普通电动座椅

学习目标

1. 能够熟练说明普通电动座椅的作用、 组成。

2. 能够明确电动座椅应该满足的要求。

3. 能够独立分析普通电动座椅的工作原理。

4. 能够独立分析座椅加热功能的工作过程。

5. 能够独立完成普通电动座椅的拆装及故障诊断排除。

任务分析

随着汽车保有量的增加以及电子化的发展， 人们对汽车座椅的要求也日益增加， 目前，相当多轿车的座椅由手动调节变成了电动调节， 并加装了座椅加热系统。 这里主要介绍普通电动座椅的作用、 设计要求、 组成、 工作原理、 拆装及故障诊断排除。

基础知识

一、 普通电动座椅的作用

座椅电动调整系统可使驾驶员和乘员根据自己的需要调整座椅的前后位置、 座椅的高低、 座椅靠背的倾斜度， 甚至可根据自己的需要调整头枕、 腰垫部分的高低， 为旅途创造良好的驾驶条件。 它可以满足驾驶员多种姿势情况下的操作和安全要求， 也可以极大限度满足乘员舒适性的要求。

二、 汽车座椅设计应满足的要求

(1) 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。

(2) 良好的静态特性， 座椅的尺寸和形状应保证人体具有合适的坐姿， 良好的体压分布， 触感良好， 并且能调整尺寸和位置。

(3) 良好的减震性等动态特性， 能缓冲从车厢地板传来的震动。

(4) 足够的强度和耐久性， 满足强制性标准要求。

(5) 良好的造型。

(6) 座椅应采用经济的结构， 尽可能地减少质量。

三、 普通电动座椅的组成

汽车座椅一般由座椅骨架、 座椅弹性元件、 缓冲垫、 调整机构、 靠背角度调整机构、蒙皮、 头枕等组成， 如图2-1所示。

为了实现座椅位置的调节， 普通电动座椅在座椅的基本组成基础上加装了电控装置，主要由若干个双向电动机、 传动装置和座椅调节器及控制开关等部件组成， 其结构和电动机的安装位置如图2-2所示。

图2-1 座椅的一般结构

1—座椅蒙皮总成；2—缓冲垫；3—座椅弹性元件；4—靠背角度调整机构；5—调整机构；6—座椅骨架

图2-2 普通电动座椅组成

双向电动机产生动力， 传动装置可以把动力传至座椅， 控制开关通过调节器实现座椅不同位置的调节。

1. 电动机

按照座椅电动机数目和可调方向数目的不同， 一般有二向、 四向、 六向、 八向、 十向和多向可调电动座椅。

电动座椅中使用的电动机一般为永磁式双向直流电动机。 它通过控制开关来改变流经电动机内部的电流方向， 从而使电动机有两个转动方向， 带动座椅在某两个方向上调整。

2. 传动装置

电动座椅的传动装置主要包括变速器、 联轴节、 软轴及齿轮传动机构等， 如图2-3所示。 变速器的作用是降速增扭。 电动机轴与软轴相连， 软轴和变速器的输入轴相连， 动力经过变速器降速增扭， 从变速器的输出轴输出， 变速器的输出轴与蜗杆轴或齿轮轴相连，最终蜗轮蜗杆或齿轮齿条带动座椅支架产生位移。

3. 高度调整机构

高度调整机构由蜗杆轴、 蜗轮和心轴等组成， 如图2-4所示。 调整时蜗杆轴在电动机的驱动下， 带动蜗轮转动， 从而保证心轴旋进或旋出， 实现座椅上升与下降。 不同配置的车高度调整机构配置有所不同， 有的车只是驾驶员位置的座椅可以改变高度， 副驾驶的无法改变高度。

图2-3 普通电动座椅的传动装置

(a) 电动机及软轴； (b) 传动机构

图2-4 高度调整机构

1—铣平面；2—止推垫片；3—心轴；4—蜗轮；5—挠性驱动蜗杆轴

4. 纵向调整机构

纵向调整机构由蜗杆、 蜗轮、 齿条、 导轨等组成， 如图2-5所示。 齿条装在导轨上。 调整时， 电动机转矩经蜗杆传至两侧的蜗轮上， 经导轨上的齿条， 带动座椅前后移动。

图2-5 纵向调整机构

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

四、 普通电动座椅的工作原理

1. 基本控制原理

普通电动座椅的控制电路如图2-6所示。 该座椅共设置了滑动电动机、 前垂直电动机、倾斜电动机、 后垂直电动机和腰垫电动机， 分别对座椅的前后滑动、 前部上下移动、 靠背前后倾斜、 后部上下移动及腰垫前后移动十个方向进行调节。

下面以座椅靠背的倾斜调节为例， 介绍电动座椅的控制过程。

当电动座椅的开关处于倾斜位置时， 如果要调整靠背向前倾斜， 则接通倾斜电动机的前进方向开关，即端子4置于左位时，电路为:蓄电池正极→FLALT→FLAMI→DOOR→CB→开关端子14→(倾斜开关“前”) →开关端子4→1 (2) 端子→倾斜电动机→2 (1) 端子→开关端子3→开关端子13→搭铁。此时，座椅靠背前移。

图2-6 普通电动座椅的控制原理

当端子3置于右位， 倾斜电动机反转时， 电路为: 蓄电池正极→FLALT→FLAMI→DOOR→CB→开关端子14→ (倾斜开关 “后”) →开关端子3→2 (1) 端子→ (倾斜电动) →1 (2) 端子→开关端子4→开关端子13→搭铁，此时座椅靠背后移。

其他三个电动机的正反转工作情况和座椅靠背倾斜电动机的工作情况类似， 在此不重复。

2. 典型车电动座椅的工作原理

广州本田雅阁轿车驾驶席有8种可调方式: 前端上、 下调节； 后端上、 下调节； 前、后滑移调节； 向前、 向后倾斜调节。 控制电路如图2-7所示。

图2-7 广州本田雅阁轿车驾驶席电动座椅电路

通过电动座椅调节开关， 即可完成不同的调节功能， 如电动座椅前端上、 下调节， 其电路为:

1) 向上调节

当将电动座椅前端上、下调节开关打到“向上” 位置时， 电流路线为: 蓄电池正极→黑线→No.42 (100A) →No.55 (40A) →黄/绿线→No.2 (20A) →红线→电动座椅开关端子B2→A3→红/黄线→前端上、下调节电动机端子1→前端上、下调节电动机→前端上、下调节电动机端子2→红线→A4→B5→黑线→搭铁→蓄电池负极。前端上、下调节电动机工作， 座椅前端向上移动。

2) 向下调节

当将电动座椅前端上、下调节开关打到“向下” 位置时， 电流路线为: 蓄电池正极→黑线→No.42 (100A) →No.55 (40A) →黄/绿线→No.2 (20A) →红线→电动座椅开关端子B2→电动机座椅开关端子A4→红线→前端上、下调节电动机端子2→前端上、下调节电动机→前端上、下调节电动机端子1→红/黄线→A3→B5→黑线→搭铁→蓄电池负极。前端上、 下调节电动机工作， 座椅前端向下移动。

3. 电动座椅的加热控制

为了改善驾驶员和乘员乘坐的环境， 在一些高档汽车上设置了座椅加热系统。 有些汽车座椅的加热速度不可以调节， 有些可以调节。

1) 加热速度不可调节式座椅加热系统

图2-8所示为北京现代索纳塔轿车电动座椅加热电路。 该汽车可以对驾驶员座椅和副驾驶员座椅同时进行加热， 也可以分别加热。 其中， 座椅加热线圈和靠背加热线圈是串联连接。

其工作过程如下:

(1) 若只需对驾驶员座椅进行加热， 只关闭左前座椅加热开关。 电路为: 电源正极→熔断丝15→端子12→左前座椅加热开关端子3→加热开关→端子4→恒温器开关→座垫加热丝→靠背加热丝→搭铁，回到电源负极。

此时， 只对驾驶员的座椅进行加热， 同时驾驶员座椅加热指示灯 (IND) 亮。 指示灯电路如下:电源正极→熔断丝15→端子12→左前座椅加热开关端子3→指示灯 (IND) →搭铁， 回到电源负极。

(2) 若要对两个座椅同时加热， 则两个座椅的加热开关同时都接通。 驾驶员的座椅加热电路同上，副驾驶员座椅加热电路如下:电源正极→熔断丝15→端子11→右前座椅加热开关端子3→加热开关→端子4→恒温器开关→座垫加热丝→靠背加热丝→搭铁， 回到电源负极。

同时副驾驶员座椅加热指示灯(IND) 亮，电路如下:电源正极→熔断丝15→端子11→右前座椅加热开关端子3→指示灯(IND) →搭铁，回到电源负极。

2) 加热速度可调节座椅加热系统

广州本田雅阁轿车座椅的加热速度是可以调节的， 其控制电路如图2-9所示。 驾驶员和副驾驶座椅的加热器控制开关相同。 其中 “高” 表示高位加热， “低” 表示低位加热。 该座椅加热系统可以单独对驾驶员侧或副驾驶员侧的座椅进行加热， 也可以同时对两座椅进行加热。 下面以驾驶员侧的座椅加热器为例， 分析其工作原理。

图2-8 北京现代索纳塔轿车电动座椅加热系统电路

(1) 当加热器开关断开时， 加热系统不工作。

(2) 当加热器开关处于 “高” 位时， 电流首先经过点火开关给座椅加热器的继电器线圈通电，线圈产生磁场使继电器开关闭合。 此时， 加热器的电路为: 蓄电池正极→No.41 (100A) 熔断器→No.59 (20A) 熔断器→座椅加热继电器开关→加热器开关端子6， 然后分流为三个支路:

①中间“高” 开关→指示灯→加热器开关端子3→搭铁，高位加热指示灯亮。

②右侧 “高” 开关→加热器开关端子4→驾驶席座椅加热器端子1→断电器→节温器→附加电阻→座椅靠背线圈→加热器端子3→搭铁，座椅靠背快速加热。

③右侧“高” 开关→加热器开关端子4→驾驶席座椅加热器端子1→断电器→节温器→座椅垫线圈→附加电阻→驾驶席座椅加热器端子2→座椅加热器开关端子5→ “高” 开关→座椅加热器开关端子3→搭铁。座椅垫快速加热。此时，靠背线圈和加热线圈并联加热， 加热速度较快。

图2-9 广州本田雅阁轿车座椅加热系统控制电路

(3) 当加热器开关处于“低” 位时，电流流向为:蓄电池正极→No.41 (100A) 熔断器→No.59 (20A) 熔断器→加热器开关端子6，然后分为两个支路:

①中间“低” 开关→指示灯→加热器端子3→搭铁，低位指示灯亮。

②左侧“低” 开关→加热器开关端子5→驾驶席座椅加热器端子2→附加电→座椅垫线圈→附加电阻→座垫靠背线圈→加热器端子3→搭铁。此时，靠背线圈和上圈串联加热， 电路中电流较小， 因此加热的速度较慢。

副驾驶员座位座椅的工作情况和驾驶员座位座椅的加热情况一致， 在此不再说明。

实施与考核

一、 技能学习

1. 普通电动座椅拆装

这里只说明带有安全气囊的汽车的前座椅拆卸与装配。

1) 普通电动座椅拆卸前注意事项

(1) 拆卸电动座椅前要断开蓄电池接地线。

(2) 根据车上装备的变化， 在拆卸和安装时要考虑到偏差。

(3) 在蓄电池拆线之前要记下收音机的编码。

(4) 在接插件分离之前， 工作人员必须放出静电。

2) 拆卸步骤

(1) 将座位往前移。

(2) 按图2-10中箭头A的方向将护罩盖从内部座位后轨道松卡并按箭头B的方向将其取出。

图2-10 座椅的拆卸

(3) 将护罩盖按图2-10中箭头C的方向从座侧向后松卡， 按图2-10中箭头D方向取出。

(4) 将座位向后移动。

(5) 旋出螺钉 (23N·m)。

(6) 将座位从导轨向后移出。

(7) 分开侧翼安全气囊的插座， 在接插件分离之前， 工作人员必须放出静电。

(8) 将安全气囊传感器插头插入插孔， 如图2-11所示。

(9) 将插座和插头连接， 如图2-12所示。

图2-11 连接安全气囊传感器插头

图2-12 安全气囊插座位置

(10) 如车内有座椅调整装置和座椅取暖设备， 要断开二者的电路连接。

3) 装配

装配程序和拆卸相反。 装配时要注意以下问题:

(1) 蓄电池接线后， 按照修理手册， 检查车上的设备 (如收音机、 钟表和电动车窗)。

(2) 安装之后若安全气囊故障的警告发出信号， 必须先消除故障记录， 用诊断仪重新读取故障码。

2. 普通电动座椅常见故障的诊断排除

电动座椅常见故障有: 完全不动作或某个方向不能工作。

1) 电动座椅完全不动作

电动座椅完全不动作的主要原因有: 熔断器断路、 线路断路、 座椅开关有故障等。

可以首先检查蓄电池电压是否正常， 熔断器是否断路； 若蓄电池电压正常， 熔断器良好， 则应检查各连接器和连接导线间有无松脱现象， 最后检查各开关闭合时接触是否良好。

2) 电动座椅某个方向不能工作

电动座椅某个方向不能工作的主要原因有: 该方向对应的电动机损坏， 开关、 连接导线断路。

可以先检查线路是否正常， 再检查开关和电动机。

3. 普通电动座椅故障诊断实例

下面以广州本田雅阁轿车 (其电动座椅控制电路如图2-7所示) 为例， 介绍电动座椅常见故障的检修方法。

若电动机运转而座椅不动， 首先看是否已到极限位置， 然后检查电动机与变速器之间的相关轴是否磨损过大或损坏， 必要时应更换。

若电动机不工作， 应检查电源线及电动机线路是否断路， 搭铁是否牢固， 然后进行如下元件检测:

1) 调节开关的检测

(1) 拔出调节开关， 然后从驾驶席座椅处拆下调节开关罩。

(2) 拆开调节开关的两个6芯插头， 如图2-13所示。 再拆下该开关的两个固定螺钉，然后从开关罩上拆下调节开关。

图2-13 广州本田雅阁电动座椅调节开关插头

(3) 当调节开关处于各调节位置时， 按表2-1检查两个6芯插头各端子间的导通情况，如果数据符合， 则判断开关良好， 否则更换调节开关。

表2-1 电动座椅控制开关的检测

2) 调节电动机的检测

(1) 拆下驾驶席座椅轨道端盖， 再拆下驾驶席座椅的4个固定螺栓。

(2) 拆开座椅线束插头和线束夹， 然后拆下驾驶席座椅。

(3) 拆开调节开关的两个6芯插头。

(4) 将两个6芯插头的某两端子分别接蓄电池正、 负极， 按表2-2检查各调节电动机的工作情况。 如果电动机停止运转， 应立即断开端子与蓄电池的连接。

(5) 如果某个调节电动机不运转或运转不平稳， 则应检查6芯插头与该调节电动机的2芯插头之间的线束是否有断路或虚接故障。 如果线路正常， 则应更换调节电动机。

表2-2 电动座椅电动机的检测

二、 任务实施与考核

1. 学生完成工作单的填写

每4个学生组合为一组， 各组分别对普通电动座椅进行拆装及故障诊断排除。 在充分掌握上述知识与技能的前提下， 完成工作单 (在配套的教学资源包中下载)。

2. 教师完成考核表的填写

学生根据普通电动座椅拆装及故障诊断排除实训项目填写工作单的记录。 教师根据完成的情况完成考核表 (在配套的教学资源包中下载)。

思考与练习

1. 普通电动座椅的作用如何?

2. 电动座椅的设计应该满足哪些要求?

3. 普通电动座椅的组成装置有哪些?

4. 普通电动座椅工作原理如何?

5. 普通电动座椅加热是如何进行控制的?

6. 普通电动座椅的拆装步骤有哪些?

7. 普通电动座椅有哪些故障?

8. 以广州本田雅阁轿车为例， 说明它的电动座椅的常见故障及诊断步骤。