Sensore angolo sterzo: a cosa serve, dove si trova, come fare la calibrazione

Il sensore angolo sterzo è un componente fondamentale del sistema di controllo elettronico della stabilità del veicolo ( sistema ESC). Il sensore angolo di sterzata serve infatti a rilevare con precisione la posizione delle ruote in base all’angolo di ingresso dello sterzo, e lavora in sinergia con i vari sensori del sistema di controllo stabilità, accelerometro e sensore velocità delle ruote per monitorare l’assetto dinamico del veicolo e inviare le informazioni alla centralina ABS per avere il controllo ottimale del veicolo.

In pratica, il sensore di coppia collegato al piantone dello sterzo rileva l’angolo con cui si sposta il piantone mentre si sterza con il volante e tale dato è inviato alla centralina per controllare la sterzata della vettura e la stabilità del veicolo. Il sensore angolo sterzo si trova generalmente all’interno del piantone sterzo (sul retro dello sterzo) e in caso di malfunzionamento, anche se progettato per durare tutta la vita del veicolo, va prontamente sostituito dall’ autoriparatore professionista utilizzando il ricambio aftermarket del sensore.

A cosa serve il sensore angolo sterzata?

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.

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.

Sensore dell’ angolo di rotazione: le tecnologie alla base del SAS

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.

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.

Quando cambiare il sensore angolo sterzo

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 angolo sterzo guasto o disallineato invia infatti alla centralina informazioni inesatte che, una volta computate dalla centralina del sistema di controllo di stabilità, diventano regolazioni dello sterzo imprecise: il volante risulta poco preciso, dando talvolta la sensazione di essere allentato o con un certo gioco, e lo sterzo sostanzialmente sembra rispondere male.

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.

Un guasto del SAS può essere segnalato anche dall’accensione della spia ESC del controllo elettronico di stabilità sul cruscotto del veicolo, che indica che il sistema è disabilitato richiedendo l’intervento dell’ officina.

Il ripristino del sensore angolo sterzo diventa un intervento ordinario

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 massiccia presenza nei veicoli dei sistemi di assistenza alla guida ADAS come Lane Keep Assist (LKA) e Autonomous Emergency Braking (AEB), che funzionano grazie alla informazioni fornite dal sensore angolo sterzo, rende necessario l’ azzeramento / ripristino del sensore angolo sterzo dopo tutti gli interventi di allineamento delle ruote o la sostituzione di un componente del sistema o anche dopo un intervento di regolazione – misurazione del telaio.

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. Sebbene comporti lavoro aggiuntivo, il ripristino del sensore angolo sterzo può essere considerato un’opportunità redditizia per le officine, che possono inserirlo negli interventi fatturati al cliente spiegandone ovviamente la valenza in termini di sicurezza e affidabilità del veicolo.

Calibrazione sensore angolo sterzo

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. I veicoli dotati dei più avanzati sensori di velocità delle ruote sono spesso in grado di ripristinare automaticamente il sensore angolo sterzo quando il veicolo percorre per alcuni chilometri un percorso rettilineo, come nel caso delle autostrade.

Ripristino sensore angolo sterzo: strumento diagnosi o funzione automatica

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. Prima di intervenire va comunque sempre consultato quanto prescritto dal costruttore.