CN108291387B - 作业机械以及作业机械的控制方法 - Google Patents

作业机械以及作业机械的控制方法 Download PDF

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Abstract

液压挖掘机(10)具有动臂(3a)、斗杆(3b)、铲斗(3c)以及驱动动臂(3a)的动臂缸(4a)。基于动臂缸(4a)的负荷来运算铲斗(3c)内的负载值(W)，并基于动臂缸(4a)的伸缩的加速度来修正通过运算得到的负载值。

Description

作业机械以及作业机械的控制方法
技术领域
本发明涉及作业机械以及作业机械的控制方法。
背景技术
铲斗内的负载对于知晓作业机械的工作量来说是重要的。例如，在日本特开2010-89633号公报(专利文献1)中公开了运算铲斗内的负载值的技术。
在该公报中，根据作业机械的姿势和作用于动臂缸的压力并通过运算来获取货物的当前负载值。通过累计该当前负载值来运算累计负载值。当该累计负载值达到目标负载值时，将该状态报告给操作员。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-89633号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，根据上述公报所记载的负载值的运算方法，有时无法准确地获取铲斗内的负载值。因此，要求提高计测铲斗负载时的计测精度。
本发明的目的在于，提供一种能够提高负载计测时的计测精度的作业机械以及作业机械的控制方法。
用于解决课题的方案
本发明的作业机械具备动臂、斗杆、铲斗、动臂缸、检测部以及控制器。斗杆安装于动臂的前端。铲斗安装于斗杆的前端。动臂缸驱动动臂。检测部检测动臂缸的伸缩的加速度。控制器基于动臂缸的负荷来运算铲斗内的负载值，并基于由检测部检测到的动臂缸的伸缩的加速度对通过运算得到的负载值进行修正。
根据本发明的作业机械，基于动臂缸的伸缩的加速度对铲斗内的负载值进行修正。由此，能够从负载值去除因基于动臂、斗杆、铲斗等的动作的工作装置的惯性而造成的误差。因此，能够提高负载计测时的计测精度。
在上述的作业机械中，控制器除了进行基于上述加速度的修正之外，还基于表示铲斗的负载值的误差相对于铲斗的负载值的大小的关系数据，对通过运算得到的负载值进行修正。
由此，在上述力矩的平衡的模型与实际的工作装置的构成以及状态不同的情况下，能够对基于该模型与实际的工作装置的不同的误差进行修正。
在上述的作业机械中，关系数据具有铲斗的负载值越大则铲斗的负载值的误差越小的关系。
由此，能够将关系数据中的负载值与误差的关系设为，符合铲斗的负载值越大则负载值的误差相对于该负载值而相对越小这样的实际情况的关系。由此，能够适当地修正基于与计算模型的不同的误差。
在上述的作业机械中，上述关系数据中的铲斗的负载值的误差相对于铲斗的负载值的大小的关系由二次函数表示。
由此，能够将关系数据中的负载值与误差的关系简单地设为符合实际情况的关系。
本发明的作业机械的控制方法是具备动臂、斗杆、铲斗以及驱动上述动臂的动臂缸的作业机械的控制方法。在本发明的作业机械的控制方法中，基于动臂缸的负荷来运算铲斗内的负载值。基于动臂缸的伸缩的加速度对通过运算得到的负载值进行修正。
根据本发明的作业机械的控制方法，基于动臂缸的伸缩的加速度对铲斗内的负载值进行修正。由此，能够从负载值去除因基于动臂、斗杆、铲斗等的动作的工作装置的惯性而造成的误差。因此，能够提高负载计测时的计测精度。
在上述的作业机械的控制方法中，除了进行基于上述加速度的修正之外，还基于表示铲斗的负载值的误差相对于铲斗的负载值的大小的关系数据对通过运算得到的负载值进行修正。
由此，在上述力矩的平衡的模型与实际的工作装置的构成以及状态不同的情况下，能够对基于该模型与实际的工作装置的不同的误差进行修正。
发明效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够实现可提高负载计测时的计测精度的作业机械以及作业机械的控制方法。
附图说明
图1是概要地表示本发明的一实施方式中的作业机械的构成的图。
图2是概要地表示工作装置所使用的带行程传感器的缸的构成的图。
图3(A)是概要地表示图2的缸所使用的行程传感器的构成的图，以及图3(B)是表示行程传感器的传感器输出即电信号周期性地变化的情形的图。
图4是用于说明力矩的平衡的工作装置的示意图。
图5(A)是表示计算负载值W的时间变化的图，图5(B)是表示动臂缸的伸缩的加速度的时间变化的图，图5(C)是表示动臂缸中的PPC压的时间变化的图，以及图5(D)是概念性地表示根据计算负载的振幅和加速度的振幅对修正后的负载值进行计算的式子的图。
图6(A)是表示铲斗内的计算负载值的时间变化的图，以及图6(B)是表示动臂缸的伸缩的加速度的时间变化的图。
图7是表示铲斗内的负载值与铲斗内的负载值的误差之间的关系的图。
图8(A)是表示仅进行了基于动臂缸的伸缩的加速度的修正的情况下的计算负载的结果的图，以及图8(B)是表示进行了基于动臂缸的伸缩的加速度的修正和基于关系数据的修正(表修正)的情况下的计算负载的结果的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，对本发明的一实施方式中的作业机械的构成进行说明。以下，作为能够应用本发明的技术思想的作业机械的一例，使用图1来说明液压挖掘机。需要说明的是，除了液压挖掘机以外，本发明也能够应用于具有动臂、斗杆以及铲斗的作业机械。
在以下的说明中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”是指，以落座于驾驶室2a内的驾驶席2b的操作员为基准的方向。
图1是概要地表示作为本发明的一实施方式中的作业机械的一例的液压挖掘机的构成的侧视图。如图1所示，本实施方式的液压挖掘机10主要具有行驶体1、回转体2以及工作装置3。由行驶体1和回转体2构成作业机械主体。
行驶体1具有左右一对履带装置1a。该左右一对履带装置1a分别具有履带。通过驱动左右一对履带进行旋转，使液压挖掘机10自行。
回转体2设置为相对于行驶体1回转自如。该回转体2主要具有驾驶室2a、驾驶席2b、发动机室2c以及配重2d。驾驶室2a配置于回转体2的例如前方左侧(车辆前侧)。在驾驶室2a的内部空间配置有用于供操作员落座的驾驶席2b。
发动机室2c以及配重2d分别配置于回转体2的后方侧(车辆后侧)。发动机室2c收纳发动机单元(发动机、排气处理结构体等)。发动机室2c的上方由发动机罩覆盖。配重2d配置于发动机室2c的后方。
工作装置3轴支承于回转体2的前方侧且驾驶室2a的例如右侧。工作装置3例如具有动臂3a、斗杆3b、铲斗3c以及液压缸4a、4b、4c等。动臂3a的基端部通过动臂基座销5a而以能够旋转的方式与回转体2连结。另外，斗杆3b的基端部通过动臂前端销5b而以能够旋转的方式与动臂3a的前端部连结。铲斗3c通过销5c而以能够旋转的方式与斗杆3b的前端部连结。
动臂3a能够由动臂缸4a进行驱动。通过该驱动，动臂3a能够以动臂基座销5a为中心而相对于回转体2沿上下方向转动。斗杆3b能够由斗杆缸4b进行驱动。通过该驱动，斗杆3b能够以动臂前端销5b为中心而相对于动臂3a沿上下方向转动。铲斗3c能够由铲斗缸4c进行驱动。通过该驱动，铲斗3c能够以销5c为中心而相对于斗杆3b沿上下方向转动。这样，工作装置3能够进行驱动。
在动臂缸4a的缸盖侧安装有压力传感器6a。压力传感器6a能够检测动臂缸4a的缸盖侧油室40A(图2)内的工作油的压力(缸盖压力)。在动臂缸4a的底部侧安装有压力传感器6b。压力传感器6b能够检测动臂缸4a的缸底侧油室40B(图2)内的工作油的压力(底部压力)。
在动臂缸4a、斗杆缸4b以及铲斗缸4c分别安装有行程传感器(检测部)7a、7b、7c。
接下来，使用图2以及图3，以动臂缸4a为例来说明带上述行程传感器的缸。
图2是概要地表示工作装置所使用的带行程传感器的缸的构成的图。图3(A)是概要地表示图2的缸所使用的行程传感器的构成的图。图3(B)是表示行程传感器的传感器输出即电信号周期性地变化的情形的图。
如图2所示，动臂缸4a主要具有缸筒4aa、活塞杆4ab以及活塞4ac。活塞4ac安装于活塞杆4ab的一端部。活塞4ac插入到缸筒4aa内。活塞杆4ab能够相对于缸筒4aa相对地移动。由此，活塞4ac相对于缸筒4aa的内壁滑动自如。
由缸盖4ad、活塞4ac以及缸筒4aa的内壁划分出的室构成缸盖侧油室40A。相对于活塞4ac而与缸盖侧油室40A相反的一侧的油室构成缸底侧油室40B。
通过向缸盖侧油室40A供给工作油并从缸底侧油室40B排出工作油，使活塞杆4ab收缩。另外，通过从缸盖侧油室40A排出工作油并向缸底侧油室40B供给工作油，使活塞杆4ab伸展。由此，活塞杆4ab沿图中左右方向直线运动。
行程传感器7a例如配置在缸筒4aa的外部且与缸盖4ad相邻的位置。行程传感器7a配置在壳体14的内部。
行程传感器7a具有旋转辊11、旋转中心轴12以及旋转传感器部13。旋转辊11以旋转辊11的外周面与活塞杆4ab的表面接触的方式配置。旋转辊11与活塞杆4ab的直线运动相应地而以旋转中心轴12为中心旋转自如。旋转传感器部13构成为能够检测旋转辊11的旋转量(旋转角度)。
如图3(A)所示，旋转传感器部13具有磁铁13a和霍尔IC(Integrated Circuit)13b。磁铁13a以与旋转辊11一体旋转的方式安装于旋转辊11。
磁铁13a构成为，根据旋转辊11的旋转角度而交替地更换N极、S极。磁铁13a构成为，以旋转辊11的一圈为一个周期，使由霍尔IC13b检测的磁力(磁通密度)周期性地变动。
霍尔IC13b是将由磁铁13a生成的磁力(磁通密度)作为电信号进行检测的磁力传感器。霍尔IC13b设置在沿着旋转中心轴12的轴向而与磁铁13a分离的位置。
如图3(B)所示，当旋转辊11旋转而与之相应地磁铁13a进行旋转时，透过霍尔IC13b的磁力(磁通密度)根据旋转角度而周期性地变化，从而作为传感器输出的电信号(电压)周期性地变化。能够根据从该霍尔IC13b输出的电压的大小来计测旋转辊11的旋转角度。
另外，通过对从霍尔IC13b输出的电信号(电压)的一个周期被重复的次数进行计数，能够计测旋转辊11的转数。然后，基于旋转辊11的旋转角度和旋转辊11的转数，计测动臂缸4a的活塞杆4ab的位移量(行程长)。
斗杆缸4b以及铲斗缸4c分别具有与动臂缸4a同样的带行程传感器的缸的构成。
如图1所示，能够根据动臂缸4a中的上述活塞杆4ab的位移量来计算动臂角A1。另外，能够根据斗杆缸4b中的活塞杆的位移量来计算斗杆角A2。另外，能够根据铲斗缸4c中的活塞杆的位移量来计算铲斗角A3。此外，能够通过以时间对动臂缸4a中的位移量进行二次微分来计算动臂缸4a的伸缩的加速度α。
行程传感器7a、7b、7c和压力传感器6a、6b分别与控制器8的运算装置8a电连接。由此，能够向控制器8内的运算装置8a发送上述的动臂缸4a的缸盖压力以及底部压力、动臂角A1、斗杆角A2、铲斗角A3以及动臂缸4a的伸缩的加速度α。
需要说明的是，也可以根据从行程传感器7a、7b、7c送至运算装置8a的电信号(由霍尔IC13b检测到的电信号)，由运算装置8a对动臂角A1、斗杆角A2、铲斗角A3以及动臂缸4a的伸缩的加速度α进行计算。
控制器8不仅可以具有运算装置8a，也可以具有存储部8b。在存储部8b中，也可以存储有后述的表示所述铲斗的负载值的误差相对于铲斗的真正的负载值的大小的关系数据(负载修正表)、动臂3a、斗杆3b、铲斗3c的重量、形状等。另外，该关系数据等可以一开始就存储于存储部8b，另外，也可以通过操作员的操作而从作业机械10的外部获取到存储部8b。
该控制器8(运算装置8a)具有基于动臂缸4a的负荷来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W的功能。具体地说，控制器8(运算装置8a)具有根据动臂3a、斗杆3b以及铲斗3c的力矩的平衡来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W的功能。另外，控制器8(运算装置8a)具有基于由行程传感器7a检测到的动臂缸4a的伸缩的加速度对通过运算得到的上述当前的负载值进行修正的功能。
需要说明的是，动臂缸4a的负荷是指，从动臂缸4a的缸盖压力以及底部压力得到的所谓的轴力。另外，当前的负载值的修正所使用的动臂缸4a的伸缩的加速度是因工作装置3的基于摆动的惯性而产生的动臂缸4a的伸缩的加速度。该摆动并非是动臂缸4a基于使动臂3a工作时的通常的动作而进行的伸缩本身，而是伴随着工作装置3的工作而附属产生的工作装置3的摆动。
另外，控制器8(运算装置8a)具有基于上述关系数据对通过运算得到的负载值进行修正的功能。具体地说，控制器8(运算装置8a)具有基于表示铲斗的负载值的误差相对于铲斗的真正的负载值WR的大小的关系数据对通过运算得到的负载值进行修正的功能。
接下来，使用图4来说明在本实施方式的作业机械中对铲斗3c内的当前的负载值W进行运算的方法。
图4是用于说明力矩的平衡的工作装置的示意图。如图4所示，在本实施方式中，根据绕动臂基座销5a的各力矩的平衡来检测铲斗3c内的当前的负载值W。在此，绕动臂基座销5a的各力矩的平衡由以下的式(1)表示。
Mboomcyl＝Mboom+Marm+Mbucket+W×L…式(1)
在式(1)中，Mboomcyl是动臂缸4a的绕动臂基座销5a的力矩。Mboom是动臂3a的绕动臂基座销5a的力矩。Marm是斗杆3b的绕动臂基座销5a的力矩。Mbucket是铲斗3c的绕动臂基座销5a的力矩。W是铲斗3c内的当前的负载值。L是从动臂基座销5a到销5c(铲斗3c支承于斗杆3b的部分)的水平方向上的距离。
根据动臂缸4a的负荷(缸盖压力以及底部压力)来计算Mboomcyl。
根据动臂3a的重心C1与动臂基座销5a之间的距离r1和动臂3a的重量M1之积(r1×M1)来计算Mboom。根据动臂角A1等来计算动臂3a的重心C1的位置。动臂3a的重量M1等存储于存储部8b。
根据斗杆3b的重心C2与动臂基座销5a之间的距离r2和斗杆3b的重量M2之积(r2×M2)来计算Marm。根据斗杆角A2等来计算斗杆3b的重心C2的位置。斗杆3b的重量M2等存储于存储部8b。
根据铲斗3c的重心C3与动臂基座销5a之间的距离r3和铲斗3c的重量M3之积(r3×M3)来计算Mbucket。根据铲斗角A3等来计算铲斗的重心C3的位置。铲斗3c的重量M3等存储于存储部8b。
如图1以及图4所示，在铲斗3c内的当前的负载值W的计算中，分别通过行程传感器7a、7b、7c来检测各缸4a、4b、4c的位移量。由控制器8等基于各缸4a、4b、4c的位移量来计算动臂角A1、斗杆角A2以及铲斗角A3。由控制器8等基于这些动臂角A1、斗杆角A2以及铲斗角A3来计算重心C1、C2、C3的各位置。
根据重心C1与动臂3a的重量M1之积来计算动臂3a的绕动臂基座销5a的力矩Mboom。另外，根据重心C2的位置与斗杆3b的重量M2之积来计算斗杆3b的绕动臂基座销5a的力矩Marm。另外，根据重心C3的位置与铲斗3c的重量M3之积来计算铲斗3c的绕动臂基座销5a的力矩Mbucket。
另一方面，由压力传感器6a检测动臂缸4a的缸盖压力。由压力传感器6b检测动臂缸4a的底部压力。基于该动臂缸4a的缸盖压力和底部压力，由控制器8等计算动臂缸4a的绕动臂基座销5a的力矩Mboomcyl。
另外，基于上述计算出的动臂角A1、斗杆角A2、动臂3a的长度以及斗杆3b的长度，由控制器8等计算从动臂基座销5a到销5c的水平方向上的距离L。
通过将上述计算出的各力矩Mboomcyl、Mboom、Marm、Mbucket以及距离L代入上式(1)，从而由控制器8等计算铲斗3c内的当前的负载值W。
如上所述，使用各缸4a、4b、4c的位移量、缸盖压力、底部压力等来计算负载值W。因此，在工作装置3的动作时，由于工作装置3的惯性力，而导致负载值W的测定值产生误差。具体地说，上述测定出的负载值W不仅包含真正的负载值WR，也包含工作装置3的惯性所造成的误差E1。
鉴于上述情况，本发明人进行了深入研究，其结果是，本发明人发现，能够通过动臂缸4a的伸缩的加速度α的变动来检测上述的工作装置3的惯性所造成的误差E1。因此，接下来，使用图5(A)～图5(C)来说明能够通过动臂缸4a的伸缩的加速度α的变动来检测工作装置3的惯性所造成的误差E1的情况。
本发明人根据上述力矩的平衡求出了动臂动作时的铲斗3c内的负载值(计算负载值)。图5(A)示出其结果，示出铲斗3c内的负载值的时间变化。另外，本发明人还调查了该动臂动作时的动臂缸的伸缩的加速度。图5(B)示出其结果，示出该加速度的时间变化。另外，图5(C)示出上述的动臂动作时的动臂缸的PPC(Pressure Proportional Control)压的时间变化。
如图5(C)所示，在动臂缸4a的动作开始时，动臂缸的PPC压上升。在该动臂缸4a的动作开始时，如图5(A)所示，计算负载产生振幅。该振幅在维持着动臂缸4a的PPC压的期间，随着时间的推移而衰减。
之后，如图5(C)所示，在动臂缸4a的动作停止时，动臂缸的PPC压下降。在该动臂缸4a的动作停止时，如图5(A)所示，计算负载值的曲线产生振幅。该振幅在动臂缸4a的PPC压维持恒定的期间，随着时间的推移而衰减。
铲斗3c内的真正的负载值WR不随着时间的推移发生变化。因此，因图5(A)的负载值的曲线中显现的振幅而引起的变动是误差。作为该误差的振幅在动臂3a的动作的开始时以及停止时产生。因此，计算负载值产生的误差(振幅)被认为是基于动臂3a等工作装置3的动作时的惯性的误差。
另一方面，如图5(B)所示，动臂缸4a的伸缩的加速度也在与图5(A)所示的计算负载值同样的时机产生振幅。根据该结果，本发明人发现，通过检测动臂缸4a的加速度的曲线中产生的振幅，能够检测因工作装置3的惯性而造成的误差。
接下来，使用图5(D)以及图6(A)、(B)来说明基于动臂缸4a的伸缩的加速度的曲线中产生的振幅来修正计算负载值、从而从计算负载值去除因工作装置3的惯性而造成的误差的方法。
图5(D)是概念性地表示根据计算负载的振幅和加速度的振幅来计算修正后的负载值的式子的图。图6(A)是表示铲斗内的计算负载值的时间变化的图。图6(B)是表示动臂缸的伸缩的加速度的时间变化的图。
为了从计算负载值去除因工作装置3的惯性而造成的误差，使用回归分析(最小二乘法)。在该回归分析中，首先设定回归式。该回归式例如是图5(D)所示的式子。
如图5(D)所示，该回归式设定为，使计算负载(例如图5(A)的振幅的部分RA)与将加速度的振幅(例如图5(B)的振幅的部分RB)与系数c之积加上修正后的负载值而得的值几乎相等。具体地说，动臂缸4a的伸缩的加速度的振幅通过乘以规定的系数c而近似于计算负载的振幅。通过从计算负载减去该近似于计算负载的振幅的加速度的振幅，从而计算出工作装置3的惯性所造成的误差被消除了的修正后的负载值。
基于计算负载的测定值和动臂缸的伸缩的加速度的测定值而求出上述回归式的系数c。
具体地说，如图6(A)以及图6(B)所示，根据在某一时刻t(n)的跟前1.0秒的期间测定出的五点加速度(例如α(n-4)、α(n-3)、α(n-2)、α(n-1)、α(n))来获得加速度的波形。另外，根据在某一时刻t(n)的跟前1.0秒的期间测定出的五点负载(w(n-4)、w(n-3)、w(n-2)、w(n-1)、w(n))而获得负载的波形。
通过对这样获得的加速度的波形与负载的波形进行相互比较，来求出系数c。此时，运算对上述加速度的波形乘以多大的系数c能够最近似于上述负载的波形，根据该运算的结果获得作为上述系数的c。
若获得上述系数c，则将该系数c、某一时刻t(n)的动臂缸的伸缩的加速度以及计算负载代入图5(D)所示的式子。由此，求出某一时刻t(n)的修正后的负载值。
上述的回归分析例如每隔10ms来实施。由此，每隔10ms获得修正后的负载值。这样获得的修正后的负载值每隔该时间进行标绘。由此，获得例如图5(A)中由单点划线所示的修正后的负载值的曲线。在该修正后的负载值中，工作装置3的惯性所造成的误差(振幅)被消除。
根据上述，基于动臂缸4a的伸缩的加速度的曲线中产生的振幅来修正计算负载值，由此获得从计算负载值去除了工作装置3的惯性所造成的误差的修正后的负载值。
然而，在图5(A)中由单点划线所示的修正后的负载值的曲线中，负载值依然未成为恒定值(直线)，随着时间的推移发生变动。这被认为是，用于对计算负载W进行计算的图4所示的计算模型是基于具有与图1所示的实际的工作装置3不同的假定而实现的。
具体地说，图4所示的计算模型假定为负载W处于斗杆3b的前端(换句话说是销5c)的位置。另一方面，在图1所示的实际的作业机械10中，负载W存在于铲斗3c的内部。因此，就负载W的位置而言，图4的计算模型的假定与图1的实际的工作装置3相互不同。
另外，图4所示的计算模型假定铲斗3c相对于斗杆3b在最大卷入位置处被固定的状态。另一方面，在图1所示的实际的作业机械10中，伴随着动臂3a以及斗杆3b的动作，铲斗3c也相对于斗杆3b进行旋转。因此，就铲斗3c相对于斗杆3b的旋转位置而言，图4的计算模型的假定与图1的实际的工作装置3相互不同。
另外，在图4所示的计算模型中未假定动臂缸4a的滑动阻力(缸动作时的摩擦)。另一方面，在图1所示的实际的作业机械10中产生动臂缸4a的滑动阻力。因此，就动臂缸4a的滑动阻力的有无而言，图4的计算模型的假定与图1的实际的工作装置3也相互不同。
如上所述，认为基于图4的计算模型与图1所示的实际的工作装置3不同的假定的误差E2包含在修正后的负载值中。因此，接下来，使用图7来说明从修正后的负载值去除基于与计算模型的不同的误差E2的修正。
图7是表示铲斗3c内的负载值与铲斗3c内的负载值的误差之间的关系的图。如图7所示，表示铲斗3c内的负载值与负载值的误差之间的关系的关系数据1(负载修正表)例如用于从修正后的负载值去除上述误差E2的修正。
关系数据1具有负载值越大则负载值的误差越小这样的关系。在该关系数据1中，负载值越大，则相对于计算负载值(例如修正后的负载值)的修正量(绝对值)越大。在此，关系数据中的负载值在上述工作装置3的惯性所造成的误差被修正后是指修正后的负载值。
另外，在关系数据1中，铲斗3c内的负载值的误差相对于铲斗3c内的负载值的大小的关系例如由二次函数表示。在该情况下，负载值的误差的大小通过铲斗3c内的负载值的增加而以二次函数的方式减少。
在使用该关系数据1的修正中，基于关系数据1的关系，从进行了上述的工作装置3的惯性所造成的误差E1的修正的、修正后的负载值中去除负载误差，由此计算出真正的负载值。
本发明人为了从计算负载值(例如修正后的负载值)去除基于与计算模型的不同的误差E2而进行了深入的研究，其结果是，发现若使用上述关系数据1进行修正，则能够适当地去除上述误差E2。
例如，如图7所示的关系数据2那样，在与真正的负载值的值无关地使用负载误差恒定的关系数据进行了修正的情况下，无法准确地进行修正。与此相对，在使用关系数据1的情况下，能够获得图8(B)中由双点划线所示的修正后的负载值的曲线。
该图8(B)所示的修正后的负载值的曲线与图8(A)所示的仅对工作装置3的惯性所造成的误差E1进行了修正的修正后的负载值的曲线(由单点划线所示的曲线)相比，更接近恒定值。根据该结果可知，通过使用图7所示的关系数据1进行修正，能够适当地去除上述误差E2。
需要说明的是，在本实施方式中，说明了针对工作装置3的惯性所造成的误差E1的修正后的负载值而进行基于与上述的计算模型的不同的误差E2的修正的情况。但是，也可以在工作装置3的惯性所造成的误差E1的修正前进行基于与上述的计算模型的不同的误差E2的修正。另外，还可以与工作装置3的惯性所造成的误差E1的修正同时地进行基于与上述的计算模型的不同的误差E2的修正。
另外，也可以不进行基于与上述的计算模型的不同的误差E2的修正，而仅进行工作装置3的惯性所造成的误差E1的修正。另外，也可以不进行工作装置3的惯性所造成的误差E1的修正，而进行基于与计算模型的不同的误差E2的修正。特别是在动臂缸4a不动作的静止时，仅进行基于与计算模型的不同的误差E2的修正。
需要说明的是，在对上述工作装置3的惯性所造成的误差E1进行修正之前对基于与计算模型的不同的误差E2进行修正的情况下、或者在仅进行基于与计算模型的不同的误差E2的修正的情况下，图7的关系数据1中的负载值是指从力矩的平衡获得的计算负载值。
接下来，对本实施方式的作用效果进行说明。
在本实施方式中，基于动臂缸4a的伸缩的加速度来修正铲斗3c内的负载值W。由此，能够从负载值W去除因基于动臂3a、斗杆3b、铲斗3c等的动作的工作装置3的惯性而造成的误差E1。因此，能够提高负载计测时的计测精度。
另外，控制器8除了进行基于上述加速度的修正之外，还基于表示铲斗的负载值的误差相对于铲斗3c的负载值的大小的关系数据，对通过运算得到的负载值进行修正。由此，即便在图4所示的力矩的平衡的模型具有与图1所示的实际的工作装置3的构成以及状态不同的假定的情况下，也能够对基于该模型与实际的工作装置的不同的误差E2进行修正。
另外，如图7所示，关系数据1具有铲斗3c的负载值越大则铲斗3c的负载值W的误差越小这样的关系。由此，能够将关系数据1中的负载值与误差的关系设为符合铲斗3c的负载值越大则负载值的误差相对于负载值而相对越小这样的实际情况的关系。由此，能够适当地修正基于与计算模型的不同的误差。
另外，在图7的关系数据1中，铲斗3c的负载值的误差相对于铲斗3c的负载值的大小的关系由二次函数表示。由此，上述关系数据1中的负载值与误差的关系能够简单地采用符合实际情况的关系。
需要说明的是，控制器8具有基于动臂缸4a的负荷来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W的功能即可。如图4所示，该功能的一例为，根据动臂3a、斗杆3b以及铲斗3c的静力学的力矩的平衡来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W这一功能。
作为该功能的另一例，也可以使用根据动臂3a、斗杆3b以及铲斗3c的动力学的力矩的平衡来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W这一功能。另外，作为又一例，也可以使用根据动臂3a、斗杆3b、铲斗3c、缸4a、4b、4c等的静力学或动力学的力矩的平衡来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W这一功能。另外，作为再一例，也可以使用根据工作装置3的构成构件的力的平衡来运算铲斗3c内的当前的负载值(计算负载值)W这一功能。
应该认为，此次公开的实施方式的所有点均是例示，并非是限制性的内容。本发明的范围由请求保护的范围示出而非上述的说明，且包含与请求保护的范围等同意义及范围内的全部变更。
附图标记说明
1行驶体，1a履带装置，2回转体，2a驾驶室，2b驾驶席，2c发动机室，2d配重，3工作装置，3a动臂，3b斗杆，3c铲斗，4a动臂缸，4aa缸筒，4ab活塞杆，4ac活塞，4ad缸盖，4b斗杆缸，4c铲斗缸，5a动臂基座销，5b动臂前端销，5c销，6a、6b压力传感器，7a、7b、7c行程传感器，8控制器，8a运算装置，8b存储部，10作业机械，11旋转辊，12旋转中心轴，13旋转传感器部，13a磁铁，13b霍尔IC，14壳体，40A缸盖侧油室，40B缸底侧油室。

Claims (6)

1.一种作业机械，其中，
所述作业机械具备：
动臂；
斗杆，其安装于所述动臂的前端；
铲斗，其安装于所述斗杆的前端；
动臂缸，其驱动所述动臂且具有活塞杆；
检测部，其检测所述动臂缸中的所述活塞杆的位移量；以及
控制器，其根据由所述检测部检测到的所述动臂缸中的所述活塞杆的位移量来计算所述动臂缸的伸缩的加速度，基于所述动臂缸的负荷来运算所述铲斗内的负载值，并基于计算出的所述动臂缸的伸缩的所述加速度，对通过运算得到的所述负载值进行修正。
2.根据权利要求1所述的作业机械，其中，
所述控制器除了进行基于所述加速度的修正之外，还基于表示所述铲斗的负载值的误差相对于所述铲斗的负载值的大小的关系数据，对通过运算得到的所述负载值进行修正。
3.根据权利要求2所述的作业机械，其中，
所述关系数据具有所述铲斗的负载值越大则所述铲斗的负载值的误差越小这样的关系。
4.根据权利要求3所述的作业机械，其中，
在所述关系数据中，所述铲斗的负载值的误差相对于所述铲斗的负载值的大小的关系由二次函数表示。
5.一种作业机械的控制方法，其是具备动臂、斗杆、铲斗以及驱动所述动臂且具有活塞杆的动臂缸的作业机械的控制方法，其中，
检测所述动臂缸中的所述活塞杆的位移量；以及
根据检测出的所述动臂缸中的所述活塞杆的位移量来计算所述动臂缸的伸缩的加速度，基于所述动臂缸的负荷来运算所述铲斗内的负载值，并基于计算出的所述动臂缸的伸缩的所述加速度对通过运算得到的所述负载值进行修正。
6.根据权利要求5所述的作业机械的控制方法，其中，
除了进行基于所述加速度的修正之外，还基于表示所述铲斗的负载值的误差相对于所述铲斗的负载值的大小的关系数据，对通过运算得到的所述负载值进行修正。
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