随着我国装载机质量的普遍提高,目前已有很多型号产品打入欧盟、北美等地区市场。装载机自身质量大,其行驶过程中惯性较大,若装载机转向时转向系统出现故障,后果将不堪设想。故上述地区要求装载机配备2套转向系统,即常规转向系统和应急转向系统,并增设手动开启和自动开启应急转向功能。当发动机熄火或常规转向系统发生故障失效时,可手动或自动切换到应急转向系统,以保证装载机转向系统安全、可靠。本文主要介绍装载机应急转向控制系统组成和控制模式。
1.系统组成
装载机应急转向控制系统由应急转向控制器1、发动机控制器(ECU) 2、发动机机油压力开关3、检测阀4、车速传感器5、手动应急转向开关6、保险(7、8)、电动转向泵9、应急转向继电器10、蓄电池11、应急转向指示灯12等部件组成,如图1所示。其中蓄电池11为该系统动力源,电动转向泵9为执行机构,应急转向控制器1为核心控制单元。
2.控制模式
装载机应急转向控制系统具备紧急状态下手动开启和自动开启功能,即具有手动控制模式和自动控制模式。
手动控制模式装载机转向系统突发紧急情况时,操作者可通过打开应急转向开关,启动应急转向功能。手动控制模式优先于自动控制模式。
自动控制模式装载机转向系统突发紧急情况时,应急转向控制器自行判断应急转向功能开启条件,满足条件后,应急转向控制器自动启动应急转向功能。该模式在操作者不知情的突发状况下,可有效保障其人身安全。
应急转向控制器自动开启应急转向功能,需要满足下列2种条件中的1种条件:一是发动机熄火,且装载机行驶速度大于8km/h;二是发动机启动,装载机行驶速度大于8km/h,检测阀4入口与出口之间的压差小于0.5MPa,且持续时间超过0.5s。自动控制模式流程如图2所示。
应急转向控制器通过传感器采集发动机机油压力、装载机行驶速度、转}句泵(进、出口)压差等信号。当应急转向控制器通过这些信号判断出上述2种条件之一时,应急转向控制器立即自动驱动电动转向泵工作,以启动应急转向功能。同时,应急转向控制器通过线束将报警信号发送到仪表盘,通过仪表盘进行声光报警,以提示驾驶者采取紧急措施。
3.存在问题及解决方法
该装载机应急转向控制系统完成开发后经过样机测试,其功能完全满足设计要求,达到了北美及欧盟安全标准要求。但是该系统也存在蓄电池供电能力不足以及电动转向泵不能长时间工作问题。为满足装载机转向阀流量人的需要,电动转向泵功率也需较大,由此造成蓄电池输出电流也较大,导致蓄电池无法维持长时间工作。另外电动转向泵工作时间过长会产生高温,造成其损坏。因此该系统在满足标准要求的前提下,将其每次应急转向控制的持续时间设定为5min,且2次应急转向控制的时间间隔设定为15min。这样既可保证装载机工作安全、可靠,又可保证应急转向控制系统持续发挥作用。相信随着国内安全意识的提高和该系统的完善,该系统将会得到广泛应用。