黃正午，楊 琴，黎新福

（1.上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007；2.廣西艾盛創(chuàng)制科技有限公司，廣西 柳州545007）

0 引言

多臺(tái)故障車輛用戶在車輛正常使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)車輛在開啟轉(zhuǎn)向燈時(shí)，儀表臺(tái)下面出現(xiàn)“噠噠”異響聲音，10 s 響 45 聲“噠”（正常情況為 10 s 響10 聲“噠”），頻率較快，嚴(yán)重影響行車舒適性。由于用戶所居住的地方距離4S 店較遠(yuǎn)，故用戶將車輛開到路邊非正規(guī)維修店維修多次，更換了部分零件后故障仍然存在，用戶對(duì)此抱怨強(qiáng)烈，最終將車輛開到正規(guī)4S 店，要求4S 店維修技師盡快修好車輛。因此，本文從維修技師角度出發(fā)對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行研究，分析故障產(chǎn)生機(jī)理，找出實(shí)際故障原因，制定故障解決措施，為同行解決類似故障提供參考和借鑒。

1 故障現(xiàn)象

通過與用戶進(jìn)行溝通，進(jìn)一步確認(rèn)了故障現(xiàn)象：車輛在行車轉(zhuǎn)彎時(shí)打開轉(zhuǎn)向燈后三合一控制器模塊發(fā)出快速的“噠噠”異響聲，頻率較快，感知明顯。車輛上的三合一控制器模塊主要控制三個(gè)轉(zhuǎn)向燈（包含危險(xiǎn)警告燈）、前雨刮間歇檔位和后霧燈。

經(jīng)過與用戶一起試車發(fā)現(xiàn)只有大燈開關(guān)處于遠(yuǎn)光位置（實(shí)際大燈開啟條件并不滿足，遠(yuǎn)光燈未亮）時(shí)三合一控制器模塊才會(huì)發(fā)出快速的“噠噠”異響聲，如果打開遠(yuǎn)光燈后再打開轉(zhuǎn)向燈，車輛表現(xiàn)正常，三合一控制器模塊發(fā)出有規(guī)律、有間隔的“噠噠”聲音。

圖1 三合一控制器模塊實(shí)物圖

2 故障檢查與分析

2.1 故障檢查

針對(duì)該故障進(jìn)行了常規(guī)檢查，檢查過程如下：

（1）斷開前部兩個(gè)大燈及轉(zhuǎn)向燈所有線束插頭，故障未排除；

（2）重新打磨處理發(fā)動(dòng)機(jī)艙大燈和轉(zhuǎn)向燈線路的搭鐵點(diǎn)，故障未排除；

（3）更換三合一控制器，更換燈光信號(hào)開關(guān)，故障仍無法排除；

（4）拆下儀表發(fā)現(xiàn)故障不再重現(xiàn)，互換儀表，故障依舊存在；

（5）根據(jù)第4 點(diǎn)檢查結(jié)果，初步懷疑故障現(xiàn)象的發(fā)生與儀表線路有關(guān)，結(jié)合之前試車檢查發(fā)現(xiàn)只有大燈開關(guān)處于遠(yuǎn)光位置才出現(xiàn)故障，于是判斷故障現(xiàn)象與儀表的遠(yuǎn)光指示燈線路有關(guān)。遠(yuǎn)光指示燈線路圖如圖2 所示。

圖2 遠(yuǎn)光燈工作原理圖

為了驗(yàn)證該觀點(diǎn)，在遠(yuǎn)光燈未打開情況下，使用萬用表對(duì)圖2 所示儀表遠(yuǎn)光指示燈的輸入電源線（儀表線束插頭15#）進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)該線有0 ～0.8 V 電壓來回變化（正常情況下此線在不開遠(yuǎn)光燈情況下為0 V，打開大燈遠(yuǎn)光時(shí)此線電壓為12 V）。嘗試將儀表線束插頭15# 針腳退出不接到整車線路中，故障消失。

2.2 故障分析

拆開三合一控制器模塊外殼后，發(fā)現(xiàn)發(fā)出“噠噠”異響聲音的繼電器是后霧燈繼電器，后霧燈工作電源主要來源于大燈工作電源。

從圖2 可以看出，開啟燈光信號(hào)開關(guān)1 后，大燈繼電器吸合，開啟遠(yuǎn)光燈（High）后，燈光信號(hào)開關(guān)2的6#針腳與4#針腳內(nèi)部導(dǎo)通，此時(shí)遠(yuǎn)光亮起，同時(shí)組合儀表上面的遠(yuǎn)光燈指示燈也點(diǎn)亮。

依照大燈開關(guān)電路圖知道遠(yuǎn)光綠/白線在開關(guān)關(guān)閉時(shí)可能與純藍(lán)線在開關(guān)內(nèi)部導(dǎo)通，而純藍(lán)線也是給三合一控制器大燈信號(hào)線，供后霧燈使用（圖3）。此線在三合一處電壓不正常0 ～0.8 V 變化，導(dǎo)致三合一控制器響聲不正常。如果打開大燈，純藍(lán)線電壓為12 V，打開轉(zhuǎn)向燈，轉(zhuǎn)向響聲正常。

圖3 外部干擾電壓產(chǎn)生電路圖

對(duì)車輛大燈線路進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)該車加裝有氙氣大燈，氙氣大燈安裝實(shí)物照片如圖4 所示。將氙氣大燈拆除后再次測量儀表線束插頭15#電壓一直為0 V，打開轉(zhuǎn)向燈后三合一控制器模塊內(nèi)部快速的“噠噠”異響聲音消失，故確定故障現(xiàn)象是由于加裝氙氣大燈導(dǎo)致儀表遠(yuǎn)光指示燈線路產(chǎn)生一個(gè)0 ～0.8 V的反向電壓，從而引起三合一控制器模塊接收到異常電壓產(chǎn)生異響。

圖4 加裝氙氣大燈模塊實(shí)物圖

3 故障排除

由于用戶不愿意將自費(fèi)購買的氙氣大燈進(jìn)行拆除，故需制定一個(gè)用戶滿意的解決措施。解決反向電壓常見的措施有多種，從經(jīng)濟(jì)性、操作性角度出發(fā)，本文采用增加帶有PN 結(jié)二極管到線路中，實(shí)際上PN 結(jié)的形成其實(shí)就是在一塊完整的硅片上，用不同的摻雜工藝使其一邊形成N 型半導(dǎo)體，另一邊形成P 型半導(dǎo)體，那么在兩種半導(dǎo)體的交界面附近就形成了PN 結(jié)[1]。PN 結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖如圖5 所示。

圖5 PN 結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖

3.1 PN 結(jié)工作原理介紹

如果將PN 結(jié)加正向電壓，即P 接到正極接，N區(qū)接到負(fù)極，如圖6 所示。由于外加電壓產(chǎn)生的電場方向和PN 結(jié)內(nèi)部電場方向相反。在外電場的作用下，內(nèi)部電場將會(huì)被削弱，使得阻擋層變窄，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)開始增強(qiáng)。這樣多數(shù)載流子將在外電場力的驅(qū)動(dòng)下源源不斷地通過PN 結(jié)，形成較大的擴(kuò)散電流，稱為正向電流[2]。

圖6 PN 結(jié)兩端加載正向電壓示意圖

由此可見給PN 結(jié)施加正向?qū)щ姇r(shí)，其內(nèi)部電阻非常小。

如果PN 結(jié)加反向電壓，如圖7 所示，此時(shí)，由于外加電場的方向與內(nèi)部電場一致，增強(qiáng)了內(nèi)部電場，多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減弱，沒有正向電流通過PN結(jié)，只有少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)形成了反向電流流。由于少數(shù)載流子為數(shù)很少，故反向電流非常微弱。

圖7 PN 結(jié)兩端加載反向電壓示意圖

因此，PN 結(jié)在反向電壓作用下，其內(nèi)部電阻非常大。經(jīng)過以上分析可以得知：

PN 結(jié)通過正向電壓時(shí)可以導(dǎo)電，常稱為導(dǎo)通；而加反向電壓時(shí)不導(dǎo)電，常稱為截止。這就說明：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?/p>

3.2 故障排除措施

根據(jù)二極管PN 結(jié)的單向?qū)щ娦?，從市場購買一個(gè)1N5399 型二極管串聯(lián)在儀表遠(yuǎn)光指示燈線路上，正極接燈光信號(hào)開關(guān)一端，負(fù)極接儀表遠(yuǎn)光指示燈一端，可以消除儀表遠(yuǎn)光指示燈傳遞過來的反向電壓，車輛恢復(fù)正常，開啟轉(zhuǎn)向燈后10 s 響10 聲“噠”，最終解決故障。加裝二極管原理線路如圖8 所示。

圖8 加裝二極管原理線路圖

在實(shí)車上對(duì)儀表遠(yuǎn)光指示燈線路加裝二極管線路如圖9 所示。

圖9 加裝二極管實(shí)車線路圖

4 結(jié)束語

針對(duì)多臺(tái)類似故障的車輛進(jìn)行加裝二極管后，經(jīng)過長時(shí)間使用驗(yàn)證，效果良好。將此解決方法共享給其他汽車維修技師后，均反饋方法可行、容易操作、經(jīng)濟(jì)性好，本文針對(duì)加裝汽車電器設(shè)備產(chǎn)生的反向電壓干擾提供了解決方向。