汽车外后视镜布置策略

宋丽

（泛亚汽车技术中心有限公司）

汽车外后视镜是一种在规定的视野内，呈现出汽车后方清晰图象的装置，也是构成汽车外部造型的重要部件。从功能上看，外后视镜为驾驶员提供行车时左右方及后方的间接视野；从外形上看，外后视镜的形状对外饰造型、整车风阻系数以及风噪状态有着很大影响[1]。外后视镜视野是直接影响到汽车行驶安全性的一个重要因素，也是汽车安全认证的主要项目之一。外后视镜视野设计在满足所有相关法律法规的同时，也要满足驾驶员主观视野的方便性要求[2]。文章从整车总布置的角度出发，对外后视镜的布置要求进行阐述，再从安装方案着手，对比其在成本、造型等方面的差别。

1 外后视镜的布置要求

外后视镜的结构组成，如图1 所示。涉及的布置工作主要分为基座的布置、镜片的法规检查以及外后视镜的其他视野评估的要求。其中镜片的法规检查标准在GB15084—2006《机动车辆后视镜的性能和安装要求》中已经做了详细阐述，故文章中主要讨论基座的布置要求以及外后视镜其他视野的评估要求。

图1 汽车外后视镜的结构组成

1.1 基座的布置要求

外后视镜的基座是其最主要的承重件。在设计时首先要满足强度、刚度以及整车振动噪声（NVH）的指标。此外，后视镜基座还要满足与周边零件的配合要求。根据车门结构的不同，后视镜紧固件和车门配合的零件也不相同。如果门结构是内、外板均一体冲压成型（Inlay Door），则后视镜紧固件和门内板（包括铰链加强板）、门外板同时配合；如果门结构是仅内板一体冲压成型（FUG），则后视镜紧固件和门内板、窗框配合；如果门结构是滚压门框（APH），则后视镜紧固件和窗框支架配合。图2 示出FUG 门结构情况下，后视镜底座在紧固件位置和门板的配合断面。其中，窗框和门内板在紧固位置需要贴合，通过增加局部的板厚，减少因为间隙变化带来的配合和性能问题。局部的板厚总和不得小于1.5 mm。对于其他门结构亦同理。

图2 某汽车外后视镜基座与FUG 门框钣金的配合断面

1.2 外后视镜主观视野的评估要求

外后视镜除了要满足法规规定的视野要求外，也要能够让驾驶员清晰、直观、无遮挡地观察到镜片上反射的周边环境。在外后视镜的布置工作中，常见的问题有 3 类[3]。

1）驾驶员看向外后视镜镜片的视线被遮挡。通常人们只关注到镜片上法规要求区的可视范围不受障碍物遮挡，但如果镜片上其他边角区域被障碍物遮挡，也会给客户带来观测上的不便。某项目开发阶段，通过软件模拟发现从5%百分位女性驾驶员视野角度看副驾侧外后视镜镜片，下边缘局部被内水切遮挡，如图3 所示。针对此问题，应在外后视镜镜片造型确定后就对各百分位人体的视野进行相关检查，同时结合各阶段的整车物理模型进行评估来保证驾驶员的视野不受遮挡[4]。

图3 某项目外后视镜镜片被内饰门板遮挡的模拟图

2）夜间零件反光侵入外后视镜镜面观测区域。夜间行车时，行驶可见度低，外后视镜能够准确清晰地反映后方路况尤为重要。而夜间仪表盘上某些亮度较高的指示灯或装饰条在后视镜中的反光不但会影响客户感知质量，同时也会产生安全隐患。某车型仪表盘的指示灯在夜间反光在侧窗玻璃以及外后视镜区域，如图4所示。对于此类问题，应借助软件对仪表区域发光、高光零件进行反光模拟检查，观察反光是否侵入外后视镜的观测区域。

图4 某车型仪表盘指示灯夜间反光状态

3）外后视镜镜壳对前方视野的遮挡面积过大。某车型A 柱附近的视野遮挡盲区过大，如图5 所示。通过模型评估发现，沿驾驶员视野看去，后视镜壳体与玻璃框架视觉上连成了一整片，形成了约25°的障碍角，客户抱怨非常大。此类问题主要发生在侧围前三角区域有固定玻璃和A2 柱的设计中。此类项目在外后视镜设计初期就应当进行视野的检查[5]，以便更早地调整外后视镜的造型或周边零件的布置。

图5 某车型外后视镜壳体与玻璃框架遮挡视野状态

2 现有车辆外后视镜的布置方案

调研目前市面在售车型的外后视镜布置方案，按照其基座布置位置可以将其分为两大类：一类将外后视镜基座安装在车门水切以上的钣金上，即Mirror Patch；另一类其外后视镜基座安装在车门水切以下的车门钣金上，即Mirror on door。其中Mirror on door 从造型外观上又分为将外后视镜支架布置在车门水切处且与水切基本等宽（Mirror on belt）和传统的布置在车门水切以下（Mirror belowbelt）2 种情况。

2.1 Mirror Patch 方案

将外后视镜基座布置在车门水切上方，基于不同的门框造型角度特征，有2 种常见的类型，如图6 所示。门框倾角较小的，基座可布置在门框与水切之间的三角区，如图6a 所示；门框角度较为竖直的，基座可布置在门框立柱上，如图6b 所示。

图6 Mirror Patch 布置方案车型示意图

Mirror Patch 的设计不能给驾驶员带来很好的A柱下区域视野感知。考虑到外后视镜本身的刚度模态要求、玻璃导轨的位置以及内部零件和线束的布置空间等，三角区域的基座长度无法做到很短，这会增加A柱下区域的视野遮挡面积，引起驾驶员的抱怨。但由于此类设计的外后视镜支架的迎风面宽度较小，可以有效减小风阻系数，视觉上也可以达到窄支架的轻盈化外后视镜的造型意图。

2.2 Mirror on belt 方案

近2 年，市面上有些车型采用了mirror on belt 的设计方案，使得外后视镜有一种轻盈漂浮的感觉，令人眼前一亮，如图7 所示。

图7 某车型采用Mirror on belt 设计方案的的外后视镜造型

此类外后视镜安装时需要从门钣金开口处将基座插入，并由内向外用螺栓紧固在门内钣金或内钣金加强板上，如图8 所示。但由车内观察有螺钉或通孔外露的问题，因此需要使用门内饰板或塑料罩盖进行遮挡。由于支架厚度小，对基座刚度模态的要求更高，因此基座的长度要大于mirror patch，占用更多空间。

图8 某Mirror on belt 形式车门内钣金布置图

该设计方案，驾驶员的A 柱下区域视野感知较好。由于基座布置在门水切以下，不会占用玻璃的透明区域。另外，由于整个后视镜外接门外钣金，内固定在内钣金上，因此基座上方无法布置滑动玻璃，一般考虑到造型的意图，会在基座上方加一块门板固定玻璃，这也会优化A 柱下区域的视野感知。

Mirror on belt 是在外观造型以及整车风阻系数方面最满意的设计。透明玻璃与门钣金之间的窄支架从外观上来说更具有关注度与冲击性。另外，较小的迎风面可以降低风阻系数，带来更好的空气动力性能。

2.3 Mirror below belt 方案

外后视镜基座安装在门钣金水切以下，从螺钉安装方向来说，分为由外向内和由内向外2 种，如图9 所示。

图9 某Mirror below belt 形式外后视镜安装断面图

其中，由外向内安装螺钉，后视镜底座与外钣金、窗台加强框、外后视镜加强框贴合紧固，紧固后再安装后视镜支架的罩盖。如果门外钣金与内钣金距离足够大，基座上方可以使滑动玻璃在滑动过程中与后视镜螺钉保持安全距离；由内向外紧固，则需要门内钣金开通孔，保证安装空间，相应地也需要使用内饰板或堵盖对内板通孔进行遮挡。

该设计一般情况下，基座上方是透明玻璃。驾驶员的A 柱下区域视野感知较好。但由于外后视镜支架的安装面即其迎风面，因此宽度受到紧固件安装空间以及支架刚度模态的要求，无法做到较窄。相对来说，此种设计的支架迎风面最大，风阻系数也较大。

3 不同外后视镜布置方案综合对比

文章分别阐述了不同外后视镜基座布置方案的特点以及优缺点，在实际项目决策时，还需要考虑方案成本、实际零件装配难易度等方面，以某APH 车门项目为例，对不同的后视镜基座布置方案进行对比[6]。

3.1 外后视镜基座布置在门钣金处

对于Mirror on belt 以及Mirror below belt 的外后视镜布置方案，其基座都是固定在门板上，所以将此2 种布置方案一并做讨论与比较。

从安装方式来看，基座布置在门板的方案可以分为3 类，如表1 所示。方案1 安装较为便捷，但要增加后视镜盖板的分件；方案2 需要在内钣金上开通孔，为了美观需要有内饰板遮盖；方案3 也需要门内饰板遮盖，另外由于此设计支架厚度薄，对基座的强度要求更高，相应地会增加一些质量和成本。

表1 汽车外后视镜基座布置在门钣金方案对比

3.2 外后视镜基座布置在门框上

Mirror on patch 的外后视镜布置方案，有2 种外型方案，如表2 所示。方案1 将基座固定在门框加强板上，形成一块三角区域，如图6a 所示，一般基座长度受基座安装点、玻璃升降等限制，前后向长度较长，内饰需要有塑料板遮盖；方案2 将基座固定在门框上，如图6b 所示，安装点高度距离较大，前后向较短，内饰也有相应的饰板。2 种方案成本质量无较大差异，造型可根据整车环境匹配需求选择。

表2 汽车外后视镜基座布置在门框方案对比

4 结论

文章从总布置的角度出发，针对外后视镜列举了常见的驾驶员主观视野抱怨问题，并分别对问题进行阐述，给出相应的解决办法。又从外后视镜基座的布置出发，归纳并分析了外后视镜的布置方案种类，综合对比后发现：

1）安装方便性。由车外向车内打紧的安装方式，操作最为简便。能够实现此安装的设计是基座安装在门钣金上，但外后视镜外壳需要增加盖板分件。

2）外观特征。外观造型最希望得到窄支架且外后视镜有“悬浮感”的设计，能够实现此效果的设计是外后视镜支架布置在车门水切处。

3）成本以及质量。综合对比基座安装在门钣金和安装在窗框上的方案：安装在门钣金上，相对门钣金的模态略低，增加的水切加强板以及外后视镜加强板相对安装在门框上增加的门框加强板会产生更多的成本与质量，尤其是将支架布置在车门水切处的设计对基座强度要求更高，也是众多设计中成本质量投入最多的一个。文章中成本质量的推算都以APH 门框结构为例，不同的门框结构成本和质量的增加会有所不同。具体的对比信息也要视具体项目的方案而定。