(57)【要約】【課題】高い応答性と高いシール性とを確保した吸気制御弁の構造を有するエンジンの吸気制御装置を提供する。【解決手段】吸気制御弁は、貫通孔（２５ａ）を有すると共に、吸気通路（１２）の下流側と上流側とに移動可能であり、かつ吸気通路（１２）の軸方向に対し垂直に配設される板状の弁体（２５）と、弁体（２５）の上流側への移動範囲を制限する第１制限手段（４１）と、弁体（２５）の下流側への移動範囲を制限する第２制限手段（６１）と、弁体（２５）が前記いずれかの制限手段に制限されているとき弁体（２５）と当接すると共に貫通孔（２５ａ）を面で遮蔽する遮蔽部（２２）とを含んで構成され、遮蔽部（２２）と弁体（２５）とを所定の期間で非当接状態を保持しそれ以外の期間で当接状態とすることにより吸気制御弁の開閉を制御する開閉制御手段（４３、４５、４６、５１）を備える。【選択図】図１
2006112381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の上流の吸気通路に吸気制御弁を配置したエンジンの吸気制御装置において、
前記吸気制御弁は、一部に貫通孔または切り欠きを有すると共に、前記吸気通路の下流側と上流側とに移動可能であり、かつ前記吸気通路の軸方向に対し垂直に配設される板状の弁体と、この弁体の上流側への移動範囲を制限する第１制限手段と、前記弁体の下流側への移動範囲を制限する第２制限手段と、前記弁体が前記いずれかの制限手段に制限されているとき前記弁体と当接すると共に前記貫通孔または切り欠きを面で遮蔽する遮蔽部とを含んで構成され、
前記遮蔽部と前記弁体とを所定の期間で非当接状態としそれ以外の期間で当接状態とすることにより前記吸気制御弁の開閉を制御する開閉制御手段
を備えることを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
【請求項２】
前記遮蔽部は、前記弁体と当接する側に前記吸気通路の軸方向と垂直な平面を有していることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項３】
前記貫通孔は、その中心位置と、前記吸気通路の軸方向中心位置とが同一軸上に位置する略円盤状であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項４】
前記遮蔽部は前記弁体よりも上流側に位置することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項５】
前記弁体の外周に第１の磁性体を配置し、
前記上流側制限手段に前記第１の磁性体と対向して第２の磁性体を配置し、
これら２つの磁性体の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保ち、この当接状態で前記弁体の下流側に発生する負圧と、前記弁体の上流側の圧力との差圧が所定の圧力となったときに前記弁体が前記遮蔽部から離脱するように前記２つの磁性体の間に作用する磁気力を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項６】
前記２つの磁性体の間に作用する磁気力をエンジンの回転速度に応じて設定することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項７】
前記弁体の外周に所定の間隔で第１の永久磁石を配置し、
前記第１制限手段に前記第１の永久磁石と同じ間隔で対向してかつ極性を反対にする第２の永久磁石を配置し、
前記弁体の前記吸気通路の周方向への回転を阻止すると共に、第１制限手段を前記吸気通路の周方向に回動させ得るように構成し、
前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保ち、この当接状態で前記弁体の下流側に発生する負圧と、前記弁体の上流側の圧力との差圧が所定の圧力となったときに前記弁体が前記遮蔽部から離脱するように前記第１の永久磁石に対する前記第２の永久磁石の位相を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項８】
前記第１の永久磁石に対する前記第２の永久磁石の位相をエンジンの回転速度に応じて設定することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項９】
前記弁体の外周に磁性材料からなる磁性リングを配置し、
前記第１制限手段に前記磁性リングと対向する第１の電磁石を配置し、
前記磁性リングと前記第１の電磁石の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保ち、この当接状態で前記弁体の下流側に発生する負圧と、前記弁体の上流側の圧力との差圧が所定の圧力となったときに前記弁体が前記遮蔽部から離脱するように前記第１の電磁石への電流値を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１０】
前記第１の電磁石への電流値をエンジンの回転速度に応じて設定することを特徴とする請求項９に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１１】
前記弁体の外周に磁性材料からなる磁性リングを配置し、
前記第１制限手段に前記磁性リングと対向する第１の電磁石を配置し、
前記磁性リングと前記第１の電磁石の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保つように前記第１の電磁石への電流値を制御し、この当接状態で所定の開時期となったときに前記弁体が前記遮蔽部から離脱するように前記第１の電磁石への電流値を減らす
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１２】
前記第１の電磁石への電流値を減らす時期をエンジンの回転速度に応じて設定することを特徴とする請求項１１に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１３】
前記弁体の外周に所定の間隔で第１の永久磁石を配置し、
前記第１制限手段に前記第１の永久磁石と同じ間隔で対向してかつ極性を反対にする第２の永久磁石を配置し、
前記弁体の前記吸気通路の周方向への回転を阻止すると共に、第１制限手段を前記吸気通路の周方向に回動させ得るように構成し、
前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保つように前記第１の永久磁石に対する前記第２の永久磁石の位相を制御し、この当接状態で所定の開時期となったときに前記弁体が前記遮蔽部から離脱するように前記第１の永久磁石に対する前記第２の永久磁石の位相を変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１４】
前記第１の永久磁石に対する前記第２の永久磁石の位相を変化させる時期をエンジンの回転速度に応じて設定することを特徴とする請求項１３に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１５】
前記開閉制御手段は、全負荷時かつ低回転速度域であるときを除いて、前記吸気制御弁を常時開状態に保持することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１６】
前記弁体の外周に所定の間隔で第１の永久磁石を配置し、
前記第２制限手段に前記第１の永久磁石と同じ間隔で対向してかつ極性を反対にする第３の永久磁石を配置し、
前記弁体の前記吸気通路の周方向への回転を阻止すると共に、第１制限手段を前記吸気通路の周方向に回動させ得るように構成し、
前記第１の永久磁石と前記第３の永久磁石の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保つように前記第１の永久磁石に対する前記第３の永久磁石の位相を制御することによって前記吸気制御弁を常時開状態に保持する
ことを特徴とする請求項１５に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１７】
前記弁体の外周に磁性材料からなる磁性リングを配置し、
前記第２制限手段に前記磁性リングと対向する第２の電磁石を配置し、
前記磁性リングと前記第２の電磁石の間に作用する磁気力で前記遮蔽部と前記弁体とを当接状態に保つように前記第２の電磁石への電流値を制御することによって前記吸気制御弁を常時開状態に保持する
ことを特徴とする請求項１５に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項１８】
前記弁体が樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１から１７までのいずれか一つに記載のエンジンの吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）の吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス過給方式を実用に供したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
このものでは、吸気通路の軸心へと伸びる上下のフレーム部材４６、４８によってウエブ５０が吸気管の中空に位置して設けられ、上方のフレーム部材４６に組み込んだ磁気コイル５２に電流を流している状態では吸気通路上壁に支持される支承ピン４０を支点にして回動する薄い軟鉄板状のフラップ４２がウエブ５０と当接し、また下方のフレーム部材４８に組み込んだ磁気コイル５４に電流を流している状態では吸気通路下壁に支持される支承ピン４０を支点にして回動する薄い軟鉄板状のフラップ４２がウエブ５０と当接し、これら２枚のフラップ４２のウエブ５０との当接によって吸気通路を遮断している。
【０００４】
吸入行程時に吸気弁２０が開いた後に所望のタイミングで上下のフレーム部材４６、４８に組み込んだ磁気コイル５２、５４を流れる電流を遮断すると、２枚のフラップ４２に作用する低圧により２枚のフラップ４２が門のように開放方向に動いて、吸気管内壁に沿う上下の開放コイル３８の磁気フィールドによって捕まれ、かつ吸気管内壁に沿う上下の磁気コア３６にそれぞれのフラップが当接するように引っ張られる。
【０００５】
吸気弁２０が圧縮行程のため閉じると、上下の開放コイル３８への電流負荷が終了され、かつ２枚のフラップ４２は閉鎖ばねの影響を受けて旋回しつつ閉鎖位置へ動く。
【特許文献１】特開２０００-２４８９４６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、パルス過給方式を実現するための吸気制御弁は、高いシール性（気密性）を保つことと、高い応答性を確保するための速い開弁速度が必要とされる。シール性の要求として、バルブ部分の有効通過断面積に対する漏れ面積の割合は、１％未満が望ましいことがシミュレーションの結果から確認されている。一方、吸気制御弁を開く期間は、通常の吸気弁と比較して１０〜４０％程度と短く、わずかな時間内でシリンダ内に十分な新気を供給しなければならない。このため、開弁速度は可能な限り速くなければならないという要求がある。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、各フラップ４２の全体が軟鉄薄板で構成されているために、フラップの質量が大きく決して応答性がよいとはいい難い。
【０００８】
また、フラップはねじりばねや閉鎖ばねによって閉鎖位置にプレロードする構成であるので、バネの破損や劣化の問題がある。
【０００９】
また、吸気管の一部にラバルノズル状の狭窄部２８を有して構成する場合には、この狭窄部の上下内壁に凹部３４を設けて、この凹部３４に磁気コア３６、開放コイル３８を収納する必要があるなど構成が複雑であるため、コスト高を招くおそれがある。
【００１０】
そこで本発明は、高い応答性と高いシール性とを確保した吸気制御弁の構造を有するエンジンの吸気制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、吸気弁（４）の上流の吸気通路（１２）に吸気制御弁（１３）を配置したエンジンの吸気制御装置において、一部に貫通孔（２５ａ）を有すると共に、吸気通路（１２）の下流側と上流側とに移動可能であり、かつ吸気通路（１２）の軸方向に対し垂直に配設される板状の弁体（２５）と、弁体（２５）の上流側への移動範囲を制限する第１制限手段（４１）と、弁体（２５）の下流側への移動範囲を制限する第２制限手段（６１）と、弁体（２５）がいずれかの制限手段（４１、６１）に制限されているとき弁体（２５）と当接すると共に貫通孔（２５ａ）を面で遮蔽する遮蔽部（２２）とを含んで吸気制御弁（１３）を構成し、かつ遮蔽部（２２）と弁体（２５）とを所定の期間で非当接状態としそれ以外の期間で当接状態とすることにより吸気制御弁（１３）の開閉を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、弁体と遮蔽部とが当接して吸気制御弁が閉じたとき、面対面で接触して貫通孔または切り欠きをシールすることが可能となるため、パルス過給に必要とされる高いシール性を確保することが容易となる。
【００１３】
また、本発明によれば、軽量な板材を弁体とすることにより、吸気制御弁が開く速度を高く保つことが可能となり、高応答なパルス過給システムを実現でき、低速回転速度域でのトルクを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明を４サイクル火花点火エンジンに適用した第１実施形態の概略構成図である。本実施形態では４サイクル火花点火エンジンで具体的に説明するが、シリンダ数、吸気弁や排気弁の数、火花点火式か圧縮着火式かどうか、過給機構を有するか否か等については一切問わず、エンジン全般について適用することが可能である。
【００１６】
エンジンには、燃焼室１、燃焼室１に開口する少なくとも一つの吸気ポート２及び少なくとも一つの排気ポート３、吸気ポート２の燃焼室１への開口端を開閉する吸気弁４、排気ポート３の燃焼室１への開口端を開閉する排気弁５、シリンダ６内を上下に往復動するピストン６、燃焼室１に燃料を供給する少なくとも一つの燃料噴射弁８、点火プラグ９を備えている。なお、本実施形態では、吸気ポート２に向けて燃料噴射を行っているが、燃焼室１に直接的に燃料噴射を行う場合であっても構わない。
【００１７】
エンジンの吸気装置は、吸気ポート２の上流に位置するコレクタ１０、エンジンコントローラからの指令を受けて応動するスロットルバルブ１１からなる。
【００１８】
コレクタ１０下流で分岐した吸気通路１２の途中に吸気制御弁１３が気筒別に設けられる。
【００１９】
図２は一つの吸気制御弁１３の概略構成図である。
【００２０】
吸気制御弁１３の円筒状ハウジング１９、２０が、図で左右に所定の間隔を置いて切り離されて配置され、上流側ハウジング１９の上流側と、下流側ハウジング２０の下流側とはそれぞれ吸気通路１２に固定されている。
【００２１】
上流側ハウジング１９の下流端に、流線型状の遮蔽部２２が上流側ハウジング１９の内壁１９ａとの間に流路を残して上流側ハウジング１９の軸心位置に配置され、複数枚の固定フィン２３によって支持されている。また、遮蔽部２２の下流端２２ｂは吸気流れに直交する平面状にそれぞれ形成されている。
【００２２】
フィン２３は、吸気流れを妨げないように遮蔽部２２の周囲に等間隔で吸気流れに沿って設けられ、フィン２３の下流端２３ａも遮蔽部２２の下流端２２ｂと同一の平面上に位置するようにされている。
【００２３】
遮蔽部２２のすぐ下流側には、薄板状の弁体２５が吸気通路１２の流線軸方向に対して直交するように設置されている。弁体２５には中心に所定の径を有する孔２５ａが貫通しており、この貫通孔２５ａの内径は遮蔽部２２の下流端２２ｂの外径よりも狭くされている。このため、弁体２５がコレクタ１０側（図で左側）に平行移動して遮断部下流端２２ｂに当接したとき、貫通孔２６ａの全周が面対面の接触でシールされる。これによって、吸気制御弁１３が閉じられる。また、弁体２５が遮蔽部２２から離脱しシリンダ６方向（図で右方向）に平行移動したとき（吸気制御弁１３が開かれたとき）、吸気は遮蔽部外周２２ａと上流側ハウジング内壁１９ａとの間の隙間を通過し、弁体２５の貫通孔２５ａを経て燃焼室１へと導入される。
【００２４】
上記の遮蔽部２２を構成する素材には防振ゴム等の弾性材料を用いており、かつ、弁体２５を構成する材質には軽量な樹脂材料を用いている。これによって、弁体２５と遮蔽部２２の当接による打音を低減するとともに確実にシール性を保つことができる。
【００２５】
弁体２５の外径は上流側ハウジング１９の外周径よりも少し大きく形成され、その外周に、図３にも示したようにリング状部品２６を備える。このリング状部品２６にはＮ極がコレクタ１０側に、Ｓ極がシリンダ６側に面するように配置された複数個の永久磁石２８が、周方向に一定の間隔で取り付けられている。図３では周方向に合計６個の永久磁石２８が等間隔で配されている。図３は図２において弁体２５をシリンダ６側（右方）からみた図である。
【００２６】
リング状部品２６の上方と下方の２箇所には、図３にも示したように切り欠き部２６ａ、２６ｂが設けられ、上方の切り欠き部２６ａに上方のレール３１が、下方の切り欠き部２６ｂに下方のレール３２がそれぞれはまっている。これによって、弁体２５は切り欠き部２６ａ、２６ｂとレール３１、３２との嵌合を介して、シリンダ６側へと、あるいはその逆のコレクタ１０側へとスライドする。その一方で、吸気通路１２の周方向へと回転することは阻止されている。
【００２７】
上記のレール３１、３２は円筒状のケーシング３３の内周３３ａに吸気流れ方向に沿って固定されている。ケーシング３３は吸気通路１２の外周１２ｂよりもさらに外側にあってエンジンに固定されている。
【００２８】
上流側ハウジング１９の下流端近くの外周１９ｂとケーシング３３との間には、フランジ状の第１環状部品４１を備える。この第１環状部品４１には、上記リング状部品２６に配されている第１の永久磁石２８と対向する位置に第２の永久磁石４３を有している。すなわち、第１環状部品４１の下流側のフランジ部４１ａの下流端４１ｂに、Ｓ極がシリンダ６側にＮ極がコレクタ１０側に面するように配置された複数個の永久磁石４３が、周方向に一定の間隔で、上記弁体２５の外周に配置されている第１の永久磁石２８と対向するように取り付けられている。例えば図４にも示したように、第１の永久磁石２８と同数（６個）の、第２の永久磁石４３が等間隔で配されている。図４も図３と同様、図２において環状部品４１をシリンダ側（右方）からみた図である。
【００２９】
第２の永久磁石４３の下流端は、上流側ハウジング１９の下流端１９ｃと同一の平面上に位置するようにされている。このため、弁体２５がコレクタ１０方向に移動して環状部品４１と当接したとき、第１の永久磁石２８のＮ極と、第２の永久磁石４３のＳ極とが周方向６箇所で引きつけ合い弁体２５が環状部品４１に保持される。
【００３０】
上記の第１環状部品４１は、さらにその内周側と外周側とをそれぞれ軸受４５、４６により上流側ハウジング１９の周方向に回動可能に支持されている。そして、第１環状部品４１を上流側ハウジング１９の周方向に回動させるための駆動機構５１を備えている。駆動機構５１は、ギア５２とモータ５３とから構成され、ギア５２は、第１環状部品４１の上流端近くの外周に形成されている外歯４１ｃと噛み合っている。
【００３１】
このため、第２の永久磁石４３のＳ極と、第１の永久磁石２８のＮ極とが全く対向していない状態まで第１環状部品４１を回動させた状態を初期位置（位相がゼロ）とすれば、この初期位置では第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３との間に磁力は働かない。この初期位置よりモータ５３を駆動して第１環状部品４１（従って永久磁石４３）を図４にも示したように反時計方向に回転すると、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の接触面積が拡大してゆき、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間に働く磁力が大きくなってゆく。そして、第２の永久磁石４３のＳ極と、第１の永久磁石２８のＮ極とが丁度対向する状態で接触面積が最大となり、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間に働く磁力も最大となる。このように、第１の永久磁石２８に対向する第２の永久磁石４３を周囲に配した第１環状部品４１を、上流側ハウジング１９の周方向に回動可能に設けて、第２の永久磁石４３の初期位置からの回動角（つまり位相）を調整可能にすることで、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３との間に働く磁力を可変に制御できる。
【００３２】
一方、下流側ハウジング２０の上流端近くの外周２０ｂとケーシング３３との間にも、フランジ状の第２環状部品６１を備える。この第２環状部品６１には、上記リング状部品２６に配されている第１の永久磁石２８と対向する位置に第３の永久磁石６３を有している。すなわち、第２環状部品６１の上流側のフランジ部６１ａの上流端６１ｂに、Ｎ極がコレクタ１０側にＳ極がシリンダ６側に面するように配置された複数個の永久磁石６３が、周方向に一定の間隔で、上記弁体２５の外周に配置されている第１の永久磁石２８と対向するように取り付けられている。例えば図４に示したのと同様に、第１の永久磁石２８と同数（６個）の、第３の永久磁石６３が等間隔で配されている。
【００３３】
この場合に、第３の永久磁石６３の上流端は、下流側ハウジング２０の上流端２０ｃと同一の平面上に位置するようにされている。このため、弁体２５がシリンダ６側に移動して第２環状部品６１と当接したとき、第１の永久磁石２８のＳ極と、第３の永久磁石６３のＮ極とが周方向６箇所で引きつけ合い弁体２５が第２環状部品６１に保持される。
【００３４】
第２環状部品６１は、さらにその内周側と外周側とをそれぞれ軸受６５、６６により下流側ハウジング２０の周方向に回動可能に支持されている。そして、第２環状部品６１を下流側ハウジング２０の周方向に回動させるための駆動機構７１を備えている。駆動機構７１は、ギア７２とモータ７３とから構成され、ギア７２は、第２環状部品６１の下流端近くの外周に形成されている外歯６１ｃと噛み合っている。
【００３５】
このため、第３の永久磁石６３のＮ極と、第１の永久磁石２８のＳ極とが全く対向していない状態まで第２環状部品６１を回動させた状態を初期位置（位相がゼロ）とすれば、この初期位置では第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３との間に磁力は働かない。この初期位置よりモータ７３を駆動して第２環状部品６１（従って永久磁石６３）を例えば図４に示したのと同様に反時計方向に回転すると、第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３との接触面積が拡大してゆき、第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３の間に働く磁力が大きくなってゆく。そして、第３の永久磁石６３のＮ極と、第１の永久磁石２８のＳ極とが丁度対向する状態で接触面積が最大となり、第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３の間に働く磁力も最大となる。このように、第１の永久磁石２８に対向する第３の永久磁石６３を周囲に配した第２環状部品６１を、下流側ハウジング２０の周方向に回動可能に設けて、第３の永久磁石６３の初期位置からの回動角（つまり位相）を調整可能にすることで、第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３の間に働く磁力を可変に制御できる。
【００３６】
第１環状部品４１は弁体２５のコレクタ１０方向への移動範囲を制限する第１制限手段、第２環状部品６１は弁体２５のシリンダ６方向への移動範囲を制限する第２制限手段としても働いている。
【００３７】
このように吸気制御弁１３を構成したとき、弁体２５が第１環状部品４１に保持されている状態が吸気制御弁１３が閉状態であり、弁体２５が第１環状部品４１から離れた状態が吸気制御弁１３の開状態である。
【００３８】
図１に戻り、エンジンコントローラ１５ではクランク角センサ１６からのエンジン回転速度の信号と、アクセル開度センサ１７からのアクセル開度（負荷相当）の信号とに基づいて、従来装置と同様に、スロットルバルブ１１の開度、燃料噴射弁７からの燃料噴射量、点火プラグ８による火花点火時期を制御する。
【００３９】
こうしたエンジンを前提として、エンジンコントローラ１５ではさらに、運転条件がパルス過給域にあるか否かを判定し、運転条件がパルス過給域にあるときには、吸気制御弁制御１３を用いてパルス過給を行う。図５は横軸にエンジン回転速度を、縦軸にエンジントルクを採った特性で、図５において実線はパルス過給を行わないときのエンジントルクのカーブを示している。ところが、アクセルペダルを最大位置まで踏み込んだ全負荷時（アクセル開度が最大）に低回転速度域でパルス過給を行うと、このときのエンジントルクは破線に示したように拡大し、低回転速度域でのトルクが向上する。
【００４０】
ここで、本発明のパルス過給を図６を参照して説明すると、図６において横軸はクランク角で、最上段には吸気弁リフトを示している。図では、吸気弁４が吸気上死点（ＴＤＣ）よりも手前で開き、吸気下死点（ＢＤＣ）よりも遅れて閉じている。こうした吸気弁４のリフトに対して図６第２段目に示したように吸気制御弁１３を吸気下死点（ＢＤＣ）を挟んで短い期間のみ開くようにする。すなわち、吸気弁４の開く前より吸気制御弁１３を閉状態のまま保持する。
【００４１】
具体的に説明すると吸気行程ではピストン６の下降により、吸気制御弁１３の下流側の吸気ポート２に大気圧よりずっと低い圧力（この低い圧力は大気圧をゼロに採ったとき負の圧力となるので、以下「負圧」という。）が発生している。この負圧から受ける力により弁体２５が開時期θ１の前に第１環状部品４１から離脱してシリンダ６方向に向かうことのないように、第１の永久磁石２８のＮ極と第２の永久磁石４３のＳ極とを対向接触させ、吸気制御弁１３を閉状態に保持させておく。
【００４２】
ここで、吸気制御弁１３の開時期θ１としては、エンジンの回転速度に応じて最適な時期が設定される。この最適な時期と、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態でシリンダ６側に発生する負圧の大きさとは、一対一で対応しており、エンジンの回転速度毎に、この負圧に応じて第１の永久磁石２８のＮ極と第２の永久磁石４３のＳ極とを対向接触している状態での第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間の磁力の大きさを変化させることで、弁体２５が第１環状部品４１より離脱する時期（つまり開時期θ１）を決定することができる。
【００４３】
一方、弁体２５をコレクタ１０側に保持するための第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間に必要な磁力は、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の接触面積を変化させることにより制御することが可能である。つまり、第１環状部品４１を回動させて第２の永久磁石４３の位相を変化させることにより、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の接触面積を変化させ、例えば、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での吸気制御弁１３下流の開時期θ１における負圧が目標負圧より大きい場合には接触面積が増大するように第２の永久磁石４３の位相を変化させ、逆に吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での吸気制御弁１３下流の開時期θ１における負圧が目標負圧より小さい場合には接触面積が減少するように第２の永久磁石４３の位相を変化させることにより、目標負圧の得られる第２の永久磁石４３の位相Ｅ（図６第４段目参照）を決定することができる。
【００４４】
これによって、クランク角が開時期θ１になる前には、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３との間の磁力よりも、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の吸気ポート２の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力のほうが下回っていたものが、クランク角が開時期θ１になったときには、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３との間の磁力よりも、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の吸気ポート２の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力のほうが上回り、弁体２５が独りでに第１環状部品４１より離脱してシリンダ６方向へ移動し吸気制御弁１３が開かれる。
【００４５】
なお、エンジンによって、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態で利用される吸気ポート２の最大の負圧が決定されるため、この最大負圧に応じて、第１の永久磁石２８および第２の永久磁石４３を配置する間隔、幅、第１の永久磁石２８、第２の永久磁石４３の強さおよび個数を選定すればよい。
【００４６】
弁体２５が開時期θ１に第１環状部品４１から離脱すると、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間に作用する磁力が瞬時に低下し（図６第３段目参照）、吸気ポート２の負圧から受ける力によって高速でシリンダ６方向へと移動するため、吸気制御弁１３の開く速度は非常に高くなり、パルス過給に要求される高応答性が確保される。弁体２５の第１環状部品４１からの離脱によって、コレクタ１０方向に振幅の大きな負圧波が伝播し、コレクタ１０で逆位相の正圧波として反射された後、振幅の大きな正圧波としてシリンダ６方向に伝播する。この正圧波が最大となるピーク時を吸気下死点付近で同調させることにより、過給効果が得られる。つまり、シリンダ６内に発生する負圧を駆動力とした圧力脈動を利用することで過給（パルス過給）が行われる。
【００４７】
また、吸気下死点から吸気弁４の閉時期までの間、ピストン６により押し戻される新気により、所定の閉時期θ３に弁体２５が、コレクタ１０方向に押し戻されて遮蔽部２２と接触すると共に、このとき再び第１の永久磁石２８のＮ極と第２の永久磁石４３のＳ極とが対向接触して保持力が働き（図６第３段目参照）、吸気制御弁が閉状態となる。この吸気制御弁１３の開状態より閉状態への移行により吸気ポート２内に押し戻された新気が吸気制御弁１３の下流の吸気ポート２に閉じ込められ、大気圧を超える圧力が保持される。
【００４８】
この場合に、吸気下死点から吸気弁４の閉時期までの間、ピストン６により押し戻される新気により弁体２５をコレクタ１０方向へ押し戻す力が、第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３との間の磁力を、ちょうど閉時期θ３で上回り、弁体２５がコレクタ１０方向に移動するように、第３の永久磁石６３についての位相Ｆ（図６最下段参照）を設定しておく。
【００４９】
その後、次サイクルの吸気弁４と排気弁５がオーバーラップして開いている期間（いわゆるバルブオーバーラップ期間）に、吸気制御弁１３の下流の吸気ポート２に保持されていた、大気圧を超える圧力を有する新気が燃焼室１へ向けて流れ、燃焼室１内の既燃ガスの掃気効率が上がって耐ノック性能がよくなるためトルクが向上する。
【００５０】
このとき、吸気制御弁１３下流の負圧がどうなるかを示したのが図２４である。吸気制御弁１３が開時期θ１に開く直前に目標負圧が得られているため、吸気制御弁１３が開いた後、吸気制御弁１３下流の圧力が大気圧を一気に超えて立ち上がり吸気弁閉時期ＩＶＣに大きな正圧が得られていることがわかる。
【００５１】
一方、全負荷時かつ低回転速度域であるときを除いた運転域、つまりパルス過給を行わない運転域においては、吸気制御弁１３を開状態に保持するため、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の接触面積を減少させて両者間に働く磁力を低下させ、弁体２５が吸気から受ける力により第１環状部品４１から離脱する位相Ｂ（図６第４段目参照）まで第２の永久磁石４３を回動させる。また、第３の永久磁石６３が第１の永久磁石２８と対向接触して両者間が磁力で保持される位相Ｃ（図６最下段参照）まで第３の永久磁石６３を回動させる。これによって吸気行程中の吸気の流れにより、弁体２５がシリンダ６方向へ移動し、第１の永久磁石２８のＳ極と第３の永久磁石６３のＮ極とが対向接触することにより、弁体２５が第２環状部品６１に保持され、吸気制御弁１３が常時、開状態を保つ。
【００５２】
ここで、図６第４段目において、第２の永久磁石４３についての上記位相Ｂは第１の永久磁石２８との接触面積がゼロ（つまり初期位置）であるときとし、第２の永久磁石４３についての位相Ａは第１の永久磁石２８との接触面積が最大となるときとする。かつ、モータ５３への非通電状態で第２の永久磁石４３が初期状態にあり、モータ５３への通電状態で第２の永久磁石４３が位相Ｂより位相Ａへと変化し、通電より非通電へと切り換えると、第２の永久磁石４３が位相Ａより位相Ｂへ戻るものとする。
【００５３】
同様にして、図６最下段において、第３の永久磁石６３についての位相Ｄは第１の永久磁石２８との接触面積がゼロ（つまり初期位置）であるときとし、第３の永久磁石６３についての上記位相Ｃは第１の永久磁石２８との接触面積が最大となるときとする。かつ、モータ７３への非通電状態で第３の永久磁石６３が初期状態にあり、モータ７３への通電状態で第３の永久磁石６３が位相Ｄより位相Ｃへと変化し、通電より非通電へと切り換えると、第３の永久磁石６３が位相Ｃより位相Ｄへ戻るものとする。
【００５４】
エンジンコントローラ１５で行われるこの第２、第３の永久磁石４３、６３の位相制御を以下のフローチャートに基づいて詳述する。
【００５５】
図７は位相Ｅを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００５６】
ステップ１では１サイクルが終了したか否かをみる。１サイクルは図２１で後述するように、クランク角で７２０°区間である。１サイクルが終了していなければステップ２に進み算出済みフラグをみる。算出済みフラグは後述するステップ５で位相Ｅを算出したとき１となるフラグである（ステップ６参照）。当初は算出済みフラグ＝０であるので、ステップ３でアクセルセンサ１７により検出されるアクセル開度、エンジンの回転速度Ｎを読み込む。エンジンの回転速度Ｎはクランク角センサ１６からの信号に基づいて算出している。
【００５７】
ステップ４ではアクセル開度と回転速度から定まる運転条件が、パルス過給域であるか否かを判定する。パルス過給域は、全負荷時（アクセル開度が最大）かつ低回転速度域である。パルス過給域でない場合にはそのまま今回の処理を終了する。
【００５８】
パルス過給域である場合にはステップ４よりステップ５へ進み、エンジンの回転速度Ｎから図８を内容とするテーブルを検索することにより、第２の永久磁石４３についての位相Ｅを算出する。
【００５９】
図８に示すように第２の永久磁石４３についての位相Ｅは、回転速度Ｎが高くなるほど第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の接触面積が小さくなるようにする値である。位相Ｅを回転速度Ｎが高くなるほど第１の永久磁石２８との接触面積が小さくなるようにしているのは、後述する図１９の特性とした理由と同様の理由からである。すなわち、図２４において、吸気弁閉時期ＩＶＣはクランク角で予め決まっており、かつ吸気制御弁１３の開時期θ１より吸気弁閉時期ＩＶＣまでの実時間はエンジン回転速度Ｎに関係なく一定である。一方、開時期θ１より吸気弁閉時期ＩＶＣまでに要する時間は、低回転速度のときより高回転速度のときのほうが短くなるので、高回転速度のときのほうが低回転速度のときより吸気制御弁１３を早めに開かないと、上記の実時間を確保できなくなる。そこで、高回転速度のときには低回転速度のときより第１の永久磁石２８との接触面積を小さくして開時期θ１を進角させる必要があるためである。
【００６０】
これで今サイクルにおいて位相Ｅの算出済みとなるので、ステップ６で算出済みフラグ＝１とする。
【００６１】
次回に今サイクルが終了しておらずかつ算出済みフラグ＝１であるときにはそのまま今回の処理を終了する。やがて、今サイクルが終了すればステップ１よりステップ７に進み、次サイクルに備えて算出済みフラグ＝０とする。
【００６２】
このようにして、１サイクル１回だけ第２の永久磁石４３についての位相Ｅが算出される。
【００６３】
図９は第２、第３の永久磁石４３、６３の位相を制御するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００６４】
ステップ１１ではパルス過給域か否かをみる。パルス過給域でないときにはステップ１２、１３に進み、第２の永久磁石４３が位相Ｂとなるようにモータ５３を非通電とし、第３の永久磁石６３が位相Ｃとなるようにモータ７３に通電する。このとき弁体２５は吸気の流れによりシリンダ６方向へ移動し、弁体２５の外周に配置された第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３とが対向接触し、両者に働く磁力により弁体２５が第２環状部品６１に確実に保持され、吸気制御弁１３は開状態となる。
【００６５】
パルス過給域であるときにはステップ１１よりステップ１４に進み第２の永久磁石４３についての位相Ｅ（図７のステップ５ですでに算出されている）を読み込む。ステップ１５、１６では第２の永久磁石４３が位相Ｅとなるようにモータ５３を制御し、第３の永久磁石６３が位相Ｆとなるようにモータ７３を制御する。
【００６６】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００６７】
本実施形態（請求項１に記載の発明）では、吸気制御弁１３が、貫通孔２５ａを有すると共に、吸気通路１２の下流側と上流側とに移動可能であり、かつ吸気通路１２の軸方向に対し垂直に配設される板状の弁体２５と、弁体２５のコレクタ１０側（上流側）への移動範囲を制限する第１環状部品４１（第１制限手段）と、弁体２５のシリンダ６側（下流側）への移動範囲を制限する第２環状部品６１（第２制限手段）と、弁体２５が第１環状部品４１に制限されているとき弁体２５と当接すると共に貫通孔２５ａを面で遮蔽する遮蔽部２２とを含んで構成され、遮蔽部２２と弁体２５とを所定の期間で、つまり吸気下死点付近の（吸気下死点を挟んだ）所定の期間でだけ、非当接状態としそれ以外の期間で当接状態とすることにより吸気制御弁１３の開閉を制御する開閉制御手段（第２の永久磁石４３、軸受４５、４６、駆動機構５１）を備えている。
【００６８】
本実施形態によれば、弁体２５と遮蔽部２２とが当接して吸気制御弁１３が閉じたとき、面対面で接触して貫通孔１２ａをシールすることが可能となるため、パルス過給に必要とされる高いシール性を確保することが容易となる。また、本実施形態によれば、軽量な板材を弁体２５とすることにより、吸気制御弁１３が開く速度を高く保つことが可能となり、高応答なパルス過給システムを実現でき、低回転速度域でのトルクを向上できる。
【００６９】
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、貫通孔２５ａが、その中心位置と、吸気通路１２の軸方向中心位置とが同一軸上に位置する略円盤状であるので、弁体２５と遮蔽部２２とが当接した状態において、吸気制御弁１３下流の負圧により弁体２５がシリンダ６方向へと引っ張られる力を受ける際やシリンダ６から逆流してくる新気を保持している際のいずれにおいても、均一な荷重により高いシール性を保つことが可能になると共に、弁体２５がシリンダ６方向やコレクタ１０方向へ移動するときの偏り、引っかかりを防止できる。
【００７０】
本実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、遮蔽部２２が、弁体２５よりもコレクタ１０側（上流側）に位置するので、弁体２５と遮断部２２との当接状態が解除されたとき、弁体２５は、遮断部２２との当接状態で吸気行程後半において生じるシリンダ６側の負圧により引かれてシリンダ６方向に移動する。これにより、吸気制御弁１３の開く速度が十分大きく保たれ、高応答なパルス過給システムを実現可能となる。
【００７１】
本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、弁体２５の外周に所定の間隔で第１の永久磁石２８を配置し、第１環状部品４１（第１制限手段）に第１の永久磁石２８と同じ間隔で対向してかつ極性が反対の第２の永久磁石４３を配置し、弁体２５の吸気通路１２の周方向への回転を阻止すると共に、第１環状部品４１（第１制限手段）を吸気通路１２の周方向に回動させ得るように構成し、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保ち、この当接状態で弁体２５の下流側に発生する負圧と、弁体２５の上流側の圧力との差圧が目標圧力（所定の圧力）となったときに弁体２５が遮蔽部２２から離脱するように第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相を制御するので、第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相によって吸気制御弁１３の開時期を制御することが可能となり、このため、運転条件に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【００７２】
本実施形態（請求項８に記載の発明）によれば、第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相をエンジンの回転速度Ｎに応じて設定するので、エンジンの回転速度に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【００７３】
本実施形態（請求項１５に記載の発明）によれば、前記開閉制御手段が、全負荷時かつ低回転速度域であるときを除いて、吸気制御弁１３を常時開状態に保持するので、エンジンの高速回転速度域等において、通気抵抗を確実に低減し、弁体２５と環状部品４１、６１（第１制限手段、第２制限手段）との接触に起因する打音を防止できる。
【００７４】
本実施形態（請求項１６に記載の発明）によれば、弁体２５の外周に所定の間隔で第１の永久磁石２８を配置し、第２環状部品６１（第２制限手段）に第１の永久磁石２８と同じ間隔で対向してかつ極性を反対にする第３の永久磁石６３を配置し、弁体２５の吸気通路１２の周方向への回転を阻止すると共に、第１環状部品４１（第１制限手段）を吸気通路１２の周方向に回動させ得るように構成し、第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保つように第１の永久磁石２８に対する第３の永久磁石６３の位相を制御することによって吸気制御弁１３を常時開状態に保持するので、パルス過給を行わない場合に弁体２５を第２環状部品６１（第２制限手段）に確実に保持できる。
【００７５】
本実施形態（請求項１８に記載の発明）によれば、弁体２５が樹脂材料で形成されているので、弁体２５が軽量となり、吸気制御弁１３の応答速度が向上すると共に、弁体全体が磁化してしまうことを防止し、確実な吸気制御弁１３の作動を保証することができる。
【００７６】
図１０は第２実施形態の１つの吸気制御弁１３の概略構成図で、第１実施形態の図２と置き換わるものである。図２と同一部分には同一番号を付している。
【００７７】
第１実施形態では、弁体２５外周のリング状部品２６に第１の永久磁石２８を、これに対向して環状部品４１、６１のフランジ部４１ｂ、６１ｂに第２、第３の永久磁石４３、６３を設けたために第１の永久磁石２８と、第２、第３の永久磁石４３、６３との間に働く磁力を調整するには環状部品４１、６１をハウジング１９、２０の周方向に回動可能に構成する必要があったが、第３実施形態は、永久磁石に代えて電磁石とすることで、環状部品４１、６１の回動のための機構を不要としたものである。具体的に説明すると、弁体２５の外周には、リング状部品２６及び第１の永久磁石２８に代えて、鉄系の磁性材料からなる磁性リング８１が図１１にも示したように固定される。
【００７８】
また、第１環状部品４１のフランジ部下端４１ｂには、第２の永久磁石４３に代えて、リング状の第１の電磁石８２が図１２にも示したように、同様にして第２環状部品６１のフランジ部上端６１ｂに、永久磁石６３に代えて、リング状の第２の電磁石８３が固定される。
【００７９】
ただし、第１の電磁石８２の下端８２ａは、上流側ハウジング１９の下端１９ｃと同一平面上に位置するように、また、第２の電磁石８３の上端８３ａは、下流側ハウジング２０の上端２０ｃと同一平面上に位置するようにされている。
【００８０】
なお、第１実施形態で軸受４５、４６、６５、６６のあったところには、軸受に代えてシムが挿入され、環状部品４１、６１はハウジング１９、２０の周方向に回動し得ない。
【００８１】
図１３は第２実施形態の作用を示す波形図で、第１実施形態の図６に対応させている。第２実施形態では吸気制御弁１３の開時期θ１は、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での第１の電磁石８２への電流の大きさにより制御される。例えば、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態で第１の電磁石８２に通電する電流値を大きくなる側に変化させた場合には、磁性リング８１と第１の電磁石８２との間に作用する電磁力が大きくなり、この逆に吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態で第１の電磁石８２に通電する電流値を小さくなる側に変化させた場合には、磁性リング８１と第１の電磁石８２との間に作用する電磁力が小さくなる。従って、この電磁力の大きさを、第１実施形態と同様に制御することにより、吸気制御弁１３の開時期θ１を最適に制御することが可能となる。
【００８２】
すなわち、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力と、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の吸気ポート２の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力とのバランスにより、吸気制御弁１３が開くかどうかが定まる。そして、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力は、エンジン回転速度で決まる。従って、ある回転速度で最適な開時期θ１になったときに、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力よりも、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の吸気ポート２の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力のほうが上回るように、第１の電磁石８２に通電する電流値ＩＥ（図１３第４段目参照）を定めるのである。
【００８３】
これによって、開時期θ１になる前には、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力よりも、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の吸気ポート２の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力のほうが下回っていたものが、クランク角θが開時期θ１になったときには、磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力よりも、吸気制御弁１３を閉状態に保持させた状態での弁体２５下流の吸気ポート２の負圧により弁体２５がシリンダ６側に引っ張られる力のほうが上回り、弁体２５が独りでに第１環状部品４１より離脱してシリンダ６方向へ移動し吸気制御弁１３が開かれる。
【００８４】
弁体２５が開時期θ１に第１環状部品４１から離脱すると、磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力が瞬時に低下し（図１３第３段目参照）、吸気ポート２の負圧から受ける力によって高速でシリンダ６方向へと移動するため、吸気制御弁１３の開く速度は非常に高くなり、パルス過給に要求される高応答性が確保される。弁体２５の第１環状部品４１からの離脱によって、コレクタ１０方向に振幅の大きな負圧波が伝播し、コレクタ１０で逆位相の正圧波として反射された後、振幅の大きな正圧波としてシリンダ６方向に伝播する。この正圧波が最大となるピーク時を吸気下死点付近で同調させることにより、過給効果が得られる。つまり、シリンダ６内に発生する負圧を駆動力とした圧力脈動を利用することで過給（パルス過給）が行われる。
【００８５】
また、吸気下死点から吸気弁４の閉時期までの間、ピストン６により押し戻される新気により、所定の閉時期θ３に弁体２５がコレクタ１０方向に押し戻されて遮蔽部２２と接触すると共に、このとき再び磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力により保持力が働き（図１３第３段目参照）、吸気制御弁１３が閉状態となる。この作用により吸気ポート２内に押し戻された新気が吸気制御弁１３の下流の吸気ポート２に閉じ込められ、大気圧を超える圧力が保持される。
【００８６】
この場合に、吸気下死点から吸気弁４の閉時期までの間、ピストン６により押し戻される新気により弁体２５をコレクタ１０方向へ押し戻す力が、磁性リング８１と第２の電磁石８３との間の電磁力を、ちょうど閉時期θ３で上回り、弁体２５がコレクタ１０方向に移動するように、第２の電磁石８３への電流値ＩＦ（図１３最下段参照）を設定しておく。
【００８７】
その後、次サイクルの吸気弁４と排気弁５がオーバーラップして開いている期間（バルブオーバーラップ期間）に、吸気制御弁１３の下流の吸気ポート２に保持されていた、大気圧を超える圧力を有する新気が燃焼室１へ向けて流れ、燃焼室１内の既燃ガスの掃気効率が上がって耐ノック性能がよくなるためトルクが向上する。
【００８８】
一方、全負荷時かつ低回転速度域であるときを除いた運転域、つまりパルス過給を行わない運転域においては、吸気制御弁１３を開状態に保持するため、磁性リング８１と第１の電磁石８２との間の電磁力を低下させ、弁体２５が吸気から受ける力により第１環状部品４１から離脱する電流値ＩＢ（図１３第４段目参照）まで第１の電磁石８２への電流値を減少させる。また、第２の電磁石８３が磁性リング８１と対向接触して両者間が電磁力で保持される電流値ＩＣ（図１３最下段参照）まで第２の電磁石８３への電流値を増大させる。これによって吸気行程中の吸気の流れにより、弁体２５がシリンダ６方向へ移動し、磁性リング８１と第２の電磁石８３とが対向接触することにより、弁体２５が第２環状部品６１に保持され、吸気制御弁１３が常時、開状態を保つ。
【００８９】
ここで、図１３第４段目において、第１の電磁石８２についての上記電流値ＩＢはゼロ、第１の電磁石８２についての電流値ＩＡは最大電流とする。つまり、第１の電磁石８２への通電を遮断（非通電）すると電流値ＩＢはゼロとなり、第１の電磁石８２に通電すると、電流値ＩＡとしては最大電流が流れるものとする。同様にして、図１３最下段において、第２の電磁石８３についての電流値ＩＤはゼロ、第２の電磁石８３についての上記電流値ＩＣは最大電流とする。つまり、第２の電磁石８３への通電を遮断（非通電）すると電流値ＩＤはゼロとなり、第２の電磁石８３に通電すると、電流値ＩＣとしては最大電流が流れるものとする。
【００９０】
また、吸気下死点から吸気弁４の閉時期までの間、ピストン６により押し戻される新気により弁体２５をコレクタ１０方向に押し戻す力が、磁性リング８１と第２の電磁石８３との間の電磁力を、ちょうど閉時期θ３で上回り、弁体２５がコレクタ１０方向に移動するように、第２の電磁石８３への電流値ＩＦ（図１３最下段参照）を設定しておく。
【００９１】
図１４、図１６のフローチャートは第２実施形態で、第１実施形態の図７、図９と置き換わるものである。図１４、図１６において図７、図９と同一部分には同一のステップ番号をつけている。
【００９２】
まず図１４は第１の電磁石８２への電流値ＩＥを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。第１実施形態と相違する部分を主に説明すると、図１４においてステップ８ではエンジン回転速度Ｎから図１５を内容とするテーブルを検索することにより、第１の電磁石８２についての電流値ＩＥを算出する。
【００９３】
図１５に示すように第１の電磁石８２についての電流値ＩＥは、回転速度Ｎが高くなるほど小さくなる値である。電流値ＩＥを回転速度Ｎが高くなるほど小さくなるようにするのは、後述する図１９の特性とした理由と同様の理由からである。すなわち、図２４において、吸気弁閉時期ＩＶＣはクランク角で予め決まっており、かつ吸気制御弁１３の開時期θ１より吸気弁閉時期ＩＶＣまでの実時間はエンジン回転速度Ｎに関係なく一定である。一方、開時期θ１より吸気弁閉時期ＩＶＣまでに要する時間は、低回転速度のときより高回転速度のときのほうが短くなるので、高回転速度のときのほうが低回転速度のときより吸気制御弁１３を早めに開かないと、上記の実時間を確保できなくなる。そこで、高回転速度のときには低回転速度のときより電流値ＩＥを小さくし磁性リング８１と第１の電磁石８２との間に働く電磁力を弱めて開時期θ１ｂを進角させる必要があるためである。
【００９４】
図１６は第１、第２の電磁石８２、８３への電流値を制御するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。第１実施形態と相違する部分を主に説明すると、図１６においてパルス域でないときにはステップ１１よりステップ２１、２２に進み、第１の電磁石８２を非通電とし、第２の電磁石８３に電流値ＩＣを流す。このとき、弁体２５は吸気の流れによりシリンダ６方向へ移動し、弁体２５の外周に配置された磁性リング８１と第２の電磁石８３とが接触し、両者に働く電磁力により弁体が２５が第２環状部品６１に確実に保持され、吸気制御弁１３は開状態となる。
【００９５】
パルス過給域であるときにはステップ１１よりステップ２３に進み第１の電磁石８２についての電流値ＩＥ（図１４のステップ８ですでに算出されている）を読み込む。ステップ２４、２５では第１の電磁石８２に電流値ＩＥを流し、第２の電磁石８３に電流値ＩＦを流す。
【００９６】
このように、第２実施形態（請求項９に記載の発明）によれば、弁体２５の外周に磁性材料からなる磁性リング８１を配置し、第１環状部品４１（第１制限手段）に磁性リング８１と対向する第１の電磁石８２を配置し、磁性リング８１と第１の電磁石８２の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保ち、この当接状態で弁体２５の下流側に発生する負圧と、弁体２５の上流側の圧力との差圧が目標圧力（所定の圧力）となったときに弁体２５が遮蔽部２２から離脱するように第１の電磁石８２への電流値を制御するので、第１の電磁石８２への電流値によって吸気制御弁１３の開時期を制御することが可能となり、このため、運転条件に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【００９７】
第２実施形態（請求項１０に記載の発明）によれば、第１の電磁石８２への電流値をエンジンの回転速度に応じて設定するので、エンジンの回転速度に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【００９８】
図１７は第３実施形態の作用を示す波形図で、第２実施形態の図１３に対応させている。第３実施形態は、第２実施形態と第１、第２の電磁石８２、８３の電流制御の方法のみが異なっている。第２実施形態では、パルス過給域においてエンジン回転速度が変化しない限り常に、第１の電磁石８２を一定の電流値ＩＥに保たせることによって、また第２の電磁石８３も一定の電流値ＩＦを保たせることによって、吸気制御弁１３を開閉したが、第３実施形態においては、開時期θ１に第１の電磁石８２への電流を電流値ＩＡより電流値ＩＢへと切換え（図１７第４段目参照）、また閉時期θ３に第２の電磁石８３を電流値ＩＣより電流値ＩＤへと切換える（図１７最下段の実線参照）ことによって、第２実施形態と同様に吸気制御弁１３を開閉するものである。
【００９９】
図１８、図２０のフローチャートは第３実施形態で、第２実施形態の図１４、図１６と置き換わるものである。図１８、図２０において図１４、図１６と同一部分には同一のステップ番号をつけている。
【０１００】
まず図１８は開時期θ１を算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。第２実施形態と相違する部分を主に説明すると、図１６においてステップ９ではエンジン回転速度Ｎから図１９を内容とするテーブルを検索することにより、開時期θ１を算出する。
【０１０１】
図３３に示すように吸気制御弁１３の開時期θ１は、回転速度Ｎが高くなるほど進角側に移る値である。開時期θ１が回転速度Ｎが高くなるほど進角側に移るのは、次の理由からである。図２４において、吸気弁閉時期ＩＶＣはクランク角で予め決まっており、かつ吸気制御弁１３の開時期θ１より吸気弁閉時期ＩＶＣまでの実時間はエンジン回転速度Ｎに関係なく一定である。一方、開時期θ１より吸気弁閉時期ＩＶＣまでに要する時間は、低回転速度のときより高回転速度のときのほうが短くなる。ということは、高回転速度のときのほうが低回転速度のときより吸気制御弁１３を早めに開かないと、上記の実時間を確保できなくなる。そこで、高回転速度のときには低回転速度のときより開時期θ１を進角側に移す必要があるためである。
【０１０２】
図２０は第１、第２の電磁石８２、８３への電流値を制御するためのもので、クランク角１°毎に実行する。ここで、第２の電磁石８２、８３への電流値の制御は気筒毎に、かつ４気筒エンジンであれば図２１に示したようにクランク角で７２０°を一周期（１サイクル）として繰り返し実行する。この場合に、クランク角θは基準位置を起点として遅角側に計測するものとする。
【０１０３】
第２実施形態と相違する部分を主に説明すると、図２０においてパルス過給域であるときにはステップ１１よりステップ３１に進み、クランク角θ（初期値はゼロ）を１°だけインクリメントして現在のクランク角θを算出する。ステップ３２では開時期θ１（図１８のステップ９ですでに算出されている）を読み込む。
【０１０４】
ステップ３３、３４、３５では現在のクランク角θと開時期θ１、所定の時期θ２、閉時期θ３を比較する。現在のクランク角θが開時期θ１より小さいときにはステップ３６、３７に進み、第１の電磁石８２に電流値ＩＡを流し、第２の電磁石８３を非通電とする。このとき、吸気制御弁１３は閉状態である。
【０１０５】
現在のクランク角θが開時期θ１以上となりかつ所定の時期θ２より小さいときにはステップ３３、３４よりステップ３８、３９に進み、第１の電磁石８２を非通電状態とし、また第２の電磁石８３に電流値ＩＣを流す。これによって弁体２５は、第１環状部品４１より離脱し、負圧から受ける力によって高速でシリンダ６方向へと移動する。そして、弁体２５の外周に配置された磁性リング８１と第２の電磁石８３とが接触し、両者に働く電磁力により弁体２５が第２環状部品６１に確実に保持され、吸気制御弁１３は開状態となる。
【０１０６】
現在のクランク角θが開時期θ２以上となりかつ閉時期θ３より小さいときにはステップ３３、３４、３５よりステップ４０、４１に進み、第２の電磁石８３への電流値ＩＣを保ったまま、第１の電磁石８２に電流値ＩＡを流す。この状態では吸気制御弁１３は開状態のままである。
【０１０７】
現在のクランク角θが閉時期θ３以上となればステップ３３、３４、３５よりステップ４２、４３に進み、第１の電磁石８２への電流値ＩＡは保ったまま、第２の電磁石８３を非通電状態とする。これによって、ピストン６により押し戻される新気により、弁体２５がコレクタ１０方向に押し戻されて、再び磁性リング８１と第１の電磁石８２とが接触して保持力が働き、吸気制御弁１３が閉状態となる。この作用により吸気ポート２内に押し戻された新気が閉じ込められ、大気圧を超える圧力が保持される。
【０１０８】
そして、その後、次サイクルのバルブオーバーラップ期間に、この吸気ポート２に保持されていた、大気圧を超える圧力を有する新気が燃焼室１へ向けて勢いよく流れ、燃焼室１内の既燃ガスの掃気効率が上がって耐ノック性能がよくなるためトルクが向上する。
【０１０９】
このように、第３実施形態（請求項１１に記載の発明）によれば、弁体２５の外周に磁性材料からなる磁性リング８１を配置し、第１環状部品４１（第１制限手段）に磁性リング８１と対向する電磁石８２を配置し、磁性リング８１と第１の電磁石８２の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保つように第１の電磁石８２への電流値を制御し、この当接状態で所定の開時期となったときに弁体２５が遮蔽部２２から離脱するように第１の電磁石８２への電流値をゼロにする（減らす）ので、第１の電磁石８２への電流値を減らす時期によって吸気制御弁１３の開時期を制御することが可能となり、このため、シリンダ６側に発生する負圧を利用して、最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【０１１０】
第３実施形態（請求項１２に記載の発明）によれば、第１の電磁石８２への電流値を減らす時期をエンジンの回転速度に応じて設定するので、エンジンの回転速度に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【０１１１】
第３実施形態（請求項１７に記載の発明）によれば、弁体２５の外周に磁性材料からなる磁性リング８１を配置し、第２環状部品６１（第２制限手段）に磁性リング８１と対向する第２の電磁石８３を配置し、磁性リング８１と第２の電磁石８３の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保つように第２の電磁石８３への電流値を制御することによって吸気制御弁１３を常時開状態に保持するので、パルス過給を行わない場合に弁体２５を第２環状部品６１（第２制限手段）に確実に保持することができる。
【０１１２】
図２２は第４実施形態の作用を示す波形図で、第１実施形態の図６に対応させている。第４実施形態は、第１実施形態と第２、第３の永久磁石４３、６３の位相制御の方法のみが異なっている。第１施形態では、パルス過給域においてエンジン回転速度が変化しない限り常に、第２の永久磁石４３を一定の位相Ｅに保たせることによって、また第３の永久磁石６３も一定の位相Ｆを保たせることによって、吸気制御弁１３を開閉したが、第４実施形態においては、開時期θ１に第２の永久磁石４３の位相を位相Ａより位相Ｂへと切換え（図２２第４段目参照）、また閉時期θ３に第３の永久磁石６３の位相を位相Ｃより位相Ｄへと切換える（図２２最下段の実線参照）ことによって、第１実施形態と同様に吸気制御弁１３を開閉するものである。
【０１１３】
図２３は第４実施形態の第２、第３の永久磁石４３、６３の各位相を制御するためのもので、クランク角１°毎に実行する。図２３において第１実施形態の図９、第３実施形態の図２０と同一部分には同一のステップ番号をつけている。
【０１１４】
第３実施形態と相違する部分を主に説明すると、現在のクランク角θが開時期θ１より小さいときにはステップ３３よりステップ５１、５２に進み、第２の永久磁石４３が位相Ａとなるようにモータ５３に通電し、第３の永久磁石６３が位相Ｄとなるようにモータ７３を非通電とする。このとき、吸気制御弁１３は閉状態である。
【０１１５】
現在のクランク角θが開時期θ１以上となりかつ所定の時期θ２より小さいときにはステップ３３、３４よりステップ５３、５４に進み、第２の永久磁石４３が位相Ｂとなるようにモータ５３を通電より非通電へと、また第３の永久磁石６３が位相Ｃとなるようにモータ７３を非通電より通電へと切換える。これによって弁体２５は、第１環状部品４１より離脱し、負圧から受ける力によって高速でシリンダ６方向へと移動する。そして、弁体２５の外周に配置された第１の永久磁石２８と第３の永久磁石６３とが対向接触し、両者に働く磁力により弁体２５が確実に保持され、吸気制御弁１３は開状態となる。
【０１１６】
現在のクランク角θが開時期θ２以上となりかつ閉時期θ３より小さいときにはステップ３３、３４、３５よりステップ５５、５６に進み、第２の永久磁石４３が位相Ａとなるようにモータ７３は通電状態を保ったまま、第３の永久磁石６３が位相Ｃとなるようにモータ５３を非通電より通電へと切換える。この状態では吸気制御弁１３は開状態のままである。
【０１１７】
現在のクランク角θが閉時期θ３以上となればステップ３３、３４、３５よりステップ５７、５８に進み、第２の永久磁石４３が位相Ａとなるようにモータ５３は通電状態を保ったまま、第３の永久磁石６３が位相Ｄとなるようにモータ７３を通電より非通電へと切換える。これによって、ピストン６により押し戻される新気により、弁体２５が第２環状部品６３より離脱しコレクタ１０方向に押し戻されて、再び第１の永久磁石２８のＮ極と第２の永久磁石４３のＳ極とが対向接触して保持力が働き、吸気制御弁１３が閉状態となる。この作用により吸気ポート２内に押し戻された新気が閉じ込められ、大気圧を超える圧力が保持される。
【０１１８】
そして、その後、次サイクルのバルブオーバーラップ期間に、この吸気ポート２に保持されていた、大気圧を超える圧力を有する新気が燃焼室１へ向けて勢いよく流れ、燃焼室１内の既燃ガスの掃気効率が上がって耐ノック性能がよくなる。
【０１１９】
このように、第４実施形態（請求項１３に記載の発明）によれば、弁体２５の外周に所定の間隔で第１の永久磁石２８を配置し、第１環状部品４１（第１制限手段）に第１の永久磁石２８と同じ間隔で対向してかつ極性を反対にする第２の永久磁石４３を配置し、弁体２５の吸気通路１２の周方向への回転を阻止すると共に、第１環状部品４１（第１制限手段）を吸気通路１２の周方向に回動させ得るように構成し、第１の永久磁石２８と第２の永久磁石４３の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保つように第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相を制御し、この当接状態で所定の開時期θ１となったときに弁体２５が遮蔽部２２から離脱するように第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相を位相Ａより位相Ｂへと変化させる
ので、第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相を変化させる時期によって吸気制御弁１３の開時期を制御することが可能となり、このため、シリンダ６側に発生する負圧を利用して、最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【０１２０】
第４実施形態（請求項１４に記載の発明）によれば、第１の永久磁石２８に対する第２の永久磁石４３の位相を変化させる時期をエンジンの回転速度に応じて設定するので、エンジンの回転速度に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【０１２１】
実施形態の他、弁体２５の外周に第１の磁性体を配置し、第１環状部品４１（第１制限手段）に前記第１の磁性体と対向して第２の磁性体を配置し、これら２つの磁性体の間に作用する磁気力で遮蔽部２２と弁体２５とを当接状態に保ち、この当接状態で弁体２５の下流側に発生する負圧と、弁体２５の上流側の圧力との差圧が目標圧力（所定の圧力）となったときに弁体２５が遮蔽部２２から離脱するように前記２つの磁性体の間に作用する磁気力を制御するように構成してもかまわない（請求項５に記載の発明）。請求項５に記載の発明によれば、２つの磁性体の間に作用する磁気力によって吸気制御弁１３の開時期を制御することが可能となり、このため、運転条件に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【０１２２】
この場合に、前記２つの磁性体の間の磁気力をエンジンの回転速度に応じて設定することで（請求項６に記載の発明）、エンジンの回転速度に応じた最適な時期に確実に吸気制御弁１３を開くことができる。
【０１２３】
実施形態では、弁体２５の外形が略円盤状である場合で説明したが、これに限られるものでなく矩形や楕円状でもかまわない。貫通孔２５ａに限られず、例えば弁体の外周の一部を切り欠いたものでもかまわない。ただし、その場合は、切り欠た部分に対応した位置に遮蔽部を設け、遮蔽部と弁体とが当接したとき面対面で切り欠き部がシールされるように接触力を分布させればよい。
【０１２４】
実施形態では、弁体２５が第１環状部品４１（第１制限手段）に制限されているとき遮蔽部２２が弁体２５と当接すると共に貫通孔２５ａを面で遮蔽する場合で説明したが、弁体２５が第２制限手段に制限されているとき遮蔽部が弁体と当接すると共に貫通孔を面で遮蔽するようにしてもかまわない。
【０１２５】
実施形態では、遮蔽部２２が弁体２５よりも上流側に位置する場合で説明したが、遮蔽部が弁体よりも下流側に位置するようにしてもかまわない。
【０１２６】
請求項１に記載の開閉制御手段の機能は、図９のステップ１５、１６により果たされている。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態のシステム構成図。
【図２】第１実施形態の吸気制御弁の概略構成図。
【図３】第１実施形態の弁体の概略構成図。
【図４】第１実施形態の第１環状部品の概略構成図。
【図５】パルス過給による効果を説明する領域図。
【図６】第１実施形態の作用を説明するための波形図。
【図７】第１実施形態の第２の永久磁石についての位相Ｅの算出を説明するためのフローチャート。
【図８】第１実施形態の第２の永久磁石についての位相Ｅの特性図。
【図９】第１実施形態の第２、第３の永久磁石の位相制御を説明するためのフローチャート。
【図１０】第２実施形態の吸気制御弁の概略構成図。
【図１１】第２実施形態の弁体の概略構成図。
【図１２】第２実施形態の第１環状部品の概略構成図。
【図１３】第２実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１４】第２実施形態の第１の電磁石についての電流値ＩＥの算出を説明するためのフローチャート。
【図１５】第２実施形態の第１の電磁石についての電流値ＩＥの特性図。
【図１６】第２実施形態の第１、第２の電磁石の電流制御を説明するためのフローチャート。
【図１７】第３実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１８】第３実施形態の開時期の算出を説明するためのフローチャート。
【図１９】第３実施形態の開時期の特性図。
【図２０】第３実施形態の第１、第２の電磁石の電流制御を説明するためのフローチャート。
【図２１】第３実施形態の制御周期を説明するための波形図。
【図２２】第４実施形態の作用を説明するための波形図。
【図２３】第４実施形態の第２、第３の永久磁石の位相制御を説明するためのフローチャート。
【図２４】吸気制御弁下流の圧力の変化を示す波形図。
【符号の説明】
【０１２８】
２  吸気ポート
３  吸気弁
６  シリンダ
１０  コレクタ
１２  吸気通路
１３  吸気制御弁
１５  エンジンコントローラ
２２  遮蔽部
２５  弁体
２５ａ  貫通孔
２８  第１の永久磁石
４１  第１環状部品（第１制限手段）
４３  第２の永久磁石
５３  モータ
６１  第２環状部品（第２制限手段）
６３  第３の永久磁石
７３  モータ
８１  磁性リング
８２  第１の電磁石
８３  第２の電磁石
【図１】
2006112381.tif 000003
【図２】
2006112381.tif 000004
【図３】
2006112381.tif 000005
【図４】
2006112381.tif 000006
【図５】
2006112381.tif 000007
【図６】
2006112381.tif 000008
【図７】
2006112381.tif 000009
【図８】
2006112381.tif 000010
【図９】
2006112381.tif 000011
【図１０】
2006112381.tif 000012
【図１１】
2006112381.tif 000013
【図１２】
2006112381.tif 000014
【図１３】
2006112381.tif 000015
【図１４】
2006112381.tif 000016
【図１５】
2006112381.tif 000017
【図１６】
2006112381.tif 000018
【図１７】
2006112381.tif 000019
【図１８】
2006112381.tif 000020
【図１９】
2006112381.tif 000021
【図２０】
2006112381.tif 000022
【図２１】
2006112381.tif 000023
【図２２】
2006112381.tif 000024
【図２３】
2006112381.tif 000025
【図２４】
2006112381.tif 000026