Il sensore di coppia è un componente essenziale nel sistema di servosterzo elettrico (EPS) delle automobili moderne, inclusa la Opel Corsa D. Questo articolo approfondisce il funzionamento del sensore di coppia, i problemi comuni riscontrati nei modelli Opel Corsa D e le possibili soluzioni, tra cui la riparazione e la ricalibrazione.
Introduzione al Sensore di Coppia e al Sistema ESC
Il sensore di angolo di sterzata è un elemento chiave del sistema di controllo elettronico della stabilità (ESC). Questo sistema, sempre più diffuso, contribuisce significativamente alla sicurezza del veicolo. Il sensore di angolo di sterzata rileva accuratamente la posizione delle ruote in base all'angolo di sterzata del conducente. Opera in sinergia con altri sensori, come l'accelerometro e i sensori di velocità delle ruote, per monitorare l'assetto dinamico del veicolo. Le informazioni raccolte vengono inviate alla centralina ABS per garantire un controllo ottimale del veicolo.
In sostanza, il sensore di coppia, collegato al piantone dello sterzo, misura l'angolo di spostamento del piantone quando si sterza il volante. Questo dato viene trasmesso alla centralina per controllare la sterzata e la stabilità del veicolo. Il sensore è generalmente situato all'interno del piantone dello sterzo, sul retro del volante.
Funzionamento del sensore angolo sterzo
Il sensore angolo sterzo appartiene alla categoria dei sensori dell’angolo di rotazione, che vengono utilizzati in tutti i casi in cui si deve misurare un movimento di rotazione. Nel tempo i sensori basati sul potenziometro meccanico (che rileva il valore della resistenza attraverso contatti d’attrito) sono stati via via sostituiti da sensori basati sulla tecnologia di misura a induzione, che non prevede nessun attrito. Sempre più spesso, inoltre, i sensori angolo sterzo sono allocati nel modulo di controllo del servosterzo elettromeccanico. Ciò richiede sensori che siano di dimensioni il più possibile ridotte ma al tempo stesso che abbiano una resistenza tale da funzionare in tutte le condizioni e garantire sempre misurazioni affidabili, rapide e precise, con un adeguato grado di compatibilità elettromagnetica, caratteristica che diventa particolarmente importante quando si ha a che fare con veicoli elettrici.
I sensori angolo sterzo possono essere di tipo analogico o digitale. Quando la ruota gira, il sensore analogico emette un segnale tra 0 e 5 volt: la differenza di tensione serve per determinare l’angolo della sterzata e la velocità di rotazione. Nei sensori angolo sterzo di tipo digitale è invece un LED a misurare angolo e velocità di sterzata, rilevando lo scostamento tra la posizione dello sterzo e la direzione di marcia del veicolo. In questo caso il sistema ESP di controllo della stabilità interviene per correggere il problema e mantenere il controllo della vettura.
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Il sensore SAS lavora in sinergia con il servosterzo elettrico e la pompa servosterzo. Quando il guidatore gira il volante, il sensore rileva l’intensità della sterzata e l’angolo di sterzata attivando il motore elettrico per ridurre lo sforzo necessario a sterzare. Dialogando con la centralina ABS e ESP, il sistema rileva la traiettoria dell’auto (ad esempio se sta curvando o sta percorrendo un rettilineo) e attiva le correzioni necessarie per non far perdere di stabilità il veicolo.
Su alcune auto possono essere installati anche avanzati sensori combinati che rilevano il momento e l’angolo di sterzata. Il momento di sterzata indica la forza (espressa in Nm) che serve per azionare il volante - in base alla velocità con cui procede la vettura, all’ intensità con cui si sta sterzando e all’angolo di sterzata, in modo tale che anche il feed-back del volante sia adeguato.
Il Servosterzo Elettrico (EPS) e il Sensore di Coppia
Il servosterzo elettrico (EPS) è un sistema che assiste il conducente nella sterzata, riducendo lo sforzo necessario per girare il volante. Il sensore di coppia è un componente chiave in questo sistema, poiché rileva la forza (coppia) applicata dal conducente al volante. Maggiore è la coppia applicata, maggiore sarà l'assistenza fornita dal motore elettrico del servosterzo.
Il sensore di coppia determina la servoassistenza da applicare in proporzione allo sforzo esercitato sul volante dal guidatore. Il suo compito infatti è quello di rilevare la “coppia” che il driver applica sullo sterzo. Maggiore sarà la coppia impressa in fase di rotazione del volante e maggiore sarà la coppia che il motorino del sistema erogherà per la servoassistenza.
Sintomi di un sensore angolo sterzo difettoso
Come tutti i componenti elettronici, anche il sensore angolo sterzo può danneggiarsi o non funzionare più correttamente. I sintomi di un sensore angolo di sterzata difettoso possono essere in certi casi evidenti, traducendosi in “anomalie” in fase di sterzata di cui il guidatore facilmente si accorge. Un sensore dell’angolo di sterzo difettoso può dunque impattare sulla risposta del veicolo in fase di sterzata, con problemi più o meno evidenti a mantenere la traiettoria giusta o a tenere correttamente le curve. Il problema potrebbe anche riguardare anche la scatola sterzo, ma per prima cosa è opportuno verificare con la strumento di diagnosi il corretto funzionamento del sensore sterzo.
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Problemi Comuni nel Servosterzo della Opel Corsa D
Un problema specifico riscontrato nelle Opel Corsa C (un modello precedente alla Corsa D, ma utile per comprendere le problematiche) si manifesta con un funzionamento irregolare del servosterzo, caratterizzato da scatti improvvisi durante la rotazione del volante. La centralina del servosterzo può registrare l'errore C1502, indicante una discrepanza tra i valori del sensore di coppia principale e ausiliario.
Questo piantone con servosterzo elettrico delle Opel Corsa D presenta spesso problemi nei veicoli prodotti tra il 2006 e il 2014; il guasto causa la disattivazione completa o intermittente del servosterzo elettrico e l'accensione della spia EPS (Electric Power Steering). In alcuni casi il guasto può causare un funzionamento a scatti/vibrazione del volante in entrambe le direzioni.
Possibili Cause della Discrepanza
La discrepanza tra i valori del sensore di coppia può derivare da una staratura del sensore, causata dalle vibrazioni generate durante il normale utilizzo del veicolo o a seguito di urti.
Soluzioni: Taratura Manuale e Ricondizionamento
Taratura Manuale del Sensore di Coppia
In alcuni casi, è possibile risolvere il problema eseguendo una "taratura manuale" del sensore di coppia. Questa procedura mira a compensare la deriva che il sensore ha subito nel tempo.
Procedura di taratura manuale:
- Diagnosi: Utilizzare uno strumento diagnostico idoneo per leggere i valori principale e ausiliario del sensore di coppia (espressi in Volt o Nm).
- Posizionamento: Posizionare il volante in posizione centrale.
- Accesso: Rimuovere le plastiche di protezione sotto il volante per accedere al sensore.
- Regolazione: Allentare i bulloni che fissano il sensore nella sua sede. Ruotare manualmente il sensore in senso orario o antiorario fino a quando i valori principale e ausiliario visualizzati sullo strumento diagnostico coincidono a 2,5 V e 0 Nm. È ammesso uno scarto massimo di qualche decimo di Volt e 0,3 Nm.
- Fissaggio: Una volta effettuata la taratura, serrare i bulloni alla coppia di 8 Nm.
Importante: Se la taratura manuale non risolve il problema, è necessario sostituire il sensore.
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Ricondizionamento del Piantone del Servosterzo Elettrico
Un servosterzo elettrico nuovo per la Corsa D è molto costoso se acquistato direttamente presso il produttore, inoltre richiedere la programmazione nel veicolo ed è coperto da 1 solo anno di garanzia.
Una soluzione più economica consiste nel ricondizionamento del piantone del servosterzo elettrico. Questo processo prevede la sostituzione dei componenti soggetti a guasti frequenti con versioni di qualità superiore. Il ricondizionamento offre un notevole risparmio e, in alcuni casi, una garanzia a vita a chilometraggio illimitato.
Calibrazione del sensore angolo sterzo
Con la diffusione dei sistemi di controllo elettronico della stabilità (ESC), l’intervento di ripristino del SAS diventato di routine per gli autoriparatori, anche nei casi in cui non si riscontri un guasto al sensore angolo sterzo. La calibrazione del sensore angolo di sterzo diventa quindi un’operazione imprescindibile per assicurare il corretto funzionamento dei vari dispositivi e dell’ intero sistema di controllo della stabilità. Un sensore sterzo non correttamente calibrato porta infatti in breve tempo all’ accensione della spia ESC e alla disabilitazione del sistema ESC.
Oltre alla procedure di reset del sensore angolo sterzo, che come visto sopra si rende necessaria dopo l’intervento di allineamento ruote, nei veicoli dotati di ADAS è spesso richiesta la ri-calibrazione del sensore quando si va a intervenire su dispositivi come il mantenimento di corsia o la frenata automatica d’emergenza o il cruise control adattivo. Il sensore angolo sterzo interagisce infatti con tutti gli altri sensori dei dispositivi ADAS ed è dunque necessario calibrare il sensore della sterzata con i componenti di questi sistemi che entrano in gioco.
Nei veicoli più recenti può essere sufficiente la calibrazione automatica, procedura che avviene in automatico ruotando lo sterzo prima da una parte e poi dall’altra. In altri casi è necessario seguire la procedura prevista dal costruttore e attivare la serie di comandi prevista per avviare la calibrazione del sensore. Nella maggior parte dei veicoli è necessario lo strumento diagnostico per ricalibrare il sensore. In alcuni dispositivi di allineamento è presente un’apposita funzione automatica di ripristino del sensore angolo sterzo, non richiedendo quindi di utilizzare successivamente lo strumento di diagnosi. È in genere consigliato di eseguire la calibrazione del SAS con il veicolo a terra e non su un sollevatore.
Sensori Combinati Avanzati
Su alcune auto possono essere installati anche avanzati sensori combinati che rilevano il momento e l’angolo di sterzata. Il momento di sterzata indica la forza (espressa in Nm) che serve per azionare il volante - in base alla velocità con cui procede la vettura, all’ intensità con cui si sta sterzando e all’angolo di sterzata, in modo tale che anche il feed-back del volante sia adeguato.
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