パワーステアリングの仕組み｜油圧・電動油圧・EPSの違いと点検

車には、ハンドルを軽く回せるようにする「パワーステアリング」という仕組みがあります。これがマジで優れもので、なければ車庫入れはちょっとした筋トレに早変わり。駐車場に車を入れるだけで、腕を鍛えることになります。

今回は、そんな運転手の腕を救うパワステの仕組みと、油圧式・電動油圧式・電動式（EPS）の違いをやさしく解説します。

油圧式・電動油圧式・電動式は、力の伝え方が違う

パワーステアリング、短くパワステは、ハンドルを切るための力を補助する装置です。運転手が動かそうとする向きに、オイルの圧力やモーターの力を加え、少ない力で操作しやすくします。

油圧式は、ポンプが作るオイルの圧力を使います。電動式は、モーターで操舵を助けます。どちらもタイヤを勝手に軽くするのではなく、車輪の向きを変える仕組みに、補助する力を足しているんですね。

• 油圧式：一般的にはエンジンでポンプを駆動し、油圧でハンドル操作を補助します。
• 電動油圧式：モーターで油圧ポンプを駆動します。最終的に操舵を助けるのは油圧です。
• 電動式（EPS）：モーターの力を減速機などを介して軸やラックへ伝えます。操舵補助用の油圧回路は使いません。

油圧式は、圧力差でピストンを押す

油圧式では、ポンプがオイルを送り、バルブがその行き先を切り替えます。そして、オイルの圧力でピストンを押し、ハンドルを回す力を手伝います。エンジンでポンプを回すものでは、ベルトなどで回転を受け取ります。液をためるタンクと、送り戻しする配管も必要です。

ハンドルを回すと、向きと力に応じて弁が液の道を変えます。例えばラック式では、ハンドルの操作で左右へ動く棒、ラックの動きを助けます。筒の中のピストンの両側へ油を送り、片側を強く押すことで、ラックを動かす力を加えます。どちらを加圧するかは配置で違うので、図を全車へ当てはめることはできません。

中立では液が戻る道を確保し、操作したら必要な力を作ります。Boschの油圧式ステアリング解説も、回転する弁で道を切り替え、圧力でピストンを動かす仕組みを説明しています。乗用と商用では、細部が違います。

エンジンで回すポンプは、エンジンが止まると普通には動かせません。補助も変わります。物理的に回せても、いつもの軽さで安全に操作できるとは限りません。

電動油圧式は、モーターでポンプを回す

電動油圧式は、油で助ける部分を残し、ポンプだけをモーターで回します。エンジン回転に直接頼らず、必要に合わせて動かせます。

それでも液、ホース、シールは残るので、漏れも起きます。またエンジン停止中に必ず働くわけではなく、電源の状態と車の制御で決まります。

EPSは、センサーで確かめてモーターで助ける

EPSはElectric Power Steeringの略です。モーターでハンドル操作を助けます。その補助量は、下の流れで決めます。

1. トルクセンサーが、運転者がハンドルへ加えている力の向きと大きさを検出します。
2. 制御装置が、操舵力や車速などの情報から必要なアシスト量を決めます。
3. モーターを駆動し、減速機などを通じて操舵機構に補助力を加えます。

トルクセンサーは、軸をねじろうとする力を測ります。角度を見る舵角センサーとは別です。何を、どこで測るかは車ごとに違います。

調整で、低速は軽く、高速は適度な手応えにしやすくなります。車線維持の支援と連携するものもありますが、EPS付きだから自動運転ではありません。装備と説明書で、支援の範囲と運転手の役割を確認します。

構造とハンドルの手応えの関係は、電動パワステと油圧パワステの違い｜構造と操舵感の関係で詳しく解説しています。

モーターの力を加える場所にも違いがある

• コラムアシスト：車室内のコラム側に補助力を加えます。エンジンルームの配置に制約を受けにくい構成です。
• ピニオンアシスト：ステアリングギヤのピニオン側を補助します。別のピニオンをアシスト専用に使うデュアルピニオン方式もあります。
• ラックアシスト：ボールねじなどを用いてラックへ力を加えます。ラックと並行にモーターを置く構成などがあります。

ジェイテクトのデュアルピニオンEPSは、運転手側と補助側のピニオンを分け、大きさと力を両立する例です。どれが一番かは名前だけで決まらず、車の重さ、必要な力、置く場所、制御で選びます。

急に重くなったら、無理に走り続けない

ハンドルが重い原因は、タイヤの空気不足、油圧、電源、センサー、機械部分など、いろいろです。感触だけでポンプやモーターと決めることはできません。

急に操舵が重くなったときの確認は、ハンドルが急に重くなった｜パワステとタイヤの関係で詳しく解説しています。

EPSには、止まったまま長く回すと、過熱を防ぐため補助を弱める車もあります。トヨタGR 86の取扱説明書の説明がその例です。ただ、急に重くなった理由を、全部それで済ませることはできません。

走行中に重くなる、引っ掛かる、車線を保てないなら、安全な場所へ止まり、支援を頼みます。走りながら電源を切って直そうとしないでください。警告と説明書を確認し、続く症状や警告は点検を頼みます。

点検する場所は、自分の車の方式で確かめる

油圧式と電動油圧式は、指定の液と量の測り方に従います。減ったら、足すだけでなく漏れも調べます。似た色の油や、指定のない添加剤を入れず、説明書や整備工場の案内を確認します。

EPSに補助用フルードの交換はありませんが、機械と電気は点検します。普段はタイヤの指定空気圧を確認し、感触が変わったら伝えましょう。

ハンドルの軽さと、使うエネルギーを分けて考える

強く助ければ手は軽く回せますが、その力を作るにはエネルギーが必要です。エンジンの油圧ポンプは、直進中も油を回したり、機械がこすれたりする分を使います。

EPSは、必要な力に合わせて電流を変えられます。ただ、電気を使わないわけではありません。止まったタイヤの向きを変えるのは負担が大きく、温度の保護が働く車もあります。

軽さ、路面を感じる手応え、戻り方は、別々に見る項目です。方式名だけで感触を決めず、制御と機械の組み合わせとして考えます。

よくある疑問

EPSにパワステフルードを補充する？

EPSには、補助のための油圧フルードはありません。電動油圧式にはあるので、車の方式を確認します。

ハンドルが重くなったら必ずポンプの故障？

ポンプ以外に、空気圧、機械、電源、制御、保護作動も候補です。急な変化は、点検で確かめます。

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参考資料

• ジェイテクト「ステアリング」
• Bosch「Servocom」
• ジェイテクト「デュアルピニオンタイプEPS」
• トヨタ GR 86 2022.05の例「運転を補助する装置」
• ミシュラン「ドライブ中、ハンドリングの異常に気づいた時の対処方法」