非标电子单元在车灯中的共用性研究

1、    非标电子单元在车灯中的共用性研究    王艳光摘 要：近几年汽车行业迅猛发展，各个主机厂越来越快地推出新车型，导致整车的开发流程变得越来越短。随之而来的是汽车零部件的开发周期也随之缩短。理论上一只完全新开发的车灯，从开始设计到量产，至少需要两年或者更长的时间。要追随日新月异的更新换代，大量零部件的标准化是缩短开发周期的有效手段。例如市场上可见的投射式远近光模组。每一个模组的开发都需要车灯厂都投入大量的时间、人力和金钱对此进行大量光学及电子单元的开发及验证，周期都要超过一般整灯的开发。所以每个车灯对自己研發的模组都会默认定义为标准元件。关键词：汽车

2、;电子单元;功能部件近几年汽车行业迅猛发展，各个主机厂越来越快地推出新车型，导致整车的开发流程变得越来越短。随之而来的是汽车零部件的开发周期也随之缩短。理论上一只完全新开发的车灯，从开始设计到量产，至少需要两年或者更长的时间。要追随日新月异的更新换代，大量零部件的标准化是缩短开发周期的有效手段。例如市场上可见的投射式远近光模组。每一个模组的开发都需要车灯厂都投入大量的时间、人力和金钱对此进行大量光学及电子单元的开发及验证，周期都要超过一般整灯的开发。所以每个车灯对自己研发的模组都会默认定义为标准元件。反观其他功能部件，一般很难做到像投射式模组这样的标量化。因为每个主机厂每款车灯的外观造型都不一

3、样。尤其在反射式远近光、日行灯/位置灯及转向灯的造型、光源以及相关的pcba驱动系统都是各个不同。这就导致每个新项目需要重新开发设计电子组件，而我们又知道，开发新的电子单元，时间较长，实验验证比较繁琐且设备投资成本较高。通过长时间的车灯研发经验积累，本文提供几种可以共用pcba单元的案例，希望在以后的车灯开发中，可以缩短设计时间，减少研发人员的投入及设备投资上的节省。1 同功能同位置不同版本共用每一款汽车有不同配置，车灯也有高低版本，大多数都是主光源上有所不同，例如投射式的透镜模组和反射式模组。而信号灯有时会类似，只是周边外观件会稍有差异，通常这样的功能分布， 我们会优先考虑整个功能单元的共用

4、，即整个电子单元完全拷贝，被高版本和低版本同时使用。成功案例是长安某车型。一共有三个版本，中、高版本的日行灯/位置灯单元在车灯中的位置完全相同，仅仅是周边装饰部件有区别。图示是设计定型后，子功能共用后的展示。整个子功能的共用大大缩短了开发周期和开发人员的设计时间。这种情况下很容易实现非标单元的共用，但很大程度上依赖于客户的外观要求，有很大的局限性。2 同功能不同位置更多的时候我们会考虑同一只灯内或者左右侧车灯内同样功能pcba单元的共用性。（1） 同功能一侧灯内。现在日行灯可谓造型多变且位置增多，这个时候我们就要多注意，同功能不同位置的共用性，检查造型是否类似，光学部件的有效长度是否对光通量的

5、输出相近，是否可以使用同颗数的led同时满足不同位置的亮度和均匀性要求;pcb空间位置的安装是否满足。如果能很大程度上满足上述条件，那么即使可视造型不同，后面的pcba组件也可以共用。成功案例是通用某车型的日行灯功能。如图所示，客户造型要求有两处drl/po点亮，通过分析，两处造型尽管不是很类似，但是光导有效长度近似等长，这就意味着同颗数的led点亮可以同时满足两处功能对法规的要求。后面的空间也足够安装pcba组件。此想法大大节约了研发工程师的对新pcba单元的开发时间以及pcba单元在生产过程中的设备投资成本。（2） 同功能左右侧灯。另一种情况是左右侧灯内的同位置功能，常规设计，左右侧灯里面

6、的零件都是对称的（mirror），pcb 也不另外。左右对称的pcb，设计可以不需要额外计算工时，但是生产pcba 时的测试所需要的工装夹具都需要双倍投资。因此如果pcba 设计可以左右共用，我们可以节约这一部分投资。同样的成功案例还是通用某车型的日行灯功能。如图，为了满足上述的要求，需要我们在设计的过程中对pcb的形状，以及led光源的位置定义，以及固定pcb板时的螺钉位置对内部线路的影响都要做出相应的设计。3 同一只灯内不同功能不同位置我们在设计上汽大众的一款车灯时还遇到一种特殊的情况，客户对角灯和附加远光灯的有效开口及符合法规的有效光输出近似的情况，通过与光学工程师的反复沟通，最终成功定

7、义使用同数量，同类型的led 光源，三处共用同一块pcba组件。图中远光灯一共有两个腔，每个腔选定2颗led，可以满足法规及客户的要求。还有一个功能是角灯，位置与远光的反射镜并排。造型也比较类似。我们使用与远光的同样颗数的led，也满足法规及客户要求。成功实现不同功能共用pcba组件。这个想法对此项目设计研发周期及生产成本上都贡献良多。除了上诉几种条件下pcba电子单元共用性的可行案例外，能否做到同一客户，不同时期，同一功能;更或是不同客户，同一功能共用pcba组件的可行性。是我们下一步研究的重点。4 总结非标电子单位的共用性，大大减少了整灯的设计开发时间，降低了新设计所带来的潜在风险。同时也大大降低了研发人力成