基于汽车座椅软硬度调节的舒适性系统研究
机械工程资助企业:
麦格纳汽车技术(上海)有限公司
企业导师: 左家乐

指导教师: 楼铭

项目成员: EUNKYU SHIN、周超然、施林森

项目概述
随着汽车座舱智能化需求的增长,消费者对座椅舒适性的要求已从基础功能转向动态化、个性化的高阶需求。当前市场主流座椅的软硬度调节技术存在结构冗余、响应延迟、分区控制能力弱等问题,难以满足多样化驾驶场景的需求。本项目以提升座椅软硬度调节的灵活性为目标,提出了一种基于多板簧结构的智能调节方案,通过模块化的板簧组件和伺服电机驱动系统,搭配智能调节控制算法,实现汽车座椅支撑刚度的分区动态调节,从而适应不同体型用户和驾驶工况的舒适性需求。项目团队通过结构创新与仿真优化,突破了传统气囊或复杂机械结构的局限,将调节功能与轻量化设计结合,为智能座舱的技术升级提供了新思路。
项目目标
项目的主要目标是在结构复杂度和制造成本可控的前提下,设计一套可实现局部支撑力动态调节的汽车座椅软硬度调节机构。
(1)基于具备更优线性响应特性和更小结构厚度的板簧,设计出一种可分区调节刚度的多板簧支撑机构。
(2)通过有限元仿真软件Abaqus优化单板簧的结构参数,计算多电机协同驱动系统中各个电机的推力-位移曲线。
(3)针对多种驾驶模式和用户重量,结合仿真计算结果,设计出一套可满足个性化需求的汽车座椅支撑刚度分区调节算法。
项目成果
本项目的成果是设计出了一种基于多板簧结构的汽车座椅软硬度动态调节机构,利用有限元仿真方法优化了板簧的厚度和初始弯曲角度等设计参数,并结合多种驾驶模式和用户重量,计算出了多电机协同驱动系统中不同调节指令下各个电机所需的推力-位移曲线,从而设计出一套汽车座椅支撑刚度分区调节算法。最后通过实物测试实验,验证了其在实际运用中的可行性。