JP2005227269A - ダンプトラックの積載重量測定方法及び積載重量測定装置 - Google Patents

ダンプトラックの積載重量測定方法及び積載重量測定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 ダンプトラックの積載重量を低コストかつ正確に測定する。
【解決手段】
車体(25)の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバー(30)と、これら各イコライザーバー(30)の一側にそれぞれ第1サスペンション装置(31)を介して支持された第1車輪(18)と、各イコライザーバー(30)の他側にそれぞれ第2サスペンション装置(16)を介して支持された第2車輪(19)と、各イコライザーバー(30)から離間して車体(24)の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置(14)を介して支持された第3車輪(17)とを備えたダンプトラックにおいて、第2サスペンション装置(16)にかかる第1荷重を検出し、第3サスペンション装置(14)にかかる第2荷重を検出し、車体(25)の傾斜角度を検出し、各第1,第2荷重と傾斜角度とに基づいて、積載重量を算出する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ダンプトラックの積載重量測定方法及び積載重量装置に関する。
ダンプトラックの前輪及び後輪にそれぞれ加わる荷重を検出し、これら検出された各荷重を車体の傾斜角度と車体の重心位置に基づいて補正することにより、積載物の重量を測定する方法は、従来より知られている(特許文献1)。
特開昭61−34425号公報
前記文献に記載の従来技術によれば、前輪及び後輪にそれぞれ加わる荷重を検出するだけで、積載物の重量を求めることができる。しかし、この従来技術は、車体の前後部にそれぞれ左右一対ずつの車輪を備えたダンプトラックに適用されるものである。従って、例えば、アーティキュレート式ダンプトラック等のように、前部又は後部のいずれかに2対の車輪を備えたダンプトラックにそのまま適用するのは難しい。
例えば、アーティキュレート式ダンプトラックの場合は、前輪、中輪及び後輪をそれぞれ左右一対ずつ備えいる。アーティキュレート式ダンプトラックの重量は、これらの前輪、中輪及び後輪により分担して支持されている。従って、ベッセルに積載された積載物の重量を正確に測定するためには、前輪、中輪及び後輪にかかる荷重をそれぞれ測定する必要がある。
ここで、例えば、前輪及び後輪がそれぞれサスペンションシリンダによって支持され、中輪がスプリングにより支持されている場合、中輪に加わる荷重を正確に検出することは難しい。中輪を支持するスプリングの伸縮量を測定し、この伸縮量に基づいて荷重を求める方法も考えられるが、この方法では、積載重量の測定誤差が大きくなる。スプリングの伸縮量と荷重との関係は、スプリングの摩擦等の影響を受けて変動するためである。
そこで、スプリングに代えて、中輪もサスペンションシリンダにより支持し、このサスペンションシリンダに設けた圧力センサによって、中輪に加わる荷重を測定する方法も考えられる。しかし、サスペンションシリンダはスプリングに比べて高価であり、圧力センサまで設ける必要があるため、ダンプトラックの製造コストが増大する。
なお、上記の課題は、アーティキュレート式ダンプトラックに限らず、車体の前後の少なくともいずれか一方に、回動自在のイコライザバーで支持された2対の車輪を有するようなダンプトラックにおいて、共通である。
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、本発明の目的は、回動可能に設けられたイコライザバーにより支持された2対の車輪を備えたダンプトラックにおいて、安価かつ正確に積載重量を検出することができるダンプトラックの積載重量測定方法及び積載重量測定装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。
上記課題を解決するために、本発明に係るダンプトラックの積載重量測定方法は、車体の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバーと、これら各イコライザーバーの一側にそれぞれ第1サスペンション装置を介して支持された第1車輪と、前記各イコライザーバーの他側にそれぞれ第2サスペンション装置を介して支持された第2車輪と、前記各イコライザーバーから離間して前記車体の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置を介して支持された第3車輪とを備えたダンプトラックにおいて、前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のうち、いずれか一方にかかる第1荷重を検出する第1ステップと、前記第3サスペンション装置にかかる第2荷重を検出する第2ステップと、前記車体の傾斜角度を検出する第3ステップと、前記第1,第2ステップによってそれぞれ検出された前記各第1,第2荷重と前記第3ステップによって検出された前記傾斜角度とに基づいて、積載重量を算出する第4ステップと、を含む。
前記第1ステップの実行前に、前記イコライザーバーが自由回動状態にあるか否かを判定する判定ステップを実行し、この判定ステップにより前記イコライザーバーが前記自由回動状態にあると判定された場合に、前記第1ステップ以下の各ステップをそれぞれ実行し、前記判定ステップにより前記イコライザーバーが前記自由回動状態に無いと判定された場合は、この旨を通知させる構成でもよい。
前記判定ステップは、前記イコライザーバーと前記車体との当接状態を検出する当接検出手段からの検出信号に基づいて、前記イコライザーバーが前記自由回動状態にあるか否かを判定する構成でもよい。
前記判定ステップは、空荷状態において前記第1ステップで検出された前記第1荷重、または、空荷状態において前記第4ステップで算出された前記積載重量のうち少なくともいずれか一方の値と、予め設定された空荷状態における所定値とを比較することにより、前記イコライザーバーが前記自由回動状態にあるか否かを判定する構成でもよい。
本発明の別の観点に従うダンプトラックの積載重量測定装置は、前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のうち、いずれか一方にのみ設けられた第1荷重検出手段からの検出信号に基づき、前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のいずれか一方に加わる第1荷重を検出する第1荷重検出部と、前記第3サスペンション装置に設けられた第2荷重検出手段からの検出信号に基づき、前記第3サスペンション装置に加わる第2荷重を検出する第2荷重検出部と、前記イコライザーバーの回動中心から前記各第1,第2サスペンション装置までのそれぞれの距離の比と前記検出された第1荷重とに基づいて、前記各第1,第2サスペンション装置に加わる合計荷重を算出する合計荷重算出部と、前記車体に設けられた傾斜角度検出手段からの検出信号に基づいて、前記算出された合計荷重の垂直方向成分及び前記検出された第2荷重の垂直方向成分をそれぞれ算出する垂直方向成分算出部と、前記算出された合計荷重の垂直方向成分と前記算出された第2荷重の垂直方向成分とを加算することにより、積載重量を算出する総荷重算出部と、を備える。
本発明によれば、イコライザバーで連結された第1車輪及び第2車輪を備えたダンプトラックにおいて、全てのサスペンション装置に荷重検出手段を設けることなく、第1及び第2荷重検出手段のみで積載重量を算出することができる。従って、少ない検出手段で、正確に積載重量を検出可能である。
本発明によれば、イコライザーバーが自由回動状態にあるか否かを判定してから積載重量の測定を開始することができる。従って、正確な測定が可能か否かを予め確認してから、積載重量の測定を行うことができる。そして、正確な測定ができない場合は、この旨をオペレータや積込作業者等に通知して、適切な対応をとらせることができる。
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、以下に述べるように、車体(24,25)と、この車体(25)に設けられたベッセル(21)と、車体(25)の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバー(30)と、これら各イコライザーバー(30)の一側にそれぞれ第1サスペンション装置(31)を介して支持された第1車輪(18)と、各イコライザーバー(30)の他側にそれぞれ第2サスペンション装置(16)を介して支持された第2車輪(19)と、各イコライザーバー(30)から離間して車体(24)の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置(14)を介して支持された第3車輪(17)と、を備えたダンプトラック(11)が開示される。
そして、このダンプトラック(11)は、第1サスペンション装置(31)または第2サスペンション装置(16)のうち、いずれか一方にかかる第1荷重を検出する第1荷重検出手段(23,230)と、第3サスペンション装置(14)にかかる第2荷重を検出する第2荷重検出手段(22,220)と、車体(25)の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段(20)と、各第1,第2荷重と傾斜角度とに基づいて、ベッセル(21)の積載重量を算出する制御手段(47)と、この制御手段(47)により算出された積載重量を出力する出力手段(48,47B,114)とを、さらに備える。
まず、図1〜図8に基づいて、本発明の第1実施例を説明する。図1は、アーティキュレート式のダンプトラック11の側面図である。
図1に示すように、ダンプトラック11は、前側に位置する前部車体24と、後側に位置する後部車体25とを備えている。前部車体24は、フロントフレーム27によって支持されており、後部車体25は、リアフレーム28によって支持されている。リアフレーム28は、フロントフレーム27に対して屈折及び揺動自在に連結されている。フロントフレーム27には、運転室36が搭載されている。
フロントフレーム27とリアフレーム28との間には、左右一対のステアリングシリンダ35,35が架け渡されている。各ステアリングシリンダ35,35をそれぞれ伸縮させることにより、フロントフレーム27に対してリアフレーム28を屈折させることができ、ステアリング操作が可能となる。
リアフレーム28の上方には、例えば、土砂等の積載物を積載するベッセル21が設けられている。ベッセル21の前部の左右両側とリアフレーム28との間には、一対のリフトシリンダ26,26が設けられている。ベッセル21の後部下側は、ベッセルピン37により、リアフレーム28に対して回動可能に取り付けられている。リフトシリンダ26,26が伸縮することにより、ベッセル21は、ベッセルピン37を中心として上下方向に回動する。ベッセル21を上げていく動作をダンプアップ、ベッセル21を下げていく動作をダンプダウンと呼ぶ。図1は、ベッセル21が下がりきって、リアフレーム28上に着座した状態を示している。
フロントフレーム27には、平面視でV字型のフロントアーム12が回動可能に設けられている。フロントアーム12の前端部12A(V字の頂点側)は、フロントアーム27の下部に上下方向に回動自在に支持されている。
フロントアーム12の後端部12Bの両側面には、左右一対の前輪17,17が取り付けられている。これら各前輪は、「第3車輪」の一例に相当する。後端部12Bの上部は、「第3サスペンション装置」の一例であるフロントサスペンションシリンダ14を介して、フロントフレーム27に支持されている。
ここで、図2は、ベッセル21等を取り除いた状態で示すリアフレーム28の平面図である。図1,図2に示すように、リアフレーム28の両側面には、左右一対のイコライザバー30,30が回動可能に設けられている。各イコライザーバー30,30の略中央部は、ピン29,29によって、リアフレーム28に回動自在に取り付けられている。
リアフレーム28の下部には、センターアーム13及びリアアーム15がそれぞれ回動可能に設けられている。センターアーム13及びリアアーム15は、フロントアーム12と同様に、それぞれ平面視でV字型に形成されている。
センターアーム13の前端部13Aは、リアフレーム28の下部前側に、上下方向に回動自在に支持されている。センタアーム13の後端部13Bの両側面には、左右一対の中輪18,18が取り付けられている。これら各中輪18,18は、「第1車輪」の一例に相当する。後端部13Bの上部は、「第1サスペンション装置」の一例であるスプリング31,31を介して、イコライザバー30,30の前端部の下側に支持されている。
リアアーム15の前端部15Aは、リアフレーム28の下部後側に、上下方向に回動自在に支持されている。リアアーム15の後端部15Bの両側面には、左右一対の後輪19,19が取り付けられている。各後輪19,19は、「第2車輪」の一例に相当する。後端部15Bの上部は、「第2サスペンション装置」の一例であるリアサスペンションシリンダ16を介して、イコライザバー30の後端部の下側に支持されている。
図3は、イコライザバー30を部分的に拡大して示す側面図である。図3に示すように、リアフレーム28の両側面には、イコライザーバー30の前端部及び後端部にそれぞれ対応するようにして、ストッパ51,51がそれぞれ設けられている。ストッパ51,51は、リアフレーム28の側面からイコライザーバー30に向けて若干突出して設けられている。
また、イコライザバー30の側面には、ストッパ51,51に対応するようにして、ベース52,52がそれぞれ設けられている。ベース52,52は、イコライザーバー30側に向けて若干突出して設けられている。イコライザバー30が所定角度以上回転しようとすると、ベース52,52がストッパ51,51に当接するため、それ以上の回転が規制される。
図1に戻る。ダンプトラック11の運転室36には、積載重量を測定するためのコントローラ47が設置されている。コントローラ47は、「制御手段」の一例である。
また、運転室36の屋根には、外部表示ランプセット48が設けられている。この外部表示ランプセット48は、積載重量の定格積載重量に対する割合を外部に表示するためのものである。外部表示ランプセット48は、例えば、それぞれ点灯色の異なる複数のランプ48A,48B,48Cを備えて構成することができる。例えば、ランプ48Aは緑色、ランプ48Bは橙色、ランプ48Cは赤色に、それぞれ点灯する。
コントローラ47は、ベッセル21に積み込まれた積載物の重量に応じて、各ランプ48A〜48Cの点灯及び消灯を制御する。例えば、積載重量が定格積載重量の50%以下の場合、コントローラ47は、いずれのランプも点灯させない。積載重量が定格積載重量の50〜89%の場合、コントローラ47は、緑色のランプ48Aを点灯させる。積載重量が定格積載重量の90〜100%の場合、コントローラ47は、橙色のランプ48Bを点灯させる。そして、積載重量が定格積載重量の100%以上の場合、コントローラ47は、赤色のランプ48Cを点灯させる。
なお、積載重量の測定誤差を考慮し、積載重量が定格積載重量の90〜104%内にある場合は、橙色のランプ48Bを点灯させ、同様に、積載重量が定格積載重量の105%以上の場合は、赤色のランプ48Cを点灯させるようにしてもよい。また、ランプの点灯色及び積載重量のランク(50%以下、50〜89%、90〜100%、100%以上)は、一例であって、種々の変形が可能である。
ダンプトラック11のベッセル21に積載物を積み込む積込作業者は、外部表示ランプセット48の表示を見ながら、積込作業を行う。積込作業者は、積載重量が定格積載重量の約100%となるように、積載物をベッセル21に積み込む。
リアフレーム28には、「傾斜角度検出手段」の一例である傾斜センサ20が設けられている。この傾斜センサ20は、車体の前後方向の傾斜を測定して、コントローラ47に検出信号を出力する。
リアフレーム28とベッセル21との間には、着座センサ46が設けられている。この着座センサ46は、ベッセル21がリアフレーム28に着座しているか否かを判定するためのものである。着座センサ46は、ベッセル46がリアフレーム28に着座すると、この着座状態を検出してコントローラ47に出力する。
図示しないトランスミッションの出力軸には、車速センサ49が設けられている。この車速センサ49は、出力軸の回転数(車速)を検出してコントローラ47に出力するものである。
フロントサスペンションシリンダ14には、「第2荷重検出手段」の一例として、フロント圧力センサ22が設けられている。このフロント圧力センサ22は、フロントサスペンションシリンダ14内のオイルの圧力を検出して、コントローラ47に出力するものである。
同様に、リアサスペンションシリンダ16には、「第1の荷重検出手段」の一例として、リア圧力センサ23が設けられている。このリア圧力センサ23は、リアサスペンションシリンダ16内のオイルの圧力を検出して、コントローラ47に出力する。
上述した各圧力センサ22,23と、傾斜センサ20と、着座センサ46及び車速センサ49は、コントローラ47にそれぞれ電気的に接続されている。後述のように、コントローラ47は、これら各センサからの信号を受信可能となっている。
図4に、サスペンションシリンダの断面図を示す。ここでは、フロントサスペンションシリンダ14を例に挙げて説明するが、リアサスペンションシリンダ16も、略同様の構成である。
図4に示すように、フロントサスペンションシリンダ14は、ピストン38と、このピストン38が摺動可能に取り付けられるシリンダ39とを備えている。ピストン38は、例えば、有底筒状のピストン本体38Aと、このピストン本体38Aの上部外周側に設けられた筒状のリング部材38Bとから構成されている。
ピストン本体38A内には、オイル40が封入されている。そして、ピストン38とシリンダ39との間の空間内には、窒素ガス41が封入されている。
ピストン本体38Aとシリンダ39との間には、リング部材38Bの下側に位置して、環状のキャビティ42が設けられている。ピストン本体38Aには、長手方向の所定位置に、所定個数の第1オリフィス43が周方向に離間してそれぞれ設けられている。各第1オリフィス43は、ピストン本体38Aの内部空間とキャビティ42とを連通させるようにして、それぞれ形成されている。また、第1オリフィス43とは長手方向の異なる位置に、所定個数の第2オリフィス44が周方向に離間してそれぞれ設けられている。これら各第2オリフィス44の外側には、チェックボール45がそれぞれ設けられている。
例えば、前輪17が路面の突起物等に乗り上げたような場合、前輪17が突起物によって持ち上げられるため、ピストン38が上方に移動し、シリンダ39内に進入する。即ち、フロントサスペンションシリンダ14が収縮する。これにより、ピストン38がシリンダ39内に進入すると、ピストン38の上部とシリンダ39との間に画成された空間の体積が減少するため、窒素ガス41が圧縮される。また、フロントサスペンションシリンダ14の縮小に伴い、ピストン本体38A内に封入されたオイル40の圧力も上昇する。これにより、ピストン本体38A内のオイル40が、各第1オリフィス43及び各第2オリフィス44をそれぞれ通って、キャビティ42内に流入する。
一方、前輪17が突起物を乗り越えたような場合には、ピストン38が下方に移動して、フロントサスペンションシリンダ14が伸長する。ピストン38がシリンダ39内を後退することにより、ピストン本体38A内の圧力が低下する。各第2オリフィス44は、チェックボール45によってそれぞれ塞がれるため、キャビティ42内のオイル40は、各第1オリフィス43のみを通って、ピストン本体38A内に戻る。
シリンダ39の上側には、窒素ガス41の圧力を測定するための圧力測定孔39Aが形成されている。この圧力測定孔39Aは、その一端側がシリンダ39とピストン38との間の空間に連通しており、その他端側はシリンダ39の上方から外部に開口している。圧力測定孔39Aの他端側には、フロント圧力センサ22が設けられている。
フロント圧力センサ22には、圧力測定孔39Aを介して、シリンダ39とピストン38との間に封入された窒素41の圧力が導かれる。フロント圧力センサ22は、この窒素ガス41の圧力を電気信号に変換して、コントローラ47に出力する。窒素ガス41の圧力を測定することにより、フロントサスペンションシリンダ14にかかる荷重(「第2荷重」の例に相当)を測定することができる。これにより、フロントサスペンションシリンダ14が取り付けられた前輪17にかかる荷重を求めることが可能である。
図5は、コントローラ47の概略構成を示すブロック図である。コントローラ47は、「ダンプトラックの積載重量測定装置」の一例に相当する。コントローラ47は、マイクロコンピュータシステムとして構成することができる。
コントローラ47は、例えば、CPU(Central Processing Unit)110と、ROM(Read Only Memory)111と、RAM(Random Access Memory)112と、ディスプレイ駆動回路113と、通信インターフェース114と、入力インターフェース115と、出力インターフェース116と、これら各部を相互に接続するバス117とを備えて構成することができる。
CPU110は、ROM111に格納されているマイクロコードを読出して実行する。これにより、後述する各処理が行われる。RAM112は、演算途中の結果等を一時的に記憶するためのワーク領域として使用される。また、RAM112には、制御用のフラグ情報等も記憶させることができる。
ディスプレイ駆動回路113は、運転室36内に設けられたディスプレイ装置47Cを駆動する。このディスプレイ装置47Cに、積載重量に関する情報等を適宜表示させることができる。通信インターフェース114は、例えば、管理センタ等に設置された管理用サーバ(不図示)との間でデータ通信を行う場合に設けることができる。なお、ディスプレイ装置47Cを使用しない場合、ディスプレイ駆動回路113は不要である。また、コントローラ47が外部の装置との間でデータ通信等を行わない場合、通信インターフェース114は不要である。
入力インターフェース115は、各種センサ等からの信号をそれぞれ受信するための回路である。入力インターフェース115には、例えば、手動スイッチ47Aと、着座センサ46と、車速センサ49と、傾斜センサ20と、フロント圧力センサ22及びリア圧力センサ23をそれぞれ接続することができる。手動スイッチ47Aは、例えば、キャリブレーション処理の開始や電源投入等をコントローラ47に指示するためのスイッチであり、運転室36内に設けることができる。手動スイッチ47Aは、ダンプトラック11のオペレータにより操作される。
出力インターフェース116は、コントローラ47からの制御信号を外部に出力するための回路である。出力インターフェース116には、例えば、外部表示ランプセット48や外部出力装置の一例としてのプリンタ47B等を接続することができる。外部出力装置としては、プリンタ47Bに限らず、例えば、フレキシブルディスク装置や光ディスク装置、ハードディスク装置、半導体メモリ装置等の各種記憶装置でもよい。コントローラ47によって測定された積載重量を、その測定日時等と共に記録媒体に記録させることにより、ダンプトラック11の稼働率等を解析することができる。
なお、図5に示す構成は一例であって、本発明はこれに限定されない。例えば、コントローラ47を、論理LSI(Large Scale Integration)等からハードウェア回路として構成することもできる。
図6は、コントローラ47の機能構成に着目したブロック図である。コントローラ47は、例えば、演算部210と、フロント側荷重検出部220と、リア側荷重検出部230と、測定条件判定部240及び記憶部250とを備えることができる。先に、演算部210の周辺の機能について説明した後、演算部210の詳細を述べる。
フロント側荷重検出部220は、フロント圧力センサ22からの検出信号に基づいて、フロントサスペンションシリンダ14に加わる荷重(「第2荷重」)を検出する。同様に、リア側荷重検出部230は、リア圧力センサ23からの検出信号に基づいて、リアサスペンションシリンダ16に加わる荷重(「第1荷重」)を検出する。これら各荷重検出部220,230は、例えば、ROM111に格納されたマイクロコードを、CPU110が読み込んで実行することにより実現可能である。なお、これら各荷重検出部220,230は、コントローラ47内に設ける必要はなく、各圧力センサ22,23内に設けることもできる。即ち、各圧力センサ22,23を、信号処理用LSI等を備えたインテリジェント型の圧力センサとして構成することもできる。
測定条件判定部240は、例えば、後述する各処理を測定するための開始条件が成立したか否かを判定するものである。測定条件判定部240は、例えば、手動スイッチ47Aと、着座センサ46及び車速センサ49からの信号に基づいて、所定の条件が成立したか否かを判定する。所定の条件としては、例えば、ダンプトラック11が停止したか否か等を挙げることができる。測定条件判定部240は、例えば、ROM111に格納されたマイクロコードをCPU110が読み込んで実行することにより実現可能である。
記憶部250は、例えば、RAM112により実現される。記憶部250は、例えば、演算部210により算出された積載重量、空荷状態での初期荷重、制御用の情報等を記憶することができる。
演算部210は、演算処理を行うものである。演算部210は、例えば、フロント側荷重垂直方向成分算出部211と、合計荷重垂直方向算出部212と、合計荷重算出部213と、総荷重算出部214とを含むことができる。
フロント側荷重垂直方向成分算出部211は、フロント側荷重検出部220により検出されたフロント側荷重と傾斜センサ20により検出された車体の傾斜角度とに基づいて、フロント側荷重の垂直方向の成分を算出する。
フロント側荷重垂直方向成分算出部211は、合計荷重垂直方向成分算出部212と共に、「垂直方向成分算出部」の一例を構成する。
合計荷重算出部213は、リア側荷重検出部230により検出されたリア側荷重とイコライザーバー30等の機構的な設定値とに基づいて、スプリング31及びリアサスペンションシリンダ16に加わる合計荷重を算出する。即ち、中輪18及び後輪19にそれぞれ加わる荷重の合計値を算出する。
さらに後述するが、図3に示すように、イコライザーバー30によって中輪18と後輪19とがバランスしている場合、中輪18側のモーメント(センタモーメント)と後輪19側のモーメント(リアモーメント)とは等しい。センタモーメントは、センタ荷重F1と、ピン29からスプリング31の中心までの距離D1との積(F1・D1)として求められる。リアモーメントは、リア荷重F2と、ピン29からリアサスペンションシリンダ16の中心までの距離D2との積(F2・D2)として求められる。
従って、(F1・D1)=(F2・D2)から、F1=(F2・D2)/D1を得ることができる。この式が示すように、センタ荷重F1は、リア荷重F2とイコライザーバー30の機構的な設定値(D1,D2)のみから求めることができる。このような演算を行うことにより、合計荷重算出部213は、センタ側及びリア側に加わる荷重の合計値を算出することができる。
合計荷重垂直方向成分算出部212は、合計荷重検出部213により検出された合計荷重と傾斜センサ20により検出された車体の傾斜角度とに基づいて、合計荷重の垂直方向の成分を算出する。
総荷重算出部214は、フロント側荷重垂直方向成分算出部211の演算結果と合計荷重垂直方向成分算出部212の演算結果とを加算し、総荷重を算出する。空荷状態で算出された総荷重は、初期荷重となる。積載状態で算出された総荷重から初期荷重を減算すれば、現在の積載重量を求めることができる。
そして、総荷重算出部214により算出された積載重量のランクに基づいて、外部表示ランプセット48の点灯が制御される。また、算出された積載重量は、記憶部250に記憶されたり、プリンタ47Bに印字される。さらに、例えば、算出された積載重量、測定日時、ダンプトラック11の識別情報等の情報を、通信インターフェース114を介して、外部の管理装置に送信することもできる。
以下、積載重量の測定手順について説明する。積載重量を検出する際には、まず、ベッセル21に積載物が積み込まれていない空荷の状態で、前輪17、中輪18及び後輪19にかかる全ての荷重を測定する。即ち、積載前の初期荷重を測定する。この初期荷重の測定を、本明細書ではキャリブレーションと呼ぶ。ベッセル21が空荷の状態の初期荷重は、即ち、空荷状態におけるダンプトラック11のバネ上車重である。初期荷重を例えば「空荷時荷重」と呼ぶこともできる。初期荷重を測定した後で、ベッセル21に積載物を積み込んだ状態での総荷重を測定し、この総荷重から初期荷重を減算することにより、積載物の積載重量を算出する。
図7は、キャリブレーション処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、車体の左右両側にそれぞれ設けられているサスペンションシリンダ及び圧力センサのうち、一側のサスペンションシリンダ及び圧力センサについて説明を行なうが、実際には、他側についても同様の演算を行ない、左右両方で得られた値の平均を取る。また、「ステップ」を「S」と略記する。
キャリブレーション処理を実行する際には、ベッセル21を空荷にした状態で、ダンプトラック11を、比較的平坦な地面を所定の略一定速度で所定時間t1(例えば30秒)以上直進走行させる。これを、キャリブレーション走行と呼ぶ。そこで、本処理では、最初に、キャリブレーション走行が開始されたか否かを判定する(S10)。キャリブレーション走行が開始されたか否かは、例えば、車速センサ49及び着座センサ46等からの信号に基づいて判定することができる。
キャリブレーション走行が開始されると(S10:YES)、コントローラ47は、所定時間t1を計測するためのタイマをスタートさせる(S11)。
また、コントローラ47は、フロントサスペンションシリンダ14に設けられたフロント圧力センサ22からの信号に基づいて、フロントサスペンションシリンダ14にかかる荷重を検出する(S12)。S12で検出されたフロントサスペンションシリンダ14にかかる荷重を、フロント側荷重と呼ぶ。
次に、コントローラ47は、リアサスペンションシリンダ16に設けられたリア圧力センサ23からの信号に基づいて、リアサスペンションシリンダ16にかかる荷重(以下、リア荷重と呼ぶ)を検出する(S13)。
コントローラ47は、検出したリア荷重を2倍する(S14)。これにより、リア荷重とスプリング31にかかる荷重(以下、センタ荷重と呼ぶ)との和が求められる。これが合計荷重である。
ここで、S14について詳しく説明する。図3に示すように、中輪18と後輪19とは、スプリング31及びリアサスペンションシリンダ16を介して、回動自在のイコライザバー30の両端部に支持されている。回動自在のイコライザバー30が回転していない場合、イコライザバー30の前端部にかかるモーメントは、イコライザバー30の後端部にかかるモーメントに等しい。
即ち、上述のように、センタ荷重F1と、ピン29からスプリング31の中心までの距離D1との積(F1・D1)は、リア荷重F2と、ピン29からリアサスペンションシリンダ16の中心までの距離D2との積(F2・D2)に等しい。従って、既述の通り、F1=(F2・D2)/D1を得ることができる。この式から、センタ側荷重F1は、リア側荷重F2を(1+D2/D1)倍すれば求められることがわかる(F1=F2×(1+D2/D1))。
本実施例では、イコライザーバー30の略中央部にピン29を設けており、D1とD2の値を略一致させている(D1=D2)。支点となるピン29からの距離がそれぞれ等しくなるため、リア荷重F2とセンタ荷重F1とは略等しい(F1=F2)。従って、リア荷重F2を2倍するだけで、合計荷重(F1+F2)を求めることができる。
次に、コントローラ47は、傾斜センサ20からの信号に基づき、ダンプトラック11の前後方向の傾斜角を検出する(S15)。コントローラ47は、傾斜角に基づいて、フロント側荷重と、センタ荷重とリア荷重との合計荷重とを、それぞれの垂直方向成分である荷重に補正する(S16)。これにより、前輪17にかかるフロント側荷重の補正値と、中輪18及び後輪19にかかる合計荷重の補正値とがそれぞれ求められる。
コントローラ47は、これらフロント荷重の補正値と合計荷重の補正値とを加算し、総合計値を算出する(S17)。コントローラ47は、総合計値を記憶部250に記憶させておき、所定時間t1が経過するまで、S12〜S17を繰り返す(S18)。
所定時間が経過すると(S18:YES)、コントローラ47は、記憶部250に記憶させた複数の総合計値の平均値を求める(S19)。この平均値が、ダンプトラック11の初期荷重となる。コントローラ47は、算出された初期荷重を記憶部250に記憶させて、本処理を終了する。
図8は、ベッセル21に積載物を積み込んだ際の積載重量を測定する処理の概要を示すフローチャートである。本処理は、図7中のS10〜S19に示した手順と略同様の手順で行うことができる。
最初に、コントローラ47は、積載重量の測定処理を開始するか否かについて判定する(S10A)。例えば、手動スイッチ47Aに「測定開始スイッチ」が含まれているような場合、オペレータがこのスイッチを操作することにより、積載重量の測定処理が開始される(S10A:YES)。
なお、ここで、例えば、積載重量測定処理の開始日時と、記憶部250に記憶されている初期荷重の登録日時とを比較し、初期荷重の登録日時から所定期間以上経過している場合は、外部表示ランプセット48やディスプレイ装置47Cを介して、初期荷重の再登録をオペレータに促すこともできる。あるいは、積載重量測定処理の測定結果を出力する際に、算定の基礎となった初期荷重の値及びその登録日時を一緒に出力してもよい。
測定処理を開始すると、コントローラ47は、第2の所定時間t2を計測するためのタイマをスタートさせる(S11A)。このタイマt2は、積載重量を複数回測定するために使用される。
コントローラ47は、キャリブレーション処理で述べたと同様に、フロント側荷重及びリア側荷重をそれぞれ検出し(S12A,S13A)、リア荷重を2倍して合計荷重を求める(S14A)。続いて、コントローラ47は、傾斜角を検出し(S15A)、傾斜角に基づいて、フロント側荷重と合計荷重とをそれぞれ補正する(S16A)。
コントローラ47は、フロント側荷重の垂直方向成分と合計荷重の垂直方向成分とを加算して、総荷重を算出する(S17A)。コントローラ47は、算出した総荷重を記憶部250に記憶させ、所定時間t2が経過するまで、前記S12A〜S17Aを繰り返す(S18A)。
所定時間t2が経過すると(S18A:YES)、コントローラ47は、記憶部250に記憶された複数の総荷重の平均を求め、この平均値から初期荷重を減算することにより、積載重量を算出する(S19A)。
以上説明したように本実施例によれば、中輪18とイコライザバー30との間をスプリング31で支持し、後輪19とイコライザバー30との間をフロントサスペンションシリンダ14で支持している。
そして、リアサスペンションシリンダ16に設けたリア圧力センサ23によってリア荷重を求め、これを2倍してセンタ荷重とリア荷重との合計荷重を求める。本実施例では、リア側荷重のみを直接検出すれば足り、中輪18を支持するスプリング31に加わる荷重を直接検出する必要はない。従って、スプリング31の伸縮量を検出するためのセンサを設ける必要がない。
また、本実施例では、中輪18を支持するためにスプリング31をサスペンションシリンダに代えたり、このサスペンションシリンダにかかる荷重を求めるために圧力センサを設ける必要もない。
このように、本実施例では、少ないセンサ数で積載重量を正確に測定することができ、製造コストを大幅に増大させることなく、ダンプトラック11の積載重量測定性能を向上させることができる。
なお、経年変化によって、サスペンションシリンダ14,16内のオイル40が減少し、圧力センサ22,23の出力が変動することも考えられる。これを校正するために、定期的にキャリブレーションを行なって初期荷重を測定するのが望ましい。
次に、図9〜図11に基づいて、第2実施例を説明する。本実施例では、以下に述べるように、積載重量を正確に測定するための条件が整っているか否かを事前に判定し、正確な測定を行えない場合は、オペレータ等に注意を促すようにしている。また、本実施例では、正確な測定環境に置かれているか否かを、ダンプトラック11の積載重量に基づいて、自己診断する。
まず、一般的なダンプトラック11の作業手順について説明する。図9に、ダンプトラック11の作業手順を示す。ダンプトラック11は、空のベッセル21をリアフレーム28に着座させて、積込場に停止している(S21)。積込作業者は、油圧ショベルやホイールローダ等を用いて、土砂等の積載物をベッセル21に積み込む(S22)。
積載重量Gが所定値GM以上になると(S23:YES)、ダンプトラック11は、走行を開始し、所定の排土場まで積載物を運搬する(S24)。排土場に到着したダンプトラック11は、ベッセル21をダンプアップさせて、積載物を排土する(S25)。
排土完了後、ダンプトラック11は、空になったベッセル21をダンプダウンさせ、積込場に戻って積込を再開する(S26)。
ダンプトラック11は、このようなS21〜S25を一つの作業サイクルとし、この作業サイクルを複数回繰り返す。
このような作業サイクルにおいて、S21で、ダンプトラック11が積込場に停止した際に、中輪18及び後輪19のうちいずれかが、積込場の地面から突起する岩等の突起物に乗り上げたり、あるいは、窪みに落ち込んだりする場合がある。
これらの突起や窪みが大きな場合、イコライザバー30が大きく傾いて、図10に示すように、ベース52がストッパ51に接触し、イコライザーバー30のそれ以上の回動が規制されることがある。以下、このような状態を、イコライザバー30がストッパ51に当接した状態と言う。
イコライザバー30がストッパ51に当接した状態では、イコライザバー30は回動自在ではなくなるため、イコライザバー30の前端部にかかるフロントモーメントと、イコライザバー30の後端部にかかるリアモーメントとが、等しいとは限らない。
従って、「センタ側荷重F1は、リア側荷重F2を(1+D2/D1)倍した値に等しい(F1=F2×(1+D2/D1))」という前提が成り立たなくなり、正確に合計荷重を算出することができなくなる。
これを避けるために、本実施例では、ダンプトラック11が空荷で停止している場合の積載重量に基づいて、イコライザバー30がストッパ51に当接しているか否かを予め判定する。そして、当接状態にある場合は、その旨をダンプトラック11のオペレータに通知し、ダンプトラック11の停止位置が不適切であることを知らせ、ダンプトラック11の移動を促すようにしている。
以下、詳細に説明する。図11は、ダンプトラック11の停止位置が適正か否かを判定する処理の概略を示すフローチャートである。
まず、コントローラ47は、車速センサ49からの信号に基づき、積込場に戻ってきたダンプトラック11が、停止しているか否かを判定する(S31)。
ダンプトラック11が停止していると判断した場合(S31:YES)、コントローラ47は、上述したS12〜S17の手順に従い、積載重量Gを検出する(S32)。このとき、例えば、所定時間にわたって積載重量Gを測定し、これを平均するとよい。
コントローラ47は、測定した積載重量Gが、所定の範囲内(-G1≦G≦G2)にあるか否かを判定する(S33)。ここで、−G1,G2は、0を挟むようにして設定された値であり、Gがこの範囲内に収まるときは、積載重量Gが実質的に0であると判定できる場合である。この点については、さらに後述する。
積載重量Gが、ゼロ近傍の所定の範囲内に収まる場合(S33:YES)、コントローラ47は、ダンプトラック11の停止位置が適正であると判定する(S34)。そして、コントローラ47は、ダンプトラック11の停止位置が適正である旨を、オペレータ及び積込作業者に通知する(S35)。オペレータや積込作業者がこの通知を確認することにより、積込作業が開始される(S36)。
S35における通知は、通知対象者に応じて変えることができる。例えば、運転室36内のオペレータに対しては、ディスプレイ装置47Cに「停止位置適正」等のメッセージを表示することにより、通知することができる。ダンプトラック11の外部に位置する積込作業者に対しては、外部表示ランプセット48を介して、通知することができる。即ち、例えば、ダンプトラック11の停止後に、所定時間(例えば数秒程度)が経過しても、外部表示ランプセット48を消灯させる等により、通知することができる。
あるいは、外部表示ランプセット48のうち、例えば、緑色ランプ48Aと赤色ランプ48Cとを所定の短時間だけ連続点灯させたり、明滅させることにより、ダンプトラック11の停止位置が適切である旨を通知してもよい。さらには、停止位置が適切であることを通知するために専用のランプを設けてもよい。また、ランプの点灯に代えて、あるいはランプの点灯と共に、合成音声やブザー音で通知することもできる。
逆に、積載重量Gがゼロ近傍の所定の範囲内から外れている場合(S33:NO)、コントローラ47は、ダンプトラック11の停止位置が不適であると判定する(S37)。コントローラ47は、ダンプトラック11の停止位置が不適切である旨を、オペレータ及び積込作業者にそれぞれ通知する(S38)。
この通知は、前記同様に、通知対象者の位置(ダンプトラック11の内部か外部か)に応じて、変えることができる。例えば、オペレータに対しては、ディスプレイ装置47Cに「停止位置不適」等のメッセージを点滅表示させたり、ブザー等を鳴動させることにより、通知することができる。積込作業者に対しては、例えば、外部表示ランプセット48の各ランプ48A〜48Cを全て点滅させることにより、通知することができる。
停止位置が不適切である旨の通知が発せられた場合、積込作業者は、積込を行なわずにそのまま待機する。オペレータは、この通知を受けると、ダンプトラック11をより平坦な場所まで移動させる(S39)。
ダンプトラック11が移動して停止すると、再びS31以下の処理が実行される。これにより、ダンプトラック11の停止位置が適切であると判定された場合(S33:YES)、ベッセル21への積込作業が開始される(S36)。
S33について、詳細に説明する。もしも、イコライザバー30がストッパ51に当接していない状態であれば、即ち、ダンプトラック11が比較的平坦な場所で停止しており、イコライザーバー30の自由回動が制限されていない状態(適正状態)であれば、S33において、リア荷重F2とセンタ荷重F1とは、ほぼ等しくなっている。
従って上述したように、リア荷重F2を(1+D2/D1)倍することにより、センタ荷重F1を求めることができ、これにより、リア荷重F2とセンタ荷重F1との合計荷重(F1+F2)を算出できる。本実施例では、D1=D2なので、リア荷重を2倍するだけで合計荷重を求めることができる点は、既に述べた。
ここで、S33では、ベッセル21が空の状態で積載重量Gを測定するので、ダンプトラック11の停止位置が適正であれば、傾斜センサ20の検出信号に基づいて補正された後の荷重の総合計値(S19A)は、初期荷重に等しくなる。従って、積載重量は、ほぼ0となる。
これに対して、もしも、イコライザバー30がストッパ51に当接している場合、イコライザーバー30の自由な回動が規制されているため、リア荷重F2とセンタ荷重F1とは等しくならず、一方が他方よりも大きくなる。極端な例を挙げると、中輪18が浮きあがって後輪19のみで後部車体25を支えるような事態になると、センタ荷重F1は、ほぼゼロとなり、リア荷重F2は、ダンプトラック11の停止位置が適正な場合における値の2倍の値となる。
従って、イコライザーバー30がストッパ51に当接して自由な回動が阻害されている場合、リア荷重F2に基づいて合計荷重を正確に算出することができず、積載重量の測定に大きな誤差を生じる。
S33では、空荷で積載重量Gの測定を行なっているので、ダンプトラック11の停止位置(車両位置)が不適であれば、積載重量Gはゼロ近傍の値とならず、実質的にゼロの範囲を外れる。
そこで、S33では、積載重量Gがゼロ近傍の所定の範囲内にない場合(S33:NO)、ダンプトラック11の停止位置が不適であると判定している。尚、実質的に0の範囲を規定するための下限値G1と上限値G2とは、同じ値でもよいし、異なってもよい。
なお、ダンプトラック11の停止位置が適切であるか否かを、積載重量Gに基づいて判定するのではなく、例えば、リア側荷重に基づいて判定してもよい。即ち、例えば、空荷状態におけるリア側荷重を予め検出して記憶しておき、この値とS33において検出されたリア側荷重とを比較する。両者の値が略等しく、その差分が実質的に0である場合は、ダンプトラック11の停止位置が適切であると判定することができる。逆に、両者の値が異なり、その差分が実質的な0の範囲を超えている場合、ダンプトラック11の停止位置が不適切であると判定することができる。
あるいは、ダンプトラック11の停止位置が適切であるか否かを、リア荷重の垂直方向成分や合計荷重によって判定することも可能である。
以上説明したように本実施例によれば、積込作業前に、積載重量を正確に測定可能か否かを事前に判定し、正確な測定ができない場合には、この旨をダンプトラック11の内外に位置するオペレータ及び積込作業者にそれぞれ通知する。これにより、ダンプトラック11を適切な位置に停止させてから、積込作業を開始することができ、積載重量を正確に測定することができる。
次に、図12〜図14に基づいて、第3実施例を説明する。本実施例では、以下に述べるように、イコライザーバー30がストッパ51に当接しているか否かを検出するためのリミットスイッチ50を採用する。
前記第2実施例では、ダンプトラック11が空荷で停止している場合に、イコライザバー30がストッパ51に当接しているか否かを判定することができる。しかし、ダンプトラック11が空荷で停止している場合に限らず、積込作業中、走行中、排土中の各場合においても、イコライザバー30がストッパ51に当接し得る。このような場合も、前記と同様の理由から、積載重量の測定値に誤差が生じることがある。
そこで、本実施例では、図12に示すように、イコライザバー30がストッパ51に当接したか否かを検出するためのリミットスイッチ50を設けている。リミットスイッチ50は、例えば、各ストッパ51側にそれぞれ設けることができる。あるいは、リミットスイッチ50を、各ベース52側にそれぞれ設けてもよい。
リミットスイッチ50は、例えば、プランジャの伸縮によって内蔵スイッチを作動させる機械式のリミットスイッチとして構成することができる。あるいは、例えば、高周波磁界の変化に基づいて物体の接近を検出する近接スイッチとして構成することもできる。さらに、例えば、反射型の光電スイッチ等をリミットスイッチとして用いてもよい。また、リミットスイッチ50に代えて、ストッパ51及びイコライザバー30の少なくともいずれか一方に歪みゲージを貼付し、歪みゲージからの信号に基づいて、当接したか否かを検出することもできる。
なお、以下の説明では、イコライザーバー30のベース52がストッパ51に接触した場合と、接触するほど近接した場合との双方の場合を含めて、「当接」と表現する。
図13のブロック図に示すように、リミットスイッチ50からの信号は、コントローラ47に入力される。
図14は、リミットスイッチ50からの信号を利用する当接判定処理の概略フローチャートである。コントローラ47は、リミットスイッチ50からの信号に基づいて、イコライザーバー30がストッパ51に当接したか否かを監視している(S41)。例えば、コントローラ47は、所定の短時間毎に、リミットスイッチ50の信号レベルを確認することができる。あるいは、リミットスイッチ50からの信号をコントローラ47の割込入力端子に接続し、割込入力の発生によって当接状態を検出することもできる。
リミットスイッチ50によってイコライザーバー30がストッパ51に当接したことが検出されると(S41:YES)、コントローラ47は、当接判定フラグを「1」にセットする(S42)。この当接判定フラグは、記憶部250に記憶されており、コントローラ47が実行する各処理は、必要に応じて、あるいは強制的に、この当接判定フラグをそれぞれ参照する。あるいは、当接判定フラグを廃止し、イコライザーバー30とストッパ51との当接状態が検出された場合は、実行中の各プログラムに対して、直ちに割込をかけるようにしてもよい。
そして、コントローラ47は、例えば、ディスプレイ装置47Cに所定の警告メッセージを表示させたり、ブザーを鳴動させたりして、イコライザーバー30がストッパ51に当接した旨をオペレータに通知する。また、コントローラ47は、外部表示ランプセット48を介して、外部の積込作業者にも通知することができる。
コントローラ47は、積載重量の測定値をディスプレイ装置47Cに表示する場合に、イコライザバー30とストッパ51とが当接した事実も含めて、表示可能である。例えば、当接状態において測定された積載重量の数値を赤色で表示したり、点滅等させることにより、正常な状態で測定された他の測定値と容易に区別することができる。
また、積載重量の測定値をプリンタ47Bから出力させる場合、コントローラ47は、例えば、イコライザバー30とストッパ51とが当接している状態で測定された積載重量の測定値の近傍に、特定の文字や記号(例えば*印等)を印字させることができる。なお、カラープリンタの場合は、当接状態下で測定された測定値を赤色等で印字することもできる。
積載重量を複数回測定して平均値を求める場合、コントローラ47は、イコライザバー30とストッパ51とが当接した状態で測定された数値を、平均値算出処理で使用しないように除外することもできる。あるいは、当接状態下で測定され、測定誤差を含む可能性がある数値を使用して平均値を算出した場合、コントローラ47は、その平均値の信頼性を示す情報(例えば、#等の記号や文字等)を、この平均値に対応付けて出力することができる。
このように、本実施例では、イコライザーバー30がストッパ51に当接したか否かを検出するためのリミットスイッチ50を備えたため、ダンプトラック11が空荷で停止している場合に限らず、ベッセル11への積込作業中、ダンプトラック11の走行中、ベッセル21から積載物を排出中のいずれの場合でも、積載重量の正確な測定が可能か否かを容易に判断することができ、使い勝手が向上する。即ち、ダンプトラック11が種々のモード(空荷停止モード、積込モード、走行モード、排出モード)にある場合でも、測定された積載重量の信頼性を容易に判定することができる。
なお、本発明は、上述した各実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、圧力センサを各サスペンションシリンダにそれぞれ1個ずつ設ける場合を説明したが、本発明はこれに限らず、各サスペンションシリンダにそれぞれ複数の圧力センサを設けてもよい。
また、中輪をスプリングで支持し、後輪をリアサスペンションシリンダで支持する場合を例に挙げたが、これとは逆に、中輪をサスペンションシリンダで、後輪をスプリングでそれぞれ支持する構成にも、本発明は適用される。さらに、中輪及び後輪の両方をそれぞれサスペンションシリンダで支持する構成でもよい。
また、アーティキュレート式のダンプトラックを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、イコライザーバーで支持された複数の車輪を備えたダンプトラックであれば、本発明を適用することができる。
また、中輪と後輪とをイコライザバーで連結する構成に限らず、前輪と中輪とをイコライザバーで連結する構成にも、本発明は適用可能である。さらには、車体の前後に、それぞれ、イコライザバーで連結された複数の車輪を備えたダンプトラックの場合も、本発明を適用することができる。
本発明の実施形態に係るダンプトラックの側面図である。 リアフレームを拡大して示す平面図である。 イコライザバー近傍を拡大して示す側面図である。 サスペンションシリンダの断面図である。 コントローラの回路構成を示すブロック図である。 コントローラの機能構成を示すブロック図である。 キャリブレーション処理を示すフローチャートである。 積載重量測定処理を示すフローチャートである。 第2実施例に係るダンプトラックの作業手順を示すフローチャートである。 イコライザバーがストッパに当接した状態の側面図である。 車両位置の適否を判定する処理のフローチャートである。 第3実施例に係り、イコライザバー近傍の側面図である。 コントローラの回路構成を示すブロック図である。 イコライザーバーがストッパに当接したか否かを判定する処理のフローチャートである。
符号の説明
11:ダンプトラック、12:フロントアーム、13:センタアーム、14:フロントサスペンションシリンダ、15:リアアーム、16:リアサスペンションシリンダ、17:前輪、18:中輪、19:後輪、20:傾斜センサ、21:ベッセル、22:フロント圧力センサ、23:リア圧力センサ、24:前部車体、25:後部車体、26:リフトシリンダ、27:フロントフレーム、28:リアフレーム、29:ピン、30:イコライザバー、31:スプリング、35:ステアリングシリンダ、36:運転室、37:ベッセルピン、38:ピストン、39:シリンダ、39A:圧力測定孔、40:オイル、41:窒素、42:キャビティ、43:第1オリフィス、44:第2オリフィス、45:チェックボール、46:着座センサ、47:コントローラ、47A:手動スイッチ、47B:プリンタ、47C:ディスプレイ装置、48:外部表示ランプ、49:車速センサ、50:リミットスイッチ、51:ストッパ、52:ベース、110:CPU、111:ROM、112:RAM、113:ディスプレイ駆動回路、114:通信インターフェース、115:入力インターフェース、116:出力インターフェース、117:バス、210:演算部、211:フロント側荷重垂直方向成分算出部、212:合計荷重垂直方向算出部、213:合計荷重算出部、214:総荷重算出部、220:フロント側荷重検出部、230:リア側荷重検出部、240:測定条件判定部、250:記憶部

Claims (7)

  1. 車体の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバーと、これら各イコライザーバーの一側にそれぞれ第1サスペンション装置を介して支持された第1車輪と、前記各イコライザーバーの他側にそれぞれ第2サスペンション装置を介して支持された第2車輪と、前記各イコライザーバーから離間して前記車体の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置を介して支持された第3車輪とを備えたダンプトラックにおいて、
    前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のうち、いずれか一方にかかる第1荷重を検出する第1ステップと、
    前記第3サスペンション装置にかかる第2荷重を検出する第2ステップと、
    前記車体の傾斜角度を検出する第3ステップと、
    前記第1,第2ステップによってそれぞれ検出された前記各第1,第2荷重と前記第3ステップによって検出された前記傾斜角度とに基づいて、積載重量を算出する第4ステップと、
    を含むダンプトラックの積載重量測定方法。
  2. 前記第4ステップは、
    前記イコライザーバーの回動中心から前記各第1,第2サスペンション装置までのそれぞれの距離の比と前記第1ステップで検出された前記第1荷重とに基づいて、前記各第1,第2サスペンション装置に加わる合計荷重を算出する第1サブステップと、
    前記第1サブステップで算出された前記合計荷重と前記第2ステップで検出された前記第2荷重とから、前記第3ステップで検出された前記傾斜角度に基づいて、垂直方向の荷重をそれぞれ算出する第2サブステップと、
    前記第2サブステップで算出された前記第1荷重の垂直方向成分と前記第2荷重の垂直方向成分とを加算することにより前記積載重量を算出する第3サブステップと、
    を含む請求項1に記載のダンプトラックの積載重量測定方法。
  3. 前記第1ステップの実行前に、前記イコライザーバーが自由回動状態にあるか否かを判定する判定ステップを実行し、この判定ステップにより前記イコライザーバーが前記自由回動状態にあると判定された場合に、前記第1ステップ以下の各ステップをそれぞれ実行し、前記判定ステップにより前記イコライザーバーが前記自由回動状態に無いと判定された場合は、この旨を通知させる、請求項1に記載のダンプトラックの積載重量測定方法。
  4. 前記判定ステップは、前記イコライザーバーと前記車体との当接状態を検出する当接検出手段からの検出信号に基づいて、前記イコライザーバーが前記自由回動状態にあるか否かを判定するようになっている請求項3に記載のダンプトラックの積載重量測定方法。
  5. 前記判定ステップは、空荷状態において前記第1ステップで検出された前記第1荷重、または、空荷状態において前記第4ステップで算出された前記積載重量のうち少なくともいずれか一方の値と、予め設定された空荷状態における所定値とを比較することにより、前記イコライザーバーが前記自由回動状態にあるか否かを判定するようになっている請求項3に記載のダンプトラックの積載重量測定方法。
  6. 車体の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバーと、これら各イコライザーバーの一側にそれぞれ第1サスペンション装置を介して支持された第1車輪と、前記各イコライザーバーの他側にそれぞれ第2サスペンション装置を介して支持された第2車輪と、前記各イコライザーバーから離間して前記車体の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置を介して支持された第3車輪とを備えたダンプトラックに設けられる積載重量測定装置であって、
    前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のうち、いずれか一方にのみ設けられた第1荷重検出手段からの検出信号に基づき、前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のいずれか一方に加わる第1荷重を検出する第1荷重検出部と、
    前記第3サスペンション装置に設けられた第2荷重検出手段からの検出信号に基づき、前記第3サスペンション装置に加わる第2荷重を検出する第2荷重検出部と、
    前記イコライザーバーの回動中心から前記各第1,第2サスペンション装置までのそれぞれの距離の比と前記検出された第1荷重とに基づいて、前記各第1,第2サスペンション装置に加わる合計荷重を算出する合計荷重算出部と、
    前記車体に設けられた傾斜角度検出手段からの検出信号に基づいて、前記算出された合計荷重の垂直方向成分及び前記検出された第2荷重の垂直方向成分をそれぞれ算出する垂直方向成分算出部と、
    前記算出された合計荷重の垂直方向成分と前記算出された第2荷重の垂直方向成分とを加算することにより、積載重量を算出する総荷重算出部と、を備えたダンプトラックの積載重量測定装置。
  7. 車体と、
    この車体に設けられたベッセルと、
    前記車体の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバーと、
    これら各イコライザーバーの一側にそれぞれ第1サスペンション装置を介して支持された第1車輪と、
    前記各イコライザーバーの他側にそれぞれ第2サスペンション装置を介して支持された第2車輪と、
    前記各イコライザーバーから離間して前記車体の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置を介して支持された第3車輪と、
    前記第1サスペンション装置または前記第2サスペンション装置のうち、いずれか一方にかかる第1荷重を検出する第1荷重検出手段と、
    前記第3サスペンション装置にかかる第2荷重を検出する第2荷重検出手段と、
    前記車体の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、
    前記各第1,第2荷重と前記傾斜角度とに基づいて、前記ベッセルの積載重量を算出する制御手段と、
    この制御手段により算出された前記積載重量を出力する出力手段と、
    を備えたダンプトラック。
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