第１通路方向Ｄ１での心間距離Ｄｘと第２上流通路１２２の半径ＲｂとＥＧＲ弁体１４の厚みＴegは、「Ｒｂ≦Ｄｘ≦Ｒｂ＋Ｔeg」という関係にある。
【0124】
（１）従って、ＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを近接させて配置することができるので、バルブ装置１０の小型化を図ることが可能である。なお、上記の「Ｒｂ≦Ｄｘ≦Ｒｂ＋Ｔeg」という関係式に用いられる厚みＴegは、例えばＥＧＲ弁体１４の最大厚みである。
【0125】
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。
【0126】
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実施形態または第３実施形態と組み合わせることも可能である。
【0127】
（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。
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。
【0128】
図１９～図２２に示すように、本実施形態ではバイパス弁体２０はバタフライ弁体ではなく、平板形状を成しその平板形状に沿った方向へスライドすることにより第２上流通路１２２を開閉するディスク弁体である。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。
【0129】
具体的に、本実施形態でも第１実施形態と同様に第２上流通路１２２は、バイパス通路７５（図１参照）の下流端を含み、バイパス通路７５の一部を構成している。但し、本実施形態では第２上流通路１２２の向きが第１実施形態とは異なっている。本実施形態の第２上流通路１２２は、弁軸方向Ｄａに沿って直線的に延びた通路となっている。そして、ＥＧＲクーラー８０（図１参照）をバイパスしたＥＧＲガスは、ハウジング１２に接続されたバイパス配管３２を介して第２上流通路１２２に流入する。
【0130】
図２２、図２３に示すように、本実施形態のバイパス弁体２０は、弁軸方向Ｄａに厚みを有する平板形状を成す板材で構成されている。すなわち、バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２を横切って拡がった形状を成している。
【0131】
また、バイパス弁体２０は、バイパス弁体２０を貫通した連結孔２０３ａが形成された連結部２０３を有している。その連結孔２０３ａにはＥＧＲ弁軸１５のうち弁軸方向Ｄａの一方側の端部である一端部１５１が嵌入されており、バイパス弁体２０は、そのバイパス弁体２０の連結部２０３にてＥＧＲ弁軸１５に対し相対回転不能に連結されている。
【0132】
これにより、本実施形態のバイパス弁体２０は、ＥＧＲ弁軸心ＣＬａまわりにＥＧＲ弁体１４およびＥＧＲ弁軸１５と一体回転する。すなわち、バイパス弁体２０はＥＧＲ弁軸１５と共に回転することで、第２上流通路１２２に対し交差する向きにスライドする。詳しく言えば、バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２に対してＥＧＲ弁周方向Ｄａｃにスライドする。
【0133】
そして、ＥＧＲ弁軸１５の一端部１５１とバイパス弁体２０の連結部２０３は、ＥＧＲ弁体１４の回転動作に対しバイパス弁体２０を連動させる連動部３４として機能する。なお、本実施形態のバルブ装置１０は、バイパス弁軸２１とバイパス弁付勢部２２とカムリンク機構として構成された連動部２８（図３参照）とを備えていない。
【0134】
また、本実施形態のバイパス弁体２０には、第１貫通孔２０４と第２貫通孔２０５とが形成されている。第２貫通孔２０５は第１貫通孔２０４に対しＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの一方側に並んで配置されている。
【0135】
図２２、図２４に示すように、バイパス弁体２０は、そのバイパス弁体２０のスライドに伴って第１貫通孔２０４または第２貫通孔２０５を第２上流通路１２２に対して重複させることでその第２上流通路１２２を開く。その一方で、バイパス弁体２０は、そのバイパス弁体２０のスライドに伴って第１貫通孔２０４と第２貫通孔２０５との両方を第２上流通路１２２から外すことでその第２上流通路１２２を全閉にする。その第２上流通路１２２が全閉にされた状態は図２４の（ａ）に示されている。
【0136】
例えば、本実施形態のＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０は、図２４の（ａ）～（ｅ）に示すように回転する。図２４の（ａ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置にあるときのＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とをそれぞれ示している。図２４の（ｃ）は、ＥＧＲ弁体１４が＋９０度の回転位置にあるときのＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とをそれぞれ示している。図２４の（ｂ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置と＋９０度の回転位置との中間にあるときのＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とをそれぞれ示している。図２４の（ｅ）は、ＥＧＲ弁体１４が－９０度の回転位置にあるときのＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とをそれぞれ示している。また、図２４の（ｄ）は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置と－９０度の回転位置との中間にあるときのＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とをそれぞれ示している。
【0137】
この図２４の（ａ）～（ｅ）に示すように、バイパス弁体２０の第１貫通孔２０４または第２貫通孔２０５が第２上流通路１２２に対して重複する重複量が大きくなるほど、第２上流通路１２２の開度も大きくなる。第２上流通路１２２に対する貫通孔２０４、２０５の重複量は、例えば、ドット状のハッチングが付された貫通孔重複領域Ａovの大きさとして表される。なお、図２４の（ａ）～（ｅ）において、バイパス弁体２０の姿勢は図２０のXXIVa－XXIVa断面によって表され、ＥＧＲ弁体１４の姿勢は図２０のXXIVb－XXIVb断面によって表されている。
【0138】
また、上述した図６の内容は本実施形態でも同様である。従って、本実施形態でも第１実施形態と同様にエンジン７１の暖機後においては、ＥＧＲ弁体１４は第１回転範囲ＲＧ１（図６参照）内で回転動作させられる。すなわち、図２４の（ａ）～（ｃ）は、エンジン７１の暖機後におけるＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とを例示している。また、エンジン７１の暖機中においては、ＥＧＲ弁体１４は第２回転範囲ＲＧ２（図６参照）内で回転動作させられる。すなわち、図２４の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）は、エンジン７１の暖機中におけるＥＧＲ弁体１４の姿勢とバイパス弁体２０の姿勢とを例示している。
【0139】
そして、本実施形態の通路開度特性は第１実施形態と同様であるので、本実施形態の連動部３４も、第１実施形態の連動部２８と同様に上記連動構造を備えていると言える。すなわち、本実施形態の連動部３４も、第２上流通路１２２と下流通路１２３との両方が開かれているときに第２上流通路１２２の開度を下流通路１２３の開度に対し非線形の関係で連動させることが可能な連動構造を備えていると言える。
【0140】
また、本実施形態でも第１実施形態と同様に、例えば、ＥＧＲ弁体１４は、図２４の（ａ）に示すように基準回転位置になった場合には下流通路１２３を全閉にする。また、図２４の（ｃ）、（ｅ）に示すようにＥＧＲ弁体１４は＋９０度の回転位置になった場合でも－９０度の回転位置になった場合でも、下流通路１２３を全開にする。
【0141】
本実施形態では第１実施形態と同様に、図２２に示すＥＧＲ弁付勢部１６は、ＥＧＲ弁体１４が基準回転位置に戻るように、ＥＧＲ弁軸１５を介してＥＧＲ弁体１４を常に付勢している。すなわち、ＥＧＲ弁付勢部１６は、ＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とが図２４の（ａ）に示す姿勢になるように、ＥＧＲ弁体１４とバイパス弁体２０とを常に付勢している。その図２４の（ａ）に示すバイパス弁体２０の姿勢では、バイパス弁体２０は第２上流通路１２２を全閉にする。それと共に、第２貫通孔２０５が第２上流通路１２２に対してＥＧＲ弁周方向Ｄａｃ（図２３参照）の一方側に位置し、且つ第１貫通孔２０４が第２上流通路１２２に対してＥＧＲ弁周方向Ｄａｃの他方側に位置する。
【0142】
（１）上述したように、本実施形態によれば、バイパス弁体２０は、第２上流通路１２２を横切って拡がり第１、第２貫通孔２０４、２０５が形成された板材で構成されている。バイパス弁体２０は、ＥＧＲ弁体１４と一体回転することで第２上流通路１２２に対し交差する向きにスライドし、そのスライド動作に伴って第１貫通孔２０４または第２貫通孔２０５を第２上流通路１２２に対して重複させることでその第２上流通路１２２を開く。そして、バイパス弁体２０の第１貫通孔２０４または第２貫通孔２０５が第２上流通路１２２に対して重複する重複量が大きくなるほど、第２上流通路１２２の開度も大きくなる。
【0143】
従って、バイパス弁体２０が例えばカムリンク機構を介してＥＧＲ弁体１４の回転動作に対し連動させられる構成と比較して、バルブ装置１０を構成する部品点数を削減することが可能である。
【0144】
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。
【0145】
（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。
（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。
【0146】
（２）上述の第１実施形態では、図４、図５に示すように、ＥＧＲ弁体１４は、そのＥＧＲ弁体１４が回転した際にＥＧＲ弁体１４の一部が一時的に合流部１２４内に入る位置に配置されているが、これは一例である。例えば、ＥＧＲ弁体１４の形状またはＥＧＲ弁体１４の可動範囲によっては、ＥＧＲ弁体１４の一部が常に合流部１２４内に入っていることも考え得る。
【0147】
（３）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。
【0148】
（４）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。
【0149】
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。
【符号の説明】
【0150】
１０ バルブ装置
１２ ハウジング
１４ ＥＧＲ弁体
２０ バイパス弁体
２８、３４ 連動部
８０ ＥＧＲクーラー
１２１ 第１上流通路
１２２ 第２上流通路
１２３ 下流通路
ＣＬａ ＥＧＲ弁軸心
１２ ハウジング
１４ ＥＧＲ弁体
２０ バイパス弁体
２８、３４ 連動部
８０ ＥＧＲクーラー
１２１ 第１上流通路
１２２ 第２上流通路
１２３ 下流通路
ＣＬａ ＥＧＲ弁軸心
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】