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摘要：裝載機全自動箱已自帶FNR功能，非全自動電控箱的FNR功能通過FNR控制器實現。介紹一種通過繼電器硬件電路實現半自動電控箱的FNR功能，為輪式裝載機配置半自動電控箱，實現fnr功能提供一些參考。

關鍵詞：裝載機；半自動電控箱；FNR功能

隨著裝載機技術的不斷進步，人們的觀念不斷轉變，裝載機操作者越來越關注操作舒適程度和勞動強度。因此，裝載機FNR（前進擋、空擋、后退擋）功能應運而生，旨在降低操作者的勞動強度，給操作者提供一種結構簡單的變速操作方式。目前，FNR功能已經在裝載機上得到應用并推廣。半自動電控箱實現方式是增加FNR控制器，成本較高，在裝載機日益降價的背景下，很難大規模推廣。因此迫切需要降低設計成本，研發出經濟實惠的設計方案。

1FNR功能概要

FNR功能是指當變速操縱手柄處于空擋時，激活換向功能使能開關后，通過右手操作換向（FNR）開關，控制整機前進、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、換擋及對工作裝置的操作，可以提高整機作業效率和安全性，降低操作者疲勞度。目前FNR控制器實現方式如圖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，換向功能使能開關信號、換向開關信號。根據其電控特性，FNR控制器判斷變速操縱手柄是否處于空擋，當變速操作手柄處于空擋時，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，擋位信號還是由變速箱控制器（TCU）控制，根據車速自動升降擋，從而實現變速操縱手柄當前期望擋位。當變速操縱手柄不處于空擋時，FNR控制器退出FNR功能，以當前變速操縱方向行駛，即左手優先原則。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、繼電器硬件電路、FNR開關和變速控制器組成。FNR使能信號、FNR開關信號及變速操縱手柄的方向信號輸入繼電器硬件電路，由繼電器硬件電路輸出FNR方向信號給變速控制器。變速控制器根據FNR繼電器硬件電路的方向信號和變速操縱手柄的擋位信號，進行變速控制。當變速操縱手柄不處于空擋時，FNR硬件電路退出FNR功能控制，以當前變速操縱手柄方向行駛，亦可實現左手優先原則。硬件電路設計的難點在于解決變速操縱手柄中方向擋位及變速擋位的時序問題，保證這兩個信號組不出現信號中斷問題，避免變速控制器接收到非法的擋位邏輯信號，將變速箱強制回空擋。換向繼電器控制系統只控制方向信號，不控制擋位信號，擋位信號由變速操縱手柄直接輸入給變速控制器，當變速操縱手柄處于空擋時，將換向功能開關閉合，前進擋繼電器、空擋繼電器和倒退繼電器線圈得電，FNR開關的方向信號通過繼電器控制系統輸入給變速控制器，變速控制器控制整機的前進、空擋、后退；當FNR使能開關斷開或變速操縱手柄不處于空擋時，前進擋、空擋、倒退擋繼電器未得電，變速操縱手柄的方向信號通過換向硬件模塊輸入給變速控制器，變速控制器控制整機前進、空擋、后退及擋位。FNR功能硬件功能模塊原理見圖3。

4FNR功能硬件電路設計

FNR功能硬件電路由空擋、倒退擋、前進擋繼電器及換向功能使能開關、換向開關組成，采集變速操縱手柄方向信號，具體電路如圖4所示。控制原理如下：（1）當變速操縱手柄與換向開關同時處于空擋時，可以啟用變速換向功能。（2）按下換向功能使能開關，FNR功能激活。（3）使用換向開關控制裝載機的前進、空擋和后退擋。（4）繼電器控制系統由繼電器組成，用于將變速操縱手柄信號或FNR開關信號輸入給變速控制器。變速控制器控制裝載機前進、空擋和后退。（5）當變速操縱手柄處于非空擋時，換向功能失效，變速操縱系統由變速操縱手柄直接控制，從而實現FNR及左手優先控制功能。換向繼電器控制系統只控制方向信號，不控制擋位信號。擋位信號由變速操縱手柄直接輸入給變速控制器，當變速操縱手柄處于空擋時，將換向功能開關閉合，前進擋繼電器、空擋繼電器和倒擋繼電器線圈得電。換向開關的方向信號通過繼電器控制系統輸入給變速控制器，變速控制器控制整機的前進、空擋和后退；當換向功能使能開關斷開或變速操縱手柄不處于空擋時，前進擋、空擋、倒退擋繼電器未得電，變速操縱手柄的方向信號通過換向硬件模塊輸入給變速控制器，變速控制器控制整機前進、空擋、后退及擋位。

5結束語

通過換向功能使能開關、換向開關及繼電器實現變速箱換向控制，以及“左手優先控制”，解決了繼電器響應時間差帶來的換向滯后風險，以最低成本實現變速換向功能控制，可以代替現有FNR控制器系統。

作者：邵暉 單位：廣西柳工機械股份有限公司