电动座椅的结构与控制原理

1.电动座椅的结构

电动座椅一般由双向电动机、传动装置和座椅电子控制系统等组成。电动机的数量取决于电动座椅的类型，通常两向移动座椅装有两个电动机，四向移动座椅安装有四个电动机，有的电动座椅使用电动机的数量多达八个，它除能保证正常的六向运动外，还可调整头枕高度、座椅长度和扶手位置等，如图8-35所示。

图8-35　电动座椅结构

1—电动座椅ECU；2—滑动电动机；3—前垂直电动机；4—后垂直电动机；5—电动座椅开关；6—倾斜电动机；7—头枕电动机；8—腰垫电动机；9—位置传感器（头枕）；10—倾斜电动机和位置传感器；11—位置传感器（后垂直）；12—腰垫开关；13—位置传感器（前垂直）；14—位置传感器

1）电动机

电动座椅的电动机一般为永磁式直流电动机，按其数量有单电动机驱动式和多电动机驱动式，后者使用居多。驾驶员通过安装在座椅旁边或安装在车门上的组合控制开关控制电动机电流路线和方向，操纵开关可使某个电动机按不同方向运动，直接驱动座椅的各部分，以达到座椅调节的目的。为防止电动机过载，大多数永磁型电动机内装有断路器。

2）传动装置

电动座椅的传动机构主要由前后调整机构和高度调整机构组成。其作用是把直流电动机产生的旋转运动，变为座椅的空间位置调整。

（1）前后调整传动机构。

前后调整传动机构由蜗杆、蜗轮、齿轮、齿条、导轨等组成，如图8-36所示。齿条装在导轨上，调整时，直流电动机产生的力矩经蜗杆传至两侧的蜗轮上，蜗轮与齿轮同轴，齿条带动导轨移动，进而带动座椅前后移动。

（2）上下调整传动机构。

上下调整传动机构由蜗杆轴、蜗轮、芯轴等组成，如图8-37所示。调整时，直流电动机产生的力矩带动蜗杆轴，驱动蜗轮转动，使芯轴在蜗轮内旋进或旋出，带动座椅上下移动。

图8-36　前后调整机构(www.daowen.com)

1—支承及导向元件；2—导轨；3—齿条；4—蜗轮；5—反馈信号电位计；6—调整电动机

图8-37　上下调整机构

1—铣平面；2—止推垫片；3—芯轴；4—蜗轮；5—扰性驱动蜗轮轴

2.电动座椅的电子控制系统

有些电动座椅安装了电子控制系统，该系统能够使座椅按储存的各个座椅位置的要求调整座椅的位置，该系统主要由一个存储器即控制单元（微机）和多个调节按钮构成。

控制单元有四个电动座椅位置传感器用来反应座椅的位置。图8-38所示为电位计式电动座椅位置传感器，其工作原理和一般电位计相似，它由一根螺杆驱动一个滑块在电阻丝面上滑动，传给电子控制装置的电压信号决定滑块的位置，只要座椅位置调定后，驾驶员按下存储器的按钮，电子控制装置就把这些电压信号储存起来，作为重新调整位置时的基准。目前，有很多的电动座椅位置传感器采用霍尔式位置传感器来反应座椅位置，如图8-39所示，霍尔式位置传感器中的永久磁铁安装在由电动机驱动的轴上，转轴上磁铁的转动引起通过霍尔元件中磁通量的变化，从而引起霍尔元件产生不同的霍尔电压，送入控制单元。

图8-38　电位计式位置传感器

1—驱动齿轮；2—滑块；3—电阻丝

图8-39　霍尔式位置传感器

图8-40所示为装有四个调整座椅的电动机和单独存储器的电子控制系统的座椅结构。这种系统可使座椅获得四个调节自由度，进行调节时，由按钮控制调节量，然后利用记忆按钮控制某一位置的数据存储；座椅位置信号取自滑动变阻器上的电压降。通过每个自由度上的电动机驱动座椅从而使滑动变阻器随动，根据变阻器的电压降，控制装置识别座椅的运动机构是否到达死点，到达死点位量时，控制装置及时切断供电电源，保护电动机和座椅驱动机构。有的电动座椅系统头枕由一个电动机驱动，使之升高或降低以满足高矮乘客的需要。

图8-40　电动座椅电子控制系统结构

1—接蓄电池；2—热过载保护；3—主继电器；4—电动机；5—电位计