JPS6189525A - サスペンシヨンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置 - Google Patents
サスペンシヨンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置Info
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- JPS6189525A JPS6189525A JP21174484A JP21174484A JPS6189525A JP S6189525 A JPS6189525 A JP S6189525A JP 21174484 A JP21174484 A JP 21174484A JP 21174484 A JP21174484 A JP 21174484A JP S6189525 A JPS6189525 A JP S6189525A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、ダンプトラック・バケットローダその他の
サスペンションシリンダを備えた車輌における積荷等の
積載重量を、サスペンシリンシリンダの体積変化を基に
自動秤量する車載型の計測装置に関する。
サスペンションシリンダを備えた車輌における積荷等の
積載重量を、サスペンシリンシリンダの体積変化を基に
自動秤量する車載型の計測装置に関する。
ダンプトラック・バケットローダ等のサスペンションシ
リンダを備えた車輌において、荷役積載部等に積込まれ
た積荷の積載重量を正確に把握することは運搬管理等の
点で極めて重要なファクタである。 ダンプトランク等の積載重量を計測する場合、従来知ら
れた方法としては定設置型の負荷計を使用し、その上に
トラック全体を載せて該トランクごとの総重量を計測し
、その計測値からトラック自体の重量を減算して実際の
積載重量値を算出している。 このように積載Ｍ量測定装置が車輌に搭載されず一定の
場所に設置しである場合には、積載重量測定のために所
定の場所まで車輌自体を移動させる必要があり稼動中の
運搬路の変更等に対応することができないので、運膿能
率が低下するという欠点を有している。 ここで本発明者らは先に特開昭５８−６４２２号におい
て、予め設定されたシリンダの特定伸長位置で、荷役積
載部を支持するシリンダにかかる油圧を検出することに
より車輌の稼動中に実積載量を正確に自動秤量できる装
置を開示した。 これにより、車輌に積載重量測定装置を搭載することが
でき、この分野において優れた実績を収めることができ
た。 本発明者らは、更に他のコンポーネントにおける物理的
変化から重量値を算出する装置について鋭意研究を続行
した結果、荷役積載部や車体を車軸上に懸架するサスペ
ンションシリンダでは、櫃荷荷重のサスペンションシリ
ンダに加える圧力が積荷重量と正確に比例することから
、サスペンションシリンダにかかる圧力と一定の関係に
あるサスペンションシリンダの体積変化を求めれば、実
積載量を自動秤量できることを知りこの発明を完成する
に至った。
リンダを備えた車輌において、荷役積載部等に積込まれ
た積荷の積載重量を正確に把握することは運搬管理等の
点で極めて重要なファクタである。 ダンプトランク等の積載重量を計測する場合、従来知ら
れた方法としては定設置型の負荷計を使用し、その上に
トラック全体を載せて該トランクごとの総重量を計測し
、その計測値からトラック自体の重量を減算して実際の
積載重量値を算出している。 このように積載Ｍ量測定装置が車輌に搭載されず一定の
場所に設置しである場合には、積載重量測定のために所
定の場所まで車輌自体を移動させる必要があり稼動中の
運搬路の変更等に対応することができないので、運膿能
率が低下するという欠点を有している。 ここで本発明者らは先に特開昭５８−６４２２号におい
て、予め設定されたシリンダの特定伸長位置で、荷役積
載部を支持するシリンダにかかる油圧を検出することに
より車輌の稼動中に実積載量を正確に自動秤量できる装
置を開示した。 これにより、車輌に積載重量測定装置を搭載することが
でき、この分野において優れた実績を収めることができ
た。 本発明者らは、更に他のコンポーネントにおける物理的
変化から重量値を算出する装置について鋭意研究を続行
した結果、荷役積載部や車体を車軸上に懸架するサスペ
ンションシリンダでは、櫃荷荷重のサスペンションシリ
ンダに加える圧力が積荷重量と正確に比例することから
、サスペンションシリンダにかかる圧力と一定の関係に
あるサスペンションシリンダの体積変化を求めれば、実
積載量を自動秤量できることを知りこの発明を完成する
に至った。
この発明は、車輌の積載重量による負荷をサスペンショ
ンシリンダの体積変化量として検出し、これを重量に換
算処理することにより積載重量を計測するもので、車輌
に搭載しうる信頼性の高い積載重量計測装置を提供する
ことを主たる課題とする。
ンシリンダの体積変化量として検出し、これを重量に換
算処理することにより積載重量を計測するもので、車輌
に搭載しうる信頼性の高い積載重量計測装置を提供する
ことを主たる課題とする。
この発明は上記課題を達成するため、第１図の機能ブロ
ック図に示す如く、サスペンションシリンダを備えた車
輌の積載重量計測装置にして、（ａ）、車輌に積載され
た積荷等による負荷を、車体を車軸上にＩＥ架するサス
ペンションシリンダの縮み量として検出する伸縮量検出
手段Ｓ１を設ける。 （ｂ）、伸縮量検出手段Ｓ１から検出された縮み計を基
に当該サスペンションシリンダが上記負荷により減少し
た体積値を演算処理する減少体積演算手段１０を設ける
。 ゛ （Ｃ）、減少体積演算手段１０により得られた減少体積
値を基に、無負荷時における当該サスペンションシリン
ダの体積値との変化率を演算処理する体積変化率演算手
段２０を設ける。 （ｄ）０体積変化率演算手段２０から求められた体積変
化率を基に正味積載重量を演算処理する積載重量演算手
段３０を設ける。 という手段を講じた。 ここで、伸縮量検出手段Ｓ１が車体及びその荷役Ｖｉ載
部に積込まれた積荷の負荷を縮み量として測定する場合
には、積載重量演算処理手段１０は前記測定された縮み
量から空荷状態の車体重量を減算処理して正味積載重量
を算出する。 尚、この発明で「サスペンションシリンダの縮み量」と
は、サスペンションシリンダが短縮した長さ又はこれに
対応する物理的変化を総称するものとする。 また、サスペンションシリンダは流体を密封したシリン
ダ構成のサスペンションで、内蔵された流体の流体圧に
より緩衝作用を有するものを謂う。 次に、この発明は測定条件の判定を自動化すべく、前記
（ａ）〜（ｄ＋の構成に加えて、第２図の機能ブロック
図に示す如く、 （ｅ）、車輌が停止又は静止しているか否かを検出する
停止状態検出手段Ｓ２を設ける、 （ｆ）、そして、車輌が停止又は静止状態にある場合に
前記伸縮量検出手段Ｓ１から検出された縮み量データが
減少体積演算手段１０へ入力され演算を開始する、 という手段を講じた。
ック図に示す如く、サスペンションシリンダを備えた車
輌の積載重量計測装置にして、（ａ）、車輌に積載され
た積荷等による負荷を、車体を車軸上にＩＥ架するサス
ペンションシリンダの縮み量として検出する伸縮量検出
手段Ｓ１を設ける。 （ｂ）、伸縮量検出手段Ｓ１から検出された縮み計を基
に当該サスペンションシリンダが上記負荷により減少し
た体積値を演算処理する減少体積演算手段１０を設ける
。 ゛ （Ｃ）、減少体積演算手段１０により得られた減少体積
値を基に、無負荷時における当該サスペンションシリン
ダの体積値との変化率を演算処理する体積変化率演算手
段２０を設ける。 （ｄ）０体積変化率演算手段２０から求められた体積変
化率を基に正味積載重量を演算処理する積載重量演算手
段３０を設ける。 という手段を講じた。 ここで、伸縮量検出手段Ｓ１が車体及びその荷役Ｖｉ載
部に積込まれた積荷の負荷を縮み量として測定する場合
には、積載重量演算処理手段１０は前記測定された縮み
量から空荷状態の車体重量を減算処理して正味積載重量
を算出する。 尚、この発明で「サスペンションシリンダの縮み量」と
は、サスペンションシリンダが短縮した長さ又はこれに
対応する物理的変化を総称するものとする。 また、サスペンションシリンダは流体を密封したシリン
ダ構成のサスペンションで、内蔵された流体の流体圧に
より緩衝作用を有するものを謂う。 次に、この発明は測定条件の判定を自動化すべく、前記
（ａ）〜（ｄ＋の構成に加えて、第２図の機能ブロック
図に示す如く、 （ｅ）、車輌が停止又は静止しているか否かを検出する
停止状態検出手段Ｓ２を設ける、 （ｆ）、そして、車輌が停止又は静止状態にある場合に
前記伸縮量検出手段Ｓ１から検出された縮み量データが
減少体積演算手段１０へ入力され演算を開始する、 という手段を講じた。
車輌に積込まれた荷重は伸縮量検出手段Ｓ１により縮み
量として検出され、この縮み量を基に、減少体積演算手
段１０により減少した分のサスペンションシリンダの体
積が求められる。 この減少体積値を体積変化率演算手段２０に入力して、
無負荷時のサスペンションシリンダの体積との変化率を
求め、この体積変化率を積載重量演算手段３０に入力し
て重量値に換算処理することにより正味積載重量値が算
出される。 また、前記減少体積演算手段１０への縮み量データの人
力を停止状態検出手段Ｓ２によって車輌の停止又は静止
を自動的に確認してから行うので、車体の揺動による影
Ｗを受けることがない。
量として検出され、この縮み量を基に、減少体積演算手
段１０により減少した分のサスペンションシリンダの体
積が求められる。 この減少体積値を体積変化率演算手段２０に入力して、
無負荷時のサスペンションシリンダの体積との変化率を
求め、この体積変化率を積載重量演算手段３０に入力し
て重量値に換算処理することにより正味積載重量値が算
出される。 また、前記減少体積演算手段１０への縮み量データの人
力を停止状態検出手段Ｓ２によって車輌の停止又は静止
を自動的に確認してから行うので、車体の揺動による影
Ｗを受けることがない。
以下に、この発明をダンプトラックに通用した場合の実
施例を第３図以降の図面に基づいて説明する。 この発明の積載重量計測装置は、サスペンションシリン
ダの伸縮量を検出する伸縮量検出手段Ｓ１と、サスペン
ションシリンダの断面積データ及びサスペンションシリ
ンダの無負荷時の体積データを呼び出し可能に記憶し、
前記縮み計を基に演算処理して積載重量値を計測するマ
イクロコンピュータＣとからなっている。 即ち、伸縮量検出手段Ｓ１は、ヘノセルを含む車体をサ
スペンションシリンダ２ （２Ａ〜２Ｄ）によって前輪
及び後輪の車軸に懸架している際の、第１“ｉ荷重曾の
負荷をサスペンションシリンダの縮み量として検出する
センサである。 本実施例の場合、この伸縮量検出手段Ｓ１は、前輪及び
後輪に設けられた４つの全てのサスペンションシリンダ
２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃ，２Ｄに取付けられており、それ
ぞれのサスペンションシリンダの縮み量（ε）を各別に
検出する溝底となっている。 そして、この伸縮量検出手段Ｓ１は、各サスペンション
シリンダ２Ａ〜２Ｄに設けられた近接スイッチから構成
されている。 この近接スイッチは、第４図（ａ）で示す如く、」−下
に伸縮摺動するサスペンションシリンダの外管２１と内
管２２に取付けられており、図示例ではセンサ本体（ソ
レノイド）３０が上方の外管下縁部に、磁性体く永久磁
石）３１が下方の内管取付台部に固着している。 そして、積荷状態で加重された車体によりサスペンショ
ンシリンダ２Ａ〜２Ｄが短縮すると、センサ本体３０と
磁性体３１との距離が接近し、それに比例してセンサ本
体３０側で発生する電流が大きくなる。 この電流値を検出し、その増大分がサスペンションシリ
ンダの縮み量に相当する。 また、第４図（ｂｌには伸縮■検出手段Ｓ１として変位
変換器を用いた異なる実施例を示す。 この伸縮量検出手段Ｓ１は、センサ本体３２にバネ材等
の弾発部材によって伸縮可能に取付けられた測定用枠材
３３の進退動によってサスペンションシリンダの伸縮変
位を測定し、その測定信号を出力するセンサであって、
図示例ではセンサ本体３２はサスペンションシリンダの
外管２１に固定され、該センサ本体３２から垂下する測
定用枠材３３はサスペンションシリンダ２Ａ〜２Ｄの内
管２２側取付台部に先端が衝合してサスペンションシリ
ンダ２八〜２の伸縮動に対応して伸縮するよう取付けら
れている。 このように、この発明の伸縮量検出手段Ｓ１は、サスペ
ンションシリンダの縮み量を直接長さとして検出するも
のでも、或いは接近により変化する発生電流の大きさと
して検出するものでも、更にまた赤外線センサの如く発
信信号の反射時間をＩ１１定し、反射時間から距離（縮
み量）を検出するものでもよく、その他適宜手段を用い
て、サスペンションシリンダ２ （２Ａ〜２Ｄ）の縮み
量に対応する物理的変化を測定するものであればよい。 また、この伸縮量検出手段Ｓ１は、本実施例の如く、直
接サスペンションシリンダに取りつけるものであると、
或いはサスペンションシリンダ以外の車体適宜個所に取
付けられてそこからサスペンションシリンダの縮み量を
検出するものであってもよい。 また、測定対象となるサスペンションシリンダ２も、前
輪の車軸及び後輪の車軸に取付けられているものの１つ
又は複数にあればよいが、全てのサスペンションシリン
ダの縮み量を測定する方が重量計測の精度が高まり好ま
しい。 このように取付けられた伸縮量検出手段Ｓ１は重心補正
回路７に接続してもよく、この重心補正回路７によって
、伸縮量検出手段Ｓ１より出力された検出信号は重心位
置にサスペンションシリンダが設けられていると仮定し
た場合に生じる縮み量に補正されて測定される。 尚、この重心補正回路７はマイクロコンピュータＣの演
算処理部で処理してもよい。 この測定された全体の縮み量データは積載重量を演算す
るマイクロコンピュータＣに入力される。 このマイクロコンピュータはＩ１０ボート、ＲＡ Ｍ、
ＲＯＭ、 ＣＰ Ｕとからなる通當構成であり、
入力された検出信号から各サスペンションシリンダ２Ａ
〜２Ｄの縮み量をそれぞれ測定し、その各縮み量データ
を基に当該サスペンションシリンダの減少体積を求め、
その減少体積からサスペンションシリンダの体積の変化
率を求め、この体積の変化率を基に積載重量を計測する
ものである。 即ち、各伸縮量検出手段Ｓｌから検出された測定信号が
Ｉ１０ポートを介して入力されると、ＲＯＭに予め記憶
されている該測定信号換算プログラムによって上記測定
信号が縮み量に換算され、次ぎに、この縮み量を基に、
ＲＯＭに記憶されている各サスペンションシリンダ２Ａ
〜２Ｄの内径の断面積データファイルから対応する各サ
スペンションシリンダの断面積データが呼び出され、当
該サスペンションシリンダの縮み量データに積算される
。 これにより長さとして把握された縮み量がサスペンショ
ンシリンダの減少した体積値として求められる。 次ぎに、前記算出された減少体積値に対応して、ＲＯＭ
に予め記憶されている各サスペンションシリンダ２Ａ〜
２Ｄの無負荷時の体積値データファイルから対応するサ
スペンションシリンダの体積・値データが呼び出される
。 この無負荷時の体積値データと前記減少体積値データと
から各サスペンションシリンダにおける体積変化率が算
出される。 即ち、体積変化率ｙは以下の式で求めることができる。 サスペンションシリンダの体積の変化率とＭ、載重量と
の関係について第５図の原理図を基に説明すると、検出
されたサスペンションシリンダの縮み量を基に算出され
た体積変化率ｙと積載重量Ｘとの関係は一次関数として
表わすことができる。 即ち、ｙ−γＩ Ｘ＋７２・・・・・２−１式ここでγ
２はベッセルが空荷の場合（空荷重量）により生ずる変
化率、ｒｌは縮み係数であり予め実測により測定される
。 本来、積載重量は、サスペンシコンシリンダに係る圧力
に正確に比例するものである。 そこで、゛サスペンションシリンダに加わる圧力を測定
すればよいが、実際は測定に危険を伴い不可能である。 このサスペンションシリンダに加わる圧力変化（Ｐ）ば
サスペンションシリンダの体積変化（Ｖ）と一定の関係
にある［ＰＶ−Ｃｏ Ｃｏ＝一定値］ので、サスペ
ンションシリンダの体積の変化率も積載重量と正確に比
例する。 上記１−１式より積載重量Ｘは、 ｘ−（ｙ ｙ２）／ｒｘ・・・・・２−２式により算
出される。 “ なお、Ｔ２は、本実施例の場合、空荷時零点設定（ｒ２
＝ｏ）するので減算処理をする必要がない。 即ち、サスペンションシリンダには常に空荷重量［−空
荷状態の車輌総重量−足廻り重量（車輪、タイヤ重量等
）］による負荷がかかっている（所定量縮んでいる）状
態となっているので、この状態を基準としてサスペンシ
ョンシリンダの初期ストロークＬおよび縮み量εを求め
ればγ２−０となる。 尚、上記初期ストロークにサスペンシコンシリンダの内
径の断面積を積算するこ゛とにより無負荷時のサスペン
ションシリンダの体積を求める。 これにより得られる重量値は車輌が完全に静止している
場合を前提とするものであるが、ダンプトラックの場合
、走行を停止してからも暫くは連続する上下動が生じて
おり、第６図で示す如く、縮み量もこれに対応して波形
に測定される。 そこで単位時間毎に検出される検出信号をΔＬ時時間フ
ンブリング複数点αの変動する縮み量データβを取込み
、これを補間処理回路（図示せず）によって補間処理す
ることにより正確な数値を測定することができる。 即ち、α点の縮み量データβを補間した後の縮み母ｙは
、 ｙ−Σβ／α・・・・・・・・・・・３ １式で算出で
き、従って積載重量Ｘは、 Ｘ−（（Σβ／α） −Ｔ２） ／Ｔｓ ・・３−２式
で算出することができる。 このような積載重量の計測開始条件は ■、車輌が静止または停止していることであり、■、ベ
ッセルが完全にメインフレームにより支持されているこ
とが好ましい。 この測定条件はオペレータが判断して計測開始のスイン
チをＯＮしてもよいが、上記条件をセンサを用いて自動
的に判定させてもよい。 前記■の条件を判定する停止状態検出手段ｓ３としては
、例えば速度センサにより車速−０のときＯＮ信号を出
力するもの或いは重輪に揺動かない場合にＯＮＮ信金発
するセンサその他がある。 次に、前記■の条件を判定するベッセル状態検出手段Ｓ
３として、例えばベッセルとメインフレームとが当接し
た場合にＯＮ信号を手段する接ｉＱｉ！スイッチやホイ
ストシリンダに設けてシリンダの伸縮を検出する近接ス
イッチその他がある。 そして判定方法としては、（イ）ヘノセルがメインフレ
ーム上に支持された時点で積載重量演算を開始する方法
と、（ロ）ヘノセルがメインフレームからダンプ位置に
移った時に所定時間遡って（ヘノセルかダンプする前は
メインフレームに支持されていたと推定して）過去の検
出信号を基にａ ｆｉ！重量演算を開始する方法がある
。 これらセンナの種類・構成については本発明において特
に限定されるものではなく要するに上記■、■の条件を
各別に或いは同時に測定することができるものであれば
よい。 そして、前記ベッセル状態検出手段ｓ３および停止状態
検出手段Ｓ２はそれぞれ前記マイクロコンピュータＣに
接続されており、この検出信号は入力ポートからアンド
回路を通り演算処理部へ入力され、演算処理が開始され
る。 次に、上記のように構成した積載重量計Ｊ、す装置の作
用を見る。 ダンプトラックのメインスイッチ又は積載重量計測用ス
イッチの投入により、マイクロコンピュータ中のＲＯＭ
に記憶された第７図のフローチャートに示す秤量プログ
ラムの手順に従い計測か開始される。 まず、ステップ■でクロック信号による中位時間毎に伸
縮量検出手段Ｓ１により検出信号が検出される。 次に、停止状態検出手段Ｓ２でダンプトラック
′が停止していることがステ・ノブ■で判定され更にベ
ッセル状態検出手段Ｓ３でベッセルがメインフレーム上
に載置されていることがステップ■で判定されると伸縮
量検出手段＄１の測定信号が抽出される。 即ち、ステップ■でΔを時間の検出信号データが（α点
）取込まれ、ステップ■で予め設定されている前記３−
１式を呼び出して補間処理を行い、ステップ■で前記測
定信号を縮み量（ε１〜ε４〉に換算してから前記１式
に基づいて体積変化率が算出され、更に前記３−２式で
重量値を演算処理して正味積載重量を算出する。 このようにして算出された正味積載重量は、出力ポート
からＬＥＤ等の車載された外部表示手段１２に出力され
る。 或いはエンジン回転数データや走行スピードデータと共
にディジタル式タコメータ等の稼動データ記録装置１１
に入力されて、ＩＣカード等の記憶体に記録されデータ
の記録乃至管理が行われる。 そして、ステップ■で車輌の停止が一次的停止か否か判
定し、−次的停止であればステップ■へ戻り、作業終了
であればプログラムを終了させる。 また、測定開始をマニュアルで判定する場合はステップ
■からステップ■に飛び前記１−２式により体積変化率
を正味積載重量に換算する。 なお、この発明の積載重量計測装置は、荷役積載部を有
する建設機械に限らず、通常のバスやトラックその他の
車輌に用いることができる。 【発明の効果］ 以上述べた如く、この発明はサスペンションシリンダの
体積の変化を基に実積載量を演算処理するものであるか
ら正確な積載重量を計δｊｌｌすることができる。 また、サスペンションシリンダに伸縮量検出手段を設け
、マイクロコンピュータ等の演算手段と接続するだけの
構成であるので簡単に車載することができる。 更に、伸縮量検出手段はサスペンションシリンダの外側
に取付けることができるので、場所をとらず、又既存の
車輌に枠材を用いる等してＢ車に取付は可能であるため
、車輌農作時に特別仕様を施す必要がなく好適である。
施例を第３図以降の図面に基づいて説明する。 この発明の積載重量計測装置は、サスペンションシリン
ダの伸縮量を検出する伸縮量検出手段Ｓ１と、サスペン
ションシリンダの断面積データ及びサスペンションシリ
ンダの無負荷時の体積データを呼び出し可能に記憶し、
前記縮み計を基に演算処理して積載重量値を計測するマ
イクロコンピュータＣとからなっている。 即ち、伸縮量検出手段Ｓ１は、ヘノセルを含む車体をサ
スペンションシリンダ２ （２Ａ〜２Ｄ）によって前輪
及び後輪の車軸に懸架している際の、第１“ｉ荷重曾の
負荷をサスペンションシリンダの縮み量として検出する
センサである。 本実施例の場合、この伸縮量検出手段Ｓ１は、前輪及び
後輪に設けられた４つの全てのサスペンションシリンダ
２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃ，２Ｄに取付けられており、それ
ぞれのサスペンションシリンダの縮み量（ε）を各別に
検出する溝底となっている。 そして、この伸縮量検出手段Ｓ１は、各サスペンション
シリンダ２Ａ〜２Ｄに設けられた近接スイッチから構成
されている。 この近接スイッチは、第４図（ａ）で示す如く、」−下
に伸縮摺動するサスペンションシリンダの外管２１と内
管２２に取付けられており、図示例ではセンサ本体（ソ
レノイド）３０が上方の外管下縁部に、磁性体く永久磁
石）３１が下方の内管取付台部に固着している。 そして、積荷状態で加重された車体によりサスペンショ
ンシリンダ２Ａ〜２Ｄが短縮すると、センサ本体３０と
磁性体３１との距離が接近し、それに比例してセンサ本
体３０側で発生する電流が大きくなる。 この電流値を検出し、その増大分がサスペンションシリ
ンダの縮み量に相当する。 また、第４図（ｂｌには伸縮■検出手段Ｓ１として変位
変換器を用いた異なる実施例を示す。 この伸縮量検出手段Ｓ１は、センサ本体３２にバネ材等
の弾発部材によって伸縮可能に取付けられた測定用枠材
３３の進退動によってサスペンションシリンダの伸縮変
位を測定し、その測定信号を出力するセンサであって、
図示例ではセンサ本体３２はサスペンションシリンダの
外管２１に固定され、該センサ本体３２から垂下する測
定用枠材３３はサスペンションシリンダ２Ａ〜２Ｄの内
管２２側取付台部に先端が衝合してサスペンションシリ
ンダ２八〜２の伸縮動に対応して伸縮するよう取付けら
れている。 このように、この発明の伸縮量検出手段Ｓ１は、サスペ
ンションシリンダの縮み量を直接長さとして検出するも
のでも、或いは接近により変化する発生電流の大きさと
して検出するものでも、更にまた赤外線センサの如く発
信信号の反射時間をＩ１１定し、反射時間から距離（縮
み量）を検出するものでもよく、その他適宜手段を用い
て、サスペンションシリンダ２ （２Ａ〜２Ｄ）の縮み
量に対応する物理的変化を測定するものであればよい。 また、この伸縮量検出手段Ｓ１は、本実施例の如く、直
接サスペンションシリンダに取りつけるものであると、
或いはサスペンションシリンダ以外の車体適宜個所に取
付けられてそこからサスペンションシリンダの縮み量を
検出するものであってもよい。 また、測定対象となるサスペンションシリンダ２も、前
輪の車軸及び後輪の車軸に取付けられているものの１つ
又は複数にあればよいが、全てのサスペンションシリン
ダの縮み量を測定する方が重量計測の精度が高まり好ま
しい。 このように取付けられた伸縮量検出手段Ｓ１は重心補正
回路７に接続してもよく、この重心補正回路７によって
、伸縮量検出手段Ｓ１より出力された検出信号は重心位
置にサスペンションシリンダが設けられていると仮定し
た場合に生じる縮み量に補正されて測定される。 尚、この重心補正回路７はマイクロコンピュータＣの演
算処理部で処理してもよい。 この測定された全体の縮み量データは積載重量を演算す
るマイクロコンピュータＣに入力される。 このマイクロコンピュータはＩ１０ボート、ＲＡ Ｍ、
ＲＯＭ、 ＣＰ Ｕとからなる通當構成であり、
入力された検出信号から各サスペンションシリンダ２Ａ
〜２Ｄの縮み量をそれぞれ測定し、その各縮み量データ
を基に当該サスペンションシリンダの減少体積を求め、
その減少体積からサスペンションシリンダの体積の変化
率を求め、この体積の変化率を基に積載重量を計測する
ものである。 即ち、各伸縮量検出手段Ｓｌから検出された測定信号が
Ｉ１０ポートを介して入力されると、ＲＯＭに予め記憶
されている該測定信号換算プログラムによって上記測定
信号が縮み量に換算され、次ぎに、この縮み量を基に、
ＲＯＭに記憶されている各サスペンションシリンダ２Ａ
〜２Ｄの内径の断面積データファイルから対応する各サ
スペンションシリンダの断面積データが呼び出され、当
該サスペンションシリンダの縮み量データに積算される
。 これにより長さとして把握された縮み量がサスペンショ
ンシリンダの減少した体積値として求められる。 次ぎに、前記算出された減少体積値に対応して、ＲＯＭ
に予め記憶されている各サスペンションシリンダ２Ａ〜
２Ｄの無負荷時の体積値データファイルから対応するサ
スペンションシリンダの体積・値データが呼び出される
。 この無負荷時の体積値データと前記減少体積値データと
から各サスペンションシリンダにおける体積変化率が算
出される。 即ち、体積変化率ｙは以下の式で求めることができる。 サスペンションシリンダの体積の変化率とＭ、載重量と
の関係について第５図の原理図を基に説明すると、検出
されたサスペンションシリンダの縮み量を基に算出され
た体積変化率ｙと積載重量Ｘとの関係は一次関数として
表わすことができる。 即ち、ｙ−γＩ Ｘ＋７２・・・・・２−１式ここでγ
２はベッセルが空荷の場合（空荷重量）により生ずる変
化率、ｒｌは縮み係数であり予め実測により測定される
。 本来、積載重量は、サスペンシコンシリンダに係る圧力
に正確に比例するものである。 そこで、゛サスペンションシリンダに加わる圧力を測定
すればよいが、実際は測定に危険を伴い不可能である。 このサスペンションシリンダに加わる圧力変化（Ｐ）ば
サスペンションシリンダの体積変化（Ｖ）と一定の関係
にある［ＰＶ−Ｃｏ Ｃｏ＝一定値］ので、サスペ
ンションシリンダの体積の変化率も積載重量と正確に比
例する。 上記１−１式より積載重量Ｘは、 ｘ−（ｙ ｙ２）／ｒｘ・・・・・２−２式により算
出される。 “ なお、Ｔ２は、本実施例の場合、空荷時零点設定（ｒ２
＝ｏ）するので減算処理をする必要がない。 即ち、サスペンションシリンダには常に空荷重量［−空
荷状態の車輌総重量−足廻り重量（車輪、タイヤ重量等
）］による負荷がかかっている（所定量縮んでいる）状
態となっているので、この状態を基準としてサスペンシ
ョンシリンダの初期ストロークＬおよび縮み量εを求め
ればγ２−０となる。 尚、上記初期ストロークにサスペンシコンシリンダの内
径の断面積を積算するこ゛とにより無負荷時のサスペン
ションシリンダの体積を求める。 これにより得られる重量値は車輌が完全に静止している
場合を前提とするものであるが、ダンプトラックの場合
、走行を停止してからも暫くは連続する上下動が生じて
おり、第６図で示す如く、縮み量もこれに対応して波形
に測定される。 そこで単位時間毎に検出される検出信号をΔＬ時時間フ
ンブリング複数点αの変動する縮み量データβを取込み
、これを補間処理回路（図示せず）によって補間処理す
ることにより正確な数値を測定することができる。 即ち、α点の縮み量データβを補間した後の縮み母ｙは
、 ｙ−Σβ／α・・・・・・・・・・・３ １式で算出で
き、従って積載重量Ｘは、 Ｘ−（（Σβ／α） −Ｔ２） ／Ｔｓ ・・３−２式
で算出することができる。 このような積載重量の計測開始条件は ■、車輌が静止または停止していることであり、■、ベ
ッセルが完全にメインフレームにより支持されているこ
とが好ましい。 この測定条件はオペレータが判断して計測開始のスイン
チをＯＮしてもよいが、上記条件をセンサを用いて自動
的に判定させてもよい。 前記■の条件を判定する停止状態検出手段ｓ３としては
、例えば速度センサにより車速−０のときＯＮ信号を出
力するもの或いは重輪に揺動かない場合にＯＮＮ信金発
するセンサその他がある。 次に、前記■の条件を判定するベッセル状態検出手段Ｓ
３として、例えばベッセルとメインフレームとが当接し
た場合にＯＮ信号を手段する接ｉＱｉ！スイッチやホイ
ストシリンダに設けてシリンダの伸縮を検出する近接ス
イッチその他がある。 そして判定方法としては、（イ）ヘノセルがメインフレ
ーム上に支持された時点で積載重量演算を開始する方法
と、（ロ）ヘノセルがメインフレームからダンプ位置に
移った時に所定時間遡って（ヘノセルかダンプする前は
メインフレームに支持されていたと推定して）過去の検
出信号を基にａ ｆｉ！重量演算を開始する方法がある
。 これらセンナの種類・構成については本発明において特
に限定されるものではなく要するに上記■、■の条件を
各別に或いは同時に測定することができるものであれば
よい。 そして、前記ベッセル状態検出手段ｓ３および停止状態
検出手段Ｓ２はそれぞれ前記マイクロコンピュータＣに
接続されており、この検出信号は入力ポートからアンド
回路を通り演算処理部へ入力され、演算処理が開始され
る。 次に、上記のように構成した積載重量計Ｊ、す装置の作
用を見る。 ダンプトラックのメインスイッチ又は積載重量計測用ス
イッチの投入により、マイクロコンピュータ中のＲＯＭ
に記憶された第７図のフローチャートに示す秤量プログ
ラムの手順に従い計測か開始される。 まず、ステップ■でクロック信号による中位時間毎に伸
縮量検出手段Ｓ１により検出信号が検出される。 次に、停止状態検出手段Ｓ２でダンプトラック
′が停止していることがステ・ノブ■で判定され更にベ
ッセル状態検出手段Ｓ３でベッセルがメインフレーム上
に載置されていることがステップ■で判定されると伸縮
量検出手段＄１の測定信号が抽出される。 即ち、ステップ■でΔを時間の検出信号データが（α点
）取込まれ、ステップ■で予め設定されている前記３−
１式を呼び出して補間処理を行い、ステップ■で前記測
定信号を縮み量（ε１〜ε４〉に換算してから前記１式
に基づいて体積変化率が算出され、更に前記３−２式で
重量値を演算処理して正味積載重量を算出する。 このようにして算出された正味積載重量は、出力ポート
からＬＥＤ等の車載された外部表示手段１２に出力され
る。 或いはエンジン回転数データや走行スピードデータと共
にディジタル式タコメータ等の稼動データ記録装置１１
に入力されて、ＩＣカード等の記憶体に記録されデータ
の記録乃至管理が行われる。 そして、ステップ■で車輌の停止が一次的停止か否か判
定し、−次的停止であればステップ■へ戻り、作業終了
であればプログラムを終了させる。 また、測定開始をマニュアルで判定する場合はステップ
■からステップ■に飛び前記１−２式により体積変化率
を正味積載重量に換算する。 なお、この発明の積載重量計測装置は、荷役積載部を有
する建設機械に限らず、通常のバスやトラックその他の
車輌に用いることができる。 【発明の効果］ 以上述べた如く、この発明はサスペンションシリンダの
体積の変化を基に実積載量を演算処理するものであるか
ら正確な積載重量を計δｊｌｌすることができる。 また、サスペンションシリンダに伸縮量検出手段を設け
、マイクロコンピュータ等の演算手段と接続するだけの
構成であるので簡単に車載することができる。 更に、伸縮量検出手段はサスペンションシリンダの外側
に取付けることができるので、場所をとらず、又既存の
車輌に枠材を用いる等してＢ車に取付は可能であるため
、車輌農作時に特別仕様を施す必要がなく好適である。
第１図及び第２図はこの発明の積載重量装置の機能ブロ
ック図、第３図はこの発明の好適実施例に係わる同装置
のブロック図、第４図（ａｌはサスペンションシリンダ
に伸縮量検出手段を取付けた状態を示す要部正面図、同
（ｂ）は異なる実施例の伸縮量検出手段を設けた要部正
面図、第５図は縮み量と積載重量値の相関関係を示すグ
ラフ、第６図は検出された縮み量を示すグラフ、第７図
は積載重量演算プログラムのフローチャートである。 １・・・ダンプトランク ２Ａ〜２Ｄ・サスペンションシリンダ ３・・・ヘノセル Ｓｌ・・伸縮量検出手段 Ｓ２・・ヘノセル状態検出手段 Ｓ３・・停止状感検出手段 １０・・・積載重量演算手段 出願人 キャタピラ−三菱株式会社 ’ｔｔｚ −ヤ 体験外よ ダ〉フロ 晴間→シ 第７図
ック図、第３図はこの発明の好適実施例に係わる同装置
のブロック図、第４図（ａｌはサスペンションシリンダ
に伸縮量検出手段を取付けた状態を示す要部正面図、同
（ｂ）は異なる実施例の伸縮量検出手段を設けた要部正
面図、第５図は縮み量と積載重量値の相関関係を示すグ
ラフ、第６図は検出された縮み量を示すグラフ、第７図
は積載重量演算プログラムのフローチャートである。 １・・・ダンプトランク ２Ａ〜２Ｄ・サスペンションシリンダ ３・・・ヘノセル Ｓｌ・・伸縮量検出手段 Ｓ２・・ヘノセル状態検出手段 Ｓ３・・停止状感検出手段 １０・・・積載重量演算手段 出願人 キャタピラ−三菱株式会社 ’ｔｔｚ −ヤ 体験外よ ダ〉フロ 晴間→シ 第７図
Claims (6)
- （１）、サスペンションシリンダを備えた車輌の積載重
量計測装置にして、 車輌に積載された積荷等による負荷を、車体を車軸上に
懸架するサスペンションシリンダの縮み量として検出す
る伸縮量検出手段と、 該伸縮量検出手段から検出された縮み量を基に上記負荷
により当該サスペンションシリンダの減少した体積値を
演算処理する減少体積演算手段と、該減少体積演算手段
により得られた減少体積値を基に、無負荷時における当
該サスペンションシリンダの体積値との変化率を演算処
理する体積変化率演算手段と、 該体積変化率演算手段から求められた体積変化率を基に
正味積載重量を演算処理する積載重量演算手段とからな
るサスペンションシリンダを備えた車輌の積載重量計測
装置。 - （２）、伸縮量検出手段で測定された縮み量に対応する
サスペンションシリンダの断面積データ及び無負荷時の
体積データを、それぞれ減少体積演算手段乃至体積変化
率演算手段で呼び出し可能に記憶する記憶部を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサスペンシ
ョンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置。 - （３）、積載重量演算手段の呼出し可能な記憶部に空荷
状態でのサスペンションシリンダのストロークを基に求
められた無負荷時におけるサスペンションシリンダの体
積値をストアしてなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のサスペンションシリンダを備えた車輌の積
載重量計測装置。 - （４）、サスペンションシリンダを備えた車輌の積載重
量計測装置にして、 車輌に積載された積荷等による負荷を、車体を車軸上に
懸架するサスペンションシリンダの縮み量として検出す
る伸縮量検出手段と、 車輌が停止又は静止しているか否かを検出する停止状態
検出手段と、 該停止状態検出手段により車輌が停止または静止状態に
ある場合に、前記伸縮量検出手段から検出された縮み量
を基に当該サスペンションシリンダが上記負荷により減
少した体積値を演算処理する減少体積演算手段と、 該減少体積演算手段により得られた減少体積値を基に、
無負荷時における当該サスペンションシリンダの体積値
との変化率を演算処理する体積変化率演算手段と、 該体積変化率演算手段から求められた体積変化率を基に
正味積載重量を算出する積載重量演算手段とからなるサ
スペンションシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置
。 - （５）、伸縮量検出手段で測定された縮み量に対応する
サスペンションシリンダの断面積データ及び無負荷時の
体積データを、それぞれ減少体積演算手段乃至体積変化
率演算手段で呼び出し可能に記憶する記憶部を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のサスペンシ
ョンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置。 - （６）、積載重量演算手段の呼出し可能な記憶部に空荷
状態でのサスペンションシリンダのストロークを基に求
められた無負荷時におけるサスペンションシリンダの体
積値をストアしてなることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載のサスペンションシリンダを備えた車輌の積
載重量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21174484A JPS6189525A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | サスペンシヨンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21174484A JPS6189525A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | サスペンシヨンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6189525A true JPS6189525A (ja) | 1986-05-07 |
Family
ID=16610864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21174484A Pending JPS6189525A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | サスペンシヨンシリンダを備えた車輌の積載重量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6189525A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6363924A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-22 | Tokico Ltd | 積載重量計量装置を備えた自動車 |
| JPH0413932A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-17 | Komatsu Ltd | 車両の積載重量の計測装置 |
| JP6873370B1 (ja) * | 2020-06-23 | 2021-05-19 | 日立Astemo株式会社 | 制御装置、懸架システム、鞍乗型車両 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153854A (ja) * | 1974-11-05 | 1976-05-12 | Yoichi Yoshiike | Sekisaijuryokenchisochi o jusuru toratsukusonota unpansha |
| JPS51131021A (en) * | 1975-05-06 | 1976-11-15 | Nippon Denso Co Ltd | Overload prevention device |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP21174484A patent/JPS6189525A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153854A (ja) * | 1974-11-05 | 1976-05-12 | Yoichi Yoshiike | Sekisaijuryokenchisochi o jusuru toratsukusonota unpansha |
| JPS51131021A (en) * | 1975-05-06 | 1976-11-15 | Nippon Denso Co Ltd | Overload prevention device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6363924A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-22 | Tokico Ltd | 積載重量計量装置を備えた自動車 |
| JPH0413932A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-17 | Komatsu Ltd | 車両の積載重量の計測装置 |
| JP6873370B1 (ja) * | 2020-06-23 | 2021-05-19 | 日立Astemo株式会社 | 制御装置、懸架システム、鞍乗型車両 |
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