本文導(dǎo)讀

隨著新能源汽車的發(fā)展，電動(dòng)座椅已成為汽車的標(biāo)配。在較高檔的車型中，不僅僅只有主駕座椅搭配電動(dòng)控制調(diào)節(jié)，副駕座椅也會(huì)使用電動(dòng)調(diào)節(jié)方案，甚至有些車型的后排也使用電控方案。在電控的基礎(chǔ)上，搭配汽車智能場(chǎng)景識(shí)別，涌現(xiàn)出智能上下車模式、車主智能識(shí)別調(diào)節(jié)模式、零重力模式、女王座駕模式等使用場(chǎng)景。汽車內(nèi)部空間有限，在這個(gè)場(chǎng)景中，座椅往往需要移動(dòng)較大的位置，甚至舍棄其他座椅的空間，如不采取防夾或其它安全措施，存在夾傷人的風(fēng)險(xiǎn)，帶來不好的使用體驗(yàn)。

方案介紹

電動(dòng)座椅支持多向位置控制調(diào)節(jié)，常規(guī)配置為水平、高度、靠背，共6個(gè)方向的調(diào)節(jié)。為追求更舒適的坐姿，更高的配置還支持旋轉(zhuǎn)、腿托、肩部、側(cè)翼等方向調(diào)節(jié)。除位置方向控制外，智能座椅還會(huì)同時(shí)支持加熱、通風(fēng)、按摩、記憶、迎賓等功能。

我們目前所使用的方案所支持的基礎(chǔ)功能有：12向調(diào)節(jié)、加熱、通風(fēng)。

圖 1 座椅控制器基本構(gòu)成

電源與保護(hù)系統(tǒng)為控制器提供電源輸入，控制器支持實(shí)體按鍵開關(guān)控制，用于方向調(diào)節(jié)、記憶功能的使用。CAN & LIN可與其它車載模塊共同實(shí)現(xiàn)智能場(chǎng)景控制，也可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、位置信息、故障信息等數(shù)據(jù)上報(bào);位置控制系統(tǒng)執(zhí)行座椅的動(dòng)作輸出，可在座椅的前后、高度、靠背、座椅面傾斜角度、腰托前后、腰托上下方向進(jìn)行位置調(diào)節(jié)控制。

除基礎(chǔ)功能外，還支持記憶、防夾、一鍵場(chǎng)景預(yù)設(shè)等功能。

2.1 電機(jī)控制

座椅使用的電機(jī)均為直流有刷電機(jī)，使用H橋方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過單個(gè)霍爾傳感器獲取位置信息，結(jié)合運(yùn)行電流，實(shí)現(xiàn)位置控制、防夾的效果。

圖 2 電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)

如不獲取電機(jī)運(yùn)動(dòng)的電流信息，將影響防夾力的精度，但硬件成本更低。結(jié)合電流信息可使防夾效果更佳，每一次防夾的防夾力更精確、均衡。

2.2 舒適化與智能化功能

除支持方向調(diào)節(jié)外，也支持記憶、加熱、通風(fēng)功能。每個(gè)車廠對(duì)自身的座椅定位不同，使用場(chǎng)景也會(huì)不同，立功科技方案支持一鍵場(chǎng)景預(yù)設(shè)，可適配駕駛員便捷進(jìn)出功能、三排乘員便捷進(jìn)出功能、座椅智能調(diào)速、座椅間聯(lián)動(dòng)功能等等。

2.3 座椅防夾功能

控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電流，結(jié)合位置信息，當(dāng)識(shí)別到防夾工況時(shí)，會(huì)自動(dòng)回退或停止。

防夾力的大小可調(diào)節(jié)，防夾方向可選，防夾區(qū)域可調(diào)整，如座椅向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，調(diào)整防夾區(qū)域，可改變需要產(chǎn)生防夾工況的運(yùn)動(dòng)范圍。有些運(yùn)動(dòng)方向不需要設(shè)置防夾，如腰托控制、座椅面傾斜角等等。座椅不同的使用場(chǎng)景，所使用的防夾措施會(huì)有所不同。

2.4 保障性功能

為確保每次動(dòng)作都能正確運(yùn)行，延長控制器與座椅結(jié)構(gòu)的使用壽命，有以下防護(hù)措施：

防夾保護(hù);

堵轉(zhuǎn)檢測(cè)保護(hù);

過壓與欠壓保護(hù);

過流保護(hù)、過溫保護(hù);

電機(jī)空轉(zhuǎn)保護(hù);

電機(jī)短路與開路保護(hù);

繼電器保護(hù);

繼電器導(dǎo)通狀態(tài)驗(yàn)證;

軟起動(dòng)：啟動(dòng)時(shí)PWM較小，防止電流沖擊;

軟停止：防止異響、結(jié)構(gòu)老化機(jī)械卡死;

異常掉電保護(hù);

位置等工況信息實(shí)時(shí)上傳。

方案的主要影響因素

不同定位的座椅方案，其硬件電路設(shè)計(jì)及軟件程序設(shè)計(jì)都是不同的，下面介紹其主要的影響因素。

3.1 電機(jī)數(shù)量

電機(jī)的數(shù)量取決于電動(dòng)座椅的類型，12向控制需要6個(gè)電機(jī)。由于整車對(duì)座椅的需求不同，可選擇安裝不同數(shù)量的電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、腿托、肩部、側(cè)翼等方向調(diào)節(jié)。

電機(jī)的數(shù)量也會(huì)影響連接器引腳、線束的數(shù)量。

3.2 開關(guān)信號(hào)

控制器需要接收開關(guān)信號(hào)，識(shí)別駕駛員意圖，以12向記憶座椅控制為例，開關(guān)信息包括12路座椅調(diào)節(jié)、set、M1、M2、M3共16路開關(guān)信號(hào)。

3.3 CAN/LIN通信線路數(shù)

通常使用一路CAN，LIN的數(shù)量需要根據(jù)不同的使用場(chǎng)景選擇。

3.4 座椅數(shù)量

根據(jù)車型需求，可適配不同方案，如座椅和控制器一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的方案，后排座椅一拖二控制方案等等。

3.5 不同電機(jī)控制方案

有些車型，采用副駕與后排的座椅固定在同一條長軌道上，控制座椅在導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)的電機(jī)為無刷電機(jī)。無刷電機(jī)的軟硬件都與有刷電機(jī)有所區(qū)別，立功科技方案可適配不同的電機(jī)類型控制。

行業(yè)分析與產(chǎn)品

座椅的設(shè)計(jì)與控制，汽車行業(yè)一直在進(jìn)行不同方向的探索，越來越多的不同理念的智能座艙涌現(xiàn)而出。電動(dòng)座椅在位置控制的基礎(chǔ)上，挖掘出一個(gè)又一個(gè)智能使用場(chǎng)景，立功科技汽車座椅控制方案可適配大多數(shù)使用場(chǎng)景，在無刷電機(jī)與有刷電機(jī)控制都有諸多使用案例，可滿足適配不同的座椅控制需求。

審核編輯：湯梓紅