JP2015040422A - Display device of construction machine - Google Patents
Display device of construction machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015040422A JP2015040422A JP2013172219A JP2013172219A JP2015040422A JP 2015040422 A JP2015040422 A JP 2015040422A JP 2013172219 A JP2013172219 A JP 2013172219A JP 2013172219 A JP2013172219 A JP 2013172219A JP 2015040422 A JP2015040422 A JP 2015040422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- excavation
- work
- force value
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
Description
本発明は、バケットの操作で掘削作業を行う建設機械の表示装置に関する。 The present invention relates to a display device for a construction machine that performs excavation work by operating a bucket.
ホイールローダなど掘削作業を行う建設機械には、オペレータの搭乗が可能な作業車両の前部に、バケットを昇降可能に組み付けた作業車両を用いたものがある。同作業車両の掘削作業は、通常、オペレータによるアクセル操作やレバー操作にて行われる。 Some construction machines that perform excavation work such as a wheel loader use a work vehicle in which a bucket is assembled to be movable up and down at the front of a work vehicle on which an operator can board. The excavation work of the work vehicle is usually performed by an accelerator operation or a lever operation by an operator.
具体的には、掘削作業は、作業車両をアクセルペダルの操作により走行させて、前方に搬入出口を向けたバケットを、地面に沿って、例えば処理すべき山積みの土砂など被掘削物へ突入させ、バケット内に被掘削物を積込む。この被掘削物の積込みを終えたら、今度はバケットをリフトさせるレバーの操作により、バケットを上方の姿勢に向かせながらリフトさせるといった一連の操作で行われる。 Specifically, excavation work is carried out by driving a work vehicle by operating an accelerator pedal, and rushing a bucket with a loading / unloading port forward along the ground, for example, into a work to be excavated such as a pile of sediment to be processed. Load the work to be drilled into the bucket. When loading of the excavated object is completed, this operation is performed by a series of operations such as lifting the bucket while moving the bucket to an upward posture by operating the lever for lifting the bucket.
ところで、熟練したオペレータは、経験則などから、燃費が良く、作業効率の良い動作が得られる操作で、掘削作業が進められる。しかし、未熟練のオペレータが掘削作業を行うときは、習熟度の不足などから、ときとして燃費や作業効率の悪い操作により掘削が進められることがある。そのため、建設機械の作業車両でも、自動車などと同様、燃費の改善などのため、効率良く掘削操作が行われているか否かの認識が求められつつある。 By the way, the skilled operator can proceed with the excavation work by an operation that provides an operation with good fuel efficiency and high work efficiency based on a rule of thumb. However, when an unskilled operator performs an excavation work, the excavation may sometimes be advanced by an operation with poor fuel consumption or work efficiency due to lack of proficiency. For this reason, even in a work vehicle for a construction machine, recognition of whether or not an excavation operation is being performed efficiently is being demanded in order to improve fuel consumption, as in the case of automobiles and the like.
例えば、特許文献1では油圧ショベルにおいて、掘削に供される掘削力を、バケットの回動角、油圧シリンダの圧力などから求め、同掘削力を、判断の基準となる基準掘削力と比較した数値を表示させることが開示されている。 For example, in Patent Document 1, in a hydraulic excavator, the excavation force used for excavation is obtained from the rotation angle of a bucket, the pressure of a hydraulic cylinder, and the like, and the numerical value obtained by comparing the excavation force with a reference excavation force that is a criterion for determination. Is disclosed.
しかしながら、上述の従来技術では、実際の掘削力を基準の掘削力と並べて数値により表示する構成であるため、どの操作レバーをどの程度操作すれば、効率の良い掘削作業が行われるのか判別しづらい。 However, since the above-described conventional technique is configured to display the actual excavation force along with the reference excavation force as a numerical value, it is difficult to determine which operation lever is operated to what extent to perform efficient excavation work. .
例えば、ホイールローダによる掘削作業は、作業車両の前進操作でバケットを土砂へ突入させたり、リフト操作で土砂を積込んだバケットをリフトさせたりなど、異なる操作系統を組合わせて行われ、バケットを土砂へ突入させるときの操作や、土砂を積込んだバケットをリフトさせる操作などが関与する。このため、掘削力を数値により表示しただけでは、不慣れなオペレータに対し燃費の改善や作業効率のよい操作を促せ難い。 For example, excavation work using a wheel loader is performed by combining different operation systems, such as a bucket entering a soil by a forward operation of a work vehicle or a bucket loaded with soil by a lift operation. The operation when entering the earth and sand and the operation of lifting the bucket loaded with earth and sand are involved. For this reason, it is difficult to prompt an unfamiliar operator to improve the fuel consumption or to operate with high work efficiency simply by displaying the excavation force as a numerical value.
そこで、本発明の目的は、操作の不慣れなオペレータに対し、効率的な掘削作業をもたらす最適な操作を促せるようにした建設機械の表示装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a display device for a construction machine that can encourage an operator who is unfamiliar with the operation to perform an optimum operation that brings about an efficient excavation work.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、車輪を有する車体と、車体の前部に設けた作業機と、車体に設けられ車体の牽引力を操作する第1操作部と、作業機の動作を指令及び操作する第2操作部とを有し、第1操作部及び第2操作部の操作により掘削作業を行う建設機械の表示装置であって、掘削作業における牽引力を算出する牽引力演算部と、掘削作業における作業機のリフト力を算出するリフト力演算部と、算出した牽引力の値、リフト力の値を、予め設定した掘削作業の目標牽引力値、目標リフト力値とそれぞれ対比する第1対比部と、第1対比部の対比結果をそれぞれ表示する第1表示部とを備えてなることとした。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a vehicle body having wheels, a work machine provided at a front portion of the vehicle body, a first operation unit provided on the vehicle body for operating a traction force of the vehicle body, A display device for a construction machine that has a second operation unit that commands and operates an operation, and that performs excavation work by operating the first operation unit and the second operation unit, and calculates a tractive force in the excavation work And a lift force calculation unit for calculating the lift force of the work machine in excavation work, and comparing the calculated traction force value and lift force value with the preset target traction force value and target lift force value of the excavation work, respectively. The first comparison unit and the first display unit for displaying the comparison results of the first comparison unit are provided.
請求項2の発明は、牽引力、リフト力の上限を、予めそれぞれ異なる作業負荷にしたがい選択可能に設けた選択部を備え、目標牽引力値、目標リフト力値を、選択部での選択に基づきそれぞれ設定するように構成するものとした。
The invention of
請求項3の発明は、更に、算出した牽引力値と前記算出したリフト力値との双方の合力で表される掘削力を算出する第1掘削力演算部と、作業機に積込んだ被掘削物の積込重量を検出する積載重量検出部と、算出した掘削力と検出した積込重量とに基づき単位重量当たりの掘削力を算出する第2掘削力演算部と、算出した単位重量当たりの掘削力値を、予め作業機の積込み仕様にしたがい設定した単位重量当たりの目標掘削力値と対比する第2対比部と、第2対比部の対比結果を表示する第2表示部とを備えることとした。
The invention of
請求項4の発明は、第2掘削力演算部が、更に作業機へ被掘削物が積込まれる掘削作業の開始から作業機のリフトを終える掘削作業の終了までの単位重量当たりの掘削力の平均の値を算出し、第2対比部は、掘削作業の開始から掘削作業の終了までの単位重量当たりの掘削力の平均の値を単位重量当たりの目標掘削力値と対比するものとした。 According to a fourth aspect of the present invention, the second excavation force calculation unit further determines the excavation force per unit weight from the start of the excavation operation in which the work to be excavated is loaded onto the work implement to the end of the excavation operation to finish the lift of the work implement. The average value was calculated, and the second comparison unit contrasted the average value of the excavation force per unit weight from the start of the excavation work to the end of the excavation work with the target excavation force value per unit weight.
請求項5の発明は、第2対比部で使用される単位重量当たりの掘削力の平均の値が、最新の掘削作業のときの値から過去の掘削作業回数分までの値を累積し、それまでの掘削作業の数で割った単位重量当たりの累積平均掘削力値であるとした。
In the invention of
請求項1の発明によれば、異なる操作系統を駆使して行う掘削作業中、車体の牽引力(走行駆動力)、作業機のリフト力は、リアルタイムで、第1表示部に、目標牽引力値、目標リフト力値と対比しながらそれぞれ表示される。これにより、オペレータは、各段階の作業(車両の走行、作業機のリフト)で操作の良否が視認できる。 According to the invention of claim 1, during excavation work that makes full use of different operation systems, the traction force (traveling driving force) of the vehicle body and the lift force of the work implement are displayed in real time on the first display unit, Each is displayed while comparing with the target lift force value. As a result, the operator can visually check the quality of the operation at each stage of work (travel of the vehicle, lift of the work machine).
しかも、第1操作部、第2操作部のそれぞれの操作状態に対応づけて、目標牽引力値、目標リフト力値に対する実際の牽引力値、リフト力値を視認できるため、オペレータに対し、各段階の作業(車両の走行、作業機のリフト)で、燃費の改善や作業効率のよい操作を促せる。
それ故、操作の不慣れなオペレータに対し、効率的な掘削作業をもたらす最適な操作を促すことができる。
In addition, the target traction force value, the actual traction force value with respect to the target lift force value, and the lift force value can be visually recognized in association with the respective operation states of the first operation unit and the second operation unit. The work (running of the vehicle, lift of the work machine) can improve the fuel efficiency and promote the operation with high work efficiency.
Therefore, it is possible to prompt an operator who is unfamiliar with the operation to perform an optimum operation that brings about efficient excavation work.
請求項2の発明によれば、選択部にて、作業負荷に対応した力を発揮する牽引力、リフト力を選ぶと、それに応じて目標牽引力値、目標リフト力値を変化させた表示を行うので、どのような作業負荷の掘削作業でも、最適な操作がオペレータに促せる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、オペレータに対して、掘削作業の各段階の良好な操作を促すだけでなく、第2表示部により、作業機の掘削能力を十分に利用した効率の良い作業であるか否かの点も認識させることができる。これにより、総合的な見地からオペレータに最適な操作を促すことができ、掘削作業は、総合的に効率よく進められる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、特に単位重量当たりの掘削力は、作業機へ被掘削物が積み込まれる掘削作業の開始から作業機のリフトを終える掘削作業の終了までを特化した平均値なので、掘削作業に特化した見やすい表示で、作業効率が認識できる。
請求項5の発明によれば、さらに過去の作業状況を考慮した、掘削作業だけに特化した見やすい表示で、作業効率が認識できる。
According to the invention of
According to the invention of
以下、本発明を図1から図10に示す第1の実施形態に基づいて説明する。
図1は建設機械、例えばホイールローダの側面を示し、図2は同ホイールローダの走行駆動系、バケット駆動系統を示し、図3(a)は同ホイールローダの運転室6内における各種操作機器のレイアウトを示している。
Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in FIGS.
FIG. 1 shows a side view of a construction machine, for example, a wheel loader, FIG. 2 shows a traveling drive system and a bucket drive system of the wheel loader, and FIG. 3 (a) shows various operation devices in a
まず、ホイールローダの全体について説明すると、図中1はホイールローダを構成している作業車両である。同作業車両1の車体1xは、作業機21を有する前部車体部5と、オペレータが搭乗する運転室6やエンジン室7を有する後部車体部9とを、センタピン12を介して車幅方向に屈曲(回動)可能に連結して構成される。前部車体部5には前輪4が設けられ、後部車体部9には後輪8(いずれも本願の車輪に相当)が設けられる。また前部車体部5と後部車体部9間は、センタピン12を挟んだ両側に配置されているステアリングシリンダ13(図1に一部図示)にそれぞれ連結され、作業車両1がセンタピン12を中心に車幅方向左右へ屈曲できるようにしている。
First, the entire wheel loader will be described. In the figure, reference numeral 1 denotes a work vehicle constituting the wheel loader. A
作業機21は、前部車体部5の前部に、掘削用のバケット3を昇降可能に設けて構成される。具体的には作業機21は、前部車体部5の前部から前方へ延びる昇降可能に支持されたリフトアーム2、同リフトアーム2の先端部で上下方向に回動自在に支持されたバケット3と、リフトアーム2を昇降させるアームシリンダ10(油圧アクチュエータ)と、バケット駆動用のバケットシリンダ11(油圧アクチュエータ)と、同バケットシリンダ11の出力をバケット3に伝えて同バケット3を回動させるリンク機構11aとを有している。
The
またエンジン室7内には、エンジン14を始めとして、例えばエンジン14の出力部に接続される機器が収められている(図2に図示)。具体的にはエンジン室7内には、レギュレータ23付の作業用油圧ポンプ19、トルクコンバータ15(インペラ、タービン、ステータから構成された流体クラッチ)、ソレノイド弁16aや液圧クラッチ(図示しない)が付いたトランスミッション16が収容される。
In the engine room 7, the
そして、エンジン14の出力部に、順に作業用油圧ポンプ19、トルクコンバータ15、トランスミッション16が接続される。トランスミッション16の出力部は、プロペラシャフト17を介して、前・後のデファレンシャルギヤ17a、17b、前・後輪4,8のアクスルシャフト18a,18bに接続され、作業車両1の走行により、バケット3を被掘削物、例えば山積みされた土砂A(図6に図示)へ突入できるようにしている。
A working hydraulic pump 19, a
作業用油圧ポンプ19の吐出部は、コントロールバルブ20を介して、アームシリンダ10、バケットシリンダ11、ステアリングシリンダ13などに接続される。つまり、作業用油圧ポンプ19から吐出される圧油にて、リフトアーム2を昇降させたり(バケット3の昇降)、バケット3を回動(バケット3の向き変更)させたり、作業車両1を操舵させたりできるようにしている。
A discharge portion of the working hydraulic pump 19 is connected to the
一方、図3(a)に示されるように運転室6内の中央には、搭乗したオペレータが着座する運転席41が設けられる。この運転席41の前方には、インストルメントパネル43やステアリングハンドル60が設けられている。インストルメントパネル43に形成されている計器面44にて、各種パイロットランプ(パーキングブレーキランプなど)、作業車両1の走行速度を示す速度メータ、燃料計、シフト位置を示すシフトインジケータ(いずれも図示せず)など、運転に必要な情報が表示される。
On the other hand, as shown in FIG. 3A, a driver's
また運転席41やステアリングハンドル60の周辺には、多くの操作部が設けられている。具体的には、ステアリングハンドル60の周りには、速度段(例えば1速〜4速の変速)を指示するシフトレバー61や前・後進切換えレバー(図示しない)が設けられ、運転席41の前方の床部には、作業用のブレーキペダル62、走行用のブレーキペダル63、走行用のアクセルペダル64(本願の第1操作部に相当)などが設けられている。ちなみにシフトレバー61には、シフト位置を検出するシフトセンサ37が設けられ、アクセルペダル64には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ30が設けられている。
A number of operation units are provided around the driver's
運転席41の側方に形成されているサイドコンソールパネル42の上面の前側には、バケット3を上下方向に回動操作するバケット回動用の操作レバー22a、バケット3を昇降操作するバケット昇降用の操作レバー22b(本願の第2操作部に相当)が設けられている。
On the front side of the upper surface of the
さらに操作レバー22a,22bの周辺には、例えば粘土質の土砂や砂利など費やす作業負荷の異なる被掘削物に応じて作業車両1のエンジン出力を、複数のモード、例えばP(パワー)モード(作業性を重視したモード)、E(エコノミ)モード(燃費を重視したモード)といった二種類のモードに選択可能なE/Pスイッチ38(本願の選択部に相当)や、作業車両1の前進操作をオートモードやマニュアルモードに切換え可能としたM/Aスイッチ35などが設けられている。ちなみにE/Pスイッチ38には、例えば図3(b)に示されるようなオルタネイト式スイッチが用いられている。
Further, around the operation levers 22a and 22b, the engine output of the work vehicle 1 is set in a plurality of modes, for example, P (power) mode (work) according to the work to be excavated with different work loads such as clayey sand and gravel. The E / P switch 38 (corresponding to the selection part of the present application) that can be selected from two types of modes such as an E (economy) mode (a mode that emphasizes fuel efficiency), and the forward operation of the work vehicle 1 An M /
このうち操作レバー22a,22bは、アームシリンダ10、バケットシリンダ11の動きを制御するコントロールバルブ20に接続されている。これにより、操作レバー22bを操作すると、同操作量に応じてアームシリンダ10が伸縮動して、バケット3を昇降させる。操作レバー22aを操作すると、同操作量に応じてバケットシリンダ11が伸縮動して、バケット3の角度を変えられるようにしている。
Among these, the operation levers 22 a and 22 b are connected to a
また例えば運転席41の後方には、コントローラ26が設けられている。コントローラ26は、例えばCPU、ROM、RAM、その他の周辺回路などを有して構成される。このコントローラ26には、作業車両1や作業機21を制御するのに必要な各種制御機器が接続されている。
For example, a
すなわち、コントローラ26には、図2に示されるようにリフトアーム2の作業車両1に対する角度を検出するアーム角度センサ27、バケット3の作業車両1に対する角度を検出するバケット角度センサ28、アクセルセンサ30、M/Aスイッチ35、シフトセンサ37、E/Pスイッチ38、エンジン14を制御するエンジン制御部40が接続されている。
That is, the
さらにコントローラ26には、アームシリンダ10におけるシリンダのピストン基部側に加わる圧力を検出する圧力センサ24(ボトム圧センサ)、反対のピストンロッド側に加わる圧力を検出する圧力センサ25(ロッド圧センサ)、作業車両1の車速を検出する車速センサ31、トルクコンバータ15の入力側の回転速度を検出する入力側回転センサ32、トルクコンバータ15の出力側の回転速度を検出する出力側回転センサ33、作業用油圧ポンプ19の吐出圧力を検出する圧力センサ34(作業機圧力センサ)、トランスミッション16の変速を行うソレノイド弁16aを制御するソレノイド制御部39なども接続されている。
Further, the
またコントローラ26には、作業負荷に応じたエンジン出力としたり、同出力で自動変速を制御させたりする機能が設定されている。
すなわち、例えばコントローラ26には、図4に示されるようなPモードをエンジン14の最高回転速度の地点に定め(最高回転速度の制限がない)、EモードをPモードよりもエンジン最高回転速度の低い低速側に定めたエンジンの出力性能マップ(エンジンの出力トルクと回転速度とに基づく)が設定されている。
In addition, the
That is, for example, the
この設定により、オペレータが、作業負荷の大小の認知によりPモードを選択すると、作業機21や作業車両1へ、エンジン14の最高回転速度の上限の制限のないエンジン出力下において圧油の供給が行われる。またEモードを選択すると、作業機21や作業車両1へ、エンジン14の最高回転速度を低速側に抑えたエンジン出力下において圧油の供給が行われる。
With this setting, when the operator selects the P mode by recognizing the magnitude of the work load, the pressure oil is supplied to the work implement 21 and the work vehicle 1 under the engine output without the upper limit of the maximum rotation speed of the
コントローラ26には、この他、アクセルペダル64の踏込量(操作量)に応じ、目標エンジン回転速度を設定して、エンジン14の回転速度を同目標エンジン回転速度へ制御する機能や、トルクコンバータ15の速度比(出力側の回転速度/入力側の回転速度)を算出し、得られた速度比が基準速度比より大きくなるとソレノイド制御部39へシフトアップを指示し、同速度比が基準速度比より小さくなるとソレノイド制御部39へシフトダウンを指示する機能や、図5に示されるような各速度段(1速〜4速)の特性マップ(アクセル開度と車速とに基づく)などが設定されている。
In addition to this, the
同設定により、M/Aスイッチ35をオートモードに選択すると、シフトセンサ37が検出した速度段(1速度段〜4速度段)まで、トルクコンバータ15の速度比に応じて、自動変速の制御が行われるようにしている。つまり、シフトレバー61で選択した速度段を上限とした自動変速が行われる。
With this setting, when the M /
ちなみに、トランスミッション16に入力される入力トルクB1(図4に図示)は、トルクコンバータ15の速度比(出力側の回転速度/入力側の回転速度)と作業用油圧ポンプ19の吸収トルクに応じて変化するため、トルクコンバータ15の速度比が大きくなると、図4中のB0のように大きく、トルクコンバータ15の速度比が小さくなると、図4中のB2のように小さくなる。このため、図5の特性に示されるようにPモードは、Eモードよりも走行駆動力が大きく、エンジン回転速度が高い分だけ、各速度段での最高車速も速い。なお、M/Aスイッチ35でマニュアルモードを選択したときは、シフトレバー61の手動操作により任意の速度段で変速する。
Incidentally, the input torque B1 (shown in FIG. 4) input to the
ここで、図6を参照して、ホイールローダにより、山積みされている土砂Aを掘削する掘削作業を説明すると、まず、搭乗したオペレータによる各レバー操作(アーム用操作レバー22a,バケット用操作レバー22b)で、アームシリンダ10やバケットシリンダ11を駆動して、バケット3の先端部に有る搬入出口を前方に向かせ、バケット全体を地面の直上に配置する[図6(a)]。
Here, with reference to FIG. 6, the excavation work for excavating the piled earth and sand A by the wheel loader will be described. First, each lever operation (
この後、この姿勢から、例えばPモード(被掘削物による選択)、オートモード(自動変速のモード)を選択して、アクセルペダル64を踏操作し、作業車両1を前進させながら被掘削物である土砂Aへ向かわせる。この前進により、図6(a)、(b)のようにバケット3の先端部は、土砂Aへ突入し、バケット3内に土砂Aが積込まれる。
Thereafter, from this posture, for example, P mode (selection by the work to be excavated), auto mode (automatic shift mode) is selected, the
図6(b)のように積込みを終えたら、今度はレバー操作(操作レバー22a,22b)により、アームシリンダ10やバケットシリンダ11を駆動して、図6(c)のようにバケット3の向きを上方の姿勢に変えながら、バケット3をリフトさせる。ここまでの一連の操作により、土砂Aの掘削作業が行われる。その後、土砂Aを排土する。例えばトラックの荷台(いずれも図示せず)まで土砂を運び、荷台の上方でバケット3を下側へ向くように操作し、バケット3内の土砂Aをトラックの荷台へ排土する。
When loading is completed as shown in FIG. 6B, the
このとき、熟練したオペレータは、経験則などから、燃費が良く、作業効率の良い動作が得られる操作で、掘削作業が進められるものの、未熟練のオペレータのときは、習熟度の不足などから、燃費や作業効率の悪い操作で、掘削作業が進められやすい。
そのため、例えば運転室6のうち、オペレータが注視しやすい部位、例えば図3に示されるようにインストルメントパネル43の計器面44と隣接した部位には、良好な掘削操作の教示を可能とした表示装置45が設けられている。
At this time, the skilled operator is able to proceed with excavation work with an operation that provides good fuel efficiency and operation efficiency based on empirical rules, etc., but when it is an unskilled operator, due to lack of proficiency, Excavation work is easy to proceed with operations with poor fuel efficiency and work efficiency.
For this reason, for example, a portion of the operator's
この表示装置45は、インストルメントパネル43の前面に例えば角形の表示面46aを有する表示器46と、同表示面46aに掘削作業の良否を示す情報を表示させる制御部47とを有している。
ここで、掘削作業を行うための力は、図7に示されるように土砂Aへバケット3を突入させる力、すなわち作業車両1の前進操作(アクセルペダル64による操作)がもたらす走行駆動力に相当する牽引力αと、その操作系統とは異なるレバー(アーム用操作レバー22a及びバケット用操作レバー22b)の操作がもたらす土砂Aを積込んだバケット3を上方へリフトさせるときのリフト力βとが占める。その総合的な力は、牽引力αとリフト力βの合力である掘削力γで表わされる。
The
Here, the force for performing the excavation work corresponds to the driving force generated by the forward operation (operation by the accelerator pedal 64) of the work vehicle 1 as shown in FIG. Traction force α and the lift force β when lifting the
そこで、制御部47には、コントローラ26と連携して、掘削作業中の牽引力α、リフト力βの良否をリアルタイムで表示したり、バケット3の掘削能力の利用具合を表示したりする機能が設けられている。図8には、これら機能を構成する制御部47の各部の構造が示され、図9には、同制御部47の制御で表示面46aに表示される表示形態が示されている。
Therefore, the
ここで、制御部47は、図8に示されるように牽引力演算部48、リフト力演算部50、掘削作業開始・終了判定部52、掘削力演算部54、積載重量演算部55、対比演算部56、スコア演算部57、目標値設定部58などを組み合わせてなる。以下に制御部47の各部の機能について説明する。
Here, as shown in FIG. 8, the
掘削作業を行う牽引力αは、エンジン14の駆動力が前・後輪4,8へ伝達される力で表される。そのため、牽引力αの算出には、牽引力演算部48を用いて、例えばトルクコンバータ15の入力側の回転速度と出力側の回転速度に基づき算出する手法が用いてある。具体的には牽引力αは、牽引力演算部48において、例えばトルクコンバータ15の速度比[=(出力側回転センサ値/(入力側回転センサ値)]と、トルクコンバータ15の容量係数[=(トルクコンバータの入力トルク/トルクコンバータの入力回転数2)× 106(Nm/rpm2)]とを算出し、この速度比、容量係数、トルクコンバータ15の入力回転数を用いて、トルクコンバータ15の出力トルク[=トルク比(速度比の逆数)× 容量係数×トルクコンバータの入力回転数2)]を算出し、算出したトルクコンバータ15の出力トルクに、トランスミッション16の減速比とアクスルの減速比(17a,17b)とを掛け合わせ、前・後輪4,8の半径で除することにより得られる。さらに述べれば、トルク比と容量係数は、トルクコンバータ15のサイズが決まれば、速度比に対して一定の関係が成立するから、トルクコンバータ15の出力トルクは、速度比から算出できる。
The traction force α for performing excavation work is represented by the force with which the driving force of the
掘削作業を行うリフト力βは、リフトアーム2を駆動するアームシリンダ10に加わる圧油に基づき算出する手法が用いてある。そのため、リフト力βの算出には、リフト力演算部50において、バケット3のリフト時、アームシリンダ10に加わる油圧(圧力センサ24から出力されるボトム圧)と、同油圧で変位するリフトアーム2の角度(アーム角度センサ27の出力)とに基づき演算することにより得られる。
The lift force β for performing excavation work is calculated based on the pressure oil applied to the
掘削力γは、掘削力演算部54(本願の第1掘削力演算部に相当)にて、算出した瞬間の牽引力αと、算出した瞬間のリフト力βとの双方の合わさる合力を算出することで得られる。
掘削作業開始・終了判定部52は、バケット3の掘削作業の効率を判断する一つの要素となるものである。この掘削作業の開始と終了の判定には、圧力センサ24から出力されるアームシリンダ10のボトム圧が用いられる。
The excavation force γ is calculated by the excavation force calculation unit 54 (corresponding to the first excavation force calculation unit of the present application) by calculating the resultant force of the calculated instantaneous traction force α and the calculated instantaneous lift force β. It is obtained by.
The excavation work start /
すなわち、掘削作業におけるアームシリンダ10のボトム圧(圧力センサ24で検出される圧力)は、作業車両1が土砂Aへ向かい前進するときは低く、掘削作業が開始すると急峻に大幅に上昇する。この高い状況が掘削作業の全区間に渡り継続する。掘削作業が終了すると、急激に大幅に低下する挙動を示す。例えば一つの基準値として圧力Pを設定すると、アームシリンダ10のボトム圧は、前進工程では全区間に渡り基準値Pより低く、掘削作業では基準値Pより大幅に高くなる挙動となる。排土作業は、排土作業の前半でボトム圧が基準値Pより高く、その後は基準値Pより低くなるため、掘削作業のときとは挙動に差がある。土砂Aに至るまでの前進工程の時間は、通常、数秒間(例えば5秒)程度である。
That is, the bottom pressure (pressure detected by the pressure sensor 24) of the
そこで、掘削作業開始・終了判定部52は、アームシリンダ10のボトム圧が所定時間に渡り基準値Pより低く、その後、上昇して基準値Pを越えた時点を掘削作業の開始時点として検出し、その後、基準値Pを下降したときを掘削作業の終了時点として検出して、作業開始〜終了までを判定するものとしている。
Therefore, the excavation work start /
さらに掘削力演算部54には、掘削作業の開始時点から終了時点までの掘削作業中における掘削力の平均である平均掘削力を算出する機能や、当該平均掘削力を最新の掘削作業(現時点)のときの値から過去の所定時点の掘削作業分までの値を累積し、それまでの掘削作業の数(サンプリング数)で割った累積平均掘削力値を算出する機能を有している。 Further, the excavation force calculation unit 54 has a function of calculating an average excavation force that is an average of excavation forces during the excavation work from the start time to the end time of the excavation work, and uses the average excavation force as the latest excavation work (current time). The value from this value to the past excavation work at a predetermined point in time is accumulated, and the cumulative average excavation force value divided by the number of excavation works (sampling number) is calculated.
積載重量演算部55(本願の積載重量検出部に相当)は、バケット3内に積込んだ土砂A(被掘削物)の実積込重量を算出(検出)するものである。実積込重量は、例えば積込み状態のときアームシリンダ10に加わる回転モーメント(アームシリンダ10の基部側を支持するピン10aを支点としたモーメント)から回転力を算出し、これをリフトアーム2のアーム角度で補正して総積載重量を求め、同総積載重量から空状態のときの重量を引くという手法により得られる。
The loaded weight calculation unit 55 (corresponding to the loaded weight detection unit of the present application) calculates (detects) the actual loaded weight of the earth and sand A (the object to be excavated) loaded in the
具体的には積載重量演算部55は、例えばアームシリンダ10のボトム側に加わる力(ボトム圧や受圧面積などから算出)からアームシリンダ10のロッド側に加わる力(ロッド圧や受圧面積などから算出)を引いて回転力を求め、予め設定された補正マップ(図示しない)から図示リフトアーム2のアーム角度に応じた補正係数(アーム角度に応じて異なる回転力の補正のため)を求め、双方を掛けあわせることで、総積載重量を求める。この総積載重量から、予め設定された空の状態下での重量(バケット3、リフトアーム2)を引くことによって、実積込重量が検出されるようにしてある。むろん、精度を増すために積込量の重心を考慮した演算を加えても構わない。
Specifically, the load weight calculation unit 55 calculates, for example, from the force applied to the rod side of the arm cylinder 10 (calculated from the bottom pressure or pressure receiving area) from the force applied to the bottom side of the arm cylinder 10 (calculated from the rod pressure or pressure receiving area). ) To obtain a rotational force, and from a preset correction map (not shown), a correction coefficient corresponding to the arm angle of the
目標値設定部58は、各種目標値を記憶する機能を有している。ここでは、最適な掘削作業を行うために用いる目標牽引力の値や、目標リフト力の値や、目標掘削力の値が設定されている。詳しくは、E/Pスイッチ38で選択される作業モード(掘削負荷の異なる掘削作業のモード)に基づき、それぞれモード別、ここではEモード用、Pモード用の二種類の目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値が設定されている。また目標値設定部58には、バケット3の掘削能力となる、予めバケット3の積込み仕様にしたがい定めた、積込重量の単位重量当たりの目標掘削力値も設定されている。
対比演算部56(本願の第1対比部に相当)は、目標値設定部58から入力される目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値と牽引力演算部48で算出された牽引力α、リフト力演算部50で算出されたリフト力β、掘削力演算部54で算出された掘削力γとをそれぞれ対比する機能を有する。詳しくは、対比演算部56では、目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値に対する牽引力α、リフト力β、掘削力γの比率をそれぞれ求めるようにしている。
The target
The comparison calculation unit 56 (corresponding to the first comparison unit of the present application) is a target traction force value, a target lift force value, a target excavation force value, and a traction force α calculated by the traction
スコア演算部57(本願の第2掘削力演算部に相当)は、掘削力演算部54から出力される平均掘削力値、ここでは累積平均掘削力値と、積載重量演算部55で算出(検出)されたバケット3の実積込重量値の累積平均値とに基づき、単位重量当たりの実掘削力値(単位重量当たりの累積平均掘削力値)を算出する機能をもつ。また、スコア演算部57には、目標値設定部58で求めた積込重量の単位重量当たりの目標掘削力値が入力されており、これより、スコア演算部57(本願の第2対比部に相当)は、更に単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値とを対比する機能を有している。詳しくは、スコア演算部57では、単位重量当たりの目標掘削力値を単位重量当たりの実掘削力値で除し、これにより単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との比率(スコア)を求めるようにしている。
The score calculation unit 57 (corresponding to the second excavation force calculation unit of the present application) is calculated (detected) by the average excavation force value output from the excavation force calculation unit 54, here the accumulated average excavation force value, and the load weight calculation unit 55. And a function of calculating an actual excavation force value per unit weight (accumulated average excavation force value per unit weight) based on the accumulated average value of the actual loaded weight value of the
上記牽引力α(瞬間)、リフト力β(瞬間)、掘削力γ(瞬間)と目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値との各比率や上記単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との比率(スコア)などの信号は表示器46へ入力される。
Each ratio of the above traction force α (instantaneous), lift force β (instantaneous), excavation force γ (instantaneous) and target traction force value, target lift force value, target excavation force value, and the above target digging force value per unit weight and unit A signal such as a ratio (score) with the actual excavation force value per weight is input to the
表示器46の表示面46aは、図9に示されるように例えば表示面46aの表示域が上・下で二区画に分けられ、上側の表示域69を、バケット3の掘削効率の良否を表示する部位(ここではスコアモニタ)としている。また下側の表示域70を、リアルタイムで、掘削作業中の牽引力α、リフト力β、掘削力γ(牽引力とリフト力の合力)の良否を表示する部位(ここでは掘削力モニタ)としている。
As shown in FIG. 9, the
表示形態を説明すると、下側の表示域70では、表示域70の右側に、ホイールローダの作業状況を分かりやすくするため、ホイールローダ全体の側面図を模した絵が表示されている。表示域70の左側には、絵で示したホールローダのバケット先端付近から横方向へ延びる横向きバー表示形のインジケータ72、同インジケータ72の基部から縦方向へ延びる縦向きのバー表示形のインジケータ73、これらインジケータ72,73の基端付近から斜め上方向へ延びる斜め向きのバー表示形のインジケータ74が設けられている(いずれも本願の第1表示部に相当)。
The display form will be described. In the
この掘削作業時における力の向きに対応して配置されたインジケータ72〜74により、リアルタイムで、横向きの力として瞬間的な大きさで示した牽引力αや縦向きの力として瞬間的な大きさで示したリフト力βやこれらの合力を瞬間的な大きさで示した掘削力γが表示できるようにしている。
By the
インジケータ72〜74は、いずれも複数のブロック、例えば6個のブロックで構成される。表示器46には、PモードやEモードの選択に応じて、同モードの目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値を、それぞれインジケータ72〜74の上限に定めて、対比演算部56において算出された牽引力α(瞬間)、リフト力β(瞬間)、掘削力γ(瞬間)の目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値に対する各比率をバー表示(全体を100%として表示)する機能が設定されている。さらに、表示器46には、バー表示のうち目標値の限界近くの値を挟んで上位側の値と下位側の値とを異なる色で表示させる機能が設定されており、各インジケータ72〜74は、例えば各インジケータ72〜74の80%程度値を境として異なる色(例えばオレンジ色、グリーン色など)で表示が行われる。
The
こうした表示より、算出した牽引力、同リフト力、同掘削力は、最適作業を促す目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値と対比しながら表示される。つまり、リアルタイムで、オペレータに、現在の掘削作業における牽引力、リフト力、掘削力の状況が伝えられるようにしている。 From these displays, the calculated traction force, lift force, and excavation force are displayed in comparison with the target traction force value, the target lift force value, and the target excavation force value that prompt the optimum work. That is, in real time, the operator is informed of the status of traction force, lift force, and excavation force in the current excavation work.
上側の表示域69には、同表示域69の左右方向の全体を占めるように延びるバー形のインジケータ76(本願の第2表示部に相当)が設けられている。同インジケータ76は、スコア演算部57で算出した単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との対比結果をバー表示するものである。具体的には、表示器46には、インジケータ76の全体(100%)を目標の単位重量当たり掘削力値に対応させるようにして、スコア演算部57で算出した単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との比率(スコア)をバー形に表示する機能が設定されている。
The
この表示より、単位重量当たりの実掘削力も、単位重量当たりの目標掘削力値と対比しながら表示され、バケット3の掘削能力の利用具合(良否)がわかるようにしている。例えば、土砂Aの積込重量が少ないと、単位重量当たりの実掘削力が大きくなるため、単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との比率(スコア)はインジケータ76の全体(100%)よりも小さく表示され、この場合には、バケット3の掘削能力の利用具合があまり良くないと判断できる。一方、単位重量当たりの実掘削力値が単位重量当たりの目標掘削力値に近づき、すなわちインジケータ76の表示が全体(100%)に近くなるほど、バケット3の掘削能力の利用具合は良好と判断できる。
また表示域69には、累積している平均掘削力の起点をリセットするリセット操作部69aが設けてあり、いつでも平均掘削力の累積起点時点が変えられるようにしている。
From this display, the actual digging force per unit weight is also displayed in comparison with the target digging force value per unit weight, so that the use condition (good or bad) of the digging ability of the
In addition, the
なお、表示器46には、実牽引力や実リフト力が、目標牽引力や目標リフト力を越えたときを知らせる報知器、例えば発音部46bが接続されていて、表示装置45は、発音により、牽引力やリフト力が過剰であることをオペレータへ伝える構造も有している。
The
このように構成された表示装置45によると、ホイールローダでの掘削作業中、図6(a),(b)で示すアクセル操作(前進走行)で、バケット3を土砂A(被掘削物)へ突入させる作業をするときの牽引力αは、目標牽引力値と対比しながら、リアルタイムで、インジケータ72によりバー表示される。
According to the
また図6(c)で示すレバー操作で、土砂Aの積込みを終えたバケット3をリフトさせる作業をするときのリフト力βは、目標リフト力値と対比しながら、リアルタイムで、表示器インジケータ73によりバー表示される。さらに双方の合力たる掘削力γは、目標掘削力値と対比しながら、インジケータ74によりバー表示される。
また土砂Aの積込み具合を示す土砂Aの単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との比率(スコア)が、インジケータ76によりバー表示される。
Further, the lift force β when the
The ratio (score) between the target excavation force value per unit weight of the earth and sand A and the actual excavation force value per unit weight indicating the loading condition of the earth and sand A is displayed as a bar.
このとき、オペレータが熟練者であると、インジケータ72、73には、それぞれ実牽引力、実リフト力、実掘削力が、それぞれ上限(100%)の近くまで伸びたバーで表示される。そして、インジケータ76についても、上限(100%)の近くまで伸びたバーで表示される。
At this time, if the operator is a skilled person, the actual traction force, the actual lift force, and the actual excavation force are displayed on the
これに対し、未熟練のオペレータが掘削作業を行う場合、牽引力αの不足から、バケット3内へ十分に土砂Aが積込まれない状態が生じたり、リフト力βの不足から、土砂Aを積込んだバケット3が思い通りにリフトしない状態が生じたりすることがある(作業効率が悪い)。
On the other hand, when an unskilled operator performs excavation work, a state in which the earth and sand A is not sufficiently loaded into the
ここで、牽引工程(作業車両の前進)における牽引力αの不足は、アクセルペダル64の踏操作が足りないときなので、インジケータ72は、例えば図9中の黒色部分に示されるような二つのブロックだけが点灯するような小表示で牽引力を示す(極端な例)。つまり、インジケータ72の表示により、牽引作業に直したい点が有ることをオペレータに知らせつつ、どの程度、目標牽引力から低い牽引力なのかをオペレータに伝え、オペレータに、牽引工程で最適となる操作を促す。
Here, the lack of the traction force α in the traction process (the forward movement of the work vehicle) is when the stepping operation of the
これを受けてオペレータは、アクセルペダル64の踏込みを増せばよい。すると、図9中の斜線部分のようにバケット3を進める駆動力(牽引力)は増し(牽引操作の訂正)、最適な牽引力αで、バケット3の牽引が行える。つまり、バケット3内に最適に土砂Aを積込むことが可能となる。
ちなみに、実牽引力が目標牽引力を越えると、発音器46bから、同状態を示す警報音が出力される。これにより、オペレータには、アクセルペダル64の踏操作を抑える指示が促される。
In response to this, the operator may increase the depression of the
Incidentally, when the actual traction force exceeds the target traction force, an alarm sound indicating the same state is output from the
また牽引工程に続くリフト工程である(バケットを持ち上げる)ときのリフト力βの不足は、上記牽引操作とは異なり、レバー操作(操作レバー22b)が不足しているときなので、インジケータ73は、例えば図10の黒色部分に示されるような二つのブロックだけが点灯するような小表示でリフト力を示す(極端な例)。このインジケータ73により、リフト作業に直したい点が有ることをオペレータに知らせつつ、どの程度、目標リフト力から低いリフト力なのかをオペレータに伝える。
In addition, the lack of lift force β in the lift process (lifting the bucket) following the traction process is different from the traction operation described above when the lever operation (
つまり、牽引操作のときと同様、オペレータに、リフト工程(バケット3のリフト)で最適となる操作を促す。これを受けてオペレータは、図10中の斜線部分のように操作レバー22aの操作量を増せばよく(リフト操作の訂正)、これにより、最適なリフト力で、バケット3のリフトを行うことが可能となる。つまり、土砂Aの掘削作業を最適に進めることができる。
ちなみに、実リフト力が目標リフト力を越えると、牽引工程のときと同様、発音器46bから、同状態を示す警報音が出力され、オペレータに、レバー操作を抑える指示を促す。
その結果、土砂Aの積込重量が少ないような場合には、インジケータ76は全体より短いバーで表示され、土砂Aの掘削作業が最適となり土砂Aの積込重量が十分であると、インジケータ76は上限(100%)の近くまで伸びたバーで表示される。
That is, as in the case of the traction operation, the operator is urged to perform an optimal operation in the lift process (the lift of the bucket 3). In response to this, the operator only has to increase the amount of operation of the
Incidentally, when the actual lift force exceeds the target lift force, an alarm sound indicating the same state is output from the
As a result, when the loading weight of the earth and sand A is small, the
このように、異なる操作系統を駆使して行う掘削作業中、それぞれインジケータ72,73により、リアルタイムで、オペレータに、バケット3が土砂A(被掘削物)へ突入する操作の良否、それに続く土砂Aを積込んだバケット3をリフトする操作の良否を視認(認識)させることにより、各段階の作業(作業車両の前進、バケットのリフト)で最適となる操作が促せる。
In this way, during excavation work that makes full use of different operation systems, the
しかも、アクセルペダル64(第1操作部)、アーム用操作レバー22a,バケット用操作レバー22b(いずれも第2操作部)のそれぞれの操作状態(操作量)に対応づけて、目標牽引力値、目標リフト力値に対する実際の牽引力値、リフト力値が視認できるため、オペレータに対し、各段階の作業(車両の前進、作業機のリフト)で、燃費の改善や作業効率のよい操作を促すことができる。
それ故、バケット3による掘削作業は、未熟練のオペレータでも、熟練者と同等の操作、すなわち燃費が良く、作業効率の良い動作が得られる操作で行える。つまり、不慣れなオペレータに対し、効率的な掘削作業をもたらす最適な操作を促すことができる。
In addition, the target traction force value, the target, and the accelerator pedal 64 (first operation unit), the
Therefore, excavation work by the
しかも、インジケータ74にて、牽引力αとリフト力βの合力たる掘削力γを表示したので、オペレータは、掘削力の大きさの変化度合いも合わせて視認でき、掘削作業の状況が把握しやすい。そのうえ、インジケータ72〜74は、E/Pスイッチ38と連携して、目標牽引力値、目標リフト力値、目標掘削力値を変化させているので、どのような作業負荷の掘削作業でも、最適な操作をオペレータに促すことができる。
In addition, since the digging force γ, which is the resultant force of the traction force α and the lift force β, is displayed on the
特に、インジケータ76で表示される、単位重量当たり実掘削力と単位重量当たり目標掘削力値との対比結果により、オペレータは、バケット3の掘削能力を十分に利用したか否かといった効率の点までも認識することができる。これにより、総合的な見地からオペレータに最適な操作を促すことができ、掘削作業を、総合的に効率よく進めることができる。
In particular, according to the comparison result of the actual excavation force per unit weight and the target excavation force value per unit weight displayed by the
しかも、スコア演算部57での単位重量当たり実掘削力値の演算には、バケット3の突入からリフトまでの掘削作業だけに特化した平均掘削力値を用いたので、掘削作業に特化した見やすい表示下で、掘削作業の効率を認識することができる。そのうえ、平均掘削力値には、最新の掘削作業から過去の掘削作業回数分の値まで累積し、掘削作業回数で割った累積平均掘削力値を用いたので、過去の作業状況を考慮した表示で、掘削作業の効率の認識ができる。特にリセット操作部69aによる累積起点のリセット操作により、オペレータ個人の掘削効率の情報も知ることができ、オペレータ自身の技能の向上に役立つ。
Moreover, since the average excavation force value specialized only for the excavation work from the entry of the
図11は、本発明の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、第1の実施形態の変形例で、第1の実施形態のように、実牽引力、実リフト力を実掘削力と共に表示したのではなく、個々に目標牽引力、目標リフト力と対比しながら表示させるようにしたものである。
FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention.
This embodiment is a modification of the first embodiment, and instead of displaying the actual traction force and the actual lift force together with the actual excavation force as in the first embodiment, the target traction force and the target lift force are individually displayed. It is made to display while contrasting.
すなわち、表示面46aの表示域は、上下左右で四区画に分けられ、右側の表示域81を、リアルタイムで、それぞれ掘削作業中の牽引力α、リフト力βの良否を表示する部位としている。また左側上段の表示域82を、バケット3の平均掘削力を表示する部位(ここでは平均掘削力のモニタ)とし、左側中段の表示域83を、第1の実施形態と同じく、掘削作業の効率の良否を表示する部位(ここではスコア)とし、左側下段の表示域84を、最新の実掘削力値から過去分(所定回数分)の実掘削力値までの履歴を出力操作するための部位(ここでは掘削力履歴)としている。
That is, the display area of the
具体的には、右側の表示域81では、例えばバケット3の側面図を模した絵、タイヤ(前後輪)を模した絵、並びに上下方向に延びた牽引力用の縦形インジケータ91、同じくリフト用の縦形インジケータ92を設けて、牽引力(瞬間)やリフト力(瞬間)をリアルタイムで表示できるようにしている。
Specifically, in the
また左上段の表示域82には、算出されるバケット3の平均掘削力を、デジタル表示で表示するデジタル表示域94が設けられ、左中段の表示域83には、第1の実施形態と同様のバー形のインジケータ95が設けられ、単位重量当たりの目標掘削力値と単位重量当たりの実掘削力値との比率(スコア)を表示できるようにしている。左下段の表示域84には、累積した平均掘削力値を表示する履歴表示モードに切り換えるための表示スイッチ96が設けられている。ちなみに図12には、履歴表示モードに切り換えたときに表示面46aに表示される掘削力値の履歴の一例を示している(縦形のバー表示)。
The upper
このような表示形態にしても第1の実施形態と同様の効果を奏する。特に平均掘削力値や掘削力値の履歴を一緒に表示すると、一層、掘削作業の改善する点が表れやすくなるので、より一層、効率良く掘削作業を進めることができる。
但し、図11において第1の実施形態と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略した。
Even in such a display form, the same effects as in the first embodiment can be obtained. In particular, when the average excavation force value and the history of excavation force values are displayed together, points for improving the excavation work are more likely to appear, so that the excavation work can be carried out more efficiently.
However, in FIG. 11, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、瞬間的な牽引力や瞬間的なリフト力や掘削力の表示、さらには掘削力の対比結果の表示には、バー表示を採用したが、これに限らず、例えば円形な表示を行ってもよく、表示形態には限定されるものではない。
もちろん、本発明は、ホイールローダでなく、他の建設機械に適用してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the bar display is used for the display of the instantaneous traction force, the instantaneous lift force and the excavation force, and the display of the comparison result of the excavation force. Display may be performed, and the display form is not limited.
Of course, the present invention may be applied to other construction machines instead of the wheel loader.
1 作業車両
1x 車体
2 リフトアーム
3 バケット(作業機)
4,8 前輪、後輪(車輪)
10 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
11 バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
22a,22b 操作レバー(第2操作部)
38 E/Pスイッチ(選択部)
45 表示装置
48 牽引力演算部
50 リフト力演算部
54 掘削力演算部(第1掘削力演算部)
55 積載重量演算部(積載重量検出部)
56 対比演算部(第1対比部)
57 スコア演算部(第2掘削力演算部、第2対比部)
64 アクセルペダル(第1操作部)
72,73 インジケータ(第1表示部)
76 インジケータ(第2表示部)
1
4,8 Front wheel, rear wheel (wheel)
10 Arm cylinder (hydraulic actuator)
11 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
22a, 22b Operation lever (second operation part)
38 E / P switch (selection part)
45
55 Load weight calculator (load weight detector)
56 Contrast calculation section (first contrast section)
57 Score calculation unit (second excavation force calculation unit, second comparison unit)
64 Accelerator pedal (first operation part)
72, 73 Indicator (1st display part)
76 Indicator (second display)
Claims (5)
前記掘削作業における前記牽引力を算出する牽引力演算部と、
前記掘削作業における前記作業機のリフト力を算出するリフト力演算部と、
前記算出した牽引力の値、リフト力の値を、予め設定した掘削作業の目標牽引力値、目標リフト力値とそれぞれ対比する第1対比部と、
前記第1対比部の対比結果をそれぞれ表示する第1表示部と
を備えてなることを特徴とする建設機械の表示装置。 A vehicle body having wheels, a work machine provided at a front portion of the vehicle body, a first operation part provided on the vehicle body for operating a traction force of the vehicle body, and a second operation part for commanding and operating the operation of the work machine A display device for a construction machine that performs excavation work by operating the first operation unit and the second operation unit,
A traction force calculator for calculating the traction force in the excavation work;
A lift force calculation unit for calculating a lift force of the work machine in the excavation work;
A first comparison unit that compares the calculated traction force value and lift force value with a preset target traction force value and target lift force value for excavation work, respectively;
A display device for a construction machine, comprising: a first display unit that displays a comparison result of the first comparison unit.
前記目標牽引力値、前記目標リフト力値を、前記選択部での選択に基づきそれぞれ設定するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の建設機械の表示装置。 A selection unit provided so that the upper limit of the traction force and the lift force can be selected according to different work loads in advance;
The display device for a construction machine according to claim 1, wherein the target traction force value and the target lift force value are set based on selection by the selection unit.
前記作業機に積込んだ被掘削物の積込重量を検出する積載重量検出部と、
前記算出した掘削力と前記検出した積込重量とに基づき単位重量当たりの掘削力を算出する第2掘削力演算部と、
前記算出した単位重量当たりの掘削力値を、予め前記作業機の積込み仕様にしたがい設定した単位重量当たりの目標掘削力値と対比する第2対比部と、
前記第2対比部の対比結果を表示する第2表示部と
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の建設機械の表示装置。 A first excavation force calculator that calculates an excavation force represented by the resultant force of both the calculated traction force value and the calculated lift force value;
A loading weight detection unit for detecting the loading weight of the work to be excavated loaded on the working machine;
A second excavation force calculator that calculates excavation force per unit weight based on the calculated excavation force and the detected loading weight;
A second comparison unit for comparing the calculated excavation force value per unit weight with a target excavation force value per unit weight set in advance according to the loading specifications of the work implement;
The construction machine display device according to claim 1, further comprising: a second display unit that displays a comparison result of the second comparison unit.
前記第2対比部は、前記掘削作業の開始から掘削作業の終了までの単位重量当たりの掘削力の平均の値を前記単位重量当たりの目標掘削力値と対比することを特徴とする請求項3に記載の建設機械の表示装置。 The second excavation force calculation unit further calculates an average value of excavation force per unit weight from the start of excavation work in which an object to be excavated is loaded onto the work implement to the end of excavation work to finish lifting the work implement. Calculate
The said 2nd contrast part contrasts the average value of the digging force per unit weight from the start of the said digging operation to the completion | finish of a digging operation with the target digging force value per said unit weight. A display device for a construction machine as described in 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013172219A JP2015040422A (en) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Display device of construction machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013172219A JP2015040422A (en) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Display device of construction machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015040422A true JP2015040422A (en) | 2015-03-02 |
Family
ID=52694738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013172219A Pending JP2015040422A (en) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Display device of construction machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015040422A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016137017A1 (en) * | 2016-03-28 | 2016-09-01 | 株式会社小松製作所 | Assesment device and assessment method |
JP2016223201A (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 日立建機株式会社 | Operation support device of working machine |
KR20180136959A (en) * | 2016-04-21 | 2018-12-26 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | Shovel's display |
WO2019059383A1 (en) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | 日立建機株式会社 | Hydraulic shovel |
WO2020003618A1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 株式会社小松製作所 | Work machine and system including work machine |
JP2020158087A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社小松製作所 | Work machine and control method for work machine |
WO2021131228A1 (en) | 2019-12-24 | 2021-07-01 | コベルコ建機株式会社 | Work assisting server, work assisting method, and work assisting system |
WO2021182286A1 (en) | 2020-03-11 | 2021-09-16 | 株式会社小松製作所 | Operation system |
-
2013
- 2013-08-22 JP JP2013172219A patent/JP2015040422A/en active Pending
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016223201A (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 日立建機株式会社 | Operation support device of working machine |
DE112016000037B4 (en) * | 2016-03-28 | 2020-04-02 | Komatsu Ltd. | Evaluation device and evaluation method |
JP6002873B1 (en) * | 2016-03-28 | 2016-10-05 | 株式会社小松製作所 | Evaluation apparatus and evaluation method |
CN106414860A (en) * | 2016-03-28 | 2017-02-15 | 株式会社小松制作所 | Assessment device and assessment method |
KR20170113001A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-12 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | Assesment device and assessment method |
US10147339B2 (en) | 2016-03-28 | 2018-12-04 | Komatsu Ltd. | Evaluation apparatus and evaluation method |
WO2016137017A1 (en) * | 2016-03-28 | 2016-09-01 | 株式会社小松製作所 | Assesment device and assessment method |
AU2016224354B2 (en) * | 2016-03-28 | 2019-02-14 | Komatsu Ltd. | Evaluation apparatus and evaluation method |
KR20180136959A (en) * | 2016-04-21 | 2018-12-26 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | Shovel's display |
EP3447198A4 (en) * | 2016-04-21 | 2019-04-03 | Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Display device for shovel |
US11525244B2 (en) | 2016-04-21 | 2022-12-13 | Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Display device for shovel |
KR102333772B1 (en) * | 2016-04-21 | 2021-11-30 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | shovel display device |
WO2019059383A1 (en) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | 日立建機株式会社 | Hydraulic shovel |
US11454005B2 (en) | 2017-09-21 | 2022-09-27 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulic excavator |
JP2019056246A (en) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 日立建機株式会社 | Load measurement system of work machine |
WO2020003618A1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 株式会社小松製作所 | Work machine and system including work machine |
US11913196B2 (en) | 2018-06-29 | 2024-02-27 | Komatsu Ltd. | Work machine and system including work machine |
JP2020158087A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社小松製作所 | Work machine and control method for work machine |
WO2020195726A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 株式会社小松製作所 | Work machine and method for controlling work machine |
US11629481B2 (en) | 2019-03-28 | 2023-04-18 | Komatsu Ltd. | Work machine and method for controlling work machine |
JP7357455B2 (en) | 2019-03-28 | 2023-10-06 | 株式会社小松製作所 | Work machine and control method for work machine |
WO2021131228A1 (en) | 2019-12-24 | 2021-07-01 | コベルコ建機株式会社 | Work assisting server, work assisting method, and work assisting system |
JP2021103193A (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-15 | コベルコ建機株式会社 | Work support server and work support system |
WO2021182286A1 (en) | 2020-03-11 | 2021-09-16 | 株式会社小松製作所 | Operation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015040422A (en) | Display device of construction machine | |
JP6242919B2 (en) | Work vehicle | |
JP5092070B1 (en) | Wheel loader and wheel loader control method | |
US9441346B2 (en) | Work vehicle and method of controlling work vehicle | |
JP6419721B2 (en) | Work vehicle | |
US9441348B1 (en) | Hydraulic system with operator skill level compensation | |
CN111622293B (en) | Control method and system of wheel loader | |
WO2018151310A1 (en) | Work vehicle and work vehicle control method | |
WO2007066469A1 (en) | Work machine transmission control | |
CN105473838B (en) | The prime mover control device of working truck | |
WO2015064747A1 (en) | Wheel loader and wheel loader control method | |
JP2011063945A (en) | Industrial vehicle | |
JP6552916B2 (en) | Wheel loader | |
US9805618B2 (en) | Real time evaluation and coaching system | |
CN111133154B (en) | Wheel loader | |
JP5009827B2 (en) | Work machine | |
JP6022694B2 (en) | Wheel system work vehicle status information display device, wheel system work vehicle maintenance inspection screen display method, and wheel system work vehicle maintenance inspection screen display program | |
JP6087382B2 (en) | Wheel loader and wheel loader control method | |
JP6200801B2 (en) | Work machine | |
JP2014083855A (en) | Running control system of work vehicle | |
AU2020217562A1 (en) | System for generating map with instructional tips | |
JP2019173792A (en) | Work vehicle | |
EP3913149B1 (en) | Apparatus and method for providing drive guide information of construction equipment | |
KR20180135638A (en) | Rim-pull Control System for Construction Equipment and Method of Controlling Rim-pull using the Same | |
WO2022244633A1 (en) | Display device |