Cảm biến tốc độ bánh xe là gì? Các hư hỏng và giải pháp ra sao?

Cảm biến tốc độ bánh xe tên tiếng anh thường gọi là ABS Wheel Speed Sensor - cảm biến ABS là bộ phận nằm trên hệ thống phanh điện tử, đảm nhận vai trò chống sự hãm cứng phanh bánh xe khi người lái phanh gấp. Nhờ cảm biến tốc độ này, xe ô tô sẽ hạn chế tối đa nguy cơ bị văng trượt, mất kiểm soát khi giảm tốc độ đột ngột (ws).

Ngày nay, các dòng xe ô tô đời mới luôn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS để gia tăng tính an toàn khi sử dụng xe. Hệ thống này có mục đích chính là đảm bảo chỉ số bám đường của bánh xe trên mặt đường.

Để có thể làm được điều này, chúng cần phải thu thập và tính toán liên tục hệ số bám đường của phương tiện và cảm biến tốc độ trên bánh xe chính là bộ phận giúp thu thập giá trị tính toán độ bám này.

Khi cảm biến tốc độ hỏng, sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới khả năng hoạt động của hệ thống phanh ABS, cũng như các hệ thống khác.

Cảm biến tốc độ bánh xe ABS là gì?

Cảm biến tốc độ ABS đảm nhận nhiệm vụ xác định tốc độ thực tế của xe và truyền tải tín hiệu này về hệ thống điều khiển chống bó cứng phanh ABS.

Thông qua tín hiệu này, hệ thống ABS sẽ biết được chính xác thời điểm nào xe giảm tốc độ đột ngột để có thể can thiệp kịp thời. Từ đó hạn chế tối đa tình trạng bó cứng phanh, xe bị văng, trượt, mất kiểm soát… Tìm hiểu thêm cùng xưởng 911Workshop về loại cảm biến này:

1. Cấu tạo của cảm biến tốc độ bánh xe

Cảm biến tốc độ trên bánh xe ABS thường được cấu tạo bởi một nam châm được bao bọc bên trong một cuộn dây và một vòng răng tín hiệu.

Sự quét qua của vòng tín hiệu và nam châm tạo nên sự thay đổi từ trường đi qua cuộn dây bên trong cảm biến. Vậy nên hiện tượng này được gọi là cảm ứng điện từ

2. Nguyên lý làm việc

Cảm biến tốc độ ABS hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Cấu tạo cảm biến này bao gồm nam châm và bánh răng kim loại. Bánh răng kim loại sẽ chuyển động theo bánh xe.

Khi bánh xe quay sẽ làm bánh răng quay theo, tạo nên một dòng điện xoay chiều. Tín hiệu điện được đọc qua số lượng các xung dựa trên thời gian, từ đó chuyển thành vận độ.

3. Thông số kỹ thuật và vị trí lắp đặt

Là loại cảm biến tạo ra xung khi làm việc. Còn về vị trí lắp đặt, nó sẽ phụ thuộc vào từng dòng xe và đời xe. Cụ thể:

• Đối với những mẫu xe đời cũ sử dụng dây cáp xoắn truyền động từ hộp số lên đồng hồ taplo, cảm biến tốc độ bánh xe là loại quang hoặc công tắc lưỡi gà, được lắp đặt ngay đồng hồ kim báo KM.
• Đối với những xe được trang bị cảm biến tốc độ loại MRE thì được đặt tại đầu ra của hộp số và dẫn động bởi bánh răng của trục thứ cấp.
• Một số dòng xe tích hợp cùng cảm biến tốc độ đầu ra của hộp số.
• Đối với các dòng xe đời mới sử dụng tín hiệu từ 4 cảm biến tốc độ trên bánh xe gửi về hệ thống điều khiển ABS, sẽ tính toán đưa ra tín hiệu tốc độ xe và gửi về đồng hồ taplo, cũng như đến các ECU khác thông qua mạng giao tiếp CAN.

Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến tốc độ ABS

Cảm biến tốc độ ABS giúp nhận biết tốc độ thực tế mà xe đang chạy. Cảm biến này sẽ gửi một tín hiệu xung tới đồng hồ taplo để thông báo cho người lái biết được tốc độ thực tế mà xe đang chạy và đo số KM xe đã chạy.

Ngoài ra, ECU điều khiển còn sử dụng tín hiệu của cảm biến tốc độ xe để điều khiển các chức năng khác nhau, ví dụ như:

• ECU điều khiển động cơ sử dụng tín hiệu của cảm biến tốc độ bánh xe để điều khiển hệ thống ISC và điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp hòa khí trong quá trình giảm và tăng tốc độ…
• ECU điều khiển trợ lực lái, sử dụng tín hiệu cảm biến tốc độ để điều khiển motor trợ lực theo các tốc độ khác nhau.
• ECU điều khiển hộp số tự động, sử dụng tín hiệu của cảm biến để điều khiển thời điểm chuyển số.
• ECU điện thân xe sử dụng tín hiệu của cảm biến để điều khiển lock cửa tự động khi xe đang chạy, điều khiển motor cần gạt mưa nhanh chậm dựa trên tốc độ của xe.
• ECU hệ thống nâng gầm điện tử ECS sử dụng tín hiệu để tự động điều khiển độ cao gầm xe khi xe đang chạy…

Các loại cảm biến tốc độ

Cảm biến tốc độ ABS được chia thành hai loại khác nhau là cảm biến chủ động và cảm biến bị động. Cảm biến chủ động là có nguồn điện cung cấp và cảm biến bị động là không có nguồn điện.

Cụ thể:

1. Cảm biến chủ động

Cảm biến chủ động có thể phát điện ra tốc độ thấp hơn 0.1km/h, điều này vô cùng quan trọng với những hệ thống kiểm soát lực kéo hiện đại. Một số loại cảm biến chủ động thậm chí còn có thể phát hiện hướng quay của các bánh xe.

Cảm biến chủ động yêu cầu cung cấp nguồn điện bên ngoài để hoạt động và hoạt động cùng với xung ABS có răng hoặc từ tính. Các cảm biến tốc độ bánh xe loại chủ động hoạt động tạo ra tín hiệu kỹ thuật số, được truyền tới thiết bị điều khiển dưới dạng tín hiệu dòng điện bằng cách sử dụng điều chế độ rộng xung (pulse width modulation).

Hiện nay, có hai loại cảm biến chủ động gồm: cảm biến Hall và cảm biến từ trở:

• Cảm biến Hall

Cảm biến này sử dụng hiệu ứng Hall, là sự tạo nên một điện áp (điện áp Hall) trên một vật dẫn điện, ngược chiều với dòng điện trong vật dẫn và từ trường vuông góc với dòng điện.

Cảm biến này phản ứng với những thay đổi trong từ trường bằng sự chênh lệch điện áp, được gửi tới bộ điều khiển ABS dưới dạng tín hiệu sóng vuông.

Đồng thời sử dụng một cảm biến bán dẫn được ghép nối với một mạch điện tử, nhằm bảo vệ cảm biến khỏi những đột biến điện áp có thể xảy ra và một nam châm vĩnh cửu.

Cảm biến Hall ghi lại tốc độ của bánh xe thông qua bộ mã hóa răng hoặc từ tính (vành xung ABS), thường được lắp đặt trên trục bánh xe, ổ trục hoặc đĩa phanh. Các cảm biến này hoạt động rất chính xác, nhưng trước hết cần phải cài đặt chính xác trước.

• Cảm biến từ trở (cảm biến điện trở từ trường)

Cảm biến tốc độ bánh xe chủ động loại từ trở sử dụng một vòng mã hóa từ tính, có bề ngoài tương tự như vòng mã hóa được kết hợp với cảm biến Hall.

Tuy nhiên, vòng mã hóa kết hợp với cảm biến này có những cung phân đoạn từ, gây ra sự thay đổi rõ ràng về điện trở khi di chuyển qua cảm biến.

Chính bởi điều này nên bộ phận điều khiển có thể xác định được chiều quay của bánh xe. Cảm biến điện trở từ trường chính xác hơn nhiều so với cảm biến Hall.

Tuy nhiên, chúng thường có giá đắt hơn và yêu cầu vị trí lắp đặt kém chính xác hơn. Do đó, chúng thường được đặt cách xa vành xung ABS hơn so với các loại cảm biến khác.

2. Cảm biến bị động

Cảm biến bị động được cấu tạo bởi một cuộn dây quấn quanh lõi từ tính và một nam châm vĩnh cửu. Chốt cực bên trong cuộn dây được nối với nam châm và từ trường kéo dài tới vành xung ABS.

Sự thay đổi từ thông thông qua vành xung và cuộn dây sẽ bị ảnh hưởng bởi chuyển động quay của vành xung ABS và sự xen kẽ liên quan của răng và khe hở. Từ trường thay đổi sẽ tạo nên một điện áp xoay chiều trong cuộn dây có thể đo được.

Tần số và biên độ của điện áp xoay chiều có liên quan tới tốc độ của bánh xe. Cảm biến tạo nên tín hiệu AC thay đổi tần số, khi bánh xe thay đổi tốc độ. Bộ điều khiển ABS chuyển đổi tín hiệu AC thành tín hiệu kỹ thuật số để diễn giải.

So với cảm biến chủ động, cảm biến tốc độ bánh xe bị động lớn hơn và có độ chính xác kém hơn, đồng thời nó chỉ có thể hoạt động khi bánh xe đạt được tốc độ nhất định.

Do đó, chúng bị hạn chế hoạt động ở tốc độ thấp. Chúng cũng không thể hoạt động ngược lại, do đó không thể xác định được hướng di chuyển của xe.

Các triệu chứng khi cảm biến tốc độ bị lỗi

Có nhiều nguyên nhân khác nhau có thể khiến cảm biến tốc độ bánh xe gặp lỗi như: giắc cắm bị lỏng, đứt dây điện, mạch cảm biến bị hư… Khi cảm biến gặp vấn đề, chiếc xe sẽ xuất hiện một số dấu hiệu sau (2):

1. Đèn cảnh báo lỗi ABS sáng

Khi cảm biến tốc độ ABS gặp lỗi thì đèn báo lỗi phanh ABS sẽ sáng trên bảng taplo để người dùng nhận biết. Ngoài ra, nguyên nhân cũng có thể là do: áp suất dầu phanh giảm, má phanh bị mòn, đường dầu có không khí…

2. Hệ thống phanh ABS không hoạt động hoặc hoạt động không chính xác

Module điều khiển ABS sẽ dựa trên tín hiệu được gửi về từ cảm biến tốc độ để xác định xem các bánh xe có đang bị bó cứng do phanh gấp hay không.

Khi module tiếp nhận thông tin sai lệch, hoặc không tiếp nhận được thông tin, bộ điều khiển ABS sẽ tắt hệ thống chống bó cứng phanh.

3. Bàn đạp phanh bị rung

Mỗi cảm biến tốc độ bánh xe ABS sẽ đo tốc độ của bánh xe. Khi cảm biến hư hỏng, nó sẽ gửi dữ liệu sai lệch tới module điều khiển ABS. Điều này có thể khiến module ABS cho rằng xe đang bị trượt và tự động kích hoạt hệ thống chống bó cứng phanh.

Lúc này, ABS sẽ giải phóng áp lực phanh, bơm phanh nhanh chóng. Kết quả là bàn đạp phanh bị rung khi bạn nhấn vào nó.

4. Đèn báo lỗi TCS sáng

Đối với những xe được trang bị hệ thống kiểm soát lực kéo TCS, bên cạnh việc gửi tín hiệu về hệ thống ABS, cảm biến tốc độ cũng sẽ gửi tín hiệu về hệ thống TCS.

Nguyên nhân là do hệ thống kiểm soát lực kéo giúp kiểm soát sự trượt của bánh xe, bằng cách phân bố công suất của động cơ tới các bánh xe sao cho phù hợp với tốc độ của bánh xe đó.

Vậy nên, hệ thống TCS cũng cần nắm bắt được thông tin về tốc độ thực tế của xe. Nếu như cảm biến tốc độ ABS bị trục trặc, thường đèn cảnh báo TCS cũng sẽ báo sáng.

5. Đèn check engine sáng

Khi cảm biến tốc độ ABS ô tô lỗi, đèn check engine cũng có thể sẽ bật sáng. Đồng thời, đồng hồ đo tốc độ của xe cũng có thể không hoạt động.

Cách vệ sinh cảm biến tốc độ bánh xe

Một trong số những nguyên nhân khiến cảm biến tốc độ hoạt động sai lệch, đó là do chúng bị bám nhiều bụi bẩn. Do đó, việc chủ động vệ sinh cảm biến cũng là cách hiệu quả để chúng hoạt động tốt và chính xác.

Bạn có thể vệ sinh cảm biến tốc độ theo các bước sau:

Bước 1: Tháo bánh xe

Trước tiên hãy đậu xe ở một bề mặt phẳng và an toàn. Dùng kích nâng gầm xe lên và tháo lốp xe ra. Để thao tác dễ dàng hơn, nếu như vệ sinh cảm biến phía bên lái thì đánh vô lăng hết qua bên phụ và ngược lại.

Bước 2: Tháo cảm biến

Cảm biến tốc độ thường được lắp đặt ở moay ơ gần bánh xe. Tuyệt đối không kéo mạch cảm biến mà trước tiên hãy tháo các bulong cố định dây cáp cảm biến và bulong cố định cảm biến.

Bước 3: Tiến hành vệ sinh cảm biến

Sử dụng dung dịch vệ sinh chuyên dụng để vệ sinh cảm biến tốc độ. Đối với phần bánh răng, bạn có thể sử dụng chổi lông để cọ sạch hơn. Tuyệt đối không sử dụng các loại chất tẩy rửa thông thường.

Bước 4: Lắp cảm biến và lắp bánh xe vào

Sau khi đã hoàn tất quá trình vệ sinh cảm biến tốc độ bánh xe, hãy lắp cảm biến vào, siết chặt các bulông và lắp các bánh xe vào vị trí cũ.

Tham khảo thêm thông tin: Bảo dưỡng và vệ sinh xe ô tô

Thời gian và chi phí thay cảm biến tốc độ là bao nhiêu?

Một cảm biến tốc độ ABS thông thường sẽ có tuổi thọ từ 48.000 - 80.000km. Nếu như bạn sử dụng xe trong điều kiện môi trường lý tưởng, ít bụi bẩn và đường xá đẹp thì tuổi thọ của chúng có thể kéo dài lâu hơn.

Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể khiến cảm biến hư hỏng bất cứ lúc nào. Do đó, nếu nhận thấy dấu hiệu hư hỏng thì bạn nên mang xe đi kiểm tra và thay mới luôn.

Chi phí thay cảm biến này sẽ bao gồm tiền công thợ + vật tư thay thế. Giá của một bộ cảm biến tốc độ khoảng từ 500.000vnđ - 3.000.000vnđ (phụ thuộc vào việc đó là dòng xe nào và địa chỉ mà bạn lựa chọn để thay thế).

Do đó, nếu bạn muốn biết giá cả chính xác cho việc thay mới cảm biến tốc độ bánh xe ABS trên chiếc xe của mình là bao nhiêu, bạn có thể liên hệ với chúng tôi để cung cấp thông tin xe và để được tư vấn, báo giá chi tiết.

Bạn có thể tìm hiểu thêm: Cảm biến oxygen

Địa chỉ kiểm tra và thay thế cảm biến ô tô uy tín

Là gara chuyên sửa chữa các dòng xe ô tô đời mới, 911 Workshop sở hữu đầy đủ các công cụ hỗ trợ chẩn đoán và sửa chữa hiện đại.

Đồng thời, chúng tôi còn có đội ngũ kỹ thuật viên dày dặn kinh nghiệm, được đào tạo bài bản và chuyên sâu trong việc áp dụng các công nghệ hiện đại vào quá trình sửa chữa. Qua đó giúp việc chẩn đoán bắt bệnh được diễn ra một cách chính xác và nhanh chóng nhất.

Toàn bộ những hư hỏng trên cảm biến ô tô của quý khách đều sẽ được chẩn đoán một cách chính xác, từ đó đưa ra những phương án xử lý phù hợp nhất.

Vậy nếu bạn đang mong muốn tìm được một địa chỉ kiểm tra và thay mới cảm biến tốc độ bánh xe ABS nói riêng, hay các cảm biến khác trên xe ô tô nói chung, hãy liên hệ hoặc ghé thăm gara của chúng tôi để các KTV tiến hành kiểm tra giúp bạn.