CN114599838A - 作业机械、计量方法、以及包括作业机械的系统 - Google Patents

Abstract

能够在短时间内高精度地计量铲斗内的货物。作业机械具备铲斗、以及控制器。控制器决定与铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期。控制器对周期内的多个时刻下的载荷进行平均来计算平均载荷。

Description

作业机械、计量方法、以及包括作业机械的系统

技术领域

本公开涉及作业机械、计量方法、以及包括作业机械的系统。

背景技术

在专利文献1(日本特开2001-99701号公报)中提出了如下技术：在轮式装载机中，对装载于货物装载部的货物的重量进行计测。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-99701号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述文献中记载了如下内容：在规定采样时间内对使动臂上升的液压缸的液压进行采样，重复多次该采样，基于动臂角、以及采样到的液压的采样时间中的平均值来求出装载于货物装载部的采样重量，并对多次采样各自的采样重量进行平均来计算装载重量。

在上述文献所记载的方法中，由于多次采样各自的采样重量会产生偏差，因此为了消除该偏差以高精度地计算装载重量，需要取长时间平均。

在本公开中，提出了能够在短时间内高精度地计量铲斗内的货物的作业机械、计量方法、以及包括作业机械的系统。

用于解决课题的手段

根据本公开的一个方案，提供一种具备铲斗、以及控制器的作业机械。控制器决定与铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期。控制器对周期内的多个时刻下的载荷进行平均来计算平均载荷。

根据本公开的一个方案，提供一种具备铲斗的作业机械的计量铲斗内的货物的计量方法。计量方法包括如下步骤：决定与铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期；以及对周期内的多个时刻下的载荷进行平均来计算平均载荷。

根据本公开的一个方案，提供一种具备具有铲斗的作业机械、以及控制器的包括作业机械的系统。控制器决定与铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期。控制器对周期内的多个时刻下的载荷进行平均来计算平均载荷。

发明效果

根据本公开，能够在短时间内高精度地计量铲斗内的货物。

附图说明

图1是基于实施方式的作为作业机械的一例的轮式装载机的侧视图。

图2是示出包括根据实施方式的轮式装载机的整体系统的结构的概略框图。

图3是示出第一处理装置内的功能块的图。

图4是示出每个瞬时载荷的动臂角度与动臂压力的关系的一例的图表。

图5是示出某个动臂角度下的动臂压力与瞬时载荷的关系的图表。

图6是示出轮式装载机的挖掘动作的例子的示意图。

图7是示出基于实施方式的计量铲斗内的货物的计量方法的流程图。

图8是示出动臂压力相对于时间的变动的图表。

图9是包括轮式装载机的系统的概略图。

具体实施方式

以下，基于附图对实施方式进行说明。在以下的说明中，对相同部件标注相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因此，不重复关于它们的详细说明。

<整体结构>

在实施方式中，对作为作业机械的一例的轮式装载机1进行说明。图1是基于实施方式的作为作业机械的一例的轮式装载机1的侧视图。

如图1所示，轮式装载机1具备车身框架2、工作装置3、行驶装置4、以及驾驶室5。由车身框架2、驾驶室5等构成轮式装载机1的车身(作业机械主体)。在轮式装载机1的车身安装有工作装置3以及行驶装置4。

行驶装置4是使轮式装载机1的车身行驶的装置，包括行驶轮4a、4b。轮式装载机1是在车身的左右方向的两侧具备作为行驶用旋转体的行驶轮4a、4b的有轮车辆。轮式装载机1通过驱动行驶轮4a、4b旋转而能够自行，且能够使用工作装置3来进行期望的作业。

在本说明书中，将轮式装载机1直行行驶的方向称作轮式装载机1的前后方向。在轮式装载机1的前后方向上，将相对于车身框架2而配置有工作装置3的一侧设为前方向，将与前方向相反的一侧设为后方向。轮式装载机1的左右方向是在俯视处于平坦的地面上的轮式装载机1时与前后方向正交的方向。观察前方向时的左右方向的右侧、左侧分别为右方向、左方向。轮式装载机1的上下方向是与由前后方向以及左右方向确定的平面正交的方向。在上下方向上，地面所在的一侧是下侧，天空所在的一侧是上侧。

车身框架2包括前框架2a以及后框架2b。通过前框架2a以及后框架2b构成铰接构造的车身框架2。

在前框架2a安装有工作装置3以及左右一对行驶轮(前轮)4a。工作装置3配设于车身的前方，且由轮式装载机1的车身支承。工作装置3由来自工作装置泵25(参照图2)的工作油驱动。工作装置泵25是由发动机20驱动、利用排出的工作油使工作装置3工作的液压泵。工作装置3包括动臂14、以及作为作业工具的铲斗6。铲斗6配置于工作装置3的前端。

动臂14的基端部通过动臂销9以旋转自如的方式安装于前框架2a。铲斗6通过位于动臂14的前端的铲斗销17以旋转自如的方式安装于动臂14。

前框架2a与动臂14通过一对动臂缸16连结。动臂缸16是液压缸。动臂缸16的基端安装于前框架2a。动臂缸16的前端安装于动臂14。动臂缸16在来自工作装置泵25(参照图2)的工作油的作用下伸缩，由此动臂14升降。动臂缸16驱动动臂14以动臂销9为中心上下旋转。伴随动臂14的升降，安装于动臂14的前端的铲斗6也升降。

工作装置3还包括铲斗缸19。铲斗缸19是液压缸，且是驱动作为作业工具的铲斗6的作业工具缸。铲斗缸19在来自工作装置泵25(参照图2)的工作油的作用下伸缩，由此铲斗6上下转动。铲斗缸19驱动铲斗6以铲斗销17为中心旋转。

在后框架2b安装有驾驶室5以及左右一对行驶轮(后轮)4b。驾驶室5配置于动臂14的后方。驾驶室5载置于车身框架2上。在驾驶室5内配置有供操作员就座的座椅以及后述的操作装置等。

图2是示出包括根据实施方式的轮式装载机1的整体系统的结构的概略框图。

轮式装载机1具备发动机20、动力取出部22、动力传递机构23、缸驱动部24、第一角度检测器29、第二角度检测器48、以及第一处理装置30(控制器)。

发动机20是例如柴油发动机。发动机20收纳于由发动机罩7(图1)覆盖的收纳空间内。发动机20的输出通过调整向发动机20的缸内喷射的燃料量而被控制。在发动机20中设置有旋转传感器32。旋转传感器32检测发动机20内部的旋转轴的转数。旋转传感器32将表示转数的检测信号输出至第一处理装置30。

动力取出部22是将发动机20的输出分配给动力传递机构23以及缸驱动部24的装置。动力传递机构23是将来自发动机20的驱动力传递给前轮4a以及后轮4b的机构，例如是变速器。在轮式装载机1中，安装于前框架2a的前轮4a以及安装于后框架2b的后轮4b这两方构成接受驱动力而使轮式装载机1行驶的驱动轮。动力传递机构23将输入轴21的旋转变速后输出至输出轴23a。

缸驱动部24具有工作装置泵25以及控制阀26。发动机20的输出经由动力取出部22传递给工作装置泵25。从工作装置泵25排出的工作油经由控制阀26向动臂缸16以及铲斗缸19供给。

在动臂缸16中安装有用于检测动臂缸16的油室内的液压(缸压力)的第一液压检测器28a、28b。轮式装载机1包括第一液压检测器28a、28b。第一液压检测器28a、28b相当于检知动臂缸16的缸压力的实施方式的缸压力检知部。第一液压检测器28a、28b例如具有头压检测用的压力传感器28a、以及底压检测用的压力传感器28b。

压力传感器28a安装于动臂缸16的头侧(动臂缸16的活塞杆伸出的一侧)。压力传感器28a能够检测动臂缸16的缸头侧油室内的工作油的压力(头压)。压力传感器28a将表示动臂缸16的头压的检测信号输出至第一处理装置30。

压力传感器28b安装于动臂缸16的底侧(动臂缸16的活塞杆不伸出的一侧)。压力传感器28b能够检测动臂缸16的缸底侧油室内的工作油的压力(底压)。压力传感器28b将表示动臂缸16的底压的检测信号输出至第一处理装置30。

第一角度检测器29例如是安装于动臂销9的电位计。第一角度检测器29检测表示动臂14的抬起角度的动臂角度。第一角度检测器29将表示动臂角度的检测信号输出至第一处理装置30。

具体地说，如图1所示，动臂基准线A是通过动臂销9的中心和铲斗销17的中心的直线。动臂角度θ1是从动臂销9的中心向前方延伸的水平线H与动臂基准线A所成的角度。将动臂基准线A水平的情况定义为动臂角度θ1＝0°。在动臂基准线A位于比水平线H靠上方处的情况下，将动臂角度θ1设为正。在动臂基准线A位于比水平线H靠下方处的情况下，将动臂角度θ1设为负。

第一角度检测器29也可以是配置于动臂缸16的行程传感器。第一角度检测器29相当于检知表示动臂14相对于轮式装载机1的车身的角度的动臂角度θ1的实施方式的动臂角度检知部。

第二角度检测器48例如是电位计。第二角度检测器48检测表示铲斗6相对于动臂14的角度的铲斗角度。第二角度检测器48将表示铲斗角度的检测信号输出至第一处理装置30。第二角度检测器48也可以是接近开关。或者，第二角度检测器48也可以是配置于铲斗缸19的行程传感器。

如图2所示，轮式装载机1在驾驶室5内具备操作装置49。操作装置49包括由操作员操作的操作构件49a、以及检测操作构件49a的位置并将检测结果输出至第一处理装置30的检测传感器49b。操作装置49为了指示车辆的前进及后进的切换、发动机20的目标旋转速度的设定、轮式装载机1的减速力的操作、动臂14的抬起动作及降下动作、动力传递机构23中的从输入轴21向输出轴23a的变速的控制、铲斗6的倾转动作及卸料动作、前框架2a相对于后框架2b的弯曲(铰接)等，而由操作员操作。

第一处理装置30由包括RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等存储装置、以及CPU(Central Processing Unit)等运算装置的微型计算机构成。第一处理装置30也可以作为对发动机20、工作装置3(动臂缸16、铲斗缸19等)、动力传递机构23、显示部40等的动作进行控制的轮式装载机1的控制器的功能的一部分而实现。

向第一处理装置30主要输入由第一角度检测器29检测的动臂角度θ1的信号、由第二角度检测器48检测的铲斗角度的信号、由压力传感器28a检测的动臂缸16的头压的信号、以及由压力传感器28b检测的动臂缸16的底压的信号。

第一处理装置30具有存储部30j。存储部30j储存用于控制轮式装载机1的各种动作的程序。第一处理装置30基于储存于存储部30j的程序，执行用于控制轮式装载机1的动作的各种处理。存储部30j是非易失性的存储器，作为存储必要的数据的区域而设置。

轮式装载机1具备显示部40。显示部40是配置于驾驶室5、供操作员目视确认的监视器。显示部40显示信息。显示部40例如显示由第一处理装置30计算出的与铲斗6内的货物的重量有关的信息。

<第一处理装置30内的功能块>

图2所示的第一处理装置30具有计算动臂压力、即由压力传感器28a检测出的头压与由压力传感器28b检测出的底压的差压的功能。第一处理装置30具有基于动臂压力以及动臂角度θ1来计算铲斗6内的瞬时载荷的功能。另外，第一处理装置30具有通过对瞬时载荷进行平均来计算铲斗6内的货物的重量的功能。以下，对具有上述功能的第一处理装置30的功能块进行说明。

图3是示出第一处理装置30内的功能块的图。如图3所示，第一处理装置30主要具有压力取得部30a、角度取得部30b、瞬时载荷计算部30c、周期决定部30d、平均载荷计算部30e、载荷输出部30f、以及存储部30j。

压力取得部30a从压力传感器28a接受表示动臂缸16的头压的检测信号的输出。压力取得部30a从压力传感器28b接受表示动臂缸16的底压的检测信号的输出。压力取得部30a将所取得的表示动臂缸16的头压以及底压的信号向周期决定部30d输出。另外，压力取得部30a计算动臂缸16的头压与底压的差压(动臂压力)。压力取得部30a将该计算出的动臂压力的信号向瞬时载荷计算部30c输出。

角度取得部30b从第一角度检测器29接受表示动臂角度θ1的检测信号的输出。角度取得部30b将所取得的表示动臂角度θ1的信号向瞬时载荷计算部30c输出。

瞬时载荷计算部30c基于从角度取得部30b输出的表示动臂角度θ1的信号、以及从压力取得部30a输出的表示动臂压力的信号，计算铲斗6内的瞬时载荷。关于瞬时载荷计算部30c中的瞬时载荷的计算方法，在后面使用图4以及图5进行详细说明。在瞬时载荷计算部30c中计算出的表示铲斗6内的瞬时载荷的信号向周期决定部30d输出，另外向平均载荷计算部30e输出。

周期决定部30d确定在瞬时载荷计算部30c中计算出的瞬时载荷相对于时间的变动、或者在压力取得部30a中计算出的动臂压力相对于时间的变动。周期决定部30d基于该确定的变动，决定相对于时间的变动的周期。

例如，周期决定部30d在将横轴作为时间、将纵轴作为动臂压力的图表中绘制在各时刻计算出的动臂压力。周期决定部30d根据动臂压力相对于时间的推移，决定动臂压力相对于时间变动的周期。例如，在示出动臂压力衰减振动的波形的情况下，能够将该波形的从极大值到下一个极大值为止的期间作为动臂压力的变动的周期。

周期决定部30d将像这样决定的周期向平均载荷计算部30e输出。

平均载荷计算部30e对在周期决定部30d中决定的周期内的多个时刻下的瞬时载荷进行平均，来计算平均载荷。平均载荷计算部30e将所计算出的平均载荷向存储部30j以及载荷输出部30f输出。

存储部30j存储从平均载荷计算部30e输出的平均载荷。载荷输出部30f将从平均载荷计算部30e输出的平均载荷输出至显示部40。显示部40将平均载荷显示于画面等。

<瞬时载荷的计算方法>

接下来，对瞬时载荷的计算方法的一例进行说明。

图4是示出每个瞬时载荷下的动臂角度θ1与动臂压力Pτ的关系的一例的图表。图4的图表中的横轴是动臂角度θ1，纵轴是动臂压力Pτ。在图4中，曲线A、B、C分别表示铲斗6为空、1/2装载、满装载的情况。基于预先计测的2个以上的瞬时载荷下的动臂角度θ1与动臂压力Pτ的关系的图表，如图4所示，能够求出每个动臂角度θ1下的瞬时载荷与动臂压力Pτ的关系的图表。

在判明某时刻下的动臂角度θ1和动臂压力Pτ时，能够求出该时刻下的瞬时载荷。例如，如图4所示，若设为在某时刻mk动臂角度θ1＝θk、动臂压力Pτ＝Pτk，则能够根据图5求出该时刻mk下的瞬时载荷WN。图5是示出动臂角度θ1＝θk下的、动臂压力Pτ与载荷W的关系的图表。图5的图表中的横轴为动臂压力Pτ，纵轴为载荷W。

如图4所示，PτA是指动臂角度θ1＝θk下的、铲斗6为空的情况的动臂压力。PτC是指动臂角角度θ1＝θk下的、铲斗6为满装载的情况的动臂压力。图5所示的WA是指动臂角度θ1＝θk下的、铲斗6为空的情况的载荷。另外，WC是指动臂角度θ1＝θk下的、铲斗6为满装载的情况的载荷。

如图5所示，在Pτk位于PτA与PτC之间的情况下，能够通过进行线性插值来决定时刻mk下的瞬时载荷WN。或者，也可以基于预先存储有上述那样的关系的数值表格来求出瞬时载荷WN。

铲斗6内的瞬时载荷的计算方法并不局限于图4、5所示的例子。除了动臂压力以及动臂角度θ1之外或者取代它们，能够将铲斗缸19的头压与底压的差压、铲斗角度、工作装置3的尺寸等考虑为用于计算铲斗6内的瞬时载荷的参数。通过考虑这些参数来计算铲斗6内的瞬时载荷，能够进行精度更高的载荷的计算。

<挖掘动作>

实施方式的轮式装载机1执行将砂土等挖掘对象物100挖取至铲斗6的挖掘动作、以及将铲斗6内的货物L(挖掘对象物100)装入自卸车的载货台(被装入对象)等搬运机械的装入动作。轮式装载机1反复进行挖掘动作和装入动作，从而对挖掘对象物100进行挖掘并将挖掘对象物100装入自卸车等搬运机械。图6是示出基于实施方式的轮式装载机1的挖掘动作的例子的示意图。

如图6的(A)所示，轮式装载机1朝向挖掘对象物100前进。在该前进工序中，操作员操作动臂缸16以及铲斗缸19，在使工作装置3成为动臂14的前端处于较低的位置且铲斗6的底面朝向水平的挖掘姿态的情况下，使轮式装载机1朝向挖掘对象物100前进。

如图6的(B)所示，操作员使轮式装载机1前进，直至铲斗6的铲尖6a(图1)铲入挖掘对象物100。之后，操作员操作动臂缸16以使铲斗6上升，并且操作铲斗缸19以使铲斗6倾转。通过该挖掘工序，挖掘对象物100被挖取至铲斗6内。然后，成为图6的(C)所示的、挖取结束后的铲斗6处于规定的高度以上的状态、例如铲斗6抬起来的状态，从而挖掘结束。

关于是轮式装载机1的当前的作业工序为挖掘工序且工作装置3为挖掘作业中、还是当前的作业工序不为挖掘工序且工作装置不为挖掘作业中，例如，能够通过使用与使轮式装载机1前进后退的操作员的操作、操作员对工作装置3的操作、以及工作装置3的缸的当前的液压有关的判断条件的组合来进行判断。

<铲斗6内的货物L的计量流程>

本实施方式的轮式装载机1计测在上述的挖掘动作中装载至铲斗6内的货物L的重量，并输出(在显示部40显示)所计测出的货物L的重量。例如，可以在挖掘结束后的轮式装载机1的行驶中执行铲斗6内的货物L的计量。例如，也可以在动臂14的上升中执行铲斗6内的货物L的计量。还可以在轮式装载机1停止行驶的期间，使动臂14上升来进行计量。

图7是示出基于实施方式的计量铲斗6内的货物的计量方法的流程图。

如图7所示，首先，取得动臂压力Pτ(步骤S1)。压力取得部30a从压力传感器28a接受表示动臂缸16的头压的检测信号的输出。压力取得部30a从压力传感器28b接受表示动臂缸16的底压的检测信号的输出。压力取得部30a计算动臂缸16的头压与底压的差压(动臂压力Pτ)。压力取得部30a将该计算出的动臂压力Pτ的信号向瞬时载荷计算部30c输出。

接着，取得动臂角度θ1(步骤S2)。角度取得部30b从第一角度检测器29接受表示动臂角度θ1的检测信号的输出。角度取得部30b将所取得的表示动臂角度θ1的信号向瞬时载荷计算部30c输出。

接着，计算瞬时载荷(步骤S3)。参照图4，瞬时载荷计算部30c求出从角度取得部30b输出的动臂角度θ1下的、铲斗6为空的情况、铲斗6为满装载的情况、以及铲斗6为1/2装载的情况的动臂压力Pτ。参照图5，瞬时载荷计算部30c通过对铲斗6为空的情况的载荷WA、铲斗6为满装载的情况的载荷WC、以及铲斗6为1/2装载的情况的瞬时载荷适当进行线性插值，来计算与从压力取得部30a输出的动臂压力Pτ对应的铲斗6内的瞬时载荷W。

接着，决定与瞬时载荷W相关联的参数相对于时间变动的周期(步骤S4)。实施方式中的与瞬时载荷W相关联的参数是指瞬时载荷W自身、或者动臂压力Pτ。

图8是示出瞬时载荷相对于时间的变动的图表。图8的图表中的横轴为时间，纵轴为瞬时载荷W。周期决定部30d通过绘制在各时刻计算出的瞬时载荷W从而作成图8所示的图表。

如图8所示，瞬时载荷W相对于时间周期性地变动。瞬时载荷W以一定周期摆动的方式变动。周期决定部30d将瞬时载荷W成为极大的第一峰值点PK1至下一个成为极大的第二峰值点PK2为止的时间T1决定为瞬时载荷W相对于时间的变动的周期。

接着，计算平均载荷(步骤S5)。平均载荷计算部30e对在前面的步骤S4中决定出的周期内的、多个时刻下的瞬时载荷W进行平均，以计算平均载荷(图8所示的平均载荷AV1)。平均载荷计算部30e也可以通过对在从图8所示的第一峰值点PK1至第二峰值点PK2的时间T1内计算出的瞬时载荷W进行平均来计算平均载荷。

也可以是，在步骤S4的处理中，在以横轴作为时间、以纵轴作为动臂压力Pτ的图表中绘制在各时刻计算出的瞬时载荷W，来决定瞬时载荷W相对于时间的变动的周期。在该情况下，在步骤S5的处理中，也可以通过对在该决定的周期内计算出的动臂压力Pτ进行平均来计算平均载荷。或者，也可以通过使用了图5所示的图表的线性插值，将与在图8所示的第一峰值点PK1至第二峰值点PK2的时间T1内计算出的动臂压力Pτ的平均值对应的铲斗6内的载荷值计算为平均载荷。

接着，显示载荷暂定值(步骤S6)。平均载荷计算部30e将在步骤S5中计算出的平均载荷作为载荷暂定值向载荷输出部30f输出。载荷输出部30f将从平均载荷计算部30e输出的载荷暂定值输出至显示部40。显示部40将载荷暂定值显示于画面等。

接着，判断计量是否结束(步骤S7)。在图8中，除了上述的第一峰值点PK1以及第二峰值点PK2之外，还示出了第三峰值点PK3、第四峰值点PK4、第五峰值点PK5。如果在步骤S7的判断的时间点已经经过了观察到第五峰值点PK5的时刻，则已经计算了与5个峰值点间的时间对应的4个周期的平均载荷，通过进行该4个周期的平均载荷的计算而判断为计量结束。

即使在步骤S7的判断的时间点还未经过观察到第五峰值点PK5的时刻，在变动收敛而无法观察到峰值点的情况下，也进行结束计量的判断。另外，在动臂角度θ1偏离适于计量的范围、动臂14的上升停止等轮式装载机1的动作成为不适于计量的情况下，也进行结束计量的判断。

如果能够在短时间内结束铲斗6内的货物L的计量，则能够提高由轮式装载机1进行的挖掘装入动作的生产性，因而优选。也可以是，在判断为即使不进行4个周期的平均载荷的计算也能够取得足够的精度的平均载荷的情况下，在步骤S7的判断判断为结束计量。例如可以是，在第一周期的平均载荷与第二周期的平均载荷一致、或者虽不严格一致但差异足够小的情况下，判断为通过两个周期的平均载荷的计算而能够取得足够的精度的平均载荷，从而结束计量。再例如，也可以通过仅一个周期的平均载荷来确定货物L的重量并结束计量。

在步骤S7的判断中，在判断为计量还未结束的情况下(步骤S7中否)，重复步骤S1～S6的处理。

在第二次的步骤S4中的处理中，从第二峰值点PK2至第三峰值点PK3的时间T2被决定为第二周期。在第二次的步骤S5中的处理中，通过对在时间T2内计算出的瞬时载荷W进行平均的、计算与在时间T2内计算出的动臂压力Pτ的平均值对应的载荷等处理，计算时间T2内的平均载荷(图8所示的平均载荷AV2)。进而，对时间T1内的平均载荷AV1和时间T2内的平均载荷AV2进行平均而作为该时间点的载荷暂定值。

在第三次的步骤S4中的处理中，从第三峰值点PK3至第四峰值点PK4的时间T3被决定为第三周期。在第三次的步骤S5中的处理中，通过对在时间T3内计算出的瞬时载荷W进行平均的、计算与在时间T3内计算出的动臂压力Pτ的平均值对应的载荷等处理，计算时间T3内的平均载荷(图8所示的平均载荷AV3)。进而，对时间T1内的平均载荷AV1、时间T2内的平均载荷AV2、以及时间T3内的平均载荷AV3进行平均而作为该时间点的载荷暂定值。

在第四次的步骤S4中的处理中，从第四峰值点PK4至第五峰值点PK5的时间T4被决定为第四周期。在第四次的步骤S5中的处理中，通过对在时间T4内计算出的瞬时载荷W进行平均的、计算与在时间T4内计算出的动臂压力Pτ的平均值对应的载荷等处理，计算时间T4内的平均载荷(图8所示的平均载荷AV4)。进而，对时间T1内的平均载荷AV1、时间T2内的平均载荷AV2、时间T3内的平均载荷AV3、以及时间T4内的平均载荷AV4进行平均而作为该时间点的载荷暂定值。

在步骤S7的判断中，在判断为计量已结束时，前进至步骤S8，显示载荷确定值。载荷输出部30f将在判断为计量已结束的时间点的载荷暂定值作为载荷确定值向显示部40输出。显示部40将载荷确定值显示于画面等。

显示部40能够将载荷暂定值和载荷确定值作为不同的显示。例如显示部40可以以不同的颜色来显示载荷暂定值和载荷确定值。例如显示部40也可以闪烁显示载荷暂定值，并连续显示载荷确定值。

<作用以及效果>

如下那样对上述的实施方式的作业机械的特征性结构以及作用效果进行总结说明。需要说明的是，对实施方式的结构标注附图标记，但这是一例。

如图2所示，轮式装载机1具备第一处理装置30(控制器)。如图3所示，第一处理装置30具有瞬时载荷计算部30c、周期决定部30d、以及平均载荷计算部30e。如图7所示，瞬时载荷计算部30c计算铲斗6内的瞬时载荷。周期决定部30d决定与瞬时载荷相关联的参数相对于时间变动的周期。平均载荷计算部30e对周期内的多个时刻下的瞬时载荷进行平均来计算平均载荷。

通过使对铲斗6内的瞬时载荷进行平均以计算平均载荷的期间与相对于时间变动的参数的周期相对应，从而减少每个进行计算的期间的平均载荷的偏差。无需为了消除平均载荷的偏差而取长时间平均，能够通过短时间的处理高精度地计量铲斗6内的货物。

如图8所示，周期决定部30d将从与瞬时载荷相关联的参数的峰值至下一个峰值为止的期间决定为变动的周期。平均载荷计算部30e对从参数的峰值至下一个峰值为止期间中的瞬时载荷进行平均来计算平均载荷。由此，能够容易地决定与瞬时载荷相关联的参数相对于时间变动的周期。

如图7、8所示，周期决定部30d决定多个与瞬时载荷相关联的参数相对于时间变动的周期。平均载荷计算部30e对各个周期内的多个时刻下的瞬时载荷进行平均来计算多个平均载荷，并进一步对针对多个周期分别计算出的多个平均载荷进行平均。这样的话，能够提高平均载荷的精度，因此能够更高精度地计量铲斗6内的货物。

如图2、3所示，压力传感器28a、28b检测动臂缸16的油室内的工作油的压力。如图8所示，周期决定部30d将由压力传感器28a、28b检知到的压力用作与铲斗6内的瞬时载荷相关联的、相对于时间变动的参数。由此，周期决定部30d能够高精度地决定动臂缸16的油室内的液压相对于时间变动的周期。

与铲斗6内的瞬时载荷相关联的、相对于时间变动的参数不局限于上述的压力。也可以将基于由压力传感器28a、28b检测的缸压力和有第一角度检测器29检测的动臂角度θ1计算的瞬时载荷自身用作参数。也可以将动臂14的角速度用作参数。动臂14的角速度能够以时间对由第一角度检测器29检测的动臂角度θ1进行微分来计算。或者，也可以在动臂14安装以IMU(Inertial Measurement Unit)为代表的角速度传感器，并通过该角速度传感器直接检测动臂14的角速度。

在图6所示的挖掘结束后的轮式装载机1的行驶中或者停车中，动臂14上升。铲斗6内的瞬时载荷也可以在动臂14的上升中计算。通过在铲斗6内的瞬时载荷的经时变化较小的期间计算瞬时载荷，能够进行更准确的瞬时载荷的计算。

在图6所示的挖掘结束后，轮式装载机1朝向自卸车等搬运机械以在铲斗6装载有货物L的状态行驶。铲斗6内的瞬时载荷也可以在轮式装载机1的行驶中计算。通过在铲斗6内的瞬时载荷的经时变化较小的期间计算瞬时载荷，能够进行更准确的瞬时载荷的计算。

通过在具备车身框架2以及安装于车身框架2的行驶轮(前轮4a、后轮4b)、且铲斗6配设于车身框架2的前方的轮式装载机1中应用上述的计量方法，能够高精度地计量轮式装载机1的铲斗6内的货物L。

在至此为止的实施方式的说明中，对将相对于时间变动的参数的从极大值至下一个极大值的期间决定为变动的周期的例子进行了说明。参数的变动的周期也可以通过其他方法来决定。例如，也可以决定相对于时间变动的参数的从极大值至极小值为止的期间、或者从极小值至极大值为止的期间，并将该决定的期间的两倍的时间决定为变动的周期。

为了决定参数的变动的周期，也可以不一定适用变动的极值(峰值)。例如，也可以将相对于时间变动的瞬时载荷变得比设定为载荷暂定值的载荷值大的时间点起、经过变得比载荷暂定值小的时间点、至下一个变得比载荷暂定值大的时间点为止的期间决定为变动的周期。

在实施方式中，对参数变动的周期内的多个时刻下的瞬时载荷进行平均而计算出平均载荷。为了计算平均载荷而被平均的多个瞬时载荷也可以是在特定的时刻计算出的。例如，也可以将变动的参数成为极大的时刻以及接下来成为极小的时刻作为计测点，对在该两个计测点计算出的瞬时载荷进行平均来计算平均载荷。多个瞬时载荷的计算可以缩短计算的时间间隔而相对于时间连续地进行，也可以延长计算的时间间隔而相对于时间离散地进行。

在实施方式中，对轮式装载机1具备第一处理装置30、搭载于轮式装载机1的第一处理装置30进行计量铲斗6内的货物的控制的例子进行了说明。进行计量铲斗6内的货物的控制的控制器也可以不必搭载于轮式装载机1。

图9是包括轮式装载机1的系统的概略图。也可以是，与搭载于轮式装载机1的第一处理装置30分开设置的外部的控制器130构成进行计量铲斗6内的货物的控制的系统。控制器130可以配置于轮式装载机1的作业现场，也可以陪孩子与远离轮式装载机1的作业现场的远程位置。

在实施方式中，对轮式装载机1是具备驾驶室5、操作员搭乘于驾驶室5的有人车辆的例子进行了说明。轮式装载机1也可以是无人车辆。轮式装载机1也可以不具备供操作员搭乘以用于操作轮式装载机1的驾驶室。轮式装载机1也可以不搭载由搭乘的操作员进行的操纵功能。轮式装载机1也可以是远程操纵专用的作业机械。轮式装载机1的操纵也可以通过来自远程操纵装置的无线信号来进行。

应当理解本次公开的实施方式在所有方面均为例示而不是限制性的。本发明的范围不由上述说明而是由技术方案来表示，且包含与技术方案均等的含义及范围内的所有变更。

附图标记说明：

1...轮式装载机；2...车身框架；2a...前框架；2b...后框架；3...工作装置；4...行驶装置；4a...前轮；4b...后轮；6...铲斗；14...动臂；16...动臂缸；19...铲斗缸；20...发动机；24...缸驱动部；25...工作装置泵；26...控制阀；28a、28b...第一液压检测器；29...第一角度检测器；30...第一处理装置；30a...压力取得部；30b...角度取得部；30c...瞬时载荷计算部；30d...周期决定部；30e...平均载荷计算部；30f...载荷输出部；30j...存储部；40...显示部；48...第二角度检测器；100...挖掘对象物；200...自卸车；L...货物；P...动臂压力；PK1～PK5...峰值点。

Claims (11)

1.一种作业机械，其中，

所述作业机械具备：

铲斗；以及

控制器，其决定与所述铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期，对所述周期内的多个时刻下的所述载荷进行平均来计算平均载荷。

2.根据权利要求1所述的作业机械，其中，

所述控制器计算所述铲斗内的瞬时载荷，并决定与所述瞬时载荷相关联的参数的所述周期。

3.根据权利要求1或2所述的作业机械，其中，

所述控制器对所述参数的从峰值至下一个峰值为止的期间中的所述载荷进行平均。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业机械，其中，

所述控制器决定多个所述周期，并进一步对针对多个所述周期分别计算出的多个所述平均载荷进行平均。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业机械，其中，

所述作业机械还具备：

动臂，其升降所述铲斗；

动臂缸，其驱动所述动臂；以及

缸压力检知部，其检知所述动臂缸的缸压力，

所述控制器将由所述缸压力检知部检知到的所述缸压力用作所述参数。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的作业机械，其中，

所述作业机械具备升降所述铲斗的动臂，

所述控制器将所述动臂的角速度用作所述参数。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业机械，其中，

所述作业机械具备升降所述铲斗的动臂，

所述控制器在所述动臂的上升中计算所述载荷。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的作业机械，其中，

所述作业机械是有轮车辆，

所述控制器在所述有轮车辆的行驶中计算所述载荷。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的作业机械，其中，

所述作业机械还具备：

车身框架；以及

行驶轮，其安装于所述车身框架，

所述铲斗配设于所述车身框架的前方。

10.一种计量方法，其是具备铲斗的作业机械的计量方法，该计量方法用于计量所述铲斗内的货物，其中，

所述计量方法包括如下步骤：

决定与所述铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期；以及

对所述周期内的多个时刻下的所述载荷进行平均来计算平均载荷。

11.一种包括作业机械的系统，其中，

所述包括作业机械的系统具备：

作业机械，其具有铲斗；以及

控制器，其决定与所述铲斗内的载荷相关联的参数相对于时间变动的周期，对所述周期内的多个时刻下的所述载荷进行平均来计算平均载荷。

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