汽车电动座椅系统..

电动座椅的调节原理及故障检修◆文/上海李明诚【期刊名称】汽车维修与保养【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3现今的汽车座椅不仅仅起椅子的作用，它已经属于舒适性系统的一个组成部分，其技术含量越来越高，维修难度也越来越大。

本文中笔者对常见的电动座椅的功能、结构、控制原理和使用方法作了简单介绍，并举例说明了电动座椅的常见故障和检修要点。

一、主要功能1.位置调节电动座椅越来越智能化和人性化，不但有多达十几种调节方向的方式，而且具有按摩和“迎宾”功能。

例如有的轿车的驾驶座椅，驾驶人上车后，关好车门，接通点火开关，电动座椅会自动向前移动约25mm，以便于驾驶人操纵方向盘；驾驶人退出点火钥匙，打开车门准备离开时，电动座椅会自动向后移动约25mm，以便于驾驶人下车。

豪华轿车(如奔驰S级、宝马7系、奥迪A8等)的后排座椅也可以通过电动机来调节靠背的角度或座椅前后位置。

2.温度调节例如英菲尼迪FX35型轿车，采用了半导体温度调节座椅，可以对座椅进行冷热调节，使驾驶人感觉更加舒适。

3.振动提醒有的车型的控制系统能够振动电动座椅的一侧或者两侧，以提醒驾驶人注意某些事项。

二、结构与传动1.基本结构新款电动座椅的设计和制造实现了集成化、模块化和标准化。

在电动座椅漂亮的装饰外套里面有一个金属骨架，它由高强度钢板通过激光焊接而成。

在骨架上焊接有若干导轨，导轨上有齿轮，再配以微型双向转动电动机、无级调节器、各种开关以及电控单元等部件。

其中可逆转电动机是一种永磁式电动机，流过电动机的电流方向是由调整开关控制的。

图1所示为XLR凯迪拉克轿车驾驶人座椅部件视图。

有些车辆的座椅还配备自动感应式头枕，内置电容感应器，它能够感应驾驶人的头部高度，并且将头枕自动调节到相应的高度。

2.传动形式电动座椅的传动机构分为蜗轮蜗杆传动、驱动钢丝传动等类型。

(1)蜗轮蜗杆传动方式的传动部件有蜗杆轴、蜗轮、齿轴和齿条等。

调整时，蜗杆轴在电动机的驱动下带动蜗轮转动，从而将齿轴旋入或旋出，使座椅下降或上升。

汽车上用到的电学知识1.汽车照明系统汽车前大灯、尾灯、雾灯等照明设备是基于电流通过灯丝产生热量发光的原理（白炽灯）或者利用发光二极管（LED）的电致发光原理工作。

例如，LED大灯能耗低、寿命长，其内部的半导体材料在通过特定电流时能够发出强光。

汽车大灯的亮度可以通过调节电流大小来控制。

在一些汽车的自动大灯系统中，光传感器根据外界光线的强弱，向车辆的电子控制单元（ECU）发送信号，ECU调节大灯电路的电流，从而实现大灯自动调光功能。

2.汽车充电系统汽车发动机运转时，通过皮带带动发电机工作。

发电机利用电磁感应原理，将机械能转化为电能，为汽车的蓄电池充电。

其内部的定子和转子绕组在相对运动时，产生交变电动势，进而产生电流。

汽车蓄电池是化学能与电能相互转换的装置，一般为铅酸蓄电池。

充电时，电能转化为化学能储存起来；放电时，化学能转化为电能，为汽车的启动、照明等设备提供电力。

3.汽车启动系统汽车启动时，点火开关接通，电流从蓄电池流向起动机。

起动机内部有直流电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。

当电流通过起动机的电枢绕组时，电枢在磁场中转动，带动发动机曲轴旋转，使发动机启动。

为了增大起动机的扭矩，起动机通常采用多个磁极和多组电枢绕组，并且在启动瞬间，蓄电池会提供较大的电流来满足起动机的工作需求。

4.汽车电子燃油喷射系统（EFI）EFI系统通过各种传感器（如空气流量传感器、曲轴位置传感器等）收集发动机的工作状态信息，如进气量、发动机转速等。

这些传感器将物理量转换为电信号发送给ECU。

ECU根据接收到的信号，通过控制喷油嘴的电磁阀开启时间来精确控制喷油量。

电磁阀的工作由电信号控制，当ECU发出喷油指令时，电流通过电磁阀，使其开启，燃油以雾状喷入发动机气缸。

5.汽车电路保护装置汽车电路中设有保险丝。

当电路中的电流过大时，保险丝的熔点较低，会因过热而熔断，从而切断电路，防止电路因过载而损坏其他电气设备，这是利用了电流的热效应。

一
汽 车 座椅 自动 控制 系 统 由 内部带 有 非易 失性 数据存储 器 的Ｃ ８ ０ ５ Ｉ Ｆ ３ １ ｉ 单片 机 、驱 动模 块 、传动机 构 以及操作 手柄构成 。电动机的转 速和座椅 的位置信息 由安装在 电机 上的霍尔传 感器检测 ，经修正和放 大后装入单 片机，构成 系统 的速 度反馈 。汽 车 电动座椅是在 传统 的汽 车 座椅 上 安装 直流 电动机 、蜗 轮 结 构、 传动 轴 ，一起组成传动机 构 ，拉动座椅 移动 ；在汽 车座 椅的一 Ｆ 面垂 直安装两个直流 电动机 ，以支 撑 驾驶者在垂直方 向做上下移动 ；在座椅 的靠 背 方向安装一个 直流 电动机 ，用来实现座椅靠 背 的角度变化 ；在 座椅 的水平 方向安装一个 直 流 电动机 ，用来 控制汽车座椅 在水平方 向前后 移 动 。操 作手 柄上 设有３ 个手动 调节 按键 ，通 过 手动调节控制 直流 电动机 ，改变传动轴 的行 图３座椅 的整 体外 观图 程 和方 向，从 而调节汽车座椅 的位置 ，如 座椅 上下位置 ，前 后位置 以及靠 背的角度变化 ；同 ３ ． ４座椅操作手柄流程 图 时设有多个存 储按键 ，用来 记忆或恢复座 椅的 座椅操作手柄 流程 图如图４ 所示。 位置信息 。在 控制系统 上安装有一个 自学习按 ｒ一 …一 二 ＝ ： ｌ ＝ ： ￡： ： ： ： 一 ～ 键 ，用来 自 动 测量座椅在汽 车 内部所 能移动极 限位置 ，防止座椅在 到达 极限位置后使 电动机 长时间工作在堵转状态而烧毁 。 ３ ． 电动座椅 的设计 坩 ３ ． １靠背参数 的设计 当人 体脊 柱处于放松时感觉 舒适，要达到 这一 目的需要通过座 椅的坐面与靠 背之间 的夹 角 、靠 背的形状和适 当的腰椎支持 来实现 。由 于每个 人的脊柱长度 不同 ，身材 也不相 同，因 此每个 人的脊柱 曲度 变化存在一 定差异 ，这就 使 的靠背 高度 与形状之 间出现了复杂的关系 。 座 椅的形状应与脊椎 自然弯 曲相适应 ，主 要 是提供腰椎 与肩胛骨两个 支承 点 ，特别 是腰 椎 支承 ，因坐姿 主要的疲劳 形式是腰肌疲 劳， 为能 保证 腰 部支 承 ，在 骶骨 一 带最 好 留有 空 隙 ，以便就坐 者 自己向后调 整体位时 ，不会因 为臀部抵着靠 背使腰部不 能按 自然弯 曲状 态使 用靠背。 根据人体 结构 得到背椅 的参数 ：靠背角度 取为 １ ０ ５ 。 ～ｉ １ ５ ０ 高靠 背座椅 的高度 应达到 肩部 可取为 ５ ３ ５ ～５ ５ ５ ｍ ｍ ，宽度为４ ８ ５ ｍ ｍ ，坐垫 倾斜 图４座椅操作手柄 流程图如图 角为６ ． ５ 。 ～７ ． ５ 。 。 ３ ． ２汽车碰撞时造成 的危害 以及改进 设计 ４ ． 结 论 由 于座 椅增 加 了 电动控 制 装置 可 以提 高 汽车受 到正面撞击时 ，车上人员的身体迅 速 向前 ，由于头部的前倾 幅度和速度大 于身体 正碰 过程 中身体 的前倾速度从 而减少颈椎 的受 的前倾幅度和 速度 ，这样对 颈椎 的伤 害也是相 力达 到保护颈椎 的 目的 。座椅 电动控制装 置与 当严重 的，由此减小颈椎 受伤的方法 可 以理解 安 全 气囊 配合 使 用 ，减 少 了安 全气 囊 的使 用

智能驾驶是汽车行业发展的大势所趋，也是人工智能和大数据很好的应用场景，从应用层级来看，智能驾驶系统可以分为感知层、控制层、执行层。

随着智能科技的进步，购车需求也跟着升级：从满足基本出行需求，到更加注重智能化的应用，受众消费倾向的改变也于无形中指导着汽车智能化的发展方向。

轿车电动座椅电机是一种应用在轿车电动座椅上的微型驱动电机，这种电机具有减速、提升扭矩功能，主要传动结构由驱动电机、齿轮箱组装而成，驱动电机可采用直流有刷电机、直流无刷电机、空心杯电机、步进电机作为驱动电机，齿轮箱可采用行星齿轮箱、蜗轮蜗杆齿轮箱作为减速器；轿车电动座椅电机技术参数是按照需求定制开发而成，例如输出转速，输出扭矩，减速比，传动噪音，传动精度等技术参数是按照需求定制开发而成；下面详细介绍定制轿车电动座椅电机参数和应用方案。

轿车电动座椅电机参数：产品分类：五金行星齿轮箱外径：20mm材质：金属旋转方向：cw&ccw齿轮箱回程差：≤3°（可定制）轴承：烧结轴承;滚动轴承轴向窜动：≤0.1mm(烧结轴承);≤0.1mm(滚动轴承)输出轴径向负载：≤30N(烧结轴承);≤50N(滚动轴承)输入速度:≤15000rpm工作温度：-20 (85)电压范围：3V-24V电流：300MA max驱动电机：空心杯电机、无刷电机、步进电机传动比：4-1296轿车电动座椅电机应用案例：项目名称：汽车调节座椅应用蜗轮蜗杆减速调节不仅要根据人的需要来，还要看开的是什么车，很难兼顾座椅视觉与舒适性的统一。

假如开的车是大众，那么车头就会比较突出，而且发动机的倾斜角比较小，对于司机来说其实是很好的，因为很轻松就能看到车头，这时候就可以在视野的情况下提高座椅的舒适度了；为提高行车舒适性，无需改变坐姿，使用控制键就可以对座椅进行12向调整，实现无级调正。

我们使用小型永磁直流电机结合斜齿进行汽车座椅传动，通过门扶手上的控制开关来控制座椅电路通路和电流方向，实现智能调节座椅水平、高度、角度多功能调节的目的。