EPAS (Electric Power Assisted Steering) lub EPS to układ elektrycznego wspomagania kierownicy. Dzięki niemu kierowca może łatwo obracać kołem kierownicy, bez potrzeby użycia nadmiernej siły jak miało to miejsce przed wprowadzeniem wspomagania układu kierowniczego do samochodów.
Układ elektrycznego wspomagania kierownicy EPAS / EPS ułatwia prowadzenie samochodu – pozwala na sprawne wchodzenie w zakręty i ułatwia wykonywanie szybkich ruchów kierownicą w nagłych sytuacjach na drodze (ominięcie przeszkody, uniknięcie wypadku). Jest nieoceniony podczas parkowania. W niektórych autach można uruchomić specjalny tryb City (dedykowanym przyciskiem) ze zwiększoną siłą wspomagania, przydatny w czasie wykonywania manewrów na parkingu.
Jeśli kierowanie wyłączy go sam, tryb City wyłącza się automatycznie po przekroczeniu prędkości 70 km/h
Historia EPAS / EPS
Elektryczne wspomaganie kierownicy opatentowano w USA w 1981 roku. Pierwsze auta z EPAS weszły na rynek w 1988 roku i były to pojazdy japońskie.
Zalety EPAS / EPS
Obecnie w autach stosuje się hydrauliczne albo elektryczne wspomaganie kierownicy EPAS / EPS. Wspomaganie elektryczne jest bardziej przyjazne dla producentów i dla użytkowników: nie wymaga serwisowania, zawiera mniej elementów niż hydrauliczne, jest lekkie, tańsze w produkcji i zajmuje mało miejsca w komorze silnika.
EPAS / EPS jest zasilane przez układ elektryczny auta. EPAS minimalnie obciąża alternator i niezauważalnie zwiększa zużycie paliwa, albowiem pracuje tylko w czasie poruszania kierownicą przez kierowcę. Jego praca jest cicha. Układ jest mało awaryjny.
Elektryczne wspomaganie kierownicy świetnie współpracuje z systemem przeciwpoślizgowym ESP i jego pochodnymi, jak np. VSA.
Brak konieczności wymiany płynu hydraulicznego, stosowanego we wspomaganiu hydraulicznym, zmniejsza koszty eksploatacji auta i odciąża środowisko naturalne.
Wady EPAS / EPS
Z racji zblokowanej budowy układu (poszczególne elementy są nierozbieralne i nienaprawialne) koszty naprawy są o wiele wyższe, niż w przypadku wspomagania hydraulicznego. Wymienia się cały układ, albo jego zespoły: silnik z czujnikiem momentu obrotowego, urządzenie sterujące lub wałek kolumny kierownicy.
Naprawy EPAS można dokonać tylko w dobrze wyposażonym warsztacie – z racji dużej ilości elektroniki i konieczności zastosowania precyzyjnych urządzeń diagnostycznych, między innymi do sprawdzenia poprawności pracy zasilania i komunikacji pomiędzy czujnikami a jednostką sterującą. Problemem jest też utrudniony dostęp do układu.
Przykładowa budowa układu EPAS
W skład układu wchodzą cztery zasadnicze podzespoły:
- urządzenie sterujące
- silnik elektryczny bezszczotkowy na prąd stały
- czujnik momentu obrotowego (magnetoindukcyjny, składający się z drążka skrętnego przymocowanego do wału kierownicy, czujnika położenia kątowego i układu elektronicznego)
- czujnik prędkości jazdy (elektromagnetyczny, zamocowany w skrzyni biegów przy wyjściu napędu)
Stosuje się też kontrolkę na desce rozdzielczej, która informuje o awariach układu (braku wspomagania). Ponadto układ korzysta ze wskazań czujnika prędkości obrotowej silnika.
Silnik jest podłączony do urządzenia sterującego, które uruchamia jego zasilanie. Silnik jest też połączony z wałem kierownicy za pomocą sprzęgła elektromagnetycznego i ślimakowej tarczy redukcyjnej.
Producenci stosują specjalny element łączący kolumnę kierownicy z przekładnią, który zapobiegający przenoszeniu drgań na koło kierownicy, co zwiększa komfort jazdy.
Jak działa układ EPAS / EPS?
Kierowca porusza kierownicą auta. Następuje odkształcenie drążka skrętnego. Czujnik momentu obrotowego na wale kierownicy stwierdza przestawienie i mierzy jego stopień, a następnie wysyła sygnał do urządzenia sterującego. Urządzenie sterujące rejestruje sygnał z czujników i w zależności od wychylenia kierownicy i prędkości pojazdu, steruje pracą silnika elektrycznego, ustalając kierunek jego obrotu oraz natężenie prądu (od 1 do 80 Amperów). Silnik wspomaga obroty kolumny kierowniczej, przekazując moment obrotowy za pomocą mechanizmu ślimakowego na kolumnę kierownicy. Natężenie prądu zasilającego, a zatem siła pracy silnika jest zależna od tego, z jaką siłą obracana jest kierownica przez kierowcę. Im szybszy ruch kierownicą, tym mocniejsza praca silnika.
Reakcja kół na wykonany manewr skręcania jest przekazywana na drążek skrętny, co pozwala przesłać informację zwrotną do urządzenia sterującego. Urządzenie sterujące prowadzi też przez cały czas autodiagnostykę układu, sprawdzają poprawność jego działania.
W najnowszych autach układ wspomagania wykorzystuje funkcję powrotu kierownicy do położenia środkowego.
Awarie elektrycznego układu wspomagania kierownicy
Układ może ulec przegrzaniu w czasie długotrwałego, intensywnego manewrowania podczas jazdy po mieście. Ulega on również zużyciu eksploatacyjnemu. Zdarzają się sporadyczne awarie, spowodowane przepaleniem bezpiecznika w urządzeniu sterującym, usterką sieci CAN, usterką urządzenia sterującego, usterkami poszczególnych czujników albo brakiem zasilania.
