浅析汽车座椅专业技术正文.doc

浅析汽车座椅技术第一章 概述1.1 本课题研究的内容本课题主要是介绍汽车的座椅技术，其中包括座椅的分类与组成（靠背、坐垫、头枕、座椅蒙皮、泡沫软垫、座椅骨架、减振机构、调节机构）及座椅的一般工作原理。其中还主要简介了汽车座椅的一般要求。还有汽车座椅检修部件（电动机、位置传感器、ECU）等知识。在本课题还浅谈了汽车电动座椅传动机构的类型（涡轮蜗杆传动、驱动钢丝传动）以及汽车电动座椅的常见故障（操作系统不工作或出现噪声、座椅电动机运转，但座椅不能移动、电动座椅前端不能垂直升降、靠背不动等）的检查和维修的方法。1.2 课题研究的意义如今,汽车的功能已不单纯是代步，而是集工作、休闲、个性展示、身份象征于一体。汽车座椅也不再是简单的一个座椅。而是应市场需求，被厂家赋予了更多的功能。比如温度湿度的控制功能、自动按摩功能等等，都是人们追求更高生活质量在汽车座椅设计上的体现。近年来，随着汽车保有量的不断增长，汽车道路交通事故呈逐年上升的趋势，这不仅导致了乘员死亡和受伤人数的激增，而且所造成的经济损失也十分巨大。其中大部分汽车交通事故都是正面碰撞和尾部碰撞。在这些事故中，座椅作为减少损伤的安全部件起到了决定性保护作用，使其成为汽车安全性研究中的重要部件。汽车座椅是汽车中将乘员与车身联系在一起的重要内饰部件!它直接影响到整车的舒适性和安全性。所以安全的座椅永远受到人们的青睐。因此，研究汽车的座椅技术对我们人身安全有重大的意义。1.3 汽车制动系技术的发展趋势 随着汽车工业的高速发展，对汽车座椅的要求也越来越高。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性，汽车生产企业及汽车零部件生产企业也在不断地加大对汽车座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用领域下工夫。顺应汽车技术“绿色”和安全的发展潮流.轻量化、模块化，以及更注重安全性、环保型、舒适性，将会成为未来汽车座椅设计的发展趋势。电动座椅电动座椅实际上是将座椅的各种调节机构由手动操纵改变为电动操纵的座椅。电动座椅中布置有多台电机、电机带动传动机构，使座椅相应的部位产生位移，实现座椅位置的前后、上下、倾斜调整。电动座椅用按钮代替手柄，因而极大的提高了轻便性和方便性，应用日益广泛。悬挂座椅悬挂座椅是在座椅与地板之间增设一悬挂装置，悬挂装置用以缓解座椅的振动。悬挂装置由缓冲元件、减振元件及定位元件组成。缓冲元件有钢板弹簧及螺旋弹簧等。记忆座椅电动座椅与微机相结合，实现了座椅的记忆功能。由微机实现对座椅的控制反馈功能。当乘员乘坐时将调整好的座椅位置存储入微机，当再次乘坐时，可以自动调节到所需要的状态而不必进行重新调整。轻量型座椅轻量型座椅去除了座椅的一些传统零件，利用积压成型的铝件和高强度的刚件保证了座椅的轻量化和结构的坚固性。座椅表面采用开式网状材料，替代了传统的聚氨脂泡沫塑料、装饰物和悬架零件。轻量型座椅的重量可以控制在10kg以内。使用轻量型座椅，不但可以节省车内空间来安装其他功能件，而且其安全性也优于传统座椅，并提高了汽车的燃油经济性。安全座椅安全座椅可以称之为动态座椅。普通座椅一般只考虑了舒适性，对于撞车时的动态状况不能做出任何反应。而安全座椅则可以在撞车时设法使乘员随座椅主动运动。如瑞典沃尔沃公司研究开发的可以保护乘员头颈的座椅。汽车追尾时，该种座椅靠背和靠枕向后平行运动，使乘员头部和上身处于平衡状态，并减少身体向后倾斜出现的向前回弹。在整个过程中，座椅传递的力都相当柔和。 随着汽车工业的高速发展，人们对汽车座椅的要求也会越来越高。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性，全球各大汽车公司以及汽车零部件商也在持续不断地加大对座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用上狠下工夫，研制各类悬架座椅、电动座椅、电脑记忆座椅等新型座椅，按摩装置、辅助冷热智能空调座椅等各类辅助装置也不断诞生。此外，采用环保织物作为座椅面料，也将成为一种新趋势。第二章 浅谈汽车座椅的组成原理2.1 汽车座椅的简介 座椅是汽车中将乘员与车身联系在一起的重要部件，其主要的作用是：1.为人体提供良好的支撑。座椅通过对人体提供合理的体压分布，在重要的人体结构点上支撑人体，可以有效的保证人体在车辆行驶过程中的平稳。2.为驾驶员提供良好的定位。通过座椅对驾驶员的定位，可以使驾驶员获得良好的视野，并实现了驾驶员对汽车方便的操纵。3.为乘员提供舒适的驾乘环境。座椅中各种人性化的附属设备以及豪华配置，减少了路面对乘员的影响，缓和和衰减由车身传来的冲击和振动，能为乘员提供优越的驾乘环境。4.在汽车受到撞击时最大限度的保护乘员的安全。合理的配置头枕和靠背的软垫，能有效的防止乘员的头颈部在汽车发生碰撞时受到伤害。简而言之，汽车座椅的功能为：在规定的条件下，能够为乘员提供舒适的环境并保证乘员的安全。可见，座椅的安全性及舒适性是其最重要的功能，也是汽车座椅在设计、研发过程中必须着重解决的问题。在驾驶汽车过程中与驾驶员有直接关系之一的就是座椅，长时间驾驶时座椅的舒适性不同对驾驶员疲劳性带来很大影响。一般情况下，汽车的座椅是在弹簧上面放置衬垫，其上用皮革等包皮，为使不同体形的驾驶员能采用最适当的驾驶姿势，用螺距1020能前后调节200mm的座椅滑座，此外调节靠背应设有12度间隔的调节装置。如果座椅的尺寸不适合驾驶员，长时间开车时，就会让驾驶员感到不舒适，增加驾驶员的疲劳感。因此，在进行座椅加工时，必须考虑到座椅的安全性能及舒适程度。购车者一般以座椅上最终为安定姿势坐着时，座椅表面的形状评价座椅舒适性。座椅骨架是座椅的基础结构，承受着各种复杂多变的载荷，决定座椅静、动弹性特性的弹簧也固定在骨架上。坐垫和靠背应具有一定的弹性；调节机构可使座位前后或上下移动以及调节坐垫和靠背的倾斜角度。某些座椅还有弹性悬架和减振器，可对其弹性悬架加以调节以便在驾驶员们不同的体重作用下仍能保证坐垫离地板的高度适当。缓冲垫的作用是隔开人体与弹簧的生硬接触，分散人体对弹簧的压力并使座椅具有柔软丰满的触感和外形，同时还起着对振动的阻尼作用。腰椎支撑装置固定在座椅靠背的骨架上，它能支撑乘客的第二、三腰椎，起到缓和上身疲劳的作用。由此可见，在进行汽车座椅加工之前，技术人员必须对人体力学知识与座椅设计原理有一定的了解，这样才能生产出符合人体安全需求和舒适需求的汽车座椅。2.2汽车座椅的分类和组成座椅的分类方法很多，按功用可分为：驾驶员座椅、乘员座椅、儿童安全座椅；按形状可分为：分离式、戽斗式、半分离式、长凳式；按性能可分为：固定式、可拆式、调节式；按乘坐人数可分为：单人、双人、多人等。近年来，随着汽车工业的发展，陆续开发出许多具有特殊功能的座椅，如冷热可调式座椅、防下滑式座椅、带按摩功能的座椅、带电子记忆调节装置座椅、空气悬挂式座椅等，使乘坐的舒适性、安全性及方便性得到了提高。汽车座椅伴随着汽车的诞生而出现，一百多年来，随着汽车的发展和人们要求的不断提高，汽车座椅已不是单纯满足乘坐和美观需要的车身部件，而是关系到汽车的乘坐舒适性和安全性，集人机工程学、机械振动、控制工程等为一体的系统工程产品。汽车座椅一般由头枕、靠背、调节装置、座垫和座椅连接件等组成，汽车座椅骨架是汽车座椅的基础结构，可分为靠背骨架和座垫骨架两部分。如下图2-1所示： 图2-1 汽车座椅结构示意图座椅骨架常用轧制型材（钢管、型钢）制成或用钢板冲压焊接而成，并用螺钉直接固定或通过座椅调节机构固定在车身上。座椅行程调节装置、靠背角度调节装置、限位装置等是与座椅相关的一些机械装置。其中座椅行程调节装置是安装在座垫骨架和地板之间，调节座椅与地板的前后和上下位置的机械装置。靠背角度调节装置安装在座垫骨架和靠背骨架之间，是用来调节座椅靠背角度的机械装置。1.靠背 靠背的设计主要指强度设计和造型设计，设计时应使靠背的高度、形状符台人体曲线，使背部肌肉处于放松状态，并能给背部肩部有效可靠的支撑，使驾驶员保持稳定的坐姿，还要有足够的侧背支撑，从而避免高速转弯时的横向滑动。设计时，靠背的高度和宽度一般分别为600mm和480mm。不同的靠背倾角会导致不同的椎间盘内压力及背部肌肉负荷。当靠背倾角超过110o时椎间盘压力显著减小，所以设计时应考虑座椅的靠背倾角。为了提高舒适性满足司乘员在休息时的需求，靠背倾角应为可调式，并且调整范围尽可能大。一般载重汽车为100o115o。大客车为95o135o，轿车为80o170o。 此外，腰部支撑和扶手也可以减少椎间盘的压力。设计时，腰部支撑要有一定的厚度硬度和透气性，确保乘坐人员的体重能够均匀地分布于坐骨结节区域。腰部支撑的位置应处于第3至第5腰椎部位，且支撑厚度以5 cm左右为宜。腰部支撑分机械支撑和空气支撑。机械支撑是通过机械装置支撑人体，支撑部位为刚性，舒适性差。空气支撑是用空气气囊来支撑人体，通过气囊控制阀控制气囊的充放气，使腰部得到良好的保护和有效支撑。腰支撑气囊一般采用0.40.8mm厚的聚氯酯板经高频焊接而成，具有工艺简单、成本低、耐磨性好、耐老化使用寿命长等特点目前已得到厂泛推广。腰支撑气囊控制阀除可以控制气囊的进排气外，还能起溢流保护的作用，即当气囊内压力超过气囊的额定压力时，气囊控制阀溢流卸压保证气囊的安全使用。目前我国新开发出种新型空气腰支撑装置（图2-2），该装置可以按定的顺序和频率有规律地对颈部、肩部、腰部等气囊进行充气、放气，利用气囊有规律的瘪或胀，实现对腰、肩，颈等部位的挤压，达到局部按摩的目的，大大提高了舒适性。座椅扶手的安装位置应符合人体坐姿时肘部的高度尺寸，般安装在距座垫水平面高250 mm处。座椅扶手有固定式、角度可调式和可翻转式，可翻转式又有横向翻转式和纵向翻转式。图2-2 新型空气腰支撑装置2.坐垫坐垫设计主要是坐垫和坐垫倾角的确定，坐垫深度的设计原则是在充分利用靠背的情况下，使臀部得到合理支撑。人体在合适的坐垫下，坐骨与小腿足部构成稳定的人体支撑。坐垫过大时，造成人体躯干相对前移，腰部得不到良好的支撑，引起疲劳；坐垫过小时，会因大腿得不到良好的支撑而感到不舒适：因此，坐垫度应按臀部至大腿表面全长的3/4设计，一般取400480mm。坐垫倾角应兼顾安全性和舒适性,一般为2o10o。3.头枕头枕是为提高汽车乘坐舒适性和安全性而设置的一种辅助装置。头枕的主要作用是保障安全，一旦汽车发生追尾碰撞，颈椎会承受到很大的加速度而容易伤害。有了头枕的承托，可以减少头部自由移动的空间，降低对颈椎的冲击力，起到避免或减轻乘员颈部受伤的作用。按照国家标准，汽车座椅头枕属汽车整车强制认证检测项目。车前排座椅应装有头枕。头枕要起到保护颈椎的作用，正确的安装位置十分重要。头枕应该安装在至少与耳朵上缘平齐的地万，后脑与头枕之问的距离最好不要超过10cm。目前VOLVO公司首先在S80型车上推出了一种为WHIPS颈椎保护系统，由一个安全头枕和一个设计合理可有效而均匀地承受乘员身体运动的椅背支撑结构，以及位于椅背和坐垫连接处的内置式能量吸收机构组成，具有均匀的支撑功能。一旦发生追尾撞车事故，椅背与乘员一起向后移动，在稍微向后倾斜前首先做平行运动。由于在椅背和坐垫之间的连接件上安装了可变形部件。从头枕椅背到座垫连接成一体，给乘员的躯体有效支撑，从而进步减轻碰撞力对乘员背部的冲击。4.座椅蒙皮座椅蒙皮是包裹在座椅总成表面的层材料，它直接与乘员接触，一方面对座椅泡沫有保护作用同时又可直接体现设计者的设计意图。座椅蒙皮必须阻燃，其燃烧特性必须符台GB 8410-1994汽车内饰材料的燃烧特性要求。5.泡沫软垫目前坐垫、靠背缓冲用软垫基本上是由软质聚氨酯泡沫塑料发泡而成，在汽车上应用较多的是高回弹软质聚氨酯泡沫塑料。考虑到座椅的舒适性和人体坐姿时的体压分布，需将泡沫软垫的密度设计为不同，即“软硬兼施主要生产方法有2种，一是拼接法，将坐垫前端与大腿接触的部分用低硬度泡沫塑料，与坐骨处接触的部分用中硬度泡沫塑料，下部及两侧用高硬度泡沫塑料。这种方法工艺繁杂且效率低，一般极少采用二是嵌件法(图2-3)，在浇注软垫时，在模具中相应部位放高密度泡沫塑料嵌件，然后在周围浇注低密度泡沫塑料。这种方法可以解决体压分布和横向支撑问题，并且工艺适合批量生产。图2-3 嵌件法坐垫横截面6.座椅骨架座椅骨架必须能够承受一定的载荷，通常所指的座椅强度其实就是座椅骨架的强度，它属于汽车整车强制认证检测项目之，应符合GB1 5083 1 994汽车座楠系统强度要求及实验方法的规定。靠背及坐垫骨架的形状，应以能满足人体生理特征、给驾驶人员提供安全和有效支撑为目的进行设计。例如：为了避免因靠背型芯偏软而造成的侧背支撑在急转弯时减小或失效，在靠背骨架两侧加焊凸起的侧支撑板或支撑筋，将泡沫型芯加以支撑衬垫，保证支撑的有效性。为了保证驾驶员腰部、肩部有良好的支撑而在靠背骨架上设计出符台背部曲线的弧度。对于高靠背为使腰部、背部及肩部同时紧贴靠背，更好地起到支撑和安全保护作用，设计师把靠背设计成上下两部分，并且角度可分别调整。座椅骨架一般由钢质材料焊接而成，但在轻量化成为现代化汽车设计的新趋势下。汽车座椅薄型化显得非常重要，其中骨架是座椅薄型化的关键，骨架的材料也有所不同，热塑性塑料成型的座椅骨架和镁制座椅骨架正在推广应用。7.减振机构座椅减振机构主要包括弹性元件和减振元件。弹性元件在机械悬架座椅中一般指弹簧，在空气悬架座椅中指空气气囊，它能产生使座椅恢复到初始位置的回复力。减振元件一般是指减振器，它设计有固有的阻尼值，阻尼值越大，阻尼力越大。对于座椅的振动来说，外力使座椅减振系统发生振动，弹性元件使座椅恢复到初始位置，阻尼力使振动衰减或消亡。在座椅设计时，必须对座椅的刚度、阻尼进行优化设计。在设计座椅刚度和阻尼时，要根据整车的振动特性充分考虑人体生理特点综合选择最佳值，使车身振动得到衰减。为了使设计的座椅阻尼和刚度能更台理地搭配，工程师们一般将座椅刚度和阻尼均设计为可调节式。例如：机械悬架座椅通过调整弹簧的预紧力来调整座椅的刚度，而空气悬架座椅则设计有高度控制阀，可以根据不同人的体重，自动调节空气气囊内的压力，达到调整座椅刚度的目的。格拉默公司生产的新型King空气悬架座椅除刚度可调外，阻尼也为无级可调，以适应不同路况。8.调节机构调节机构主要包括座椅高度调整机构前后位移调整机构(即座椅滑道)、靠背仰角调整机构(即调角器)及坐垫前倾角调整机构等。（1）高度调整机构高度调整机构是调整座椅在车厢内垂直位置上下移动的机构，有机械调构控空气弹簧调整机构气动调整机构和电动调整机构等。高度调整的范围应根据人机工程学原理，以能满足大部分人群的使用要求为目标进行确定，一般调整范围为0100mm。（2）滑道滑道是调整座椅在车厢纵向水平位置前后位移的机构，有单锁止滑道和双锁止滑道之分，滑道的选用一般根据锁止强度确定。例如：当安全带固定点不在座椅上时，一般选用单锁止滑道；当安全带固定点在座椅上时，选用双锁止滑道或加强双锁止滑道。滑道位移的尺寸即座椅前后调整的距离需根据相应人体尺寸和人机工程学原理确定， 般前后调整距离为0100 mm。（3）调角器调角器是对靠背、坐垫夹角进行调整和锁止的机构。锁止强度必须能满足GB 1 5083 1 994汽车座椅系统强度要求及实验方法的规定。调角器分为机械调角器和电动调角器，机械调角器又包括机械板式调角器、机械杆式调角器、双联动调角器等。机械板式调角器一般是采用棘轮棘爪或齿条齿板工作原理及板簧式复位结构，最大能够实现180o范围有级调节及折叠，适用于各粪汽车驾驶员座椅。机械杆式调角器由可控气弹簧和连接件组成，适用于大客车乘客座椅。双联动调角器是指左右两套调整锁止机构在一套调整机构控制下同时动作，同时锁止具有锁止强度高等优点，适用于各类载重汽车驾驶员座椅。电动调角器般采用齿差行星齿轮传动原理或齿差双联摆线针轮行星齿轮传动原理，具有传动平稳、强度高、调解范围大等优点，适用于高档汽车驾驶员座椅。（4）坐垫前倾角调整机构坐垫前倾角调整机构一般是机械调整机构，多采用安全可靠、结构简单的多杆机构。随着汽车工业的高速发展，人们对汽车座椅将提出越来越高的要求。为了进一步提高座椅的舒适性及安全性。全球各大汽车公司及汽车零部件公司也在持续不断地加大座椅的研发力度，在座椅的新结构、新工艺、新材料的研发及应用上下工夫，不断研制出各类悬架座椅、电动座椅、电脑记忆座椅等，按摩装置辅助冷热智能空调座椅等各类辅助装置也不断诞生。此外，采用环保织物作为座椅面料，也将成为一种新趋势。2.3 汽车座椅的性能1.汽车座椅的舒适性汽车乘坐的舒适性是汽车研发的重要课题之一，座椅的舒适性是汽车乘坐舒适性的重要组成部分，包括静态舒适性，动态舒适性以及操作舒适性三方面内容：座椅的静态舒适性是指座椅在静止状下提供给人体的舒适特性，主要与座椅尺寸参数、表面质量、调节特性等关；动态舒适性是指汽车在运动状态下通过座椅骨架以及软垫将振动传递给人体的舒适特性；操作舒适性是乘员在车内正常活动（如操纵向盘）的舒适程度，主要与座椅和车内其他部件的布置有关。（1）汽车座椅的静态舒适性人机工程学是根据人体解剖学、生理学、心理学等特征，了解并掌握其活动能力及其极限，使生产器具、生活用具、工作环境等和人体功能相适应的科学。座椅静态舒适性是人机工程学在座椅设计中的具体应用，它通过人体舒适坐姿、合理的体压分布、人体测量的基本数据和视觉美学等方面使设计的座椅满足人的生理和心理要求，为乘员提供舒适、安全的驾驶和乘车环境。（2）汽车座椅的动态舒适性一般认为，人体对振动的反应可分为两个过程：一个是振动传递到人后引起的人体各部位的振动响应；另一个是由于人体的振动响应而引起的生理反应。汽车座椅的动态舒适性与座椅以及人体的振动特性密切相关。（3）汽车座椅的操作舒适性从座椅的操作舒适性角度考虑，座椅设计应该更趋于人性化，尽量为驾驶员和乘员在整个过程中提供最舒适的工作和乘坐环境。一方面，就座椅的各种调节装置而言，应该是使操作更容易实现，并且更容易达到；另一方面，在保证静态舒适性的前提下，为驾驶员提供更为广阔的操作空间也将成为座椅操作舒适性研究的主要方向。2.汽车座椅的安全性汽车座椅的安全性是指座椅能有效的预防事故的发生，并在事故发生时有效的减轻乘员所受伤害的能力。根据座椅在碰撞事故发生时和发生后对减轻乘员伤害程度的不同作用，可以将座椅的安全性分为主动安全性和被动安全性两个方面。（1）汽车座椅的主动安全性座椅的主动安全性是指座椅能够有效地防止事故发生的能力。座椅系统的设计与驾驶员视野、驾驶员定位以及其它汽车控制系统功能的发挥息息相关，这些系统之间配合的好坏也不同程度的影响座椅的主动安全性。应当指出的是，座椅的舒适性与主动安全性有关，舒适的座椅可以为驾驶员提供一个良好的工作环境，使其心情愉快、精力集中，从而有效地防交通事故的发生，提高汽车的主动安全性。（2）汽车座椅的被动安全性座椅的被动安全性是指汽车发生了不可避免的交通事故后，能够对车内员进行保护，避免其发生伤害或使伤害降到至最低程度的性能。一个好的汽车座椅要能够减轻驾驶员及乘员的疲劳来满足主动安全性要求，更要有足够高的结构强度和刚度，以便与安全带和安全气囊一起对乘员定位的同时缓和碰撞的强度，使乘员的损伤达到最小。在加强座椅结构本身吸能性的同时，人们开始研究把安全气囊安装在座椅靠背侧面，为乘员提供安全保护。这种带有安全气囊的座椅已经开始应用在各种高档轿车中。图2-4 带侧碰气囊的座椅 2.4 汽车座椅的一般要求根据汽车座椅的功用及性能，有如下的要求：1.座椅的尺寸和形状应使人体具有合适的坐姿并符合国家标准，并能调整其尺寸与位置来保证驾乘的舒适性。2.座椅应有良好的动态舒适性，以缓和与衰减车身传给人体的冲击和振动，使驾驶员在各种道路条件下长期工作不感到疲劳或减轻疲劳，使乘员在行驶中感到舒适。3.座椅应有足够的强度和刚度，寿命长。并能在发生事故时尽量减少乘员的受伤程度，即具有足够的座椅安全性。4.制造工艺简单，质量小，成本低。5.能保证视野良好，驾驶员工作时操作方便，座椅调节轻便。6.外形及色彩美观大方，与车身内饰及整车外观协调。7.座椅布置及性能应符合车辆用途及总体设计要求。9.座椅在车厢内的布置要合适，尤其是驾驶员的座椅，必须处于最佳的驾驶位置。10.在进行座椅加工过程中，需要满足人体工程学的要求，座椅必须具有良好的静态与动态舒适性。其外形必须符合人体生理功能，在不影响舒适性的前提下，力求美观大方。11.座椅应采用经济的结构，尽可能地减少质量。此外，座椅是支撑和保护人体的构件，必须十分安全可靠，应具有充分的强度、刚度与耐久性。对可调的座椅，要有可靠的锁止机构，以保证安全，因此，座椅应有良好的振动特性，能吸收从车厢地板传来的振动。12.座椅应具有各种调节机构，为适应不同驾驶员、乘员在不同条件下获得最佳驾驶位置与提高乘坐舒适性创造条件。不管选用哪一种座椅成型的方法及工艺，我们的目的是使得汽车的座椅更加的符合人体舒适度的要求和安全要求，因此，座椅应该从靠背、头枕、座椅、坐垫等方面去进行加工处理，这样才能延长座椅的寿命，使得使用者更加的舒适放心。第三章 浅谈汽车电动座椅技术3.1 电动座椅的简介现代轿车的座椅多是电动可调的，又称电动座椅。人们对轿车舒适性的评价多是通过座椅感受的，所以轿车上配备的电动座椅必须要满足便利性和舒适性两大要求，即驾驶者通过操纵键，不仅能使驾驶者获得最好的视野，便于操纵方向盘、踏板、变速杆等，还可以将座椅调整到最佳的位置上，获得最舒适和最习惯的乘坐角度。为了满足这些要求，汽车厂家不断采用机械和电子技术手段，制造出可调整的电动座椅。 在座椅造型方面，应充分考虑人体身高、重量、乘坐姿势和重量分布等因素，应用人体工程学等先进技术，制造出乘坐舒适、久坐不乏的座椅，如图3-1所示，可调式电动座椅应按人体轮廓要求设计，能为人体的头部、背部、腰部和臀部提供最佳位置，有些还具有加热功能，在寒冷天气可使乘坐更加舒适。由于座椅还起到车厢装饰的作用，因此座椅面料的颜色要与车厢的总色调配合一致，且手感柔和、质地优良，使人们一坐上去就有一种舒适的感觉。3.2电动座椅的类型在一些高级轿车中，乘客的电动座椅控制系统依靠电力可以实现座椅滑行、倾斜的调整；驾驶员的电动座椅控制系统不仅可以实现座椅滑行、倾斜的调整，而且还可以实现前垂直、后垂直、头枕和腰垫位置的调整，有的还带有位置存储功能。电动座椅的类型根据分类方式的不同可分为以下几种：1根据使用电动机的数量分类根据使用电动机的数量，电动座椅可分为单电动机式、双电动机式、三电动机式和四电动机式等。 （1）单电动机式 单电动机式只能对电动座椅的前后两个方向进行调整。（2）双电动机式 双电动机式可以对电动座椅的4个方向进行调整，即不仅前后两个方向的位置可以移动，其高低也可以进行自动调整。（3）三电动机式 三电动机式可以对电动座椅的6个方向进行调整，即不仅能向前后两个方向移动，还可分别对座椅的前部和后部的高低进行调整。（4）四电动机式 四电动机式的调整功能除了具有以上三电动机式的调整功能以外，还可对靠背的倾斜度进行调整。电动座椅装用的电动机最多可达8个，除了保证上述基本运动外，还可对头枕高度、座椅长度和扶手的位置进行调整。2根据有无加热器分类根据有无加热器，电动座椅可分为无加热器式与有加热器式两种。有加热器式电动座椅可以在冬季寒冷的时候对座椅的坐垫进行加热，以使驾驶员或乘客乘坐更舒适。3根据有无存储功能分类根据有无存储功能，电动座椅可分为无存储功能与有存储功能两种。有存储功能的电动座椅，可以将每次驾驶员或乘客调整电动座椅后的数据存储下来，作为以后重新调整座椅位置时的基准。此外，在座椅中还附加了一些特种功能的装置，如在气垫座椅上使用电动气泵，对各个专用气囊（腰椎支撑气囊、侧背支撑气囊、座位前部的大腿支撑气囊）进行充气，起到调节支撑腰椎、侧背、大腿的作用。具有8种功能的电动座椅如图3-1所示:图 3-1 具有8种功能的电动座椅1-座椅前后调节 2-靠背倾斜调节 3-座椅上下调节 4-靠枕上下、前后调节 5-座椅前部支撑调节 6-侧背支撑调节 7-腰椎支撑气垫调节3.3电动座椅的组成电动座椅主要由座椅开关和位置传感器、电子控制器ECU、执行机构的驱动电动机三大部分组成。开关和位置传感器包括座椅各位置（头枕、靠背、腰部、滑动、前垂直、后垂直）的电动开关、座椅各位置传感器、安全带扣环传感器及转向盘倾斜传感器等。ECU包括转向柱倾斜与伸缩ECU和电动座椅ECU，执行机构主要包括座椅调整、安全带扣环及转向盘倾斜调整的驱动电动机等，而且这些电动机均可灵活地进行正反转，以执行各种装置的调整功能。1.电动座椅的组成（1）电动机 电动座椅大多采用永磁式电动机驱动，并通过装在座位侧板上或门扶手上的肘节式控制开关来控制电路通路和电流方向，使某一电动机按所需的方向运转，以达到调整座椅的目的。为了防止电动机过载，大多数永磁式电动机内装有热过载保护断路器。有些电动座椅采用串激电动机来驱动，并装有两个磁场线圈，使其可作双向运转。这种电动机多使用继电器控制电流方向，当开关换向时，可听到继电器动作的“咔嗒”声。（2）手动调节开关 它主要是用来调整座椅的各种位置。当按下此开关后，电控单元就会控制相应电动机运转，按照驾驶员的要求调整座椅的位置。（3）存储和复位开关 它主要是用来存储或恢复驾驶员已经调整好的座椅位置。只要按下此按钮，就能按存储的各个座椅位置的要求调整座椅的位置。（4）位置传感器 位置传感器主要是用来检测座椅的各种位置，其结构如图3-2 所示。它主要由齿轮、滑块和螺旋杆（可变电阻器）组成，其工作原理和一般电位计相似。螺旋杆由电动机通过齿轮驱动旋转，并带动滑块在电阻器上滑动，从而使输出电压信号发生变化。电控单元根据此电压信号决定座椅的位置。只要座椅位置调定后，驾驶员按下存储和复位开关，电控单元就把这些电压信号存储起来，作为重新调整位置时的基准。图3-2 座椅位置传感器(5) ECU 及其控制 ECU主要用来控制靠手动调节开关的座椅调节装置，也能根据从转向柱倾斜与伸缩ECU、位置传感器等送来的信号存储座椅位置。考虑到驾驶员的不同体型和喜好的驾驶姿势，自动调节系统能在该ECU中存储2种不同的座椅位置（供选择），靠一“单独”开关的点动，ECU即可将座椅调整到驾驶员所期望的位置。座椅进行调整时，由手动调节开关通过电控单元控制调整量，然后利用存储和复位开关控制某一位置的数据存储。座椅位置信号取自变阻器上的电压降。根据每个自由度上的电动机驱动座椅，从而使变阻器随动。根据变阻器的电压降，控制单元识别座椅的运动机构是否到达“死点”，如果到达“死点”位置时，电控单元及时切断供电电源，保护电动机和座椅驱动机构。2.电动座持的控制电路（l）无存储功能的电动座椅 无存储功能的电动座椅的典型结构主要由座椅本体、座椅调节器开关、座椅调节器和调节器电动机等组成。其控制电路如图 。（2）有存储功能的电动座椅 现代高级轿车的电动座椅多采用6向调整方式，这种系统除具有改变座椅的前后、高低、靠背斜度位置的电子驱动装置外，还设了一个具有存储功能的电子控制装置，该装置只要一按按钮，就能按存储的各个座椅位置的要求调整位置。第四章 汽车电动座椅的故障4.1电动座椅主要检测的部位电动座椅的主要部件有：调节开关、调节电动机、位置传感器和电控单元（ECU）。 1.调节电动机的检测对电动座椅调节电动机的检测先将其从座椅上拆下才能进行，其检测方法如下：（l）当将电动座椅调节电动机处于某一种调节状态时，检测各端子与电源之间的连接情况应符合要求。分别用导线将电动机插接器的相应两个端子与蓄电池的正、负极相连接，检查电动机工作情况。必须注意的是，当电动机通电后不转，或有异常响声，均应立即停止检测。（2）如检测到某个调节电动机不运转或运转不平稳，则拔下该电动机上的两芯插接器，直接将蓄电池正、负极用导线与该电动机连接，进行通电检测。如此时电动机运转无问题，则为调节电动机两芯插座之间的导线可能有断路、接地或接触不良现象。（3）如单独对电动机通电后仍不运转或运转不正常，说明该电动机有故障，则应更换新件。2.调节开关的检测对电动机调节开关的检测，也应将其从驾驶员座椅处拆下。用万用表检测插接器各端子之间的导通状态，即可判断调节开关的好坏。3.位置传感器的检测（l）拆下电动座椅ECU。首先拆下驾驶员座椅，然后拆下前垂直调节器上的螺栓并将座垫略微抬高（一定要注意，不能将座垫抬得过高，否则线束会被拉出，夹箍可能会松动）。座垫抬高后，可以从座垫下面的固定处随插接器一起拆下电动座椅ECU。（2）位置传感器检查。将电动座椅ECU的端子CHK连接到车身（接地），使 ECU 进人检查状态。用示波器测量电动座椅ECU的端子S与车身接地之间的电压波形。当示波器显示如图 6 -6a 所示电压波形时，表示“已准备好”了。然后接通电动座椅开关，用示波器检查座椅移动时的电压波形变化，如示波器显示如图4-1所示电压波形，表示输人信号正常，相应的位置传感器无故障；如示波器显示如图4-1 所示电压波形，表示输入信号不正常，相应的位置传感器有故障，应更换位置传感器。在进行该项检查时，当座椅移动到极限位置（例如头枕移到最高或最低位置）时，电压波形从正常变为不正常，这属于正常现象。图 4-1 检测位置传感器的电压输出波形4ECU的检测汽车的电控单元一般很少出现故障。如果怀疑其有故障，通常采用测量其线束插接器相关端子间的电压或电阻，再与标准值进行比较的方法。其值应符合标准值，否则应进一步检查电路。但测量之前应首先检查电控单元外观有无明显的损坏，外围元件是否脱焊或变质。若一切完好，可对电控单元ECU进行检测。4.2电动座椅故障的检修方法1.电动座椅故障的初步检查对电动座椅故障的初步检查，通常应检查易损件、导线，以及通过进行操作以确认故障的可能部位等。（l）对易损件的检查 首先检查仪表板熔丝与熔丝盒内电动座椅的熔丝是否熔断。如果熔断，应检查电路是否有短路处。排除短路点以后，才可更换新的熔丝，否则又会熔断熔丝。（2）对配线的检查 应检查电动座椅各部件之间的连接配线有无断路处、有无绝缘层破损现象。发现异常后，应及时进行处理。（3）通过操作判断故障产生的可能原因 通过操作电动座椅，根据常见故障的现象判断故障产生的可能原因。如果一个座椅调节器比另一个座椅调节器先到达最大水平位置或最大垂直位置，则可能为两座椅调节器不同相，应对其进行适当的调整。如果电动座椅不能水平或垂直移动，或水平和垂直两个方向均不能移动，则可能为座椅调节器电动机损坏，或控制电路有故障。如果电动座椅垂直移动迟缓或卡滞，则可能为垂直执行器与齿条之间配合不良或污垢过多，也可能为顶板总成有松动现象。如果一个座椅调节器不能垂直移动，则可能为垂直驱动钢丝脱开或折断，也可能是垂直执行器未工作所致。如果电动座椅水平移动迟缓或卡滞，则可能为水平执行器与齿条间配合不良或污垢过多，也可能是顶板总成有松动现象。如果一个座椅调节器不能水平移动，则可能为水平驱动钢丝脱开或折断，也可能是水平执行器未工作。如果电动座椅水平移动不平稳，则可能为水平执行器工作不良。（4）电动开关的检查 电动座椅的开关接触不良，会造成电动座椅调整失效或不灵。利用维修手册上的电动座椅连通性图表来检测开关的连通性 如果开关损坏，则应更换同型号的电动座椅开关。（5）控制电路的检查 电动座椅的控制电路，若有断路或短路现象，均造成电流不能通过电动机，使电动座椅调整失效。可按断路或短路的故障，仔细检查并排除故障。（6）电动机的检查 电动座椅的电动机失灵，如电刷磨损、转子与定子断路、短路等故障，均可能使电动机不能正常工作。 2.操作系统不工作或出现噪声 （1）检查电磁阀与车身搭铁情况。如搭铁情况不良，操纵系统不可能工作。 （2）使用测试灯在熔断器板上检查断路器，指示灯发亮与开关状态开关。如果座椅继电器有吸合声，故障可能出现在电动机上。 （3）在检测继电器和电动机之前，还应检测开关上的电压，故障也可能出现在开关上。 3.座椅电动机运转，但座椅不能移动。遇到这种故障时，可检查电动机和变速器之间的橡胶联轴器是否磨损或损坏。 4.座椅继电器有接合响声，但电动机不工作应该检查电动机、电动机与继电器之间的线路。双磁场绕组型电动机搭铁不良也容易引起这类故障。4.3电动座椅典型的故障 1.皇冠轿车前排电动座椅故障检查 （1）故障现象： 电动座椅不动。 电动座椅不能滑动。电动座椅前端不能垂直升降。电动座椅后端不能垂直升降。靠背不动。 （2）故障原因分析： 前排电动座椅开关各操作位置的导通不良。 前排电动座椅电动机有故障。（3）故障检查与排除：检查前排电动座椅开关 从前排电动座椅开关上拔下线束接插件，按照接头通断位置检查开关在各操作位置的导通情况，如果不符，需要更换或修理。 检查前排电动座椅各个方向电动机 a.检查滑移电动机。滑移电动机处有两个连接头1和2，检查时把蓄电池正极和负极分别接到这两个连接头1和2上，使座椅滑动到前止点位置，在460s内应听到短路器工作时的声音，然后交换蓄电池极性，大约60s后座椅应开始后移，若不符合要求，则更换电动机。 b.检查前端升降电动机。前端升降电动机处有两个连接头1和2，检查时把蓄电池负极分别接到这两个接头1和2上，使座椅前端上升到上止点位置，再次以后大约460s，听到继电器工作声音，交换蓄电池极性大约60s后座椅开始下降。若不符合要求则更换电动机。 c.检查后端升降电动机。升降电动机处有两个连接头1和2，检查时把蓄电池正极和负极分别接到这两个连接头1和2上，使座椅后部上升，当升到上止点位置以后大约460s应听到继电器工作的声音，交换蓄电池极性大约60s后，座椅后部应开始下降。如不符合要求则更换电动机。 d.检查靠背倾斜调整电动机。靠背倾斜调整电动机处有两个连接头1和2，检查时把蓄电池正极和负极分别接到这两个连接头1和2上，使靠背向前倾斜到止点，大约460s后听到继电器工作的声音，交换蓄电池极性大约60s后靠背向后倾斜。若不符合要求，则更换电动机。 2.广州本田雅阁轿车电动座椅的部分调节开关不起作用 （1）故障现象: 一辆广州本田雅阁轿车电动座椅的调节开关出现一半可调，另一半不能调，即前端上下、前后移动可调，而后端上下和向前向后倾斜不可调。 （2）故障原因分析：由本田雅阁电动座椅的电路图知，四个双向调节电动机分别在正向和反向导通的情况下，共有8种可调节的方式：前端上下、后端上下、前后移动和向前向后倾斜。来自电源的正极线（黑色）分别流经发动机罩下的熔丝/继电器盒中的41号熔丝（100A）和55号熔丝（40A）,然后经过两条并列的分置电路分别再流经副驾驶侧仪表板下熔丝/继电器盒中的2号熔丝（20A）和4号熔丝（20A），再经B6、B2进入电动座椅调节开关，当开关处于某种调节状态时，经开关触点流到相应的调节电机，驱动电机工作，实现调节，最后经B5、B1搭铁构成回路。因此首先应检查4号熔断丝以及连线，B1至搭铁点是否良好。 （3）故障检查和排除：经检查，发现4号熔丝熔断，换上新的熔断丝，然后依次按下各调节开关，当处在后端上下挡位时，熔丝又烧断，则表明该部分有短路故障。仔细检查，发现调节开关至后端上下调节电机之间的导线有短路，纠正后，故障排除。3.广州本田雅阁2.3L轿车电动座椅所有调节开关无法调节（1）故障现象： 广州本田雅阁2.3L轿车驾驶员座椅为8种可调方式的电动座椅，该车电动座椅所有调节开关无法调节。（2）故障诊断 ： 该车电动座椅电路原理如4-2 所示，其工作原理如下。四个双向调节电动机分别在正向和反向导通的情况下，共有8种可调节的方式，它们分别是前端上下、后端上下、前后移动和向前向后倾斜。来自于电源的正极线（黑色）经发动机盖下熔丝/继电器盒中的第41号熔丝（100A）和第55号熔丝（40A），然后经过两条并列的电路，分别再经副驾驶员侧仪表板下熔丝/继电器盒中的第