Cảm biến vận tốc lắp đặt trên ô tô giúp quá trình điều khiển phương tiện của người dùng an toàn hơn. Bộ phận này giữ vai trò khá quan trọng trong hệ thống phanh điện tử trên hầu hết các mẫu xe đời mới. Vậy cảm biến tốc độ trên xe ô tô có cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao?
Cảm biến vận tốc là gì?
Cảm biến vận tốc hay cảm biến tốc độ là chi tiết quan trọng trong hệ thống phanh điện tử trên ô tô. Bộ phận này có chức năng xác định vận tốc của phương tiện. Nhờ vậy mà ngay cả khi tốc độ xe tăng hoặc giảm đột ngột, người điều khiển vẫn có thể chủ động kiểm soát, đánh lái hợp lý, hạn chế tai nạn.
Ảnh 1: Minh họa cảm biến vận tốc lắp đặt trên ô tô
Thực tế, cảm biến tốc độ tích hợp trên phần lớn các mẫu ô tô thế hệ mới hiện nay đều thuộc nhóm cảm biến Hall. Chúng có khả năng phát tín hiệu dựa vào mức tiêu thụ thực tế. Đồng thời, sản sinh dòng điện tín hiệu thấp gửi đến hệ thống điều khiển Engine Control Module.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Sau đây là phần phân tích cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết của bộ phận cảm biến vận tốc.
Cấu tạo
Cảm biến tốc độ lắp đặt trên ô tô hiện chia thành nhiều loại. Trong đó, phổ biến nhất là loại MRE gắn trên hộp số. Cấu tạo chung của chúng gồm những bộ phận sau:
- Bộ phận mạch tích hợp HIC
- Bộ phận vành từ
- Bộ phận tử trở MRE
Ảnh 2: Mô tả cấu tạo của cảm biến tốc độ
Nguyên lý hoạt động
Bộ phận cảm biến trong hệ thống phanh điện tử tích hợp trên ô tô vận hành dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.
Ảnh 3: Minh họa nguyên lý hoạt động của bộ phận cảm biến vận tốc
Theo đó, mỗi bộ cảm biến tốc độ thường cấu tạo từ nam châm và hệ thống bánh răng kim loại. Trong quá trình chuyển động, phần bánh răng cũng di chuyển theo răng trượt, đi qua phần nam châm. Từ đó, sản sinh dòng điện xoay chiều.
Dựa vào sự biến đổi của số lượng xung, mức độ truyền vào phần mạch cảm ứng, hệ thống mới bắt đầu tính toán và gửi tín hiệu đến bộ phận trung tâm. Tốc độ thực của phương tiện tiếp tục được đối chiếu với tốc độ cài đặt. Nhằm hỗ trợ người điều khiển xe điều chỉnh vận tốc hợp lý.
Phân loại cảm biến vận tốc
Cảm biến tốc độ lắp đặt trên ô tô hiện nay thường phân loại theo cấu tạo và đặc điểm cảm biến.
Phân loại theo cấu tạo
Nếu xét theo cấu tạo, cảm biến tốc độ hiện có thể chia thành 2 loại chính. Bao gồm:
- Loại cảm biến hở: Kết cấu từ vòng kim loại cùng phần đầu đọc tách riêng. Vì thiết kế theo dạng hở nên loại cảm biến này rất dễ bám bụi. Chính bởi đặc điểm này nên cảm biến hở hiện không còn được ưu tiên sử dụng.
- Loại cảm biến kín: Cấu tạo từ nam châm và hệ thống bánh răng, thiết kế theo dạng khép kín, ít bám bụi, vận hành tương đối ổn định.
Phân loại theo đặc điểm cảm biến
Xét theo đặc điểm cảm biến, bộ cảm biến lắp đặt trên ô tô hiện nay thường chia thành 4 loại chính.
- Loại cảm biến công tắc lưỡi gà: Thiết kế đơn giản, chủ yếu lắp đặt trên các mẫu ô tô đời cũ.
- Loại cảm biến quang học: Loại cảm biến này có khả năng chiếu sáng vào bộ phận Transistor, lắp đặt tại vị trí trong bảng đồng hồ.
- Loại cảm biến điện từ: Cấu tạo từ trục quay thứ cấp. Chuyển động của trục quay và cuộn dây sẽ sản sinh dòng điện xoay chiều. Trường hợp tần số của điện áp AC tỷ lệ theo vận tốc quay, người điều khiển phương tiện cũng nhận được thông báo vận tốc. Từ đó tiến hành điều chỉnh sao cho phù hợp.
- Loại cảm biến bánh xe MRE: Loại cảm biến này chủ yếu lắp đặt trên phần hộp số, được điều chỉnh dẫn động qua trục bánh răng thứ cấp.
Ảnh 4: Cảm biến tốc độ hiện chia thành nhiều loại
Nguyên nhân khiến cảm biến vận tốc bị lỗi
Sau một thời gian sử dụng, cảm biến tích hợp trên phương tiện của bạn có thể gặp lỗi, ảnh hưởng đến quá trình điều khiển. Tình trạng trục trặc ở bộ phận này thường là do:
- Hệ thống bánh xe chuẩn bị mài mòn, bị vỡ.
- Chi tiết dòng điện trở bị bào mòn.
- Bề mặt cảm biến bị bám bụi, ảnh hưởng đến quá trình hoạt động.
- Một số chi tiết như mạch điện, phần đầu cắm, phần ngắt mạch bị hư hỏng.
- Lỗi xuất phát từ hộp PCM.
Dấu hiệu cho thấy cảm biến vận tốc gặp trục trặc
Trong quá trình sử dụng phương tiện, bạn cần quan sát sự thay đổi như đèn ABS dám đột ngột, hệ thống ABS hoạt động không ổn định,.. Bởi là những dấu hiệu cho thấy bộ phận cảm biến tốc độ đang gặp vấn đề.
Đèn ABS đột ngột sáng
Tín hiệu tốc độ thường được gửi về hệ thống ABS phục vụ hoạt động điều chỉnh áp suất, hạn chế tình trạng bó cứng. Khi người điều khiển phương tiện cắm chìa khóa, hệ thống đèn ABS cũng đồng thời phát sáng cho đến khi động cơ nổ.
Ảnh 5: Đèn ABS sáng đột ngột - dấu hiệu cho thấy cảm biến tốc độ gặp trục trặc
Thế nhưng nếu đèn ABS sáng đột ngột hoặc phát sáng quá đông, đây có thể là dấu hiệu cho biết bộ phận cảm biến tốc độ của phương tiện đang gặp trục trặc. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này có thể là do má phanh bị bào mòn, giắc kết nối hư hỏng,.. Ảnh hưởng đến bộ điều khiển, khiến đèn ABS bật sáng đột ngột.
Hệ thống ABS hoạt động không ổn định
Trên các mẫu xe hiện nay, hệ thống ABS là tập hợp của nhiều chi tiết hỗ trợ hoạt động điều khiển. Chẳng hạn như bộ điều khiển, bộ cảm biến xác định tốc độ, van thủy lực,... Giữ an toàn cho phương tiện và người điều khiển trong trường hợp phanh gấp.
Nếu nhận thấy hệ thống ABS hoạt động không ổn định, tín hiệu ECU gửi đến không chính xác,.. Khả năng cao bộ phận giảm biến tốc độ cũng đang gặp trục trặc. Khi đó, bạn nên mang xe đi sửa chữa, bảo trì.
Đèn TCS sáng đột ngột
Hệ thống TCS làm nhiệm vụ kiểm soát lực kéo, giữ an toàn cho cả phương tiện và người điều khiển. Đặc biệt là khi xe bị trượt bánh, phanh gấp, TCS lại càng trở nên quan trọng. Hệ thống này chỉ hoạt động ổn định khi công suất phân bổ đến hệ thống bánh xe duy trì ở mức hợp lý.
Trường hợp bộ phận cảm biến vận tốc bị trục trặc, đèn TCS thường đồng thời phát sáng như một tín hiệu thông báo cho người điều khiển phương tiện. Dấu hiệu này cho thấy hệ thống không còn duy trì được lực kéo, phanh không còn nhạy.
Đèn Check Engine bật sáng
Chức năng chính của đèn Check Engine là gửi tín hiệu cho biết động cơ bị lỗi, bao gồm cả bộ phận cảm biến tốc độ. Bởi thông thường bộ phận cảm biến chủ yếu bố trí tại đồng hồ gắn phía sau vô lăng.
Ảnh 6: Bộ cảm biến vận tốc bị hư hỏng khiến đèn Check Engine bật sáng bất thường
Còn ECM lại thiết kế tương tự như một khối hỗ trợ điều khiển động cơ. Chức năng chính của bộ phận này là tiếp nhận tín hiệu từ bộ phận cảm biến tốc độ. Như vậy, nếu ECM gửi sai tín hiệu hoặc không gửi tín hiệu, đèn Check Engine cũng ngay lập tức phát sáng thông báo cho người điều khiển phương tiện.
Khi nhận thấy những dấu hiệu trên, bạn tốt nhất nên mang xe đi kiểm tra, bảo trì sửa chữa. Vì nếu bộ phận cảm biến gặp trục trặc lâu ngày, quá trình điều khiển xe của bạn dễ bị ảnh hưởng.
Lời kết
Bộ cảm biến vận tốc thực hiện chức năng đo vận tốc, gửi tín hiệu cho người điều khiển phương tiện biết. Khi nhận thấy bộ phận này gặp trục trặc, bạn cần tìm cách sửa chữa sớm để tránh nguy hiểm về sau.
