基于F3級(jí)前霧燈反射面的日間行車燈設(shè)計(jì)

聶希圣，蘇迎，榮志強(qiáng)，史志鵬

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基于F3級(jí)前霧燈反射面的日間行車燈設(shè)計(jì)

聶希圣，蘇迎，榮志強(qiáng)，史志鵬

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

針對(duì)出口車型需求增加法規(guī)必備的日間行車燈，文章基于已經(jīng)配備F3級(jí)前霧燈的某車型進(jìn)行分析，依據(jù)理論基礎(chǔ)制定了優(yōu)化方案，通過模擬分析對(duì)方案的驗(yàn)證，最終得出方案的可行性，通過研究結(jié)果，為后續(xù)車燈的設(shè)計(jì)、開發(fā)提供了一種新的思路。

F3級(jí)前霧燈；日間行車燈；法規(guī)；光強(qiáng)分布

引言

當(dāng)前中國對(duì)于日間行車燈不是法規(guī)必備項(xiàng)，但對(duì)于執(zhí)行ECE（Economic Commission for Europe）法規(guī)的國家或地區(qū)要求車輛必備日間行車燈，這種法規(guī)上的差異對(duì)于一些出口車型帶來了較大的不便，本文針對(duì)某車型配備的F3級(jí)前霧燈，提出了大膽的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案設(shè)想，同時(shí)在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了方案驗(yàn)證[1]。

1 法規(guī)比較分析

1.1 前霧燈法規(guī)

前霧燈是在霧、雪、雨或塵埃的情況下，用于改善照明的燈具。當(dāng)前整車配備的F3級(jí)前霧燈要求光型圖如圖1，各點(diǎn)的照度如圖2[2]。

圖1 前霧燈法規(guī)要求

1.2 日間行車燈法規(guī)

日間行車燈是車輛晝間行駛時(shí)，使得車輛更為易見的一種面向前方的燈具。日間行車燈的法規(guī)要求如圖3[3]。

通過對(duì)比兩個(gè)法規(guī)，筆者發(fā)現(xiàn)前霧燈與日間行車燈配光光型不同，并且前霧燈光型有較嚴(yán)的截止線要求；日間行車燈對(duì)截止線無要求。

圖2 前霧燈測試點(diǎn)法規(guī)要求

圖3 日間行車燈法規(guī)要求

2 方案制定與開發(fā)

通過上述兩個(gè)功能法規(guī)的比較、分析，筆者提出設(shè)計(jì)優(yōu)化方案：即在開發(fā)設(shè)計(jì)中，首先必須滿足前霧燈的法規(guī)要求，然后日間行車燈通過光學(xué)系統(tǒng)的偏焦處理，使在霧燈光型（降功率使用）的基礎(chǔ)上疊加部分偏置的光型，進(jìn)而達(dá)到滿足日間行車燈法規(guī)的目的。

2.1 前霧燈光學(xué)設(shè)計(jì)

筆者采用Lucid shape軟件首先對(duì)F3級(jí)前霧燈進(jìn)行光學(xué)建模，如圖4。

圖4 前霧燈反射面

通過對(duì)數(shù)據(jù)的不斷優(yōu)化調(diào)整最終得到滿足法規(guī)的光學(xué)曲面，如圖5、圖6所示。

圖5 前霧燈光型圖

圖6 前霧燈法規(guī)符合性校核

2.2 日間行車燈光學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)反射基礎(chǔ)如圖7，其中f為光源理論焦點(diǎn)，當(dāng)光源向前遠(yuǎn)離焦點(diǎn)時(shí)，光源在光屏上的投影形成的光型向上移動(dòng)；當(dāng)光源向后遠(yuǎn)離焦點(diǎn)時(shí)，光源在光屏上形成的投影向下移動(dòng)。

圖7 光源入射點(diǎn)與出射光線關(guān)系

由于本設(shè)計(jì)中F3級(jí)前霧燈豎直方向的光斑高度只有3度，但是日間行車燈要求光斑上方10度，下方5度，因此日間行車燈需要在前霧燈的光型（降功率使用）上增加上下兩個(gè)方向上的光斑。出于此種情況筆者采用在原霧燈光源前方增加兩顆LED，后方增加一顆LED方案，從而達(dá)到滿足日間行車燈法規(guī)的要求，如圖8。

圖8 日間行車燈與前霧燈LED布置

3 光學(xué)模擬驗(yàn)證

圖9 日間行車燈光型圖

將結(jié)構(gòu)方案導(dǎo)入到光學(xué)軟件Lucid shape中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光學(xué)模擬，最終驗(yàn)證該光源布置方案可以滿足法規(guī)的光學(xué)要求，如圖9、圖10，因此證明筆者最初設(shè)想可行。

圖10 日間行車燈法規(guī)符合性校核

4 結(jié)論與應(yīng)用方案

筆者在實(shí)際應(yīng)用過程中，為滿足出口車型要求，又不對(duì)整車造型變動(dòng)的情況下，提出一種新的前霧燈與日間行車燈的光學(xué)設(shè)計(jì)方案，通過理論分析以及模擬分析，最終達(dá)到了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。

[1] ECE R48 Installation of lighting and light-signaling devices on mo -tor vehicles [S].

[2] GB 4660-2016機(jī)動(dòng)車用前霧燈配光性能[S].

[3] ECE R87 Daytime running lamps for power-driven vehicles[S].

Design of daytime running lamp based on F3 front fog lamp reflector

Nie Xisheng, Su Ying, Rong Zhiqiang, Shi Zhipeng

（Brilliance Automotive Engineering Research Institute, Liaoning Shenyang 110141）

Aiming at the daytime running lamp which are necessary for the increase of export vehicle demand, this paper analyses a vehicle which has been equipped with F3 front fog lamp, formulates an optimization scheme based on the theoretical basis, verifies the scheme through simulation analysis, and finally obtains the feasibility of the scheme. Through the results of this study, it provides a new idea for the design and development of the following lamp.

F3 front fog lamp; daytime running lamp;regulation; light intensity distribution

U462

A

1671-7988(2019)07-134-03

聶希圣，就職于華晨汽車工程研究院。

U462

A

1671-7988(2019)07-134-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.045