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Aug 31, 2023

Dirección asistida: comprensión de la dinámica y el diagnóstico

Hace veinticinco años, cuando falló la dirección asistida, diagnosticar el sistema fue fácil. El problema más difícil de diagnosticar fueron las “náuseas matutinas” que aquejaban a algunos vehículos cuando hacían frío.

Hace veinticinco años, cuando falló la dirección asistida, diagnosticar el sistema fue fácil. El problema más difícil de diagnosticar fueron las “náuseas matutinas” que aquejaban a algunos vehículos cuando hacían frío. Hoy en día, la introducción de la dirección sensible a la velocidad, la dirección asistida eléctrica y los controles por computadora han hecho que los diagnósticos de la dirección asistida sean más exigentes.

Hay dos tipos de sistemas de dirección asistida convencionales. El primer tipo utiliza un cilindro hidráulico unido al enlace de arrastre y al chasis. Se adjunta una válvula de control al extremo del eslabón de arrastre, reemplazando el extremo de la barra de dirección, y el actuador de la válvula está conectado mediante un eje cónico al brazo pitman.

El segundo tipo utiliza un cilindro hidráulico que es parte integral del mecanismo de dirección y está conectado a la tuerca de bolas de recirculación ubicada en el eje de dirección. La válvula de control rotativa está conectada a una barra de torsión que forma parte del eje de dirección. El cilindro hidráulico del mecanismo de dirección de cremallera y piñón es parte del engranaje de cremallera y la válvula de control está conectada mediante una barra de torsión al eje de dirección.

En cada tipo de sistema de dirección asistida, la bomba entrega fluido a la válvula de control. La válvula de control abre un flujo presurizado hacia y desde el cilindro hidráulico y responde directamente a la entrada del brazo pitman o del eje de dirección. La actuación de la válvula de control se basa en una entrada orientada a velocidades más lentas del vehículo donde se necesita más asistencia. Esta configuración hace que la dirección sea más sensible a velocidades más altas.

La modificación del flujo de la bomba al cilindro comenzó como un método para reducir la sensibilidad a la alta velocidad en la década de 1980. Este sistema de control se denomina orificio variable electrónico (EVO). La válvula EVO está montada en la salida de la bomba de dirección asistida y utiliza un controlador electrónico para producir cambios de campo magnético en su bobina solenoide. El pasador de la válvula unido a la válvula de orificio se extiende hacia la bobina del solenoide y el campo magnético generado por la bobina del solenoide empujará el pasador hacia la bobina. Esta acción de tracción regula el flujo a través de la válvula. La válvula y el controlador se pueden utilizar con sistemas convencionales y de piñón y cremallera.

Un controlador electrónico cambia el campo magnético en la bobina del solenoide enviando un voltaje modulado por ancho de pulso (PWM) a la bobina. El controlador ajusta el esfuerzo de dirección basándose en la velocidad del vehículo ingresada al controlador y la posición del volante. La entrada de velocidad del vehículo normalmente proviene del módulo de control del motor.

La posición del volante proviene del sensor de velocidad del volante (HWSS). El HWSS mide la velocidad a la que se gira el volante y produce una señal de voltaje analógica variable al controlador. La señal variará de un voltaje alto a un voltaje bajo y volverá a un voltaje alto cuando el volante gire 180 grados. Una combinación de la velocidad del vehículo y la velocidad a la que se gira el volante producirá una señal PWM desde el controlador a la bobina del solenoide, variando la cantidad de asistencia.

Durante las maniobras de estacionamiento, cuando no hay entrada de velocidad del vehículo, la válvula de control del orificio no tiene campo magnético y proporciona un alto flujo de bomba para un bajo esfuerzo de dirección. A velocidades de autopista, el campo magnético de la válvula de control de orificio aumenta para reducir el flujo en proporción a la velocidad del vehículo para lograr un mayor esfuerzo de dirección y reducir la sensibilidad de entrada al volante.

Cuando el controlador recibe tanto una entrada de velocidad del vehículo como una entrada de HWSS, aumentará el campo magnético para disminuir la presión y el flujo para proporcionar menos asistencia y aumentar el esfuerzo de dirección.

El HWSS tiene cuatro circuitos divisores de voltaje y un "limpiador" para la rueda del sensor. Los divisores de voltaje están construidos con un material resistivo sobre una película alimentada por una referencia de 5 voltios para formar cuatro elementos sensores de 90 grados. El limpiador tiene un contacto que se desplaza sobre la película resistiva y suministra la señal de salida al controlador. La señal varía de 0,5 a 4,5 voltios con ±0,3 voltios.

Por ejemplo: el sensor produce de 0,2 a 4,8 voltios cuando se gira el volante 90 grados. Luego, el sensor produce de 4,8 a 0,2 voltios durante los siguientes 90 grados de rotación del volante en la misma dirección. Cuando se haya girado el volante 360 ​​grados, el voltaje habrá pasado de 0,2 a 4,8, de 4,8 a 0,2, de 0,2 a 4,8 y de 4,8 a 0,2 voltios en un voltaje constante subiendo y bajando.

¿Qué sucede cuando falla la bobina de la válvula EVO? La bomba de dirección asistida entregará toda la presión y el volumen al cilindro hidráulico. La dirección del vehículo será más sensible que cuando la válvula estaba operativa y existirá en todas las condiciones de conducción.

¿Qué sucede cuando la válvula falla en la posición cerrada? Dirigir el vehículo requerirá más esfuerzo ya que habrá poca o ninguna asistencia.

¿Qué sucede cuando falla un sensor? Probablemente habrá una falla intermitente. Una interrupción intermitente de la entrada de velocidad del vehículo al controlador producirá un aumento en la asistencia eléctrica. Esta condición se puede detectar cuando el vehículo está en movimiento porque el volante es sensible a pequeñas acciones. El controlador está en modo de estacionamiento con la bomba brindando asistencia de dirección total.

Una interrupción intermitente del HWSS con el vehículo en movimiento producirá una asistencia eléctrica mínima. Esto se detectará como un aumento repentino en el esfuerzo de la dirección cuando el vehículo gira en una esquina.

Algunos vehículos tendrán códigos de diagnóstico de problemas para fallas de entrada y salida. Se enumeran códigos de problemas de diagnóstico OBDII genéricos:

•C0472 – Señal V baja del sensor de velocidad del volante de dirección

•C0473 – Señal V alta del sensor de velocidad del volante de dirección

•C0495 – Error de seguimiento de EVO

•C0498 – Circuito de alimentación del actuador de control de asistencia de dirección bajo

•C0499 – Circuito alto de alimentación del solenoide de control de asistencia de dirección

•C0503 – Circuito de retorno del solenoide de control de asistencia de dirección bajo

•C0504 – Circuito de retorno del solenoide de control de asistencia de dirección alto

Una herramienta de escaneo puede ayudar a diagnosticar rápidamente el problema. Otra herramienta valiosa es un multímetro digital que puede medir el ancho del pulso y proporcionar información de diagnóstico y prueba de componentes.

Algunas de las soluciones de diagnóstico y reparación más importantes pueden provenir de la información de servicio. Es posible que exista un TSB que describa el estado y la reparación del vehículo. Aproveche todas sus opciones de diagnóstico antes de iniciar la reparación.