路小明 邢立巍 朱志剛

摘要：現(xiàn)在汽車動力性、經(jīng)濟性、安全性方面不斷發(fā)展和進步之外，在車輛的舒適性、實用性、安全性以及智能化等方面也產(chǎn)生了很多需求。伴隨著在國內(nèi)進口的高端車型越來越多，最早在本田皇冠出現(xiàn)此功能，隨后在豐田的雷克薩斯，及日產(chǎn)的英菲尼迪也出現(xiàn)了電動四向調(diào)節(jié)方向盤，2016逐漸出現(xiàn)在國內(nèi)自主品牌紅旗等高端車型上。

關(guān)鍵詞：汽車;管柱;四向電動調(diào)節(jié);調(diào)節(jié)范圍;調(diào)節(jié)時間;工作噪音

0 ?引言

本文主要針對四向電動調(diào)節(jié)管柱功能開發(fā)要點梳理了兩點，如下：

①調(diào)節(jié)功能：這其中包括了調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)時間。除了作為常規(guī)管柱的調(diào)節(jié)角度和高度考慮外，設(shè)置合理的調(diào)節(jié)時間非常重要。本文中通過同類型的產(chǎn)品比較，確定了4～6s為最佳的工作時間。

②電機工作噪音：本文重點提及到這一點，是因為調(diào)節(jié)電機是布置在駕駛艙內(nèi)的，四向電動調(diào)節(jié)過程中，抬升電機和轉(zhuǎn)角電機同時工作，不可避免在駕駛艙內(nèi)會帶來噪音，考慮到行業(yè)內(nèi)駕駛艙內(nèi)的噪音基本可以控制在42dB內(nèi)，結(jié)合電機自身特性，和護罩隔音特性，將四向電動調(diào)節(jié)工作噪音定義在40dB以內(nèi)。

1 ?功能介紹

①電子轉(zhuǎn)向柱的手動調(diào)節(jié)：通過操縱電子轉(zhuǎn)向柱調(diào)節(jié)開關(guān)，調(diào)整電子轉(zhuǎn)向柱在伸縮和傾斜方向的位置。

②登車輔助功能：電子轉(zhuǎn)向柱伸縮和傾斜的自動控制：

1）自動離位：電子轉(zhuǎn)向柱移位到最大收縮位置和傾斜的最上端;

2）自動回位：電子轉(zhuǎn)向柱返回到下車前的位置。

③電子轉(zhuǎn)向柱位置記憶與調(diào)出功能：

1）位置記憶：通過LIN 總線接收座椅控制器的位置記憶指令存儲電子轉(zhuǎn)向柱當前在伸縮和傾斜方向的位置;

2）位置調(diào)出：通過LIN 總線接收座椅控制器的位置調(diào)出指令，控制電子轉(zhuǎn)向柱到達指定的位置（之前記憶的位置）。

2 ?功能開發(fā)要點分析

2.1 調(diào)節(jié)行程

轉(zhuǎn)向管柱角度和高度的調(diào)節(jié)范圍受限于方向盤初始位置的定義。初始模型建立之后，要放入整車的模型中，在機械最大的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，逐一校核與周邊件的間隙，這是布置可行性分析的第一步，除常規(guī)校核內(nèi)容，還需要校核如表1內(nèi)容。

其次，根據(jù)車輛人機工程學的基本理論，應(yīng)用眼橢圓法，需要保證方向盤在可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，可以滿足駕駛員可視儀表的范圍。

2.2 調(diào)節(jié)時間

從樣車的測量得知樣件伸縮調(diào)節(jié)時間和角度調(diào)節(jié)時間大概都在7s左右，考慮到用戶使用便利性要求，將目標時間為角度調(diào)節(jié)小于4s，伸縮調(diào)節(jié)小于5s。方案中設(shè)計的時間為角度調(diào)節(jié)2.7s，伸縮調(diào)節(jié)4.8s。

表中的調(diào)節(jié)時間均為從一個極限位置到另一極限位置運行時間。

2.3 工作噪音

對標樣機臺架總成噪音測試（圖2、表3）

①采樣頻率8192Hz，分辨率4Hz;

②測點a.四向可調(diào)電機下20cm;測點b.

③工況a.發(fā)動機不啟動，通電;工況b.發(fā)動機啟動，通電。

3 ?總結(jié)

電動四向可調(diào)轉(zhuǎn)向管柱在歐洲和日本主機廠高端車型上均有應(yīng)用。近幾年來，隨著電動座椅的普及和電動折疊后視鏡的應(yīng)用。為了滿足更多用戶的上下車及舒適性需求，在國內(nèi)的一些高端車型上逐漸出現(xiàn)了電動可調(diào)座椅、電動可折疊后視鏡及電動四向可調(diào)一體化控制，極大推動了汽車電子電器智能化的發(fā)展。

本文從電動四向調(diào)節(jié)管柱的工作原理，機構(gòu)，關(guān)鍵性能等闡述了整個產(chǎn)品開發(fā)中的重點和要點，可以為后續(xù)開發(fā)提供思路。

參考文獻：

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