なぜ自動車は電動パワーステアリングラックに切り替わっているのでしょうか?
過去数十年にわたり、自動車業界は多くの大きな変化を経験してきましたが、その一つがステアリングシステムの進化です。従来の油圧パワーステアリングかつてはほとんどの車でこのシステムが標準でした。しかし、技術の進歩と需要の変化に伴い、ますます多くの自動車メーカーが電動パワーステアリングラックを採用し、従来の油圧システムを徐々に廃止しています。
この傾向は偶然ではなく、さまざまな要因によって推進されています。この記事では、自動車業界が従来の油圧ステアリング システムを放棄して電動パワー ステアリング ラックに切り替えている理由について詳しく説明します。
従来の油圧パワーステアリングシステムの限界は何ですか?
1. 機械構造が複雑でメンテナンスコストが高い
従来の油圧パワーステアリングシステムは、油圧ポンプ、油圧シリンダー、ステアリングバルブ、オイルパイプ、オイル貯蔵タンクなどの複数の機械部品に依存しています。油圧ポンプは通常、ベルトを介してエンジンによって駆動され、エンジンの電力を消費して動作します。油圧オイルはシステム内を循環し、圧力によって油圧シリンダーを押し、ステアリングを容易にします。ただし、このシステムの複雑さは一連の問題を引き起こします。
● 高いメンテナンス要件: 油圧システム内の作動油は定期的に交換する必要があり、シールやパイプも老朽化や損傷を受けやすく、作動油が漏れる原因となります。漏れが発生すると、ステアリング性能に影響するだけでなく、環境汚染を引き起こす可能性もあります。これらの問題を修理するには、通常、高い人件費と部品コストがかかります。
● エネルギー効率が低い: 油圧ポンプはエンジンによって直接駆動されるため、車両が直線走行しているときでも油圧ステアリングシステムが常に作動しています。つまり、油圧ステアリングシステムは追加の燃料を消費し、全体的なエネルギー効率が低下します。
2. 設計の柔軟性が限られている
油圧パワーステアリングシステムの設計は比較的固定されており、さまざまなモデルや運転ニーズに適応するのが困難です。油圧システムのレイアウトは、エンジンルームのスペース要件と油圧パイプラインのレイアウトによって制限されるため、ステアリングシステムを設計する際の設計者の柔軟性が低下します。さらに、油圧システムのパワーアシスト効果を正確に制御することが難しく、さまざまな運転条件（高速走行や低速駐車など）に応じて最適なステアリングパワーを提供することが困難です。
3. 不安定なステアリング感覚
油圧式パワーステアリングシステムは、設計においてパワーアシスト効果とステアリングフィールのバランスを取る必要があります。十分なパワーを提供するために、油圧式システムはステアリングフィールの明瞭さをある程度犠牲にすることがよくあります。これにより、ドライバーはステアリングが軽すぎると感じたり、場合によっては直線性が不十分だと感じたりして、運転体験に影響を与える可能性があります。
電動パワーステアリングラックの利点は何ですか?
1. エネルギー効率の向上
電動パワーステアリングラックの大きな利点は、エネルギー効率が高いことです。油圧システムとは異なり、電動パワーステアリングシステムは、ステアリングアシストが必要な場合にのみ電動モーターを作動させてアシストを提供します。電動パワーステアリングシステムは、車両が直線走行しているときやステアリングが不要なときには電力を消費しません。このオンデマンドパワーアシスト設計により、不要なエネルギー消費が大幅に削減され、全体的な燃費が向上します。
2. 設計の柔軟性とモジュール性
電動パワーステアリングラックは電子制御技術を採用しており、設計の柔軟性が高まっています。電動パワーステアリングシステムはエンジンのレイアウトに依存しなくなったため、車両のどの位置にも自由に配置でき、さまざまなモデルのニーズを満たすことができます。このモジュール設計により、メーカーは異なるモデルに同じステアリングシステムを簡単に使用でき、生産コストを削減できます。
さらに、電子制御システムは、さまざまな運転状況に応じてパワーアシスト効果を調整できます。たとえば、低速時には、システムはより強力なパワーアシストを提供して駐車や低速旋回を容易にし、高速時には、システムはパワーアシストを減らしてドライバーの車両制御感覚を高めることができます。このようなインテリジェントな調整機能により、電動パワーステアリングシステムはさまざまな運転シナリオに適応し、より正確なステアリングフィードバックを提供できます。
3. 信頼性とメンテナンスの必要性の低さ
油圧システムと比較すると、電動パワーステアリングラックは機械部品が少なく、摩耗や故障の可能性が低くなります。油圧ポンプ、油圧オイル、関連シールが必要ないため、電動パワーステアリングラックでは油圧オイルの漏れや関連するメンテナンスの問題を回避できます。電動パワーステアリングシステムは電子部品に依存していますが、現代の電子技術の進歩により、これらの部品の信頼性が大幅に向上し、故障率とメンテナンス要件が低減しました。
4. 正確なステアリングコントロール
電動パワーステアリングラックは、センサーと電子制御ユニット（電子制御ユニット）を介してステアリングホイールの回転角度と速度をリアルタイムで監視し、正確なステアリングアシストを提供します。これにより、ドライバーは道路状況をよりよく認識し、運転の安全性と快適性を向上させることができます。さらに、電動パワーステアリングシステムは、車両の他の電子制御システム（ボディ安定制御システムなど）とシームレスに統合され、よりインテリジェントな運転支援機能を実現することもできます。
電動パワーステアリングラックの幅広い応用
電動パワーステアリングラックの利点が徐々に認識されるにつれて、ますます多くの自動車メーカーが自社のモデルに電動パワーステアリングシステムを採用し始めています。これには、小型車やセダンだけでなく、SUV、トラック、高級車など、さまざまなモデルが含まれます。日常の運転でも、激しい制御でも、電動パワーステアリングシステムは、さまざまな消費者のニーズを満たすために、対応するステアリングアシストを提供できます。
第二に、電動パワーステアリングラック自動運転技術の重要な部分となっています。自動運転車では、車両が自律的に操縦できる必要があり、電動パワーステアリングシステムは電子信号を通じてステアリングアシストを制御し、正確な自動ステアリング制御を実現できます。これが、電動パワーステアリングシステムが将来の自動運転車で重要な役割を果たす理由の1つです。
従来の油圧ステアリングシステムが徐々に廃止されつつあるのはなぜでしょうか?
1. 技術の発展による自然消滅
電子技術の継続的な発展に伴い、電動パワーステアリングラックの製造コストは徐々に低下し、その性能と信頼性は継続的に向上しています。この技術の進歩により、電動パワーステアリングシステムは徐々に従来の油圧システムに取って代わるようになりました。過去数十年間、油圧ステアリングシステムは主流でしたが、技術の発展により、最終的には歴史の舞台から徐々に撤退しました。
2. 市場需要の変化
現代の消費者は、自動車に対する要求がますます多様化しており、車両の性能だけでなく、燃費、環境保護、インテリジェンスにも重点を置いています。電動パワーステアリングラックはこれらのニーズをよりよく満たすことができますが、従来の油圧ステアリングシステムはこれらの面で満たすことができないようです。市場の需要の変化は、自動車メーカーによる電動パワーステアリングシステムの広範な採用を直接促進しました。
3. 費用対効果の考慮
電動パワーステアリングラックの初期研究開発コストは高いものの、長期使用コストは比較的低く抑えられます。従来の油圧ステアリングシステムは、特に油圧オイルとシールを頻繁に交換する必要がある場合、メンテナンスコストが高くなります。電動パワーステアリングラックは、メンテナンス要件が少なく、エネルギー効率が高いため、長期的には自動車所有者とメーカーのコストを節約できます。この費用対効果の考慮は、自動車メーカーが電動パワーステアリングシステムを選択する重要な理由の 1 つでもあります。
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