第二节 冷却液温度传感器
一、冷却液温度传感器概述
1. 冷却液温度传感器作用
（1）作用原理 冷却液温度传感器进行温度记录时，使用的是与温度有关的电阻器，可测量与温度有关的电阻值，通过一条传感器特有的特性线转换成温度值。在冷却液温度传感器中安装有一个热敏电阻，其电阻值随温度的上升而下降。
（2）作用目的 冷却液温度传感器转换成一个电气参数（电阻值）。对此使用一个具有负温度系数（NTC）的电阻。冷却液温度还用于喷油量和怠速理论转速的测量值计算。
2. 冷却液温度传感器类型
冷却液温度传感器按应用范围制造成不同的结构，见图2-37。
图2-37 不同造型的冷却液温度传感器
1—冷却液温度传感器；2—插头
二、冷却液温度传感器结构
冷却液温度传感器是一个测量发动机冷却液温度的可变电阻。热敏电阻内置于发动机冷却液温度传感器，其电阻值随着发动机冷却液温度的变化而变化。
冷却液温度传感器由半导体材料制成，测量电阻安装在壳体内。冷却液温度传感器。主要由热敏电阻、金属引线、接线触点和外壳等组成，见图2-38。
图2-38 传感器结构
三、冷却液温度传感器工作原理
1. 基本工作原理
冷却液温度传感器用于识别发动机温度、计算点火时间和喷油时间，是发动机工作核心的重要传感器。
冷却液温度传感器会调整一个来自ECU的电压信号，调整后的信号作为发动机冷却液温度测量的输入信号返回给ECU。传感器利用了一个对温度改变敏感的热敏电阻。当冷却液温度较低时，传感器的电阻值较大，而当冷却液温度升高时，传感器的电阻值变小，并将这种变化通过电路的连接转化为电信号输送给ECU，ECU根据输入的电信号来对发动机的喷油量及喷油时间进行修正，同时调整空燃比，冷机时供给较浓的可燃混合气，热机时供给较稀的可燃混合气，使发动机稳定而良好地工作。
2. 冷却液温度传感器特性
冷却液温度传感器电阻与冷却液温度有关。在发动机控制系统中存储了一个表格，此表格说明每个电压值的对应温度，借此可补偿电压和温度之间的非线性关系。冷却液温度传感器特性如图2-39所示，温度与电阻关系见表2-3。
图2-39 冷却液温度传感器（热敏电阻）特性
表2-3 冷却液温度传感器信号输出范围（温度与电阻关系）
四、冷却液温度传感器本体电路
1. 内部电路
电阻值根据温度在216kΩ～33Ω的范围内变化，对应于-55～160℃的温度。
冷却液温度传感器通过一个2芯插头进行连接。热敏电阻是一个由发动机控制系统提供5V供电的分压器电路的部件。图2-40为冷却液温度传感器电路。
图2-40 冷却液温度传感器电路
1—冷却液温度传感器（热敏电阻）；KL.31E—总线端KL.31，电子接地线；SIG—5V供电电压
2. 冷却液温度传感器工作参数
表2-4为冷却液温度传感器工作参数。
表2-4 冷却液温度传感器工作参数
五、冷却液温度传感器关联电路
如图2-41所示，冷却液温度传感器提供常时电源到发动机控制继电器。发动机控制继电器由ECM（编号30）进行控制。当点火开关处于“ON”位置时，ECM控制发动机控制继电器工作。电源通过发动机控制继电器提供到冷却风扇（低速/高速）继电器的触点。根据发动机冷却液温度传感器和空调操作状态，ECM控制冷却风扇（低速/高速）继电器工作，提供电源到冷却风扇电动机。
图2-41 冷却液温度传感器关联电路
（1）冷却风扇低速运转 冷却风扇（低速）继电器3号端子通过ECM的31号端子搭铁。继电器线圈被磁化，冷却风扇（低速）继电器开关（1和2）接触，电源通过继电器开关提供到冷却风扇电动机（2号）。因为电源通过冷却风扇电动机的内部电阻提供到电动机，电压下降，电动机以低速运转。
（2）冷却风扇高速运转 冷却风扇（高速）继电器3号端子通过ECM的53号端子搭铁。继电器线圈被磁化，冷却风扇（高速）继电器开关（1和2）接触，电源通过继电器开关提供到冷却风扇电动机（1号）。因为电源不通过冷却风扇电动机的内部电阻提供到电动机，电动机以高速运转。
（3）发动机冷却液温度传感器 发动机冷却液温度传感器（ECT）测量发动机的冷却液温度。ECT的电源通过串联电阻提供给冷却液温度传感器。ECT热敏电阻的电阻值随着温度的变化而改变，因而改变输出信号。当发动机冷态运转时，为了防止发动机失速和改善驾驶稳定性，控制单元利用冷却液温度传感器信号增加燃油喷射持续时间和控制点火时期，利用冷却液温度信息控制冷却风扇。
六、冷却液温度传感器故障判断
（一）冷却液温度传感器本体检测
发动机控制模块为传感器提供一个5V参考电压，冷车时电压升高，热车时电压降低。通过测量电压变化，发动机控制模块可以确定发动机冷却液温度。
维修图解
如图2-42所示，检测发动机冷却液温度传感器端口1和端口2之间的电阻值。如不符合表2-3中电阻和温度的对应关系数值，说明冷却液温度传感器已经失效。
图2-42 冷却液温度传感器本体检测
（二）电路检查
1. 电路诊断说明
冷却液温度传感器故障会生成2个故障码：故障码P0117，表示发动机冷却液温度传感器电路电压过低；故障码P0118，表示发动机冷却液温度传感器电路电压过高。
2. 冷却液温度传感器单一电路
如图2-43所示，发动机控制单元（ECM/ECU）通过线束连接器EN01的41号端子给ECT传感器线束连接器EN23的A号端子提供5V电压，并通过EN01的40号端子给ECT传感器连接器EN23的C号端子提供ECM内部低参考电压。ECM内部始终会记录点火开关关闭的时间长度，如果启动时达到了设定的点火开关关闭时间，发动机控制单元将比较发动机冷却液温度和进气温度之间的温度差，以确定两个温度彼此之差是否在正常工作范围内。
图2-43 冷却液温度传感器电路
3. 冷却液温度传感器故障检查步骤
第一步 检查发动机冷却液温度传感器上是否有腐蚀迹象，以及发动机冷却液是否通过传感器泄漏；检查冷却系统储液罐内的发动机冷却液液面是否正确。
第二步 测量发动机冷却液温度传感器电阻。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
测量发动机冷却液温度传感器电阻值。
连接发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
电阻是否符合规定值？如不符合，更换发动机冷却液温度传感器；如符合，则进行下一步检查。
第三步 测量发动机冷却液温度传感器信号电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
转动点火开关至“ON”位置。
测量发动机冷却液温度传感器EN55的A号端子与可靠接地之间的电压（标准电压值4.7～5.5V）。
连接发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
电压正常否？如果正常，转到第五步进行检查；如果不正常，则进行下一步检查。图2-44为发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
图2-44 发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55
第四步 测量发动机冷却液温度传感器接地电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
转动点火开关至“ON”位置。
测量发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55的C号端子与可靠接地之间的电阻（标准电阻值小于1Ω）。
连接发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
电阻值正常吗？如果正常，转到第六步进行检查；如果不正常，则进行第七步检查。
第五步 检查发动机冷却液温度传感器信号电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
断开ECM线束连接器EN44。
测量发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55的A号端子与ECM线束连接器EN44的41号端子之间的电阻值，检查是否存在断路情况。
测量发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55的A号端子与可靠接地之间的电阻值，检查是否存在对地短路情况。
测量发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55的A号端子与可靠接地之间的电压值，检查是否存在对电源短路情况。
以上各测量参数见表2-5。
表2-5 测量参数
第六步 检查发动机冷却液温度传感器接地电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55。
断开ECM 线束连接器EN44。
测量发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55的C号端子与ECM线束连接器EN44的40号端子之间的电阻值，检查是否存在断路情况，否则修理故障部位。
测量发动机冷却液温度传感器线束连接器EN55的C号端子与可靠接地之间的电压值，检查是否存在对电源短路情况，否则修理故障部位。
第七步 检查控制单元ECM电源电路。
检查ECM电源电路是否正常。
检查ECM接地电路是否正常。
如果不正常，需要处理故障部位。
第八步 更换控制单元ECM。
第九步 利用故障诊断仪确认故障代码是否再次存储。
连接故障诊断仪至诊断测试接口。
转动点火开关至“ON”位置。
清除故障代码。
启动发动机并怠速暖机运行至少5min。
再次对控制系统进行故障代码读取，确认系统无故障代码输出，确定故障排除。
（三）冷却液温度传感器故障码分析
冷却液温度传感器失效时，将出现以下情况：在发动机控制单元记录故障代码；以替代值紧急运行。
1. 故障码P0117分析
（1）故障描述 冷却液温度传感器电压太低。
（2）故障原因 可能故障原因：冷却液温度传感器线束接头断路或短路到电源；冷却液温度传感器线束接头短路到接地或短路到电源；冷却液温度传感器故障；PCM（ECM/ECU）损坏。
（3）故障生成原理 发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度。此传感器会调整一个来自PCM的电压信号。调整后的信号作为发动机冷却液温度测量的输入信号返回给PCM。该传感器利用了一个对温度变化敏感的热敏电阻。热敏电阻的电阻值会随温度的升高而变小。
（4）故障识别条件 发动机运转120s以上或吸收时间360min以上，当冷却液温度传感器测量到水温度高于149℃时，一个过低的电压会从冷却液温度传感器传送给PCM，设定故障码P0117。
2. 故障码P0118分析
（1）故障描述 冷却液温度传感器电压太高。
（2）故障原因 可能故障原因：冷却液温度传感器线束接头断路或短路到电源；冷却液温度传感器线束接头短路到接地或短路到电源；冷却液温度传感器故障；PCM（ECM/ECU）损坏。
（3）故障生成原理 发动机冷却液温度传感器用来检测发动机冷却液的温度。此传感器会调整一个来自PCM的电压信号。调整后的信号作为发动机冷却液温度测量的输入信号返回给PCM。该传感器利用了一个对温度变化敏感的热敏电阻。热敏电阻的电阻值会随温度的升高而变小。
（4）故障识别条件 发动机运转120s以上或吸收时间360min以上，当冷却液温度传感器测量到水温度低于-38℃但进气温度在0℃以上时，一个过高的电压会从冷却液温度传感器传送给ECM，设定故障码P0118。
3. 故障码P0116分析
（1）故障描述 冷却液温度传感器可信度低，信号变化太快。
（2）故障生成原理 如果出现不连续的大于30℃的温度差，则识别到故障，生成故障码P0116。
（3）故障识别条件 发动机运转；控制单元电压9～16V。
温度条件：无。
时间条件：无。
（4）故障存储和显示 立刻记录故障。
（5）故障处理措施 检测下列部件之间的导线和插头连接：发动机控制单元，冷却液温度传感器；更新冷却液温度传感器。
七、冷却液温度传感器更换
1. 带有螺栓的冷却液温度传感器
释放冷却系统压力。
断开发动机冷却液温度传感器线束插头，用扳手拧松后，旋出冷却液温度传感器。
安装时，在发动机冷却液温度传感器的螺纹上涂抹密封剂。
检查冷却液面高度，如需，则添加相同颜色的冷却液。
图2-45为其更换。
图2-45 更换带有螺栓的冷却液温度传感器
2. 插入式冷却液温度传感器
释放冷却系统压力。
断开冷却液温度传感器插头。
拔出冷却液温度传感器紧固件（锁紧片）。
检查冷却液面高度，如需，则添加相同颜色的冷却液。
图2-46为其更换。
图2-46 更换插入式冷却液温度传感器
1—发动机冷却液温度传感器紧固件（锁紧片）；2—冷却液温度传感器