某乘用车前排电动座椅异响问题研究与解决

陈述

佛吉亚（柳州）汽车座椅有限公司 广西柳州市 535000

1 引言

汽车的NVH（Noise Vibration Harshness），即噪声、振动和声振粗糙度，是衡量汽车制造质量的重要指标。对汽车的NVH 进行深入研究，并提出解决方案来降低NVH，可以提升整车性能和驾乘舒适性。随着消费水平不断提高，乘用车座椅逐渐转向电动化。作为整车内饰中零件数量及体积最大的零部件，汽车座椅舒适性设计在车辆开发中处于非常重要的地位。

2 乘用车电动座椅介绍

2.1 乘用车电动座椅结构说明

常见电动座椅一般为6 向电动座椅，主要由4 向电动坐盆、2 向电动靠背、头枕、发泡、面套等部件组成。2 向电动靠背运动机构相对简单，4 向电动坐盆包含电动滑轨前后滑动机构、电动调高机构，由于坐盆支撑乘客的体重，加上调节时有相对运动，容易产生异响。

影响汽车座椅异响的主要因素有接触型面、结构设计、装配精度、尺寸公差；本文通过对某乘用车电动座椅开发及量产过程中常见的异响模式进行分析，提出相应的解决方案，可为后续车型类似结构提供经验借鉴。

2.2 乘用车座椅异响原理及分类

根据产生原理的不同，异响可以分为三：

1）摩擦声：物体之间相互摩擦所产生的声音。物体材质不同，摩擦声亦有差异。

2）振动声：物体共振或者结构性振动所产生的声音。

3）敲击声：两相邻物体之间相互撞击所发出的声音，例如“咔哒”、“哒哒”、“叮叮”等不连续声音。

根据发生部位的不同，异响可分为靠背异响、滑轨异响、坐垫异响、头枕异响等。

3 电动座椅异响问题研究

3.1 座椅前后滑动异响

异响问题描述：车辆静态检查座椅前后滑动过程中，经过某个特定位置时座椅存在卡顿异响，影响乘坐体验。

异响原因分析：座椅的电动坐盆水平前后移动由水平电机驱动，通过两根软轴与两侧的电动滑轨连接。电动滑轨内部通过斜齿轮与长丝杆的啮合，驱动滑轨的上下轨进行滑动。

故障件座椅滑动产生的异响在某个特定位置产生，判断为滑轨内部问题，拆下滑轨组件进行拆解分析，拆解后看到滑轨齿轮箱内斜齿轮无异常,单独转动齿轮箱异响仍然存在。

拆解齿轮箱,丝杆上发现有异物，擦拭后仍有痕迹存在，且触摸有明显凸起，表面丝杆在母轨底侧方口处受损，受损处呈现黑色，如图1，导致单向滑动异响。

图1 受损示意图

分析电动坐盆装配过程，无类似异物进入滑轨风险。将丝杆做物理性能检测，材质合格。到滑轨供应商处检查滑轨生产过程，发现丝杆焊接工装定位块由于焊接过程电流回路的影响，定位块存在烧伤磨损，丝杆装夹后0.25mm 的塞尺可以通过，如图2，正常定位块0.02mm 的塞尺无法通过，如图3，丝杆与定位块间有较大间隙，产生晃动，丝杆容易损坏，为产生异响的主要原因。

图2 故障件示意图

图3 正常件示意图

改进措施：一是在丝杆焊接工装定位块及安装螺钉处增加绝缘块，二是在首件检查中增加对丝杆安装面进行间隙检查。

3.2 座椅前后滑动颤音异响

异响问题描述：车辆静态检查时座椅前后滑动过程中座椅发出较明显、共振颤音的异响。

异响原因分析：查看故障件发现电动坐盆马达支架上的软轴套管在软轴转动时，跟着软轴转动，套管与马达支架摩擦，产生了共振异响，如图4。测量各零件的尺寸，符合图纸要求，分析为结构设计问题。

图4 马达支架组件

流出原因分析：电动坐盆噪音检测为自动静音房检测，噪音合格放行标准为小于50db。查看追溯系统中故障件电动坐盆噪音检查记录，向前滑动噪音检测值为43db，向后滑动噪音检测值为49.5db，都在合格标准线内。但是前后滑动噪音存在较大差值，用户感知明显，不能接受。

解决措施：为了解决该异响问题，考虑设计上对软轴套管结构增加固定限位，即在电机端头增加3 个筋条，如图5，套管装配时被筋条限位，使得套管无法转动，消除转动异响。为了解决静音房噪音检测识别不出差异问题，对静音房检测程序进行修改，针对前后滑动时的噪音差增加设置最大差值不超过4db 的检测判定放行条件，如图6。当检测出的前后滑动噪音差值超过4db 时，系统判定不合格。员工将电动坐盆贴不合格标识，隔离返修，避免缺陷流出。

图5 增加筋条

图6 静音检测增加差值判断

3.3 座椅往后滑动异响

异响问题描述：前排副驾驶电动座椅向前调节到1/3 行程时异响，影响乘客感受。

异响原因分析：经过在车辆上互换验证，异响不能消除。进一步分析异响位置为左侧滑轨后端脚盖与滑轨内轨干涉，滑轨滑动过程中顶开脚盖，脚盖回弹产生异响。

座椅上标准白车身查看，定位销进孔后，查看前后四个基准面的贴合情况：1）、后端2 个基准面间隙为0 贴合；2）、前端内侧滑轨基准面间隙为0.35mm；3）、前端外侧滑轨基准面间隙为0.2mm。以上结果符合车身间隙小于0.5mm 的标准，说明座椅安装面合格。

座椅上标准白车身未拧螺栓前，目测后端滑轨孔位与车身固定孔有偏移不居中，如图7；用电枪拧紧滑轨过程，滑轨目测有扭曲变形（Y 向）。在前端拧紧、后端未拧的情况下，电检调节不异响；在前端拧紧、后端拧紧的情况下，电检调节异响。调节过程听声音，异响源从内侧滑轨后端发出，如图8。查看有干涉风险的只有滑轨脚盖，取下滑轨脚盖后，电检调节不异响。

图7 后端安装孔偏

图8 挤压位置回弹

进一步分析为坐盆侧板安装面不平，导致与滑轨安装后受应力发生扭曲，带动滑轨安装孔Y 向偏差。坐盆滑轨安装孔为14mm，检具安装孔定位销尺寸为12mm，无法有效识别安装孔偏问题。

结论:异响零件为内侧滑轨后端脚盖；1、异响方式为滑轨内滑动轴挤压脚盖过程，在滑动过后，脚盖回弹的响声；2、滑动轴挤压脚盖是因滑轨孔偏，拧紧后滑轨扭曲，导致极端情况下影响滑轨轴与脚盖的贴合间隙为0；3、侧板安装面平面度不合格，导致安装孔偏。

解决措施：对坐盆侧板模具进行检查整改，优化提升侧板滑轨安装面平面度；加大坐盆检具定位销尺寸，下线后100%上检具检测安装孔。

3.4 座椅调高卡顿异响

异响问题描述：驾驶员乘坐在座椅上，调节高度时，座椅在某个特定位置有卡顿异响，影响乘客感受。

异响原因分析：查看故障电动座椅，异响处为调高电机与齿板啮合存在间隙，电机转动时，产生滑齿卡顿现象，造成异响。目前装配未按标准工艺执行，采用气枪一次性拧紧，导致扭矩不受控（标准为10±1Nm），拆解失效件发现存在严重超标（＞20Nm）及扭矩不足（接近0Nm）两种状态；调高电机安装辅助压紧借用现有工装，如图9，但由于坐盆存在差异，辅助压紧工装需微调才能使用，调整未完成，导致样件阶段均为人力推紧装配，出现间隙不稳定且未针对间隙进行晃动测量。

图9 压紧工装

解决措施：微调压紧工装，装配调高电机时用压紧工装将电机与齿板的间隙消除，再用电枪将电机安装牢固，确保安装扭矩。

图10 异响位置

3.5 座椅路试动态异响

异响问题描述：车辆下线路试经过扭曲路时，驾驶员座椅发出金属碰撞的异响声。

异响原因分析：查看故障座椅，电动坐盆调高机构转动部位处存在间隙，晃动座椅间隙明显。拆下电动坐盆骨架做进一步分析发现电动坐盆调高四连杆机构的前提升连杆处存在间隙晃动，实测连接的台阶螺栓台阶尺寸为14.85mm，标准15.1-0.08mm，螺栓台阶偏小，造成座盆松动。

解决措施：分选库房螺栓尺寸，通知供应商对螺栓台阶处尺寸进行整改控制。

4 结束语

随着经济高质量发展，消费者对汽车品质要求进一步提高，车内座椅等内饰件与客户直接接触，产品异响问题极大影响消费者驾乘体验，座椅等内饰件厂家需重点关注解决产品异响问题，提升客户满意度。本文通过对几种电动座椅常见异响问题进行研究分析，提出解决方案，改善座椅异响问题，提高产品质量，提高用户乘坐座椅的舒适度与满意度。