用于牵引车的牵引力显示装置及牵引车的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及用于牵引车的牵引力显示装置及牵引车。

背景技术：

目前，牵引车仅提供额定牵引力和最大牵引力的铭牌标记，驾驶员虽然能够得知额定牵引力和最大牵引力，但是不能够得知，牵引车当前牵引力的数值。也就是说，当有超载的情况下，驾驶员是不能了解和得知牵引车是否超载的。如牵引车在牵引力过载工况下继续进行牵引操作，易使其驱动电机堵转导致温度升高，长时间超负荷工作还会降低驱动电机的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决驾驶员不能得知，牵引车当前牵引力的数值的技术问题，本实用新型实施例提供了用于牵引车的牵引力显示装置及牵引车。

本实用新型实施例第一方面提供一种用于牵引车的牵引力显示装置，所述牵引车包括驱动电机，所述牵引力显示装置包括控制器、显示仪表、车速传感器和用于检测所述驱动电机的工作电流的电流检测装置，所述显示仪表包括运算器和显示器；

所述电流检测装置与所述控制器的第一输入端连接，所述车速传感器与所述控制器的第二输入端连接，所述控制器的第一输出端与所述显示仪表运算器的第一输入端连接，所述控制器的第二输出端与所述显示仪表运算器的第二输入端连接，所述运算器的输出端与所述显示器连接；

所述电流检测装置将检测到的所述驱动电机的电流信号输出至所述控制器；所述车速传感器将检测到的车速信号输出至所述控制器；

所述控制器将所述电流信号进行模数转换得到的电流数值输出至所述运算器；所述控制器将所述车速信号进行模数转换得到的车速数值输出至所述运算器；

所述运算器根据所述电流数值和所述车速数值进行计算，向所述显示器输出牵引力的数值；所述显示器显示所述牵引力的数值。

优选地，所述控制器包括第一模数转换器和第二模数转换器；

所述控制器的第一输入端为所述第一模数转换器的输入端，所述控制器的第一输出端为所述第一模数转换器的输出端；

所述控制器的第二输入端为所述第二模数转换器的输入端，所述控制器的第二输出端为所述第二模数转换器的输出端；

所述第一模数转换器将所述电流信号进行模数转换得到的电流数值输出至运算器；所述第二模数转换器将所述车速信号进行模数转换得到的车速数值输出至运算器。

优选地，所述电流检测装置为霍尔传感器；所述牵引车还包括导线和用于为所述驱动电机提供电源的逆变器；

所述导线的一端与所述驱动电机的电源输入端连接，所述导线穿过所述霍尔传感器的环形磁芯，所述导线的另一端与所述逆变器的电源输出端连接；

所述霍尔传感器通过所述环形磁芯检测由通过所述导线的电流所产生磁场的磁场强度，输出与所述磁场强度对应的电流信号。

优选地，所述牵引车还包括用于为所述驱动电机提供电源信号的逆变器；所述电流检测装置包括采样电阻和运算放大器；

所述采样电阻的第一端与所述驱动电机的电源输入端连接，所述采样电阻的第二端与所述逆变器的电源输出端连接；

所述运算放大器的第一输入端与所述采样电阻的第一端连接，所述运算放大器的第二输入端与所述采样电阻的第二端连接；所述运算放大器的输出端与所述控制器的第一输入端连接；

所述运算放大器采集所述采样电阻两端的电压差，经放大处理后，向所述控制器输出与电压差对应的电流信号。

优选地，所述牵引力显示装置还包括报警器；所述报警器与所述控制器连接。

优选地，所述牵引力显示装置还包括用于检测所述驱动电机的温度传感器，所述温度传感器与所述控制器的第三输入端连接；

所述温度传感器检测所述驱动电机的温度，并向所述控制器输出温度信号；

所述控制器根据温度信号，输出用于控制所述报警器是否进入工作状态的电平控制信号。

优选地，所述报警器为蜂鸣器。

优选地，所述运算器包括第一乘法器、第二乘法器和加法器；

所述运算器的第一输入端为所述第一乘法器的输入端，所述运算器的第二输入端为所述第二乘法器的输入端；

所述第一乖法器的输出端与所述加法器的第一输入端连接；所述第二乖法器的输出端与所述加法器的第二输入端连接；所述加法器的输出端为所述运算器的输出端；

所述第一乘法器将所述电流数值与第一预设数值相乘，输出第一积值；所述第二乘法器将所述车速数值与第二预设数值相乘，输出第二积值；

所述加法器将所述第一积值与所述第二积值相加，输出牵引力的数值。

本实用新型实施例第二方面提供一种牵引车，包括上述的用于牵引车的牵引力显示装置。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例通过车速传感器、电流检测装置以及运算器和显示器，可以实现对牵引力的数值的实时显示，从而使驾驶员得知牵引车当前牵引力的数值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的用于牵引车的牵引力显示装置的第一结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的用于牵引车的牵引力显示装置的第二结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的运算器的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参照图1，是本实用新型实施例提供的用于牵引车的牵引力显示装置的第一结构示意图。其中，牵引车包括驱动电机。

牵引力显示装置包括控制器130、显示仪表140、车速传感器110和用于检测驱动电机的工作电流的电流检测装置120，显示仪表140包括运算器141和显示器142。其中，控制器130可以为电子控制单元，电子控制单元又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器130。它和普通的电脑一样，由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及驱动电路等大规模集成电路组成。

电流检测装置120与控制器130的第一输入端连接，车速传感器110与控制器130的第二输入端连接，控制器130的第一输出端与显示仪表140运算器141的第一输入端连接，控制器130的第二输出端与显示仪表140运算器141的第二输入端连接，运算器141的输出端与显示器142连接。

电流检测装置120将检测到的驱动电机的电流信号输出至控制器130；车速传感器110将检测到的车速信号输出至控制器130；控制器130将电流信号进行模数转换得到的电流数值输出至运算器141；控制器130将车速信号进行模数转换得到的车速数值输出至运算器141；运算器141根据电流数值和车速数值进行计算，向显示器142输出牵引力的数值；显示器142显示牵引力的数值。其中，电流信号是用于反应电流强度的脉冲信号。车速信号是用于反应车速大小的脉冲信号。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例通过车速传感器110、电流检测装置120以及运算器141和显示器142，可以实现对牵引力的数值的实时显示，从而使驾驶员得知牵引车当前牵引力的数值。

具体地，如图3所示，运算器141包括第一乘法器141a、第二乘法器141b和加法器141c。运算器141的第一输入端为第一乘法器141a的输入端，运算器141的第二输入端为第二乘法器141b的输入端；第一乖法器的输出端与加法器141c的第一输入端连接；第二乖法器的输出端与加法器141c的第二输入端连接；加法器141c的输出端为运算器141的输出端。其中，加法器141c包括电阻和运算放大器121。第一乘法器141a、第二乘法器141b则主要是由多个加法器141c组成。

第一乘法器141a将电流数值与第一预设数值相乘，输出第一积值；第二乘法器141b将车速数值与第二预设数值相乘，输出第二积值；加法器141c将第一积值与第二积值相加，输出牵引力的数值。其中，第一预设数值为1.425，第二预设数值为0.018。

具体地，牵引车还包括用于为驱动电机提供电源信号的逆变器200。作为一种实施方式，如图2所示，电流检测装置120包括采样电阻R和运算放大器121。

采样电阻R的第一端与驱动电机的电源输入端连接，采样电阻R的第二端与逆变器200的电源输出端连接；运算放大器121的第一输入端与采样电阻R的第一端连接，运算放大器121的第二输入端与采样电阻R的第二端连接；运算放大器121的输出端与控制器130的第一输入端连接。

运算放大器121采集采样电阻R两端的电压差，经放大处理后，向控制器130输出与电压差对应的电流信号。

具体地，牵引车还包括导线和用于为驱动电机提供电源的逆变器200。作为另一种实施方式，电流检测装置120为霍尔传感器。导线的一端与驱动电机的电源输入端连接，导线穿过霍尔传感器的环形磁芯，导线的另一端与逆变器200的电源输出端连接。霍尔传感器通过环形磁芯检测由通过导线的电流所产生磁场的磁场强度，输出与磁场强度对应的电流信号。通过导线的电流的电流强度与其产生的磁场强度呈正比，因此，可以利用磁场强度来反应供电流强度。

具体地，控制器130包括第一模数转换器131和第二模数转换器132。控制器130的第一输入端为第一模数转换器131的输入端，控制器130的第一输出端为第一模数转换器131的输出端；控制器130的第二输入端为第二模数转换器132的输入端，控制器130的第二输出端为第二模数转换器132的输出端。

第一模数转换器131将电流信号进行模数转换得到的电流数值输出至运算器141；第二模数转换器132将车速信号进行模数转换得到的车速数值输出至运算器141。

进一步地，牵引力显示装置还包括报警器；报警器与控制器130连接。报警器具体可以为蜂鸣器。在牵引力过载状态下时，牵引力数值会超出最大牵引力数值，那么电流检测装置120检测的电流数值也会超出最大电流数值。控制器130可以进行电流的传输控制，一旦电流检测装置120检测的电流数值超出最大电流数值，则向驱动电机发送停止工作信号，驱动电机根据停止工作信号，停止输出驱动力。例如，25T(吨)牵引车最大牵引力为18.6KN(千牛)，电流数值为488A(安)，那么控制器130可以将电流数值控制在480A(安)，一旦超过该数值，控制器130向驱动电机发送停止工作信号，并且向显示仪表140上发送报警显示信号和向蜂鸣器发送报警信号。显示仪表140接收报警显示信号，显示用于报警的界面元素。蜂鸣器根据报警信号进行发声。

进一步地，牵引力显示装置还包括用于检测驱动电机的温度传感器，温度传感器与控制器130的第三输入端连接。温度传感器检测驱动电机的温度，并向控制器130输出温度信号；控制器130根据温度信号，输出用于控制报警器是否进入工作状态的电平控制信号。在过载状态下，驱动电机温度会上升，控制器130根据温度传感器发送的温度信号对驱动电机进行控制(例如向驱动电机发送限速指令或停止命令)，以确保牵引车不会继续进行超载操作。

此外，本实用新型实施例还提供一种牵引车，包括上述的用于牵引车的牵引力显示装置。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。