电动座椅系统检修

任务4　电动座椅系统检修

【任务导入】

现代汽车普遍采用电动座椅，驾驶员通过操纵电动座椅开关，可以将座椅调整到最佳的位置上，使驾驶员获得最佳视野，便于操纵转向盘、踏板、变速杆等，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。汽车乘客也能通过操纵电动座椅开关，调整座椅，使乘坐姿势更加舒适。

【任务分析】

打开汽车点火开关，操作电动座椅开关，发现左右电动座椅上下、左右方向均不能转动。

【相关知识】

一、电动座椅的功用

汽车座椅的主要功能是为驾驶员提供便于操作、舒适而又安全的驾驶位置，为乘员提供不易疲劳、舒适而又安全的乘坐位置。座椅调节的目的就是使驾驶员和乘员乘坐舒适。通过调节还可以变动坐姿，减少乘员长时间乘车的疲劳。

电动座椅的调节正向多功能化发展，使座椅的安全性、舒适性、操作性日益提高。座椅种类很多，还可以有不同的组合方式。如具有8种调节功能的电动座椅，其调节功能包括：①前后调节座椅；②上下调节座椅；③座椅前部的上下调节；④侧背的支撑调节；⑤靠背的倾斜度调节；⑥腰椎的支撑调节；⑦头枕的上下调节；⑧头枕的前后调节。电动座椅前后方向的调节量一般为100～160mm，座椅前部与后部的调节量为30～50mm。全程移动所需时间为8～10s。

二、电动座椅的组成

电动座椅由双向电动机、传动装置及座椅调节器等部分组成。进行前后移动控制的电动座椅装有一个双向电动机，在前后移动基础上还可升降的四向移动座椅装有两个双向电动机，除具有前后移动和上下升降功能外，座椅前端或后端还可分别升降的六向移动座椅装有三个双向电动机。遥控电动座椅甚至装有四个以上的双向电动机，除能保证六向移动的功能外，还能调整头枕高度、倾斜度、座椅长度及扶手位置等，电动座椅结构及工作情况如图4－46所示。各装置的主要功能如表4－6所示。

电动座椅的机械部分由变速器、万向节、螺旋千斤顶及齿轮传动机构组成。开关接通后，电动机动力经齿轮、万向节、变速器、软轴等传至座椅调节器。当调节器到达行程终点时软轴停止运动，此时若电动机仍在运转，其动力将被橡胶万向节所吸收，以防电动机过载损坏。

图4－46　电动座椅结构及工作情况

1—头枕；2—靠背；3—靠背调整；4—地板；5—倾斜锁挡；6—弹簧；7—坐垫调整；8—枢轴；9—棘轮调整装置；10—座椅向前扳动

表4－6　座椅系统各个装置的主要功能

续表

三、电动座椅的工作原理

1．基本工作原理

电动座椅的电动机采用永磁式结构，利用调整开关可控制电流流经电动机的方向。典型的调整开关由一个四位置扳钮开关和一对位置开关组成，如图4－47所示。四位置扳钮开关用来调整前、后和上、下的位置，两只两位置开关分别调整座椅的前俯和后仰。

图4－47　电动座椅的典型调整开关

六方向电动座椅的控制电路如图4－48所示。流过电动机的电流方向决定了电动机的旋转方向，而电流的流向则由调整开关的位置决定。如果驾驶员将调整开关中的四位置开关扳到“下”位置，整个座椅将下移。此时，调整开关的触点3和4均处在左位，蓄电池电流经过触点4、6和8分别送至座椅前部和后部的高度调节电动机。搭铁回路经触点5和7汇合到触点3搭铁。

图4－48　六方向电动座椅的控制电路

2．电动座椅的记忆控制

具有记忆功能的电动座椅，当按下记忆按钮后，能自动地将座椅位置恢复到原来调整状态，其电子控制系统如图4－49所示。该系统有两套控制装置，一套用于根据个人需要手动调整，一套采用按钮方式按原先储存的座椅位置数据自动恢复原状态。

图4－49　电动座椅的电子控制系统

1—手动调整开关；2—主继电器；3—热过载保护；4—用以存储和恢复座椅位置的操作开关；5—电子控制装置；6—电位计；7—电动机

图4－50　电动座椅的位置电位计

1—齿轮；2—螺杆；3—滑块；4—电阻丝

存储装置中有多个电位计，如图4－50所示。电动机通过齿轮使螺杆转动，滑块便在电阻丝上滑动，其电压信号的大小便发生变化，滑块的位置与电压信号的大小对应。当座椅位置调好后，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，以备下次恢复座椅位置时调用。

3．可调整坐姿的电动座椅

采用可调整的支撑块对驾驶员的坐姿进行调整，使驾驶员感觉更加舒适和安全，如图4－51所示。

图4－51　可调整坐姿的电动座椅

四、电动座椅常见故障原因分析

电动座椅常见故障原因如表4－7所示。

表4－7　电动座椅常见故障原因分析

续表

【任务实施】

一、实施环境

（1）汽车电器实训室或汽车整车实训室。

（2）装有典型电动车窗的轿车（如帕萨特B5、奇瑞A3）、工具车（配有拆装工具）、工作台、解剖的典型电动车窗（如帕萨特B5）。

（3）相应的维修手册或资料。

二、实施步骤

1．电动座椅前座椅系统各零部件拆卸

1）拆卸前座椅

（1）把端盖帽及装饰条拉出导轮。向前推座椅，按图4－52中箭头所指松开螺栓，向后拉端盖帽及装饰条，使之脱出导轮。

（2）如图4－53所示，松开螺母2，取下圆头螺栓3；松开锁杆1，向后将座椅拉出导轮。

（3）座椅各部分结构如图4－54所示。

2）拆卸座椅控制单元（ECU）

座椅控制单元（ECU）是一个35端子的微电脑，安装在驾驶员座椅下，如图4－55所示，将座椅拉出导轮后，断开座椅控制开关单元（ECU）的线束插接器，松开控制单元（ECU）固定螺栓，取下座椅控制单元（ECU）。

图4－52　将端盖帽及装饰条拉出导轮

图4－53　松开螺母

1—锁杆；2—螺母；3—圆头螺栓

图4－54　座椅结构

3）拆卸前座椅靠背

拆下装饰板10，如图4－56所示，螺栓9及两侧锁卡7；推压靠背架上的靠背，从靠背架上取下靠背。

图4－55　拆卸座椅控制单元（ECU）

图4－56　拆卸座椅靠背

1—前座；2—安全带卡桶；3—卡销（3个）；4—盖帽；5—靠背；6、14—垫；7—锁卡；8—销心环；9—沉头螺栓（8N·m）；10—装饰板；11—十字头螺栓（3N·m）；12、16—盖帽；13—调整钮；15—十字头螺栓（3N·m）

4）拆卸电动座椅驱动机构

如图4－57所示，先拆卸导轨侧面挡板，再卸下导轨下面坐垫固定螺栓，将坐垫取下，拆卸导轨，拆卸电动机及传动装置。

图4－57　拆卸电动座椅驱动机构

2．电动座椅系统各零部件检测

（1）检测控制开关 机械调节开关可调节4个方向的座椅位置，即座椅前高、后高、座椅纵向、座椅靠背倾斜度调整。各种轿车电动座椅调节开关可依据维修手册上电动座椅连通性图表进行检测，丰田凌志LS400轿车座椅位置调节开关接线端子如图4－58所示，用万用表检测开关连通性应与表4－8相符，若不符，说明调节开关有故障。

图4－58　开关端子

1～16—端子序号

（2）座椅各调节电动机的检测 电动座椅各调节电动机一般采用直流永磁式电动机，在电动机引出端子上有两根引出线，如图4－59箭头所示，用万用表测量有一定的电阻值（各类座椅使用的直流永磁式电动机有差异，电阻值也不完全相同），一般在几欧到几十欧之间，且同一电动座椅上各调节电动机电阻值应基本相等。如果电阻值差异比较大，则需更换电动机。

表4-8 电动座椅开关连通性

图4－59　电动机引出端子检测

3．电动座椅前座椅系统的安装与调整

（1）安装前电动座椅，其过程按拆卸时相反的顺序进行。

（2）检查电动座椅前端高度的调节。

按图4－60所示接好电源，蓄电池正极接1号接头，蓄电池负极接2号接头，如图4－60（a）所示，使座椅前端上升到上止点位置经过4～60s，电路继电器发出工作声音；反接电源两极，则大约60s后座椅前端开始下降，如图4－60（b）所示。若不符合要求，说明电动机有故障，应更换同型号电动机。

图4－60　电动座椅前端高度调节检查

（a）座椅前端上升；（b）座椅前端下降

1、2—接线端子

（3）检查电动座椅后端高度的调节。

按图4－61所示接电源，蓄电池正极接2号线端子，负极接1号线端子，如图4－61（a）所示，座椅后部上升，当升到上止点后经过4～60s应有电路继电器工作的声音；反接电源大约60s后，座椅后部应开始下降，如4－61（b）所示。若不符合要求，则应更换同型号电动机。

图4－61　电动座椅后端高度调节检查

（a）座椅后部上升；（b）座椅后部下降

1、2—接线端子

（4）检查座椅靠背倾度的调节。

按图4－62所示，蓄电池正极接2号端子，负极接1号端子如图4－62（a）所示，靠背向前倾斜到止点，4～60s有电路继电器工作的声音；反接电源如图4－62（b）所示，60s后靠背向后倾斜。若不符合要求，则应更换同型号电动机。

（5）检查电动座椅纵向滑动的调节。

按图4－63所示，把蓄电池正极和负极接到滑动电动机连接端子2和6上，如图4－63（a）所示，使座椅滑动到前止点位置，在4～60s内应有电路断路器工作时的声音，然后交替极性如图4－63（b）所示，约60s后座椅应开始后移。若不符合要求，则应更换同型号电动机。

图4－62　电动座椅靠背倾度调节检查

（a）靠背向前倾斜；（b）靠背向后倾斜

1、2—接线端子

图4－63　电动座椅纵向滑动检查

（a）座椅纵向前移；（b）座椅纵向后移

2、6—接线端子

【相关拓展】

英菲尼迪EX35电动座椅不能调节

1．故障现象

一辆2008年产英菲尼迪（infiniti）EX35小型SUV，搭载VQ35HR型发动机，行驶里程1 880km。据用户反映，该车的座椅调节开关失灵，电动座椅不能调节。

2．故障诊断

首先进行故障确认，发现该车存在的故障现象包括电动座椅不工作、电动车窗不工作及可电动调节倾斜角度和伸缩的转向柱不工作。驾驶员座椅由驾驶员座椅控制单元来控制，电动车窗是由车身控制单元（BCM）控制，电动转向柱由自动驾驶定位器控制单元控制。既然这三个控制单元控制的部件都不能正常工作，而三个系统同时出问题的可能性很小，那么应该先检查这三个控制单元公用的部分，例如图4－64中的熔丝K（40A）和10号熔丝（10A）。检查发现，位于蓄电池边上的熔丝K已经熔断（见图4－65），于是怀疑该线路中有短路的部位。使用万用表测量M6插头的91号针脚与接地之间的电阻，未发现异常。在K位置换上新的熔丝，试车故障排除，反复操作座椅调节开关、调节转向柱，以及电动窗开关都没有出现故障，于是交车给用户。

图4－64　BCM电路图

图4－65　蓄电池边上的熔丝K

大约一个星期后，用户回厂抱怨电动座椅又失灵了，检查发现电动座椅和转向柱调节又不能正常工作了，但电动车窗工作正常，各熔丝也都供电正常，但是不能保证相关控制单元端子侧的供电正常。由于座椅控制单元在座椅下面，不方便检测，于是先检查自动驾驶定位器控制单元（见图4－66）的34号端子和39号端子是否供电正常，测量发现39号端子上没有12V电源。

图4－66　自动驾驶定位器控制单元

从图4－64所示电路图上可以看出该线路中安装有1个断电器M62，找到该断电器（图4－67），测量M62插头的1号端子供电正常，将断电器拔下然后再插上，座椅又可以正常调节了，但操作几次后又不动作了，同时感觉断电器有些发热，于是分析该线路中存在短路的地方，导致断电器由于过热保护而断电。测量M62插头的2号端子与接地之间的电阻，没有发现异常，晃动该线路并同时拍打车内的各个部件，终于发现在晃动驾驶员座椅时M62插头的2号端子对地短路了。拔下座椅下方的线束接头，晃动该线束，情况没有变化，看来问题出在座椅上。

图4－67　断电器M62

3．故障排除

拆下驾驶员座椅，剥开座椅线束，发现座椅腰部支撑开关（见图4－68）的电源线已经磨破（见图4－69），这会造成线路搭铁短路。包裹破损的线路，重新布置线束的走向，装复试车确定故障彻底排除。

4．故障小结

该车在第一次到店检查时，只是怀疑线路中有搭铁的部位，但是没有仔细排查，在没有找到故障原因时故障现象又不再出现，于是把车辆交给了客户，还想当然地以为是车里开启了多个用电器而产生的瞬间大电流导致熔丝K的熔断。对于这种时好时坏的短路现象，维修人员必须要耐心仔细检查，而且要掌握方法，对所怀疑的线路和设备采用拍打、轻拽及晃动等方法，总之，就是让故障重现才能彻底地排除故障。

图4－68　座椅腰部支撑开关

图4－69　磨破的电源线