パワーステアリングは、自動車に装備されている機械装置であり、ドライバーがハンドルを切るために必要な操舵力を増強することで車両を操縦し、車両が低速で曲がったり操縦したりするのを容易にします。
油圧または電動アクチュエータは、ステアリングメカニズムに制御されたエネルギーを追加するため、ドライバーは、通常の速度で運転するときに操舵輪を回す労力を減らし、車両が停止または低速で移動するときに車輪を回すのに必要な物理的労力を大幅に減らすことができます。
パワーステアリングは、操舵輪に作用する力の人工的なフィードバックを提供するように設計することもできます。
車用の油圧パワーステアリングシステムは、サーボシステムの一部である油圧シリンダーであるアクチュエーターを介してステアリングの力を増強します。これらのシステムは、ステアリングホイールとホイールを操縦するリンケージの間に直接機械的な接続があります。
これは、パワーステアリングシステムの障害（努力を増強するため）により、手動の努力のみを使用して車両を操縦できることを意味します。
電動パワーステアリングシステムは、油圧システムの代わりに電気モーターを使用して支援を提供します。油圧タイプと同様に、アクチュエータ（この場合はモーター）への電力は、残りのパワーステアリングシステムによって制御されます。
他のパワーステアリングシステムには、ステアリングリンケージへの直接の機械的接続はありません。彼らは電力を必要とします。機械的な接続がないこの種のシステムは、航空の「フライバイワイヤ」との類推により、「ドライブバイワイヤ」または「ステアバイワイヤ」と呼ばれることもあります。
この文脈では、「ワイヤー」とは、細いワイヤーロープの機械的制御ケーブルではなく、電力とデータを運ぶ電気ケーブルを指します。
生産車に取り付けられた最初のパワーステアリングシステムは1951年のクライスラーインペリアルでデビューし、競争はすぐにそれに続きました。
パワーステアリングは、ドライバーがより少ない労力と快適さで大型車両を操縦できることを明らかにしただけでなく、エンジニアがステアリング応答を改善することもできました。これは、ドライバーがホイールを回したときに車の方向が変わる速さです。
パワーアシストが利用可能になる前は、車のステアリングシステムは、タイトなターンを交渉したり駐車したりするのにホイールを何度も回す必要があるように調整されていました。
この遅いギアリングにより、ドライバーは前輪を操縦するために必要な高い労力に対してより多くの力を発揮しました。しかし、パワーステアリングの登場により、エンジニアはステアリング比を速くすることができました。
新しいシステムによって追加の操舵力が相殺される可能性があるため、前輪の角度がどれだけ変化するかに対して、ハンドルをどれだけ回す必要があるか。実際、それは単なるオフセット以上のものでした。車のステアリングはほとんど楽になりました。
パワーステアリングシステムは、中間の電気または油圧装置を使用して、車両の前輪を左右に操舵するために必要な労力を軽減します。ドライバーがステアリングホイールを介して加える力を倍増させ、車両のスムーズで迅速な方向転換を実現します。
パワーステアリングシステムは、いくつかの機械部品に依存しています。パワーステアリングシステムは、より簡単な操作性と車両のより優れた制御を提供するように機能し、運転をさらに楽にします。ステアリングアシストシステムまたはSASと呼ばれることもあります。それがなければ、ステアリングは物理的に精力的で実行が困難になります。
パワーステアリングシステムは、油圧式、電動式、またはその2つの組み合わせのいずれかです。車両のステアリングには、前輪を左または右に同期して回転させることが含まれます。これは、さまざまなギアシステムの助けを借りて達成されます。 2つの主要なステアリングギアシステムは、ラックアンドピニオンと再循環ボールステアリングギアです。
パワーステアリングシステムは、中間の電気または油圧装置を使用して、車両の前輪を左右に操舵するために必要な労力を軽減します。ドライバーがステアリングホイールを介して加える力を倍増させ、車両のスムーズで迅速な方向転換を実現します。
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油圧パワーステアリングシステムは、油圧システムを使用して、ステアリングホイールの入力に加えられた力を車両のステアリングされた（通常は前輪の）ロードホイールに掛けることによって機能します。油圧は通常、車両のエンジンによって駆動される発電機またはロータリーベーンポンプから発生します。
複動式油圧シリンダーがステアリングギアに力を加え、ステアリングギアがロードホイールを操舵します。ステアリングホイールはバルブを操作してシリンダーへの流れを制御します。
ドライバーがステアリングホイールとコラムに加えるトルクが大きいほど、バルブがシリンダーに通過できる流体が多くなるため、ホイールを操縦するためにより多くの力が加えられます。
電動パワーステアリング（EPS）またはモーター駆動パワーステアリング（MDPS）は、油圧システムではなく電気モーターを使用して、車両のドライバーを支援します。
センサーがステアリングコラムの位置とトルクを検出し、コンピューターモジュールがステアリングギアまたはステアリングコラムに接続されたモーターを介して補助トルクを適用します。これにより、運転条件に応じてさまざまな量の支援を適用できます。
したがって、エンジニアは、可変レートおよび可変ダンピングサスペンションシステムに合わせてステアリングギアの応答を調整し、各車両の乗り心地、ハンドリング、およびステアリングを最適化できます。
フィアットグループの車では、2つの異なるアシストカーブを切り替える「CITY」という名前のボタンを使用してアシストの量を調整できますが、他のほとんどのEPSシステムには可変アシストがあります。これらは、車両が減速するにつれてより多くの支援を提供し、より速い速度ではより少なくなります。
パワーステアリングシステムの種類は次のとおりです。
3つのパワーステアリングシステムはすべて同じ重要な機能を実行しますが、実行方法が異なります。油圧システムは機械的にポンプで送られる高圧流体を使用し、電気油圧システムは電気モーターを使用して流体に圧力をかけ、電気システムは電気モーターとセンサーを使用します。
最終結果は同じです：あなたはすべての条件の下でハンドルを簡単に回すことができます。完全電動パワーステアリングシステムは、ガロンあたり約1マイルを節約し、メンテナンスが少なくて済み、油圧システムよりも信頼性が高くなります。
このシステムは、パワーステアリングポンプから供給される加圧パワーステアリング液を使用して、ステアリングの労力を軽減します。エンジン駆動のアクセサリドライブまたはサーペンタインベルトがポンプをオンにし、高圧ホースを介して高圧パワーステアリングフルードをパワーステアリングギアコントロールバルブの入力側に送ります。
コントロールバルブに作用する高圧は、前輪を回すときにドライバーを支援します。パワーステアリングフルードはリザーバーに蓄えられます。液体がステアリングギアからはるかに低い圧力で戻るとき、リザーバー内の適切な液体レベルが維持されます。
油圧パワーステアリングシステムは、流体を継続的にポンプし、エンジン速度の影響を受けやすく、毎分高回転数が高圧出力に等しく、毎分低回転数が低圧出力に等しくなります。パワーステアリングポンプは、一定の圧力を維持するために、バイパスバルブを使用して、エンジン速度に関係なく一定の圧力を維持します。
これらのシステムは、エンジン駆動のアクセサリドライブやサーペンタインベルトの代わりに、ブラシレス電動モーターを使用して油圧パワーステアリングポンプを駆動します。
このシステムは、従来の油圧式パワーステアリングシステムと同じように動作し、同じ感触を提供します。
このシステムは、システムから油圧と加圧流体を排除します。ドライバーがハンドルを回すと、ステアリングギアまたはステアリングコラムに接続されたブラシレス双方向永久磁石モーターが前輪を回転させます。センサーは、ステアリングホイールがどちらの方向に回されているかを検出して、ステアリングギアの正しい方向への移動を支援します。
どのようなシステムを使用していても、パワーステアリングは、ドライバーがホイールを回したときにのみステアリングギアに作用します。
油圧パワーステアリングシステムは複雑で重く、メンテナンスが必要で、多くのスペースを占有します。電動パワーステアリングはかなり少ない部品を使用します。
ステアリング角度とステアリングトルクセンサーに加えて、高度なソフトウェアを使用して、エンジニアはアシストの量を調整できますが、さまざまな運転条件に対してさまざまなロードフィール特性を再現することで、ドライバーに対するステアリングの感触も調整できます。また、油圧式パワーステアリングは、電動式パワーステアリングよりも90％多くのエンジン出力を使用します。
電動パワーステアリングシステムは、エンジンからの消費電力が大幅に少ないため、燃費が大幅に向上し、テールパイプの排出量が削減されます。また、エンジンからドライブプーリーとベルトを取り外すと、摩耗が減少します。これにより、エンジンの寿命が延び、費用のかかる修理を減らすことができます。
パワーステアリングの利点は次のとおりです。
パワーステアリングの欠点は次のとおりです