维普资讯 http://www.cqvip.com ・设计・计算・研究・ 国产化汽车后视镜两例典型问题的解决 彭岳华 钱木 张松峰 （１．泛亚汽车技术中心有限公司；２．上海同济同捷科技股份有限公司） 【摘要】针对国产化汽车后视镜调整不到位和汽车在中高速或恶劣路况行驶中后视镜的抖动问题，阐述了后视 镜设计法规中有关要求，并对后视镜设计原理进行了分析，找到了两例问题存在的原因。提出更改后视镜片翻转限 位模具和返修后视镜偏转限位长度措施，解决了后视镜调整不到位的问题；提出减小后视镜转动结构与底座配合间 隙和增加润滑脂粘度措施，解决了后视镜的抖动问题。 主题词：后视镜后视野调整抖动 中图分类号：Ｕ４６３．８５＋６文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２００７）１０—００１４—０３ Ｔｈｅ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｗｏ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｒｅａｒ－ｖｉｅｗ Ｍｉｒｒｏｒ Ｐｅｎｇ Ｙｕｅｈｕａ ，Ｑｉａｎ Ｍｕ ，Ｚｈａｎｇ Ｓｏｎ ｎｇ （１，Ｐａｎ Ａｓｉａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｃｅｎｔｅｒ Ｃｏ，，Ｌｔｄ．；２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｏｎｇｊｉ Ｔｏｎｇｊｉｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｏｒ ｉｎ ｂａｄ ｒｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｒｅａｒ—ｖｉｅｗ ｍｉｒｒｏｒ ｉｎ ｌｏｃａｌｉｚｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｓｏｍｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｄｅｍａｎｄｓ ｉｎ ｒｅａｒ—ｖｉｅｗ ｍｉｒｏｒ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ， ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｒｅａｒ—ｖｉｅｗ ｍｉｒｏｒ ａｎｄ ｆｏｕｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｐｍｂｌｅｍ ｗｅｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ｂｙ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｒｅｖｅｒｓａｌ ｓｐａｃｉｎｇ ｍｏｕｌｄ ｏｆ ｒｅａｒ——ｖｉｅｗ ｍｉｒｒｏｒ ａｎｄ ｒｅｐａｉｉｒｎｇ ｒｅａｒ——ｖｉｅｗ ｍｉｒｏｒ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｓｐａｃｉｎｇ ｌｅｎ￣ｈ，ａｎｄ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｗｅｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ｂｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｔ ｃｌｅａｒａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｅａｒ－ｖｉｅｗ ｍｉｒｒｏｒ ｒｏｔａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｂａｓｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｇｒｅａｓｅ ｖｉｓｃｉｄｉｔｙ， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒｅａｒ—ｖｉｅｗ ｍｉｒｒｏｒ，Ｒｅａｒ－ｖｉｅｗ ｓｃｏｐｅ，Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ １前言 汽车后视镜是驾驶员用来观察汽车后方信息， 用来判断是否进行驾驶状态变更，确保安全运行的 重要配置。在国产化项目中经常出现２个主要问 ２设计法规要求 ２．１法规对后视镜后视野要求 由于后视镜在汽车安全中所占的重要位置，许 多国家或地区都对其制定了相应的强制性标准或 法规来确保汽车良好的视野性能。我国在ＧＢ 题：其一是后视镜不能调整到正常位置，不能满足 正常的后视野需要；其二是后视镜在中高速或恶劣 路况行驶过程中出现抖动，导致周围环境在后视镜 中的成像抖动，影响安全驾驶ｎ］。本文结合后视镜设 计法规和设计原理提出了后视镜这２个典型问题 的解决方法。 １５０８４—９４《汽车后视镜的性能和安装要求》中对 Ｍ 、Ｎ 、Ｍ：、Ｎ２类汽车左、右外后视镜和内视镜的视 域进行了详细规定（与ＥＥＣ规定的后视镜视域相 同） 。图１给出了ＧＢ １５０８４—９４关于Ｍ１、Ｎ１类汽 车外后视域要求，图中阴影部分表示驾驶员通过后 ６喻凡，林逸．汽车系统动力学．北京：机械工业出版社，２００５． ２朱海．电动助力转向匹配分析及性能评价研究：［学位论 文］．长春：吉林大学，２００４． ７余志生．汽车理论（第３版）．北京：机械工业出版社，２０００． ８张洪欣．汽车设计（第２版）．北京：机械工业出版社，１９９６． ９ Ｋｉｍ Ｊ Ｈ，Ｓｏｎｇ Ｊ Ｂ．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｏｇｉｃ ｆｏｒ ａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ ３黄森仁，王启瑞，陈无畏，等．汽车电动助力转向系统的仿真 研究．合肥工业大学学报，２００２，２５（９）：８６７～８７０． ４郭顺生，李益兵，杨明忠．电动动力转向的发展与研究．北京 汽车，２００１（４）． ＳｙｓｔｅｍＵｓｉｎｇＡｓｓｉｓｔＭｏｔｏｒ．Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ，２００２（１２）：４５１－４５５． （责任编辑修改稿收到日期为２ｏｏ７年８月７日。 文楫） ５林逸，施国标．汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势． 公路交通科技，２００１（３）：８０～８１． １４—— 汽车技术 维普资讯 http://www.cqvip.com ・设计・计算・研究・ 视镜必须能看见的区域，也是外后视镜的布置与设 计过程中必须满足的最基本的视域要求。 图１ 总质量小于２ ０００ ｋｇ的ＭＩ、Ｎ 类 汽车后视镜的后视野示意 ２．２后视镜大小要求 对于本文分析的Ｍ 类轿车，要求“必须能在其 反射面上绘出一个高度为４０ ｍｍ、底边长为ａ的矩 形，和一条与该矩形的高平行的ｂ线段”。０、ｂ的计 算公式或数值如下： ｌ３０ ■‘Ｔ ｍｍ ｌ十—— ｒ ｂ＝７０ｍｍ 式中，ｒ为外后视镜的曲率半径，ｒ不小于１ ２００ ｍｍ。 ２．３法规对后视镜安装要求 ＧＢ １５０８４－－９４对后视镜规定：“后视镜应固定 牢靠，避免改变已调节好的视野”；“当汽车以最高 车速的８０％速度（但不超过１５０ ｋｍ／ｈ）行驶时，后视 镜必须符合６．１．１的规定”。 ２．４法规对后视镜撞击和抗弯曲性能规定 ＧＢ １５０８４４－－９４中第５．３条规定，当按５．３中规 定的方法进行撞击试验时，摆锤必须能继续摆动 ２０。以上（在平行于汽车纵向基准面的方向内） 。 ３后视镜设计原理研究 ３．１后视镜调整不到位的问题原因研究 后视野是指车辆后方物体在后视镜中的成像 反射到驾驶员的眼中，参见图２。 ２后视锐视野成像原理 根据光学中镜面成像原理，求出驾驶员眼点 Ｅ－、Ｅ：在镜中的成像点 、 。 分别以 、 点为顶点，针对后视镜的有效边 界做射线，求出单眼视角 、Ｂ，以及双眼视角Ｃ和 左、右单眼总视角Ｄ。根据ＧＢ １５０８４第３．９条，后视 ２００７年第１０期 镜的后视野范围应为左右单眼总视野 。 确定后视野是否满足法规要求，需考虑如下几 个因素： 眼点的位置 即眼点在整车坐标系中的位置。 这个主要是取决于整车设计时的Ｈ点和人体模型 的百分比。通常人体模型包括５％、５０％和９５％三 种，在整车设计时，需要通过调节驾驶员座椅前、后 和上、下的位置使各个百分比人体模型均能满足法 规的要求。 后视镜的大小和位置后视镜的大小和位置是 在产品开发阶段由造型和总布置共同确定的。后视 镜通常安装在前车门前部或Ａ柱上。 后视镜的调整 由于驾驶员的身材、坐姿及驾 驶习惯存在差异，为保证驾驶员能获得满意的视野， 一般要求后视镜镜片能够在镜壳内完成偏转，上下 偏转６０ ８。，左右偏转６。～８。。 为确认后视镜调整不到位的根本原因，对上述 因素进行了确认。 ａ．眼点位置的确认。由于该项口是ＣＫＤ项目， 整车总布置的硬点没有变化，座椅虽然是国产化零 件，但是通过更换座椅以及对Ｈ点的测量，发现Ｈ 点相同，可排除眼点位置的影响。 ｂ．后视镜大小和位置确认。采用游标卡尺对 国产件和ＣＫＤ件后视镜的镜片大小进行多次测量 取平均值，测量结果满足设计要求。后视镜的位置通 过比较钣金件孔位的位置也能确认没有问题，则可 排除该因素的影响。 ｃ．调整角度的测量。调节手柄把手，使之在上 下左右３０。范围内进行调整以获得后视镜最大范围 （图３）。但是由于无法测量后视镜转动角度大小，我 们采用了间接方法，即用游标卡尺测量后视镜镜片 到外壳的距离（图４），经过测量比较发现国产件在 向上和下翻转至最大角度时ａ、ｃ的值较ＣＫＤ件的 大，因此怀疑是国产件偏转角度不够。 图３后视镜断面Ａ—Ａ 拆除镜片，对国产后视镜偏转角度进行测量，符 合当时的设计值，上下左右均为８。。最后考虑到镜 ｌ５一 维普资讯 http://www.cqvip.com
・设计・计算・研究・ 片的初始位置及图４中ｂ值，ＣＫＤ图纸规定，初始 位置相对垂直面向前６。，而国产设计要求为０。，即 问题的根本原因找到。 ８。 ’ ８。 ５０ 一 黔 一 ４后视锐横向断面Ｂ－Ｂ ３．２后视镜抖动机理研究 可以初步判断，是后视镜总成安装固定不够牢 固及后视镜结构强度不够，或后视镜翻转装置和底 座的配合存在问题。 从固定方式来看，该后视镜采用了３个孔径为 ８的螺栓固定任门板上，３个螺栓确定了一个平 面，具有良好的稳定性。 后视镜相当于一个悬臂梁，固定在门板上，在 汽车行驶过程中，随着车辆的运动产生惯性抖动。 该后视镜主体采用铸铝做成，既满足了强度和刚度 要求，同时也保证了轻质的要求，不至于产生太大 的惯性。此外，为保证本文２．４节所述的撞击和抗弯 曲性能，在后视镜内部设计了１个转动装置，并采 用预压内部弹簧所产生巨大摩擦力控制转动后视 镜总成所需要的转矩，如图５ａ所示。因为该装置的 存在需要在ｚ方向控制后视镜总成的活动，因此在 后视镜下部设计成图５ｂ所示的结构，不是一个配 合面，而是一些配合点，参见图５ｃ。这些凸点设计状 态为零间隙，公差为±０．５ ｍｉｌｌ，由于后视镜本身有重 量，所以在装配时干涉（接触），凸点成为后｝见镜底 座支撑后视镜的关键受力点。之所以不设计成平面 是因为凸点的位置便于控制力臂的长度和结构设 计 受力点 （ｂ） （ｃ） 图５后视镜断面Ｄ—Ｄ 一ｌ６一 为保证后视镜翻转装置和翻转机构底座的配 合（图６），在后视镜镜片底座上设计有一个翻转支 撑片，在后视镜壳上设计相应的支撑座（限位器）， 并在配合面涂有润滑脂，以免在后视镜凋节过程中 产生噪声，同时也避免了后视镜镜片的抖动。两个 配合面之间设计状态为零间隙，公差为±０．５［１＂１１１＂１。亦 即实际的制造结果口ｆ能是间隙配合，也可以是过盈 配合． 后视 ：＿二一一一——一 ， 一一二一＿凡Ｉ … 譬 ∥ ｆ 堂 一一 ～— ６后视镜纵向断商Ｃ—Ｃ 为确认后视镜抖动问题，对上述设计结果进行 了确认和研究，认为图６的配合面设计存在问题。 因为采用整个面来控制配合是比较困难的，很容易 因为制造方面的偏差造成干涉或间隙配合。由于配 合处不便于直接测量，为此对同批次样件进行了简 单的试验，即在后视镜的支撑片卜涂上白色油漆（１ ＩＴｌｎｌ厚），装配后检查翻转情况，没有发现在相应的 支撑座有白色油漆，则说明他们之间的关系为问隙 配合，而且间隙应该在１ ＩＴｌｎｌ以上。为确认抖动的根 本问题，改变ｒ配合面问油脂的属性，适当增加其 粘度使问题得到了缓解。 ４解决措施 ４．１ 后视镜调整不到位问题的解决 ａ．短期措施 修整后视镜偏转的限位长度（图７），增加镜片 向前偏转的活动范围，保证了驾驶员的视野范围达 到法规要求。 镜 墨 ＿一如 图７改进后的后视镜支撑处断面 ｂ．长期措施 更改后视镜镜片翻转限位模具，重新定位后视 镜镜片的初始位置。 ４．２后视镜抖动问题的解决 ａ．短期措施 由于后视镜设计时存在间隙配合，同时仅１个 汽车技术 维普资讯 http://www.cqvip.com ・设计・计算・研究・ 基于最优理论的ＣＶＴ多片湿式 离合器片间压力的确定术 薛殿伦 冯显武 郑联珠 陈伟生 （１．湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室；２．吉林大学） 【摘要】利用最优理论和方法，结合湿式离合器的特点，提出无级变速器湿式离合器接合过程中摩擦片间最佳压 力的确定方法。仿真结果表明，相对于基于线性压力的控制方法，基于最优理论确定的摩擦片间压力能较好的解决 无级变速器湿式离合器接合过程中滑磨功和冲击度之间的矛盾，实现了汽车的平稳快速起步。 主题词：无级变速器 多片湿式离合器压力 最优理论 中图分类号：Ｕ４６３．２１ １ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—３７０３（２００７）１０－００１７－０４ Ｔｈｅ Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｍｏｎｇ ＣＶＴ’Ｓ Ｍｕｌｔｉｐｌａｔｅ Ｗｅｔ Ｃｌｕｔｃｈ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍａｌ Ｔｈｅｏｒｙ Ｘｕｅ Ｄｉａｎｌｕｎ ，Ｆｅｎｇ Ｘｉａｎｗｕ ，Ｚｈｅｎｇ Ｌｉａｎｚｈｕ％Ｃｈｅｎ Ｗｅｉｓｈｅｎｇ （１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｆｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｂｏｄｙ；２．Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ’Ｓ ｗｅｔ ｆｉｒｃｔｉｏｎ ｄｉｓｃｓ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｍｕｈｉｐｌａｔｅ ｗｅｔ ｃｌｕｔｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｈｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｍｏｎｇ ｍｕｈｉｐｌａｔｅ ｗｅｔ ｃｌｕｔｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｔｈｅｏｒｙ ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｃｏｎｆｌｉｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｌｉｄｉｎｇ—ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ ｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ ｄｅｇｒｅｅ，ａｎｄ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｍｏｒｅ ｒａｐｉｄ ａｎｄ ｓｔｅａｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｌｉｎｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＶＴ，Ｍｕｌｔｉｐｌａｔｅ ｗｅｔ ｃｌｕｔｃｈ，Ｐｒｅｓｓｕｒｅ，Ｏｐｔｉｍａｌ ｔｈｅｏｒｙ １离合器摩擦片片间正压力控制 片间正压力有关，而平稳性与离合器摩擦片片间正 压力变化率有关ｎｊ，因而合理地控制离合器摩擦片 离合器控制是无级变速器（ＣＶＴ）控制的关键问 片间正压力及其变化率是实现离合器平稳快速起 题，尤以起步时控制最困难。离合器控制目标是提 步的关键。传统的离合器摩擦片片间压力控制主要 高起步过程接合平稳性、延长其使用寿命、减小发 采用基于线性压力的控制 ，如图１所示，起步时 动机转速的波动、降低噪声和排放、提高经济性。研 离合器油缸的压力迅速提高到起步压力 ，在接合 究表明，离合器接合过程中的滑磨与离合器摩擦片 过程中油缸压力与发动机转速成比例增加，当离合 基金项目：湖南省科技计划重点项目（０５ＧＫ２００７）资助。 支撑座不足以限制后视镜镜片在高速或恶劣路况 左、右布置的弹簧限位装置可以有效解决后视镜镜 行驶时的抖动。为解决该问题，可采取增加润滑脂 片抖动问题，同时由于是点接触，摩擦力非常小，调 粘度的方法作为短期措施。 节力也较小。 ｂ．长期措施 参 考 文 献 在后视镜的内侧增加了一个和外侧类似的限 １ 熊玉洁．后视镜布置与设计．轻型汽车技术，２００４（１１）． 位装置，增大了后视镜座和后视镜镜片之间的配合 ２宁汪洋，等．汽车后视镜球铰联结松动问题的分析与解决． 面，使抖动问题得到了较好的解决，但是后视镜调 机械设计与制造，２００５（５）． 节力增大Ｅ２ ３。 ３ 宁汪洋．汽车后视镜撞击试验台的研制．汽车科技，２００５（６）． 为此，将原来的整体式镜片限位装置设计成分 ４汪成应．汽车后视野的计算机确定及校核．汽车研究与开 发，１９９６（４）． 体式，将一个弹簧片插在后视镜的底座上，初始的 （责任编辑学林） 设计状态和后视镜限位底座存在干涉，当镜片装配 修改稿收到日期为２００７年５月８日。 好后，只有弹簧片凸点才和限位底座接触。这样， ２００７年第ｌＯ期 一１７—