เซ็นเซอร์ตรวจจับความเร็วรถ ( Vehicle Speed Sensor )

Vehicle Speed Sensor แบบ Hall Effect Sensor – เซ็นเซอร์ตรวจจับความเร็วรถ
Vehicle Speed Sensor มีหน้าที่ส่งสัญญาณเป็นคลื่นไฟฟ้าสี่เหลียม เป็นจังหวะเช่นเดียวกันกับการ เปิด-ปิด สวิทช์ไฟฟ้า ให้ ECU เพื่อ:-
- นำไปคำนวณบอกความเร็วของรถยนต์
- กำหนดการเปลี่ยนเกียร์ให้เหมาะสมกับความเร็วรถ

การทำงานของอุปกรณ์ ใช้หลักการทำงานของ Hall Effect Sensor เช่นเดียวกันกับการทำงานของ Camshaft Sensor ที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น
การประกอบสายไมล์เข้ากับ Speed Sensor กับเรือนไมล์

Speed Sensor ของเกียร์ออโต

Speed Sensor ของเกียร์ ธรรมดา

มอเตอร์เดินเบา - Idle Speed Control Motor ( ISC )

มอเตอร์เดินเบา - Idle Speed Control Motor มีหน้าที่ควบคุมรอบเดินเบาให้คงที่ โดยการปรับแต่งปริมาณอากาศที่ข้ามผ่านชุดลิ้นปีกผีเสื้อที่ปิดอยู่เข้าไป โดยมี ECU เป็นผู้กำหนดตำแหน่งการปิด-เปิดวาล์วเพื่อปรับปริมาณอากาศ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสัญญาณและสภาวะต่างๆที่ ECU ได้รับ เพื่อรักษารอบเดินเบาให้คงที่แม้เครื่องยนต์จะมีภาระแตกต่างกันเช่น รอบเดินเบาในขณะเครื่องยนต์เย็น, ขณะร้อน, ขณะมีภาระจากคอมเพรสเซอร์แอร์, เมื่อใช้กระแสไฟฟ้ามาก, ขณะเปลี่ยนตำแหน่งคันเกียร์จาก P หรือ N ไปเกียร์อื่นๆเป็นต้น
การทำงานของมอเตอร์เดินเบา ประกอบด้วย Stepper Motor และมีชุดวาล์วเคลื่อนที่ปิด-เปิด ช่องทางให้อากาศผ่านประกอบอยู่ในชุดเดียวกัน
Stepper Motor ประกอบด้วย Rotor (แกนหมุน) ที่มีแท่งแม่เหล็กถาวรวางเรียงสลับขั้ว N, S กันโดยรอบ และ Stator ที่ติดอยู่กับตัวเสื้อของมอเตอร์ โดย Stator นี้จะประกอบด้วยแกนเหล็กอ่อนที่ถูกพันขดลวด วางเรียงรายโดยรอบ แกนเหล็กของ Stator นี้จะมี2ชุดคือชุดที่ถูกพันขดลวด Coil A และ Coil B วางอยู่ในแนวเดียวกัน แต่พันขดลวดต่างทิศทางกัน ดังนั้นเมื่อจ่ายไฟให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดทีละชุด กระแสไฟฟ้าก็จะเหนี่ยวนำให้แกนเหล็กอ่อนเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขั้วต่าง กันเป็นขั้ว N และ S และขั้วแม่เหล็กไฟฟ้านี้จะมีแรงในการดูด-ผลักกับขั้วแม่เหล็กถาวรที่อยู่บน Rotor เป็นจังหวะตามการสั่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แต่ละ Coil โดย ECU ฉะนั้นเมื่อมีแรงดูด-ผลักกันขึ้นก็จะทำให้ Rotor หมุนไปเป็นขั้นๆนั่นเอง และ ECU จะสั่งเปลี่ยนขั้วกระแสไฟฟ้าที่จ่ายเข้า Coil เมื่อต้องการกลับทิศทางการหมุนของ Rotor
ชุดวาล์วเคลื่อนที่จะมีแกนที่ทำเกลียวไว้ให้หมุนเข้าไปในชุด Rotor ดังนั้นเมื่อ Rotor หมุนแกนของชุดวาล์วก็จะเคลื่อนที่ เข้า-ออก ไปปิด-เปิด ช่องทางอากาศผ่านนั่นเอง

Pressostat ( ตัวตรวจวัดแรงดันน้ำยาแอร์ )

ตัวตรวจวัดแรงดันน้ำยาแอร์ ( Pressostat ) มีหน้าคอยตรวจวัดแรงดันน้ำยาแอร์ที่ออกจากคอมเพรสเซอร์ เมื่อถึงค่าที่กำหนดไว้ก็จะส่งสัญญาณไฟฟ้า ให้ ECU ประมวลผลและสั่งการให้พัดลมระบายความร้อนทำงาน

การทำงานของอุปกรณ์ เหมือนกับการทำงานของ Manifold Absolute Pressure (MAP) Sensor
คือ ใช้คุณสมบัติของสารที่สามารถเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าได้ตามความดัน และมี IC ทำการแปลงให้เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าส่งให้กับ ECU และ BSI ในระบบเครือข่าย Multiplex โดยค่าแรงดันไฟฟ้าที่ได้นี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันน้ำยาแอร์เพิ่มขึ้น ข้อมูลสัญญาณไฟฟ้าที่ได้จาก Sensor ตัวนี้จะส่งผ่านสายไฟไปให้

ดับเบิลรีเลย์ - Multi-Function Double Relay

Multi-Function Double Relay ถูกควบคุมการทำงานโดยตรงจาก ECU โดยแบ่งการถูกควบคุมการทำงานออกเป็น 3 สถานะคือ : - เมื่อสวิทช์กุญแจอยู่ที่ตำแหน่ง
1 - Ignition On (ก่อนการสตาร์ทเครื่อง) - จ่ายไฟจาก Battery + 12 Volt ให้กับอุปกรณ์เหล่านี้หัวฉีด, คอยล์จุดระเบิด, ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง, วาล์วระบายไอน้ำมัน, ลวดความร้อนของ Oxygen Sensor, EGR Valve, และ ECU โดยจะจ่ายไฟให้เป็นเวลา 2-3 วินาทีก่อนที่จะตัดไปถ้าเครื่องยนต์ยังไม่ติด
2 - Engine Running (ขณะเดินเครื่อง) - จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ตามข้อ1 ทั้งหมดตลอดเวลา
3 - Ignition Off (หลังการดับเครื่องยนต์) – จ่ายไฟเลี้ยงเฉพาะ ECU ตลอดเวลา เพื่อเก็บรักษารหัสข้อบกพร่องที่ได้เกิดขึ้นไว้ และ ECU จะยังสั่งจ่ายไฟให้ Relay ทั้ง 2 ตัว เพื่อหน่วงเวลาให้พัดลมทำงานที่รอบต่ำต่ออีก 6 นาทีหลังดับเครื่องยนต์ถ้าความร้อนเกิน 105˚C

Oxygen Sensors

Oxygen Sensors หรือ ตัววัดปริมาณอ็อกซิเจนในท่อไอเสีย เป็นตัวกำเนิดไฟฟ้า ที่ป้อนข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับอัตราผสมระหว่างอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิง ให้กับ ECU หรือ PCM (Power-train Control Module) เพื่อทำการปรับแต่งส่วนผสมอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้เครื่องยนต์ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงได้อย่างเหมาะสม และเกิดมลพิษในระดับต่ำสุด เช่น ถ้ามี O2 เหลือในท่อไอเสียมากก็แสดงว่ามีอัตราการผสมบางไป ECU ก็จะทำการปรับแต่งการจ่ายน้ำมันให้พอดี เป็นต้น

Oxygen Sensors ที่เสื่อมสภาพ

- กินเชื้อเพลิงมากกว่าปกติ ทั้งแก๊สและน้ำมัน

- เร่งไม่ออก

- มีกลิ่นน้ำมัน หรือแก๊ส เข้ามาในรถ เนื่องจากรถสั่งจ่ายเชื้อเพลิงมากกว่าความเป็นจริง

- รอบเดินเบาสำลัก อาจจะเป็นช่วงตัดต่อของการเปิด-ปิดแอร์

- หัวเทียนบอดบ่อย

- มีเขม่าสีดำของมาที่ปลายท่อไอเสียมากกว่าปกติ (ปกติไม่ควรจะมี)

Oxygen Sensors จะหมดสภาพได้ตามอายุการใช้งาน หรือ อาจมีการเปรอะเปื้อน และออกอาการแผ่ว หากเครื่องยนต์หลวมมีน้ำมันเครื่องเผาไหม้ผสมออกมา หรือมีน้ำจากระบบหล่อเย็นรั่วออกมา (จากปะเก็นฝาสูบ) ผ่านท่อไอเสีย

วิธีการตรวจสอบ

1. หาตำแหน่งสายของ Oxygen Sensor ให้เจอ

2. ถอดข้อต่อไฟออกจาก Oxygen Sensor (ขั้วที่ 1 และ 2)

3. ใช้ Volt Meter วัดไฟ ที่ขั้ว 1 และ 2 ว่ามีไฟมาหรือไม่ที่ Plug ตัวเมียนะครับ ไม่ใช่ Plug ของ Sensor ถ้ามี ก็ OK ถ้าไม่มีก็ไปหาซะครับว่าไฟมันไปเดินหลงทางที่ไหน ถ้ายังไม่เจอให้ต่อสายไฟตรงจาก Batt เข้าไปก่อนครับเพื่อทดสอบ

4. ต่อสายไฟ ต่างๆ ตามรูปครับ และสำหรับสายสัญญาณจาก Oxygen Sensor มายัง Digital Volt Multimeter ต้องตั้งย่านการวัดที่ หน่วย mV นะครับ โดยไม่ต้องถอดขั้ว 3 ออกมานะครับ

5. Oxygen Sensor จะเริ่มทำงานที่อุณหภูมิ 360 องศา ขึ้นไปนะครับ และสัญญาณที่ออกมาจาก Oxygen Sensor จะมีค่าระหว่าง 100-900 mV ครับ

6. มาต่อครับ Start เครื่องยนต์ไปจนถึงอุณหภูมิทำงานปกติ ครับ ประมาณ 80-90 องศาน่ะครับ

7. มาถึงตรงนี้ Digital Volt Multimeter ควรจะอ่านค่าได้นะครับ โดยที่ค่าที่อ่านได้ จะวิ่งไปมาระหว่าง 400-500 mV ถ้าค่าไม่ขึ้น ก็ต้องซื้อใหม่ล่ะครับ

8. เหยีบบคันเร่งไปที่ 2000-3000 รอบ/นาที และอ่านค่า Digital Volt Multimeter ควรจะได้ค่าประมาณ 400-600 mV หรือมากกว่า ถ้าไม่ได้ แสดงว่าเสียครับ หาซื้อของใหม่มาได้เลย

กรณีของผม วัดค่าได้ปกติครับ แต่อายุการใช้งานมันนานแล้วครับ เลยเปลี่ยนซะ ปกติ อายุการใช้งานจะประมาณ 100000 กม. ครับ

แม้ ว่าโดยทั่วไปจะไม่มีการกำหนดไว้ว่าควรจะเปลี่ยน Oxygen Sensors เมื่อใด ตามระยะเวลา หรือ ระยะการใช้งาน แต่เราก็สามารถเปลี่ยนเพื่อให้มันเหมือนใหม่ได้

Knock Sensor ( เซ็นเซอร์ตรวจจับการเขก )

Knock Sensor ที่ติดตั้งอยู่กับเสื้อสูบใต้ท่อร่วมไอดี มีหน้าที่คอยตรวจจับใช้วัดแรงสั่นสะเทือน (Vibration) ที่เกิดจากการระเบิดภายในลูกสูบ เพื่อใช้ในการปรับแต่งไฟจุดระเบิดให้เหมาะกับกำลังที่ต้องการของเครื่องยนต์ เมื่อมีการเข็ก (Knock) ของเครื่องยนต์ ไม่ว่าด้วยสาเหตุใด ECU ก็จะปรับให้จ่ายไฟช้า (อ่อน) ลง

ดังนั้นเมื่อ ECU ได้รับสัญญาณสั่นสะเทือนสูงกว่าค่ากำหนดแสดงว่ามีการเขกเกิดขึ้น ก็จะสั่งให้ปรับเปลี่ยนการจุดระเบิดให้เข้าใกล้ TDC มากยิ่งขึ้น จนกว่าเครื่องยนต์จะหยุดการเขก (Knocking)

ด้วยเครื่องยนต์เบนซินได้พัฒนาให้มีอัตรากำลังอัดสูงเพื่อตอบสนองความต้อง ในการประหยัดเชื้อเพลิง, มีสมรรถนะสูงและยังต้องคำนึงถึงกฎข้อบังครับในการปลดปล่อยมลภาวะอีกด้วย จึงหมิ่นเหม่ต่อการเกิดการเขกที่เป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์

ทั้งนี้อัตราส่วนผสมของ อากาศ/น้ำมัน = 14.7 ต่อ 1 โดยน้ำหนักจะเป็นอัตราส่วนตามทฤษฎีที่ทำให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์

การทำงานของอุปกรณ์ ภายในตัวของ Knock Sensor จะมีแผ่น Piezo-Electric ซึ่งมีคุณสมบัติในการแปลงแรงสั่นสะเทือนให้เป็นคลื่นสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ ตามความถี่และความรุนแรงของการสั่นสะเทือน ติดอยู่บนแผ่นDiaphragm ที่จะคอยดูดซับเพื่อกรอง (Filter) คลื่นความถี่ของการจุดระเบิดปกติออกไปบางส่วนก่อน

Flywheel Sensor or Engine Speed and Crankshaft Position Sensor

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเร็วรอบเครื่องยนต์และตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยง Engine Speed and Crankshaft Position Sensor มีหน้าที่ส่งสัญญาณคลื่นความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับให้ ECU แล้ว ECU ก็จะแปลงคลื่นสัญญาณนี้ให้เป็น Digital (Analog-to-Digital Converter =ADC) คือการเปลี่ยนคลื่นสัญญาณให้มีสถานะเป็น 0 (ปิด) กับ 1 (เปิด) เพื่อกำจัดสิ่งรบกวน (noise) และง่ายต่อการนำไปประมวลผล
เพื่อให้ทราบแน่ชัดถึง : -
- ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ หรือความเร็วรอบเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน(misfire detected)
- ตำแหน่งของเพลาข้อเหวี่ยงที่เคลื่อนที่ไปและตำแหน่งอ้างอิงสำหรับศูนย์ตายบน (TDC) ของสูบที่ 1
- ECU ใช้สัญญาณคลื่นความถี่นี้เป็นจุดอ้างอิงในการคำนวณเพื่อกำหนดองศาการจุด ระเบิดก่อนถึง TDC (Ignition Advance) ให้กับแต่ละสูบ

ส่วนการที่ ECU จะสั่งจุดระเบิดให้กับสูบใดนั้น จะต้องได้รับข้อมูลสัญญาณคลื่นไฟฟ้ามาจาก Engine speed sensor และ Camshaft Sensor มาเปรียบเทียบประมวลผลร่วมกันเสมอ

การทำงานของอุปกรณ์แบบ Inductive Type Pulse Generator นี้ใช้หลักการ การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่ตัดกับขดลวด ทำให้มีการเหนี่ยวนำและเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นในขดลวด จากโครงสร้างจะเห็นว่ามีขดลวด (5) พันอยู่บนแกนเหล็กอ่อน (4) ที่ต่อติดกับแม่เหล็กถาวร (1) จึงมีเส้นแรงแม่เหล็กตัดผ่านขดลวด แต่จะยังไม่มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเพราะความเข้มของเส้นแรงแม่เหล็กยังไม่มี การเปลี่ยนแปลง จนเมื่อปลายฟันเฟืองที่ทำจากเหล็กของ Flywheel เคลื่อนที่ไปใกล้หรือขณะที่กำลังเคลื่อนที่ผ่านออกจากปลายแกนเหล็กที่มีขด ลวดพันอยู่ เส้นแรงแม่เหล็กจากแกนเหล็กก็จะวิ่งผ่านไปยังฟันเฟือง ทำให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กที่ขดลวดเปลี่ยนแปลงไป จึงเกิดการเหนี่ยวนำและมีไฟฟ้ากระแสสลับเกิดขึ้นในขดลวดเป็นคลื่นความถี่ตาม แต่ละฟันที่ผ่านไป

ด้วย Flywheel ring gear ที่ติดอยู่กับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ EW10J4 ทำจากเหล็กขึ้นรูปเป็นถาดยกขอบ โดยขอบนี้จะถูกตัดออกเป็นซี่ฟันที่ห่างเท่าๆกันรวมทั้งวงมี 60 ฟัน และมี 2 ฟันที่ถูกเอาออกไปเพื่อใช้เป็นจุดอ้างอิงเพื่อบอกตำแหน่ง TDC ของลูกสูบที่ 1 ฉะนั้นเมื่อฟันของมู่เล่ผ่านหน้าเซ็นเซอร์ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่ เหล็กทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับขึ้นในขดลวด โดยที่ความถี่และความกว้างของคลื่นสัญญาณนี้จะเป็นสัดส่วนกับอัตราความเร็ว รอบของเครื่องยนต์ ด้วยฟันของมู่เล่มี 60-2 = 58 ฟัน นั่นคือทุกๆหนึ่งฟันที่เคลื่อนที่ไปหมายถึงเพลาข้อเหวี่ยงได้เคลื่อนที่ไป 360/60 = 6 ° และจุดกึ่งกลางของคลื่นที่หายไปจะถูกใช้เป็นจุดอ้างอิง (Reference mark) ของศูนย์ตายบน (TDC) ของสูบที่ 1 นั่นเอง