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 「可変バルブリフト機構は、動力性能の向上に加えて燃費向上に大きく貢献する技術。今後3年間で市場は十数倍に拡大する」。こう語るのは、今年4月より可変バルブリフト機構用モータの量産を開始した北芝電機の取締役社長の吉田民憲氏である。可変バルブリフト機構は、従来、スロットルバルブで調整していたエンジンへの吸入空気量を、エンジン上部の吸気バルブのリフト量を変化させることにより調整する機構である。エンジンの吸入空気量をエンジン直前の吸気バルブで直接制御するため、動力性能ならびに燃費を向上させることができる。北芝電機が今回開発した可変バルブ機構用モータは、今年より発売の量産車に採用されている。吉田氏に、可変バルブ機構用モータの開発経緯、特長、市場環境および車載用モータ技術などについて聞いた。

 自動車エンジンの可変バルブ機構用モータの本格量産化を今年より開始しました。可変バルブ機構に北芝電機が開発したモータとどう使われていますか。

 可変バルブ機構とは、エンジン吸気バルブのリフト量を変化させることによりエンジンへの吸入空気量を調整する機構です。通常のエンジンはエンジンへの吸入空気量を調整するためにスロットルバルブの開閉を行いますが、可変バルブ機構はさらにこれをエンジン吸気バルブのリフト量を変化させることで行います。エンジン燃焼室上部にある吸気バルブを直接変化させるため、吸気抵抗の減少や吸入空気量制御のレスポンス向上につながり、その結果、動力性能および燃費を向上させることができます。今回、当社のモータが採用された可変バルブ機構は、バルブリフト量の調整をマイコンとモータを使用して電子制御を行います。これにより、バルブリフト量の連続的な調整が可能になり、運転状態に応じてエンジンに最適な吸入空気量を得ることができます。

 今回開発した可変バルブ機構用のモータには、どんな特長がありますか。

図◎北芝電機が開発した可変バルブ機構用モータ
図◎北芝電機が開発した可変バルブ機構用モータ (画像のクリックで拡大)

 可変バルブ機構用モータは、エンジンに直接取り付けられます。そのため、熱や振動など高い環境性能が求められます。耐熱性は200度、耐振動性では30G以上が求められます。さらに、運転状態に応じて、素早くバルブリフト量を調整できるための応答性も重要です。粉塵や水などがモータ内部に浸入しないように高い機密防水性も必要です。そして、このような使用環境にも対応できる耐久性が求められます。

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