Venticinque anni fa, quando il servosterzo si guastò, diagnosticare il sistema era facile. Il problema più difficile da diagnosticare era il “mal di mattina” che affliggeva alcuni veicoli quando avevano freddo. Oggi, l'introduzione dello sterzo sensibile alla velocità, del servosterzo elettrico e dei controlli computerizzati hanno reso la diagnostica del servosterzo più impegnativa.
Esistono due tipi di sistemi di servosterzo convenzionali. Il primo tipo utilizza un cilindro idraulico collegato al collegamento di trascinamento e al telaio. Una valvola di controllo è fissata all'estremità del tirante di trascinamento, in sostituzione dell'estremità del tirante, e l'attuatore della valvola è collegato tramite un albero conico al braccio del pitman.
Il secondo tipo utilizza un cilindro idraulico che è parte integrante della scatola dello sterzo ed è collegato alla chiocciola a ricircolo di sfere situata sull'albero dello sterzo. La valvola di controllo rotativa è collegata a una barra di torsione che fa parte dell'albero dello sterzo. Il cilindro idraulico dell'ingranaggio dello sterzo a cremagliera fa parte dell'ingranaggio a cremagliera e la valvola di controllo è collegata all'albero dello sterzo tramite una barra di torsione.
In ogni tipo di sistema di servosterzo, la pompa fornisce fluido alla valvola di controllo. La valvola di controllo apre un flusso pressurizzato da e verso il cilindro idraulico e risponde direttamente all'input dal braccio del pitman o dall'albero dello sterzo. L'attivazione della valvola di controllo si basa sull'input orientato a velocità del veicolo inferiori dove è più necessaria l'assistenza. Questa configurazione rende lo sterzo più sensibile alle velocità più elevate.
La modifica del flusso dalla pompa al cilindro è iniziata come metodo per ridurre la sensibilità alle alte velocità negli anni '80. Questo sistema di controllo è chiamato orifizio elettronico variabile (EVO). La valvola EVO è montata all'uscita della pompa del servosterzo e utilizza un controller elettronico per produrre variazioni del campo magnetico nella sua bobina del solenoide. Il perno della valvola attaccato all'orifizio della valvola si estende nella bobina del solenoide e il campo magnetico generato dalla bobina del solenoide attirerà il perno nella bobina. Questa azione di trazione regola il flusso attraverso la valvola. La valvola e il controller possono essere utilizzati con sistemi a pignone e cremagliera e convenzionali.
Un controller elettronico modifica il campo magnetico nella bobina del solenoide inviando una tensione modulata in larghezza di impulso (PWM) alla bobina. Il controller regola lo sforzo di sterzata in base alla velocità del veicolo immessa nel controller e alla posizione del volante. L'input della velocità del veicolo proviene normalmente dal modulo di controllo del motore (ECM).
La posizione del volante deriva dal sensore di velocità del volantino (HWSS). L'HWSS misura la velocità di rotazione del volante e produce un segnale di tensione analogica variabile al controller. Il segnale varierà da un'alta tensione a una bassa tensione e tornerà ad alta tensione quando il volante viene ruotato di 180º. Una combinazione di velocità del veicolo e velocità di rotazione del volante produrrà un segnale PWM dal controller alla bobina del solenoide, variando la quantità di assistenza.
Durante le manovre di parcheggio, quando non c'è un input di velocità del veicolo, la valvola di controllo dell'orifizio non ha campo magnetico e fornisce un'elevata portata della pompa per uno sforzo di sterzata ridotto. A velocità autostradale, il campo magnetico della valvola di controllo dell'orifizio viene aumentato per ridurre il flusso in proporzione alla velocità del veicolo per ottenere uno sforzo di sterzata maggiore e ridurre la sensibilità di ingresso al volante. Quando il controller riceve sia un input di velocità del veicolo che un input HWSS, aumenterà il campo magnetico per diminuire la pressione e il flusso per fornire meno assistenza e aumentare lo sforzo di sterzata.
L'HWSS ha quattro circuiti divisori di tensione e un "tergicristallo" per la ruota del sensore. I divisori di tensione sono costruiti con un materiale resistivo su una pellicola alimentata da un riferimento a 5 volt per formare quattro elementi di rilevamento a 90º. Il tergicristallo ha un contatto che scorre sulla pellicola resistiva e fornisce il segnale di uscita al controller. Il segnale varia da 0,5 a 4,5 volt con un ±0,3 volt. Ad esempio:il sensore produce da 0,2 a 4,8 volt quando il volante viene ruotato di 90º. Quindi il sensore produce da 4,8 a 0,2 volt per i successivi 90º di rotazione del volante nella stessa direzione. Quando il volante è stato ruotato di 360°, la tensione sarà passata da 0,2 a 4,8, da 4,8 a 0,2, da 0,2 a 4,8 e da 4,8 a 0,2 volt in un andamento di tensione costante crescente e decrescente.
Cosa succede quando la bobina nella valvola EVO si guasta? La pompa del servosterzo fornirà piena pressione e volume al cilindro idraulico. Lo sterzo del veicolo sarà più sensibile rispetto a quando la valvola era in funzione e esisterà in tutte le condizioni di guida.
Cosa succede quando la valvola si guasta in posizione chiusa? La guida del veicolo richiederà uno sforzo maggiore poiché l'assistenza sarà scarsa o nulla.
Cosa succede quando un sensore si guasta? È probabile che si verifichi un errore intermittente. Un'interruzione intermittente dell'input della velocità del veicolo al controller produrrà un aumento della servoassistenza. Questa condizione può essere rilevata quando il veicolo è in movimento perché il volante è sensibile a piccoli input. Il controller è in modalità parcheggio con la pompa che fornisce un'assistenza completa allo sterzo.
Un'interruzione intermittente dell'HWSS con il veicolo in movimento produrrà il minimo servoassistenza. Questo verrà rilevato come un improvviso aumento dello sforzo di sterzata quando il veicolo sta svoltando una curva.
Alcuni veicoli avranno codici di errore diagnostici (DTC) per errori di input e output. Sono elencati codici di errore diagnostici OBDII generici:
• C0472 – Segnale sensore velocità volante V basso;
• C0473 – Segnale sensore velocità volante V alto;
• C0495 – Errore di rilevamento EVO;
• C0498 – Circuito di alimentazione attuatore comando servosterzo Basso;
• C0499 – Circuito di alimentazione solenoide di controllo servosterzo alto;
• C0503 – Circuito di ritorno solenoide di controllo servosterzo basso; e
• C0504 – Circuito di ritorno solenoide di controllo servosterzo alto.
Uno strumento di scansione può aiutare a diagnosticare rapidamente il problema. Un altro strumento prezioso è un multimetro digitale in grado di misurare l'ampiezza dell'impulso e fornire informazioni diagnostiche e di test dei componenti. Alcune delle soluzioni diagnostiche e di riparazione più importanti possono provenire dalle informazioni di servizio. Potrebbe esserci un TSB là fuori che descrive le condizioni e la riparazione del veicolo. Approfitta di tutte le tue opzioni diagnostiche prima di iniziare la riparazione.
