Cảm biến chân ga là gì? Chức năng và các lỗi thường gặp

Bạn có biết rằng cảm biến chân ga hay Accelerator pedal sensor (APS) hoạt động dựa trên nguyên lý nào không? Hay làm thế nào để kiểm tra và sửa chữa thiết bị này khi bị hỏng? Nếu bạn đang muốn trở thành một kỹ thuật viên sửa chữa ô tô chuyên nghiệp, hãy cùng Auto Protech khám phá những bí ẩn đằng sau bộ phận nhỏ bé nhưng quan trọng này trong bài viết dưới đây nhé!

Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến chân ga

Cảm biến chân ga là một bộ phận điện tử vô cùng quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ của ô tô. Nó đóng vai trò như một “cầu nối” giữa hành động của người lái (nhấn chân ga) và phản ứng của động cơ.

• Chức năng của cảm biến bàn đạp ga: Cảm biến đo độ mở của bàn đạp chân ga khi người lái nhấn vào, từ đó gửi tín hiệu về ECU. ECU sẽ sử dụng dữ liệu này để điều khiển mô tơ bướm ga cho động cơ tăng tốc phù hợp với mức độ mở của bàn đạp và chế độ lái hiện tại.
• Với động cơ phun dầu điện tử Common Rail: Tín hiệu từ cảm biến bàn đạp chân ga được gửi đến ECU giúp ECU điều khiển lượng nhiên liệu phun vào động cơ để đáp ứng nhu cầu tăng tốc.
• Với hộp số tự động: ECU điều khiển hộp số tự động cũng sử dụng tín hiệu từ cảm biến chân ga để điều khiển thời điểm chuyển số. Khi người lái đạp ga mạnh, ECU hộp số sẽ kích hoạt chế độ Kick Down (giảm số) để tăng tốc xe nhanh chóng.

Hình ảnh: Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến bàn đạp chân ga ô tô

Cấu tạo của cảm biến chân ga

Cấu tạo: Cảm biến có cấu tạo tương tự như cảm biến bướm ga, nhưng do yêu cầu về độ an toàn và tin cậy thông tin mà hầu hết các dòng xe ô tô hiện nay đều sử dụng hai tín hiệu cảm biến bàn đạp ga để gửi dữ liệu về ECU. Điều này giúp tăng độ chính xác và giảm rủi ro khi một trong hai cảm biến gặp sự cố.

Các dòng xe tải: Một số xe tải sử dụng tín hiệu từ cảm biến vị trí bàn đạp ga với một công tắc IDL giúp nhận diện vị trí bàn đạp ga trong các tình huống động cơ ở chế độ không tải hoặc khi phanh.

Cảm biến chân ga có 2 loại chính:

• Cảm biến bướm ga loại tuyến tính

Hình ảnh: Cấu tạo cảm biến bướm ga loại tuyến tính

• Cảm biến bướm ga loại phần tử Hall

Hình ảnh: Cấu tạo cảm biến bướm ga loại phần tử Hall 

Nguyên lí hoạt động của cảm biến chân ga

Cảm biến vị trí bàn đạp ga hoạt động tương tự cảm biến bướm ga với các nguyên lý hoạt động sau:

• Loại tuyến tính (giống biến trở): Cảm biến được cấp nguồn 5V (VC) và làm mát. Cấu tạo của cảm biến gồm một mạch trở than và một lưỡi quét di chuyển trên mạch này. Khi trục bàn đạp ga quay, lưỡi quét sẽ thay đổi vị trí trên mạch trở than, từ đó làm thay đổi điện áp đầu ra (chân signal). Lưu ý rằng trong thiết kế cảm biến này có 2 biến trở, vì vậy có 2 tín hiệu (chân signal) gửi về ECU, giúp tăng độ tin cậy cho cảm biến.
• Loại Hall (thế hệ mới): Cảm biến bàn đạp ga cũng được cấp nguồn 5v (VC), Mass với 2 dây tín hiệu. Điện áp tại 2 chân tín hiệu của cảm biến thay đổi tương ứng với độ mở của bướm ga, nhưng dựa trên nguyên lý hiệu ứng Hall và có 2 loại chính:
  • Loại thuận: Cả hai tín hiệu cùng tăng hoặc cùng giảm.
  • Loại nghịch: Một tín hiệu tăng và một tín hiệu giảm.

Hình ảnh: Nguyên lý hoạt động của cảm biến

Thông số kĩ thuật của cảm biến bàn đạp ga

Cảm biến bàn đạp ga gửi tín hiệu về ECM dưới dạng điện áp, điện áp này thay đổi tuỳ theo độ mở của bàn đạp ga. Tuỳ thuộc vào thiết kế, cảm biến APS có một hoặc hai tín hiệu gửi về ECM và có thể tích hợp hoặc không có công tắc báo chế độ không tải.

Ở trạng thái không tải, điện áp tại chân tín hiệu dao động trong khoảng 0.5V đến 0.8V. Khi đạp ga, điện áp này sẽ dần tăng lên và có thể đạt đến 4.5V.

Sơ đồ mạch điện của cảm biến bàn đạp chân ga ô tô

Sơ đồ mạch điện của cảm biến bàn đạp chân ga ô tô có thể thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất, loại xe và công nghệ được sử dụng. Tuy nhiên, nhìn chung, chúng đều có những thành phần cơ bản và hoạt động dựa trên các nguyên lý tương tự. Dưới đây là sơ đồ mạch điện của các loại cảm biến chân ga phổ biến hiện nay.

Hình ảnh: Sơ đồ mạch điện của cảm biến bàn đạp chân ga ô tô

1. Cảm biến loại tuyến tính (Potentiometer)

Hình ảnh: Sơ đồ mạch điện cảm biến loại tuyến tính (Potentiometer)

Giải thích:

• R1: Điện trở biến trở
• Wiper: Thanh trượt
• Vcc: Nguồn điện
• Vout: Điện áp đầu ra

2. Cảm biến loại Hall

Hình ảnh: Sơ đồ mạch điện cảm biến loại Hall

Giải thích:

• Magnet: Nam châm vĩnh cửu
• Hall element: Phần tử Hall
• Vcc: Nguồn điện
• Vout: Điện áp đầu ra

Vị trí trên xe của cảm biến vị trí bàn đạp ga

Vị trí này được đặt ở cụm bàn đạp ga, nằm ở chân bên phải của tài xế.

Hình ảnh: Cảm biến được đặt ở cụm bàn đạp ga

Cách thức kiểm tra – đo kiểm trên cảm biến vị trí bàn đạp ga

Đầu tiên, kiểm tra nguồn cấp cho cảm biến chân ga, bao gồm nguồn vc và mát. Dùng đồng hồ Vom để đo tín hiệu tại chân cảm biến, tính hiệu này phải thay đổi theo chiều tuyến tính khi đạp và nhả bàn đạp ga. Ngoài ra, có thể sử dụng máy chẩn đoán để xem tín hiệu cảm biến qua phần “Data list” khi đạp bàn đạp ga.

Hầu hết các pedal position sensor sử dụng 2 tín hiệu cảm biến, trong đó cả hai tín hiệu đều tăng dần khi đạp ga (loại thuận). Tuy nhiên, có một số xe có thể sử dụng một tín hiệu tăng và một tín hiệu giảm (loại nghịch). Để check xem tín hiệu cảm biến bàn đạp chân ga còn tốt hay không có thể dùng tính năng “Data list” của máy chẩn đoán: Bật chìa khoá, đạp bàn đạp ga từ từ và theo dõi tín hiệu hiển thị trên máy.

Hình ảnh: Cách kiểm tra cảm biến vị trí bàn đạp chân ga ô tô

Các lỗi cảm biến chân ga thường gặp

• Mất nguồn cấp cho cảm biến.
• Đứt dây, chập dây, chạm mát.
• Lỏng giắc.
• Hư cảm biến.
• Hư hộp ECU.

Kinh nghiệm thực tế khi sửa chữa cảm biến bàn đạp ga

Nếu cảm biến bị hỏng, xe của bạn sẽ gặp phải các vấn đề sau:

• Không thể tăng tốc: Xe sẽ rất khó để vượt hoặc leo dốc.
• Chạy không ổn định: Tốc độ xe có thể bị giảm đột ngột hoặc tăng đột ngột.
• Nguy hiểm khi lái xe: Việc mất kiểm soát tốc độ có thể gây ra tai nạn.

Vì vậy, khi phát hiện xe có dấu hiệu bất thường liên quan đến bàn đạp ga, bạn nên mang xe đến gara để kiểm tra và sửa chữa ngay.

Với những kiến thức nền tảng về cảm biến chân ga trong bài viết trên, bạn đã sẵn sàng khám phá sâu hơn về thế giới kỹ thuật ô tô. Hãy cùng Auto Protech biến đam mê thành hiện thực và trở thành những kỹ thuật viên chuyên nghiệp. Đăng ký ngay khóa học nghề sửa chữa ô tô tại Auto Protech để mở ra cánh cửa tới một tương lai đầy hứa hẹn!

Liên hệ trung tâm dạy nghề Auto Protech:

• Địa chỉ: 60A Kênh Tân Hóa, Phú Trung, Tân Phú, TP. Hồ Chí Minh
• Điện thoại – Zalo: 028 22287175 – 0908858875
• Email: haihv78@gmail.com