Cảm biến vị trí bướm ga là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cảm biến vị trí cánh bướm ga bị lỗi có thể khiến động cơ hoạt động không ổn định, xe bị giật và hao xăng hơn bình thường.

Cảm biến vị trí bướm ga là gì? 

Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle Position Sensor – TPS) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống nhiên liệu, đảm bảo sự điều chỉnh chính xác lượng không khí đi vào buồng đốt từ đường ống nạp. Cảm biến này được gắn trên thân bướm ga và có nhiệm vụ giám sát, thu thập thông tin về vị trí và tốc độ quay của động cơ. Tín hiệu từ TPS sau đó được gửi tới ECU (bộ điều khiển trung tâm) hoặc ECM (bộ điều khiển đánh lửa) để điều chỉnh lượng nhiên liệu và không khí đưa vào buồng đốt, giúp động cơ hoạt động hiệu quả.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến vị trí bướm ga 

Cấu tạo

Cảm biến vị trí bướm ga ô tô có 3 loại là: loại tiếp điểm, loại tuyến tính, loại Hall.
Cảm biến vị trí bướm ga loại tiếp điểm gồm 2 tiếp điểm là tiếp điểm không tải IDL và tiếp điểm trợ tải PSW.

Khi bướm ga đóng hoàn toàn, IDL đóng ON và PSW ngắt OFF, lúc này ECU hiểu rằng động cơ đang vận hành không tải. Khi đạp ga, IDL sẽ ngắt OFF và bướm ga mở ra ở vị trí xác định. Đồng thời PSW bật lên và ECU hiểu rằng động cơ đang chạy tải nặng. Nếu ở vị trí cầm chừng, điện áp từ cực IDL qua công tắc tiếp xúc IDL về mass. Ở vị trí toàn tải, điện áp từ cực PSW qua công tắc PSW về mass.

Xem thêm:

• Dấu hiệu lỗi cảm biến lưu lượng khí nạp

• Cách kiểm tra lỗi cảm biến kích nổ

Cảm biến vị trí bướm ga tuyến tính được cấu tạo bởi con trượt và các cực điện. Con trượt sẽ trượt dọc theo chiều điện trở. Điện áp cực VTA tăng dần, tỷ lệ thuận với vị trí mở cánh bướm. Nếu bướm ga hoàn toàn đóng, tiếp điểm cầm chừng sẽ nối cực IDL và E2 lại. Từ đó, tín hiệu truyền đến ECU, từ đó ECU sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu động cơ phù hợp.

Cảm biến vị trí bướm ga Hall hoạt động dựa trên hiệu ứng Hall từ đó nhận biết sự thay đổi vị trí bướm ga.

Nguyên lý hoạt động 

Nguyên lý hoạt động của cảm biến TPS dựa trên cơ chế của một biến trở trượt. Khi bàn đạp ga được nhấn, tín hiệu không tải bị ngắt, và cảm biến sẽ sử dụng chuyển động quay để đo lường giá trị điện áp cùng các thông số liên quan.

Cảm biến bao gồm hai biến trở để gửi thông tin phản hồi về hệ thống. Khi một trong hai biến trở tăng tuyến tính, điện trở của van tiết lưu sẽ giảm. Tín hiệu điện áp (biểu thị vị trí của bướm ga) sau đó được gửi đến ECU (bộ điều khiển trung tâm) để phản ánh sự thay đổi về tốc độ và độ mở của bướm ga. Điều này tạo ra một hệ thống vòng kín, cho phép TPS điều chỉnh và kiểm soát chính xác hoạt động của van tiết lưu.

Dấu hiệu lỗi và cách kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga 

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến lỗi cảm biến vị trí bướm ga. Trong đó thường gặp là lõi mòn mạch trở than, hỏng IC Hall, đứt dây, dây tín hiệu chạm dương, giắc bị lỏng…

Khi cảm biến vị trí bướm ga bị trục trặc, xe thường có dấu hiệu: xe tăng tốc độ không ổn định, xe bị giật khi tăng tốc, xe tăng tốc yếu, xe bị hụt ga, xe hao xăng hơn bình thường…

Xem thêm:

• Hiện tượng xe bị rung giật nguyên nhân do đâu?

• Cách xử lý khi xe bị oà ga

• Cách kiểm tra khi xe ô tô kêu cạch cạch

Cảm biến vị trí bướm ga 2 tiếp điểm 

Để kiểm tra cảm biến, cần xác minh rằng tiếp điểm IDL có kết nối với chân E2 khi bướm ga ở trạng thái đóng hoàn toàn. Khi ga được nhấn nhẹ, chân IDL phải ngắt kết nối với chân E2. Khi bướm ga mở hơn 50%, cần kiểm tra xem chân PSW có kết nối với chân E2 hay không; đồng thời, chân PSW phải ngắt kết nối với chân E2 khi bướm ga trở lại vị trí ban đầu.

Cảm biến vị trí bướm ga tuyến tính và Hall 

Ngắt nguồn điện và kiểm tra sự hiện diện của điện áp Vc 5V, cùng với chân mát và chân tín hiệu tại các đầu ra của cảm biến. Điện áp tại chân tín hiệu (Signal) phải thay đổi tương ứng với độ mở của bướm ga và phải tăng tuyến tính, không bị gián đoạn.

Cảm biến bướm ga mạch trở than

Với loại cảm biến này, người sử dụng có thể điều chỉnh độ mở của bướm ga và kiểm tra sự thay đổi của điện trở giữa chân tín hiệu (Signal) và hai chân còn lại để xác định tình trạng hoạt động của cảm biến.

Cảm biến vị trí bướm ga có vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất hoạt động của động cơ ô tô. Do đó, chủ xe cần thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng cảm biến này định kỳ để phát hiện sớm các vấn đề và khắc phục kịp thời, đảm bảo các hoạt động được ổn định.

Cách chỉnh cảm biến vị trí bướm ga

Các bước chỉnh cảm biến vị trí bướm ga:

Bước 1: Nới lỏng bu lông cảm biến sao cho có thể xoay cảm biến.

Bước 2: Kiểm tra tín hiệu đầu ra của cảm biến.

Bước 3: Bật chìa khoá sang ON nhưng không nổ máy xe, giữ bướm ga ở vị trí đóng.

Bước 4: Đo và so sánh điện áp ra với sổ tay hướng dẫn sử dụng xe. Nếu không khớp xoay cảm biến sang phải hoặc trái đến khi đạt được mức điện áp cần có. Sau đó giữ cảm biến ở vị trí này và siết bu lông lại.

Tùng Nguyễn