các loại cảm biến trên xe ô tô ne crankshaft position sensor cảm biến vị trí trục khuỷu

Cách thức kiểm tra- đo kiểm trên cảm biến vị trí trục khuỷu ~ Đấi với loại cảm biến từ: + Kiểm tra điện trở cuộn day + Kiém tra khe ho dau cam bién toi vanh tao xung: 0,3mm-0,5mm loai na

EPHUTECH

THUC HANH CHAN DOAN BAO

DUONG VA SUA CHUA 6 TO Viện Kỹ thuật Hutech

CÁC LOẠI CÁM BIEN TREN XE 0 TO

1 NE - CRANKSHAFT POSITION SENSOR -Cam bién vi tri truc khuyu

Cảm biến vi tri truc khuyu (CKP — Crankshaft Position Sensor) 1a mét trong hai loại cảm biến quan trọng trên động cơ, thường được bô trí ở gần puly trục khuỷu hoặc phía dưới bánh đà

Cảm biến CKP có 4 loại gồm: cảm biến cảm img, cam bién Hall Effect, cam bién điện trở từ và cảm biên quang học

Cảm biên trục khuyu có nhiệm vụ xác định tôc độ vòng tua động cơ và vị trí của pIston sau đó gửi tín hiệu đến ECU

Câu tạo: vỏ cảm biên, dây tín hiệu ra, vỏ bảo vệ dây, nam châm vĩnh cửu, cuộn dây

cảm ứng, vâu cực, bánh răng kích từ và khe hở không khí

NLHĐ: Một tín hiệu xung điện hình sin hoặc xung vuông sẽ gửi về ECU khi trục khuýu quay, băng những lập trình co san cua bộ tín higu ECU, chung sẽ phân tích và đêm

các xung này trén | don vi do để xác định được vị trí cũng như tốc độ của trục khuyu -Đôi với loại cảm biên CPS sé c6 xung hinh sin

-Đối với loại cảm biến CPS loại Hall và quang sẽ cho xung vuông

Cách thức kiểm tra- đo kiểm trên cảm biến vị trí trục khuỷu

~ Đấi với loại cảm biến từ:

+ Kiểm tra điện trở cuộn day

+ Kiém tra khe ho dau cam bién toi vanh tao xung: 0,3mm-0,5mm (loai nam trong denco);

+ Kiểm tra xung tín hiệu đầu ra theo đúng biên dạng như phần thông số kỹ thuật

~— Đối với loại cảm biến Hall và Quang

Kiểm tra khi bật chìa khóa On:

Chân dương có 12V, mát 0V, signal 5V Sử dụng đồng hồ osiloscope đo chân Signal khi đề

~ Khi dùng máy chân đoán có thê phân tích tín hiệu cảm biến trục khuỷu bằng cách phân tích dữ liệu Engine Speed

Các hư hỏng thường gặp trên cảm biến vị trí trục khuỷu

— Chỉnh sai khe hở từ

— Dut day

— Dây tín hiệu chạm dương, chạm mát

— Lỏng giắc

- Chết cảm biến

— Gấy răng tạo tín hiệu trên vành răng do dùng tua vít bay

Vị trí trên xe: Toyota Vios 2010

ưu DIGIAL (TÍN HIEU SO)

Chức năng của cảm ứng vị trí trục cam là xác định vị trí chính xác của cốt cam hay xupap

và gửi tín hiệu cho bộ xử lý trung tâm ECU ECU sẽ phân tích dữ liệu để xác định điểm chết trên của máy sô l hay các máy khác, đồng thời tính toán thời điểm đánh lửa và phun nhiên liệu hợp lý

Cảm biến vị trí trục cam và trục khuýu thường làm việc song song với nhau giúp ECU tính

toán được thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa tôi ưu cho động cơ Loại cảm biến này thường được lắp đặt ở vị trí đỉnh xi-lanh hoặc nắp hộp chứa trục cam

Cảm biến CPS có 2 loại chính là cảm biến hiệu ứng điện từ và cảm biến quang học

Cấu tạo: Vỏ cảm biến, Dây tín hiệu ra, Vỏ bảo vệ dây, Nam châm vĩnh cửu, Cuộn dây cảm ứng, Vấu cực, Bánh răng kích từ, Khe hở không khí

NLHD:

Khi truc khuyu quay, thong qua dây cam dẫn động làm trục cam quay theo, trên trục cam

có | vành tạo xung có các vấu cực, các vấu cực này quét qua đầu cảm biến, khép kín mạch

tir va cam bién tao ra 1 xung tin hiệu gửi về ECU để ECU nhận biết được điểm chết trên

của xi lanh số 1 hay các máy khác

Số lượng vấu cực trên vành tạo xung của trục cam khác nhau tủy theo mỗi động cơ

Sơ đồ mạch điện

Cách thức kiểm tra- đo kiểm cảm biến vị trí trục cam

~ Đối với loại cảm biến Từ:

+ Sử dụng đồng hồ VOMI kiểm tra điện trở của cuộn dây và so sánh nó với giá trị điện trở

của nó trong tài liệu

+ Kiêm tra khe hở từ nằm trong khoáng: 0,5mm- 1,5mm

« - Kiểm tra tín hiệu của cảm biến bằng đồng hồ đo VOMI như sau:

+ BI: Dùng đồng hồ VOM điện tử và bật trở về ở nắc thang đo 2,5 DCV, đặt 2 đầu que đo vào 2 chân của cảm biến

+ B2: Sử dụng một thanh kim loại (chiếc cờ lê) quét qua đầu cảm biến liên tục và nhìn thấy kim đồng hỗ vung lên và trả về liên tục -> như vậy là cảm biến có tạo ra xung điện áp

— Đề chắc chắn hơn chúng ta nên kiểm tra xung tín hiệu đầu ra bang hay hién thi xung theo đúng biên dạng như phân thông sô kỹ thuật

— Loai cam bién Hall va Quang

Đối với 2 loại cảm biến này, chúng ta kiểm tra khi bật On chìa: Chân dương có 12V (hoặc 5V), mát 0V, signal 5V

+ Cảm biến trục cam loại Điện từ: Tạo ra loại xung có dạng hình sin, Xung này có điện ap

từ 0,5-4,5V

+ Cam bién truc cam loai Hall: Tao ra loai xung có dạng vuông

+ Cảm biến loại Quang (sử dụng trong bộ chia điện): Tạo ra loại xung có dạng vuông Các hư hỏng:

Cảm biến CPS bị lỗi có thể khiến động cơ khó khởi động hoặc không khởi động được, tốc

độ không đều, giảm công suất động cơ, hao xăng

Khi cảm biến này bị lỗi, đèn kiểm tra động cơ (Check Engine) sẽ bật sáng để báo cho tài

xế đem xe đến trung tâm sửa chữa ô tô kiểm tra

Các lỗi thường xuất hiện do:

« - Gãy răng tạo tín hiệu trên vành răng do dùng tua vít bây

„ - Hư hộp ECU nén báo lỗi cảm biên trục cam

3 MAF - MASS AIR FLOW SENSOR (Cam biến lưu lượng khí nạp)

ĐO KHÔI LƯỢNG = THE TICH X KHOI LUGNG RIENG (m = V x D)

VỊ TRÍ: Trước bướm ga hay gần lọc gió

Cầu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp gồm một điện trở, mạch điều khiển và tinh chỉnh và

dây nhiệt

Chức năng chính của cảm biến khí nạp là quy đôi lượng không khí có sẵn trong động cơ thành tín hiệu điện áp, gửi về bộ tỉnh chỉnh và điều khiên ECU giúp thông kê giám sát khôi lượng khí đúng mực trong ECM Nhờ đó, động cơ nhận ra được mức nguyên vật liệu cần phun, thời hạn xi lanh đốt cháy và thời gian sang sô hải hòa và hợp lý nhắm mục đích bảo

vệ hiệu suât quản lý và vận hành

Phẩn loại: - Cảm biến lưu lượng khí nạp dây nhiệt

- Cảm biến lưu lượng khí nạp trén Vane Meter

NLHD:

Cảm biến MAF gồm dây dẫn điện nhỏ ( dây nhiệt ) và thiết bị đo nhiệt độ khí Khi động

cơ ở trạng thái không tải, một lượng nhỏ không khí sẽ chạy xung quanh dây nhiệt Lúc nảy, động cơ Open một dòng điện cường độ thấp đề giữ nóng dây Khi nhắn ga, van tiết lưu mở tạo điều kiện kèm theo đề không khí đi qua va làm nguội dây dẫn Lượng khí càng lớn thì cường độ dòng điện càng cao, càng tăng hiệu suất cao giữ nóng cho dây Lúc này, một con chip điện tử được lắp bên trong cảm biến MAF sẽ chuyên nguồn năng lượng điện thành tín hiệu kỹ thuật số và gửi đến hộp điều khién vả tinh chính mạng lưới hệ thông truyền động ( PCM ) Tai day, mirc nguyén vật liệu cần nạp sẽ được đo lường và thông kê đúng chuẩn nhằm mục đích báo vệ tỷ suất cháy tối ưu trong buồng đốt

Sơ đồ mạch điện:

Các hư hóng và triệu chứng khi cảm biến lưu lượng khí nạp hỏng

Khi cám biến MAF hỏng / lỗi sẽ làm cho đèn báo lỗi động cơ nôi, hiệu suất có tín hiệu giám, chết máy khi dừng đèn đỏ và lượng tiêu thụ nguyên vật liệu kém, do:

« - Cảm biến hư đo nước vào làm đứt dây nhiệt

« Hư- lỏng dây dẫn hoặc giắc nối cảm biến

Nvu: nhận các thông tin áp suất trong đường ông nạp rồi chuyển chúng thành tín hiệu điện

áp gửi về ECU đề ECU tính toán và hiệu chỉnh thời gian phun cơ bán

Phân loại:

« - Cảm biễn MAP varistor bán dẫn: Sử dụng hiệu ứng biến áp của chất bán dẫn để biến doi ap suat thành tín hiệu điện áp tương ứng

¢ Cam bien MAP điện dung: Mạch đo cảm biện sẽ biên đôi điện dung tương ứng với

« - áp suât thành tín hiệu điện băng phương pháp dò tân sô hoặc dò điện áp

NLHD

Cam bién MAP thường được đặt phía trên đường ống nạp, bên cạnh hoặc trên thân bướm

ga, cũng có thể là trước turbo Bộ phận này thực hiện nhiệm vụ như một thiết bị áp suất

khí quyển Trước khi khởi động, động cơ ở trạng thái không có chân không, lúc này tin hiệu truyền đến ECM nhằm xác định mật độ không khí

Khi động cơ hoạt động, áp suất tăng, lượng không khí giảm Sự chênh lệch này sẽ kích hoạt chip tác động vào buông kín, gây nên sự thay đôi điện trở đối với điện áp Lúc này, ECU (bộ điều khiến trung tâm) sẽ tong hop tín hiệu từ các cảm biến là MAP, I[AT (nhiệt

độ khí nạp), ECT (nhiệt độ nước làm mát động cơ) và RPM (tốc độ động cơ) dé tính toán mật độ nhằm xác định chính xác khôi lượng và đưa ra tỷ lệ tôi ưu với nhiên liệu trước khi đưa vào buồng đốt

Sơ đồ mạch điện:

Cách thức kiểm tra và đo kiếm cảm biến áp suất đường ống nạp

+ Cấp nguồn 5V, mát cho cảm biến Kiểm tra điện áp chân Signal xấp xi 3.8V khi chưa nô máy

+ Nỗ máy đo tín hiệu chân Signal khoảng 1.6- 1.8 V, lên ga đo tín hiệu tai day signal sẽ thay đổi theo tín hiệu áp suất đường ống nạp (áp suất tăng thì điện áp cảm biến tăng lên,

áp suất giảm điện áp cảm biến giảm theo)

+ Trường hợp đã tháo cảm biến ra khỏi xe thì dùng cái ng tiêm và một đường ống nôi đến đồng hồ đo áp suất chân không và nối với cảm biến đo tín hiệu điện áp phát ra theo mức

độ chân không cấp đến cám biến và so sánh với I bảng thông số của nhà sản xuất Các hư hỏng thường gặp của cảm biến áp suất đường ống nạp

« _ Ông chân không nối với cảm biến MAP bi tudt/tac

« - Hỏng cảm biên MAP.,

« _ Tiêp xúc, đầu giắc nôi với cảm biên MAP hỏng

« - Đứt dây tín hiệu

e Chap mach tín hiệu của cảm biên MAP

«Ö - Mật dây mass hoặc nguôn Vc (SV) cập cho cảm biên MAP

e Hong PCM

Vi tri trén xe

DO THE TICH -Sau bướm ga

===> Luu y: Tuy xe sẽ có MAF thì không có MAP hoặc ngược lại

Tuy nhiên có một sô xe cần thông chính để điều khiến thì nó có cả 2 con luôn (Honda Civic)

5 THA (IAT) - INTAKE AIR TEMPERATURE -Nhiét d6 khi nap

Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng thời gian phun nhiên liệu

Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm thời gian phun nhiên liệu

Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm theo nhiệt độ không khí: Bởi nếu nhiệt độ khí nạp thấp thì thời gian màng lửa cháy lan ra trong buông đôt sẽ chậm hơn khi nhiệt độ khí nạp cao Nếu nhiệt độ thấp thì ECU sẽ hiệu chỉnh tăng góc đánh lửa sớm

Nếu nhiệt độ cao thì ECU sẽ hiệu chỉnh giảm góc đánh lửa sớm

Cấu tạo: Là một điện trở nhiệt có trị số điện trở âm ( điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và

ngược lại)

Nguyên lí hoạt động của cảm biến nhiệt độ khí nạp:

Cam biến nhiệt độ khí nạp được đặt ở đường ống nạp (sau bầu lọc gió), hoặc nằm chung với cảm biên khôi lượng khí nạp (MAF) hay cảm biến áp suất đường ông nạp (MAP) Khi nhiệt độ không khí thấp điện trở cảm biến sẽ cao và ngược lại khi nhiệt độ không khí tăng điện trở của cám biến sẽ giảm sự thay đổi điện trở của cảm biến sẽ làm thay đôi điện áp

đặt ở chân cảm biến

Sơ đồ mạch điện của cảm biên nhiệt độ khí nạp iat

IAT

Vị trí của cảm biên nhiệt độ khí nạp

~ Năm chung với MAP,MAF

Cách thức kiểm tra và đo kiểm cảm biến nhiệt độ khí nạp

— Ðo bằng cách dùng máy sấy tóc hơ vào cảm biến, lấy đồng hỗ đo sự thay đôi điện trở của cảm biện

Nếu kim đồng hồ đo có sự thay đổi, chứng tỏ cảm biến đang hoạt động tốt

Nếu kim đồng hồ không có sự thay đổi thì có thể cảm biến đã bị hư hỏng

So sánh với bảng giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ của cảm biến để kiểm tra cho chính

xác

Các hư hỏng thường gặp của cảm biến nhiệt độ khí nạp

— Cảm biến hư do đứt dây hoặc dây cảm biến chạm nhau (dây cảm biến chạm dương hoặc

cham mat)

6 ECT - ENGINE COOLANT TEMPERATURE - Cam bién nhiệt độ nước làm mát

động cơ

Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Engine Coolant Temperature (ECT) sử dụng đề đo nhiệt

độ nước làm mát của động cơ và gửi tín hiệu về ECU đề ECU thực hiện những hiệu chỉnh

sau:

Hiệu chỉnh góc đánh lửa sớm: Khi nhiệt độ động cơ thấp ECU sẽ thực hiện hiệu chính tăng

góc đánh lửa sớm, và nhiệt độ động cơ cao ECU sẽ điêu khiên giảm góc đánh lửa sớm

Hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu: Khi nhiệt độ déng co thap ECU sé diéu khién tang thời gian phun nhiên liệu (tăng độ rộng xung nhấc kim phun) để làm đậm, Khi nhiệt độ động cơ cao ECU sẽ điêu khiên giảm thời gian phun nhiên liệu

Điều khiển quạt làm mát: Khi nhiệt độ nước làm mát đạt xấp xỉ 80-87 ECU điều khiển quạt làm mát động cơ bắt đầu quay tốc độ thấp (quay chậm), Khi nhiệt độ nước làm mát đạt xấp

xi 95-98 ECU điều khiên quạt làm mát quay tốc độ cao (quay nhanh)

Điều khiên tốc độ không tải: Khi mới khởi động động cơ, nhiệt độ động cơ thấp ECU điều khiến van không tái (Hoặc bướm ga điện tử) mở rộng ra để chạy ở tốc độ không tải nhanh (tốc độ động cơ đạt xấp xỉ 900-1000V/P) đề hâm nóng động cơ giúp giảm ma sát giữa các

bộ phận trong động cơ và nhanh chóng đạt được nhiệt độ vận hành ôn định

Điều khiển chuyển số: ECU điều khiến hộp số tự động sử dụng thêm tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát đê điêu khiên chuyên sô, nêu nhiệt độ nước làm mát còn thập ECU điều khiến hộp sô tự động sẽ không điều khiển chuyển lên số truyền tăng OD

Ngoài ra Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn sử dụng để báo lên đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát (xe đời cũ sử dụng cục báo nhiệt độ nước riêng)

Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn được dùng đề điều khiến hệ thống kiểm soát khí xả (EGR), điêu khiến trạng thái hệ thông phun nhiên liệu (Open Loop — Close Loop), điều khiển ngắt tín hiệu điều hòa không khí A/C khi nhiệt độ nước làm mát quá cao

Ở một sô xe, ngoài cảm biến nhiệt độ nước làm mát chính găn trên thân động cơ, còn có Ï cảm biên nhiệt độ nước làm mát găn ở trên két nước làm mát hoặc đầu ra của van hăng nhiệt, mục đích giám sát sự làm việc của van hăng nhiệt (van hăng nhiệt được điêu khiên

điện)

Câu tạo

Cấu tạo của cảm biến ECT có dạng trụ rỗng với ren ngoài, bên trong có lắp một nhiệt điện

trở có hệ số nhiệt điện trở âm.( điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và ngược lại)

Cảm biến nhiệt độ nước

Nguyên lí hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nằm trong khoang nước của động cơ, tiếp xúc trực tiếp

với nước của động cơ Vì có hệ số nhiệt điện trở âm nên khi nhiệt độ nước làm mát thấp điện trở cảm biến sẽ cao và ngược lại khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên điện trở của cảm

biến sẽ giám xuống Sự thay đôi điện trở của cảm biến sẽ làm thay đổi điện áp đặt ở chân cảm biên

— + B+

nước

Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đôi theo nhiệt độ) đến cảm

biến rồi trở về ECU về mass Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo

thành một cầu phân áp Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương

tự — số (bộ chuyển đổi ADC — Analog to Digital converter).

biết là động cơ đang nóng

Thông số kĩ thuật của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

~ Ở nhiệt d6 30 d6 C: Reb = 2-3 kgQ

~ Ở nhiệt độ 100 độ C: Rcb = 200-3000

Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường có 2 dây, Một số xe có bồ trí một điện trở nhiệt

để báo nhiệt độ nước làm mát lên đồng hỗ taplo chung với cảm biến nhiệt độ nước làm mát

nên ta thấy có những loại 3 dây hoặc 4 dây

P.39 C.31-6

Kiêm tra và đo kiêm với cảm biền nhiệt độ nước làm mát

Kiểm tra điện trở của cảm biến phải thay đôi theo nhiệt độ theo bảng thông số của nhà sản

xuất có thể sử dung | cốc nước nóng, lạnh hoặc lay bật lửa hơ đầu cảm biến và kiểm tra

điện trở thay đôi theo

_) Pressure Sensor(MAP) Signal Voltage 2.13/V

‹ Intake Manifold Pressure (MAP)

\») Throttle Position Sensor Angle1-Voltage

Intake Air Temperature Voltag

.) Intake Air Temperature

Hoc dé taim c7L)cjc67.5|€C

© Engine Oil Temperature

\) Fuel Tank Pressure Value(Option)

¢ Thong thuong khi ho mach cam biến đạt & -40C, mét sé xe cam bién sé dat 6 20C

dé không ảnh hưởng nhiều tới sự phun nhiên liệu, tránh phun nhiên liệu quá đậm khi lỗi mạch cảm biến

Kinh nghiệm thực tế khi sửa chữa cảm biến nhiệt độ nước làm mát

« _ Khi lắp cảm biến cần phải kiêm tra xem nước có bị rò rỉ hay không

« - Khi bị hở mạch cảm biên nhiệt độ nước làm mát ECU hiệu rằng nhiệt độ nước làm

mát đang rât thâp và sẽ phun rât đậm nhiên liệu, đậm quá có thê gây ngợp xăng,

không nô được máy

Vị trí của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

« - Cảm biên nhiệt độ nước làm mát năm trên lock máy hoặc trên đường ông nước làm mát, dau cảm biên tiép xúc với được làm mát

(Cam bién nhiét d6 nwéc lam mat)

7 TPS - THROTTLE POSITION SENSOR -Cam bién vi tri buém ga

Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến vị trí bướm ga được sử dụng để đo độ mở vị trí của cánh bướm ga để báo về hộp ECU Tu do, ECU sé sử dụng thông tin tín hiệu mà cảm biến vị trí bướm ga gửi về để tính

toán mức độ tải của động cơ nhằm hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu, cắt nhiên liệu, điều khiển góc đánh lửa sớm, điều chỉnh bù ga cầm chừng và điều khiên chuyển số

Khi đạp gấp ga ở trong chế độ toàn tải, ECM sẽ tự động ngắt A/C, ECU chuyên về chế độ

“Open loop” đê điêu khiên phun nhiên liệu, bỏ qua tín hiệu từ cảm biên 6-xy

‘is

Throttle Position Sensor

`