2.5 溫度傳感器

基于溫度傳感器，ECU用于調節控制很多系統。這些系統要正常工作就需要發動機處于工作溫度范圍、溫度傳感器輸送給ECU的信號要準確。例如，ECU控制調節燃油噴射量，就必須知道發動機冷卻液溫度的準確信號。發動機用溫度傳感器包括冷卻液溫度（ECT）傳感器、進氣溫度（IAT）傳感器和廢氣再循環（EGR）溫度傳感器等（圖2-43），這些溫度傳感器內裝負溫度系數（NTC）的熱敏電阻，即溫度愈低則電阻愈高，反之，溫度愈高則電阻愈低。由熱敏電阻的電阻值變化可探測溫度的變化。

2.5.1 冷卻液溫度傳感器

當出現因汽車負載過大、缺冷卻液、點火時間不對、風扇不轉等故障，造成冷卻液溫度過高時，會使發動機機體溫度上升，從而使發動機不能工作。所以在儀表系統內設計了冷卻液溫度表，利用冷卻液溫度傳感器檢測發動機冷卻液溫度，讓駕駛員能夠直觀地看出發動機冷卻液在任何工況時的溫度，并且及時處理。

在電控系統中也安有一個冷卻液溫度傳感器，用于噴油量修正。冷卻液溫度傳感器安裝在發動機缸體或缸蓋的水套上，與冷卻液直接接觸，用于測量發動機的冷卻液溫度，其內部裝有負溫度系數的熱敏電阻。圖2-44為冷卻液溫度傳感器電路原理圖，信號電壓為

當發動機冷卻液溫度高，熱敏電阻的電阻值小，信號電壓低；當發動機冷卻液溫度低，熱敏電阻值高，信號電壓高。ECU根據電阻值的這一變化便可測得發動機冷卻液的溫度，進行噴油量修正。

除了修正噴油量，冷卻液溫度傳感器信號還用于修正點火正時、可變氣門正時、確定換檔時刻等。

典型的冷卻液溫度傳感器在20℃時，電阻值約為2～4kΩ，冷卻液溫度達到80℃時，電阻值大多在400Ω 以下，圖2-45為冷卻液溫度傳感器的特性曲線。冷卻液溫度傳感器通常為一條引線或兩條引線。兩條引線的，其中一條為信號線，另一條為搭鐵線。一條引線的則利用傳感器外殼搭鐵。傳感器導線無極性之分。

2.5.2 雙斜線式冷卻液溫度傳感器

美國通用公司等汽車制造廠采用了雙斜線式冷卻液溫度傳感器，這種電路能提供更為精確地測量發動機溫度的方法。如圖2-46所示，當發動機溫度低于50℃時，參考電壓流經阻值為365kΩ和348Ω的電阻，發動機溫度漸漸升高后，信號電壓從5V逐漸降低；當發動機溫度高于50℃時，參考電壓只流經阻值為348Ω的電阻，信號電壓流變成又一組從高到低變化的電壓。用雙斜線式溫度傳感器檢測溫度，比用一條斜線表示溫度范圍更為精確，特別是對于高溫信號，因在43～121℃間可以產生出5000種變化等級。

2.5.3 進氣溫度傳感器

在裝有進氣歧管絕對壓力（MAP）傳感器的D型電控燃油噴射的發動機上，進氣溫度傳感器安裝在進氣管上，而在裝有空氣流量傳感器的L型電控燃油噴射的發動機上（圖2-47），進氣溫度傳感器就是空氣流量傳感器的一部分。

進氣溫度傳感器用于檢測發動機冷起動時進氣道空氣溫度，電控單元這時對進氣溫度和冷卻液溫度進行對比，如果兩者之差在8℃內，電控單元就確定發動機處于冷起動工況。這為發動機是否進行閉環控制、燃油蒸發控制等提供了判斷依據。

2.5.4 廢氣再循環溫度傳感器

廢氣再循環溫度傳感器安裝在廢氣再循環（EGR）管道上，用于測量廢氣再循環氣體溫度，如圖2-48所示。當廢氣再循環閥開啟時，所測溫度上升，傳感器告知電控單元廢氣再循環系統工作。

以上所述的三種溫度傳感器共同特點：傳感器電阻都采用負溫度系數的熱敏電阻，傳感器電路工作原理也相似。熱敏電阻一端與一個固定電阻串聯，ECU提供5V電源，熱敏電阻另一端通過ECU搭鐵，ECU檢測熱敏電阻兩端的信號電壓。環境溫度升高，電阻值減少，信號電壓變小；環境溫度降低，電阻值增大，信號電壓變大。

2.5.5 冷卻液溫度傳感器的故障診斷與檢測方法

2.5.5.1 OBDⅡ系統確認冷卻液溫度傳感器的故障條件

1）信號電壓超出正常范圍，溫度低于-40℃或高于215℃。在ECU與溫度傳感器之間出現斷路（開路）時，電阻將成為無窮大（∞），此時信號電壓讀數將為5V，會導致ECU讀出溫度過低，導致燃油經濟性變差，發動機過熱。在ECU與溫度傳感器之間發生搭鐵短路時，將使信號電壓趨近于0V，會導致ECU讀出溫度過高。在ECU與溫度傳感器搭鐵端之間的電阻過大（接觸不良），則信號電壓值會高于正常值。冷卻液溫度傳感器電路開路、短路和接觸不良導致電阻過大等，都會出現傳感器信號電壓超出正常范圍。OBDⅡ系統只需一個檢測行駛工況周期即可檢測到該故障，并設置故障碼P0115，啟用失效保護模式，固定以80℃代替現有傳感器的信號值。

2）傳感器輸入信號變化不正常，從而導致實現閉環控制等功能失敗。OBDⅡ系統需要兩個檢測行駛工況周期才能檢測到該類故障，設置故障碼P0116。如發動機暖機過程中，冷卻液溫度達到正常值的時間超出邏輯范圍，或發動機轉速不穩，冷卻液溫度變化量低于3℃。

3）傳感器電路間歇工作。OBDⅡ系統每隔100ms間隔檢測一下冷卻液溫度傳感器信號電壓值，并在固定的間隔內累計其超出正常范圍的次數，如果信號電壓過高或過低的次數超出規定的范圍，即認為冷卻液溫度傳感器信號電壓超出正常范圍。如果信號電壓偶爾超出范圍，OBDⅡ系統是不會產生故障碼的，即凍結幀內是沒有故障碼存儲的。

2.5.5.2 OBDⅡ系統設置與冷卻液溫度傳感器相關故障碼和數據流

1.與冷卻液溫度傳感器相關故障碼

P0115：發動機冷卻液溫度傳感器1電路。

P0116：發動機冷卻液溫度傳感器1電路范圍/性能。

P0117：發動機冷卻液溫度傳感器1電路電壓過低。

P0118：發動機冷卻液溫度傳感器1電路電壓過高。

P0119：發動機冷卻液溫度傳感器1電路間歇性故障/不穩定。

2.與冷卻液溫度傳感器相關數據流

ECT：xxx℃（xxx℉）。顯示來自發動機缸體或缸蓋的冷卻液溫度。

WARM_UPS：xxx，表示清除所有故障碼后，OBD暖機的次數。OBD指定汽油發動機起動后冷卻液溫度至少升高22℃，并達到最低溫度為70℃才為暖機狀態。如果發生超過255次的暖機時，WARM_UPS應保持在255，并且不回零。

2.5.5.3 冷卻液溫度傳感器的檢測方法

冷卻液溫度傳感器的檢測方法見表2-13。