宋麗

（泛亞汽車技術(shù)中心有限公司）

汽車外后視鏡是一種在規(guī)定的視野內(nèi)，呈現(xiàn)出汽車后方清晰圖象的裝置，也是構(gòu)成汽車外部造型的重要部件。從功能上看，外后視鏡為駕駛員提供行車時左右方及后方的間接視野；從外形上看，外后視鏡的形狀對外飾造型、整車風(fēng)阻系數(shù)以及風(fēng)噪狀態(tài)有著很大影響[1]。外后視鏡視野是直接影響到汽車行駛安全性的一個重要因素，也是汽車安全認(rèn)證的主要項目之一。外后視鏡視野設(shè)計在滿足所有相關(guān)法律法規(guī)的同時，也要滿足駕駛員主觀視野的方便性要求[2]。文章從整車總布置的角度出發(fā)，對外后視鏡的布置要求進行闡述，再從安裝方案著手，對比其在成本、造型等方面的差別。

1 外后視鏡的布置要求

外后視鏡的結(jié)構(gòu)組成，如圖1 所示。涉及的布置工作主要分為基座的布置、鏡片的法規(guī)檢查以及外后視鏡的其他視野評估的要求。其中鏡片的法規(guī)檢查標(biāo)準(zhǔn)在GB15084—2006《機動車輛后視鏡的性能和安裝要求》中已經(jīng)做了詳細(xì)闡述，故文章中主要討論基座的布置要求以及外后視鏡其他視野的評估要求。

圖1 汽車外后視鏡的結(jié)構(gòu)組成

1.1 基座的布置要求

外后視鏡的基座是其最主要的承重件。在設(shè)計時首先要滿足強度、剛度以及整車振動噪聲（NVH）的指標(biāo)。此外，后視鏡基座還要滿足與周邊零件的配合要求。根據(jù)車門結(jié)構(gòu)的不同，后視鏡緊固件和車門配合的零件也不相同。如果門結(jié)構(gòu)是內(nèi)、外板均一體沖壓成型（Inlay Door），則后視鏡緊固件和門內(nèi)板（包括鉸鏈加強板）、門外板同時配合；如果門結(jié)構(gòu)是僅內(nèi)板一體沖壓成型（FUG），則后視鏡緊固件和門內(nèi)板、窗框配合；如果門結(jié)構(gòu)是滾壓門框（APH），則后視鏡緊固件和窗框支架配合。圖2 示出FUG 門結(jié)構(gòu)情況下，后視鏡底座在緊固件位置和門板的配合斷面。其中，窗框和門內(nèi)板在緊固位置需要貼合，通過增加局部的板厚，減少因為間隙變化帶來的配合和性能問題。局部的板厚總和不得小于1.5 mm。對于其他門結(jié)構(gòu)亦同理。

圖2 某汽車外后視鏡基座與FUG 門框鈑金的配合斷面

1.2 外后視鏡主觀視野的評估要求

外后視鏡除了要滿足法規(guī)規(guī)定的視野要求外，也要能夠讓駕駛員清晰、直觀、無遮擋地觀察到鏡片上反射的周邊環(huán)境。在外后視鏡的布置工作中，常見的問題有 3 類[3]。

1）駕駛員看向外后視鏡鏡片的視線被遮擋。通常人們只關(guān)注到鏡片上法規(guī)要求區(qū)的可視范圍不受障礙物遮擋，但如果鏡片上其他邊角區(qū)域被障礙物遮擋，也會給客戶帶來觀測上的不便。某項目開發(fā)階段，通過軟件模擬發(fā)現(xiàn)從5%百分位女性駕駛員視野角度看副駕側(cè)外后視鏡鏡片，下邊緣局部被內(nèi)水切遮擋，如圖3 所示。針對此問題，應(yīng)在外后視鏡鏡片造型確定后就對各百分位人體的視野進行相關(guān)檢查，同時結(jié)合各階段的整車物理模型進行評估來保證駕駛員的視野不受遮擋[4]。

圖3 某項目外后視鏡鏡片被內(nèi)飾門板遮擋的模擬圖

2）夜間零件反光侵入外后視鏡鏡面觀測區(qū)域。夜間行車時，行駛可見度低，外后視鏡能夠準(zhǔn)確清晰地反映后方路況尤為重要。而夜間儀表盤上某些亮度較高的指示燈或裝飾條在后視鏡中的反光不但會影響客戶感知質(zhì)量，同時也會產(chǎn)生安全隱患。某車型儀表盤的指示燈在夜間反光在側(cè)窗玻璃以及外后視鏡區(qū)域，如圖4所示。對于此類問題，應(yīng)借助軟件對儀表區(qū)域發(fā)光、高光零件進行反光模擬檢查，觀察反光是否侵入外后視鏡的觀測區(qū)域。

圖4 某車型儀表盤指示燈夜間反光狀態(tài)

3）外后視鏡鏡殼對前方視野的遮擋面積過大。某車型A 柱附近的視野遮擋盲區(qū)過大，如圖5 所示。通過模型評估發(fā)現(xiàn)，沿駕駛員視野看去，后視鏡殼體與玻璃框架視覺上連成了一整片，形成了約25°的障礙角，客戶抱怨非常大。此類問題主要發(fā)生在側(cè)圍前三角區(qū)域有固定玻璃和A2 柱的設(shè)計中。此類項目在外后視鏡設(shè)計初期就應(yīng)當(dāng)進行視野的檢查[5]，以便更早地調(diào)整外后視鏡的造型或周邊零件的布置。

圖5 某車型外后視鏡殼體與玻璃框架遮擋視野狀態(tài)

2 現(xiàn)有車輛外后視鏡的布置方案

調(diào)研目前市面在售車型的外后視鏡布置方案，按照其基座布置位置可以將其分為兩大類：一類將外后視鏡基座安裝在車門水切以上的鈑金上，即Mirror Patch；另一類其外后視鏡基座安裝在車門水切以下的車門鈑金上，即Mirror on door。其中Mirror on door 從造型外觀上又分為將外后視鏡支架布置在車門水切處且與水切基本等寬（Mirror on belt）和傳統(tǒng)的布置在車門水切以下（Mirror belowbelt）2 種情況。

2.1 Mirror Patch 方案

將外后視鏡基座布置在車門水切上方，基于不同的門框造型角度特征，有2 種常見的類型，如圖6 所示。門框傾角較小的，基座可布置在門框與水切之間的三角區(qū)，如圖6a 所示；門框角度較為豎直的，基座可布置在門框立柱上，如圖6b 所示。

圖6 Mirror Patch 布置方案車型示意圖

Mirror Patch 的設(shè)計不能給駕駛員帶來很好的A柱下區(qū)域視野感知。考慮到外后視鏡本身的剛度模態(tài)要求、玻璃導(dǎo)軌的位置以及內(nèi)部零件和線束的布置空間等，三角區(qū)域的基座長度無法做到很短，這會增加A柱下區(qū)域的視野遮擋面積，引起駕駛員的抱怨。但由于此類設(shè)計的外后視鏡支架的迎風(fēng)面寬度較小，可以有效減小風(fēng)阻系數(shù)，視覺上也可以達到窄支架的輕盈化外后視鏡的造型意圖。

2.2 Mirror on belt 方案

近2 年，市面上有些車型采用了mirror on belt 的設(shè)計方案，使得外后視鏡有一種輕盈漂浮的感覺，令人眼前一亮，如圖7 所示。

圖7 某車型采用Mirror on belt 設(shè)計方案的的外后視鏡造型

此類外后視鏡安裝時需要從門鈑金開口處將基座插入，并由內(nèi)向外用螺栓緊固在門內(nèi)鈑金或內(nèi)鈑金加強板上，如圖8 所示。但由車內(nèi)觀察有螺釘或通孔外露的問題，因此需要使用門內(nèi)飾板或塑料罩蓋進行遮擋。由于支架厚度小，對基座剛度模態(tài)的要求更高，因此基座的長度要大于mirror patch，占用更多空間。

圖8 某Mirror on belt 形式車門內(nèi)鈑金布置圖

該設(shè)計方案，駕駛員的A 柱下區(qū)域視野感知較好。由于基座布置在門水切以下，不會占用玻璃的透明區(qū)域。另外，由于整個后視鏡外接門外鈑金，內(nèi)固定在內(nèi)鈑金上，因此基座上方無法布置滑動玻璃，一般考慮到造型的意圖，會在基座上方加一塊門板固定玻璃，這也會優(yōu)化A 柱下區(qū)域的視野感知。

Mirror on belt 是在外觀造型以及整車風(fēng)阻系數(shù)方面最滿意的設(shè)計。透明玻璃與門鈑金之間的窄支架從外觀上來說更具有關(guān)注度與沖擊性。另外，較小的迎風(fēng)面可以降低風(fēng)阻系數(shù)，帶來更好的空氣動力性能。

2.3 Mirror below belt 方案

外后視鏡基座安裝在門鈑金水切以下，從螺釘安裝方向來說，分為由外向內(nèi)和由內(nèi)向外2 種，如圖9 所示。

圖9 某Mirror below belt 形式外后視鏡安裝斷面圖

其中，由外向內(nèi)安裝螺釘，后視鏡底座與外鈑金、窗臺加強框、外后視鏡加強框貼合緊固，緊固后再安裝后視鏡支架的罩蓋。如果門外鈑金與內(nèi)鈑金距離足夠大，基座上方可以使滑動玻璃在滑動過程中與后視鏡螺釘保持安全距離；由內(nèi)向外緊固，則需要門內(nèi)鈑金開通孔，保證安裝空間，相應(yīng)地也需要使用內(nèi)飾板或堵蓋對內(nèi)板通孔進行遮擋。

該設(shè)計一般情況下，基座上方是透明玻璃。駕駛員的A 柱下區(qū)域視野感知較好。但由于外后視鏡支架的安裝面即其迎風(fēng)面，因此寬度受到緊固件安裝空間以及支架剛度模態(tài)的要求，無法做到較窄。相對來說，此種設(shè)計的支架迎風(fēng)面最大，風(fēng)阻系數(shù)也較大。

3 不同外后視鏡布置方案綜合對比

文章分別闡述了不同外后視鏡基座布置方案的特點以及優(yōu)缺點，在實際項目決策時，還需要考慮方案成本、實際零件裝配難易度等方面，以某APH 車門項目為例，對不同的后視鏡基座布置方案進行對比[6]。

3.1 外后視鏡基座布置在門鈑金處

對于Mirror on belt 以及Mirror below belt 的外后視鏡布置方案，其基座都是固定在門板上，所以將此2 種布置方案一并做討論與比較。

從安裝方式來看，基座布置在門板的方案可以分為3 類，如表1 所示。方案1 安裝較為便捷，但要增加后視鏡蓋板的分件；方案2 需要在內(nèi)鈑金上開通孔，為了美觀需要有內(nèi)飾板遮蓋；方案3 也需要門內(nèi)飾板遮蓋，另外由于此設(shè)計支架厚度薄，對基座的強度要求更高，相應(yīng)地會增加一些質(zhì)量和成本。

表1 汽車外后視鏡基座布置在門鈑金方案對比

3.2 外后視鏡基座布置在門框上

Mirror on patch 的外后視鏡布置方案，有2 種外型方案，如表2 所示。方案1 將基座固定在門框加強板上，形成一塊三角區(qū)域，如圖6a 所示，一般基座長度受基座安裝點、玻璃升降等限制，前后向長度較長，內(nèi)飾需要有塑料板遮蓋；方案2 將基座固定在門框上，如圖6b 所示，安裝點高度距離較大，前后向較短，內(nèi)飾也有相應(yīng)的飾板。2 種方案成本質(zhì)量無較大差異，造型可根據(jù)整車環(huán)境匹配需求選擇。

表2 汽車外后視鏡基座布置在門框方案對比

4 結(jié)論

文章從總布置的角度出發(fā)，針對外后視鏡列舉了常見的駕駛員主觀視野抱怨問題，并分別對問題進行闡述，給出相應(yīng)的解決辦法。又從外后視鏡基座的布置出發(fā)，歸納并分析了外后視鏡的布置方案種類，綜合對比后發(fā)現(xiàn)：

1）安裝方便性。由車外向車內(nèi)打緊的安裝方式，操作最為簡便。能夠?qū)崿F(xiàn)此安裝的設(shè)計是基座安裝在門鈑金上，但外后視鏡外殼需要增加蓋板分件。

2）外觀特征。外觀造型最希望得到窄支架且外后視鏡有“懸浮感”的設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)此效果的設(shè)計是外后視鏡支架布置在車門水切處。

3）成本以及質(zhì)量。綜合對比基座安裝在門鈑金和安裝在窗框上的方案：安裝在門鈑金上，相對門鈑金的模態(tài)略低，增加的水切加強板以及外后視鏡加強板相對安裝在門框上增加的門框加強板會產(chǎn)生更多的成本與質(zhì)量，尤其是將支架布置在車門水切處的設(shè)計對基座強度要求更高，也是眾多設(shè)計中成本質(zhì)量投入最多的一個。文章中成本質(zhì)量的推算都以APH 門框結(jié)構(gòu)為例，不同的門框結(jié)構(gòu)成本和質(zhì)量的增加會有所不同。具體的對比信息也要視具體項目的方案而定。