电动记忆座椅设计

1、毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 汽车电动记忆座椅设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程B07-11 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2011.03.11 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1. 课题研究目的和意义；2. 文献综述（课题研究现状及分析）；3. 基本内容、拟解决的主要问题；4. 技术路线或研究方法；5. 进度安排；6. 主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在4000字以上，文字要精练通顺，条理分明，文

2、字图表要工整清楚。毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B07-11指导教师姓名职称讲师从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称汽车电动记忆座椅一、 课题研究现状、选题目的和意义1、研究现状 随着人们生活水平的提高，对汽车座椅的舒适性要求也越来越高，要求对汽车座椅的调节能够更加简单、方便、快捷。目前，汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节方式的机械和电动控制两种方式。汽车座椅位置的调节主要有三个方向，即高度调节、水平位置调节以及座椅靠背倾角的调节。 对于家庭使用的汽车，往往由多个成员驾驶同一辆汽车；当不同的驾驶者坐在同一个座椅时，由于个人的身体差异，所需要的汽车座椅

3、的位置各不相同，需经常调节座椅位置；而目前的大部分汽车座椅没有记忆功能，使同一个人在不同的时间驾驶汽车时，汽车座椅的位置可能被其他成员改变，而需重新调节座椅各个方向位置，比较繁琐。座椅在汽车内安装时，由于不同汽车的内部空间不相同，座椅在各方向所能移动的位置极限也不同；汽车电动座椅在电动机牵引下移动，而目前汽车电动座椅不能自动测量安装的极限位置，座椅很容易在到达极限位置时仍继续运行，容易使电动机因长时间工作因堵转状态而烧毁。随着汽车电子化程度的越来越高，汽车电子控制技术逐步成为了汽车工业发展的重点，也是各个汽车企业竞争的焦点。传统的汽车机械控制相比于电子控制无论是在控制精度还是响应速度上都存在明

4、显的劣势，电子技术在汽车上的使用甚至已经成为汽车设计研究部门考虑汽车结构更新的重要手段。同时汽车及其零部件作为产品，其可用性及方便使用的性能需要提高，所以在汽车及其零部件的设计与开发中需要贯彻以客户的使用方便性为中心展开。电动记忆座椅的优势在于：每当装有普通座椅的汽车替换驾驶员时需重新调整座椅的位置,这为驾驶员的操作带来极大的不便。需要在动的基础上增加位置存储和恢复功能,以使驾驶员操作更为方便。本文研究了一种记忆存储式座椅控制器,驾驶员可以根据自身特点和驾驶习惯来调整座椅的位置,然后进行记忆存储,在位置改变后,驾驶员可以使用恢复展趋势。一般的轿车都配备有电动调整的座椅,驾驶员可以通过电动控制系

5、节座椅的位置,以获得良好的视野和座椅的最佳舒适性。然而一辆汽车往往会被若干个驾驶使用,每个驾驶员都需功能进行方便的位。乘用车座椅关键核心部件有座椅电机、滑轨、调角器、记忆装置等。这些核心技术尚掌握在博泽、佛吉亚、江森、恺博等外资和合资企业手中。中国作为第一大汽车生产国与消费国，也迫切需要掌握这些核心技术，但与外资企业有一定的差距，国内企业正努力迎头赶上。电动座椅主要部件及在世界上的发展现状：座椅电机 汽车座椅电机是汽车电动座椅的动力源，属于中高档乘用车配备装置。座椅电机主要是永磁直流式电机。如果按照磁极数划分可分为两极电机和多极(主要是四极)电机；如果按照磁极材料划分可分为铁氧体电机和稀土电机

6、。目前汽车座椅位置的调节多采用基于手动调节方式的机械和电动控制两种方式。座椅电机配合机械驱动机构可实现座椅在水平抬高和倾斜位置的调节。 随着上级供应商对电机要求的不断提高，座椅电机要求在更小的体积下实现更大的输出功率，而且还要具有更高的抗噪声和抗振动质量水平。国外诸如博世等企业很早就进入了汽车微电机行业，积累了非常丰富的设计和制造经验。其产品质量在得到认可的同时，他们的研究方向也引领着汽车微电机行业的发展方向。可以推测，未来汽车座椅电机的发展趋势是朝着体积小巧、输出功率大、噪声低、振动小以及安装简易和快速的方向发展。 我国在汽车微、小型电机方面的研究起步较晚，大多数是根据国外大电机的研究资料再

7、展开微小电机的研究工作，这就不可避免产生很多的错误计算。同时，国内在汽车及其零部件的噪声和振动方面的控制与研究也比较薄弱，限制了产品进入高端的市场。座椅滑轨 座椅滑轨是座椅总成中最为重要的一个零部件，具有非常高的技术含量和专利保护，其不仅仅是一个重要的功能件，也属于汽车安全件之一。座椅滑轨配合手动锁装置可实现座椅在水平位置的手动调节，配合电机和驱动机构可实现座椅在水平位置的自动调节，市场应用非常广阔。在座椅安全性能指标中，座椅滑轨需要承受24kN以上的静拉力，而且要保证滑轨在受到正压及侧拉等各个方向的力时要受力均衡，不能产生功能失效。这就对滑轨截面形状的设计和滑轨原材料本身提出了非常高的要求，

8、需要科学合理的设计滑轨截面，特别是滑轨原材料本身需要抗拉强度达到600MPa以上，而国内企业的钢材还不能满足原材料如此高的抗拉强度。 座椅滑轨的另外一个技术难点在于滑轨制造技术，其要求生产企业具备非常高的大型精密模具和冲床，而国内在这方面的研究也相对落后于国外技术，不能满足产品的设计要求。 在国外，座椅滑轨的主要市场被博泽和佛吉亚等企业所控制，是许多整车厂的指定供应商，其产品技术具有结构紧凑和抗拉强度高等优点。未来座椅滑轨将朝着质量轻、强度高、集成化和平台化的方向发展。 国内生产座椅滑轨厂家主要有上海明芳汽车部件有限公司、湖北中航精机科技股份有限公司等，面对的市场是低端汽车，且其技术都不能满足

9、中高端汽车所需的安全和性能等规范。宁波双林汽车部件股份有限公司正在研发通用型座椅滑轨，并实现了手、电动滑轨平台的统一，已经申请了专利。其设计与国外座椅滑轨厂家如博泽和佛吉亚等相比较，正在缩短差距。记忆装置 座椅记忆器在汽车领域中有着非常广阔的市场，汽车座椅是衡量汽车性能的重要标注之一，在追求汽车舒适、便捷的当前，驾车人对座椅的舒适便捷性要求也越来越高，电动座椅，尤其是带记忆的电动座椅越来越受到汽车消费者的青睐。在国外，很多品牌的高档车都已安置了座椅记忆器；在国内，价格合适、功能齐全的座椅记忆器更受青睐，而且由高档车向中、低档车拓展的趋势。 目前市场上的座椅记忆器一般是采用两种方式来获取座椅电机

10、转动数据(即汽车座椅的位置数据)。一种是利用电位器，这一方案可以记忆较为准确的座椅位置数据，但电位器毕竟是有触点器件，随着触点和电阻图形的磨损会导致控制失灵，因此存在检测精度低与工作寿命短的不足，另外还需要一套与之相配的减速装置。因此，电位器、减速装置都为该方案增加了成本。另外一种是利用霍尔传感器获取座椅电机转动数据，它弥补了前一种方案在成本和寿命上的问题。 座椅记忆器不仅可以调节、记忆座椅位置，还可以调节、记忆汽车的左、右后视镜，以及内后视镜的位置，可实现一键将座椅、后视镜恢复到驾驶的最佳位置。此外，座椅记忆器的各模块之间采用LAN总线技术进行数据传输，这样可大大降低汽车线束的使用量。 座椅

11、记忆器一般配置在豪华车型上，摩托罗拉、西门子等国际知名公司生产的记忆器在市场上占有很大份额，几乎垄断着座椅记忆器市场，其价格亦高居不下。座椅驱动器 早期的汽车座椅多采用人工手动方式来调节座椅的前后位置，操作十分不便。座椅驱动器的出现，可以实现座椅位置的自动调节。座椅驱动器的技术原来为德国IMS公司垄断。 国内研发并取得成果的企业并不多，宁波双林汽车部件股份有限公司通过自主研发，生产出了国内自主知识产权的水平座椅驱动器，并出口海外，成为世界上最大的座椅驱动器供应商之一，打破了国外企业垄断该市场的局面。宁波双林汽车部件股份有限公司生产的座椅驱动器产品特点包括体积小、噪声低、振动小、使用寿命长。能解

12、决现有产品占用车内座椅空间大的缺点。增加的弹性减振垫，可以使浮动螺母能自动调整驱动器丝杆及减速机构相对于螺母的啮合中心位置误差，大幅度降低调节座椅时的噪声和振动。固定于螺杆上的止动盘、浮动螺母、螺母支架和丝杆强度高，能将座椅上下导轨连接成一体，保证座椅在汽车受到强力冲击时不会分离，确保了人身安全。 可以预见的是，未来乘用车必然是朝着低端中配、中端高配的方向发展，安装有多极座椅电机、高强度座椅调角器、精确记忆装置和座椅驱动器的汽车座椅将有着广泛的应用范围，产品市场空间也极为广阔。可以说，谁先掌握了这些核心技术，谁就能够夺得未来市场竞争的主动权，谁也就能够获得更大的市场份额。汽车电子控制系统记忆存

13、储式座椅控制系统是典型的汽车电子控制系统。汽车电子控制系统( ECS)是以单片机为中心组成的计算机控制系统,也可以称作汽车微机控制系统,由电子控制单元( ECU) 、传感器和执行器组合而成。传感器是信息采集的主要部件,主要用来采集汽车状态信息和各种物理、化学及电信息,并将信号输入至ECU。由传感器采集的信号分为模拟信号和数字信号,模拟信号需要经过A /D转换器转换成数字信号再进行处理。ECU是汽车电子控制系统的核心部件,能对传感器传递的信息进行加工处理,通过预先编制的控制程序来对信号作出响应,并发出各种控制指令,指挥执行机构工作。执行器是按照ECU的指示进行动作的部件,主要完成ECU发出的各种

14、指令。汽车电子控制系统框图包括汽车电子控制系统框图和记忆存储式控制器的功能。本设计所研究的记忆存储式座椅控制器所要实现的基本功能如下: (1)能够调节座椅前端升降、垂直升降、水平滑动以及椅背角度4个位置; (2)能够存储驾驶员调整后的后视镜和座椅的位置; (3)能够调用驾驶员存储后视镜和座椅的位置; (4)记录3组位置信息。 2、目的、依据和意义 将电动座椅与车载电脑结合在一起，就可增加座椅的记忆功能，对座椅给中信息参数实现智能化管理。全电动调节的，前后，高低，靠背角度，前后倾斜，某些型号甚至有左右倾斜调整，都是依靠座椅中电动机控制，你只要拨动几个开关就能调节在这种电动座椅中加一个记忆芯片，当

15、你调节到一个最舒适的位置时，按下“记忆”键，这个位置就被记住了，如果车被别人开过，座椅被重新调过，那么，你只要上车后，按“回忆”键，座椅自动回到你当时设置的角度。汽车电动座椅自动控制系统的设计方法。系统以单片机为核心， 通过控制直流电动机，经蜗轮蜗杆传动机构牵引座椅移动，使汽车座椅具有自动测量极限位置、手动调节、位置记忆以及自动恢复功能。该系统使汽车座椅便于安装， 位置调节方便、快捷。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题主要内容：1、 电动座椅方案设计，包括零件结构、尺寸设计；2、 单片机用户板，搭配硬件结构；3、 控制方法及软件设计；4、搭建硬件等比例模型。主要技术指标：1、某车型电

16、动座椅进行硬件设计；2、实现记忆功能所需要的硬件结构；3、实现记忆功能所需要的控制方法，软件控制，电路结构；4、电机的选择；5、实现四种以上乘坐方式。三、技术路线（研究方法）调研并查阅相关资料确定初步设计方案 座椅硬件系统的选择（电机与传感器及大致线路）必要的计算 零件结构 尺寸设计硬件系统是否可行 不可行返回建立软件系统软件系统必须能够控制硬件系统软件系统是否可行 不可行返回软件编程序 电路的搭配 保证运行完成毕业设计和说明书进一步调试系统 保证能够运行 四、进度安排（1）调研、资料收集、完成开题报告 第4、5周（3月23日4月5日）(2) 根据给出的相关尺寸参数进行相关部件的参数计算，并进

17、行验证 第 6、7周（4月6日4月19日）(3) 在PRO/E软件平台上建立零件的等比例物理模型 第8、9、10周（4月205月10日）（4）利用部件的链接关系建立部件之间的装配 第11、12、13周（5月115月31日）（5）设计1.5万字说明书一份，零件图一套 第14周（6月1日6月7日）（6）毕业设计审核、修改 第15、16周（6月8日6月21日）（7）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月22日6月 28日）五、参考文献1刘惟信. 汽车设计M.北京:清华大学出版社,2001. 2刘惟信. 汽车车身设计M.北京:清华大学出版社，2004.3余志生. 汽车理论M.北京:机械工业出版社,2000.4陈家瑞. 汽车构造.下册M.北京:机械工业出版社，2005.5王国权.汽车设计指导书M.北京:机械工业出版社，2009.6王霄峰.汽车底盘设计M. 北京:清华大学出版社，2010.7郑荣良.汽车电动记忆控制系统的设计J.汽车科技，2005（2）8李传至.汽车电子控制系统M.北京：机械工业出版社，2005.9张金女.汽车电子装置控制技术M.哈尔滨黑龙江科学技术出版社，2000.10卫星.汽车车身CAN总线控制系统应用于研究D.合肥：合肥工业大学，2005.11童长飞.C