一种装载机仪表控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及装载机技术领域，提供一种装载机仪表控制系统，包括装载机仪表和供电电源，装载机仪表的电路板上设有控制器和发动机故障检测电路，供电电源的正极端通过供电线路与电路板连接，电路板上设有主载波信号调制解调器；供电线路上设有若干个连接用电负载的分支线路，用电负载上设有分支载波信号调制解调器，分支载波信号调制解调器内设有继电器，用电负载的负极端接地；发动机故障检测电路与发动机连接；通过装载机仪表实现对各个用电负载的供电和开关控制，用一条供电线路可实现供电和控制信号的传输，简化了装载机的配置，且工作稳定，使用寿命长；负载控制开关与装载机仪表连接，而不直接与各个用电负载连接，进一步的简化了线路布局。
【专利说明】
一种装载机仪表控制系统
技术领域
[0001 ]本发明属于装载机技术领域，尤其涉及一种装载机仪表控制系统。
【背景技术】
[0002]仪表盘用于安装仪表及有关装置的刚性平板或结构件，其按型式分有屏式仪表盘、框架式仪表盘、通道式仪表盘、柜式仪表盘，其中，屏式仪表盘为最常见的型式。
[0003]在执行装载作业的装载机上，仪表盘也是必备的结构件，目前的装载机上配置的仪表盘结构简单，其使用传统的机械式仪表进行指针显示，其显示的准确度、灵敏度以及美观度较差，同时，装载机配置的与仪表盘有关的各类负载的供电线路、信号线路以及与与发动机有关的CAN总线等，其布局混乱，走线复杂无规律，容易导致接线错误或者线路烧坏，导致短路的现象，影响整个装载机的工作，给用户带来人力和物力的成本损失。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种结构简单、工作状态稳定的装载机仪表控制系统。
[0005]本发明是这样实现的，一种装载机仪表控制系统，所述装载机仪表控制系统包括装载机仪表和供电电源，所述装载机仪表包括电路板和将所述电路板保护在其中的壳体组件，所述电路板上设有控制器和发动机故障检测电路，所述供电电源的正极端通过供电线路与所述电路板连接，所述供电电源的负极接地，所述电路板上设有用于将所述控制器发送的信号调制到所述供电线路上或将从所述供电线路上接收到的载波信号解调至所述控制器的主载波信号调制解调器；
[0006]所述供电线路上设有若干个分支线路，若干个所述分支线路的末端分别连接有用电负载，所述用电负载上设有用于接收并解调所述主载波信号调制解调器通过所述供电线路发送的载波信号或将负载信号调制到所述分支线路上的分支载波信号调制解调器，所述分支载波信号调制解调器与所述主载波信号调制解调器通过所述分支线路和供电线路通讯连接，所述分支载波信号调制解调器内设有用于控制所述用电负载通电状态的继电器，所述用电负载的负极端接地；
[0007]所述发动机故障检测电路通过CAN总线与发动机通讯连接；
[0008]所述装载机仪表控制系统还包括用于控制所述用电负载的上电状态的负载控制开关，所述负载控制开关与所述装载机仪表连接。
[0009]作为一种改进的方案，所述用电负载包括气压栗、液压栗、雾灯、左转向灯、右转向灯、后灯、近大灯、远大灯、刹车控制器、空滤、电瓶、油量传感器和油压传感器。
[0010]作为一种改进的方案，所述分支载波信号调制解调器包括控制模块、第一调制模块、第一解调模块和所述继电器；
[0011 ]所述第一解调模块与分支线路连接，用于将所述分支线路上传送到载波信号进行解调，生成供电信号和控制信号，并将所述供电信号通过所述继电器传递给所述用电负载，同时将所述控制信号传送至所述控制模块；
[0012]所述第一调制模块与所述分支线路连接，用于将控制模块发送的负载信号调制到所述分支线路上，与所述分支线路的供电信号形成载波信号；
[0013]所述控制模块分别与所述第一调制模块、第一解调模块和继电器连接，用于根据所述第一解调模块生成的控制信号，控制继电器的上电、断电状态，同时将自身生成的负载信号发送给所述第一调制模块。
[0014]作为一种改进的方案，所述分支载波信号调制解调器还包括信号检测模块，所述信号检测模块用于对负载的工作状态参数进行检测，并将检测结果发送给所述控制模块，所述控制模块执行后续上报动作。
[0015]作为一种改进的方案，所述负载信号包括模拟信号和数字信号。
[0016]作为一种改进的方案，所述主载波信号调制解调器包括第二调制模块和第二解调模块，其中:
[0017]所述第二解调模块和第二调制模块均与所述供电线路连接；
[0018]所述第二解调模块，用于对所述供电线路上的载波信号进行解调，生成供电信号和控制信号，所述第二解调模块的输出端包括供电信号输出线和控制信号输出线，所述供电信号输出线与所述电路板上的供电驱动电路连接，所述控制信号输出线与所述控制器连接；
[0019]所述第二调制模块与控制器连接，用于将所述控制器发送的信号调制到所述供电线路上。
[0020]作为一种改进的方案，所述负载控制开关包括设置在装载机驾驶室内的若干个按键开关，所述若干个按键开关与所述装载机仪表的电路板线路连接。
[0021]作为一种改进的方案，所述负载控制开关包括触摸操作开关，所述触摸操作开关设置在所述装载机的触摸显示屏或者装载机仪表的壳体组件上，所述触摸操作开关与所述装载机仪表的电路板线路连接。
[0022]作为一种改进的方案，所述电路板上还设有通讯模块，所述通讯模块与设置在用户终端运行的应用软件的通讯接口进行数据交互，所述数据交互包括检测指令的发送和自检数据的接收动作。
[0023]作为一种改进的方案，所述负载控制开关包括设置在用户终端上的触摸按键，所述触摸按键与所述装载机仪表的电路板通讯连接。
[0024]在本发明实施例中，装载机仪表控制系统包括装载机仪表和供电电源，装载机仪表的电路板上设有控制器和发动机故障检测电路，供电电源的正极端通过供电线路与电路板连接，电路板上设有主载波信号调制解调器;供电线路上设有若干个连接用电负载的分支线路，用电负载上设有分支载波信号调制解调器，分支载波信号调制解调器内设有继电器，用电负载的负极端接地;发动机故障检测电路通过CAN总线与发动机通讯连接;从而通过装载机仪表对各个用电负载的供电以及开关控制，结构简单，用一条供电线路即可同时实现供电和控制信号的传输，大大简化了装载机配置的与仪表盘有关的各类负载线路，而且工作稳定，使用寿命长；
[0025]其中，负载控制开关与装载机仪表连接，而不直接与各个用电负载连接，进一步的简化了线路布局。
[0026]在本发明实施例中，分支载波信号调制解调器还包括信号检测模块，信号检测模块用于对用电负载的工作状态参数进行检测，并将检测结果发送给所述控制模块，该控制模块执行后续上报动作，从而实现对用电负载的自检，当用电负载出现故障时，则自动给装载机仪表进行故障报告，提升了用户对装载机用电负载的监控，及时维护，减少损失。
[0027]在本发明实施例中，电路板上还设有通讯模块，所述通讯模块与设置在用户终端运行的应用软件的通讯接口进行数据交互，所述数据交互包括检测指令的发送和自检数据的接收动作，从而实现在用户的终端上即可对装载机的各个用电负载进行操作和监控，人性化较强。
【附图说明】
[0028]图1是本发明提供的装载机仪表控制系统的结构示意图；
[0029]图2是本发明提供的分支载波信号调制解调器的结构示意图；
[0030]图3是本发明提供的主载波信号调制解调器的结构示意图；
[0031 ]图4是本发明提供的壳体组件的整体结构示意图；
[0032]图5是本发明提供的底座壳体的结构示意图；
[0033]图6是本发明提供的显示面板的正面结构示意图；
[0034]图7是本发明提供的显示面板的反面结构示意图；
[0035]图8是本发明提供的压持壳体的正面结构示意图；
[0036]图9是本发明提供的压持壳体的反面结构示意图；
[0037]图10是本发明提供的罩体的结构示意图；
[0038]其中，1-装载机仪表，2-供电电源，3-电路板，4-控制器，5-发动机故障检测电路，6-供电线路，7-主载波信号调制解调器，8-分支线路，9-用电负载，10-分支载波信号调制解调器，11-继电器，12-041总线，13-发动机，14-负载控制开关，15-控制模块，16-第一调制模块，17-第一解调模块，18-信号检测模块，19-第二调制模块，20-第二解调模块，21-通讯模块，22-底座壳体，23-显示面板，24-压持壳体，25-罩体，26-穿线孔，27-透视区域，28-表盘区域，29-按键槽口，30-安装柱，31-加强筋，32-支撑凸起部，33-凸缘，34-开口，35-按键通槽，36-螺丝孔，37-安装凹槽，38-凸棱。
【具体实施方式】
[0039]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0040]图1示出了本发明提供的装载机仪表控制系统的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。
[0041]装载机仪表控制系统包括装载机仪表I和供电电源2，装载机仪表I包括电路板3和将电路板3保护在其中的壳体组件，电路板3上设有控制器4和发动机故障检测电路5，供电电源2的正极端通过供电线路6与电路板3连接，供电电源2的负极接地，电路板3上设有用于将控制器4发送的信号调制到供电线路6上或将从供电线路6上接收到的载波信号解调至控制器4的主载波信号调制解调器7;
[0042]供电线路6上设有若干个分支线路8，若干个分支线路8的末端分别连接有用电负载9，用电负载9上设有用于接收并解调主载波信号调制解调器7通过供电线路6发送的载波信号或将负载信号调制到分支线路8上的分支载波信号调制解调器10，分支载波信号调制解调器10与主载波信号调制解调器7通过分支线路8和供电线路6通讯连接，分支载波信号调制解调器10内设有用于控制用电负载9通电状态的继电器11，用电负载9的负极端接地；
[0043]发动机故障检测电路5通过CAN总线12与发动机13通讯连接，用于对发动机13的相关参数进行获取，其中，该发动机13的相关参数即为现有的参数，例如机油温度、机油压力、喷油角度以及氧含量等，在此不再赘述；
[0044]装载机仪表控制系统还包括用于控制用电负载9的上电状态的负载控制开关14，负载控制开关14与装载机仪表I连接。
[0045]其中，用电负载9包括但不限于气压栗、液压栗、雾灯、左转向灯、右转向灯、后灯、近大灯、远大灯、刹车控制机构、空滤、电瓶、油量传感器和油压传感器；
[0046]即各个用电负载9的用电正极端分别通过上述分支载波信号调制解调器10与分支线路8连接，用电负载9的用电负极端接地。
[0047]在本发明实施例中，上述主载波信号调制解调器7和分支载波信号调制解调器10均为具有载波信号收发功能的器件，其下述给出具体的结构:
[0048]如图2所示，分支载波信号调制解调器10包括控制模块15、第一调制模块16、第一解调模块17和继电器11;
[0049]第一解调模块17与分支线路8连接，用于将分支线路8上传送到载波信号进行解调，生成供电信号和控制信号，并将供电信号通过继电器11传递给用电负载9，同时将控制信号传送至控制模块15;
[0050]第一调制模块16与分支线路8连接，用于将控制模块15发送的负载信号调制到分支线路8上，与分支线路8的供电信号形成载波信号；
[0051]控制模块15分别与第一调制模块16、第一解调模块17和继电器11连接，用于根据第一解调模块17生成的控制信号，控制继电器11的上电、断电状态，同时将自身生成的负载信号发送给第一调制模块16。
[0052]在该实施例中，分支载波信号调制解调器10还包括信号检测模块18，信号检测模块18用于对负载的工作状态参数进行检测，并将检测结果发送给控制模块15，控制模块15执行后续上报动作。
[0053]其中，该信号检测模块18检测到的信号可以是模拟信号，也可以是数字信号，当该负载信号为模拟信号时，则第一调制模块16对该模拟信号进行调制成数字信号，加载在分支线路8上。
[0054]如图3所示，主载波信号调制解调器7包括第二调制模块19和第二解调模块20，其中:
[0055]第二解调模块20和第二调制模块19均与供电线路6连接；
[0056]第二解调模块20，用于对供电线路6上的载波信号进行解调，生成供电信号和控制信号，第二解调模块20的输出端包括供电信号输出线和控制信号输出线，供电信号输出线与电路板3上的供电驱动电路连接，控制信号输出线与控制器4连接；
[0057]第二调制模块19与控制器4连接，用于将控制器4发送的信号调制到供电线路6上。
[0058]其中，如图2和图3所示的结构中，其对于载波信号的处理，在此不再赘述，但不用以限制本发明。
[0059]在本发明实施例中，上述负载控制开关14可以根据实际的需求进行相应的不同设置，例如:
[0060](I)该负载控制开关14包括设置在装载机驾驶室内的若干个按键开关，若干个按键开关与装载机仪表I的电路板3线路连接；
[0061]S卩，该负载控制开关14为实际的按键开关，其设置在驾驶室内方便驾驶员操作的位置，例如仪表台附近或仪表台上；
[0062](2)负载控制开关14包括触摸操作开关，该触摸操作开关设置在装载机的触摸显示屏或者装载机仪表I的壳体组件上，触摸操作开关与装载机仪表I的电路板3线路连接；
[0063](3)负载控制开关14包括设置在用户终端上的触摸按键，触摸按键与与装载机仪表I的电路板3通讯连接；
[0064]其中，电路板3上还设有通讯模块21，通讯模块21与设置在用户终端运行的应用软件的通讯接口进行数据交互，数据交互包括检测指令的发送和自检数据的接收动作；
[0065]该负载控制开关14为用户终端上的应用软件的操作按钮，其通过相应的通讯的方式与装载机仪表I进行数据交互，完成对装载机仪表I以及各个用电负载9的控制以及接收各个用电负载9和发动机反馈的自检数据，及时明了的查看装载机的运行状态，同时也便于对出现故障的发动机节点或用电负载9进行维修维护，减少因故障带来的损失。
[0066]结合图4至图10所示，壳体组件包括底座壳体22、显示面板23、压持壳体24以及罩体25，所述底座壳体22内安装所述电路板3，且底座壳体22上开设有穿线孔26;所述显示面板23上设置有透视区域27以及用以安装仪表指针的表盘区域28，且所述显示面板23上留置有用以设置按键的按键槽口 29，所述显示面板23设置于所述底座壳体22的内部，且处于所述电路板3的上方;所述压持壳体24设置于所述显示面板23的上部，所述压持壳体24与所述底座壳体22相连，从而将所述显示面板进行固定;所述罩体25扣合安装于所述压持壳体24的上部。
[0067]图中，为了表示清楚，将罩体25示出部分，且进行阴影处理。实际上，罩体25采用透明材质制备，同时所述罩体25采用耐油蚀、耐磨损材料制作而成。该材料包括以下重量份的原料制备而成:聚苯乙烯75-89份;聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4_环己烷二甲醇酯25-39份；金刚石13-17份;硬脂酸铝7-9份;科莱恩酰胺蜡C蜡9-13份。以上材料均从市场购买得到。将以上组分采用传统方法注塑得到罩体。
[0068]本发明通过底座壳体22、压持壳体24对显示面板23进行双重的保护，使得显示面板23不易受到外部的冲击而损坏，加之罩体25对显示面的防护作用，提高了显示的效果和质量。
[0069]本实施例中，所述底座壳体22的内部设置有安装柱30，并利用所述安装柱30固定安装所述电路板3。所述安装柱30与所述底座壳体22—体成型，所述安装柱的周壁环列有加强筋31，所述加强筋31与所述安装柱30—体成型。也可以说，整个底座壳体22在生产时，就将安装柱30、加强筋31—体成型，确保了结构的稳定性。而且，这种结构保证了电路板4与底座壳体22不直接面接触，利用安装柱进行点接触，最大限度的避免了工程机械在工作过程中产生震动对电路板造成损伤。
[0070]为了使得电路板的散热效果得到提升，所述显示面板23与所述电路板3相对的一面设置有若干支撑凸起部32，在装配时，所述支撑凸起部32的端面与所述电路板3抵触，从而使得两者之间形成间隙，该间隙能够将电路板产生的热量及时散发出去。
[0071]经过大量反复的优化设计，将本实施例的显示面板23进行了如下设计，所述透视区域27为梯形，其上设置有矩形的透视窗。所述表盘区域28有两块，对称设置于所述透视区域的两侧。另外，在表盘区域28处还分别设置有油量显示屏和油压显示屏，将工程机械运行的参数尽可能的体现出来。所述透视区域与所述表盘区域的周围均设置有凸缘33，所述压持壳体24开设有与所述凸缘33相适应的开口 34，所述显示面板23利用所述凸缘33卡装于所述压持壳体的开口 34内。所述压持壳体24设置有与所述按键槽口配合的按键通槽35。这确保了布局合理，能够满足工程机械的显示需求，而且美观大方，符合驾驶员的观察习惯。而且实现了如下效果，显示面板与电路板之间并没有直接的连接关系，仅仅通过支撑凸起部与电路板的表面接触，因此，在工程机械震动的工况环境下，可以避免电路板因显示面板与底座壳体的相对位移而造成的电路板损坏，进一步提高了整个仪表的使用寿命。
[0072]本实施例中，所述压持壳体24与所述底座壳体22的周边开设有相互配合的螺丝孔36，并利用螺栓进行连接，所述底座壳体上开设的螺丝孔为通孔，所述压持壳体上开设的螺丝孔为盲孔，所述螺栓通过所述底座壳体上的螺丝孔，末端与所述压持壳体相连，这样，螺栓的安装形式是从下往上伸入，确保仪表的表盘上不出现任何螺钉痕迹，不但更加美观，而且避免了螺钉的腐蚀。所述压持壳体24与所述罩体25配合的一面开设有一圈安装凹槽37，所述罩体25上设置有与所述安装凹槽配合的凸棱38，所述凸棱38插装于所述安装凹槽内部，并利用密封胶连接。这种结构能够最大限度的保证了罩体与压持壳体之间的密封性，能够对显示面板起到很好的防护作用。
[0073]本发明在装备时，首先利用安装柱将电路板固定在底座壳体内部，利用穿线孔将电路板的引线进行规整、安装;然后将显示面板放置于电路板的上方，同时也是处于底座壳体的内部，调整好显示面板的位置，安装指针;将压持壳体扣装在显示面板的上部，压持壳体的内部的开口恰好卡装在显示面板凸缘的外侧，将其位置进行定位，同时，压持壳体的周边设置有一圈定位的螺丝孔，该螺丝孔与底座壳体的螺丝孔相配合，利用螺栓将压持壳体与底座壳体进行固接;然后将罩体扣合于压持壳体的上部，利用密封胶进行密封结合。
[0074]在本发明实施例中，装载机仪表控制系统包括装载机仪表I和供电电源2，装载机仪表I的电路板3上设有控制器4和发动机故障检测电路5，供电电源2的正极端通过供电线路6与电路板3连接，电路板3上设有主载波信号调制解调器7;供电线路6上设有若干个连接用电负载9的分支线路8，用电负载9上设有分支载波信号调制解调器10，分支载波信号调制解调器10内设有继电器11，用电负载9的负极端接地;发动机故障检测电路5通过CAN总线与发动机通讯连接;从而通过装载机仪表I对各个用电负载9的供电以及开关控制，结构简单，用一条供电线路6即可同时实现供电和控制信号的传输，大大简化了装载机配置的与仪表盘有关的各类负载线路，而且工作稳定，使用寿命长；
[0075]其中，负载控制开关14与装载机仪表I连接，而不直接与各个用电负载9连接，进一步的简化了线路布局。
[0076]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种装载机仪表控制系统，其特征在于，所述装载机仪表控制系统包括装载机仪表和供电电源，所述装载机仪表包括电路板和将所述电路板保护在其中的壳体组件，所述电路板上设有控制器和发动机故障检测电路，所述供电电源的正极端通过供电线路与所述电路板连接，所述供电电源的负极接地，所述电路板上设有用于将所述控制器发送的信号调制到所述供电线路上或将从所述供电线路上接收到的载波信号解调至所述控制器的主载波信号调制解调器； 所述供电线路上设有若干个分支线路，若干个所述分支线路的末端分别连接有用电负载，所述用电负载上设有用于接收并解调所述主载波信号调制解调器通过所述供电线路发送的载波信号或将负载信号调制到所述分支线路上的分支载波信号调制解调器，所述分支载波信号调制解调器与所述主载波信号调制解调器通过所述分支线路和供电线路通讯连接，所述分支载波信号调制解调器内设有用于控制所述用电负载通电状态的继电器，所述用电负载的负极端接地； 所述发动机故障检测电路通过CAN总线与发动机通讯连接； 所述装载机仪表控制系统还包括用于控制所述用电负载的上电状态的负载控制开关，所述负载控制开关与所述装载机仪表连接。2.根据权利要求1所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述用电负载包括气压栗、液压栗、雾灯、左转向灯、右转向灯、后灯、近大灯、远大灯、刹车控制器、空滤、电瓶、油量传感器和油压传感器。3.根据权利要求2所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述分支载波信号调制解调器包括控制模块、第一调制模块、第一解调模块和所述继电器； 所述第一解调模块与分支线路连接，用于将所述分支线路上传送到载波信号进行解调，生成供电信号和控制信号，并将所述供电信号通过所述继电器传递给所述用电负载，同时将所述控制信号传送至所述控制模块； 所述第一调制模块与所述分支线路连接，用于将控制模块发送的负载信号调制到所述分支线路上，与所述分支线路的供电信号形成载波信号； 所述控制模块分别与所述第一调制模块、第一解调模块和继电器连接，用于根据所述第一解调模块生成的控制信号，控制继电器的上电、断电状态，同时将自身生成的负载信号发送给所述第一调制模块。4.根据权利要求3所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述分支载波信号调制解调器还包括信号检测模块，所述信号检测模块用于对负载的工作状态参数进行检测，并将检测结果发送给所述控制模块，所述控制模块执行后续上报动作。5.根据权利要求4所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述负载信号包括模拟信号和数字信号。6.根据权利要求5所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述主载波信号调制解调器包括第二调制模块和第二解调模块，其中: 所述第二解调模块和第二调制模块均与所述供电线路连接； 所述第二解调模块，用于对所述供电线路上的载波信号进行解调，生成供电信号和控制信号，所述第二解调模块的输出端包括供电信号输出线和控制信号输出线，所述供电信号输出线与所述电路板上的供电驱动电路连接，所述控制信号输出线与所述控制器连接； 所述第二调制模块与控制器连接，用于将所述控制器发送的信号调制到所述供电线路上。7.根据权利要求1所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述负载控制开关包括设置在装载机驾驶室内的若干个按键开关，所述若干个按键开关与所述装载机仪表的电路板线路连接。8.根据权利要求1所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述负载控制开关包括触摸操作开关，所述触摸操作开关设置在所述装载机的触摸显示屏或者装载机仪表的壳体组件上，所述触摸操作开关与所述装载机仪表的电路板线路连接。9.根据权利要求1所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述电路板上还设有通讯模块，所述通讯模块与设置在用户终端运行的应用软件的通讯接口进行数据交互，所述数据交互包括检测指令的发送和自检数据的接收动作。10.根据权利要求9所述的装载机仪表控制系统，其特征在于，所述负载控制开关包括设置在用户终端上的触摸按键，所述触摸按键与所述装载机仪表的电路板通讯连接。
【文档编号】E02F9/20GK106088207SQ201610704587
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】方大鹏, 方腾飞
【申请人】潍坊市鹏大电子科技有限公司