汽車方向盤造型設(shè)計(jì)研究

謝穎　姚銳文　丁丹

摘 要：本文基于北汽越野車有限公司某款車型項(xiàng)目正常開發(fā)過程當(dāng)中的車輛前照燈照準(zhǔn)作為研究對(duì)象，提出了與GB 4785-2007《汽車及掛車外部照明和光信號(hào)裝置的安裝規(guī)定》和GB 25991-2010《汽車用LED前照燈》車輛燈光照準(zhǔn)要求對(duì)比分析概念，并給予開發(fā)前期二燈制前照燈自身調(diào)光能力參數(shù)設(shè)計(jì)，項(xiàng)目開發(fā)當(dāng)中的客戶使用為關(guān)注焦點(diǎn)的主觀評(píng)價(jià)過程，調(diào)光參數(shù)二次調(diào)整與范圍設(shè)定，提升夜間車輛駕駛照明品質(zhì)并驗(yàn)證主機(jī)廠照準(zhǔn)過程能力。

關(guān)鍵詞：前照燈;照準(zhǔn);二燈制;主觀評(píng)價(jià);過程能力

1 汽車照準(zhǔn)相關(guān)法規(guī)解讀

以近光燈基準(zhǔn)中心，離地高度0.8≤h≤1.0為例：

1.1 GB 7258 光束照射位置要求

在空載狀態(tài)下，汽車前照燈近光光束照射在距離10m的屏幕上，近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)的垂直方向位置，對(duì)近光光束透光面中心（基準(zhǔn)中心，下同）高度小于或等于1000mm的機(jī)動(dòng)車，應(yīng)不高于近光光束透光面中心所在水平面以下50mm的直線且不低于近光光束透光面中心所在水平面以下300mm的直線。

前照燈近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)的水平方向位置，與近光光束透光面中心所在處置面相比，向左偏移應(yīng)小于或等于170mm，向左偏移應(yīng)小于或等于350mm，見圖1。

1.2 GB 25991 照準(zhǔn)要求

近光照準(zhǔn)，垂直方向，明暗截止線的水平部分位于h-h線以下25cm處;水平方向：明暗截止線的轉(zhuǎn)折處應(yīng)位于v-v線上，若轉(zhuǎn)折處不清晰，則以滿足75R和50R的照準(zhǔn)值為準(zhǔn)。按上述照準(zhǔn)后，若近光不滿足要求，則允許明暗截止線在水平方向左、右各1°（44cm），垂直方向不超過h-h線的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。

遠(yuǎn)光照準(zhǔn)，光束最大照度區(qū)域中心位于HV點(diǎn)。對(duì)可以單獨(dú)調(diào)節(jié)的遠(yuǎn)光，需要進(jìn)行遠(yuǎn)光的照準(zhǔn)，否則，以近光作為照準(zhǔn)基準(zhǔn)，即在近光照準(zhǔn)后，測(cè)量遠(yuǎn)光時(shí)不允許再作調(diào)整，見圖2。

1.3 GB 4785 下傾度及限值要求

垂直方向，在駕駛座上一名人員的空載車條件下，近光明暗截止線的初始下傾度，其值得確定，取決于空載車條件下測(cè)量的近光燈在基準(zhǔn)軸線方向上視表面下邊緣的安裝高度h（單位：m），對(duì)處于空載狀況下的靜止車輛，其近光明暗截止線的垂直向傾斜度應(yīng)保持在以下限值內(nèi)，同時(shí)初始照準(zhǔn)也在以下范圍內(nèi)：

1）限值：-0.5%～-2.5%

2）初始照準(zhǔn)：-1.5%～-2.0%。

2 照準(zhǔn)在車輛上的應(yīng)用

2.1 整車廠前照燈照準(zhǔn)

整車廠總裝調(diào)整線對(duì)車輛前照燈（遠(yuǎn)、近光燈）照射位置進(jìn)行微調(diào)，以符合裝調(diào)技術(shù)條件要求。各車型裝調(diào)技術(shù)條件，多數(shù)以GB 7258-2012《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》第8.5.3光束照射位置要求，作為參考設(shè)定遠(yuǎn)近光燈上下限和左右合格范圍，圖1所示。以車輛前照燈與屏幕距離為10m，近光燈照射位置在h-h以下50mm至300mm之間;v-v線左170mm，右350mm之間，則整車廠調(diào)整線燈光檢測(cè)儀判定為合格，調(diào)光工作結(jié)束，車輛可以下線。

圖3《紅十字》為實(shí)際照射位置，《白十字》為理論應(yīng)照射的目標(biāo)位置，《白框》為裝調(diào)技術(shù)條件設(shè)定的合格范圍。整車調(diào)光工作，在四輪定位結(jié)束后，即可開展。以工位工人，在空載狀態(tài)下，開關(guān)調(diào)至0檔，用專用工具調(diào)整左右前照燈的調(diào)光齒輪，即調(diào)整《紅十字》位置，按綠色箭頭執(zhí)行，調(diào)整至合格范圍內(nèi)。明暗截止線位置調(diào)整至合格范圍后，會(huì)有很多種方式存在。從上圖的舉例可以得出以下評(píng)價(jià)結(jié)論，見表1：

2.2 整車廠燈光主觀評(píng)價(jià)

產(chǎn)品開發(fā)到OTS階段后，整車廠會(huì)邀請(qǐng)主觀評(píng)價(jià)資深總師對(duì)OTS車輛進(jìn)行全面的主觀評(píng)價(jià)工作。主觀評(píng)價(jià)主要以顧客角度考慮，對(duì)產(chǎn)品和車輛使用性方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。前照燈主要涉及近光燈明暗截止線位置、照射距離、光線分布均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 以第一種近光燈照射距離近為例，一般主觀評(píng)價(jià)不到30m，則會(huì)對(duì)駕駛視野受阻，影響行車安全。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步判定，10m板上的明暗截止線位置不同，就直接影響到近光燈路面照射距離的遠(yuǎn)近。

3 前照燈照準(zhǔn)分析

以近光燈為例，一般行業(yè)內(nèi)對(duì)近光燈照射位置有要求，30m-50m。 對(duì)于遠(yuǎn)近光一體的一種越野車來講，照射距離需與一般的乘用車要遠(yuǎn)一些。針對(duì)這種案例，提升其照射位置數(shù)據(jù)波動(dòng)性，可采用下述方法，即可滿足客戶需求，且能滿足相關(guān)法規(guī)限制;照射距離走上限，其數(shù)據(jù)波動(dòng)性提升至40m-50m范圍;根據(jù)主機(jī)廠能力，此波動(dòng)性能再提升。

首先，排查或研究整車廠能力，即整車高度波動(dòng)性;其次，根據(jù)其波動(dòng)性，在造型設(shè)計(jì)前期，設(shè)定開發(fā)前照燈自身調(diào)光能力，即上/下，左/右調(diào)整范圍空間，并開展前照燈設(shè)計(jì);第三，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)燈光車輛，結(jié)合圖1、圖2、以燈芯高度985mm為例，可以如下設(shè)定中值，并限定左右范圍（上0，下20mm;外0，內(nèi)50mm），并按極值調(diào)整需評(píng)審車輛;第四，邀請(qǐng)行業(yè)資深總師（商品中心總工程師級(jí)別，質(zhì)量部門、專業(yè)部門），對(duì)評(píng)審車輛進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)（一般在路試道路）夜間照明主觀評(píng)價(jià)。

4 結(jié)論

本文基于以開發(fā)的某款車型，分析了相關(guān)車輛照準(zhǔn)方面法規(guī)要求，研究了照準(zhǔn)方面車燈的設(shè)計(jì)要求和相關(guān)參數(shù)設(shè)定方法，得出以下結(jié)論：

1.根據(jù)前期調(diào)研和對(duì)比分析，設(shè)計(jì)前照燈方案，依據(jù)有關(guān)三維建模分析自檢合理性;

2.相關(guān)法規(guī)對(duì)比，可得出初值并根據(jù)項(xiàng)目零部件及系統(tǒng)穩(wěn)定階段，進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，可最終確定最佳位置中值和公差范圍;

3.利用有效生產(chǎn)管控手段，可縮小燈光調(diào)整數(shù)據(jù)波動(dòng)性，提升車輛照明一致性，提升品質(zhì);

4.此設(shè)計(jì)方案和思路，近光燈照射距離上得到了改善，開始不到30m，提升至50m，對(duì)安全駕駛照明起到了一定的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]汽車前照燈國(guó)標(biāo)和美標(biāo)試驗(yàn)中照準(zhǔn)方法的分析與研究.

[2]GB 7258-2012 ?機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件.

[3]GB 25991-2010 汽車用LED前照燈.