(57)【要約】【課題】流体の流量を調節する弁体や弁座に流体に含まれる粒子などが堆積することを抑制して、弁体の動作不良や詰まりを防止する弁装置及び内燃機関を提供する。【解決手段】ＥＧＲバルブ３０が弁箱３１の下流側に配置される流量調節室３２と上流側に配置される堆積室４０とを備え、流量調節室３２に入口３７が開口した流量調節弁座３３と入口３７を開閉する流量調節弁体３４とが配置され、堆積室４０に入口４６が開口した流速調節弁座４１と入口４６を開閉する流速調節弁体４２とが配置され、流速調節弁体４２が堆積室４０の入口４６から流入した排気ガスの進行方向に対して対向配置され、流速調節弁体４２を移動させて調節した流速調節用開口面積Ａ２を、流量調節弁体３４を移動させて調節した流量調節用開口面積Ａ１よりも小さくする構成である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が通過する弁箱が該弁箱の内部の下流側に配置される流量調節室と前記弁箱の内部の上流側に配置される堆積室とを備え、前記流量調節室に前記流量調節室の入口が開口した流量調節弁座と前記流量調節室の入口を開閉する流量調節弁体とが配置され、前記堆積室に前記堆積室の入口が開口した流速調節弁座と前記堆積室の入口を開閉する流速調節弁体とが配置され、
前記流量調節弁体を移動して前記流量調節弁体と前記流量調節弁座との開口面積を調節する流量調節手段と、前記流速調節弁体を移動して前記流速調節弁体と前記流速調節弁座との開口面積を調節する流速調節手段とを有し、
前記流速調節弁体が前記堆積室の入口から流入した流体の進行方向に対して対向配置され、
前記流速調節手段が前記流速調節弁体を移動させて調節した流速調節用開口面積を、前記流量調節手段が前記流量調節弁体を移動させて調節した流量調節用開口面積よりも小さくする構成であることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記弁箱内で直動する弁軸を備え、前記流量調節弁体が前記弁軸に固着され、前記流速調節弁体が前記弁軸に遊貫され、
前記流量調節手段が前記弁軸を軸方向に移動する第一移動機構を有し、前記流速調節手段が前記流速調節弁体を前記弁軸に沿って軸方向に移動する第二移動機構を有し、前記弁箱の上流側から下流側に向って順に前記流速調節弁座と前記流速調節弁体と前記流量調節弁座と前記流量調節弁体とが前記弁軸に沿って配置される請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記堆積室の前記流速調節弁体の下流側に堆積板を備える請求項１又は２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記流速調節弁体と前記堆積板と前記流量調節弁体とが前記弁箱の上流側から流体の進行方向に向って順に配置され、前記堆積板の流体の進行方向に対向する面積が前記流量調節室の入口の面積と前記堆積室の入口の面積のいずれよりも大きく形成される請求項３に記載の弁装置。
【請求項５】
前記流速調節弁体による前記流速調節弁座の入口の全閉を防止する全閉防止手段を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の弁装置が排気通路と吸気通路に連通する排気ガス還流通路に配置されることを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
排気通路と吸気通路に連通する排気ガス還流通路と該排気ガス還流通路を通過する排気ガスの流量を調節する流量調節弁装置とを備え、該流量調節弁装置が排気ガスの通過する流量調節室を備え、該流量調節室に入口が開口した流量調節弁座と前記流量調節室の入口を開閉する流量調節弁体とが配置され、前記流量調節弁体を移動して前記流量調節弁座の開口面積を調節する流量調節手段を有する内燃機関において、
前記排気ガス還流通路の前記流量調節弁装置よりも上流側に堆積用弁装置を備え、前記堆積用弁装置が排気ガスの通過する堆積室を備え、該堆積室に入口が開口した流速調節弁座と前記堆積室の入口を開閉する流速調節弁体とが配置され、前記流速調節弁体を移動して前記流速調節弁座の開口面積を調節する流速調節手段を有し、
前記流速調節弁体が前記堆積室の入口から流入した流体の進行方向に対して対向配置され、
前記流速調節手段が前記流速調節弁体を移動させて調節した流速調節用開口面積を、前記流量調節手段が前記流量調節弁体を移動させて調節した流量調節用開口面積よりも小さ
くする構成であることを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
前記堆積用弁装置が前記堆積室の前記流速調節弁体の下流側に堆積板を有する請求項７に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置及び内燃機関に関し、より詳細には、流体の流量を調節する弁体や弁座に流体に含まれる粒子などが堆積することを抑制して、弁体の動作不良や詰まりを防止する弁装置及び内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンからの排出ガスを低減するために、エンジンからの排気ガスの一部を吸気へ混合する排気ガス還流装置が提案されている。この排気ガス還流装置は吸気への排気ガスの混合量を制御する流量調節弁を備えるが、長期間の動作により流量調節弁に排気ガス中に含まれる粒子などが堆積して流量調節弁の動作不良が発生していた。
【０００３】
そこで、排気通路から排気ガスの一部を抜き出して吸気通路へ再循環するＥＧＲ経路の途中に、排気ガスの流れを蛇行させるべく邪魔板を備えた蛇行流路形成部を設け、その蛇行流路形成部内で邪魔板を迂回させながら排気ガスの流れを蛇行させて、その流路折り返し部分で流れが急変することにより壁面に煤が付着する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この装置は蛇行流路形成部内で排気ガスの流れを蛇行させることで生じる慣性衝突によって壁面に煤を付着させる。しかし、ＥＧＲ経路を流れる排気ガスの流量が多い場合には排気ガスの流速が速くなり慣性衝突が生じ易いが、排気ガスの流量が少ない場合には排気ガスの流速が遅くなり慣性衝突が生じ難い。
【０００５】
そのため、煤、未燃燃料、潤滑油、燃焼生成物、硫酸塩、水などの粒子が流量調節弁を通過する際に、流速が大きいことで生じる慣性衝突による堆積やクリアランスが狭くなることで生じる熱泳動などにより堆積する。そして、堆積後に更に温度の変化する排出ガスに曝されることにより化学変化をおこし、より高沸点の硬度の大きな堆積物へ変化する。結果、その堆積物によって、流量調節弁の動作不良、あるいは詰まりが発生し、エンジンの出力性能や排ガス性能などが低下していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０８８８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、流体の流量を調節する弁体や弁座に流体に含まれる粒子などが堆積することを抑制して、弁体の動作不良や詰まりを防止する弁装置及び内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明の弁装置は、流体が通過する弁箱が該弁箱の内部の下流側に配置される流量調節室と前記弁箱の内部の上流側に配置される堆積室とを備え、前記流量調節室に前記流量調節室の入口が開口した流量調節弁座と前記流量調節室の入口を開閉する流量調節弁体とが配置され、前記堆積室に前記堆積室の入口が開口した流速調節弁座と前記堆積室の入口を開閉する流速調節弁体とが配置され、前記流量調節弁体を移動して前記流量調節弁体と前記流量調節弁座との開口面積を調節する流量調節手段と、前記流速調節弁体を移動して前記流速調節弁体と前記流速調節弁座との開口面積を調節する
流速調節手段とを有し、前記流速調節弁体が前記堆積室の入口から流入した流体の進行方向に対して対向配置され、前記流速調節手段が前記流速調節弁体を移動させて調節した流速調節用開口面積を、前記流量調節手段が前記流量調節弁体を移動させて調節した流量調節用開口面積よりも小さくする構成である。
【０００９】
なお、ここでいう開口面積とは弁体が弁座から離間した際に、弁体と弁座との間にできる円環状の面積のことをいう。
【００１０】
この構成によれば、流速調節弁体の移動による流速調節用開口面積を流量調節弁体の移動による流量調節用開口面積よりも小さくすることで、堆積室に流入する流体の流速を速くする。この流速が早くなった流体を流体の進行方向に対して対向配置させた流速調節弁体に衝突させて堆積室の壁面へ導く。そして、流体が流量調節室に入る前に、流速が速くなることで生じる慣性衝突によって、流体に含まれる粒子を流速調節弁体や堆積室の壁面へ堆積させる。これにより、流体の流量を調節する流量調節弁体や流量調節弁座に流体に含まれる粒子などが堆積することを抑制でき、流量調節弁体の動作不良や詰まりを防止することができる。
【００１１】
また、上記の弁装置において、前記弁箱内で直動する弁軸を備え、前記流量調節弁体が前記弁軸に固着され、前記流速調節弁体が前記弁軸に遊貫され、前記流量調節手段が前記弁軸を軸方向に移動する第一移動機構を有し、前記流速調節手段が前記流速調節弁体を前記弁軸に沿って軸方向に移動する第二移動機構を有し、前記弁箱の上流側から下流側に向って順に前記流速調節弁座と前記流速調節弁体と前記流量調節弁座と前記流量調節弁体とが前記弁軸に沿って配置されることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、流速調節弁体を流量調節弁体と連動して作動させながら、流速調整弁体の開口面積を流量調節弁体の開口面積よりも小さくして、堆積室に流入する流体の流速を速くすることができる。
【００１３】
なお、上記でいう第一移動機構は、例えば、弁軸を軸方向の一方に移動して流量調節弁体を流量調節弁座から離間する駆動装置と弁軸を軸方向の他方に移動して流量調節弁体を流量調節弁座に接触させるスプリングとから構成できる。また、第二移動機構は、例えば、弁軸が遊貫された流速調節弁体に一端部が固定され、弁軸に他端部が固定されたスプリングから構成できる。
【００１４】
加えて、上記の弁装置において、前記堆積室の前記流速調節弁体の下流側に堆積板を備えることが望ましい。この構成によれば、排気ガスを堆積室の壁面へと導いた後に、排気ガスを堆積板に衝突させて、排気ガスに含まれる粒子を堆積板に堆積させることができる。
【００１５】
更に、上記の弁装置において、前記流速調節弁体と前記堆積板と前記流量調節弁体とが前記弁箱の上流側から流体の進行方向に向って順に配置され、前記堆積板の流体の進行方向に対向する面積が前記流量調節室の入口の面積と前記堆積室の入口の面積のいずれよりも大きく形成されることが望ましい。この構成によれば、堆積板により流量調節弁体が堆積室の入口から見えなくなる状態、つまり、流体が流量調節室の入口に向う際に堆積板に衝突する状態となり、流体に含まれる粒子を堆積板に堆積させることができる。
【００１６】
その上、上記の弁装置において、前記流速調節弁体による前記流速調節弁座の入口の全閉を防止する全閉防止手段を備えることが望ましい。この構成によれば、流速調節弁体の動作の遅れや動作不良が起きても流体を通過させることができる。
【００１７】
そして、上記の課題を解決するための内燃機関は、上記に記載の弁装置が排気通路と吸気通路に連通する排気ガス還流通路に配置される構成である。この構成によれば、上記に記載の弁装置の動作不良や詰まりが防止されることで、弁装置を通過する排気ガスの流量を正確に調節することができる。これにより、内燃機関の出力性能や排ガス性能の悪化を回避することができる。
【００１８】
一方、上記の課題を解決するための本発明の内燃機関は、排気通路と吸気通路に連通する排気ガス還流通路と該排気ガス還流通路を通過する排気ガスの流量を調節する流量調節弁装置とを備え、該流量調節弁装置が排気ガスの通過する流量調節室を備え、該流量調節室に入口が開口した流量調節弁座と前記流量調節室の入口を開閉する流量調節弁体とが配置され、前記流量調節弁体を移動して前記流量調節弁座の開口面積を調節する流量調節手段を有する内燃機関において、前記排気ガス還流通路の前記流量調節弁装置よりも上流側に堆積用弁装置を備え、前記堆積用弁装置が排気ガスの通過する堆積室を備え、該堆積室に入口が開口した流速調節弁座と前記堆積室の入口を開閉する流速調節弁体とが配置され、前記流速調節弁体を移動して前記流速調節弁座の開口面積を調節する流速調節手段を有し、前記流速調節弁体が前記堆積室の入口から流入した流体の進行方向に対して対向配置され、前記流速調節手段が前記流速調節弁体を移動させて調節した流速調節用開口面積を、前記流量調節手段が前記流量調節弁体を移動させて調節した流量調節用開口面積よりも小さくする構成である。
【００１９】
この構成によれば、排気ガス還流通路に流量調節弁装置と堆積用弁装置との両方を配置することで、堆積用弁装置が排気ガスに含まれる煤、未燃燃料、潤滑油、燃焼生成物、硫酸塩、水などの粒子を堆積するので、前述した弁装置と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
また、上記の内燃機関において、前記堆積用弁装置が前記堆積室の前記流速調節弁体の下流側に堆積板を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の弁装置及び内燃機関によれば、流量調節弁体と流量調節弁座よりも上流側に流速調節弁体と流速調節弁座を設け、流速調節弁体の移動による流速調節用開口面積を流量調節弁体の移動による流量調節用開口面積よりも小さくすることで、堆積室に流入する流体の流速を速くする。また、その流体を対向配置させた流速調節弁体に衝突させて堆積室の壁面へ導く。そして、流体が流量調節室に入る前に、堆積室の入口を通過した流体に含まれる粒子を流体の流速が速くなることで生じる慣性衝突によって、流速調節弁体や堆積室の壁面へ堆積させることができる。従って、流量調節弁体や流量調節弁座に流体に含まれる粒子などが堆積することを抑制して、流量調節弁体の動作不良や詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の内燃機関の第一実施形態を例示する図である。
【図２】図１に示す本発明の弁装置を例示する図であり、流量調節弁体が大きく開いた状態を示す。
【図３】図２と同様の図であり、流量調節弁体が小さく開いた状態を示す。
【図４】図２と同様の図であり、流量調節弁体が閉じた状態を示す。
【図５】本発明の内燃機関の第二実施形態を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の弁装置及び内燃機関の実施形態について説明する。なお、図２では弁軸の軸方向をｘ方向とする。また、ｘ方向のうちのｘ１方向を弁体が弁座から離間する方向とし、ｘ２方向を弁体が弁座に接触する方向とする。
【００２４】
図１に示すように、第一実施形態のエンジン１０Ａはエンジン本体１１と吸気通路１２と排気通路１３とを備える。吸気通路１２には上流側から順にエアクリーナー１４、ターボチャージャー１５のコンプレッサ１５ａ、インタークーラー１６、吸気スロットル１７、ＥＧＲ通路（排気ガス還流通路）２０の出口が配置される。また、排気通路１３には上流側から順にＥＧＲ通路２０の入口、ターボチャージャー１５のタービン１５ｂ、後処理装置１８が配置される。
【００２５】
ＥＧＲ通路２０は排気通路１３と吸気通路１２とを連通する通路である。また、このＥＧＲ通路２０はＥＧＲクーラー２１とＥＧＲバルブ（弁装置）３０とを備える。
【００２６】
また、このエンジン１０Ａは制御装置１９を備える。制御装置１９は電気回路によってエンジン１０Ａの制御を担当している電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラである。この制御装置１９は、エンジン本体１１における燃料噴射量の制御、吸気スロットル１７の吸気量の制御、及びＥＧＲバルブ３０のＥＧＲ量の制御などを行っている。
【００２７】
ＥＧＲバルブ３０は、エンジン１０Ａから排出された排気ガスを排気通路１３から吸気通路１２に還流させるＥＧＲ通路２０に配置され、図２に示すように、排気ガスが通過する弁箱３１を備える。この弁箱３１はその内部の下流側に配置された流量調節室３２と上流側に配置された堆積室４０とを備える。流量調節室３２には流量調節弁座３３と流量調節弁体３４とが配置される。また、堆積室４０には流速調節弁座４１と流速調節弁体４２と堆積板４３とが配置される。
【００２８】
また、このＥＧＲバルブ３０は弁箱３１内でｘ方向に直動する弁軸３５を備える。加えて、このＥＧＲバルブ３０は流量調節手段として第一移動機構３６を備え、流速調節手段として堆積室４０内に第二移動機構４４を備える。更に、このＥＧＲバルブ３０は全閉防止手段として全閉防止部材４５を備える。そして、流速調節弁座４１、流速調節弁体４２、堆積板４３、流量調節弁座３３、及び流量調節弁体３４が弁箱３１の上流側から下流側に向って弁軸３５に沿って順に配置される。
【００２９】
流量調節弁座３３はｘ１方向に拡径した入口３７を有する。この入口３７の進入面積をＳ１とする。流量調節弁体３４は流量調節室３２内に排気ガスの弁箱３１内での進行方向であるｘ１方向に対して対向配置される。また、この流量調節弁体３４は流量調節弁座３３側がテーパー状に形成され、弁軸３５に固着される。
【００３０】
流速調節弁座４１はｘ１方向に拡径した入口４６を有する。この入口４６の進入面積をＳ２とする。流速調節弁体４２は堆積室４０内に排気ガスの弁箱３１内での進行方向であるｘ１方向に対して対向配置される。また、この流速調節弁体４２は弁軸３５に遊貫され、弁軸３５に沿って移動可能に構成される。堆積板４３は堆積室４０内に排気ガスの弁箱３１内での進行方向であるｘ１方向に対して対向配置される。また、この堆積板４３は弁軸３５に固着される。加えて、この堆積板４３のｘ１方向に対して対向する面積をＳ３とする。
【００３１】
この堆積板４３の対向面積Ｓ３は、流量調節弁座３３の入口３７の面積Ｓ１、及び流速調節弁座４１の入口４６の面積Ｓ２のいずれよりも大きく設定される。これにより、ｘ１方向に見て流速調節弁座４１の入口４６から流量調節弁座３３の入口３７と流量調節弁体３４は堆積板４３に隠れて見えなくなる。
【００３２】
弁軸３５はその軸方向をｘ方向に向けて配置され、仕切板３８によって排気ガスから隔離された第一移動機構３６から流速調節弁座４１に渡って延設される。第一移動機構３６
はモータ３６ａと変換部３６ｂと第一スプリング３６ｃと第一固定板３６ｄとを有する。モータ３６ａは制御装置１９によって制御され、電動で駆動するモータである。変換部３６ｂはモータ３６ａの回転運動を直線運動に変換する装置である。第一スプリング３６ｃは一端が変換部３６ｂに固定され、他端部が第一固定板３６ｄに固定される。第一固定板３６ｄは弁軸３５に固着される。
【００３３】
第二移動機構４４は第二固定板４７と第二スプリング４８とを有する。第二固定板４７は弁軸３５に固着される。第二スプリング４８は一端が第二固定板４７に固定され、他端部が流速調節弁体４２に固定される。
【００３４】
全閉防止部材４５は流速調節弁座４１から排気ガスの進行方向であるｘ１方向に長さＬ０分、突出した突出片である。この全閉防止部材４５は弁軸３５がｘ２方向へ移動したときに、流速調節弁体４２と当接して、流速調節弁体４２が流速調節弁座４１を長さＬ０分離間して、全閉しない役割を有する。
【００３５】
次に、流量調節弁体３４が大きく開いた状態について説明する。なお、ここでは流量調節弁体３４の開度が最大の状態を例にして説明する。
【００３６】
まず、第一移動機構３６のモータ３６ａが駆動し、変換部３６ｂがモータ３６ａの回転運動を直線運動に変換する。次いで、その直線運動により弁軸３５がｘ１方向に移動する。次いで、弁軸３５に固着された流量調節弁体３４が流量調節弁座３３から離間する。このときの弁軸３５の移動量をＬ１とすると、流量調節弁体３４の移動量もＬ１となる。そして、この流量調節弁体３４の移動量Ｌ１に基づいた流量調節用開口面積をＡ１とする。なお、ここでいう流量調節用開口面積Ａ１とは流量調節弁体３４と流量調節弁座３３との間にできる円環状の面積のことをいう。
【００３７】
また、第二移動機構４４の第二固定板４７もｘ１方向に移動する。次いで、第二固定板４７のｘ１方向の移動に伴って第二スプリング４８が伸びる。次いで、第二スプリング４８が伸びきったところで流速調節弁体４２がｘ１方向に移動する。このとき、流速調節弁体４２は弁軸３５に対して弁軸３５に沿ってｘ２方向に移動している。従って、この流速調節弁体４２のｘ１方向への移動量は流量調節弁体３４の移動量Ｌ１よりも短い移動量Ｌ２となる。そして、この流速調節弁体４２の移動量Ｌ２と全閉防止部材４５によって元々開いていた分とに基づいた流速調節用開口面積をＡ２とする。なお、ここでいう流速調節用開口面積Ａ２とは流速調節弁体４２と流速調節弁座４１との間にできる円環状の面積のことをいう。
【００３８】
加えて、全閉防止部材４５により元々開いていた分の流速調節用開口面積をＡ０とし、第二スプリング４８が伸びきって流速調節弁体４２が移動する前は、この流速調節用開口面積Ａ０によって排気ガスは堆積室４０と流量調節室３２とに流入している。
【００３９】
次いで、流速調節弁体４２と流速調節弁座４１とが流速調節用開口面積Ａ２分開口したことで、排気ガスが流速調節弁座４１に形成された入口４６から堆積室４０に流入する。この流速調節用開口面積Ａ２は流量調節用開口面積Ａ１よりも小さくなる。従って、堆積室４０に流入する排気ガスの流速は速くなる。
【００４０】
次いで、排気ガスが流速調節弁体４２に衝突し、流速調節弁体４２の排気ガスの進行方向に対向する面に沿って流れ、堆積室４０の壁面へと導かれる。このとき、排気ガスに含まれる粒子の一部は流速調節弁体４２の対向する面に付着する。次いで、排気ガスが壁面に衝突し、排気ガスの流れる方向が変化する。このとき、排気ガスに含まれる粒子の一部は急速な運動方向の変化について行けずに慣性衝突により堆積室４０の壁面に付着する。
次いで、排気ガスが堆積板４３の排気ガスの進行方向に対向する面に衝突する。このとき、排気ガスに含まれる一部の粒子が堆積板４３の対向する面に付着する。
【００４１】
次いで、排気ガスが流量調節弁座３３に形成された入口３７から流量調節室３２に流入する。このとき、流量調節弁体３４と流量調節弁座３３とが流量調節用開口面積Ａ１分開口したことで、ＥＧＲバルブ３０から流量調節用開口面積Ａ１に基づいた流量の排気ガスが流出する。
【００４２】
次に、図３に示すように、流量調節弁体３４が小さく開いた状態について説明する。ここでは流量調節弁体３４の開度が最小の状態を例にして説明する。
【００４３】
この場合も前述と同様に弁軸３５のｘ１方向の移動に伴って流量調節弁体３４が移動するが、このときの移動量Ｌ３は前述の移動量Ｌ１よりも小さく、流量調節用開口面積Ａ３も流量調節用開口面積Ａ１よりも小さくなる。
【００４４】
このとき、弁軸３５の移動量Ｌ３が小さいため、第二移動機構４４の第二固定板４７もｘ１方向に移動するが、第二スプリング４８が伸びきらずに流速調節弁体４２を付勢する。従って、流速調節弁体４２はｘ１方向には移動しない。このとき、流速調節弁体４２は全閉防止部材４５によって全閉防止部材４５のｘ１方向の突出した長さＬ０分流速調節弁座４１から離間した状態である。つまり、流速調節弁体４２はｘ１方向に移動しなくとも、流速調節弁体４２と流速調節弁座４１との間の流速調節用開口面積は全閉防止部材４５のｘ１方向の突出した長さＬ０に基づいた流速調節用開口面積Ａ０分開口している。
【００４５】
次いで、流速調節弁体４２と流速調節弁座４１とが流速調節用開口面積Ａ０分開口したことで、排気ガスが流速調節弁座４１に形成された入口４６から堆積室４０に流入する。この流速調節用開口面積Ａ０は流量調節用開口面積Ａ３よりも小さくなる。従って、堆積室４０に流入する排気ガスの流速は速くなる。これにより、前述と同様に堆積室４０内に排気ガスに含まれる粒子が堆積する。
【００４６】
次いで、排気ガスが流量調節弁座３３に形成された入口３７から流量調節室３２に流入する。このとき、流量調節弁体３４と流量調節弁座３３とが流量調節用開口面積Ａ３分開口したことで、ＥＧＲバルブ３０から流量調節用開口面積Ａ３に基づいた流量の排気ガスが流出する。
【００４７】
次に、図４に示すように、流量調節弁体３４が閉じた状態について説明する。第一移動機構３６のモータ３６ａの駆動が停止すると、第一スプリング３６ｃが伸び第一固定板３６ｄをｘ２方向へ付勢する。次いで、第一固定板３６ｄのｘ２方向の移動に伴って弁軸３５がｘ２方向へ移動する。そして、弁軸３５の移動に伴って流量調節弁体３４がｘ２方向へ移動して、流量調節弁座３３の入口３７を全閉する。
【００４８】
このとき、流量調節弁体３４が小さく開く状態と同様に、流速調節弁体４２は全閉防止部材４５によって流速調節弁座４１から長さＬ０分だけ離間している。
【００４９】
上記のＥＧＲバルブ３０によれば、流量調節弁体３４を移動して開口面積を流量調節用開口面積Ａ１、Ａ３に調節した際に、流速調節弁体４２の移動による流速調節用開口面積Ａ２、Ａ０を流量調節用開口面積Ａ１、Ａ３よりも小さくすることで、堆積室４０に流入する排気ガスの流速を速くする。また、流速が早くなった排気ガスを排気ガスの弁箱３１内での進行方向であるｘ１方向に対して対向配置させた流速調節弁体４２に衝突させて堆積室４０の壁面へ導く。そして、排気ガスが流量調節室３２に入る前に、流速が速くなることで生じる慣性衝突によって、排気ガスに含まれる粒子を流速調節弁体４２、堆積室４
０の壁面、及び堆積板４３に堆積させる。これにより、排気ガスの流量を調節する流量調節弁体３４や流量調節弁座３３に排気ガスに含まれる粒子などが堆積することを抑制でき、流量調節弁体３４の動作不良や詰まりを防止することができる。
【００５０】
また、上記のＥＧＲバルブ３０によれば、排気ガスを流量調節弁座３３の入口３７から流量調節室３２に流入させる前に、堆積板４３に衝突させて、排気ガスに含まれる粒子を堆積板４３に堆積させることができる。このとき、堆積板４３のｘ１方向に対向する面の面積Ｓ３が流量調節弁座３３の入口３７の面積Ｓ１及び流速調節弁座４１の入口４６の面積Ｓ２のいずれよりも大きくすることで、排気ガスが入口３７に向う際に堆積板４３に衝突し易くなる。なお、流速調節弁座４１の入口４６の面積Ｓ２を流量調節弁座３３の入口３７の面積Ｓ１よりも大きくすることで、より堆積板４３に衝突し易くすることができる。
【００５１】
加えて、上記のＥＧＲバルブ３０によれば、流速調節弁体４２を弁軸３５に遊貫し、その流速調節弁体４２を第二移動機構４４の第二スプリング４８でｘ２方向に付勢して、流速調節弁体４２を流量調節弁体３４と連動して作動させる。これにより、流速調節弁体４２の移動による流速調節用開口面積Ａ２、Ａ０を流量調節弁体３４の移動による流量調節用開口面積Ａ１、Ａ３よりも常に小さくすることができ、堆積室４０に流入する排気ガスの流速を速くすることができる。
【００５２】
更に、上記のＥＧＲバルブ３０によれば、全閉防止部材４５によって、流速調節弁体４２による流速調節弁座４１の入口４６を全閉しないため、流速調節弁体４２の移動の遅れがあっても排気ガスが流れない事態を回避することができる。また、排気ガス中の粒子が流速調節弁体４２や流速調節弁座４１に堆積して流速調節弁体４２の動作不良が起きても、排気ガスが流れない事態を回避することができる。加えて、全閉防止部材４５によって流速が速くなる流速調節用開口面積Ａ０を確保することによって、第二移動機構４４のように流速調節弁体４２を流速調節弁座４１に向って付勢するという単純な構成で常に流速調節弁座４１の入口４６を通過する排気ガスの流速を速くすることができる。
【００５３】
従って、上記のＥＧＲバルブ３０を備えるエンジン１０Ａによれば、ＥＧＲバルブ３０の動作不良や詰まりが防止されることで、ＥＧＲバルブ３０を通過する排気ガスの流量を正確に調節することができる。これにより、エンジン１０Ａの出力性能や排ガス性能の悪化を回避することができる。
【００５４】
上記のＥＧＲバルブ３０は堆積室４０に排気ガス中の粒子が堆積した場合には、ＥＧＲバルブ３０を分解し、堆積室４０を洗浄又は交換する。なお、堆積室４０のみを洗浄又は交換可能に構成してもよい。
【００５５】
図５に示すように、第二実施形態のエンジン１０Ｂは第一実施形態のＥＧＲバルブ３０に代えてＥＧＲ通路２０にＥＧＲバルブ（流量調節弁装置）５０と堆積用バルブ（堆積用弁装置）６０とを備える。
【００５６】
ＥＧＲバルブ５０は弁箱５１に流量調節室５２が形成され、流量調節弁座５３と流量調節弁体５４と流量調節弁軸５５と第一移動機構５６とを備える。流量調節弁座５３には入口５７が形成される。また、第一移動機構５６はモータ５６ａと変換部５６ｂと第一スプリング５６ｃと第一固定板５６ｄとを有する。
【００５７】
堆積用バルブ６０は弁箱６１に堆積室６２が形成され、流速調節弁座６３と流速調節弁体６４と流速調節弁軸６５と第二移動機構６６とを備える。流速調節弁座６３には入口６７が形成される。また、第二移動機構６６はモータ６６ａと変換部６６ｂと第二スプリング６６ｃと第二固定板６６ｄとを有する。
【００５８】
このＥＧＲバルブ５０は第一実施形態の流量調節室３２と同様に動作し、堆積用バルブ６０は第一実施形態の堆積室４０と同様に動作する。
【００５９】
この第二実施形態のエンジン１０Ｂによれば、前述の第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、このエンジン１０Ｂは堆積用バルブ６０に排気ガス中の粒子が堆積した場合に、堆積用バルブ６０のみを分解して、洗浄又は交換すればよい。
【００６０】
なお、上記の実施形態では、上記の実施形態では、トラックなどの車両に搭載されるエンジン１０Ａ、１０Ｂを例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ディーゼルエンジンに限らずに、ガソリンエンジンにも適用可能である。
【００６１】
また、上記の実施形態では、流速調節弁体４２、６４によって流速調節弁座４１、６３を全閉せずに常に開口させる構成として、全閉防止部材４５、６９を備える構成を例に説明した。この全閉防止部材４５、６９は流速調節弁座４１、６３から排気ガスの進行方向に向って突出する突出片に限定されない。例えば、流速調節弁体４２、６４、及び流速調節弁座４１、６３のそれぞれ同じ位置になるように切り欠きを設け、常に排気ガスが通過するように構成してもよい。
【００６２】
また、第一実施形態では、堆積室４０に全閉防止部材４５を備えた構成を例に説明したが、例えば、流量調節弁体３４と流速調節弁体４２とが同時に開閉可能で、且つ流速調節弁体４２と流速調節弁座４１との間の流速調節用開口面積が常に流量調節用開口面積よりも小さくすることができれば、全閉防止部材４５を備える必要はない。
【符号の説明】
【００６３】
１０Ａ、１０Ｂ  エンジン
１２  吸気通路
１３  排気通路
１９  制御装置
２０  ＥＧＲ通路
３０、５０  ＥＧＲバルブ
３１、５１  弁箱
３２、５２  流量調節室
３３、５３  流量調節弁座
３４、５４  流量調節弁体
３５  弁軸
３６、５６  第一移動機構
３７、５７  入口
４０  堆積室
４１  流速調節弁座
４２  流速調節弁体
４３  堆積板
４４  第二移動機構
４５  全閉防止部材
４６  入口
５５  流量調節弁軸
６０  堆積用バルブ
６１  弁箱
６２  堆積室
６３  流速調節弁座
６４  流速調節弁体
６５  流速調節弁軸
６６  第二移動機構
６７  入口
Ａ０、Ａ２  流速調節用開口面積
Ａ１、Ａ３  流量調節用開口面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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