CN220772227U - 工程机械设备信息显示仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程机械设备信息显示仪表，其包括：励磁模块、第一显示模块和控制器；励磁模块包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，第一输入端与ACC电源连接，第一输出端与工程机械设备的发电机连接；控制器包括信号采集端，信号采集端与第二输出端连接，控制器与第一显示模块连接，控制器用于根据信号采集端采集的信号控制第一显示模块显示发电机充电状态。本实用新型工程机械设备信息显示仪表能够避免发电机无法正常工作，并且解决无法正确指示发电机充电状态的显示问题，有利于工程机械设备正常运行以及实时和直观地监控工程机械设备的运行状态。

Description

工程机械设备信息显示仪表

技术领域

本实用新型涉及一种工程机械设备技术领域，尤其涉及一种工程机械设备信息显示仪表。

背景技术

传统的工程机械仪表只显示油位、水温、速度、转速等信息，无法对工程机械设备的运行状态进行全面监控和显示，并且通常都是定制的，通用性较差。

现有的发电机充电指示灯通常采用如附图1所示的两种发电机励磁电路中的一种，图1中的发电机励磁电路A仅依靠一个卤素灯泡作为发电机充电指示灯来指示发电机的运行状态，寿命较短，并且如果灯泡损坏，发电机便会因无法形成励磁回路而导致无法正常发电，发动机无法正常工作的同时还会造成车辆亏电，影响用户正常使用。图1中的发电机励磁电路B采用功率电阻和指示灯并联的方式，当灯泡L损坏后，仍然可以通过功率电阻R形成励磁回路，发动机可以正常运行，但是已经无法正确指示发电机的运行状态。除此之外，当有干扰信号通过发电机励磁电路时，指示灯会发生闪烁，容易造成误判。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工程机械设备信息显示仪表，能够避免发电机无法正常工作，并且解决无法正确指示发电机充电状态的显示问题，有利于工程机械设备正常运行以及实时和直观地监控工程机械设备的运行状态。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种工程机械设备信息显示仪表，其包括：励磁模块、第一显示模块和控制器；所述励磁模块包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与ACC电源连接，所述第一输出端与工程机械设备的发电机连接；所述控制器包括信号采集端，所述信号采集端与所述第二输出端连接，所述控制器与所述第一显示模块连接，所述控制器用于根据所述信号采集端采集的信号控制所述第一显示模块显示发电机充电状态。

可选地，所述励磁模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，所述第一电阻的第一端与所述ACC电源连接，所述第二电阻和所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述发电机连接，所述第三电阻的第二端与所述信号采集端连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地。

可选地，所述励磁模块还包括第一二极管，所述第一二极管的第一端接地，所述第一二极管的第二端与发电机连接，所述第一二极管用于钳位所述ACC电源关闭励磁线圈产生的反向电动势。

可选地，所述励磁模块还包括滤波电容，所述滤波电容的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述滤波电容的第二端接地，所述滤波电容用于滤除所述励磁模块中的干扰信号。

可选地，所述励磁模块还包括第二二极管，所述第二二极管的第一端接地，所述第二二极管的第二端与所述信号采集端连接，所述第二二极管用于单向隔离所述信号采集端。

可选地，所述第一显示模块包括显示灯驱动单元和至少一发光二极管，所述显示灯驱动单元的输入端与所述控制器连接，所述显示灯驱动单元的输出端与所述发光二极管的第一端连接，所述发光二极管的第二端接地。

可选地，工程机械设备信息显示仪表还包括功率输出模块和故障检测模块，所述功率输出模块的输入端与所述控制器连接，所述功率输出模块的输出端与所述故障检测模块的输入端和扬声器模块连接，所述故障检测模块的输出端与所述控制器连接，所述功率输出模块用于驱动所述扬声器模块，所述故障检测模块用于对所述功率输出模块进行检测并发出检测信息，所述控制器用于根据所述检测信息关闭或打开所述功率输出模块。

可选地，工程机械设备信息显示仪表还包括信号采集模块，所述信号采集模块的输入端分别与外部的传感器模块和开关模块连接，所述信号采集模块的输出端与所述控制器连接，所述信号采集模块用于采集所述传感器模块输出的传感器信号和所述开关模块输出的开关信号。

可选地，工程机械设备信息显示仪表还包括第二显示模块，所述第二显示模块的输入端与所述控制器连接，所述控制器用于向所述第二显示模块传输工程机械设备运行信息，所述第二显示模块被配置为接收并显示工程机械设备运行信息。

可选地，工程机械设备信息显示仪表还包括CAN收发模块，所述CAN收发模块分别与CAN总线和所述控制器连接，所述控制器通过所述CAN收发模块采集所述CAN总线上的工程机械设备运行数据。

本实用新型包括励磁模块、第一显示模块和控制器,励磁模块的第一输入端与ACC电源连接，第一输出端与工程机械设备的发电机连接；第二输出端与控制器的信号采集端连接，控制器与第一显示模块连接，ACC电源通过励磁模块向发电机充电时，控制器能够通过信号采集端采集到充电信号并控制第一显示模块显示发电机充电状态，励磁模块的设置能够避免发电机无法正常工作，并且解决无法正确指示发电机充电状态的显示问题，有利于工程机械设备正常运行以及实时和直观地监控工程机械设备的运行状态。

附图说明

图1为现有的工程机械设备信息显示仪表中的励磁模块的结构示意图。

图2为本实用新型实施例工程机械设备信息显示仪表的示意框图。

图3为本实用新型实施例工程机械设备信息显示仪表中的励磁模块的结构示意图。

图4为本实用新型实施例工程机械设备信息显示仪表中的第一显示模块的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图2至图4，本实用新型公开了一种工程机械设备信息显示仪表，其包括：励磁模块1、第一显示模块2和控制器3；励磁模块1包括第一输入端11、第一输出端12和第二输出端13，第一输入端11与ACC电源连接，第一输出端12与工程机械设备的发电机4连接；控制器3包括信号采集端31，信号采集端31与第二输出端13连接，控制器3与第一显示模块2连接，控制器3用于根据信号采集端31采集的信号控制第一显示模块2显示发电机4充电状态。

本实用新型包括励磁模块1、第一显示模块2和控制器3,励磁模块1的第一输入端11与ACC电源连接，第一输出端12与工程机械设备的发电机4连接；第二输出端13与控制器3的信号采集端31连接，控制器3与第一显示模块2连接，ACC电源通过励磁模块1向发电机4充电时，控制器3能够通过信号采集端31采集到充电信号并控制第一显示模块2显示发电机4充电状态，励磁模块1的设置能够避免发电机4无法正常工作，并且解决无法正确指示发电机4充电状态的显示问题，有利于工程机械设备正常运行以及实时和直观地监控工程机械设备的运行状态。

参阅图2和图3，励磁模块1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，第一电阻R1的第一端与ACC电源连接，第二电阻R2和第三电阻R3的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二电阻R2的第二端与发电机4连接，第三电阻R3的第二端与信号采集端31连接，第四电阻R4的第一端与第三电阻R3的第二端连接，第四电阻R4的第二端接地。上述励磁模块1与发电机4的配合能够显著提高发电机4工作的可靠性，同时降低维护成本。

具体地，在本实施例中，第二电阻R2与发电机4的D+端子或L端子连接，第一电阻R1、第二电阻R2和发电机4内部的励磁线圈形成为励磁主回路，第一电阻R1和第二电阻R2均为功率电路，有利于解决单一功率电路发热量过大的问题。控制器3对信号采集端31进行逻辑电压判断，以采集经第三电阻R3和第四电阻R4分压后的来自发电机4的D+端子或L端子的充电指示信号，兼容性好，信号采集可靠。

参阅图2和图3，励磁模块1还包括第一二极管D1，第一二极管D1的第一端接地，第一二极管D1的第二端与发电机4连接，第一二极管D1用于钳位ACC电源关闭励磁线圈产生的反向电动势，有利于避免干扰信号串入后极电路。

参阅图2和图3，励磁模块1还包括滤波电容C1，滤波电容C1的第一端与第一电阻R1的第一端连接，滤波电容C1的第二端接地，滤波电容C1用于滤除励磁模块1中的干扰信号，有利于避免有干扰信号通过励磁模块1的回路，造成充电指示信号误触发。

参阅图2和图3，励磁模块1还包括第二二极管D2，第二二极管D2的第一端接地，第二二极管D2的第二端与信号采集端31连接，第二二极管D2用于单向隔离信号采集端31，有利于避免干扰信号串入励磁模块1的回路。

具体地，在本实施例中，控制器3包括多个信号采集端31，一部分信号采集端31可以配置为采集模拟信号，其采集到的电压值是第三电阻R3和第四电阻R4的分压加上第二二极管D2的压降(约0.7V)；而另一部分信号采集端31则可以配置为采集低电平输入的开关信号，其采集到的电压约为0.7V，有利于充分利用输入信号采集端，兼容性好，同时能够防止大电压输入，有效地避免硬件损坏，但不限于此，信号采集端31还可以采集其他的电阻信号、电压信号和电流信号。

参阅图2至图4，第一显示模块2包括显示灯驱动单元21和至少一发光二极管D3，显示灯驱动单元21的输入端与控制器3连接，显示灯驱动单元21的输出端与发光二极管D3的第一端连接，发光二极管D3的第二端接地。显示灯驱动单元21在控制器3的控制下驱动状态指示灯，有利于显著提高状态指示灯寿命。

具体地，在本实施例中，第一显示模块2包括多个作为状态指示灯的发光二极管D3，但不限于此，在一些实施例中，还可以利用其他发光元器件作为状态指示灯。当ACC电源向发电机4充电时，控制器3根据信号采集端31采集到的发电机4充电状态信号通过串行通讯控制显示灯驱动单元21驱动对应的发光二极管D3显示和熄灭以正确指示发电机4的充电状态。控制器3通过信号采集端31采集到开关信号时也会驱动显示灯驱动单元21点亮对应的状态指示灯。

具体地，在本实施例中，显示灯驱动单元21为串行输入并行输出的LED驱动芯片，但不限于此，LED驱动芯片通过4个GPIO端与多个状态指示灯连接，并可以通过芯片级联技术驱动对应的状态指示灯工作，成本优势明显，高效可靠。

参阅图2，工程机械设备信息显示仪表还包括功率输出模块5和故障检测模块6，功率输出模块5的输入端与控制器3连接，功率输出模块5的输出端与故障检测模块6的输入端和扬声器模块(图未示)连接，故障检测模块6的输出端与控制器3连接，功率输出模块5用于驱动扬声器模块，故障检测模块6用于对功率输出模块5进行检测并发出检测信息，控制器3用于根据检测信息关闭或打开功率输出模块5，有利于功率器件长期稳定工作。

具体地，在本实施例中，扬声器模块包括蜂鸣器，但不限于此，功率输出模块5包括与扬声器模块连接的高边输出端和低边输出端，功率输出模块5在控制器3的控制下驱动蜂鸣器，若故障检测模块6检测到功率输出模块5短路，控制器3便会自动关闭功率输出模块5，但不限于此。

参阅图2，工程机械设备信息显示仪表还包括信号采集模块7，信号采集模块7的输入端分别与外部的传感器模块(图未示)和开关模块(图未示)连接，信号采集模块7的输出端与控制器3连接，信号采集模块7用于采集传感器模块输出的传感器信号和开关模块输出的开关信号。

具体地，在本实施例中，信号采集模块7包括开关信号采集单元71、转速信号采集单元72和液位、温度信号采集单元73，传感器模块包括转速传感器、液位传感器和温度传感器，转速信号采集单元72与转速传感器连接以采集方波或正弦波转速信号，液位、温度信号采集单元73分别与液位传感器和温度传感器连接，但不限于此。

具体地，在本实施例中，开关信号采集单元71可配置为采集高电平信号或采集低电平信号以灵活采集外部的开关模块输入的开关信号，通用性良好。举例而言，远光灯被打开后，开关模块对应的信号输入端口向开关信号采集单元71输入高电平信号，控制器3通过开关信号采集单元71采集到高电平信号后驱动显示灯驱动单元21点亮远光灯的符号片，但不限于此。

参阅图2，工程机械设备信息显示仪表还包括第二显示模块8，第二显示模块8的输入端与控制器3连接，控制器3用于向第二显示模块8传输工程机械设备运行信息，第二显示模块8被配置为接收并显示工程机械设备运行信息。

具体地，在本实施例中，第二显示模块8为高分辨率的点阵LCD显示屏，但不限于此，第二显示模块8在控制器3的控制下显示尿素液位、尿素浓度、发动机和SCR系统故障代码等工程机械设备运行信息，但不限于此，

具体地，在本实施例中，工程机械设备信息显示仪表还包括第三显示模块，第三显示模块包括步进电机9、油位表头和压力表头，控制器3根据设备运行信息驱动第三显示模块中的步进电机9以通过油位表头和压力表头显示油位和压力。

参阅图2，工程机械设备信息显示仪表还包括CAN收发模块101，CAN收发模块101分别与CAN总线和控制器3连接，控制器3通过CAN收发模块101采集CAN总线上的工程机械设备运行数据，上述CAN收发模块101使得控制器3具有多种采集设备运行状态信号的方式，有利于同一套工程机械设备信息显示仪表通过软件设计兼容适配不同应用领域的工程机械设备，兼容性好。

具体地，在本实施例中，CAN收发模块101通过第一滤波保护单元1011与CAN总线(图未示)连接，但不限于此，控制器3通过CAN收发模块101采集CAN总线上的用于商用车和非道路车辆的J1939协议报文和用于船舶的NMEA 2000数字信号，可以获得发动机转速、水温、水位、油压、油位、尿素液位、尿素浓度和故障代码等工程机械运行数据，通过软件滤波和运算处理，计算出稳定、准确的设备运行数据，并将设备运行信息实时地通过第一显示模块2的状态指示灯、第二显示模块8的点阵LCD显示屏以及第三显示模块的表头显示。

可以理解的是，工程机械设备信息显示仪表可以利用CAN收发模块101通过CAN总线采集转速信号，也可以选择了利用转速信号采集单元72通过转速传感器采集转速信号，但仅选择其中一种转速信号采集方式。同理，其他工程机械设备运行状态的信号的采集也是通过这样的模式进行设置，兼容性好。

具体地，在本实施例中，CAN收发模块101遵循ISO 14229协议，通过CAN总线和CAN收发模块101能够升级工程机械设备信息显示仪表的程序。

参阅图2，在本实施例中，工程机械设备信息显示仪表还包括电源模块102，电源模块包括12V/24V供电单元1021、第二滤波保护单元1022以及DC-DC降压单元1023，12V/24V供电单元1021的输出端和第二滤波保护单元1022的输入端连接，第二滤波保护单元1022的输出端与DC-DC降压单元1023的输入端连接，DC-DC降压单元1023的输出端分别与第二显示模块8、控制器3和CAN收发模块101连接，有利于为工程机械设备信息显示仪表的工作提供稳定合适的电压。

参阅图2，在本实施例中，工程机械设备信息显示仪表还包括存储器103(EEPROM)，存储器103用于存储硬件和软件的版本信息，发动机运行小时数，故障信息等。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，包括：

励磁模块、第一显示模块和控制器；

所述励磁模块包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与ACC电源连接，所述第一输出端与工程机械设备的发电机连接；

所述控制器包括信号采集端，所述信号采集端与所述第二输出端连接，所述控制器与所述第一显示模块连接，所述控制器用于根据所述信号采集端采集的信号控制所述第一显示模块显示发电机充电状态。

2.根据权利要求1所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，所述励磁模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，所述第一电阻的第一端与所述ACC电源连接，所述第二电阻和所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述发电机连接，所述第三电阻的第二端与所述信号采集端连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，所述励磁模块还包括第一二极管，所述第一二极管的第一端接地，所述第一二极管的第二端与发电机连接，所述第一二极管用于钳位所述ACC电源关闭励磁线圈产生的反向电动势。

4.根据权利要求2所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，所述励磁模块还包括滤波电容，所述滤波电容的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述滤波电容的第二端接地，所述滤波电容用于滤除所述励磁模块中的干扰信号。

5.根据权利要求2所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，所述励磁模块还包括第二二极管，所述第二二极管的第一端接地，所述第二二极管的第二端与所述信号采集端连接，所述第二二极管用于单向隔离所述信号采集端。

6.根据权利要求1所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，所述第一显示模块包括显示灯驱动单元和至少一发光二极管，所述显示灯驱动单元的输入端与所述控制器连接，所述显示灯驱动单元的输出端与所述发光二极管的第一端连接，所述发光二极管的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，还包括功率输出模块和故障检测模块，所述功率输出模块的输入端与所述控制器连接，所述功率输出模块的输出端与所述故障检测模块的输入端和扬声器模块连接，所述故障检测模块的输出端与所述控制器连接，所述功率输出模块用于驱动所述扬声器模块，所述故障检测模块用于对所述功率输出模块进行检测并发出检测信息，所述控制器用于根据所述检测信息关闭或打开所述功率输出模块。

8.根据权利要求1所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，还包括信号采集模块，所述信号采集模块的输入端分别与外部的传感器模块和开关模块连接，所述信号采集模块的输出端与所述控制器连接，所述信号采集模块用于采集所述传感器模块输出的传感器信号和所述开关模块输出的开关信号。

9.根据权利要求1所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，还包括第二显示模块，所述第二显示模块的输入端与所述控制器连接，所述控制器用于向所述第二显示模块传输工程机械设备运行信息，所述第二显示模块被配置为接收并显示工程机械设备运行信息。

10.根据权利要求1所述的工程机械设备信息显示仪表，其特征在于，还包括CAN收发模块，所述CAN收发模块分别与CAN总线和所述控制器连接，所述控制器通过所述CAN收发模块采集所述CAN总线上的工程机械设备运行数据。