מערכת הגה כוח חשמלית (EPS).
EPS היא כיום מערכת ההיגוי הנפוצה ביותר בכלי רכב חשמליים. הוא מסייע למנוע חשמלי, ומחליף את הגה הכוח ההידראולי המסורתי (HPS).
1. רכיבי EPS
EPS מורכב בעיקר מהרכיבים הבאים:
(1) חיישן מומנט: מזהה את המומנט ואת כיוון סיבוב ההגה (כוונת הנהג).
(2) חיישן זווית היגוי: מנטר את זווית ההגה (משולב חלקית בחיישן המומנט).
(3) חיישן מהירות הרכב: מספק אותות מהירות הרכב (משמש לכוונון כמות הסיוע הכוח באופן דינמי).
(4) יחידת בקרה אלקטרונית (ECU): מעבדת נתוני חיישן בזמן אמת ומחשבת את הכמות הנדרשת של סיוע כוח.
(5) מנוע עזר כוח: בדרך כלל מנוע DC נטול מברשות (BLDC), אשר מעביר מומנט לעמוד ההגה או המתלה באמצעות מנגנון הפחתה (כגון גיר תולעת).
(6) מנגנון הפחתה: מגביר את מומנט המנוע ומניע את מערכת ההיגוי.
2. עקרון עבודה EPS
(1) זיהוי כוונת נהג
כאשר הנהג מסובב את ההגה, חיישן המומנט מודד את מומנט הפיתול של גל ההיגוי, וחיישן זווית ההיגוי מתעד את זווית ההיגוי, ושולח את האות ל-ECU.
אות מהירות הרכב מוקלט באופן סינכרוני (לדוגמה, יש צורך בסיוע כוח רב יותר במהירויות נמוכות, ודרוש פחות סיוע כוח במהירויות גבוהות כדי לשפר את היציבות).
(2) ECU מחשב את דרישת Power Assist
ה-ECU מחשב את כמות סיוע הכוח היעד בהתבסס על מומנט, מהירות הרכב ואפילו מצב מרכב הרכב (למשל, זווית הטיה, בחלק מהדגמים הגבוהים-), ומוציא אות PWM כדי לשלוט במנוע.
(3) המנוע מפעיל Power Assist
המנוע מעביר כוח לעמוד ההגה או מניע ישירות את המתלה דרך מנגנון הפחתה (למשל, ציוד תולעת, רצועה וכו') (לסוגי EPS שונים יש מבנים שונים, ראה להלן).
כיוון הסיוע המנוע תואם את כיוון ההיגוי של הנהג (נקבע על ידי הקוטביות של חיישן המומנט).
(4) משוב ותיקון
המערכת עוקבת באופן רציף אחר מומנט גלגל ההגה וזווית ההיגוי בפועל, מתאימה באופן דינמי את תפוקת המנוע ומשיגה בקרת-לולאה סגורה כדי להימנע מסיוע- יתר או פיגור.
3. סיווג ויישום של EPS בהתבסס על מיקומי התקנת המנוע השונים, ניתן לסווג EPS לסוגים הבאים:
| סוּג | מיקום מוטורי | דגמי רכב ישימים | תכונות |
| C-EPS (סוג עמודת הגה) | מותקן על עמוד ההגה | מכוניות קטנות, מכוניות מיקרו | מבנה פשוט, עלות נמוכה, אך סיוע קטן יחסית. |
| P-EPS (Pin Gear Type) | מותקן על גלגל ההגה | מכוניות קומפקטיות/בינוניות | סיוע מתון, איזון טוב |
| R-EPS (מתלה ופיניון) | מתלה הנעה ישירה | מכוניות בגודל בינוני- וגדולות, רכבי שטח | סיוע כוח גבוה, תגובה מהירה, מתאים לכלי רכב כבדים |
| DP-EPS (סוג פיניון כפול) | שני מנועים מניעים פיניון ומתלה, בהתאמה. | מכוניות-בביצועים גבוהים, מכוניות יוקרה | היגוי מדויק יותר ותגובה דינמית טובה יותר |
4. יתרונות EPS
(1) יעילות אנרגטית גבוהה וטווח-ידידותי: EPS מונע ישירות על ידי מנוע חשמלי, ומבטל את הצורך במשאבה הידראולית וכתוצאה מכך לאובדן אנרגיה נמוך במיוחד (בניגוד ל-HPS המסורתי, שצורך ברציפות כוח מנוע). עבור כלי רכב חשמליים, האנרגיה הנחסכת יכולה לשפר בעקיפין את טווח הנסיעה (כ-3%-5% אופטימיזציה של יעילות אנרגטית).
(2) עזר היגוי גמיש ומתכוונן: ניתן לכוונן את רמת הסיוע באופן דינמי באמצעות תוכנה כדי להתאים לתרחישים שונים (למשל, היגוי קל במהירויות נמוכות, היגוי יציב במהירויות גבוהות), ואף תומך במצבי נהיגה מותאמים אישית (ספורט/נוחות).
(3) מבנה פשוט ועלות תחזוקה נמוכה: ביטול רכיבים כגון שמן הידראולי, משאבות וצינורות מפחית את הסיכון לדליפות שמן ומפחית את הצורך בתחזוקה מאוחרת יותר.
(4) יכולת הסתגלות סביבתית חזקה: לא מושפע מטמפרטורות קיצוניות (מערכות הידראוליות חוות צמיגות שמן מוגברת בטמפרטורות נמוכות, מה שמוביל לפיגור היגוי).
(5) תמיכה במערכות סיוע מתקדמות לנהג (ADAS): תומך בפונקציות סיוע מתקדמות לנהג כגון סיוע לשמירה על נתיב וחניה אוטומטית.
