JP2001099701A - Loaded weight measuring device of loading vehicle - Google Patents

Loaded weight measuring device of loading vehicle

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JP2001099701A
JP2001099701A JP27771899A JP27771899A JP2001099701A JP 2001099701 A JP2001099701 A JP 2001099701A JP 27771899 A JP27771899 A JP 27771899A JP 27771899 A JP27771899 A JP 27771899A JP 2001099701 A JP2001099701 A JP 2001099701A
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JP
Japan
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boom
weight
sampling
time
measurement
Prior art date
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Application number
JP27771899A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Arie
伸之 有江
Masanori Ikari
政典 碇
Toshiro Nozawa
敏郎 野沢
Masamichi Ueda
雅通 上田
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JP2001099701A publication Critical patent/JP2001099701A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a loaded weight measuring device capable of measuring loaded weight accurately, efficiently in a short time. SOLUTION: In this loaded weight measuring device of a loading vehicle 1 equipped with a boom 2, a hydraulic cylinder 7 for derricking the boom 2, oil pressure detectors 8, 9 for measuring oil pressure P of the hydraulic cylinder 7, and a boom angle detector 6 for detecting a boom angle θ, the oil pressure P of the hydraulic cylinder 7 is sampled over a prescribed sampling time τ, and the sampling is repeated for N times, and sampling weights WN at every N times in each number of sampling time, loaded on a freight loading part 4, are obtained, based on the boom angle θ and an average value Pτat the sampling time τ of the sampled oil pressure P, and the sampling weight WN at N times in the number of sampling times are averaged to calculate the loading weight W.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械の積載重
量を計測する積載重量計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a loaded weight measuring device for measuring a loaded weight of a construction machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ダンプ等の運搬車両に積荷を
積み込むホイールローダ等の積込車両において、ブーム
の上昇時に積荷積載部に積み込んだ積荷の重量を計測
し、表示するための積載重量検出方法が知られており、
例えば特開昭62−274223号公報に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a loading vehicle such as a wheel loader for loading a load on a transport vehicle such as a dump truck, a load weight detection for measuring and displaying the weight of the load loaded on a load loading portion when the boom is raised. The method is known,
For example, it is disclosed in JP-A-62-274223.

【0003】同公報によれば、積荷を積載するバケット
等の積荷積載部が所定の高さ位置に達したことを検出す
るセンサと、積荷積載部を持ち上げる油圧シリンダの油
圧を検出する油圧センサとを設けている。そして、積荷
積載部が所定の高さ位置に達した時点を中心として、前
後所定サンプリング時間にわたって所定のサンプリング
間隔ごとに油圧を採取する。これら採取した油圧データ
の平均値に基づいて、積荷積載部に積載された積荷の重
量を算出して表示している。
According to the publication, a sensor for detecting that a loading section such as a bucket for loading a cargo has reached a predetermined height position, a hydraulic sensor for detecting the hydraulic pressure of a hydraulic cylinder for lifting the loading section, and Is provided. Then, the hydraulic pressure is sampled at predetermined sampling intervals over a predetermined sampling time before and after the time when the load loading unit reaches a predetermined height position. Based on the average value of the collected hydraulic pressure data, the weight of the load loaded on the load loading section is calculated and displayed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭62−274223号公報に開示された従来技術に
は、次に述べるような問題がある。
However, the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-274223 has the following problems.

【0005】即ち、従来技術によれば、積荷積載部を上
昇させて所定の高さになった後も、所定サンプリング時
間にわたって油圧を計測するため、計測が終了するまで
積荷積載部を上昇させ続けなければならない。その結
果、ベッセル高さの低いダンプ等に積荷を積み込むよう
な場合に、計測のためにベッセルの高さより高くまでバ
ケットを上げなければならず、積込に時間がかかって非
効率的であるという問題がある。
In other words, according to the prior art, even after the loading portion is raised to a predetermined height, the oil pressure is measured for a predetermined sampling time. Therefore, the loading portion is continuously raised until the measurement is completed. There must be. As a result, when a load is loaded on a dump or the like having a low vessel height, the bucket must be raised to a height higher than the height of the vessel for measurement, which takes time and is inefficient. There's a problem.

【0006】また、計測中に積荷積載部の上昇が停止す
るようなことがあると、油圧シリンダの油圧に脈動が生
じ、計測精度が低下するという問題がある。さらには、
所定高さの近辺から積荷積載部の上昇を開始した場合、
起動に伴う油圧の脈動が収まる前に計測を開始すること
になり、計測精度が低下するという問題がある。
[0006] Further, if the loading portion stops rising during the measurement, there is a problem that pulsation occurs in the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder and measurement accuracy is reduced. Moreover,
If the loading section starts to rise from near the specified height,
Since the measurement is started before the pulsation of the hydraulic pressure due to the start is stopped, there is a problem that the measurement accuracy is reduced.

【0007】本発明は、上記の問題に着目してなされた
ものであり、積載重量を正確に、かつ短時間で効率的に
計測できる積載重量計測装置を提供することを目的とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a loading weight measuring device capable of accurately and efficiently measuring a loading weight in a short time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第1発明は、先端部に積荷積載部
を取着したブームと、ブームを上昇させる油圧シリンダ
と、油圧シリンダの油圧を計測する油圧検出器と、ブー
ム角を検出するブーム角検出器とを備えた積込車両の積
載重量計測装置において、ブームを起動開始後、油圧シ
リンダの油圧を所定サンプリング時間にわたってサンプ
リングし、このサンプリングをサンプリング回数回繰り
返し、ブーム角と、サンプリングした油圧のサンプリン
グ時間における平均値とに基づいて積荷積載部に積載さ
れた各サンプリング回数回ごとのサンプリング重量を求
め、このサンプリング回数回分のサンプリング重量を平
均して積載重量を算出するコントローラを備えている。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a boom having a loading portion mounted at a distal end thereof, a hydraulic cylinder for raising the boom, and a hydraulic cylinder. In a loading weight measuring device for a loading vehicle equipped with a hydraulic pressure detector for measuring the hydraulic pressure of the vehicle and a boom angle detector for detecting the boom angle, after starting the boom, the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder is sampled for a predetermined sampling time. This sampling is repeated the number of times of sampling, and the sampling weight for each number of times of sampling loaded on the loading section is obtained based on the boom angle and the average value of the sampled hydraulic pressure during the sampling time, and the sampling for the number of times of sampling is performed. A controller is provided to calculate the load weight by averaging the weight.

【0009】第1発明によれば、油圧シリンダの油圧及
びブーム角を例えばN回にわたってサンプリングし、こ
のN回分ごとに油圧シリンダの油圧及びブーム角に基づ
いてサンプリング重量を求め、このサンプリング重量を
平均して積載重量を算出している。従って、従来技術の
ように、ブームが所定高さを通過しなくとも積載重量を
測定可能であり、ブームを積込作業に必要な高さ以上に
上昇させる必要がない。従って、作業時間が短くなり、
作業が効率的に行なわれる。
According to the first invention, the hydraulic pressure and the boom angle of the hydraulic cylinder are sampled, for example, N times, and a sampling weight is obtained every N times based on the hydraulic pressure and the boom angle of the hydraulic cylinder, and the sampling weight is averaged. To calculate the loading weight. Therefore, unlike the prior art, the load weight can be measured without the boom passing the predetermined height, and the boom does not need to be raised to a height higher than required for the loading operation. Therefore, working time is shortened,
Work is performed efficiently.

【0010】また、第2発明は第1発明記載の積載重量
計測装置において、コントローラは、サンプリング回数
が所定回数を越えた場合には、ブームの停止時の直前の
所定回数分のサンプリング重量を平均して積載重量を算
出している。
According to a second aspect of the present invention, in the loading weight measuring apparatus according to the first aspect, when the number of times of sampling exceeds a predetermined number of times, the controller averages the sampling weight of the predetermined number of times immediately before the stop of the boom. To calculate the loading weight.

【0011】第2発明によれば、コントローラは、ブー
ムが停止した時点から起算した所定回数のサンプリング
重量に基づいて積載重量を検出している。従って、起動
時に発生した油圧の脈動の影響が少なくなった油圧に基
づいて積載重量を検出しているので、測定精度が向上す
る。
According to the second invention, the controller detects the loaded weight based on the predetermined number of sampling weights counted from the time when the boom stops. Therefore, since the loaded weight is detected based on the hydraulic pressure in which the influence of the pulsation of the hydraulic pressure generated at the time of starting is reduced, the measurement accuracy is improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
による実施形態を詳細に説明する。図1は、ホイールロ
ーダの構成図、図2はホイールローダに設置された積載
重量計測装置の構成図である。図1において、ホイール
ローダ1は、基端部に取着されたブームピン3を中心に
回動自在なブーム2と、ブーム2の先端部に取着され、
バケットピン5を中心に回動自在なバケット4とを備え
ている。ブームピン3の近傍には、ブーム2の持ち上が
り角度(以下、ブーム角θと言う)を検出するポテンシ
ョメータ等のブーム角検出器6が設けられている。ま
た、ホイールローダ1はブーム2を持ち上げる油圧シリ
ンダ7を備えており、油圧シリンダ7にはそのヘッド圧
及びボトム圧をそれぞれ検出するヘッド圧検出器8及び
ボトム圧検出器9が設けられている。尚、このとき、図
1に示すようにブーム角θは、ブームピン3を通る鉛直
線18に対する、ブームピン3とブーム2先端部のバケ
ット4を止めるバケットピン5とを結ぶ直線19の角度
を、反時計回りに計測するものとする。即ち、ブームピ
ン3とバケットピン5とを結ぶ直線19が水平である場
合をブーム角θ=90度と定義し、ブーム2が水平であ
ると言う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a wheel loader, and FIG. 2 is a configuration diagram of a loaded weight measuring device installed in the wheel loader. In FIG. 1, a wheel loader 1 is attached to a boom 2 which is rotatable around a boom pin 3 attached to a base end thereof, and is attached to a tip end of the boom 2;
A bucket 4 rotatable around a bucket pin 5. A boom angle detector 6 such as a potentiometer for detecting a lifting angle of the boom 2 (hereinafter, referred to as a boom angle θ) is provided near the boom pin 3. The wheel loader 1 includes a hydraulic cylinder 7 that lifts the boom 2, and the hydraulic cylinder 7 is provided with a head pressure detector 8 and a bottom pressure detector 9 that detect the head pressure and the bottom pressure, respectively. At this time, as shown in FIG. 1, the boom angle θ is the angle of a straight line 19 connecting the boom pin 3 and the bucket pin 5 for stopping the bucket 4 at the end of the boom 2 with respect to a vertical line 18 passing through the boom pin 3. It shall be measured clockwise. That is, the case where the straight line 19 connecting the boom pin 3 and the bucket pin 5 is horizontal is defined as boom angle θ = 90 degrees, and the boom 2 is said to be horizontal.

【0013】図2において、ホイールローダ1にはコン
トローラ11が備えられ、コントローラ11はブーム角
検出器6、ヘッド圧検出器8及びボトム圧検出器9に電
気的に接続されている。そして、後述する手順に従っ
て、検出されたブーム角θ、及び油圧シリンダ7のヘッ
ド圧とボトム圧との間の差圧Pから、バケット4に積載
されている積荷の積載重量Wを算出する。コントローラ
11には、ホイールローダ1の運転室14に設置された
ディスプレイ12が接続されている。ディスプレイ12
には、積荷の積載重量Wを表示する積載重量表示部21
と、これまでに積み込まれた積荷の累積重量を表示する
累積重量表示部22とが設けられている。また、コント
ローラ11には、プリンタ13が接続されており、プリ
ントスイッチ20の指示に従って、積載重量W及び累積
重量をプリントアウトする。バケット4を操作するバケ
ット操作レバー23には、積載重量Wの計測結果を無効
にして累積重量に加えないようにするためのキャンセル
スイッチ15と、累積重量をゼロにリセットするサブト
ータルスイッチ16とが設けられている。また、運転室
14には、バケット4に積み込まれている積荷の重量計
測が終了したことをオペレータに通知するブザー17が
設けられている。これらのキャンセルスイッチ15、サ
ブトータルスイッチ16及びブザー17は、コントロー
ラ11に電気的に接続されている。
In FIG. 2, a controller 11 is provided in the wheel loader 1, and the controller 11 is electrically connected to the boom angle detector 6, the head pressure detector 8, and the bottom pressure detector 9. Then, the load weight W of the load loaded on the bucket 4 is calculated from the detected boom angle θ and the differential pressure P between the head pressure and the bottom pressure of the hydraulic cylinder 7 according to a procedure described later. The controller 12 is connected to a display 12 installed in the cab 14 of the wheel loader 1. Display 12
Has a load weight display section 21 for displaying the load weight W of the load.
And a cumulative weight display section 22 for displaying the cumulative weight of the load loaded so far. Further, a printer 13 is connected to the controller 11, and prints out the loaded weight W and the accumulated weight according to an instruction of the print switch 20. The bucket operation lever 23 for operating the bucket 4 includes a cancel switch 15 for invalidating the measurement result of the loaded weight W so as not to be added to the accumulated weight, and a sub total switch 16 for resetting the accumulated weight to zero. Is provided. Further, the cab 14 is provided with a buzzer 17 for notifying an operator that the measurement of the weight of the cargo loaded in the bucket 4 has been completed. These cancel switch 15, sub total switch 16, and buzzer 17 are electrically connected to the controller 11.

【0014】次に、図2に示した積載重量計測装置を用
いて、バケット4に積み込まれた積荷の重量計測及び表
示を行なうための手順について、図3に示したフローチ
ャートを用いて説明する。なお、以下、フローチャート
では各ステップ番号にSを付して表す。
Next, a procedure for measuring and displaying the weight of the load loaded on the bucket 4 using the loaded weight measuring device shown in FIG. 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Hereinafter, in the flowchart, each step number is denoted by adding S.

【0015】コントローラ11は、まず後述する所定の
手順に従って、積載重量Wの計測を行なうか否かを判断
する(S1)。そして、計測を行なうと判断した場合に
は、後述する所定の手順に従って、積載重量Wの計測を
行なう(S2)。計測が終了すると(S3)、コントロ
ーラ11は後述する所定の手順に従って、計測データの
信頼性を判断し(S4)、信頼性が高い場合には積載重
量Wをディスプレイ12の積載重量表示部21に黒い数
字で表示する(S5)。また、S4で信頼性が低い場合
には、積載重量Wを赤い数字で表示する(S6)。この
とき、S5,S6ともに、コントローラ11は積載重量
Wを記憶する。
The controller 11 first determines whether or not to measure the loaded weight W according to a predetermined procedure described later (S1). When it is determined that the measurement is to be performed, the load weight W is measured according to a predetermined procedure described later (S2). When the measurement is completed (S3), the controller 11 determines the reliability of the measurement data according to a predetermined procedure described below (S4). If the reliability is high, the controller 11 displays the loaded weight W on the loaded weight display section 21 of the display 12. It is displayed in black numbers (S5). If the reliability is low in S4, the loaded weight W is displayed in red numbers (S6). At this time, the controller 11 stores the loaded weight W in both S5 and S6.

【0016】次に、コントローラ11は、ブザー17を
鳴らして積載重量Wの表示が終了したことをオペレータ
に通知する(S7)。そしてオペレータが、このブザー
17に対して、所定時間内に今回の計測を無効にするキ
ャンセルスイッチ15を押したか否かを判断する(S
8)。キャンセルスイッチ15が押された場合には、コ
ントローラはS1に戻って次の積込を待つ。また、S8
でキャンセルスイッチ15が押されなかった場合には、
コントローラ11は今回計測された積載重量Wをこれま
での累積重量に加算し、(S9)、新たな累積重量をデ
ィスプレイ12の累積重量表示部22に表示する(S1
0)。
Next, the controller 11 sounds the buzzer 17 and notifies the operator that the display of the loaded weight W has been completed (S7). Then, it is determined whether or not the operator has pressed the cancel switch 15 for invalidating the current measurement within the predetermined time with respect to the buzzer 17 (S
8). If the cancel switch 15 is pressed, the controller returns to S1 and waits for the next loading. Also, S8
If the cancel switch 15 is not pressed in
The controller 11 adds the load weight W measured this time to the accumulated weight so far (S9), and displays the new accumulated weight on the accumulated weight display section 22 of the display 12 (S1).
0).

【0017】そして、コントローラ11はこれまでの累
積重量をリセットするサブトータルスイッチ16が押さ
れたか否かを判断し(S11)、サブトータルスイッチ
16が押されなかった場合にはS1に戻る。またサブト
ータルスイッチ16が押された場合には、累積重量を0
にリセットし、これを累積重量表示部22に表示する
(S12)。次に、コントローラ11は、算出された積
載重量W及び累積重量をプリントアウトするか否かを、
プリンタ13に設けられたプリントアウトスイッチの指
令に基づいて判断し(S13)、プリントアウトの指令
がない場合にはS1に戻り、プリントアウトの指令が行
なわれた場合には、積載重量W及び累積重量をプリント
アウトして(S14)、S1に戻る。
The controller 11 determines whether the sub total switch 16 for resetting the accumulated weight so far has been pressed (S11). If the sub total switch 16 has not been pressed, the process returns to S1. When the sub total switch 16 is pressed, the accumulated weight is set to 0.
Is displayed on the accumulated weight display section 22 (S12). Next, the controller 11 determines whether to print out the calculated loading weight W and the accumulated weight,
Judgment is made based on a command of a printout switch provided in the printer 13 (S13). If there is no printout command, the process returns to S1. The weight is printed out (S14), and the process returns to S1.

【0018】次に、上記S1に記載した、積載重量Wの
計測を行なうか否かを判断するための手順について、図
4に示したフローチャートを用いて詳細に説明する。ま
ずコントローラ11は、ブーム角検出器6の信号に基づ
き、現在のブーム角θが計測に適しているか否かを判断
する(S21)。このとき、次の2つの条件をともに満
たす場合にのみ、ブーム角θが適しているであると判断
する。 条件1:現在のブーム角θが前回の計測終了時のブーム
角θよりも第1閾値θt1以上下方にある(即ち小さい
角度である)。 条件2:ブーム角θが、第2閾値θt2以上、第3閾値
θt3以下である。
Next, the procedure for determining whether or not to measure the load weight W described in S1 will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. First, the controller 11 determines whether the current boom angle θ is suitable for measurement based on the signal of the boom angle detector 6 (S21). At this time, it is determined that the boom angle θ is appropriate only when both of the following two conditions are satisfied. Condition 1: The current boom angle θ is lower than the boom angle θ at the end of the previous measurement by the first threshold value θt1 or more (that is, the angle is smaller). Condition 2: the boom angle θ is equal to or more than the second threshold value θt2 and equal to or less than the third threshold value θt3.

【0019】上記条件1は、ブーム2が前回の計測時よ
り下方にあることを確認することにより、一回のブーム
2の上昇操作において複数回の重量計測が行なわれるの
を防止している。また、条件2は、ブーム角θが第2閾
値θt2より上方にあるようにすることにより、掘削時
の計測を防止している。掘削時及びその直後には、油圧
シリンダ7には積載時よりも数倍大きな差圧Pが発生す
るので、積載重量Wを正確に計測することが困難であ
る。同時に条件2では、計測開始時のブーム角θが第3
閾値θt3以下であるようにすることにより、ブーム2
が高い位置にある場合に計測を開始しないようにしてい
る。即ち、ブーム2が高い位置から計測を開始すると、
ブーム2の上昇が終了するまでの計測時間が短くなっ
て、正確な計測結果が得られない。従って、このような
場合には計測を行なわないようにしている。
The above condition 1 prevents the weight measurement from being performed a plurality of times in one raising operation of the boom 2 by confirming that the boom 2 is lower than the time of the previous measurement. Condition 2 prevents measurement during excavation by setting the boom angle θ to be above the second threshold value θt2. At the time of excavation and immediately after that, a pressure difference P several times larger than that at the time of loading is generated in the hydraulic cylinder 7, so that it is difficult to accurately measure the loaded weight W. At the same time, in condition 2, the boom angle θ at the start of measurement is
By making the threshold value θt3 or less, the boom 2
Measurement is not started when is at a high position. That is, when the boom 2 starts measurement from a high position,
The measurement time until the lifting of the boom 2 ends is shortened, and an accurate measurement result cannot be obtained. Therefore, in such a case, the measurement is not performed.

【0020】以上のような手順に従って、ブーム角θが
計測に適していると判断された場合にはS22に進む
が、適していない場合には計測を行なわず(S26)、
図3に示したフローチャートのS1に戻る。次に、S2
2において、コントローラ11はブーム角検出器6の信
号に基づき、所定の計測時間内のブーム2の角速度につ
いて、計測に適しているか否かを判断する。このとき、
ブーム角速度が0rad/secでない場合に、ブーム2の角
速度範囲がOKであると判断する。即ち、ブーム2が動
いている場合にのみ計測を行なうことで、ブーム2の停
止時に重複して積載重量Wを検出するのを防止してい
る。そして、S22において、ブーム2の角速度がOK
と判断された場合にはS23に進むが、NGであった場
合には計測しないと判断して、図3に示したフローチャ
ートのS1に戻る。
In accordance with the above procedure, if it is determined that the boom angle θ is suitable for measurement, the process proceeds to S22, but if not, no measurement is performed (S26).
The process returns to S1 of the flowchart shown in FIG. Next, S2
In 2, the controller 11 determines, based on the signal of the boom angle detector 6, whether or not the angular velocity of the boom 2 within a predetermined measurement time is suitable for measurement. At this time,
If the boom angular velocity is not 0 rad / sec, it is determined that the angular velocity range of the boom 2 is OK. That is, by performing measurement only when the boom 2 is moving, it is possible to prevent the load weight W from being redundantly detected when the boom 2 is stopped. Then, in S22, the angular velocity of the boom 2 is OK.
If determined to be, the process proceeds to S23, but if NG, it is determined that measurement is not performed, and the process returns to S1 of the flowchart shown in FIG.

【0021】次にS23において、コントローラ11は
ブーム角検出器6の信号に基づき、所定時間におけるブ
ーム2の動く方向を判断する。そして、ブーム2が上昇
している場合は、ブーム2の動作方向がOKであると判
断し、計測可能と判断して(S24)、図3に示したフ
ローチャートのS2に移って積載重量Wの計測を開始す
る。また、S23でブーム2が下方に動いている場合に
は計測不可と判断して、図3に示したフローチャートの
S1に戻る。即ち、ブーム2を上げたときにのみ計測を
行なうことにより、一旦上げたブームを下げるような操
作をした場合に、重複して積載重量Wを検出するのを防
止している。また、ブーム2に積荷を積載してホイール
ローダ1を走行させた際にブーム2が振動で上下するの
を、ブーム2を上昇させたと勘違いして積載重量Wを重
複して計測するのも防止している。
Next, in step S23, the controller 11 determines the direction in which the boom 2 moves in a predetermined time based on the signal of the boom angle detector 6. If the boom 2 is raised, it is determined that the operation direction of the boom 2 is OK, it is determined that measurement is possible (S24), and the process proceeds to S2 of the flowchart shown in FIG. Start measurement. If the boom 2 is moving downward in S23, it is determined that measurement is impossible, and the process returns to S1 in the flowchart shown in FIG. That is, the measurement is performed only when the boom 2 is raised, thereby preventing the overlapping detection of the loaded weight W when the operation of lowering the boom once raised is performed. In addition, it is possible to prevent the boom 2 from moving up and down due to vibration when the load is loaded on the boom 2 and the wheel loader 1 travels, so that it is possible to mistakenly assume that the boom 2 has been lifted and to measure the load weight W repeatedly. are doing.

【0022】次に、積載重量Wを計測する手段につい
て、まず概略を説明する。図5に、ホイールローダ1が
ブーム2を上昇させた際の、ヘッド圧とボトム圧との間
の差圧Pの時間的な推移を示す。オペレータは、時刻S
Rでブーム2を起動させ、時刻SPでブーム2を停止さ
せるものとする。このとき、時刻SR近傍では起動によ
って差圧Pが激しく脈動するため、コントローラ11
は、時刻SRから所定時間m0が経過してこの差圧Pが
落ち着くまでの間、差圧Pの検出を行なわない。そし
て、時刻SRから所定時間m0が経過した時刻M1か
ら、サンプリング時間τにわたって所定のサンプリング
間隔で差圧Pの検出を行なう差圧サンプリングをN回繰
り返す。そして、検出した差圧Pをサンプリング時間τ
ごとに平均して、平均差圧Pτ1,Pτ2,Pτ3……
を求める。即ち、同図に示した例では、サンプリング回
数N=4回の差圧サンプリングが行なわれ、平均差圧P
τ1〜Pτ4が求められたことになる。そして、5回目
(N=5)の差圧サンプリングが終了する前に、時刻S
Pにおいてブーム2が停止している。
Next, the outline of the means for measuring the load weight W will be described first. FIG. 5 shows a temporal transition of the differential pressure P between the head pressure and the bottom pressure when the wheel loader 1 raises the boom 2. The operator sets the time S
It is assumed that the boom 2 is activated at R and the boom 2 is stopped at time SP. At this time, in the vicinity of time SR, the differential pressure P pulsates violently due to the start-up.
Does not detect the differential pressure P until a predetermined time m0 has elapsed from the time SR and the differential pressure P has settled. Then, from time M1 at which a predetermined time m0 has elapsed from time SR, differential pressure sampling for detecting the differential pressure P at predetermined sampling intervals is repeated N times over a sampling time τ. Then, the detected differential pressure P is converted to the sampling time τ.
On average for each, the average differential pressure Pτ1, Pτ2, Pτ3 ...
Ask for. That is, in the example shown in the figure, differential pressure sampling is performed four times, and the average differential pressure P
That is, τ1 to Pτ4 have been obtained. Before the fifth (N = 5) differential pressure sampling ends, time S
At P, the boom 2 is stopped.

【0023】また、コントローラ11は、ブーム角検出
器6の出力信号に基づいて、時刻SRから連続的にブー
ム角θを検出している。このとき、同図に示すように、
時刻M1から所定のサンプリング時間τずつ経過した時
刻を時刻M2,M3,M4……とすると、コントローラ
11は、時刻M1,M2,M3……からそれぞれ時間m
0が経過した時刻m1,m2,m3……における平均ブ
ーム角θ1,θ2,θ3……を検出する。そして、この
平均ブーム角θ1,θ2,θ3……を各差圧サンプリン
グ時のブーム角θとする。図6に、積載重量Wごとのブ
ーム角θと平均差圧Pτとの関係の一例を示す。同図に
おいて、カーブA,B,Cはそれぞれ、バケット4が
空、1/2積載、満杯積載の場合を示している。即ち、
予め計測された2個以上の積載重量Wにおけるブーム角
θと平均差圧Pτとの関係のグラフに基づき、図7に示
すようにブーム角θごとの積載重量Wと平均差圧Pτと
の関係のグラフを求めることができる。従って、ブーム
角θと平均差圧Pτとが判明すると、各差圧サンプリン
グ時におけるサンプリング重量WNを求めることができ
る。例えば、ある時刻mkにおいてブーム角θ=θk、
平均差圧Pτ=Pτkであったとすると、図7からサン
プリング重量WNを求めることが可能となる。或いは、
このような関係を予め記憶した数値テーブルに基づい
て、サンプリング重量WNを求めることも可能である。
Further, the controller 11 continuously detects the boom angle θ from time SR based on the output signal of the boom angle detector 6. At this time, as shown in FIG.
Assuming that a time at which a predetermined sampling time τ has elapsed from the time M1 is time M2, M3, M4,..., The controller 11 calculates time m from time M1, M2, M3,.
The average boom angles θ1, θ2, θ3,... At times m1, m2, m3,. The average boom angles θ1, θ2, θ3,... Are set as the boom angles θ at the time of each differential pressure sampling. FIG. 6 shows an example of the relationship between the boom angle θ and the average differential pressure Pτ for each loading weight W. In the figure, curves A, B, and C show the cases where the bucket 4 is empty, half loaded, and fully loaded, respectively. That is,
Based on a graph of the relationship between the boom angle θ and the average differential pressure Pτ at two or more loaded weights W measured in advance, as shown in FIG. 7, the relationship between the loaded weight W and the average differential pressure Pτ for each boom angle θ Can be obtained. Therefore, when the boom angle θ and the average differential pressure Pτ are known, the sampling weight WN at each differential pressure sampling can be obtained. For example, at a certain time mk, the boom angle θ = θk,
Assuming that the average differential pressure Pτ = Pτk, the sampling weight WN can be obtained from FIG. Or,
It is also possible to obtain the sampling weight WN based on a numerical table storing such a relationship in advance.

【0024】そして、コントローラ11は、ブーム2の
動きが停止した時刻SPより前のn回の差圧サンプリン
グ時におけるサンプリング重量WNを求め、これを平均
して積載重量Wを算出する。例えば、同図に示すように
サンプリング回数N=4でサンプリングが終了したと
し、このとき仮にn=3とすると、サンプリング回数N
=2〜4の差圧サンプリング時におけるそれぞれのサン
プリング重量W2〜W4を求め、これを平均して積載重
量Wを算出する。尚、このとき、最後の差圧サンプリン
グが終了してから時刻SPまでの時間がm0未満であれ
ば、最後の差圧サンプリングにおけるサンプリング重量
WNは採用しないようにしている。これは、停止直前に
おけるブーム2は減速状態にあると考えられるためで、
減速状態にある油圧シリンダ内のヘッド圧は、積載重量
Wとは無関係に上昇し、正確な積載重量Wを計測するの
が困難になる。従って、このような場合のサンプリング
重量WNを無効とすることにより、積載重量Wの誤差を
小さくしている。
Then, the controller 11 obtains the sampling weight WN at the time of n-time differential pressure sampling before the time SP at which the movement of the boom 2 stops, and calculates the load weight W by averaging the sampling weights WN. For example, as shown in the figure, it is assumed that the sampling is completed at the sampling frequency N = 4, and at this time, if n = 3, the sampling frequency N
= 2 to 4 are obtained at the time of differential pressure sampling, and the load weight W is calculated by averaging these weights. At this time, if the time from the end of the last differential pressure sampling to the time SP is less than m0, the sampling weight WN in the last differential pressure sampling is not adopted. This is because the boom 2 immediately before stopping is considered to be in a deceleration state.
The head pressure in the hydraulic cylinder in the decelerated state rises independently of the loaded weight W, and it becomes difficult to accurately measure the loaded weight W. Therefore, by invalidating the sampling weight WN in such a case, the error of the loading weight W is reduced.

【0025】次に、積載重量Wの計測手順について図8
及び図9に示したフローチャートを用いて詳細に説明す
る。同図のフローチャートにおいて、平行横2本線は同
時刻を示しており、これらの2本線の間においては、各
ステップが並行して進行する。
Next, the procedure for measuring the load weight W will be described with reference to FIG.
This will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 2, two parallel horizontal lines indicate the same time, and between these two lines, each step proceeds in parallel.

【0026】まずコントローラ11は、図3のフローチ
ャートにおいて説明した手順に従い、積載重量Wを計測
するか否かを判断する。即ちこのステップは、図2のフ
ローチャートのS1に相当する。そして、S1において
計測可能な場合には、S31〜S35に進む。これらの
ステップは、図5における時刻SRから時刻M1に相当
し、この間は差圧Pの計測を行なわない。まずコントロ
ーラ11は、サンプリング回数を示すカウンタNを0と
し(S31)、同時に時間m0のタイマーを開始する
(S32)。この間、ブーム角θを検出し続け(S3
3)。時間m0経過時に、時間m0間のブーム角θの角
度変化Δθを記憶する(S34)。また、これらのステ
ップの進行中に停止判断1を行ない、計測を継続するか
否かを判断する(S35)。このとき、停止判断1は、
次の2つの条件を共に満たす場合にのみ、時刻M1に至
るまで計測を継続する。そして、これらの条件のいずれ
か一方でも満たさない場合には、S1に戻る。 条件3:時間m0間のブーム2の角度変化Δθが、所定
の角度変化よりも大きいこと。 条件4:時間m0間におけるブーム角θの推移が、常に
ブーム2が上昇する方向であること。
First, the controller 11 determines whether or not to measure the loaded weight W according to the procedure described in the flowchart of FIG. That is, this step corresponds to S1 in the flowchart of FIG. If the measurement is possible in S1, the process proceeds to S31 to S35. These steps correspond to time M1 to time M1 in FIG. 5, and during this time, measurement of differential pressure P is not performed. First, the controller 11 sets a counter N indicating the number of times of sampling to 0 (S31), and simultaneously starts a timer for a time m0 (S32). During this time, the detection of the boom angle θ is continued (S3
3). When the time m0 has elapsed, the angle change Δθ of the boom angle θ during the time m0 is stored (S34). In addition, stop determination 1 is performed during the progress of these steps, and it is determined whether or not to continue the measurement (S35). At this time, stop judgment 1 is
Only when both of the following two conditions are satisfied, the measurement is continued until time M1. If any one of these conditions is not satisfied, the process returns to S1. Condition 3: The angle change Δθ of the boom 2 during the time m0 is larger than a predetermined angle change. Condition 4: The transition of the boom angle θ during the time period m0 is always in the direction in which the boom 2 rises.

【0027】上記条件3は、ブーム2をゆっくりと上昇
させたときには、計測を行なわないようにしている。即
ち、ブーム2をゆっくりと上昇させると、油圧配管内の
制御バルブの特性によって、油圧シリンダ内のヘッド圧
が積載重量Wとは無関係に上昇し、正確な積載重量Wを
計測するのが困難になるためである。また、条件4は、
ブーム2が降下する際の計測を行なわないことにより、
計測の重複を防止している。
Condition 3 is such that measurement is not performed when the boom 2 is slowly raised. That is, when the boom 2 is slowly raised, the head pressure in the hydraulic cylinder increases irrespective of the loaded weight W due to the characteristics of the control valve in the hydraulic pipe, and it becomes difficult to measure the loaded weight W accurately. It is because it becomes. Condition 4 is
By not measuring when the boom 2 descends,
Prevents duplicate measurements.

【0028】次にコントローラ11は、S41〜S52
において、サンプリング時間τにわたって差圧Pをサン
プリングするとともに、その中間時刻m1におけるブー
ム角θを検出する。即ちこれらのステップは、図5にお
ける時刻M1から時刻M2に相当する。まず、カウンタ
Nを1だけインクリメントするとともに(S41)、時
間τ/2のタイマーをスタートさせる(S42)。ま
た、この間、連続的にブーム角θを検出し(S43)、
時間τ/2間のブーム角θの角度変化Δθを記憶する
(S44)。さらに、これらのステップの進行中に停止
判断2を行ない、計測を継続するか否かを判断する(S
45)。
Next, the controller 11 performs steps S41 to S52.
, The differential pressure P is sampled over the sampling time τ, and the boom angle θ at the intermediate time m1 is detected. That is, these steps correspond to time M1 to time M2 in FIG. First, the counter N is incremented by 1 (S41), and a timer for a time τ / 2 is started (S42). During this time, the boom angle θ is continuously detected (S43),
The angle change Δθ of the boom angle θ during the time τ / 2 is stored (S44). Further, a stop determination 2 is made while these steps are in progress to determine whether to continue the measurement (S
45).

【0029】このとき、停止判断2は、次の3つの条件
をすべて満たす場合には、時刻m1に至るまで計測を継
続する。 条件5:ブーム角θが第4閾値θt4以下であること。 条件6:時間τ/2間のブーム2の角度変化Δθが、所
定の角度変化よりも大きいこと(上記条件3と同じ)。 条件7:ブーム角θの変化率(=最新の時間τ/2間の
角度変化Δθ/1つ前の時間τ/2間の角度変化Δθ)
が所定値以上であること。
At this time, if all of the following three conditions are satisfied, the stop determination 2 continues the measurement until time m1. Condition 5: boom angle θ is equal to or smaller than fourth threshold value θt4. Condition 6: The angle change Δθ of the boom 2 during the time τ / 2 is larger than a predetermined angle change (same as the above condition 3). Condition 7: change rate of boom angle θ (= angle change Δθ during latest time τ / 2 / angle change Δθ during previous time τ / 2)
Is greater than or equal to a predetermined value.

【0030】上記条件5は、ブーム2が上昇したところ
で、計測を止めるための条件である。前記条件2によっ
て、ブーム角θが第3閾値θt3以下の角度から計測を
開始しているので、第4閾値θt4までブーム2が上昇
すれば、充分な回数の差圧サンプリングが行なえると考
えている。このときの第4閾値θt4は、ハイアイドル
でブーム2を上昇させた場合に、第3閾値θ3から3回
の差圧サンプリングを行なえる角度であればよい。ま
た、条件7は、ブーム2上昇が減速している場合には計
測を終了するようにしている。減速時には、上記条件3
と同様に、油圧シリンダ内のヘッド圧が積載重量Wとは
無関係に上昇し、正確な積載重量Wを計測するのが困難
になる。このような場合には誤差の発生を避けるために
計測を終了する。そして、S45における停止判断によ
って計測を終了した場合には、この直前の時間τ間の計
測値は無効であると判断し、S71に移る。
The condition 5 is a condition for stopping the measurement when the boom 2 rises. Since the measurement is started from the angle where the boom angle θ is equal to or less than the third threshold value θt3 under the condition 2, it is considered that if the boom 2 rises to the fourth threshold value θt4, a sufficient number of differential pressure samplings can be performed. I have. At this time, the fourth threshold θt4 may be an angle at which the differential pressure sampling can be performed three times from the third threshold θ3 when the boom 2 is raised at the high idle. Condition 7 is to terminate the measurement when the rise of the boom 2 is decelerating. During deceleration, the above condition 3
Similarly to the above, the head pressure in the hydraulic cylinder rises irrespective of the load weight W, and it becomes difficult to accurately measure the load weight W. In such a case, the measurement is terminated to avoid the occurrence of an error. Then, when the measurement is completed by the stop determination in S45, it is determined that the measurement value during the immediately preceding time τ is invalid, and the process proceeds to S71.

【0031】S71において、サンプリング回数を示す
カウンタNが1又は2であった場合は、ブーム2の起動
後に充分な計測時間が与えられなかったとして、今回の
積載重量Wの計測をすべて無効とし、S1に戻る。ま
た、カウンタNが3以上であった場合は、停止時のブー
ム角θを記憶し(S72)、カウンタNによって場合分
けを行なう(S73〜S75)。即ち、N=3の場合は
S91へ、N=4の場合はS92へ、N=5の場合はS
93へ、そしてN>5の場合はS94へ移る。これらの
S91〜S94については、説明を後述する。
If the counter N indicating the number of times of sampling is 1 or 2 in S71, it is determined that a sufficient measurement time has not been given after the start of the boom 2, and the measurement of the current loading weight W is invalidated. Return to S1. If the counter N is 3 or more, the boom angle θ at the time of stop is stored (S72), and the case is classified by the counter N (S73 to S75). That is, if N = 3, go to S91; if N = 4, go to S92; if N = 5, go to S91.
93, and if N> 5, the process proceeds to S94. These S91 to S94 will be described later.

【0032】時刻m1において、コントローラ11は、
時間τ/2のタイマーをスタートさせる(S46)。こ
の間にブーム角θを検出し(S47)、時間τ/2間の
ブーム角θの角度変化Δθを記憶する(S48)。ま
た、これらのステップの進行中に停止判断2を行ない、
計測を継続するか否かを判断する(S49)。S49に
おいて、上述した条件5〜7をすべて満たした場合に
は、時刻M2に至るまで計測を継続する。そして、サン
プリング時間τの間に、コントローラ11は差圧Pを所
定のサンプリング間隔でサンプリングしている(S5
0)。そして、時間τの間にサンプリングした差圧P、
及び時刻m1におけるブーム角θからサンプリング重量
WNを算出し(S51)、これを記憶する(S52)。
At time m1, the controller 11
The timer for the time τ / 2 is started (S46). During this time, the boom angle θ is detected (S47), and the angle change Δθ of the boom angle θ during the time τ / 2 is stored (S48). Further, a stop judgment 2 is made while these steps are in progress,
It is determined whether to continue the measurement (S49). In S49, when all of the above-mentioned conditions 5 to 7 are satisfied, the measurement is continued until time M2. During the sampling time τ, the controller 11 samples the differential pressure P at a predetermined sampling interval (S5).
0). Then, the differential pressure P sampled during the time τ,
And the sampling weight WN is calculated from the boom angle θ at the time m1 (S51), and this is stored (S52).

【0033】また、S49における停止判断によって計
測を終了した場合には、この直前の時間τ間の計測値は
有効であると判断し、S81に移る。S81において、
サンプリング回数を示すカウンタNが1であった場合
は、ブーム2の起動後に充分な計測時間が与えられなか
ったとして、今回の積載重量Wの計測をすべて無効と
し、S1に戻る。また、カウンタNが2以上であった場
合は、停止時のブーム角θを記憶し(S82)、カウン
タNによって場合分けを行なう(S83〜S85)。即
ち、N=2の場合はS91へ、N=3の場合はS92
へ、N=5の場合はS93へ、そしてN>4の場合はS
95へ移る。
If the measurement has been completed by the stop judgment in S49, it is determined that the measurement value for the immediately preceding time τ is valid, and the flow shifts to S81. In S81,
If the counter N indicating the number of times of sampling is 1, it is determined that a sufficient measurement time has not been given after the start of the boom 2, and the measurement of the current loaded weight W is invalidated, and the process returns to S1. If the counter N is 2 or more, the boom angle θ at the time of stop is stored (S82), and the case is classified by the counter N (S83 to S85). That is, if N = 2, go to S91; if N = 3, go to S92.
If N = 5, go to S93, and if N> 4, go to S93
Go to 95.

【0034】差圧サンプリングの終了後、コントローラ
はS61において、サンプリング回数Nを7と比較し、
7未満の場合には、S41〜S52のステップを繰り返
す。このとき、同図において時刻M1はM2,M3…
…、時刻M2はM3,M4……、そして中間時刻m1は
m2,m3……となる。S61において、サンプリング
回数Nが7になっていれば、コントローラ11は計測が
終了したと判断し、S62〜S66のステップを行な
う。即ち、カウンタNを1だけインクリメントするとと
もに(S62)、時間τ/2のタイマーをスタートさせ
る(S63)。この間にブーム角θを検出し(S6
4)、時間τ/2間のブーム角θの角度変化Δθを記憶
する(S65)。また、これらのステップの進行中に停
止判断2を行ない(S66)、計測を終了する直前の差
圧サンプリングのサンプリング重量WNが、有効である
か否かを判断する。即ち、S66で上記条件5〜7をす
べて満たした場合には、有効であると判断してS95に
進むが、いずれかの条件を満たさなかった場合には、最
後のデータは無効と判断してS94に進む。
After the end of differential pressure sampling, the controller compares the number of samplings N with 7 in S61,
If it is less than 7, steps S41 to S52 are repeated. At this time, the time M1 is M2, M3,.
.., The time M2 is M3, M4,..., And the intermediate time m1 is m2, m3,. In S61, if the number of times of sampling N is 7, the controller 11 determines that the measurement is completed, and performs the steps of S62 to S66. That is, the counter N is incremented by 1 (S62), and the timer for the time τ / 2 is started (S63). During this time, the boom angle θ is detected (S6
4) The angle change Δθ of the boom angle θ during the time τ / 2 is stored (S65). In addition, stop determination 2 is performed during the progress of these steps (S66), and it is determined whether or not the sampling weight WN of the differential pressure sampling immediately before the end of the measurement is valid. That is, if all of the above conditions 5 to 7 are satisfied in S66, it is determined that the data is valid, and the process proceeds to S95. If any of the conditions is not satisfied, the last data is determined to be invalid. Proceed to S94.

【0035】S91においては、コントローラ11に記
憶された有効なサンプリング重量WNは、サンプリング
重量W1のみとなっている。そのため、コントローラ1
1はW1を積載重量Wとして表示する。S92において
は、コントローラ11には有効なサンプリング重量W
1,W2が記憶されている。そのため、コントローラ1
1はW1とW2との平均値を算出して積載重量Wとして
表示する。S93においては、コントローラ11には有
効なサンプリング重量W2,W3が記憶されている。そ
のため、コントローラ11はサンプリング重量W2とW
3との平均値を算出して積載重量Wとして表示する。S
94においては、3個又はそれ以上の有効なサンプリン
グ重量WNが記憶されている。コントローラ11は、そ
れらの有効なサンプリング重量WNのうち、ブーム2の
停止時刻SPに近いほうから3個(=n)のデータを採
用する。即ち、W(N−4)〜W(N−2)の平均値を
算出して積載重量Wとして表示する。S95において
は、3個又はそれ以上の有効なサンプリング重量WNが
記憶されている。コントローラ11は、それらの有効な
サンプリング重量WNのうち、ブーム2の停止時に近い
ほうから3個のデータを採用する。即ち、W(N−3)
〜W(N−1)の平均値を算出して積載重量Wとして表
示する。
In S91, the effective sampling weight WN stored in the controller 11 is only the sampling weight W1. Therefore, the controller 1
1 displays W1 as the loading weight W. In S92, the controller 11 stores an effective sampling weight W
1, W2 are stored. Therefore, the controller 1
1 calculates the average value of W1 and W2 and displays it as the loaded weight W. In S93, the controller 11 stores the effective sampling weights W2 and W3. Therefore, the controller 11 sets the sampling weights W2 and W
The average value of the load weight 3 is calculated and displayed as the load weight W. S
At 94, three or more valid sampling weights WN are stored. The controller 11 employs three (= n) pieces of data from those effective sampling weights WN that are closer to the stop time SP of the boom 2. That is, the average value of W (N−4) to W (N−2) is calculated and displayed as the loaded weight W. In S95, three or more effective sampling weights WN are stored. The controller 11 employs three pieces of data from among those effective sampling weights WN that are closer to the time when the boom 2 stops. That is, W (N-3)
WW (N−1) is calculated and displayed as the loaded weight W.

【0036】このとき、S73〜S75、S83〜S8
5、及びS91〜S95が、前述した図3のフローチャ
ートにおけるS4の計測データの信頼性判断に相当す
る。即ち、S91においては、このとき有効なサンプリ
ング重量WNが1個しか得られていないため、その信頼
性は低いと判断し(S102)、積載重量Wを赤色表示
する(S6)。また、S92〜S95においては、有効
なサンプリング重量WNが複数個得られているので、そ
の信頼性は高いと判断し(S101)、積載重量Wを黒
色表示する(S5)
At this time, S73 to S75, S83 to S8
5 and S91 to S95 correspond to the reliability determination of the measurement data in S4 in the flowchart of FIG. That is, in S91, since only one effective sampling weight WN is obtained at this time, the reliability is determined to be low (S102), and the loaded weight W is displayed in red (S6). In S92 to S95, since a plurality of effective sampling weights WN have been obtained, it is determined that the reliability is high (S101), and the loading weight W is displayed in black (S5).

【0037】以上説明したように本実施形態によれば、
コントローラ11はブーム2の上昇開始時から油圧シリ
ンダ7の差圧P及びブーム角θを所定サンプリング時間
τにわたってサンプリングしてサンプリング重量WNを
求めている。そして、このようなサンプリングを例えば
N回にわたって繰り返し、サンプリング重量WNを平均
して積載重量Wを算出している。従って、従来技術のよ
うに、ブーム2が所定高さを通過しなくとも積載重量W
を計測可能であり、ブーム2を積込作業に必要な高さ以
上に上昇させる必要がないので、作業時間が短くなって
作業が効率的に行なわれる。
As described above, according to the present embodiment,
The controller 11 samples the differential pressure P and the boom angle θ of the hydraulic cylinder 7 from the start of the rise of the boom 2 over a predetermined sampling time τ to obtain a sampling weight WN. Then, such sampling is repeated, for example, N times, and the loaded weight W is calculated by averaging the sampled weight WN. Therefore, even if the boom 2 does not pass the predetermined height as in the prior art, the load weight W
Can be measured, and it is not necessary to raise the boom 2 to a height higher than that required for the loading operation, so that the operation time is shortened and the operation is performed efficiently.

【0038】また、コントローラ11は、ブーム2が停
止した時点から起算した所定サンプリング回数のサンプ
リング重量WNに基づいて積載重量Wを検出している。
即ち、ブーム2が停止する前の差圧Pに基づいて検出を
行なっているので、ブーム2起動時に発生する油圧シリ
ンダ7の油圧の脈動の影響が小さくなり、積載重量Wの
計測が正確になる。また、ブーム2が起動した直後の所
定時間m0におけるサンプリング重量WNを、無効とし
ている。これにより、ブーム2起動直後における油圧の
脈動の影響が小さくなり、積載重量Wの計測が正確にな
る。また、差圧サンプリングを終えて、所定時間(実施
形態では時間m0)内にブーム2が停止した場合には、
その直前のサンプリング重量WNを無効としている。停
止前にはブーム2を減速するため、油圧シリンダ内のヘ
ッド圧が積載重量Wとは無関係に上昇し、正確な積載重
量Wを計測するのが困難になる。従って、減速時におけ
るサンプリング重量WNを無効とすることにより、積載
重量Wの計測が正確になる。
Further, the controller 11 detects the loaded weight W based on the sampling weight WN of a predetermined number of samplings counted from the time when the boom 2 stops.
That is, since the detection is performed based on the differential pressure P before the boom 2 stops, the influence of the pulsation of the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 7 generated when the boom 2 starts is reduced, and the measurement of the loaded weight W becomes accurate. . Further, the sampling weight WN at a predetermined time m0 immediately after the start of the boom 2 is invalidated. Accordingly, the influence of the pulsation of the hydraulic pressure immediately after the start of the boom 2 is reduced, and the measurement of the loaded weight W becomes accurate. When the boom 2 stops within a predetermined time (time m0 in the embodiment) after the differential pressure sampling is completed,
The immediately preceding sampling weight WN is invalidated. Since the boom 2 is decelerated before the stop, the head pressure in the hydraulic cylinder increases irrespective of the loaded weight W, and it becomes difficult to accurately measure the loaded weight W. Therefore, by invalidating the sampling weight WN at the time of deceleration, the measurement of the loading weight W becomes accurate.

【0039】さらに、所定の角度範囲以外にブーム2が
あった場合、検出を行なわないようにしている。これに
より、油圧シリンダ7に積載重量W以外の力がかかる掘
削時や走行時に積載重量Wを計測することが避けられる
ので、積載重量Wの計測が正確になる。また、ブーム2
が下降したり非常にゆっくりした角速度で動いたりして
いる場合には、検出を行なわないようにしている。これ
により、一回の積込における積載重量Wを、重複して検
出することが避けられるので、積載重量Wの計測が正確
になる。
Further, when the boom 2 is out of the predetermined angle range, the detection is not performed. Accordingly, it is possible to avoid measuring the load weight W during excavation or running when a force other than the load weight W is applied to the hydraulic cylinder 7, and thus the measurement of the load weight W becomes accurate. Also, boom 2
The detection is not performed when the robot moves down or moves at a very slow angular velocity. Thus, the detection of the load weight W in one loading operation can be prevented from being detected repeatedly, so that the measurement of the load weight W becomes accurate.

【0040】尚、実施形態では油圧シリンダ7の差圧P
を検出して積載重量Wを計測するように説明したが、検
出器の数を減らして積載重量計測装置の構成を簡単にす
るために、ボトム圧のみを検出するようにしてもよい。
また、累積重量は、積載重量Wを加算して表示するよう
に説明したが、例えばホッパー等に積荷を入れる場合に
は、トータル重量を予め表示しておき、積載重量Wを減
算していくようにする。
In the embodiment, the differential pressure P of the hydraulic cylinder 7 is
Has been described to measure the loaded weight W, but only the bottom pressure may be detected to reduce the number of detectors and simplify the configuration of the loaded weight measuring device.
In addition, the cumulative weight is described by adding the load weight W, but, for example, when a load is put in a hopper or the like, the total weight is displayed in advance, and the load weight W is subtracted. To

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態によるホイールローダの構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a wheel loader according to an embodiment.

【図2】積載重量計測装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a loaded weight measuring device.

【図3】重量計測及び表示を行なうための手順を示すフ
ローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for performing weight measurement and display.

【図4】重量計測を行なう否かを判断するための手順を
示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for determining whether to perform weight measurement.

【図5】差圧の時間的な推移を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a temporal change of a differential pressure.

【図6】積載重量ごとのブーム角と差圧との関係を示す
グラフ。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a boom angle and a differential pressure for each load weight.

【図7】あるブーム角における平均差圧と積載重量との
関係を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an average differential pressure and a load weight at a certain boom angle.

【図8】積載重量の詳細な計測手順を示すフローチャー
ト。
FIG. 8 is a flowchart showing a detailed measuring procedure of a loaded weight.

【図9】積載重量の詳細な計測手順を示すフローチャー
ト。
FIG. 9 is a flowchart showing a detailed measurement procedure of a loaded weight.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ホイールローダ、2:ブーム、3:ブームピン、
4:バケット、5:バケットピン、6:ブーム角検出
器、7:油圧シリンダ、8:ヘッド圧検出器、9:ボト
ム圧検出器、11:コントローラ、12:ディスプレ
イ、13:プリンタ、14:運転室、15:キャンセル
スイッチ、16:サブトータルスイッチ、17:ブザ
ー、18:鉛直線、19:直線、20:プリントスイッ
チ、21:積載重量表示部、22:累積重量表示部、2
3:バケット操作レバー。
1: wheel loader, 2: boom, 3: boom pin,
4: bucket, 5: bucket pin, 6: boom angle detector, 7: hydraulic cylinder, 8: head pressure detector, 9: bottom pressure detector, 11: controller, 12: display, 13: printer, 14: operation Room, 15: Cancel switch, 16: Subtotal switch, 17: Buzzer, 18: Vertical line, 19: Straight line, 20: Print switch, 21: Load weight display section, 22: Cumulative weight display section, 2
3: Bucket operating lever.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 雅通 神奈川県平塚市四之宮2597 株式会社小松 製作所エレクトロニクス事業本部内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masamichi Ueda 2597 Shinomiya, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Komatsu Ltd. Electronics Business Unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先端部に積荷積載部(4)を取着したブー
ム(2)と、 ブーム(2)を上昇させる油圧シリンダ(7)と、 油圧シリンダ(7)の油圧(P)を計測する油圧検出器(8,9)
と、 ブーム角(θ)を検出するブーム角検出器(6)とを備えた
積込車両(1)の積載重量計測装置において、 ブーム(2)を起動開始後、油圧シリンダ(7)の油圧(P)を
所定サンプリング時間(τ)にわたってサンプリングし、 このサンプリングをサンプリング回数(N)回繰り返し、 ブーム角(θ)と、サンプリングした油圧(P)のサンプリ
ング時間(τ)における平均値(Pτ)とに基づいて積荷積
載部(4)に積載された各サンプリング回数(N)回ごとのサ
ンプリング重量(WN)を求め、 このサンプリング回数(N)回分のサンプリング重量(WN)
を平均して積載重量(W)を算出するコントローラ(11)を
備えたことを特徴とする積込車両(1)の積載重量計測装
置。
1. A boom (2) having a loading portion (4) attached to a tip thereof, a hydraulic cylinder (7) for raising the boom (2), and a hydraulic pressure (P) of the hydraulic cylinder (7). Oil pressure detector (8,9)
And a boom angle detector (6) for detecting a boom angle (θ) .In the loading weight measuring device of the loading vehicle (1), after starting the boom (2), the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder (7) is (P) is sampled over a predetermined sampling time (τ), this sampling is repeated a number of times (N) times, and the boom angle (θ) and the average value (Pτ) of the sampled hydraulic pressure (P) at the sampling time (τ) The sampling weight (WN) for each number of samplings (N) loaded on the loading section (4) is calculated based on the above, and the sampling weight (WN) for the number of samplings (N)
A loading weight measuring device for a loading vehicle (1), comprising a controller (11) for calculating a loading weight (W) by averaging the weights.
【請求項2】 請求項1記載の積載重量計測装置におい
て、 コントローラ(11)は、サンプリング回数(N)が所定回数
を越えた場合には、ブーム(2)の停止時の直前の所定回
数分のサンプリング重量(WN)を平均して積載重量(W)を
算出することを特徴とする積載重量計測装置。
2. The load weight measuring device according to claim 1, wherein the controller (11) performs the predetermined number of times immediately before the stop of the boom (2) when the number of samplings (N) exceeds the predetermined number of times. A load weight (W) calculated by averaging a sampling weight (WN) of the load weight.
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