2.5 温度传感器

基于温度传感器，ECU用于调节控制很多系统。这些系统要正常工作就需要发动机处于工作温度范围、温度传感器输送给ECU的信号要准确。例如，ECU控制调节燃油喷射量，就必须知道发动机冷却液温度的准确信号。发动机用温度传感器包括冷却液温度（ECT）传感器、进气温度（IAT）传感器和废气再循环（EGR）温度传感器等（图2-43），这些温度传感器内装负温度系数（NTC）的热敏电阻，即温度愈低则电阻愈高，反之，温度愈高则电阻愈低。由热敏电阻的电阻值变化可探测温度的变化。

2.5.1 冷却液温度传感器

当出现因汽车负载过大、缺冷却液、点火时间不对、风扇不转等故障，造成冷却液温度过高时，会使发动机机体温度上升，从而使发动机不能工作。所以在仪表系统内设计了冷却液温度表，利用冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度，让驾驶员能够直观地看出发动机冷却液在任何工况时的温度，并且及时处理。

在电控系统中也安有一个冷却液温度传感器，用于喷油量修正。冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却液直接接触，用于测量发动机的冷却液温度，其内部装有负温度系数的热敏电阻。图2-44为冷却液温度传感器电路原理图，信号电压为

当发动机冷却液温度高，热敏电阻的电阻值小，信号电压低；当发动机冷却液温度低，热敏电阻值高，信号电压高。ECU根据电阻值的这一变化便可测得发动机冷却液的温度，进行喷油量修正。

除了修正喷油量，冷却液温度传感器信号还用于修正点火正时、可变气门正时、确定换档时刻等。

典型的冷却液温度传感器在20℃时，电阻值约为2～4kΩ，冷却液温度达到80℃时，电阻值大多在400Ω 以下，图2-45为冷却液温度传感器的特性曲线。冷却液温度传感器通常为一条引线或两条引线。两条引线的，其中一条为信号线，另一条为搭铁线。一条引线的则利用传感器外壳搭铁。传感器导线无极性之分。

2.5.2 双斜线式冷却液温度传感器

美国通用公司等汽车制造厂采用了双斜线式冷却液温度传感器，这种电路能提供更为精确地测量发动机温度的方法。如图2-46所示，当发动机温度低于50℃时，参考电压流经阻值为365kΩ和348Ω的电阻，发动机温度渐渐升高后，信号电压从5V逐渐降低；当发动机温度高于50℃时，参考电压只流经阻值为348Ω的电阻，信号电压流变成又一组从高到低变化的电压。用双斜线式温度传感器检测温度，比用一条斜线表示温度范围更为精确，特别是对于高温信号，因在43～121℃间可以产生出5000种变化等级。

2.5.3 进气温度传感器

在装有进气歧管绝对压力（MAP）传感器的D型电控燃油喷射的发动机上，进气温度传感器安装在进气管上，而在装有空气流量传感器的L型电控燃油喷射的发动机上（图2-47），进气温度传感器就是空气流量传感器的一部分。

进气温度传感器用于检测发动机冷起动时进气道空气温度，电控单元这时对进气温度和冷却液温度进行对比，如果两者之差在8℃内，电控单元就确定发动机处于冷起动工况。这为发动机是否进行闭环控制、燃油蒸发控制等提供了判断依据。

2.5.4 废气再循环温度传感器

废气再循环温度传感器安装在废气再循环（EGR）管道上，用于测量废气再循环气体温度，如图2-48所示。当废气再循环阀开启时，所测温度上升，传感器告知电控单元废气再循环系统工作。

以上所述的三种温度传感器共同特点：传感器电阻都采用负温度系数的热敏电阻，传感器电路工作原理也相似。热敏电阻一端与一个固定电阻串联，ECU提供5V电源，热敏电阻另一端通过ECU搭铁，ECU检测热敏电阻两端的信号电压。环境温度升高，电阻值减少，信号电压变小；环境温度降低，电阻值增大，信号电压变大。

2.5.5 冷却液温度传感器的故障诊断与检测方法

2.5.5.1 OBDⅡ系统确认冷却液温度传感器的故障条件

1）信号电压超出正常范围，温度低于-40℃或高于215℃。在ECU与温度传感器之间出现断路（开路）时，电阻将成为无穷大（∞），此时信号电压读数将为5V，会导致ECU读出温度过低，导致燃油经济性变差，发动机过热。在ECU与温度传感器之间发生搭铁短路时，将使信号电压趋近于0V，会导致ECU读出温度过高。在ECU与温度传感器搭铁端之间的电阻过大（接触不良），则信号电压值会高于正常值。冷却液温度传感器电路开路、短路和接触不良导致电阻过大等，都会出现传感器信号电压超出正常范围。OBDⅡ系统只需一个检测行驶工况周期即可检测到该故障，并设置故障码P0115，启用失效保护模式，固定以80℃代替现有传感器的信号值。

2）传感器输入信号变化不正常，从而导致实现闭环控制等功能失败。OBDⅡ系统需要两个检测行驶工况周期才能检测到该类故障，设置故障码P0116。如发动机暖机过程中，冷却液温度达到正常值的时间超出逻辑范围，或发动机转速不稳，冷却液温度变化量低于3℃。

3）传感器电路间歇工作。OBDⅡ系统每隔100ms间隔检测一下冷却液温度传感器信号电压值，并在固定的间隔内累计其超出正常范围的次数，如果信号电压过高或过低的次数超出规定的范围，即认为冷却液温度传感器信号电压超出正常范围。如果信号电压偶尔超出范围，OBDⅡ系统是不会产生故障码的，即冻结帧内是没有故障码存储的。

2.5.5.2 OBDⅡ系统设置与冷却液温度传感器相关故障码和数据流

1.与冷却液温度传感器相关故障码

P0115：发动机冷却液温度传感器1电路。

P0116：发动机冷却液温度传感器1电路范围/性能。

P0117：发动机冷却液温度传感器1电路电压过低。

P0118：发动机冷却液温度传感器1电路电压过高。

P0119：发动机冷却液温度传感器1电路间歇性故障/不稳定。

2.与冷却液温度传感器相关数据流

ECT：xxx℃（xxx℉）。显示来自发动机缸体或缸盖的冷却液温度。

WARM_UPS：xxx，表示清除所有故障码后，OBD暖机的次数。OBD指定汽油发动机起动后冷却液温度至少升高22℃，并达到最低温度为70℃才为暖机状态。如果发生超过255次的暖机时，WARM_UPS应保持在255，并且不回零。

2.5.5.3 冷却液温度传感器的检测方法

冷却液温度传感器的检测方法见表2-13。