半自動(dòng)電控箱裝載機(jī)FNR功能的應(yīng)用

時(shí)間:2022-05-22 09:17:12

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半自動(dòng)電控箱裝載機(jī)FNR功能的應(yīng)用

摘要:裝載機(jī)全自動(dòng)箱已自帶FNR功能,非全自動(dòng)電控箱的FNR功能通過(guò)FNR控制器實(shí)現(xiàn)。介紹一種通過(guò)繼電器硬件電路實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)電控箱的FNR功能,為輪式裝載機(jī)配置半自動(dòng)電控箱,實(shí)現(xiàn)fnr功能提供一些參考。

關(guān)鍵詞:裝載機(jī);半自動(dòng)電控箱;FNR功能

隨著裝載機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們的觀念不斷轉(zhuǎn)變,裝載機(jī)操作者越來(lái)越關(guān)注操作舒適程度和勞動(dòng)強(qiáng)度。因此,裝載機(jī)FNR(前進(jìn)擋、空擋、后退擋)功能應(yīng)運(yùn)而生,旨在降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,給操作者提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的變速操作方式。目前,F(xiàn)NR功能已經(jīng)在裝載機(jī)上得到應(yīng)用并推廣。半自動(dòng)電控箱實(shí)現(xiàn)方式是增加FNR控制器,成本較高,在裝載機(jī)日益降價(jià)的背景下,很難大規(guī)模推廣。因此迫切需要降低設(shè)計(jì)成本,研發(fā)出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的設(shè)計(jì)方案。

1FNR功能概要

FNR功能是指當(dāng)變速操縱手柄處于空擋時(shí),激活換向功能使能開關(guān)后,通過(guò)右手操作換向(FNR)開關(guān),控制整機(jī)前進(jìn)、空擋和后退。這樣操作者左手不用脫離方向盤,只用右手即可完成換向、換擋及對(duì)工作裝置的操作,可以提高整機(jī)作業(yè)效率和安全性,降低操作者疲勞度。目前FNR控制器實(shí)現(xiàn)方式如圖1所示。

2FNR控制器邏輯分析

FNR裝置主要包括變速箱、控制變速箱的變速控制器、FNR控制器、變速操作手柄、FNR操作手柄。FRN控制器采集變速操縱手柄方向、擋位信號(hào),換向功能使能開關(guān)信號(hào)、換向開關(guān)信號(hào)。根據(jù)其電控特性,F(xiàn)NR控制器判斷變速操縱手柄是否處于空擋,當(dāng)變速操作手柄處于空擋時(shí),激活FNR使能鍵,啟用FNR功能。FNR控制器向變速控制器輸出FNR方向擋位的信號(hào),擋位信號(hào)還是由變速箱控制器(TCU)控制,根據(jù)車速自動(dòng)升降擋,從而實(shí)現(xiàn)變速操縱手柄當(dāng)前期望擋位。當(dāng)變速操縱手柄不處于空擋時(shí),F(xiàn)NR控制器退出FNR功能,以當(dāng)前變速操縱方向行駛,即左手優(yōu)先原則。FNR控制器控制邏輯見圖2。

3FNR功能硬件電路邏輯分析

FNR硬件電路由變速操縱手柄、FNR使能開關(guān)、繼電器硬件電路、FNR開關(guān)和變速控制器組成。FNR使能信號(hào)、FNR開關(guān)信號(hào)及變速操縱手柄的方向信號(hào)輸入繼電器硬件電路,由繼電器硬件電路輸出FNR方向信號(hào)給變速控制器。變速控制器根據(jù)FNR繼電器硬件電路的方向信號(hào)和變速操縱手柄的擋位信號(hào),進(jìn)行變速控制。當(dāng)變速操縱手柄不處于空擋時(shí),F(xiàn)NR硬件電路退出FNR功能控制,以當(dāng)前變速操縱手柄方向行駛,亦可實(shí)現(xiàn)左手優(yōu)先原則。硬件電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于解決變速操縱手柄中方向擋位及變速擋位的時(shí)序問(wèn)題,保證這兩個(gè)信號(hào)組不出現(xiàn)信號(hào)中斷問(wèn)題,避免變速控制器接收到非法的擋位邏輯信號(hào),將變速箱強(qiáng)制回空擋。換向繼電器控制系統(tǒng)只控制方向信號(hào),不控制擋位信號(hào),擋位信號(hào)由變速操縱手柄直接輸入給變速控制器,當(dāng)變速操縱手柄處于空擋時(shí),將換向功能開關(guān)閉合,前進(jìn)擋繼電器、空擋繼電器和倒退繼電器線圈得電,F(xiàn)NR開關(guān)的方向信號(hào)通過(guò)繼電器控制系統(tǒng)輸入給變速控制器,變速控制器控制整機(jī)的前進(jìn)、空擋、后退;當(dāng)FNR使能開關(guān)斷開或變速操縱手柄不處于空擋時(shí),前進(jìn)擋、空擋、倒退擋繼電器未得電,變速操縱手柄的方向信號(hào)通過(guò)換向硬件模塊輸入給變速控制器,變速控制器控制整機(jī)前進(jìn)、空擋、后退及擋位。FNR功能硬件功能模塊原理見圖3。

4FNR功能硬件電路設(shè)計(jì)

FNR功能硬件電路由空擋、倒退擋、前進(jìn)擋繼電器及換向功能使能開關(guān)、換向開關(guān)組成,采集變速操縱手柄方向信號(hào),具體電路如圖4所示??刂圃砣缦拢海?)當(dāng)變速操縱手柄與換向開關(guān)同時(shí)處于空擋時(shí),可以啟用變速換向功能。(2)按下?lián)Q向功能使能開關(guān),F(xiàn)NR功能激活。(3)使用換向開關(guān)控制裝載機(jī)的前進(jìn)、空擋和后退擋。(4)繼電器控制系統(tǒng)由繼電器組成,用于將變速操縱手柄信號(hào)或FNR開關(guān)信號(hào)輸入給變速控制器。變速控制器控制裝載機(jī)前進(jìn)、空擋和后退。(5)當(dāng)變速操縱手柄處于非空擋時(shí),換向功能失效,變速操縱系統(tǒng)由變速操縱手柄直接控制,從而實(shí)現(xiàn)FNR及左手優(yōu)先控制功能。換向繼電器控制系統(tǒng)只控制方向信號(hào),不控制擋位信號(hào)。擋位信號(hào)由變速操縱手柄直接輸入給變速控制器,當(dāng)變速操縱手柄處于空擋時(shí),將換向功能開關(guān)閉合,前進(jìn)擋繼電器、空擋繼電器和倒擋繼電器線圈得電。換向開關(guān)的方向信號(hào)通過(guò)繼電器控制系統(tǒng)輸入給變速控制器,變速控制器控制整機(jī)的前進(jìn)、空擋和后退;當(dāng)換向功能使能開關(guān)斷開或變速操縱手柄不處于空擋時(shí),前進(jìn)擋、空擋、倒退擋繼電器未得電,變速操縱手柄的方向信號(hào)通過(guò)換向硬件模塊輸入給變速控制器,變速控制器控制整機(jī)前進(jìn)、空擋、后退及擋位。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)換向功能使能開關(guān)、換向開關(guān)及繼電器實(shí)現(xiàn)變速箱換向控制,以及“左手優(yōu)先控制”,解決了繼電器響應(yīng)時(shí)間差帶來(lái)的換向滯后風(fēng)險(xiǎn),以最低成本實(shí)現(xiàn)變速換向功能控制,可以代替現(xiàn)有FNR控制器系統(tǒng)。

作者:邵暉 單位:廣西柳工機(jī)械股份有限公司