Elektryczne wspomaganie kierownicy (EPS)

Elektryczne wspomaganie kierownicy, czyli EPS, to układ wspomagania, który do zmniejszenia siły potrzebnej kierowcy przy obracaniu kierownicą wykorzystuje silnik elektryczny zamiast pompy hydraulicznej napędzanej przez silnik spalinowy. Stało się standardowym rozwiązaniem w nowoczesnych samochodach, wypierając układy hydrauliczne, które dominowały przez dziesięciolecia. Zmianę napędziły wymagania dotyczące niższego zużycia paliwa, prostszej zabudowy, a przede wszystkim możliwości zintegrowania układu kierowniczego z elektronicznymi systemami wspomagania kierowcy i jazdy automatycznej, których klienci oczekują coraz częściej.

W układzie EPS czujniki mierzą moment obrotowy przykładany przez kierowcę do kierownicy oraz kąt skrętu i przekazują te informacje do elektronicznej jednostki sterującej. Jednostka oblicza, jak duże wspomaganie jest potrzebne, i nakazuje jego dostarczenie silnikowi elektrycznemu. Wspomaganie z silnika przykładane jest albo do kolumny kierowniczej, w układach z napędem na kolumnie spotykanych w mniejszych autach, albo bezpośrednio do przekładni kierowniczej za pośrednictwem zębnika lub osobnej przekładni, w mocniejszych konstrukcjach z napędem na listwie stosowanych w cięższych i bardziej sportowych pojazdach. Znana przekładnia zębatkowa nadal zamienia ten wysiłek na ruch boczny obracający koła.

Przewaga w sprawności jest wyraźna. Pompa hydrauliczna jest napędzana paskiem i dlatego nieustannie pobiera moc z silnika, nawet gdy auto jedzie na wprost i wspomaganie nie jest potrzebne. Silnik elektryczny zużywa natomiast energię tylko w chwilach, gdy kierowca rzeczywiście skręca, co obniża zużycie paliwa o niewielki, lecz znaczący margines i zmniejsza pasożytnicze obciążenie silnika. Eliminuje też cały obwód hydrauliczny, więc nie ma pompy, przewodów wysokociśnieniowych ani płynu, który mógłby wyciekać, wymagać uzupełniania lub wymiany, co obniża koszty obsługi i usuwa całą kategorię usterek oraz zanieczyszczeń.

Ponieważ wspomaganie steruje oprogramowanie, EPS można dostroić znacznie elastyczniej niż układ hydrauliczny. Poziom wspomagania można zmieniać wraz z prędkością, lekki i wygodny podczas parkowania, mocniejszy i pewniejszy przy prędkości autostradowej, a wiele aut oferuje wybierane tryby pracy układu kierowniczego. Co ważniejsze, ten sam silnik elektryczny, który wspomaga kierowcę, może też samodzielnie wprowadzać korekty toru jazdy, co umożliwia nowoczesne systemy wspomagania kierowcy: asystenta utrzymania pasa ruchu, który koryguje tor auta między liniami, asystenta centrowania na pasie oraz systemy automatycznego parkowania, które kierują autem na miejsce, podczas gdy kierowca obsługuje pedały lub jedynie nadzoruje manewr.

Technologia nie jest pozbawiona kompromisów i niuansów. Wczesne układy EPS bywały krytykowane za nieco sztuczne, wyzute z czucia prowadzenie, ponieważ bogatą informację zwrotną płynącą z płynu pod ciśnieniem trzeba było odtwarzać elektronicznie, choć kalibracja wyraźnie się poprawiła. EPS zależy też od układu elektrycznego i elektroniki auta, więc usterka może wyłączyć wspomaganie, pozostawiając ciężki, lecz wciąż mechanicznie połączony i sterowalny układ kierowniczy. Jako rozwinięcie klasycznego wspomagania i fundament funkcji takich jak skręt wszystkich kół, EPS stał się podstawowym elementem podwozia współczesnego samochodu i jego drogi ku automatyzacji.