CN114423908B - 工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明的工程机械(10)中，负荷信息输出部(57)在朝着行程终端(E1)位移的活塞构件(172)到达特定位置(SP)之前将由负荷运算部(54)运算的负荷作为负荷信息来输出，负荷存储部(55)将在朝着所述行程终端(E1)位移的所述活塞构件(172)到达所述特定位置(SP)时由所述负荷运算部(54)运算的负荷作为特定负荷来存储，所述负荷信息输出部(57)在朝着所述行程终端(E1)位移的所述活塞构件(172)进入到特定区域(R2)后将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等工程机械。

背景技术

以往已知有例如液压挖掘机等工程机械。所述液压挖掘机具备：包含下部行走体及上部回转体的机体；包含多个可动部(动臂、斗杆及铲斗)的作业装置；以驱动所述多个可动部的方式动作的多个液压缸(动臂缸、斗杆缸及铲斗缸)。该液压挖掘机在作业现场进行用于将砂土等作业对象物装载到例如翻斗卡车等移动目的地的装载作业。作为这样的液压挖掘机还已知有搭载有所谓的有效载荷功能的挖掘机。该有效载荷功能是用于测量所述铲斗所保持的所述砂土的负荷的功能。所述砂土的负荷例如利用动臂缸的缸压而被运算出。

所述多个液压缸分别包含缸主体和相对于该缸主体位移的活塞构件，并且具有用于缓和所述活塞构件到达行程终端时的冲击的缓冲机构。该缓冲机构随着朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到缓冲区域而使所述液压缸的缸压上升并且使所述活塞构件的位移速度下降，由此来缓和所述冲击。因此，利用所述有效载荷功能进行的所述砂土的负荷测量在所述动臂缸的活塞构件进入到缓冲区域时会受到所述动臂缸的缸压上升的影响而难以正确地进行。

作为用于避免上述那样的缓冲区域产生的影响的技术，已提出了专利文献1及专利文献2的技术。

专利文献1公开了如下的技术：在动臂到达上升限度后，由于进入到液压缓冲区域会进行溢流动作因而无法检测到正确的负荷压力，因此显示提示进行动臂的下降操作的信息(专利文献1的段落“0042”、图11)。

专利文献2公开了如下的技术：在液压缸到达伸缩行程末端后，由于无法检测到正确的压力(专利文献2的段落“0040”)，因此采用3种方法亦即进行基于动臂缸的压力的负荷值运算、基于斗杆缸的压力的负荷值运算、以及基于铲斗缸的压力的负荷值运算(专利文献2的段落“0026”)，并且对所运算出的负荷值附以优先顺序，决定最优的负荷值。具体而言，在液压缸伸缩至行程终端的情况下，判定为该液压缸处于不适合于运算负荷的状态(专利文献2的段落“0019”)。被判定为处于不适合于负荷测量的状态的液压缸的负荷值的优先顺序相对于未被判定为不适合的液压缸的负荷值而位于下位(专利文献2的段落“0025”)。

在专利文献1的技术中，操作人员为了检测正确的负荷压力而需要进行动臂的下降操作，因此，存在着装载作业的作业效率下降这样的问题。在专利文献2的技术中，需要采用多个方法来进行多个负荷值的运算，因此便需要分别检测多个液压缸的压力的多个压力传感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2002-294765号

专利文献2：日本专利公开公报特开2012-103029号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种如下的工程机械：能够抑制作业效率的下降，并且即使不进行基于多个液压缸的压力的多个负荷值的运算也能够避免所述缓冲区域产生的影响地获取附属设备所保持的作业对象物的负荷。

所提供的工程机械包括：机体；作业装置，包含能够进行相对于所述机体的相对动作的多个可动部，该多个可动部包含能够对作业的对象物予以保持的附属设备；液压缸，包含缸主体和活塞构件，并且基于接受往所述缸主体内的工作油的供应而使所述活塞构件在行程方向上相对于所述缸主体位移，以驱动所述多个可动部的其中之一；压力检测部，检测所述液压缸的压力亦即缸压；负荷运算部，利用所述缸压来运算所述附属设备所保持的所述对象物的负荷；负荷存储部；以及，负荷信息输出部。所述液压缸具有缓冲机构。所述活塞构件在所述行程方向上能够相对于所述缸主体位移的最大范围亦即行程范围包含构成端部区域的缓冲区域，所述端部区域包含作为所述行程范围的一端的行程终端。所述缓冲机构被构成为随着朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述缓冲区域而使所述缸压上升并且使所述活塞构件的位移速度下降。在该工程机械中，在相对于所述缓冲区域而向远离所述行程终端的方向离开距离的位置处预先设定有特定位置，所述特定位置与所述行程终端之间的区域作为特定区域而被预先设定，所述负荷信息输出部在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置之前将由所述负荷运算部运算的负荷作为所述对象物的负荷的信息亦即负荷信息来输出，所述负荷存储部将在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置时由所述负荷运算部运算的负荷作为特定负荷来存储，所述负荷信息输出部在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域后将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式所涉及的工程机械的一个例子的液压挖掘机的侧视图。

图2是表示所述液压挖掘机所搭载的控制器和由该控制器控制的电路的结构的图。

图3是表示所述液压挖掘机的动臂缸的剖视图。

图4是表示所述动臂缸的剖视图。

图5是表示所述动臂缸的剖视图。

图6是表示所述动臂缸的剖视图。

图7是表示所述动臂缸的缸压的变化的图形。

图8是表示所述控制器所执行的控制动作的流程图。

图9是表示在所述控制动作中动臂缸的活塞构件的位置(或动臂角度)、铲斗操作的操作量(操作信号)、以及所述铲斗所保持的砂土的负荷各自的经时变化的一个例子的图形。

图10是表示所述控制器所执行的控制动作的流程图。

图11是表示所述液压挖掘机进行的砂土的装载作业、以及基于所述控制动作而被显示于显示装置的内容的一个例子的图。

图12是表示所述液压挖掘机进行的砂土的装载作业、以及基于所述控制动作而被显示于显示装置的内容的一个例子的图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的优选实施方式。

图1表示作为本发明的实施方式所涉及的工程机械的一个例子的液压挖掘机。图2是表示所述液压挖掘机所搭载的控制器和由该控制器控制的电路的结构的图。

如图1及图2所示，液压挖掘机10具备：下部行走体11；可回转地被搭载于所述下部行走体11的上部回转体12；被搭载于所述上部回转体12的作业装置13；多个液压致动器；至少一个液压泵21；先导泵22；多个操作装置；多个控制阀；多个压力传感器；姿势检测部；控制器50。

所述下部行走体11及所述上部回转体12构成支撑所述作业装置13的机体。所述下部行走体11具有用于使所述液压挖掘机10行走的省略图示的行走装置，能够在地面G上行走。所述上部回转体12包含回转骨架12A和被搭载在其上的发动机室12B及驾驶室12C。所述发动机室12B收容发动机，所述驾驶室12C中配置有让操作人员就座的座席、各种操作杆、以及操作踏板等。

所述作业装置13包含能够进行相对于所述机体的相对动作的多个可动部。所述多个可动部能够进行用于将砂土装载到翻斗卡车的装载作业。所述多个可动部包含动臂14、斗杆15及铲斗16。所述砂土是作业的对象物的一个例子，所述翻斗卡车是移动目的地的一个例子，所述铲斗16是附属设备的一个例子。

所述装载作业包含：挖掘所述砂土且将其保持于所述铲斗16的保持作业(挖掘作业)；使所保持的所述砂土移动到所述翻斗卡车的正上方的移动作业；在所述翻斗卡车之上卸放所述砂土的卸放作业(排土作业)。在所述卸放作业中被卸放的所述砂土从所述铲斗16落下而装载到所述翻斗卡车。

所述动臂14具有基端部和位于该者的相反侧的远端部，所述基端部以能够如图1的箭头A1所示那样起伏的方式也就是以能够绕水平轴摆动的方式而在所述回转骨架12A的前部被支撑。所述斗杆15具有以能够如图1的箭头A2所示那样绕水平轴摆动的方式而被安装于所述动臂14的远端部的基端部、以及位于该者的相反侧的远端部。所述铲斗16具有以能够如图1的箭头A3所示那样绕水平轴摆动的方式而被安装于所述斗杆15的远端部的基端部。

所述多个液压致动器包含多个液压缸和回转马达20。所述多个液压缸包含：用于驱动所述动臂14的至少一个动臂缸17；用于驱动所述斗杆15的斗杆缸18；用于驱动所述铲斗16的铲斗缸19。在图2中，仅图示了1个液压泵21，但是，所述液压挖掘机10也可以具备多个液压泵。

所述至少一个动臂缸17介于所述上部回转体12与所述动臂14之间，通过接受从所述液压泵21排出的工作油的供应而伸长或收缩，由此，来使所述动臂14向以所述箭头A1所示的立起方向或倒伏方向摆动。

所述斗杆缸18介于所述动臂14与所述斗杆15之间，通过接受所述工作油的供应而伸长或收缩，由此，来使所述斗杆15向以所述箭头A2所示的斗杆收回方向或斗杆伸出方向摆动。所述斗杆收回方向是所述斗杆15的远端接近所述动臂14的方向，所述斗杆伸出方向是所述斗杆15的远端相对于所述动臂14离开的方向。

所述铲斗缸19介于所述斗杆15与所述铲斗16之间，通过接受所述工作油的供应而伸长或收缩，由此，来使所述铲斗16向以所述箭头A3所示的铲斗收回方向或铲斗伸出方向摆动。所述铲斗收回方向是使图1所示的表示所述斗杆15的长边方向的直线15a与表示所述铲斗16的方向的直线16a所成的角度θ3变小的方向，所述铲斗伸出方向是使所述角度θ3变大的方向。

所述回转马达20是基于接受所述工作油的供应而使所述上部回转体12以回转的方式动作的液压马达。该回转马达20具有接受所述工作油的供应而转动的省略图示的输出轴，该输出轴以使上部回转体12向左右两方向回转的方式被连结于上部回转体12。具体而言，所述回转马达20具有一对端口，通过接受对这些端口的其中一方的端口的工作油供应，所述输出轴便向与该一方的端口对应的方向转动，并且从另一方的端口排出工作油。

所述动臂缸17具有缓冲机构。在本实施方式中，作为该缓冲机构的一个例子而举出了图3所示的形态，但是，所述缓冲机构并不限于图3所示的形态，其可以采用各种形态。以下，参照图3来说明所述动臂缸17的缓冲机构等结构。

图3至图6是表示动臂缸17的剖视图。如图3所示，所述动臂缸17包含缸主体171和活塞构件172。所述动臂缸17基于接受往所述缸主体171内的所述工作油的供应而使活塞构件172相对于所述缸主体171在行程方向亦即所述动臂缸17的长边方向上位移，以驱动所述动臂14。

所述缸主体171包含筒状部171A、第1盖部171B、第2盖部171C。所述活塞构件172包含活塞172A、活塞连杆172B、第1缓冲环172C、第2缓冲环172D。

所述缸主体171的所述第1盖部171B及所述第2盖部171C以分别封盖所述筒状部171A的两端部的开口的方式而分别被安装于所述筒状部171A。

所述第1盖部171B包含底部173和从底部173朝向所述筒状部171A延伸的筒状的盖身部174。该盖身部174的远端部被结合于所述筒状部171A的一方的端部的开口。

所述第1盖部171B具有凹部175、供应道176、旁通路径177、通孔178。所述凹部175是由所述盖身部174的内周面和所述底部173的底面所划定的空间，并且与由所述筒状部171A的内周面所划定的空间(收容空间)连通。所述供应道176是从所述液压泵21排出的所述工作油的入口或出口。所述旁通路径177是其的一方的开口被设于所述盖身部174的远端面而其的另一方的开口被设于所述盖身部174的内周面从而将这些开口之间连接的油道。在所述旁通路径177的中间部设有例如节流阀等节流机构179。该节流机构179能够调节所述旁通路径177的流道剖面面积。所述通孔178沿所述行程方向贯通所述底部173，并且被所述活塞连杆172B穿通。

所述第2盖部171C除了不具有所述通孔178之外具有与所述第1盖部171B同样的结构，因此附以与所述第1盖部171B相同的符号而省略详细的说明。

所述活塞连杆172B具有构成其的基端部的连杆基端部180和构成其的远端部的省略图示的连杆远端部。所述连杆基端部180被收容在所述缸主体171的内部(所述收容空间)。所述活塞172A被装配于所述活塞连杆172B的所述基端部180，被构成为能够沿着所述缸主体171的所述筒状部171A的内周面滑动。由此，所述缸主体171的内部被区划为连杆侧室17R和头部侧室17H。所述第1缓冲环172C在所述连杆侧室17R且在与所述活塞172A相邻的位置被装配于所述活塞连杆172B的所述基端部180。所述第2缓冲环172D在所述头部侧室17H且在与所述活塞172A相邻的位置被装配于所述活塞连杆172B的所述基端部180。

所述第1缓冲环172C具有能够嵌合于所述第1盖部171B的所述凹部175的大小。所述第2缓冲环172D具有能够嵌合于所述第2盖部171C的所述凹部175的大小。

所述动臂缸17具有：第1缓冲机构C1，在该动臂缸17伸长而所述活塞构件172接近到第1行程终端E1(伸长时的行程终端)时，以缓和冲击的方式发挥作用；第2缓冲机构C2，在所述动臂缸17收缩而所述活塞构件172接近到第2行程终端E2(收缩时的行程终端)时，以缓和冲击的方式发挥作用。

所述第1缓冲机构C1主要由所述第1缓冲环172C、所述第1盖部171B、所述活塞172A的第1端面S1构成。所述第2缓冲机构C2主要由所述第2缓冲环172D、所述第2盖部171C、所述活塞172A的第2端面S2构成。所述第1缓冲机构C1和所述第2缓冲机构C2具备同样的结构，因此，以下仅对所述第1缓冲机构C1进行说明。

如图6所示，所述活塞构件172在所述行程方向上能够相对于所述缸主体171位移的最大范围亦即行程范围是从所述第1行程终端E1至所述第2行程终端E2的区域。所述行程范围的全长L1是图6中以箭头所示的长度。此外，在图6中，配置于所述第1行程终端E1的所述活塞构件172以实线来图示，而配置于所述第2行程终端E2的所述活塞构件172以双点划线来图示。

所述行程范围包含构成端部区域的缓冲区域，端部区域包含该行程范围的一端亦即所述第1行程终端E1。所述第1缓冲机构C1被构成为随着朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172进入到所述缓冲区域而使所述缸压上升并且使所述活塞构件172的位移速度下降。

具体而言，往所述第1行程终端E1移动的所述活塞构件172从图3所示的位置起按图4所示的位置、图5所示的位置、图6所示的位置的顺序位移。如图5所示，在活塞构件172的活塞172A及所述第1缓冲环172C接近到所述第1行程终端E1时，所述第1缓冲环172C进入所述第1盖部171B的所述凹部175。其结果，形成由所述第1缓冲环172C、筒状部171A的内周面中包围所述第1缓冲环172C周围的部分、以及所述活塞172A的第1端面S1所围成的缓冲空间CS(参照图5)。收容在该缓冲空间CS的工作油经由与该缓冲空间CS连通的所述旁通路径177移动到所述凹部175。此时，所述旁通路径177的流量基于所述节流机构179而被限制，因此，所述缓冲空间CS的压力上升，从而对所述活塞构件172产生制动作用。由此，所述活塞构件172的位移速度下降，冲击得以缓和。

图7是表示所述动臂缸17的缸压随时间而变化的图形。具体而言，图7表示了基于进行了后述的动臂上升操作从而所述活塞构件172从相对于所述缓冲区域而靠跟前侧的区域(后述的跟前侧区域R1)朝着所述第1行程终端E1位移至进入到所述缓冲区域为止的所述缸压随时间而变化的一个例子。如图7所示，在所述活塞构件172的所述第1缓冲环172C进入到所述缸主体171中的所述第1盖部171B的所述凹部175后，所述动臂缸17的连杆侧室17R的压力(保持压力)急剧地上升(图7的缓冲区域）。

再参照图2，所述多个操作装置包含动臂操作装置61、斗杆操作装置62、铲斗操作装置63、回转操作装置64。这些操作装置61至64分别具有接受操作人员的操作的操作杆61A至64A。各操作装置可以由液压式的操作装置构成，也可以由电动式的操作装置构成。一个操作杆可以兼顾多个操作杆。例如，可以在操作人员就座的座席的前方右侧设置右侧操作杆，使之在沿前后方向被操作时作为动臂杆发挥作用，且在沿左右方向被操作时作为铲斗杆发挥作用。同样，可以在所述座席的前方左侧设置左侧操作杆，使之在沿前后方向被操作时作为斗杆杆发挥作用，且在沿左右方向被操作时作为回转杆发挥作用。杆模式也可以基于操作人员的操作指示而随意地被变更。图2表示了所述操作装置61至64由电动式的操作装置构成时的电路结构。

所述多个控制阀包含动臂控制阀41、斗杆控制阀42、铲斗控制阀43、回转控制阀44、一对动臂电磁比例阀45、一对斗杆电磁比例阀46、一对铲斗电磁比例阀47、一对回转电磁比例阀48。

例如，在所述铲斗操作装置63的所述操作杆63A被操作后，关于所述操作杆63A的操作量及操作方向的信息被变换为电信号(操作信号)并被输入到控制器50。控制器50将与所述操作信号对应的指令信号(指令电流)输入到所述一对铲斗电磁比例阀47中与所述操作杆63A的操作方向对应的铲斗电磁比例阀47。该铲斗电磁比例阀47根据所述指令信号使所述先导泵22排出的先导油的压力减压，并且将减压后的先导压力供应到所述铲斗控制阀43的一对先导口中的其中一方。由此，所述铲斗控制阀43以对应于所述先导压力的大小的行程向对应于被输入所述先导压力的所述先导口的方向开阀。其结果，便被允许从所述液压泵21排出的工作油以对应于所述行程的流量供应到所述铲斗缸19的头部侧腔室或连杆侧腔室。此外，其它的操作装置61、62、64的操作杆被操作时的动作也与上述同样，因此，省略其说明。

此外，虽然各操作装置为液压式时的液压回路图被省略，但此情况下，所述液压挖掘机10的液压回路如下述那样动作。例如，在所述铲斗操作装置63的所述操作杆63A被操作后，来自所述先导泵22的先导一次压力在所述铲斗操作装置63的遥控阀根据所述操作杆63A的操作量而被减压，被减压后的先导压力从所述遥控阀被输出。所输出的先导压力被输入到所述铲斗控制阀43的一对先导口中的其中一方。由此，所述铲斗控制阀43以对应于所述先导压力的大小的行程向对应于被输入所述先导压力的所述先导口的方向开阀。其结果，便被允许从所述液压泵21排出的工作油以对应于所述行程的流量供应到所述铲斗缸19的头部侧腔室或连杆侧腔室。

如图2所示，所述多个压力传感器包含用于检测所述动臂缸17的头部压力(缸压的一个例子)的压力传感器35和用于检测所述动臂缸17的连杆压力(缸压的一个例子)的压力传感器36。所述压力传感器35及所述压力传感器36构成压力检测部。

所述姿势检测部包含：能够检测所述动臂14的姿势信息的动臂姿势检测装置31；能够检测所述斗杆15的姿势信息的斗杆姿势检测装置32；能够检测所述铲斗16的姿势信息的铲斗姿势检测装置33。在本实施方式中，这些姿势检测装置31、32、33分别由例如惯性测量装置(Inertial Measurement Unit∶IMU)构成。

此外，所述姿势检测部可以由行程传感器构成，可以由角度传感器构成，可以由利用卫星定位系统的位置检测装置构成。即，所述动臂14的姿势、所述斗杆15的姿势、以及所述铲斗16的姿势例如也可以根据由检测所述动臂缸17、所述斗杆缸18、以及所述铲斗缸19的行程的所述行程传感器所得到的行程值而被运算出。此外，所述动臂14的姿势、所述斗杆15的姿势、以及所述铲斗16的姿势例如也可以根据由分别被设置于所述动臂14的所述基端部的转动轴、所述斗杆15的所述基端部的转动轴、以及所述铲斗16的所述基端部的转动轴的所述角度传感器所得到的角度值而被运算出。此外，所述动臂14的姿势、所述斗杆15的姿势、以及所述铲斗16的姿势例如也可以根据由利用GNSS传感器那样的卫星定位系统的所述位置检测装置所得到的检测值而被运算出。

关于由上述那样的姿势检测部所检测到的所述动臂14的姿势、所述斗杆15的姿势、以及所述铲斗16的姿势的姿势信息(姿势信号)被输入控制器50。

所述控制器50(机电一体化控制器)由具备例如CPU、存储器等的计算机构成，其功能性地具有操作判定部51、姿势运算部52、速度运算部53、负荷运算部54、负荷存储部55、预测负荷决定部56、负荷信息输出部57。

所述操作判定部51判定是否对所述多个操作装置61至64各自的操作杆施加了操作。在所述多个操作装置61至64分别为图2所示那样的所述电动式的操作装置的情况下，所述操作装置61至64各自将与被施加于对应的操作杆的操作量及操作方向对应的所述操作信号输入到所述控制器50。所述操作判定部51根据所输入的所述操作信号能够判定操作被施加于对应的操作装置的操作杆的情况具体而言为被施加于所述操作杆的所述操作量及所述操作方向。

具体而言，在本实施方式中，所述操作判定部51能够判定如下各情况：对所述动臂操作装置61的所述操作杆61A施加了使所述动臂缸17伸长的动臂上升操作或使所述动臂缸17收缩的动臂下降操作；对所述斗杆操作装置62的所述操作杆62A施加了使所述斗杆缸18伸长的斗杆收回操作或使所述斗杆缸18收缩的斗杆伸出操作；对所述铲斗操作装置63的所述操作杆63A施加了使所述铲斗缸19伸长的铲斗收回操作或使所述铲斗缸19收缩的铲斗伸出操作；对所述回转操作装置64的所述操作杆64A施加了使所述上部回转体12回转的右回转操作或左回转操作。在所述多个操作装置61至64分别为所述电动式的操作装置的情况下，所述操作判定部51构成能够检测被施加于所述多个操作装置61至64的操作杆61A至64A的操作的操作检测部。

在所述操作装置61至64分别为所述液压式的操作装置的情况下，所述液压挖掘机10具备检测对应于被施加于所述多个操作装置61至64各自的所述操作杆的操作量而从所述遥控阀输出的先导压力的省略图示的多个先导压力传感器。多个先导压力传感器分别将与所检测的先导压力对应的信号亦即操作信号输入到所述控制器50。所述操作判定部51根据所输入的所述操作信号能够判定操作被施加于对应的操作装置的操作杆的情况具体而言为被施加于所述操作杆的所述操作量及所述操作方向。在所述多个操作装置61至64分别为所述液压式的操作装置的情况下，所述多个先导压力传感器和所述操作判定部51构成能够检测被施加于所述多个操作装置61至64的操作杆61A至64A的操作的操作检测部。

所述姿势运算部52根据从所述姿势检测部输入的所述姿势信号分别运算所述动臂14的姿势、所述斗杆15的姿势、以及所述铲斗16的姿势。所述姿势运算部52也可以根据所述姿势信号分别运算例如图1所示的动臂角度θ1、斗杆角度θ2、以及铲斗角度θ3，来作为所述动臂14的姿势、所述斗杆15的姿势、以及所述铲斗16的姿势。

所述动臂角度θ1例如可以是表示所述动臂14的方向的直线14a与正交于所述上部回转体12的回转中心轴C的平面P所成的角度。所述斗杆角度θ2可以是表示所述斗杆15的方向的所述直线15a与所述直线14a所成的角度。所述铲斗角度θ3可以是表示所述铲斗16的方向的所述直线16a与所述直线15a所成的角度。所述直线14a可以是将所述动臂14的所述基端部的转动轴与所述动臂14的所述远端部的转动轴(所述斗杆15的所述基端部的转动轴)连结的直线。所述直线15a可以是将所述斗杆15的所述基端部的转动轴与所述斗杆15的所述远端部的转动轴(所述铲斗16的所述基端部的转动轴)连结的直线。所述直线16a可以是将所述铲斗16的所述基端部的转动轴与所述铲斗16的远端部16E连结的直线。

所述速度运算部53运算所述动臂14向所述立起方向动作的动臂上升动作的速度。所述速度运算部53可以根据周期性地获取的多个所述动臂角度θ1，通过对所述动臂角度θ1的变化量以其所变化的时间相除来运算出所述动臂上升动作的速度(角速度)。此外，在所述动臂姿势检测装置31由所述行程传感器构成的情况下，所述速度运算部53可以根据周期性地获取的所述动臂缸17的多个行程值，通过对行程值的变化量以其所变化的时间相除来运算出所述动臂缸17的伸长速度，并根据所运算出的所述伸长速度来运算所述动臂上升动作的速度。

所述负荷运算部54利用所述缸压来运算所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷。所述负荷运算部54例如如下述那样计算所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷。此外，运算所述对象物的负荷的方法并不限于以下的运算方法，还可以采用其它的公知的方法。

在本实施方式中，所述负荷运算部54根据下面的式(1)来计算所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷。

M=M1+M2+M3+W×L (1)

在式(1)中，M是所述动臂缸17的绕动臂脚销的力矩。M1是所述动臂14的绕所述动臂脚销的力矩。M2是所述斗杆15的绕所述动臂脚销的力矩。M3是所述铲斗16的绕所述动臂脚销的力矩。W是所述铲斗16所保持的砂土等对象物的负荷。L是从所述动臂脚销至所述铲斗16的基端部的水平方向的距离。

所述力矩M根据动臂缸17的头部压力和连杆压力而被计算出。所述力矩M1由所述动臂14的重心和所述动臂脚销之间的距离与所述动臂14的重量之积而被计算出。所述力矩M2由所述斗杆15的重心和所述动臂脚销之间的距离与所述斗杆15的重量之积而被计算出。所述力矩M3由所述铲斗16的重心和所述动臂脚销之间的距离与所述铲斗的重量之积而被计算出。

所述动臂14的重心的位置、所述斗杆15的重心的位置、以及所述铲斗16的重心的位置分别根据关于所述姿势检测部所检测的所述作业装置13的姿势的信息而被计算出。所述动臂缸17的所述头部压力由压力传感器35而被测出，所述动臂缸17的所述连杆压力由压力传感器36而被测出。所述水平方向的距离L根据关于所述姿势检测部所检测的所述作业装置13的姿势的信息而被计算出。

此外，在本实施方式中，所述姿势检测部、所述压力传感器35、36、所述姿势运算部52及所述负荷运算部54构成获取所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷的负荷获取部。

所述负荷存储部55将朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172到达预先设定的特定位置SP时(参照图4)由所述负荷运算部54所运算的负荷作为特定负荷来存储。

如图3所示，所述特定位置SP被设定在相对于所述缓冲区域而向远离所述第1行程终端E1的方向离开距离的位置。

所述行程范围包含跟前侧区域R1和特定区域R2。所述特定区域R2是所述特定位置SP与所述第1行程终端E1之间的区域。所述跟前侧区域R1是相对于所述特定位置SP而位于所述第2行程终端E2侧的区域。具体而言，所述跟前侧区域R1可以是所述特定位置SP与所述第2行程终端E2之间的区域。此外，在所述第2行程终端E2侧也设有缓冲区域(第2缓冲区域)的情况下，所述跟前侧区域R1可以是所述特定位置SP与所述第2缓冲区域之间的区域。此外，在所述第2行程终端E2侧也设有特定位置(第2特定位置)的情况下，所述跟前侧区域R1可以是所述特定位置SP与所述第2特定位置之间的区域。所述跟前侧区域是如图7所示的稳定区域那样相比于所述缓冲区域而压力变动较小的区域。此外，在动臂缸17开始动作时(启动时)，如图7所示那样暂时性地产生压力变动。

在本实施方式中，所述特定区域R2的所述行程方向上的长度为所述行程范围的全长的5%以下。由此，所述特定位置SP被设定在所述行程范围中所述第1行程终端E1的近傍。其结果，所述特定位置SP必然地被设定在所述缓冲区域的附近。因此，所述特定位置SP便成为如下的位置：能够与朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172接近到所述缓冲区域这一情况相关联。

所述特定区域R2的所述行程方向上的长度的下限值例如可以考虑如下的情况而被决定，即：构成所述液压缸的所述缸主体及所述活塞构件的尺寸的公差；能够检测所述活塞构件的相对于所述缸主体的行程位置或与此对应的值的传感器的检测精度。作为该传感器例如可举出所述行程传感器、所述角度传感器等。所述下限值例如可以被设定为将所述缓冲区域的所述行程方向上的长度、所述缸主体及所述活塞构件的尺寸的最大公差、以及所述传感器的分辨率相加而得的值。

在满足了预先设定的预测负荷决定条件的情况下，所述预测负荷决定部56根据所述负荷获取部所获取的所述负荷来决定预测负荷，该预测负荷是被预测在所述卸放作业中在所述移动目的地之上被卸放的所述对象物的负荷。

在本实施方式中，所述预测负荷决定条件由在所述移动作业中所述动臂上升动作的速度减小这一条件(动臂上升速度减小条件)构成。所述预测负荷决定部56例如能够如下述那样判定是否满足了所述动臂上升速度减小条件。

在表示在所述移动作业中返回操作被施加于所述动臂操作装置61的所述操作杆61A的返回操作信号被输入到所述控制器50后，所述操作判定部51判定为进行了所述返回操作，所述预测负荷决定部56根据所述操作判定部51的上述判定，判定为满足了构成所述预测负荷决定条件的所述动臂上升速度减小条件。具体情况如下。

在所述保持作业的完毕之后进行的所述移动作业中，操作人员为了进行所述动臂上升动作而对所述动臂操作装置61的所述操作杆61A施加使该操作杆61A从中立位置向指定的方向倾斜的动臂上升操作，并且以该操作杆61A处于倾斜的状态将该操作杆61A保持于规定位置(例如杆最大行程的位置)。而且，操作人员在识别到所述铲斗16接近所述翻斗卡车(移动目的地)之上的目标位置时，进行使所述操作杆61A从所述规定位置返回到所述中立位置侧的所述返回操作。由此，所述动臂上升动作的速度开始减小。所述返回操作信号是能够判别所述移动作业中所述动臂上升动作的速度的减小的速度减小判别信号的一个例子。

在所述动臂操作装置61为所述电动式的操作装置的情况下，所述返回操作信号为在所述返回操作被施加于所述动臂操作装置61的所述操作杆61A时从所述动臂操作装置61输入到所述控制器50的所述操作信号。此外，在所述动臂操作装置61为所述液压式的操作装置的情况下，所述返回操作信号为在所述返回操作被施加于所述动臂操作装置61的所述操作杆61A时从所述先导压力传感器输入到所述控制器50的所述操作信号(与由所述先导压力传感器检测的先导压力对应的所述操作信号)。

此外，所述预测负荷决定部56在判定为在所述移动作业中所述动臂上升动作的速度开始减小的情况下，还能够判定为满足了所述动臂上升速度减小条件。具体而言，所述预测负荷决定部56根据由所述速度运算部53周期性地运算的所述动臂上升动作的速度(速度信号)，能够判定所述动臂上升动作的速度开始减小亦即所述动臂上升动作的加速度变化为负值。所述速度信号是能够判别所述移动作业中所述动臂上升动作的速度的减小的速度减小判别信号的一个例子。

以由所述预测负荷决定部56判定为满足了所述动臂上升速度减小条件这一情况作为触发器进行所述预测负荷的决定。

具体而言，所述预测负荷决定部56例如在判定为满足了所述预测负荷决定条件(所述动臂上升速度减小条件)的情况下，以该判定作为触发器，将所述负荷获取部所获取的所述对象物的负荷(所述铲斗16保持的所述对象物的负荷)作为所述预测负荷来决定。此外，所述预测负荷决定部56例如在判定为满足了所述预测负荷决定条件(所述动臂上升速度减小条件)的情况下，将在所述保持作业的完毕后所获取并被存储的负荷作为所述预测负荷来决定。在所述保持作业的完毕后所获取并被存储的负荷存在多个的情况下，也可以例如将该多个负荷的平均值作为所述预测负荷来决定。

此外，所述预测负荷决定条件可以包含如下的条件：在所述保持作业之后检测到为了减少所述铲斗16所保持的所述对象物的量的减少操作。

在本实施方式中，作为所述减少操作，而预先设定有所述铲斗伸出操作和所述斗杆伸出操作。所述铲斗伸出操作是附属设备卸放操作的一个例子。所述铲斗伸出操作及所述斗杆伸出操作分别是均能够属于为了进行所述卸放作业的操作的操作。此外，作为减少操作，也可以仅设定所述铲斗伸出操作和所述斗杆伸出操作中的一方的操作，而不设定另一方的操作。

所述预测负荷决定部56也可以在由所述操作判定部51判定到所述铲斗伸出操作被施加于所述操作杆63A的情况和所述斗杆伸出操作被施加于所述操作杆62A的情况的其中至少一方后，决定所述预测负荷。

所述预测负荷的决定根据在所述减少操作的检测时和在所述减少操作的检测前的其中至少一方由所述负荷获取部所获取的所述负荷来进行。

具体而言，所述预测负荷决定部56例如可以在对应于所述铲斗伸出操作的操作信号和对应于所述斗杆伸出操作的操作信号的其中至少一方的操作信号被输入到所述控制器50的情况下，将在此时刻所述负荷获取部获取的所述对象物的负荷(所述铲斗16保持的所述对象物的负荷)作为所述预测负荷来决定。此外，所述预测负荷决定部56例如可以在所述至少一方的操作信号被输入到所述控制器50的情况下，将在从所述保持作业的完毕后至所述至少一方的操作信号被输入到所述控制器50的时刻为止所获取的负荷作为所述预测负荷来决定。在从所述保持作业的完毕后至所述至少一方的操作信号被输入到所述控制器50的时刻为止所获取的负荷存在多个的情况下，也可以将例如该多个负荷的平均值作为所述预测负荷来决定。

所述负荷信息输出部57在所述活塞构件172在所述行程范围中相对于所述特定位置SP而位于所述跟前侧区域R1时，将由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述对象物的负荷的信息亦即负荷信息来输出，在所述活塞构件172的至少局部位于所述特定区域R2时，将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。即，所述负荷信息输出部57在朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172到达所述特定位置SP之前，将在所述活塞构件172到达所述特定位置SP之前由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述负荷信息来输出。另一方面，所述负荷信息输出部57在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后，将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。所述负荷信息输出部57可以在所述保持作业、所述移动作业、以及所述卸放作业的至少一个作业中实时地输出所述铲斗16保持的砂土(对象物)的负荷(也就是所述负荷信息)。

此外，所述负荷信息输出部57可以将关于所决定的所述预测负荷的信息作为所述负荷信息而输出到显示装置70。此外，所述负荷信息输出部57也可以输出在所述装载作业中对所述翻斗卡车排出的砂土的负荷的累积值、对所述翻斗卡车排出的砂土的目标装载量、对所述翻斗卡车排土的次数等。

所述显示装置70可以被配置在所述液压挖掘机10的驾驶室12C中能够被操作人员视觉识别的位置。通过所述显示装置70显示上述那样的各种信息，操作人员能够实时地把握到相对于对所述翻斗卡车的目标装载量(装载目标)的在此时刻的差分(可卸放的对象物的剩余量)和在此时刻铲斗16保持着的砂土(对象物)的负荷。而且，在所述铲斗16保持着的砂土(对象物)的负荷大于所述可排土的剩余量的情况下，操作人员通过操作所述操作装置的操作杆来进行卸放量调节动作，使所述对象物的一部分从所述铲斗16溢出来进行调节。此后，操作人员通过进行所述卸放作业便能够将接近于所述目标装载量的砂土(对象物)装载到所述翻斗卡车。所述卸放量调节动作是为了在进行所述保持作业之后通过使所述铲斗16所保持的砂土(对象物)的一部分从该铲斗16卸放来使所述铲斗16所保持的所述砂土的量减少以调节在所述翻斗卡车之上卸放的所述对象物的量(卸放量)的动作。

此外，所述显示装置70也可以是构成在与所述液压挖掘机10不同的场所的个人电脑或移动信息终端等的显示装置的装置。

图8是表示由所述控制器50执行的控制动作的流程图。图8是表示用于让所述负荷信息输出部57在所述装载作业中实时地输出所述铲斗16保持的砂土(对象物)的负荷的控制动作。

所述液压挖掘机10具备例如被设置于驾驶室12C的省略图示的负荷测量开关。在所述装载作业中，当操作人员将所述负荷测量开关接通后，便开始例如图8所示那样的控制动作。

所述控制器50的所述负荷运算部54通过例如上述的方法来运算所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷(步骤S1)。

其次，所述负荷信息输出部57将所述负荷运算部54所运算的所述负荷作为所述负荷信息来输出(步骤S2)。从所述负荷信息输出部57输出的所述负荷信息被输入到配置于所述驾驶室12C的所述显示装置70，该显示装置70显示该负荷信息。由此，操作人员能够一边进行所述装载作业一边实时地把握到所述铲斗16所保持的砂土等所述对象物的负荷。

其次，控制器50判定朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172是否已到达所述特定位置SP(步骤S3)。该步骤S3的判定例如如下述那样进行。

关于所述活塞构件172是否朝着所述第1行程终端E1位移，例如所述操作判定部51可以根据与被施加于所述动臂操作装置61的所述操作杆61A的所述动臂上升操作对应的操作信号来进行判定。此外，控制器50也可以根据所述速度运算部53所运算的所述动臂上升动作的速度来判定所述活塞构件172是否朝着所述第1行程终端E1位移。

所述控制器50可以根据由所述姿势运算部52根据所述姿势检测部所检测的所述动臂14的姿势而运算的所述动臂角度θ1，来判定所述活塞构件172是否到达所述特定位置SP。该动臂角度θ1对应于所述活塞构件172的相对于所述缸主体171的相对位置。此外，所述控制器50也可以根据所述行程传感器所检测的所述动臂缸17的行程值来判定所述活塞构件172是否到达所述特定位置SP。所述行程值对应于所述活塞构件172的相对于所述缸主体171的相对位置。

所述控制器50在判定为朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172未到达所述特定位置SP时(在步骤S3为“否”)，进行所述步骤S1、S2的处理。

另一方面，在所述控制器50判定为朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172到达所述特定位置SP时(在步骤S3为“是”)，所述负荷运算部54运算所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷(步骤S4)，所述负荷存储部55将所述负荷运算部54所运算的负荷作为特定负荷来存储(步骤S5)。

所述控制器50判定所述活塞构件172的至少局部是否位于所述特定区域R2(步骤S6)。即，所述控制器50判定所述活塞构件172是否进入到所述特定区域R2(步骤S6)。该步骤S6的判定例如如下述那样进行。

所述控制器50可以根据由所述姿势运算部52根据所述姿势检测部所检测的所述动臂14的姿势而运算的所述动臂角度θ1，来判定所述活塞构件172是否进入到所述特定区域R2。此外，所述控制器50也可以根据所述行程传感器所检测的所述动臂缸17的行程值来判定所述活塞构件172是否进入到所述特定区域R2。

所述控制器50在判定为所述活塞构件172未进入到所述特定区域R2时(在步骤S6为“否”)，进行所述步骤S1至S5的处理。即，所述控制器50在判定为所述活塞构件172未进入到所述特定区域R2而位于所述跟前侧区域R1时(在步骤S6为“否”)，进行所述步骤S1至S5的处理。

另一方面，在所述控制器50判定为所述活塞构件172进入到所述特定区域R2时(在步骤S6为“是”)，所述负荷信息输出部57将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出(步骤S7)。

图9是表示在所述控制动作中所述动臂缸17的活塞构件172的位置(或动臂角度)、所述铲斗操作的操作量(操作信号)、以及所述铲斗16所保持的砂土的负荷各自的经时变化的一个例子的图形。

如图9所示，在所述保持作业(所述挖掘作业)中，例如进行所述铲斗收回操作、所述斗杆收回操作、所述动臂上升操作等。在所述移动作业中，例如进行所述动臂上升操作、所述回转操作等。在所述卸放作业(所述排土作业)中，例如进行所述铲斗伸出操作、所述斗杆伸出操作等。此外，在图9中，省略了所述斗杆收回操作、所述斗杆伸出操作、以及所述回转操作的图示。

图9的最上层的图形、第2层的图形、以及第3层的图形表示了所述装载作业中的所述动臂缸17的动作的具体例亦即第1模式、第2模式、以及第3模式。在所述第1模式，在从所述装载作业的开始至结束为止，所述动臂缸17的所述活塞构件172不到达所述特定位置SP。在所述第2模式，在所述装载作业的所述移动作业中(图9的点A的时刻)，所述动臂缸17的所述活塞构件172到达所述特定位置SP。在所述第3模式，在所述装载作业的所述保持作业中(图9的点B的时刻)，所述动臂缸17的所述活塞构件172到达所述特定位置SP。

在所述第1模式，在从所述装载作业的开始至结束为止的期间(即，在从所述保持作业的开始至所述卸放作业的结束为止的期间)，所述负荷信息输出部57将在此期间由所述负荷运算部54所运算的所述负荷作为所述负荷信息来输出。在所述第2模式，在从所述保持作业的开始至所述移动作业中的所述点A的时刻为止的期间，所述负荷信息输出部57将在此期间由所述负荷运算部54所运算的所述负荷作为所述负荷信息来输出，在所述移动作业中的所述点A的时刻之后(即，在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后)，所述负荷信息输出部57将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。在所述第3模式，在从所述保持作业的开始至该保持作业中的点B的时刻为止的期间，所述负荷信息输出部57将在此期间由所述负荷运算部54所运算的所述负荷作为所述负荷信息来输出，在所述保持作业中的所述点B的时刻之后(即，在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后)，所述负荷信息输出部57将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。

图10是表示由所述控制器50执行的控制动作的流程图。所述液压挖掘机10具备例如被设置于驾驶室12C的省略图示的预测负荷决定控制开关。在所述装载作业中，当操作人员将所述预测负荷决定控制开关接通后，便开始例如图10所示那样的控制动作。

在图10所示的控制动作中，例如在图9所示的点C的时刻基于进行铲斗伸出操作而满足所述预测负荷决定条件(在步骤S11为“是”)且在此时所述活塞构件172位于所述跟前侧区域R1的情况下(在步骤S12为“否”)，所述预测负荷决定部56将此时由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述预测负荷来决定(步骤S14、S15)。此情形属于图9的所述第1模式。

另一方面，例如在图9所示的点C的时刻基于进行铲斗伸出操作而满足所述预测负荷决定条件(在步骤S11为“是”)且在此时所述活塞构件172进入到所述特定区域R2的情况下(在步骤S12为“是”)，所述预测负荷决定部56将所述特定负荷作为所述预测负荷来决定(步骤S13)。此情形属于图9的所述第2模式及所述第3模式。

图11及图12是表示所述液压挖掘机10进行的砂土的装载作业、以及基于所述控制动作而被显示于显示装置的内容的一个例子的图。

在通常的现场作业中，基于所述装载作业被重复多次，在所述翻斗卡车之上被卸放的对象物(排出的砂土)的负荷的合计值达到对所述翻斗卡车的目标装载量。图11及图12是分别表示基于所述液压挖掘机10进行的砂土的装载作业、以及所述控制动作而显示于显示装置70的内容的一个例子的图。在图11及图12中，例示了如下的情形：到现在为止进行了7次装载作业，通过进一步进行其次的第8次装载作业中的卸放作业(排土作业)，所述对象物的负荷的合计值(在图11中为“装载负荷”)达到所述目标装载量(在图11中为“装载目标”)的2.0t。

图11及图12所示的显示装置70的具体的显示内容如下。“铲斗负荷”是由负荷运算部54运算出的所述铲斗16保持的负荷。“装载负荷”表示装载到所述翻斗卡车等移动目的地的所述对象物的负荷的合计值。在图12中表示着基于到现在为止所进行的7次卸放作业(排土作业)而被装载了1.94t的对象物。“装载目标”是应该装载到所述翻斗卡车等移动目的地的对象物的目标量。“装载次数”表示对在所述翻斗卡车等移动目的地进行了卸放作业(排土作业)的次数的计数。在图12的右图中，“铲斗负荷”被强调显示。该强调显示是表示如下情况的显示：如果相对于装载负荷1.94t而将铲斗16保持的负荷0.15t都在所述翻斗卡车等移动目的地进行装载，便会超过装载目标。若进行所述卸放量调节动作而消解超过状态，则上述的强调显示被解除。此外，也可以如图11的上图那样在“装载负荷”超过“装载目标”时，强调显示“装载负荷”。强调显示也可以使该项目闪烁或者被切换为红色等强调色的显示等。此外，也可以同时鸣响警告声或者通过语音引导来通知超载。

因此，在从第1次至第7次的装载作业中，操作人员根据显示于所述显示装置70的信息(没有所述强调显示的信息)，判断为不需要进行用于调节在所述卸放作业中所述铲斗16保持的砂土的量(卸放量)的动作亦即卸放量调节动作，从而进行使所述铲斗16所保持的砂土在所述卸放作业中直接在所述翻斗卡车之上进行卸放的动作那样的操作。

其次，在第8次装载作业中，操作人员根据显示于所述显示装置70的信息(有所述强调显示的信息)，判断为需要进行所述卸放量调节动作，在进行第8次卸放作业之前，对所述操作杆63A施加所述铲斗伸出操作(减少操作)。由此，进行所述卸放量调节动作，所述铲斗16所保持的所述砂土的一部分从所述铲斗16落下，所述铲斗16所保持的所述砂土的量减少。其结果，如图11的右下的图所示，成为即使将铲斗负荷累计到所述装载负荷也不会超过装载目标的状态，所述强调显示熄灭。操作人员能够一边观察上述那样的显示装置70的画面一边安心地进行第8次卸放作业。

如上所述，在所述实施方式所涉及的所述工程机械10中，在所述活塞构件172位于所述跟前侧区域R1时，具体而言，在朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172到达所述特定位置SP之前，将在所述活塞构件172到达所述特定位置SP之前由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述负荷信息来输出。因此，操作人员等作业有关人员能够根据所输出的所述负荷信息正确地把握到所述铲斗16所保持的所述对象物的负荷。另一方面，在所述活塞构件172的至少局部位于所述特定区域R2时，具体而言，在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后，存储于所述负荷存储部55的所述特定负荷作为所述负荷信息而被输出。即，在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后，在所述活塞构件172到达所述特定位置SP时由所述负荷运算部54运算的所述特定负荷被视为所述对象物的负荷。由于所述特定位置SP是相对于所述缓冲区域而向远离所述第1行程终端E1的方向离开距离的位置，因此，即使所述缸压随着所述活塞构件172进入到所述缓冲区域而上升，所输出的所述负荷信息也不会受到所述缸压的上升的影响。由此，能够避免该负荷信息成为与所述铲斗16实际所保持的所述对象物的负荷相差太大的信息。因此，在该工程机械10，即使在所述活塞构件172进入到所述缓冲区域的情况下，也无需如专利文献1的技术那样进行动臂的下降操作，因此，能够抑制作业效率的下降。此外，在该工程机械10，所述活塞构件172位于所述跟前侧区域R1的情况下作为所述负荷信息而被输出的负荷、以及所述活塞构件172进入到所述特定区域R2的情况下作为所述负荷信息而被输出的所述特定负荷均为能够利用所述多个液压缸中的任意一者(在所述实施方式中为动臂缸17)的缸压来运算的。由此，该工程机械10即使不进行基于多个液压缸的压力的多个负荷值的运算，而通过检测该多个液压缸的其中之一的缸压并且利用该缸压，便能够获取所述铲斗16所保持的作业对象物的负荷。

在所述实施方式所涉及的所述工程机械10中，所述特定区域R2的所述行程方向上的长度大于所述缓冲区域的所述行程方向上的长度，且为所述行程范围的全长的5%以下。在该工程机械10，所述特定位置SP被设定在所述行程范围中所述第1行程终端E1的近傍。其结果，所述特定位置SP必然地被设定在构成所述行程范围的端部区域的所述缓冲区域的附近。因此，所述特定位置SP便成为如下的位置：能够与朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172接近到所述缓冲区域这一情况相关联。所述活塞构件172进入到包含所述缓冲区域的所述特定区域R2后被视为所述对象物的负荷的所述特定负荷便成为在所述活塞构件172到达所述特定位置SP亦即所述缓冲区域的近傍的位置时由所述负荷运算部54运算的负荷。这能够减少所述特定负荷与、所述活塞构件172进入到所述特定区域R2时所述铲斗16所保持的所述对象物的实际的负荷之间产生的偏差。而且，由于所述特定位置SP被设定在所述第1行程终端E1的近傍，因此所述行程范围的大半部分由所述跟前侧区域R1所占据。由此，在所述行程范围的大半部分，不是所述特定负荷而使在所述活塞构件172位于所述跟前侧区域R1时由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述负荷信息而被输出，因此，所述作业有关人员便能够在所述行程范围的大半部分把握到正确的负荷信息。

本发明并不限于以上所说明的实施方式。本发明例如包含下面那样的技术方案。

(A)关于工程机械

在所述实施方式中，所述工程机械为液压挖掘机10，但是其并不限于此，其也可以是例如轮式装载机等其它的工程机械。

(B)关于预测负荷决定条件

在所述实施方式中，所述预测负荷决定条件是在所述保持作业之后检测到为了减少所述附属设备所保持的所述对象物的量的预先设定的减少操作这一条件、或在所述移动作业中所述动臂上升动作的速度减小这一条件，但是其还可以包含除此以外的条件。

(C)关于附属设备

在所述实施方式中，所述附属设备为所述铲斗16，但是其并不限于此。所述附属设备例如可以是叉、抓斗等其它的附属设备。所述叉和所述抓斗分别是能够保持作业对象物的附属设备。所述叉和所述抓斗分别具备用于抓持搬运物、废弃材料等作业对象物的可开合的多个臂。

(D)关于负荷信息输出部

在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域但满足了能够判断所述缸压的上升被抑制的预先设定的条件(压力上升抑制条件)的情况下，所述负荷信息输出部可以将由所述负荷运算部运算的负荷作为所述负荷信息来输出。举出如下的具体例。

所述压力上升抑制条件可以包含如下的条件：朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172进入所述缓冲区域之前的所述缸压与该活塞构件172进入到所述缓冲区域后的所述缸压之差为预先设定的压力阈值以下。

此外，所述压力上升抑制条件也可以包含如下的条件：为了使所述活塞构件172朝着所述第1行程终端E1位移的所述操作杆61A的操作量为预先设定的操作量阈值以下。即，在进行了所述操作量为所述操作量阈值以下的操作(所谓的微操作)的情况下，由于所述活塞构件172的相对于所述缸主体171的位移速度小，因此可以认为即使所述活塞构件172进入到所述缓冲区域，所述缸压也不会上升太多。

此外，所述压力上升抑制条件也可以包含如下的条件：在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后，所述动臂缸17的动作停止。

在该变形例，在朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172进入到所述特定区域R2但满足了所述压力上升抑制条件的情况下，所述负荷信息输出部57可以将在所述活塞构件172进入到所述特定区域R2后由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述负荷信息来输出。

(E)关于行程终端

在所述实施方式中，对所述动臂缸17的所述活塞构件172朝着所述第1行程终端E1(伸长时的行程终端)位移的情形进行了说明，但是，其并不限与此。本发明还可以被应用于所述动臂缸17的所述活塞构件172朝着所述第2行程终端E2(收缩时的行程终端)位移的情形。此情况下，特定位置SP被预先设定在相对于所述第2盖部171C侧的所述第2缓冲机构C2中的缓冲区域而向远离所述第2行程终端E2的方向离开距离的位置，且该特定位置SP与所述第2行程终端E2之间的区域作为特定区域而被预先设定，并且进行与上述实施方式同样的控制。

(F)其它

在所述工程机械10中，在朝着所述第1行程终端E1位移的所述活塞构件172进入到所述特定区域R2之后该活塞构件172向远离所述第1行程终端E1的方向位移并且出来到该特定区域R2之外从而再次返回到所述跟前侧区域R1的情况下，所述负荷信息输出部57也可以将在该活塞构件172出来到该特定区域R2外之后由所述负荷运算部54运算的负荷作为所述负荷信息来输出。

如上所述，能够提供一种如下的工程机械：能够抑制作业效率的下降，并且即使不进行基于多个液压缸的压力的多个负荷值的运算也能够避免所述缓冲区域产生的影响地获取附属设备所保持的作业对象物的负荷。

所提供的工程机械包括：机体；作业装置，包含能够进行相对于所述机体的相对动作的多个可动部，该多个可动部包含能够对作业的对象物予以保持的附属设备；液压缸，包含缸主体和活塞构件，并且基于接受往所述缸主体内的工作油的供应而使所述活塞构件在行程方向上相对于所述缸主体位移，以驱动所述多个可动部的其中之一；压力检测部，检测所述液压缸的压力亦即缸压；负荷运算部，利用所述缸压来运算所述附属设备所保持的所述对象物的负荷；负荷存储部；以及，负荷信息输出部。所述液压缸具有缓冲机构。所述活塞构件在所述行程方向上能够相对于所述缸主体位移的最大范围亦即行程范围包含构成端部区域的缓冲区域，所述端部区域包含作为所述行程范围的一端的行程终端。所述缓冲机构被构成为随着朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述缓冲区域而使所述缸压上升并且使所述活塞构件的位移速度下降。在该工程机械中，在相对于所述缓冲区域而向远离所述行程终端的方向离开距离的位置处预先设定有特定位置，所述特定位置与所述行程终端之间的区域作为特定区域而被预先设定，所述负荷信息输出部在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置之前将由所述负荷运算部运算的负荷作为所述对象物的负荷的信息亦即负荷信息来输出，所述负荷存储部将在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置时由所述负荷运算部运算的负荷作为特定负荷来存储，所述负荷信息输出部在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域后将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。

在该工程机械，所述特定位置被设定在相对于所述缓冲区域而向远离所述行程终端的方向离开距离的位置。而且，所述工程机械在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域后采用在所述活塞构件到达所述特定位置的时刻所存储的所述特定负荷来作为所述负荷信息。因此，不采用在所述活塞构件进入到缓冲区域而所述缸压上升时由所述负荷运算部运算的负荷来作为所述负荷信息。由此，在该工程机械，操作人员无需如专利文献1那样进行动臂的下降操作，因此，能够抑制作业效率的下降，并且即使不进行基于多个液压缸的压力的多个负荷值的运算也能够避免所述缓冲区域产生的影响地获取附属设备所保持的作业对象物的负荷。

在所述工程机械，较为理想的是所述特定区域的所述行程方向上的长度大于所述缓冲区域的所述行程方向上的长度，且为所述行程范围的全长的5%以下。

该技术方案中，能够采用在所述活塞构件被配置到极为接近于所述行程终端的位置时由所述负荷运算部运算的负荷来作为所述特定负荷。

在所述工程机械，在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域但满足了能够判断所述缸压的上升被抑制的预先设定的条件的情况下，所述负荷信息输出部可以将在所述活塞构件进入到所述特定区域后由所述负荷运算部运算的负荷作为所述负荷信息来输出。

该技术方案中，即使所述活塞构件进入到所述特定区域，在满足了所述条件的情况下，由于所述缸压不会大幅度上升，因此，所述负荷运算部所运算的负荷与实际上由所述附属设备保持的所述对象物的负荷之间没有较大的差异。因此，在上述的情况下，可以将在所述活塞构件进入到所述特定区域后由所述负荷运算部运算的负荷作为所述负荷信息来输出。

较为理想的是所述工程机械被构成为能够进行保持所述对象物的保持作业、使所保持的所述对象物移动到移动目的地之上的移动作业、以及在所述移动目的地之上卸放所述对象物的卸放作业，所述工程机械还包括：预测负荷决定部，决定预测负荷，该预测负荷是被预测在所述卸放作业中在所述移动目的地之上被卸放的所述对象物的负荷；其中，在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置之前满足了预先设定的预测负荷决定条件的情况下，所述预测负荷决定部根据所述负荷运算部所运算的负荷来决定所述预测负荷，在朝着所述行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域之后满足了所述预测负荷决定条件的情况下，所述预测负荷决定部将所述特定负荷作为所述预测负荷来决定。

该技术方案中，选择根据在满足所述预测负荷决定条件时的所述活塞构件的位置来决定所述预测负荷的方法。在满足所述预测负荷决定条件时的所述活塞构件的位置是该活塞构件的至少局部包括在所述特定区域那样的位置的情况下，亦即，即使在随着所述活塞构件进入到所述缓冲区域而所述缸压上升的状态下且满足了所述预测负荷决定条件时，作为所述预测负荷而被决定的所述特定负荷不会受到所述缸压上升的影响。因此，在该技术方案中，可以避免所述预测负荷成为与在所述卸放作业中在所述移动目的地之上实际被卸放的所述对象物的负荷相差太大的负荷。所决定的所述预测负荷例如被用于计算被装载到翻斗卡车等所述移动目的地的砂土等所述对象物的装载量。

在所述工程机械，所述预测负荷决定条件可以包含在所述保持作业之后进行用于减少所述附属设备所保持的所述对象物的量的预先设定的减少操作这一条件。

该技术方案能够减少所述预测负荷与在所述卸放作业中在所述移动目的地之上实际被卸放的所述对象物的负荷之间的差异。具体而言，构成所述预测负荷决定条件的所述减少操作是用于减少所述附属设备所保持的所述对象物的量的操作。进行这样的减少操作的时期中的主要的时期的一个例子是所述附属设备所保持的对象物在所述卸放作业中在所述移动目的地之上被卸放的时候。即，在该工程机械，通过使所述预测负荷的决定的时期与所述减少操作相关联，便能够使所述预测负荷的决定的时期接近所述卸放作业开始的时期。在所述卸放作业之前进行所述移动作业的情况下，在该移动作业中例如有时会因所述附属设备产生的振动而使所述附属设备所保持的砂土等所述对象物的一部分从所述附属设备掉下。因此，通过使所述预测负荷的决定的时期接近所述卸放作业开始的时期，能够减少所述预测负荷与在所述移动目的地之上实际被卸放的所述对象物的负荷之间产生的偏差。

在所述工程机械，所述多个可动部可以包含可起伏地被所述机体支撑的动臂，所述预测负荷决定条件可以包含在所述移动作业中所述动臂向立起方向动作的动臂上升动作的速度减小这一条件。

基于与上述同样的理由，该技术方案能够减少所述预测负荷与在所述卸放作业中在所述移动目的地之上实际被卸放的所述对象物的负荷之间的差异。具体而言，在所述移动作业中所述动臂上升动作的速度减小的时期是在所述移动作业的后半期的情形居多。因此，通过使所述预测负荷的决定的时期与所述动臂上升动作的速度减小的时期相关联，便能够使所述预测负荷的决定的时期接近所述卸放作业开始的时期。这能够减少所述预测负荷与在所述移动目的地之上实际被卸放的所述对象物的负荷之间产生的偏差。

Claims (7)

1.一种工程机械，其特征在于包括：

机体；

作业装置，包含能够进行相对于所述机体的相对动作的多个可动部，所述多个可动部包含能够对作业的对象物予以保持的附属设备；

液压缸，包含缸主体和活塞构件，并且基于接受往所述缸主体内的工作油的供应而使所述活塞构件在行程方向上相对于所述缸主体位移，以驱动所述多个可动部的其中之一；

压力检测部，检测所述液压缸的压力亦即缸压；

负荷运算部，利用所述缸压来运算所述附属设备所保持的所述对象物的负荷；

负荷存储部；以及，

负荷信息输出部；其中，

所述液压缸具有缓冲机构，所述活塞构件在所述行程方向上能够相对于所述缸主体位移的最大范围亦即行程范围包含构成端部区域的缓冲区域，所述端部区域包含作为所述行程范围的一端的第1行程终端，所述缓冲机构被构成为随着朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件进入到所述缓冲区域而使所述缸压上升并且使所述活塞构件的位移速度下降，

在相对于所述缓冲区域而向远离所述第1行程终端的方向离开距离的位置处预先设定有特定位置，所述特定位置与所述第1行程终端之间的区域作为特定区域而被预先设定，相对于所述特定位置而位于第2行程终端侧的区域作为跟前侧区域而被预先设定，所述第2行程终端是所述行程范围的另一端，

所述负荷信息输出部在所述活塞构件位于所述跟前侧区域时亦即朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置之前将由所述负荷运算部运算的负荷作为所述对象物的负荷的信息亦即负荷信息来输出，

所述负荷存储部将在朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置时由所述负荷运算部运算的负荷作为特定负荷来存储，

所述负荷信息输出部在朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域后将所述特定负荷作为所述负荷信息来输出。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述特定区域的所述行程方向上的长度大于所述缓冲区域的所述行程方向上的长度，且所述特定区域的所述行程方向上的长度为所述行程范围的全长的5％以下。

3.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

在朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域但满足了能够判断所述缸压的上升被抑制的预先设定的条件的情况下，所述负荷信息输出部将在所述活塞构件进入到所述特定区域后由所述负荷运算部运算的负荷作为所述负荷信息来输出。

4.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于：

在朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域但满足了能够判断所述缸压的上升被抑制的预先设定的条件的情况下，所述负荷信息输出部将在所述活塞构件进入到所述特定区域后由所述负荷运算部运算的负荷作为所述负荷信息来输出。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的工程机械，其特征在于，

所述工程机械被构成为能够进行保持所述对象物的保持作业、使所保持的所述对象物移动到移动目的地之上的移动作业、以及在所述移动目的地之上卸放所述对象物的卸放作业，

所述工程机械还包括：预测负荷决定部，决定预测负荷，该预测负荷是被预测在所述卸放作业中在所述移动目的地之上被卸放的所述对象物的负荷；其中，

在朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件到达所述特定位置之前满足了预先设定的预测负荷决定条件的情况下，所述预测负荷决定部根据所述负荷运算部所运算的负荷来决定所述预测负荷，在朝着所述第1行程终端位移的所述活塞构件进入到所述特定区域之后满足了所述预测负荷决定条件的情况下，所述预测负荷决定部将所述特定负荷作为所述预测负荷来决定。

6.根据权利要求5所述的工程机械，其特征在于：

所述预测负荷决定条件包含在所述保持作业之后进行用于减少所述附属设备所保持的所述对象物的量的预先设定的减少操作这一条件。

7.根据权利要求5所述的工程机械，其特征在于：

所述多个可动部包含可起伏地被所述机体支撑的动臂，

所述预测负荷决定条件包含在所述移动作业中所述动臂向立起方向动作的动臂上升动作的速度减小这一条件。