La dirección electroasistida se está convirtiendo rápidamente en una característica estándar en los vehículos nuevos, pero no es una tecnología emergente.
Esta tecnología ha estado en el campo durante la mayor parte de dos décadas.
Ahora, la dirección asistida eléctrica ha seguido avanzando al hacer posibles funciones de seguridad autónomas.
La evolución de este sistema ha visto un reemplazo de la porción hidráulica por imanes y armaduras además del avance del sensor.
Algunos de los sensores de par actuales incluso pueden detectar si el conductor ha retirado sus manos del volante.
El motor eléctrico ha evolucionado hasta el punto donde ahora puede tomar el control del vehículo.
Los motores más potentes permiten que el vehículo se estacione solo e incluso empuje a un automóvil para que vuelva a su carril si el sistema detecta una deriva debido a un conductor distraído.
Los conceptos básicos de la dirección asistida
Cuando se gira el volante, el sensor de dirección detecta su posición y la velocidad de rotación.
Esta información, junto con la entrada de un sensor de par de la dirección montado en el eje de la dirección, se envía al módulo de control de la dirección asistida.
Otras entradas, como la velocidad del vehículo y las entradas del control de tracción o los sistemas de control de estabilidad, se toman en cuenta para determinar cuánta asistencia de dirección se requiere.
El módulo de control, ordena al motor que gire una cierta cantidad, y un sensor en el motor proporciona retroalimentación al módulo de control para que pueda monitorear la posición del motor.
En sistemas más antiguos, si un sensor u otro componente en el sistema de dirección falla o comienza a producir datos fuera del rango, el autodiagnóstico debe detectar la avería, establecer un código y probablemente deshabilitar la asistencia eléctrica.
Se iluminará una luz de advertencia para alertar al conductor, y el conductor notará un aumento significativo en el esfuerzo de dirección al girar el vehículo. El objetivo del sistema es evitar el sobrecalentamiento y dañar el motor eléctrico.
Los fabricantes de automóviles que proporcionaron las garantías en estos sistemas querían eliminar la posibilidad de que un sensor dañado o mal calibrado pudiera hacer que el motor trabajase más de lo normal y se quemase.
A la primera señal de problemas, el sistema se apagaría y advertiría al conductor con una luz en el cuadro de mandos, con la esperanza de que se revisara el vehículo y se evitara una demanda colectiva.
Este modo seguro crea un desafío de diagnóstico para el técnico porque es probable que el vehículo sea llevado a su taller en esta condición de apagado, lo que dificulta la observación de la raíz del problema hasta que se puedan realizar más pruebas.
La evolución de la dirección electrónica asistida
Los sistemas eléctricos más avanzados han estado en el mercado durante una década, y su complejidad aumenta cada año.
Estos sistemas son más potentes y requieren más información de diferentes sistemas para agregar nuevos niveles de seguridad, sensación de conducción y comodidad para el conductor.
El moderno módulo de dirección asistida eléctrica se comunica con al menos el ABS y el módulo de control del motor en un Can Bus de alta velocidad.
El módulo de dirección asistida también puede ver otra información a través de un módulo de puerta de enlace.
La aplicación de dirección eléctrica más avanzada utiliza un motor sin escobillas bidireccional, sensores y controlador electrónico para proporcionar asistencia de dirección.
El motor impulsará un engranaje que se puede conectar al eje de la columna de dirección o al bastidor de dirección.
Al igual que los sistemas más antiguos, los sensores ubicados en la columna de dirección miden dos entradas de impulsor principales: par (esfuerzo de dirección) y velocidad y posición del volante.
El controlador procesa el esfuerzo de dirección y la posición del volante a través de una serie de algoritmos de asistencia y regresa para producir la polaridad y la corriente adecuadas para el motor.
Lo que diferencia a los sistemas más avanzados de los sistemas anteriores es la resolución del par y los sensores de posición de la dirección.
Los sensores pueden medir cambios más pequeños en las entradas del controlador en comparación con los sensores en algunos sistemas más antiguos.
Hay tres tipos diferentes de sensores de par electrónicos, y se clasifican en tipos de contacto y sin contacto.
Un sensor sin contacto utiliza un rotor magnético con piezas polares alternas y está unido a la barra de torsión.
Los sensores de tipo Hall controlan el giro de la barra de torsión midiendo el cambio en el flujo magnético generado por su posición en las paletas ubicadas en los anillos del estator del sensor.
Cuando el rotor se mueve, un cambio en el flujo magnético producirá una señal a un circuito integrado de detección analógica que procesará la señal y enviará la información al algoritmo de asistencia del controlador.
Con datos más precisos y módulos más rápidos, el motor eléctrico ahora está haciendo mucho más que solo ayudar al conductor.
Con solo unos pocos sensores más y un nuevo software, el automóvil del futuro se está haciendo posible gracias a la dirección asistida eléctrica.
¿No se puede aparcar en paralelo? Montando algunos sensores de proximidad en los parachoques que pueden usarse para un sistema de asistencia de estacionamiento se puede estacionar un vehículo en paralelo.
Si se agregan cámaras delanteras y traseras y sensores de proximidad a los espejos laterales y se tiene un sistema de salida de carril se puede indicar cuándo el vehículo está saliendo de su carril.
Estos sistemas tienen software pueden determinar si la salida de un carril se debe a una distracción como una llamada telefónica o un cambio de carril legítimo y previsto.
La combinación de una dirección de crucero eléctrica y adaptativa puede casi crear el auto auto-conducido. El conductor puede sentarse y relajarse mientras el sistema se hace cargo.
Con más información y sensores, los diagnósticos se han simplificado en comparación con los sistemas más antiguos.
La herramienta de escaneo correcta puede ver muchos PID de datos y participar en pruebas bidireccionales.
Además, la herramienta de escaneo es esencial para calibrar sensores y volver a actualizar los módulos reemplazados.
Vídeo: Cómo funciona la dirección asistida
¿Cómo será el futuro de la dirección asistida eléctrica?
El futuro de la dirección asistida eléctrica es brillante ya que los fabricantes de vehículos buscan mejorar la economía de combustible y agregar características que puedan diferenciar a sus vehículos de la competencia.
La dirección asistida eléctrica de otra área puede ayudar a controlar la estabilidad.
Los nuevos sistemas de dirección funcionan con los sistemas ABS / ESC para hacer pequeñas correcciones en la dirección para mantener el vehículo en una posición recta.
Estos tipos de condiciones pueden ocurrir si un vehículo está frenando en superficies con niveles de tracción desiguales.
El sistema BMW, por ejemplo, hará pequeñas correcciones en el ángulo de la rueda (normalmente, el conductor no las nota) para que la corrección con el modulador ABS sea más efectiva.
Estas integraciones del sistema no serían posibles si los sensores de ángulo de giro y dirección no fueran precisos.
La dirección adaptativa o activa cambia la proporción entre las acciones del conductor en el volante y en el bastidor.
En los vehículos tradicionales, esta es una relación de dirección fija.
Con esta nueva tecnología, la relación de la dirección cambia continuamente con la velocidad del vehículo, optimizando la respuesta de la dirección en todas las condiciones.
A velocidades más bajas, como cuando se conduce en un espacio de estacionamiento o maniobra en espacios reducidos, el sistema hace que el vehículo sea más ágil y más fácil de girar, ya que marca más la dirección en la rueda de la carretera.
Cada maniobra de baja velocidad requiere menos giro del volante.
A velocidades de autopista, el sistema optimiza aún más la respuesta de la dirección, permitiendo que el vehículo reaccione de manera más suave y precisa a la entrada del conductor.
La dirección adaptativa puede ayudar al conductor a sentirse más cómodo y puede hacer que cualquier manejo sea más agradable.
El sistema de BMW coloca un engranaje planetario controlado electrónicamente entre el bastidor y el motor. El sistema se puede bloquear si se detecta un problema.
Audi y Lexus colocan una caja de reducción de engranajes entre el volante y la cremallera con un mecanismo de bloqueo incluido como seguro contra averías.
El nuevo sistema de relación variable de Ford utiliza un actuador controlado con precisión ubicado dentro del volante y no requiere cambios en el sistema de dirección tradicional de un vehículo.
El actuador del motor eléctrico y el sistema de engranajes esencialmente se suman o restan de las entradas de la dirección del conductor.
El mantenimiento de estos sistemas requerirá formación y herramientas de diagnosis mejoradas, y el diagnóstico de estos sistemas también requerirá una comprensión avanzada de los buses CAN.
Pero el paso más importante que se puede tomar hoy es iniciar un programa en su taller para abordar la calibración de los sensores de posición de la dirección después del servicio o la alineación del sistema de dirección.
