Cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ

Cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ là một trong những cảm biến quan trọng nhất trong hệ thống điều khiển động cơ. Cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, tạo ra tín hiệu điện áp xoay chiều tương ứng với tốc độ quay của trục khuỷu. Tín hiệu được gửi về ECU giúp đồng bộ quá trình đánh lửa và phun nhiên liệu chính xác. Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý và vai trò của cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ trong động cơ ô tô hiện đại.

1. Khái quát

Trên hệ thống điều khiển ô tô hiện đại, để một động cơ hoạt động một cách chính xác, cần rất nhiều tín hiệu từ các cảm biến, trong đó cảm biến trục khuỷu đóng vai trò then chốt trong hoạt động và hiệu suất của động cơ.

Cảm biến vị trí trục khuỷu có nhiệm vụ đo tốc độ và vị trí của trục khuỷu, gửi về và ECU sử dụng tín hiệu đó để tính toán góc đánh lửa sớm cơ bản, thời gian phun nhiên liệu cơ bản cho động cơ.

hình 1. Vị trí của Cảm biến trục khủy trên động cơ
Hình 1. Vị trí của Cảm biến trục khủy trên động cơ.

Cảm biến trục khuỷu có nhiều loại khác nhau, hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu một loại trong số đó, đó là cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ.

2. Cấu tạo của cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ

Cảm biến trục khuỷu loại điện từ gồm cuộn dây điện từ lõi nam châm vĩnh cữu.

hình 2. Cấu tạo cơ cản của cảm biến
Hình 2. Cấu tạo cơ cản của cảm biến.

Nam châm vĩnh cữu có tác dụng tạo ra từ trường và cuộn dây quấn quanh lõi sắt từ bên trong cảm biến có nhiệm vụ làm từ thông thay đổi khi vòng răng quét qua đầu cảm biến.

hình 3. Sơ đồ mạch điện thực tế cảm biến trục khuỷu loại điện từ trên xe Toyota Camry 2006
Hình 3. Sơ đồ mạch điện thực tế cảm biến trục khuỷu loại điện từ trên xe Toyota Camry 2006.
hình 4. Vị trí cảm biến trục khuỷu và vành răng tạo xung
Hình 4. Vị trí cảm biến trục khuỷu và vành răng tạo xung.

Chú thích:

  • Crankshaft position sensor: Cảm biến vị trí trục khuỷu.
  • Gap: khe hở giữa cảm biến và vong răng.
  • Reluctor ring: vòng răng tạo xung.
hình 5. Sơ đồ nguyên lý cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ trên xe Toyota
Hình 5. Sơ đồ nguyên lý cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ trên xe Toyota.

3. Nguyên lý hoạt động

Khi trục khuỷu quay, vòng răng tạo xung cũng quay theo, lần lượt các răng kim loại quét ngang qua đầu cảm biến, mỗi lần một răng đi qua, từ thông qua cuộn dây thay đổi (tăng khi răng tiến lại gần và giảm khi răng rời xa). Sự thay đổi từ thông này tạo ra điện áp xoay chiều cảm ứng trong cuộn dây, tín hiệu điện áp này được gửi về ECU động cơ để tính toán góc đánh lửa và phun xăng cơ bản.

hình 6. Nguyên lý tạo ra điện áp của cảm biến loại điện từ
Hình 6. Nguyên lý tạo ra điện áp của cảm biến loại điện từ.

Dạng sóng tín hiệu này có biên độ và tần số tỉ lệ với tốc độ quay trục khuỷu.

Trên vòng răng sẽ có một điểm bị “khuyết” , khi quay đến vị trí khuyết, dạng xung tín hiệu bị gián đoạn, ECU sẽ nhận biết đây là điểm chết trên của piston xi lanh số 1.

điểm khuyết của vòng răng
Hình 7. Điểm khuyết của vòng răng.

4. Thông số kỹ thuật

Cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ sẽ có điện trở từ 400-1500Ω tùy từng hãng Loại cảm biến này tạo ra xung hình sin. Xung từ 0,5 – 4,5V.

thông số điện trở của cảm biến vị trí trục khuỷu trên xe Toyota Camry 2006
Hình 8. Thông số điện trở của cảm biến vị trí trục khuỷu trên xe Toyota Camry 2006.

Dạng xung của cảm biến.

hình 9. Dạng xung cảm biến ở vòng tua máy tốc độ cao và tốc độ thấp
Hình 9. Dạng xung cảm biến ở vòng tua máy tốc độ cao và tốc độ thấp.

5. Cách kiểm tra

a. Kiểm tra điện trở cuộn dây

  • Sử dụng đồng hồ VOM đo điện trở cảm biến, điện trở cảm biến phải nằm trong khoảng cho phép mà nhà sản xuất quy định.
hình 10. Đo giá trị điện trở của cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ
Hình 10. Đo giá trị điện trở của cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ.
  • Sử dụng đèn LED để kiểm tra tín hiệu cảm biến

Sử dụng một đèn LED kẹp vào 2 dầu dây của cảm biến và sử dụng một vật kim loại quét qua đầu cảm biến để cảm biến tạo ra điện áp đồng thời quan sát đèn LED.

  • Sử dụng máy đo xung 

Tương tự như cách kiểm tra bằng đèn LED, chúng ta thay Led bằng máy đo xung và quan sát xung tín hiệu hiển thị trên máy.

hình 11. Kiểm tra tín hiệu bằng máy đo xung chuyên dụng
Hình 11. Kiểm tra tín hiệu bằng máy đo xung chuyên dụng.
  • Đối với việc kiểm tra trực tiếp trên xe, có thể sử dụng máy chẩn đoán xem thông số Engine Speed (tùy hãng xe mà tên gọi sẽ khác nhau) trong phần “Live Data”.

Cách thực hiện:

Kết nối máy chẩn đoán với xe, vào hộp động cơ chọn mục “Live Data”, tìm đến thông số Engine Speed, đề máy và xem thông số trên máy có thay đổi hay không.

hình 12. Thông số Dữ liệu Engine Speed trong phần “Data Analysis” Trên thiết bị chẩn đoán G-Scan 2.
Hình 12. Thông số Dữ liệu Engine Speed trong phần “Data Analysis” Trên thiết bị chẩn đoán G-Scan 2.

Trên đây là các thông tin về cảm biến vị trí trục khuỷu loại điện từ mà trung tâm VATC gửi đến bạn. Hy vọng bạn đã có thêm cho mình kiến thức hay trong ngày.

Nếu bạn có đang đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học trong ngành ô tô thì liên hệ ngay với trung tâm VATC theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!

Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC

  • Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
  • Điện thoại: 0945711717
  • Email: info@oto.edu.vn

Xem thêm:

Hoặc để lại thông tin qua form dưới đây, bộ phận tuyển sinh tại VATC sẽ liên hệ để tư vấn miễn phí cho bạn!




    Đội ngũ chuyên gia VATC

    Chúng tôi là những chuyên gia Nội dung & Truyền thông tại trung tâm VATC - mang đến cho bạn những Tin tức - Sự kiện mới nhất của trung tâm cũng như cập nhật các Kiến thức - Tài liệu chuyên ngành Ô tô hay nhất.

    ×

    Điền thông tin để tải



      ×

      Thông báo

      ×

      Thông báo