電動座椅、電動車窗

電動座椅、電動車窗江蘇汽車技師學院凌晨2005年9月電動座椅汽車座椅的主要功能是為駕駛員及乘員提供便于操作、舒適又安全、不易疲勞的駕乘位置。汽車座椅應滿足以下要求：在車箱內(nèi)布置要合適，尤其是駕駛員的座椅，必須處于最佳的駕駛位置。按人體工程學的要求，必須具有良好的靜態(tài)與動態(tài)的舒適性。其外形必須符合人體生理功能，在不影響舒適性的前提下，力求美觀大方。座椅應成凹形，以防止汽車轉(zhuǎn)彎時駕駛員及乘員橫向滑動而滑出座椅，同時座椅的前部可適當高于后部，這樣汽車制動時可阻礙駕駛員及乘員向前滑動。另外，座椅的面料應有適當?shù)拇植诙?，以增大駕駛員及乘員與座椅之間的摩擦阻力，增強乘坐的穩(wěn)定性。采用最經(jīng)濟的結構，盡可能地減少質(zhì)量。必須十分安全可靠，應具有充分的強度、剛度與耐久性。對可調(diào)的座椅，要有可靠的鎖止機構，以保證安全。應有良好的振動特性，能吸收從車廂傳來的振動。應具有各種調(diào)節(jié)結構，可適應不同駕駛員、乘員在不同條件下獲得最佳位置，以提高乘坐舒適性。電動座椅是指以電動機為動力，通過傳動裝置和執(zhí)行機構來調(diào)節(jié)座椅的各種位置，使駕駛員或乘員乘坐舒適的座椅。作為人和汽車之間聯(lián)系部件的座椅，對其性能的要求越來越高，由過去的固定式不可調(diào)的座椅發(fā)展到能夠上、下、前、后和靠背傾斜度機械調(diào)節(jié)的座椅，今天又進一步發(fā)展到帶記憶性的電子控制自動調(diào)節(jié)的座椅。從而提高了駕駛員和乘員乘坐舒適性，減少了駕駛員和乘員長時間乘車的疲勞。座椅的調(diào)節(jié)正向多功能化發(fā)展，使座椅的安全性、舒適性、可操作性日益提高。根據(jù)電動座椅出現(xiàn)的時期不同、汽車豪華的程度不同或生產(chǎn)技術的先進程度的不同，則車輛配置的電動座椅也不同。目前常見有帶電子控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電動座椅和不帶電子控制的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的座椅。帶電子控制的電動座椅自動化程度高，它能夠使座椅前后滑動、座椅的前、后部垂直上下的調(diào)節(jié)、座椅的高度調(diào)節(jié)、靠背的傾斜度調(diào)節(jié)、枕墊的上下調(diào)節(jié)，以及腰墊的調(diào)節(jié)等。這種座椅是靠電子控制的，有的還有記憶功能。它能把駕駛員調(diào)定的座椅位置靠電腦儲存下來，以作為以后調(diào)節(jié)的依據(jù)。駕駛員需要調(diào)節(jié)時，只要按一下按鈕即可按記憶自動調(diào)節(jié)到理想的位置。一、六向電動座椅（一）六向電動座椅的構造六向電動座椅形式是三個電動機移動的六個不同方向：座椅的整體上、下高度調(diào)節(jié)和前、后滑動調(diào)節(jié)，以及前傾、后傾的調(diào)節(jié)。電動座椅前后方調(diào)節(jié)量一般為100～160mm，座位前部與后部的調(diào)節(jié)量約30～50mm。全程移動所需時間約為8～10s。電動座椅一般由控制裝置和執(zhí)行機構組成。1．控制裝置控制裝置接受駕駛員或乘員輸入的命令，控制執(zhí)行機構完成電動座椅的調(diào)整。電動座椅組合開關包括前傾開關、后傾開關和四向開關（即上下和前后）。電動座椅組合控制開關有的汽車安裝在車門上，有的汽車安裝在座椅旁邊，使駕駛員或乘員操縱方便。2．執(zhí)行機構執(zhí)行機構用來完成駕駛員的指令，在傳動裝置提供的動力前提下完成座椅的調(diào)整，以實現(xiàn)座椅的調(diào)節(jié)。其主要由電動機、傳動、調(diào)節(jié)裝置等組成。（1）電動機作用是為電動座椅的調(diào)節(jié)機構提供動力。此類電動機多采用雙向電動機。即電樞的旋轉(zhuǎn)方向隨電流的方向改變而改變，使電動機按不同的電流方向進行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以達到座椅調(diào)節(jié)的目的。電動機的數(shù)量取決于電動座椅的類型，通常六向調(diào)節(jié)的電動座椅裝有三個電動機。為防止電動機過載，電動機內(nèi)裝有熔斷絲，以確保電器設備的安全。（2）傳動、調(diào)節(jié)裝置傳動裝置的作用是將電動機的動力傳給座椅調(diào)節(jié)裝置，使其完成座椅的調(diào)整。它主要由聯(lián)軸器、軟軸、減速器與螺紋千斤頂或齒輪傳動機構等組成。電動座椅動力傳遞過程是：電動機的動力→軟傳動軸→減速器→螺紋千斤頂或齒輪傳動機構，使座椅按駕駛員或乘員的理想位置進行調(diào)節(jié)。（二）電動座椅的工作過程控制電路主要由蓄電池、組合控制開關和三個電動機等組成。組合控制開關內(nèi)部有四套開關觸點。駕駛員或乘員通過控制開關上的按鈕來調(diào)節(jié)座椅的位置。電動座椅前傾的調(diào)節(jié)實際上就是座椅前部垂直的上下調(diào)節(jié)。

（1）前部上升電路

如需要電動座椅前部垂直上升時，可接通調(diào)節(jié)組合控制開關3中的前傾開關。此時電路中電流的流動方向如左圖所示。電流由蓄電池1的正極→熔斷器2→組合控制開關中①左側(cè)觸點→前傾電動機6→熔斷絲→組合控制開關中①右側(cè)觸點→組合控制開關中③右側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，構成閉合回路，電動機6轉(zhuǎn)動，座椅前部垂直上升。（2）前部下降電路電流由蓄電池1的正極→熔斷器2→組合控制開關中①右側(cè)觸點→熔斷絲→前傾電動機6→組合控制開關中①左側(cè)觸點→組合控制開關中③左側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，構成閉合回路，電動機6反轉(zhuǎn)，座椅前部垂直下降。2．座椅后傾的調(diào)節(jié)電動座椅后傾的調(diào)節(jié)實際上就是座椅后部垂直的上下調(diào)節(jié)。（1）后部上升電路

如需要電動座椅后部垂直上升時，可接通調(diào)節(jié)組合控制開關3中的后傾開關，這時，電流由蓄電池1的正極→熔斷器2→組合控制開關中④左側(cè)觸點→后傾電動機4→熔斷絲→組合控制開關中④右側(cè)觸點→組合控制開關中③右側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，構成閉合回路，電動機4轉(zhuǎn)動，座椅后部垂直上升。（2）后部下降電路蓄電池1的正極→熔斷器2→組合控制開關中④右側(cè)觸點→熔斷絲→后傾電動機4→組合控制開關中④左側(cè)觸點→組合控制開關中③左側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，構成閉合回路，電動機4反轉(zhuǎn)，座椅后部垂直下降。3．座椅的上/下調(diào)節(jié)

當需要調(diào)節(jié)座椅的高度時，駕駛員接通座椅的上升（或下降）的開關③，電動機4和6同時通電同向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)座椅的上、下調(diào)節(jié)。

（1）座椅的上升電路電機6電路：蓄電池1正極→熔斷器2→③左側(cè)觸點→①左側(cè)觸點→電動機6→電動機熔斷器→①右側(cè)觸點→③右側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，電動機6正轉(zhuǎn)。

電機4電路：蓄電池1正極→熔斷器2→③左側(cè)觸點→④左側(cè)觸點→電動機4→電動機熔斷器→④右側(cè)觸點→③右側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，電動機4正轉(zhuǎn)。

（2）座椅的下降電路座椅的下降電路同上面類似，只是電動機6和4同時反轉(zhuǎn)。

4．座椅前進/后退的調(diào)節(jié)

（1）前進電路

蓄電池1正極→熔斷器2→②左側(cè)觸點→電動機5→電動機熔斷器→②右側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，電動機5正轉(zhuǎn)，座椅前進。

（2）后退電路蓄電池1正極→熔斷器2→②右側(cè)觸點→電動機熔斷器→電動機5→②左側(cè)觸點→搭鐵→蓄電池的負極，電動機5反轉(zhuǎn)，座椅后退。

二、電子控制自動調(diào)節(jié)電動座椅這種電動座椅帶有記憶功能，它能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)后的位置記錄下來，作為以后自動調(diào)節(jié)的基準。駕駛員需要調(diào)節(jié)時，只要一按開關就可自動調(diào)節(jié)到理想的位置。

（一）電子控制自動調(diào)節(jié)電動座椅的組成電子控制自動調(diào)節(jié)電動座椅主要由:電氣控制部分執(zhí)行機構等組成。

1.電氣控制部分

它主要由繼電器3、保護裝置2、控制開關（手動調(diào)節(jié)開關4、存儲復位開關5）、電子控制模塊6、位置電位器7等組成。繼電器3的作用是接通和斷開控制系統(tǒng)的電路。

（2）保護裝置保護裝置2的作用是防止電氣設備過載，保護電氣設備的安全。

（3）控制開關控制開關安裝在駕駛員座椅的左側(cè)，它的作用是控制座椅的調(diào)節(jié)。由手動調(diào)節(jié)開關4和存儲復位開關5組成。當需要個別調(diào)節(jié)時，可按開關上的標志進行操作。

1）存儲是通過操縱存儲開關，將電位器7輸送來的電壓信號存儲在電子控制模塊6中，作為以后調(diào)節(jié)的依據(jù)。

2）復位開關的作用是通過操縱復位開關使座椅根據(jù)記憶恢復到原來的位置。

（4）電子模塊6主要是用來自動控制座椅的調(diào)節(jié)。

（5）位置電位器7

它主要由殼體、螺桿、滑塊、電阻等組成。

它的作用是將座椅的位置轉(zhuǎn)變成電壓信號輸送給電子模塊存儲起來。

工作原理當調(diào)節(jié)座椅時，電動機將動力傳給螺桿使螺桿轉(zhuǎn)動，螺桿又帶動滑塊在電阻絲上滑移，于是改變了電阻值。根據(jù)歐姆定律，電阻值的變化引起電壓的變化，當座椅的位置調(diào)定后將電壓輸送給電子模塊，駕駛員只要按下存儲按鈕，就能將選定的調(diào)節(jié)位置進行存儲作為重新調(diào)節(jié)基準。使用時只要按指定的按鍵，座椅就會調(diào)節(jié)到預先選定的座椅位置上。

2．執(zhí)行機構

執(zhí)行機構用來執(zhí)行駕駛員的指令，以實現(xiàn)座椅的調(diào)整。它主要由電動機、傳動裝置和調(diào)節(jié)機構等組成。

（1）電動機電動機將電能轉(zhuǎn)換為機械能最終產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，通過傳動裝置驅(qū)動調(diào)整機構對座椅進行調(diào)整。電動機多采用雙向式永磁電動機。

（2）傳動裝置傳動裝置的作用是將電動機的動力傳給調(diào)整機構，以使座椅實現(xiàn)調(diào)節(jié)。它主要由傳動軸和聯(lián)軸器等組成。為了便于布置，有的傳動軸是軟傳動軸。傳動軸的一端通過聯(lián)軸器與電動機連接，另一端與調(diào)節(jié)機構連接。

（3）調(diào)節(jié)機構座椅的調(diào)節(jié)機構主要由蝸輪蝸桿減速器、螺桿和螺母（千斤頂）以及支承等組成。

（二）工作原理

以凌志LS400轎車電動座椅為例簡介電動座椅的工作原理

駛員根據(jù)需要操縱開關并接通電動座椅的調(diào)節(jié)電路，即可完成不同的調(diào)節(jié)功能。圖中7為電動座椅組合控制開關，其內(nèi)部有四套開關觸點，從左到右分別是滑動開關、前垂直開關、傾斜開關和后垂直開關。

1．靠背的傾斜調(diào)節(jié)（1）座椅前傾調(diào)節(jié)

按下組合控制開關上的相應位置，傾斜開關中的左觸點向左結合，如圖5-所示。電路為：蓄電池1→熔斷絲2→傾斜開關左觸點→傾斜電動機9→熔斷器→傾斜開關右觸點→搭鐵→蓄電池負極，構成閉合回路。傾斜電動機通電轉(zhuǎn)動，電動機動力→傳動裝置→蝸輪蝸桿減速機構→鏈輪→終端的內(nèi)外齒輪，驅(qū)動靠背向前傾斜。

（2）座椅后傾調(diào)節(jié)如果需要靠背向后傾斜，只需要將開關向與原來相反的方向扳動，其電流就會與原來的方向相反，由于電動機是雙向永磁性電動機，所以電流相反時，電動機的旋轉(zhuǎn)的方向也相反，則靠背就會向與原來相反的方向傾斜。

2．電動座椅的前后滑動調(diào)節(jié)所謂座椅的前后滑動調(diào)節(jié)，是指座椅前后移動。

（1）座椅向前滑動

按下組合控制開關上的相應位置，滑動開關中的左觸點向左結合。電路為：蓄電池正極→熔斷絲2→滑動開關左觸點→滑動電動機11→熔斷器→滑動開關的右觸點→搭鐵→蓄電池的負極?；瑒与妱訖C通電工作，座椅水平向前滑動。

（2）座椅向后滑動若需要座椅向后滑動，滑動開關右觸點向右閉合，此時流過電動機11的電流方向與上述相反，電機反轉(zhuǎn)，座椅后移。

3．座椅前/后垂直調(diào)節(jié)

前部垂直調(diào)節(jié)由電動機10控制，分為向上與向下兩種運動。

（1）座椅的前部垂直向上調(diào)節(jié)

按下組合控制開關上的相應位置，前部垂直開關中的左觸點向左結合。電路為：蓄電池正極→熔斷絲2→前部垂直開關中的左觸點→前垂直電動機10→熔斷器→前部垂直開關中的右觸點→傾斜開關左觸點→搭鐵→蓄電池負極，此時該電路閉合，電動機通電而轉(zhuǎn)動。電動機的動力→蝸輪蝸桿減速機構→蝸輪轉(zhuǎn)動并帶動調(diào)整機構螺桿旋轉(zhuǎn)，螺桿上的螺母便帶著拉桿拉著拐臂繞拐臂的支承銷擺動，拐臂的另一端便托著座椅架向上托起，則座椅的前部向上垂直移動。

（2）座椅的前部垂直向下調(diào)節(jié)

按下組合控制開關上的相應位置，前部垂直開關中的右觸點向右結合。此時流過電動機10的電流方向與上述相反，電機反轉(zhuǎn)，座椅前部垂直向下移動。

4．座椅后部垂直調(diào)節(jié)

（1）座椅后部垂直向上調(diào)節(jié)

按下組合控制開關上的相應位置，后部垂直開關中的左觸點向左結合。電路為：蓄電池正極→熔斷絲2→后部垂直開關中的左觸點→后垂直電動機8→熔斷器→后部垂直開關中的右觸點→傾斜開關右觸點→搭鐵→蓄電池負極，此時該電路閉合，電動機通電而轉(zhuǎn)動，座椅后部向上移動。

（2）座椅后部垂直向下調(diào)節(jié)

按下組合控制開關上的相應位置，后部垂直開關中的右觸點向右結合。此時流過電動機8的電流方向與上述相反，電機反轉(zhuǎn)，座椅后部垂直向下移動。

5．座椅高度的調(diào)節(jié)

按下組合控制開關上的相應位置，前、后垂直電動機同時通電運動，座椅便整體向上或向下運動。

6．腰墊的調(diào)節(jié)

當腰墊開關5上面的觸點向上結合時，電路為：蓄電池正極→熔斷絲2→熔斷絲3→腰墊開關5上面的觸點→腰墊電動機6→腰墊開關5下面觸點→搭鐵→蓄電池的負極，構成閉合電路。此時，腰墊電動機6通電轉(zhuǎn)動，腰墊向一個方向運動。

當腰墊開關5下面的觸點向下結合時，電路為：蓄電池正極→熔斷絲2→熔斷絲3→腰墊開關5下面的觸點→腰墊電動機6→腰墊開關5上面的觸點→搭鐵→蓄電池的負極，構成閉合電路。此時，腰墊電動機6通電，腰墊向另一個方向運動。

有的汽車上還設有枕墊，其電路控制原理同上。

電動門窗

電動門窗，是指以電為動力使門窗玻璃自動升降的門窗。它是由駕駛員或乘員操縱開關接通門窗升降電動機的電路，電動機產(chǎn)生動力通過一系列的機械傳動，使門窗玻璃按要求進行升降。其優(yōu)點是操作簡便，有利于行車安全。

一、電動門窗的組成電動門窗主要由控制電路、門窗升降器等組成。

（一）凌志LS400控制電路圖

主要由電源、易熔線、斷路器、主繼電器、開關、電動機和指示燈組成。

1．電源

它為電氣設備提供電能，以使電氣設備工作。汽車的電源主要是發(fā)電機和蓄電池

2．易熔線

易熔線的作用是防止電流過大而損壞電氣設備。

3．斷路器電路或電動機內(nèi)裝有一個或多個熱敏斷路器，用以控制電流，防止電動機過載。當車窗完全關閉或由于結冰等原因使車窗玻璃不能自如運動時，即使操縱開關沒有斷開，熱敏開關也會自動斷路。其基本原理是，當電動機過載時，其阻抗減小甚至為零，此時，輸入的電流過大，引起斷路器的雙金屬片發(fā)熱變形而斷路。當關斷開關后其電路中的電流為零，斷路器的雙金屬片因無電流通過，便逐漸冷卻觸點又恢復接觸狀態(tài)，以備再次接通門窗的電路。

4．主繼電器主繼電器的作用是接通或斷開門窗電路。當接通點火開關電路時，同時也接通了主繼電器的線圈電路，主繼電器接通門窗的電路。當關斷點火開關時，主繼電器同時也斷開門窗的電路，以防損壞電氣組件和發(fā)生意外。

5．開關開關用來控制門窗玻璃升降。一般電動門窗系統(tǒng)都裝有兩套控制開關。一套裝在儀表板或駕駛員側(cè)車門扶手上(即方便于駕駛員操縱的位置)，為主開關，它由駕駛員控制每個車窗的升降。另一套分別裝在每一個乘員的車門上，它為分開關，可由乘員操縱。一般在主開關上還裝有窗鎖開關。如果將其斷開，則分開關就不起作用。有的車上還專門裝有一個延遲開關，在點火開關斷開后約10min內(nèi)，或在打開車門以前，仍有電源提供，使駕駛員和乘員能有時間關閉車窗。

6．指示燈指示燈是用來指示門窗電路的工作狀態(tài)。它主要有電源指示燈、乘員門窗電路指示燈和駕駛員側(cè)門窗升降狀態(tài)指示燈幾種。電源指示燈的點亮或熄滅表示電源電路的通斷。即門窗電路導通時，電源指示燈點亮，電源斷開時指示燈熄滅。當接通窗鎖開關時，乘員門窗電路指示燈點亮，斷開時熄滅。

（二）門窗升降器

門窗升降器是一個執(zhí)行機構，它是執(zhí)行駕駛員或乘員的指令使門窗升降。它主要由電動機、傳動裝置等組成。

1．電動機電動機是用來為門窗的升降提供動力的裝置。門窗升降電動機采用雙向轉(zhuǎn)動的電動機。它有永磁型和雙繞組型兩種。永磁型的電動機是外搭鐵，雙繞組型的電動機則是各繞組搭鐵。這兩種電動機都是通過改變電流方向來實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)以實現(xiàn)門窗的升或降。

2．傳動裝置按傳動方式可分為齒扇式和齒條式兩種，一種是齒扇式；另一種是齒條式。

（1）齒扇式齒扇式升降器如圖所示。齒扇上連有螺旋彈簧，當門窗下降時螺旋彈簧收縮吸收能量；當門窗上升時螺旋彈簧伸展而釋放能量，以減輕電動機的負荷。于是無論門窗上升或下降，電動機的負荷基本相同。當電動機傳動時，通過蝸輪蝸桿減速并改變旋轉(zhuǎn)方向，使齒扇轉(zhuǎn)動，并帶著門窗上下進行升降。（2）齒條式齒條式的升降器如圖所示升降器采用柔性齒條和小齒輪。當電動機轉(zhuǎn)動時，通過蝸輪蝸桿減速機構將動力傳給小齒輪，小齒輪又使齒條移動，齒條通過拉繩帶著門窗進行升降二、工作原理（以日本凌志LS400轎車為例）

當點火開關轉(zhuǎn)至點火檔時，電動門窗主繼電器工作，觸點閉合，給電動門窗電路提供了電源，此時，電源指示燈點亮。如將主開關上的窗鎖開關閉合，那么所有車窗都可隨時進入工作狀態(tài)，乘員門窗的指示燈點亮。

1．前右側(cè)門窗升降