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Aug 10, 2023

ホイール＆パワーステアリング

1956 年当時、シボレー ベル エアやフォード フェアレーンの直径 20 インチのステアリング ホイールは、車輪を操縦するためのてこの力となっていました。 しかし、特にハンドルを切るのが困難でした。

1956 年当時、シボレー ベル エアやフォード フェアレーンの直径 20 インチのステアリング ホイールは、車輪を操縦するためのてこの力となっていました。 ただ、特に停車時のハンドルの切りにくさはありました。 ハンドルを切るには、当時のトラック運転手に神から与えられたある程度の上半身の強さが必要でした。

サギノーの再循環ボール ステアリング ギアが 1940 年のキャデラックに導入されたとき、機械的な利点はもう少しありましたが、車両が停止しているときにハンドルを回すのは依然として困難でした。 当時の自動車メーカーが、特に郊外に住む新興主婦向けに、より多くの車を販売しようとするなら、ステアリングやシフトチェンジがより簡単になる必要がありました。 高級車であるキャデラック、リンカーン、クライスラーは、オプションおよび標準装備リストにパワーステアリングを追加していましたが、依然としてディーラーのショールームで最も高価な車でした。

1960 年代の初めまでに、パワーステアリングはすべてのアメリカ製車両のオプションまたは標準装備になりました。 1960 年代後半から 1970 年代前半にかけて、大きなステアリング ホイールは依然としてステアリング コラムを飾っていました。 ステアリングホイールの直径が大きいため、パワーステアリングは高速での入力に対して非常に敏感になりました。 入力感度を下げるため、ステアリングホイールの直径を小さくしました。 現在のほとんどの車両には 14 インチまたは 15 インチのステアリングホイールが付いています。

パワーステアリングの時代従来のパワーステアリングシステムには 2 つのタイプがあります。 1 つ目のタイプは、ドラグリンクとシャーシに取り付けられた油圧シリンダーを使用します。 タイロッドエンドの代わりにドラッグリンクの端にコントロールバルブが取り付けられ、バルブアクチュエータはテーパーシャフトによってピットマンアームに接続されています。

2 番目のタイプは、ステアリング ギアの一体部分である油圧シリンダーを使用し、ステアリング シャフトにある再循環ボール ナットに接続されています。 ロータリーコントロールバルブはステアリングシャフトの一部であるトーションバーに接続されています。 ラックアンドピニオンステアリングギアの油圧シリンダーはラックギアの一部であり、コントロールバルブはトーションバーによってステアリングシャフトに接続されています。 これらすべてのタイプのパワー ステアリングでは、ポンプが流体を制御バルブに送ります。 制御バルブは、油圧シリンダへの加圧流と油圧シリンダからの加圧流を開きます。

コントロールバルブは、ピットマンアームまたはステアリングシャフトからの入力に直接応答します。 制御バルブの作動は、アシストが最も必要な低速の車両速度に合わせた入力に基づいて行われます。 この構成により、高速走行時のステアリングの感度が向上します。 1980年代になると、高速感度を下げる方法としてポンプからシリンダーまでの流れを変えるという方法が使われ始めました。 この制御システムは電子可変オリフィス（EVO）と呼ばれます。

EVOバルブはパワーステアリングポンプ出口に取り付けられています。 このバルブは電子コントローラーを使用して、バルブのソレノイド コイルに磁場の変化を生成します。 オリフィスバルブに取り付けられたバルブピンはソレノイドコイル内に伸びています。 ソレノイド コイルによって生成される磁界がピンをコイルに引き込みます。 この引っ張り動作により、バルブを通る流れが調整されます。 バルブとコントローラはラックアンドピニオンおよび従来のシステムで使用できます。

電子コントローラーは、パルス幅変調 (PWM) 電圧をソレノイド コイルに送信することにより、ソレノイド コイル内の磁場を変化させます。 コントローラは、コントローラに入力された車速とステアリングホイールの位置に基づいて操舵力を調整します。 車速入力は通常、エンジン制御モジュール (ECM) から取得されます。

ステアリングホイールの位置は、ハンドホイール速度センサー (HWSS) から取得されます。 ステアリングホイールが回転する速度を測定し、コントローラーに可変アナログ電圧信号を生成します。 信号は高電圧から低電圧に変化し、ステアリングホイールを 180 度回転させると高電圧に戻ります。 車速とステアリングホイールの回転速度の組み合わせにより、コントローラーからソレノイドコイルへの PWM 信号が生成され、アシスト量が変化します。