非標電子單元在車燈中的共用性研究

王艷光

摘 要：近幾年汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，各個主機廠越來越快地推出新車型，導(dǎo)致整車的開發(fā)流程變得越來越短。隨之而來的是汽車零部件的開發(fā)周期也隨之縮短。理論上一只完全新開發(fā)的車燈，從開始設(shè)計到量產(chǎn)，至少需要兩年或者更長的時間。要追隨日新月異的更新?lián)Q代，大量零部件的標準化是縮短開發(fā)周期的有效手段。例如市場上可見的投射式遠近光模組。每一個模組的開發(fā)都需要車燈廠都投入大量的時間、人力和金錢對此進行大量光學(xué)及電子單元的開發(fā)及驗證，周期都要超過一般整燈的開發(fā)。所以每個車燈對自己研發(fā)的模組都會默認定義為標準元件。

關(guān)鍵詞：汽車;電子單元;功能部件

近幾年汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，各個主機廠越來越快地推出新車型，導(dǎo)致整車的開發(fā)流程變得越來越短。隨之而來的是汽車零部件的開發(fā)周期也隨之縮短。理論上一只完全新開發(fā)的車燈，從開始設(shè)計到量產(chǎn)，至少需要兩年或者更長的時間。要追隨日新月異的更新?lián)Q代，大量零部件的標準化是縮短開發(fā)周期的有效手段。例如市場上可見的投射式遠近光模組。每一個模組的開發(fā)都需要車燈廠都投入大量的時間、人力和金錢對此進行大量光學(xué)及電子單元的開發(fā)及驗證，周期都要超過一般整燈的開發(fā)。所以每個車燈對自己研發(fā)的模組都會默認定義為標準元件。

反觀其他功能部件，一般很難做到像投射式模組這樣的標量化。因為每個主機廠每款車燈的外觀造型都不一樣。尤其在反射式遠近光、日行燈/位置燈及轉(zhuǎn)向燈的造型、光源以及相關(guān)的PCBA驅(qū)動系統(tǒng)都是各個不同。這就導(dǎo)致每個新項目需要重新開發(fā)設(shè)計電子組件，而我們又知道，開發(fā)新的電子單元，時間較長，實驗驗證比較繁瑣且設(shè)備投資成本較高。通過長時間的車燈研發(fā)經(jīng)驗積累，本文提供幾種可以共用PCBA單元的案例，希望在以后的車燈開發(fā)中，可以縮短設(shè)計時間，減少研發(fā)人員的投入及設(shè)備投資上的節(jié)省。

1 同功能同位置不同版本共用

每一款汽車有不同配置，車燈也有高低版本，大多數(shù)都是主光源上有所不同，例如投射式的透鏡模組和反射式模組。而信號燈有時會類似，只是周邊外觀件會稍有差異，通常這樣的功能分布， 我們會優(yōu)先考慮整個功能單元的共用，即整個電子單元完全拷貝，被高版本和低版本同時使用。

成功案例是長安某車型。一共有三個版本，中、高版本的日行燈/位置燈單元在車燈中的位置完全相同，僅僅是周邊裝飾部件有區(qū)別。圖示是設(shè)計定型后，子功能共用后的展示。

整個子功能的共用大大縮短了開發(fā)周期和開發(fā)人員的設(shè)計時間。這種情況下很容易實現(xiàn)非標單元的共用，但很大程度上依賴于客戶的外觀要求，有很大的局限性。

2 同功能不同位置

更多的時候我們會考慮同一只燈內(nèi)或者左右側(cè)車燈內(nèi)同樣功能PCBA單元的共用性。

（1） 同功能一側(cè)燈內(nèi)?，F(xiàn)在日行燈可謂造型多變且位置增多，這個時候我們就要多注意，同功能不同位置的共用性，檢查造型是否類似，光學(xué)部件的有效長度是否對光通量的輸出相近，是否可以使用同顆數(shù)的LED同時滿足不同位置的亮度和均勻性要求;PCB空間位置的安裝是否滿足。如果能很大程度上滿足上述條件，那么即使可視造型不同，后面的PCBA組件也可以共用。成功案例是通用某車型的日行燈功能。

如圖所示，客戶造型要求有兩處DRL/PO點亮，通過分析，兩處造型盡管不是很類似，但是光導(dǎo)有效長度近似等長，這就意味著同顆數(shù)的LED點亮可以同時滿足兩處功能對法規(guī)的要求。后面的空間也足夠安裝PCBA組件。

此想法大大節(jié)約了研發(fā)工程師的對新PCBA單元的開發(fā)時間以及PCBA單元在生產(chǎn)過程中的設(shè)備投資成本。

（2） 同功能左右側(cè)燈。另一種情況是左右側(cè)燈內(nèi)的同位置功能，常規(guī)設(shè)計，左右側(cè)燈里面的零件都是對稱的（mirror），PCB 也不另外。左右對稱的PCB，設(shè)計可以不需要額外計算工時，但是生產(chǎn)PCBA 時的測試所需要的工裝夾具都需要雙倍投資。因此如果PCBA 設(shè)計可以左右共用，我們可以節(jié)約這一部分投資。同樣的成功案例還是通用某車型的日行燈功能。

如圖，為了滿足上述的要求，需要我們在設(shè)計的過程中對PCB的形狀，以及LED光源的位置定義，以及固定PCB板時的螺釘位置對內(nèi)部線路的影響都要做出相應(yīng)的設(shè)計。

3 同一只燈內(nèi)不同功能不同位置

我們在設(shè)計上汽大眾的一款車燈時還遇到一種特殊的情況，客戶對角燈和附加遠光燈的有效開口及符合法規(guī)的有效光輸出近似的情況，通過與光學(xué)工程師的反復(fù)溝通，最終成功定義使用同數(shù)量，同類型的LED 光源，三處共用同一塊PCBA組件。

圖中遠光燈一共有兩個腔，每個腔選定2顆LED，可以滿足法規(guī)及客戶的要求。還有一個功能是角燈，位置與遠光的反射鏡并排。造型也比較類似。我們使用與遠光的同樣顆數(shù)的LED，也滿足法規(guī)及客戶要求。成功實現(xiàn)不同功能共用PCBA組件。這個想法對此項目設(shè)計研發(fā)周期及生產(chǎn)成本上都貢獻良多。

除了上訴幾種條件下PCBA電子單元共用性的可行案例外，能否做到同一客戶，不同時期，同一功能;更或是不同客戶，同一功能共用PCBA組件的可行性。是我們下一步研究的重點。

4 總結(jié)

非標電子單位的共用性，大大減少了整燈的設(shè)計開發(fā)時間，降低了新設(shè)計所帶來的潛在風(fēng)險。同時也大大降低了研發(fā)人力成本和制造成本，共用性這個趨勢最終會走向更完美的標準化單位。車燈廠自我努力的同時，也需要主機廠的大力支持，更多的溝通和優(yōu)化。在加快車型換代的歷程中，希望非標電子組件共用的想法能為此做出一點小小的貢獻。