KR102581329B1 - 작업 기계, 시스템 및 작업 기계의 제어 방법 - Google Patents

작업 기계, 시스템 및 작업 기계의 제어 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

붐 실린더(4a)의 부하에 기초하여 버킷(3c) 내의 하중 계산값(CalcuPayload)이 연산된다. 붐 실린더(4a)를 동작시키는 조작 지령값과 붐 실린더(4a)의 신축의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량 X이 검지된다. 연산에 의해 얻어진 하중 계산값(CalcuPayload)을 단위 시간당의 변화량 X에 기초하여 보정함으로써 하중값(Wpayload)이 결정된다.

Description

작업 기계, 시스템 및 작업 기계의 제어 방법
본 개시는, 작업 기계(work machine), 시스템 및 작업 기계의 제어 방법에 관한 것이다.
버킷(bucket) 내의 하중(荷重; load)은, 작업 기계의 작업량을 아는 데 중요하다. 버킷 내의 하중값을 연산하는 기술은, 예를 들면, 일본 공개특허 제2010-89633호 공보(특허문헌 1), 국제 공개 제2018/087834호(특허문헌 2)에 개시되어 있다.
특허문헌 1에 있어서는, 하물의 현재 하중값이, 작업 기계의 자세와 붐 실린더에 작용하는 압력으로부터 연산에 의해 취득된다. 이 현재 하중값을 적산함으로써 적산 하중값이 연산된다. 이 적산 하중값이 목표 하중값에 달할 때, 그 상태가 오퍼레이터에게 통지된다.
특허문헌 2에 있어서는, 붐 실린더의 신축(伸縮)의 가속도에 기초하여 버킷 내의 하중값이 보정된다. 이로써, 붐, 암(arm), 버킷 등의 동작에 기초한 작업기의 관성에 의한 오차를 하중값으로부터 제거할 수 있어, 하중 계측 시의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
일본 공개특허 제2010-89633호 공보 국제 공개 제2018/087834호
유압 셔블 등의 작업 기계로 토사(土砂)를 굴삭하여 덤프 트럭에 적재(積入)하는 작업에서는, 적재량을 덤프 트럭의 최대 적재량 이하로 할 필요가 있다. 덤프 트럭에는, 복수 회의 굴삭, 탑재를 행하고 있고, 매회의 탑재 토량(土量)을 계측하여 합계한 적재량을 오퍼레이터에게 통지한다. 매회의 토량을 계측하기 위해서는 작업기의 붐, 암, 버킷의 각도와 붐 실린더의 유압(油壓)이 필요하다. 그러므로, 센서가 장착되어, 흙을 굴삭하여 버킷에 흙이 넣어진 후, 붐의 상승 동작 중에 버킷 내의 토량이 계측되어 있다.
상기 상승 동작 중인 붐 실린더압은 붐의 조작에 따라 변동되므로[맥동(脈動)되므로] 양호한 정밀도로 하중을 계측하는 것이 어렵다.
본 발명의 목적은, 하중 계측의 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 작업 기계, 시스템 및 작업 기계의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 작업 기계는, 붐과, 암과, 버킷과, 붐 실린더와, 컨트롤러를 구비하고 있다. 암은, 붐의 선단에 장착되어 있다. 버킷은, 암의 선단에 장착되어 있다. 붐 실린더는, 붐을 구동한다. 컨트롤러는, 붐 실린더의 부하에 기초하여 버킷 내의 하중 계산값(payload calculation value)을 연산하고, 붐 실린더를 동작시키는 조작 지령값(operation command value)과 붐 실린더의 신축의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량을 검출하고, 연산에 의해 얻어진 하중 계산값을 단위 시간당의 변화량에 기초하여 보정하여 하중값을 결정한다.
본 개시에 의하면, 하중 계측의 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 작업 기계, 시스템 및 작업 기계의 제어 방법을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 작업 기계의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 작업 기계의 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 컨트롤러 내의 기능 블록을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 작업 기계의 제어 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 붐의 PPC압, 붐의 PPC압의 변화량 및 하중 계산값(CalcuPayload)의 시간 변화를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
명세서 및 도면에 있어서, 동일한 구성 요소 또는 대응하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 반복하지 않는다. 또한, 도면에서는, 설명의 편의 상, 구성을 생략 또는 간략화하고 있는 경우도 있다.
본 개시는, 유압 셔블 이외에, 붐, 암 및 버킷을 구비하는 작업 기계이면 적용할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 「상」, 「하」, 「전」, 「후」, 「좌」, 「우」란, 운전실(2a) 내의 운전석(2b)에 착석(着座)한 오퍼레이터를 기준으로 한 방향이다.
<작업 기계의 구성>
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 작업 기계의 일례로서의 유압 셔블의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 유압 셔블(100)은, 주행체(1)와, 선회체(旋回體)(2)와, 작업기(3)를 주로 가지고 있다. 주행체(1)와 선회체(2)에 의해 작업 기계 본체가 구성되어 있다.
주행체(1)는 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트 장치(crawler belt apparatuses)(1a)를 구비하고 있다. 이 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트 장치(1a)의 각각은 크롤러 벨트를 구비하고 있다. 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트가 회전 구동됨으로써 유압 셔블(100)이 자주(自走)한다.
선회체(2)는 주행체(1)에 대하여 선회(旋回) 가능하게 설치되어 있다. 이 선회체(2)는, 운전실[캡(cab)](2a)과 운전석(2b)과 엔진룸(2c)과 카운터웨이트(counterweight)(2d)를 주로 가지고 있다. 운전실(2a)은, 선회체(2)의 예를 들면, 전방 좌측(차량 전방측)에 배치되어 있다. 운전실(2a)의 내부 공간에는, 오퍼레이터가 착석하기 위한 운전석(2b)이 배치되어 있다.
엔진룸(2c) 및 카운터웨이트(2d)의 각각은, 운전실(2a)에 대하여 선회체(2)의 후방측(차량 후방측)에 배치되어 있다. 엔진룸(2c)은, 엔진 유닛(엔진, 배기 처리 구조체 등)을 수납하고 있다. 엔진룸(2c)의 위쪽은 엔진 후드에 의해 덮혀져 있다. 카운터웨이트(2d)는, 엔진룸(2c)의 후방에 배치되어 있다.
작업기(3)는, 선회체(2)의 전방측으로서 운전실(2a)의 예를 들면, 우측에 의해 축지지되어 있다. 작업기(3)는, 예를 들면, 붐(3a), 암(3b), 버킷(3c), 붐 실린더(4a), 암 실린더(4b), 버킷 실린더(4c) 등을 가지고 있다. 붐(3a)의 기단부(基端部)는, 붐 풋 핀(boom foot pin)(5a)에 의해 선회체(2)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 또한, 암(3b)의 기단부는, 붐 선단 핀(5b)에 의해 붐(3a)의 선단부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 버킷(3c)은, 핀(5c)에 의해 암(3b)의 선단부에 회전 가능하게 연결되어 있다.
붐(3a)은, 붐 실린더(4a)에 의해 구동 가능하다. 이 구동에 의해, 붐(3a)은, 붐 풋 핀(5a)을 중심으로 선회체(2)에 대하여 상하 방향으로 회동(回動) 가능하다. 암(3b)은, 암 실린더(4b)에 의해 구동 가능하다. 이 구동에 의해, 암(3b)은, 붐 선단 핀(5b)을 중심으로 붐(3a)에 대하여 상하 방향으로 회동 가능하다. 버킷(3c)은, 버킷 실린더(4c)에 의해 구동 가능하다. 이 구동에 의해 버킷(3c)은, 핀(5c)을 중심으로 암(3b)에 대하여 상하 방향으로 회동 가능하다. 이와 같이, 작업기(3)는 구동 가능하다.
작업기(3)는, 버킷 링크(3d)를 구비하고 있다. 버킷 링크(3d)는, 제1 링크 부재(3da)와 제2 링크 부재(3db)를 구비하고 있다. 제1 링크 부재(3da)의 선단과 제2 링크 부재(3db)의 선단은, 버킷 실린더 탑 핀(3dC)을 통하여, 상대 회전 가능하게 연결되어 있다. 버킷 실린더 탑 핀(3dC)은, 버킷 실린더(4c)의 선단에 연결되어 있다. 따라서 제1 링크 부재(3da) 및 제2 링크 부재(3db)는, 버킷 실린더(4c)에 핀 연결되어 있다.
제1 링크 부재(3da)의 기단(基端; base end)는, 제1 링크 핀(3dd)에 의해 암(3b)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제2 링크 부재(3db)의 기단은, 제2 링크 핀(3de)에 의해 버킷(3c)의 루트 부분(root portion)의 브래킷(bracket)에 회전 가능하게 연결되어 있다.
붐 실린더(4a)의 헤드 측에는, 압력 센서(6a)가 장착되어 있다. 압력 센서(6a)는, 붐 실린더(4a)의 실린더 헤드 측 오일실(40A) 내의 작동유의 압력(헤드압)을 검출할 수 있다. 붐 실린더(4a)의 보텀 측에는, 압력 센서(6b)가 장착되어 있다. 압력 센서(6b)는, 붐 실린더(4a)의 실린더 보텀 측 오일실(40B) 내의 작동유의 압력(보텀압)을 검출할 수 있다.
붐 실린더(4a), 암 실린더(4b) 및 버킷 실린더(4c)의 각각에는, 스트로크 센서(검지부)(7a, 7b, 7c)가 장착되어 있다.
붐 실린더(4a)에서의 실린더(4aa)에 대한 실린더 로드(4ab)의 변위량으로부터 붐 각 θb을 산출할 수 있다. 또한, 암 실린더(4b)에서의 실린더 로드의 변위량으로부터 암 각 θa을 산출할 수 있다. 또한, 버킷 실린더(4c)에서의 실린더 로드의 변위량으로부터 버킷 각 θk을 산출할 수 있다.
또한, 붐 풋 핀(5a), 붐 선단 핀(5b) 및 핀(5c)의 각각의 주위에는, 포텐셔미터(potentiometer)(9a, 9b, 9c)가 장착되어 있어도 된다. 포텐셔미터(9a)의 측정값보다 붐 각 θb을 산출할 수 있다. 또한, 포텐셔미터(9b)의 측정값보다 암 각 θa을 산출할 수 있다. 또한, 포텐셔미터(9c)의 측정값보다 버킷 각 θk을 산출할 수 있다.
또한, 선회체(2), 붐(3a), 암(3b) 및 제1 링크 부재(3da)의 각각에는, IMU(Inertial Measurement Unit: 관성 계측 장치)(8a, 8b, 8c, 8d)가 장착되어 있다. IMU(8a)는, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 선회체(2)의 가속도와, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향 주위의 선회체(2)의 각속도(角速度)를 계측한다. IMU(8b, 8c, 8d)의 각각은, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 붐(3a), 암(3b), 버킷(3c)의 가속도와 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향 주위의 붐(3a), 암(3b), 버킷(3c)의 각속도를 계측한다.
선회체(2)에 장착된 IMU(8a)로 측정된 가속도와 붐(3a)에 장착된 IMU(8b)로 측정된 가속도와의 차분(差分)에 기초하여 붐 실린더(4a)의 신축의 가속도[붐 실린더(4a)의 신축 속도의 변화량]를 취득할 수 있다.
그리고, 본 실시형태에 있어서는 붐 각 θb, 암 각 θa, 버킷 각 θk이 포텐셔미터에 의해 측정되어 있지만, IMU로 산출되어도 된다.
<작업 기계의 시스템의 개략적인 구성>
다음에, 작업 기계의 시스템의 개략적인 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는, 도 1에 나타낸 작업 기계의 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 시스템은, 하중값을 결정하기 위한 시스템이다. 본 실시형태에 있어서의 시스템은, 도 1에 나타낸 작업 기계의 일례로서의 유압 셔블(100)과, 도 2에 나타낸 컨트롤러(10)를 포함하고 있다. 컨트롤러(10)는, 유압 셔블(100)에 탑재되어 있어도 되고, 유압 셔블(100)로부터 이격된 원격지에 설치되어 있어도 된다.
조작 장치(25)는, 운전실(2a) 내에 배치되어 있다. 조작 장치(25)는, 오퍼레이터에 의해 조작된다. 조작 장치(25)는, 작업기(3)를 구동시키는 오퍼레이터 조작을 받아들인다. 또한, 조작 장치(25)는, 선회체(2)를 선회시키는 오퍼레이터 조작을 받아들인다. 조작 장치(25)는, 오퍼레이터 조작에 따른 조작 신호를 출력한다. 본 예에 있어서는, 조작 장치(25)는, 예를 들면, 파일럿 유압 방식의 조작 장치이지만, 전기 방식의 조작 장치라도 된다.
엔진(31)의 구동력에 의해 유압 펌프(33)가 구동된다. 유압 펌프(33)로부터 토출된 작동유가, 조작 장치(25)에 공급된다. 조작 장치(25)에 공급된 작동유는, 오퍼레이터에 의한 조작 장치(25)의 조작에 대응하여, 방향 제어 밸브(34)를 통해 각종 유압 액추에이터(40)에 공급된다.
유압 액추에이터(40)에 대한 유압의 공급 및 배출이 제어됨으로써, 작업기(3)의 동작, 선회체(2)의 선회, 및 주행체(1)의 주행 동작이 제어된다. 상기 유압 액추에이터(40)는, 도 1에 나타낸 붐 실린더(4a), 암 실린더(4b), 버킷 실린더(4c), 도시하지 않은 선회 모터 등을 포함하고 있다.
엔진(31)은, 예를 들면, 디젤 엔진이다. 엔진(31)에 대한 연료의 분사량이 컨트롤러(10)에 의해 제어됨으로써, 엔진(31)의 출력이 제어된다.
유압 펌프(33)는, 엔진(31)에 연결되어 있다. 엔진(31)의 회전 구동력이 유압 펌프(33)에 전달되는 것에 의해, 유압 펌프(33)가 구동된다. 유압 펌프(33)는, 예를 들면, 경사판을 포함하고, 경사판의 경전각(傾轉角)이 변경됨으로써 토출(吐出) 용량을 변화시키는 가변(可變) 용량형의 유압 펌프이다. 유압 펌프(33)로부터 토출된 작동유는, 감압 밸브에 의해 일정한 압력에 감압되어, 방향 제어 밸브(34)에 공급된다.
방향 제어 밸브(34)는, 예를 들면, 로드형(rod-shaped)의 스풀(spool)을 움직여 작동유가 흐르는 방향을 전환하는 스풀 방식의 밸브이다. 스풀이 축 방향으로 이동함으로써, 유압 액추에이터(40)에 대한 작동유의 공급량이 조정된다. 방향 제어 밸브(34)에는, 스풀의 이동 거리(스풀 스트로크)를 검출하는 스풀 스트로크 센서가 설치된다.
그리고, 본 예에 있어서는, 유압 액추에이터(40)를 작동하기 위해, 그 유압 액추에이터(40)에 공급되는 오일은 작동유라고 한다. 또한, 방향 제어 밸브(34)를 작동하기 위해 그 방향 제어 밸브(34)에 공급되는 오일은 파일럿 오일이라고 한다. 또한, 파일럿 오일의 압력은 PPC압(파일럿 유압)이라고 한다.
유압 펌프(33)는, 작동유와 파일럿 오일과의 양쪽을 송출해도 된다. 예를 들면, 유압 펌프(33)로부터 송출된 작동유의 일부가 감압 밸브에 의해 감압되고, 그 감압된 작동유가 파일럿 오일로서 사용되어도 된다. 또한, 유압 펌프(33)는, 작동유를 송출하는 유압 펌프(메인 유압 펌프)와 파일럿 오일을 송출하는 유압 펌프(파일럿 유압 펌프)를 별개로 가져도 된다.
조작 장치(25)는, 제1 조작 레버(25R)와, 제2 조작 레버(25L)를 구비하고 있다. 제1 조작 레버(25R)는, 예를 들면, 운전석(2b)의 우측에 배치되어 있다. 제2 조작 레버(25L)는, 예를 들면, 운전석(2b)의 좌측에 배치되어 있다. 제1 조작 레버(25R) 및 제2 조작 레버(25L)에서는, 전후좌우의 동작이 2축의 동작에 대응한다.
제1 조작 레버(25R)에 의해, 예를 들면, 붐(3a) 및 버킷(3c)이 조작된다. 제1 조작 레버(25R)의 전후 방향의 조작은, 예를 들면, 붐(3a)의 조작에 대응하고, 전후 방향의 조작에 따라 붐(3a)이 상승하는 동작 및 하강하는 동작이 실행된다. 제1 조작 레버(25R)의 좌우 방향의 조작은, 예를 들면, 버킷(3c)의 조작에 대응하고, 좌우 방향의 조작에 따라 버킷(3c)의 상하 방향으로의 동작이 실행된다.
제2 조작 레버(25L)에 의해, 예를 들면, 암(3b) 및 선회체(2)가 조작된다. 제2 조작 레버(25L)의 전후 방향의 조작은, 예를 들면, 암(3b)의 조작에 대응하고, 전후 방향의 조작에 따라 암(3b)의 상하 방향으로의 동작이 실행된다. 제2 조작 레버(25L)의 좌우 방향의 조작은, 예를 들면, 선회체(2)의 선회에 대응하고, 좌우 방향의 조작에 따라 선회체(2)의 우측 선회 동작 및 좌측 선회 동작이 실행된다.
본 예에 있어서는, 붐(3a)이 상승하는 동작은 상승 동작, 하강하는 동작은 하강 동작이라고도 한다. 또한, 암(3b)의 상하 방향으로의 동작은, 각각 덤핑 동작, 굴삭 동작이라고도 한다. 버킷(3c)의 상하 방향으로의 동작은, 각각 덤핑 동작, 굴삭 동작이라고도 한다.
그리고, 제1 조작 레버(25R)의 좌우 방향의 조작이 붐(3a)의 조작에 대응하고, 전후 방향의 조작이 버킷(3c)의 조작에 대응해도 된다. 또한, 제2 조작 레버(25L)의 전후 방향이 선회체(2)의 조작에 대응하고, 좌우 방향의 조작이 암(3b)의 조작에 대응해도 된다.
유압 펌프(33)로부터 송출되어 감압 밸브에 의해 감압된 파일럿 오일이, 조작 장치(25)에 공급된다.
조작 장치(25)와 방향 제어 밸브(34)는, 파일럿 오일 통로(450)를 통해 접속되어 있다. 조작 장치(25)의 조작 내용에 기초하여, PPC압이 조정된다. 조작 장치(25)가 조작되면, 조작 장치(25)의 조작 내용에 대응한 PPC압이, 파일럿 오일 통로(450)를 통해 방향 제어 밸브(34)에 공급된다. 이로써, 방향 제어 밸브(34)가 조정되어, 붐 실린더(4a), 암 실린더(4b) 및 버킷 실린더(4c)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 유량(流量)이 조정되고, 붐(3a), 암(3b), 버킷(3c)의 상하 방향으로의 동작이 실행된다.
파일럿 오일 통로(450)에는, 압력 센서(36)가 배치되어 있다. 압력 센서(36)는, PPC압을 검출한다. 압력 센서(36)의 검출 결과는, 컨트롤러(10)에 출력된다. 조작 장치(25)의 조작에 의해 조정되고, 압력 센서(36)에 의해 검출되는 PPC압은, 본 실시형태에 있어서의 조작 지령값에 상당한다.
도 2에서는 간략화되어 도시되어 있지만, 제1 조작 레버(25R) 및 제2 조작 레버(25L)의 전후좌우 각 방향으로의 조작에 대응하는 복수의 파일럿 오일 통로(450)가, 조작 장치(25)와 방향 제어 밸브(34)를 접속하도록 설치되어 있다. 복수의 파일럿 오일 통로(450)의 각각에, 압력 센서(36)가 배치되어 있다.
예를 들면, 붐(3a)을 동작하는 경우, 붐(3a)을 상승 동작할 때 PPC압의 증가를 검출하는 압력 센서(36)와 붐(3a)을 하강 동작할 때 PPC압의 증가를 검출하는 압력 센서(36)는 상이하다. 또한, 예를 들면, 암(3b)을 덤핑 동작할 때 PPC압의 증가를 검출하는 압력 센서(36)와, 암(3b)을 굴삭 동작할 때 PPC압의 증가를 검출하는 압력 센서(36)는 상이하다. 또한, 예를 들면, 버킷(3c)을 동작하는 경우, 버킷(3c)을 덤핑 동작할 때 PPC압의 증가를 검출하는 압력 센서(36)와 버킷(3c)을 굴삭 동작할 때 PPC압의 증가를 검출하는 압력 센서(36)는 상이하다.
PPC압의 증가량은, 조작 레버(25L), (25R)의 각각을 중립 위치로부터 경도(傾倒)시키는 각도에 따라서 상이하다. 이와 같이 하여, 각각의 압력 센서(36)에 의한 PPC압의 검출 결과에 따라 조작 장치(25)의 조작 내용을 판단할 수 있다.
또한, 컨트롤러(10)에는, 스트로크 센서(7a)∼(7c), IMU(8a)∼(8d), 포텐셔미터(9a)∼(9c) 및 압력 센서(6a, 6b)의 검출 신호도 입력된다.
컨트롤러(10)는, 스트로크 센서(7a)∼(7c), IMU(8a)∼(8d), 포텐셔미터(9a)∼(9c) 및 압력 센서(6a), (6b), (36)의 각각과 유선으로 전기적으로 접속되어 있어도 되고, 또한 무선으로 통신 가능하게 되어 있어도 된다. 컨트롤러(10)는, 예를 들면, 컴퓨터, 서버, 휴대 단말기 등이며, CPU(Central Processing Unit)이라도 된다.
<컨트롤러(10) 내의 기능 블록>
다음에, 컨트롤러(10) 내의 기능 블록에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은, 도 2에 나타낸 컨트롤러 내의 기능 블록을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(10)는, 조작 지령값 취득부(11)와, 붐 실린더 신축 속도 취득부(12)와, 하중 계산값 연산부(13)와, 기억부(14)와, 변화량 취득부(15)와, 중량 산출부(weight calculator)(16)와, 중량 순위 부여부(17)와, 하중값 결정부(18)를 구비하고 있다.
조작 지령값 취득부(11)에는, 압력 센서(36)에 의해 검출된 PPC압의 신호가 입력된다. 조작 지령값 취득부(11)는, 압력 센서(36)에 의해 검출된 PPC압의 신호로부터, 예를 들면, 붐 실린더(4a)를 동작시키는 조작 지령값을 검출한다. 조작 지령값 취득부(11)에 의해 취득된 조작 지령값은, 기억부(14)에 출력되고, 기억부(14)에 기억된다.
붐 실린더 신축 속도 취득부(12)에는, IMU(8a)∼(8d)의 각각에 의해 검출된 가속도 등의 신호가 입력된다. 붐 실린더 신축 속도 취득부(12)는, 예를 들면, 선회체(2)에 장착된 IMU(8a)에 의해 검출된 가속도와 붐(3a)에 장착된 IMU(8b)에 의해 검출된 가속도와의 차분에 기초하여 붐 실린더(4a)의 신축의 가속도[붐 실린더(4a)의 신축 속도의 변화량]를 검출한다.
또한, 붐 실린더 신축 속도 취득부(12)에는, 스트로크 센서(7a)∼(7c)에 의해 검출된 실린더 로드의 변위량 또는 작업기의 각도(붐 각 θb, 암 각 θa, 버킷 각 θk)의 신호가 입력된다. 붐 실린더 신축 속도 취득부(12)는, 예를 들면, 스트로크 센서(7a)에 의해 검출된 실린더 로드의 변위량 또는 작업기의 각도(붐 각 θb)에 기초하여 붐 실린더(4a)의 신축의 속도를 검출한다.
또한, 붐 실린더 신축 속도 취득부(12)에는, 포텐셔미터(9a)∼(9c)에 의해 검출된 작업기의 각도(붐 각 θb, 암 각 θa, 버킷 각 θk)의 신호가 입력된다. 붐 실린더 신축 속도 취득부(12)는, 예를 들면, 포텐셔미터(9a)에 의해 검출된 작업기의 각도(붐 각 θb)에 기초하여 붐 실린더(4a)의 신축의 속도를 검출한다.
붐 실린더 신축 속도 취득부(12)에 의해 검출된 붐 실린더(4a)의 신축 속도(또는 그 신축 속도의 변화량)는, 기억부(14)에 출력되고, 기억부(14)에 기억된다.
하중 계산값 연산부(13)에는, 압력 센서(6a, 6b)에 의해 검출된 붐 실린더(4a)의 헤드압 및 보텀압의 신호가 입력된다. 또한, 하중 계산값 연산부(13)에는, 스트로크 센서(7a)∼(7c)에 의해 검출된 실린더 로드의 변위량 또는 작업기의 각도(붐 각 θb, 암 각 θa, 버킷 각 θk)의 신호가 입력된다. 또한, 하중 계산값 연산부(13)에는, 포텐셔미터(9a)∼(9c)에 의해 검출된 작업기의 각도(붐 각 θb, 암 각 θa, 버킷 각 θk)의 신호가 입력된다.
하중 계산값 연산부(13)는, 입력된 상기 신호로부터 하중 계산값을 연산한다. 하중 계산값 연산부(13)에 의해 연산된 하중 계산값은, 기억부(14)에 송신되고, 기억부(14)에 기억된다.
변화량 취득부(15)는, 기억부(14)에 기억된 정보로부터, 붐 실린더(4a)를 동작시키는 조작 지령값과 붐 실린더(4a)의 신축의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량을 취득한다.
변화량 취득부(15)는, 예를 들면, 조작 지령값 취득부(11)에 의해 취득되고, 또한 기억부(14)에 기억된 PPC압의 신호로부터, 붐 실린더(4a)를 동작시키는 조작 지령값의 단위 시간당의 변화량을 취득한다.
또한, 변화량 취득부(15)는, 예를 들면, 조작 지령값 취득부(11)에 의해 취득되고, 또한 기억부(14)에 기억된 붐 실린더(4a)의 신축 속도의 변화량으로부터, 붐 실린더(4a)의 신축의 속도의 단위 시간당의 변화량을 취득한다.
또한, 변화량 취득부(15)는, 예를 들면, 조작 지령값 취득부(11)에 의해 취득되고, 또한 기억부(14)에 기억된 붐 실린더(4a)의 신축 속도로부터, 붐 실린더(4a)의 신축의 속도의 단위 시간당의 변화량을 취득한다.
상기에 있어서 변화량 취득부(15)에 의해 취득된 변화량은 중량 산출부(16)에 출력된다. 중량 산출부(16)는, 변화량 취득부(15)로부터 입력된 변화량에 기초하여 가중 평균(weighted average)에 사용하기 위한 중량(중량값)을 산출한다. 중량 산출부(16)에 의해 산출된 중량은, 기억부(14)에 출력되고, 기억부(14)에 의해 기억된다.
중량 순위 부여부(17)는, 기억부(14)에 기억된 복수의 중량을, 그 중량의 크기에 기초하여 순위를 부여한다.
하중값 결정부(18)는, 기억부(14)에 기억된 하중 계산값과 중량에 기초하여, 가중 평균에 의해 하중값을 결정한다. 하중값 결정부(18)는, 계산 구간이 긴(예를 들면, 3초 이상의) 경우, 중량 순위 부여부(17)에 의해 순위를 부여할 수 있었던 중량 중 중량이 큰 데이터만을 사용하여(즉 중량이 작은 데이터를 이용하지 않고), 가중 평균에 의해 하중값을 결정해도 된다. 본 실시형태에 있어서는, 중량 순위 부여부(17)에 의해 순위를 부여할 수 있었던 중량이 큰 N개의 데이터만을 사용하여, 가중 평균에 의해 하중값이 결정되어도 된다.
<작업 기계의 제어 방법>
다음에, 본 실시형태에 있어서의 작업 기계의 제어 방법에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 작업 기계의 제어 방법을 나타낸 플로우차트이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 먼저 버킷(3c) 내의 현재의 하중 계산값(CalcuPayload)이 계산된다(스텝 S1). 이 하중 계산값(CalcuPayload)은 정적(靜的) 균형으로부터 계산된다. 구체적으로는, 작업기(3)의 자중(自重)에 의한 모멘트 MXwe가 산출된 후, 붐 풋 핀(5a) 주위의 각 모멘트의 균형으로부터 버킷(3c) 내의 현재의 하중 계산값이 계산된다. 이 하중 계산값(CalcuPayload)의 계산은, 도 3에 나타낸 하중 계산값 연산부(13)에 의해 행해진다.
먼저 작업기(3)의 자중에 의한 모멘트 MXwe는, 이하의 식(1)에 의해 산출된다.
[수식 1]
식(1)에 있어서, Mboom은, 붐(3a)의 중량이다. MboomC는, 붐 실린더(4a)의 실린더 부분의 중량이다. MboomCR은, 붐 실린더(4a)의 실린더 로드 부분의 중량이다. Marm은, 암(3b)의 중량이다. MarmC는, 암 실린더(4b)의 실린더부 분의 중량이다. MarmCR은, 암 실린더(4b)의 실린더 로드 부분의 중량이다. Mbucket는, 버킷(3c)의 중량이다.
이들의 중량 Mboom, MboomC, MboomCR, Marm, MarmC, MarmCR 및 Mbucket의 각각은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 입력 조작부(21)에 의해 기억부(14)에 대한 입력 조작을 행함으로써, 기억부(14)에 기억되어 있다.
식(1)에 있어서, Xboom _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 붐(3a)의 중심(重心; 무게의 중심)까지의 거리이다. XboomC _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 붐 실린더(4a)의 실린더부 분의 중심까지의 거리이다. XboomCR _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 붐 실린더(4a)의 실린더 로드 부분의 중심까지의 거리이다. Xarm _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 암(3b)의 중심까지의 거리이다. XarmC _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 암 실린더(4b)의 실린더 부분의 중심까지의 거리이다. XarmCR _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 암 실린더(4b)의 실린더 로드 부분의 중심까지의 거리이다. Xbucket _c는, 붐 풋 핀(5a)으로부터 버킷(3c)의 중심까지의 거리이다.
이들 거리 Xboom _c, XboomC _c, XboomCR _c, Xarm _c, XarmC _c, XarmCR _c 및 Xbucket _c의 각각은, 스트로크 센서(7a)∼(7c), 포텐셔미터(9a)∼(9c)의 검출 결과 등으로부터 산출할 수 있다.
이 모멘트 MXwe의 계산은, 도 3에 나타낸 하중 계산값 연산부(13)에 의해 행해진다.
다음에, 붐 풋 핀(5a) 주위의 모멘트의 균형은, 이하의 식(2)에 의해 표현된다.
[수식 2]
식(2)에 있어서, F는, 붐 실린더(4a)의 부하(가압하는 힘)이며, 붐 실린더(4a)의 헤드압과 보텀압으로부터 얻어진다. 그러므로(F)는, 압력 센서(6a)에 의해 검출된 압력(헤드압)과 압력 센서(6b)에 의해 검출된 압력(보텀압)으로부터 얻어진다.
식(2)에 있어서, h는, 붐 풋 핀(5a)과 붐 실린더(4a)와의 사이의 최단 거리[붐 실린더(4a)의 연장 방향에 대한 직교 방향의 거리]이다. h는, 스트로크 센서(7a), 포텐셔미터(9a)의 검출값 등으로부터 산출할 수 있다.
식(2)에 있어서, Xpayload _c는, 붐 풋 핀(5a)과 버킷(3c) 내의 하물의 중심과의 사이의 거리이다. Xpayload _c는, 스트로크 센서(7a)∼(7c), 포텐셔미터(9a)∼(9c)의 검출값 등으로부터 산출할 수 있다.
식(2)으로부터, 하중 계산값(CalcuPayload)은 이하의 식(3)에 의해 표현된다.
[수식 3]
식(3)에 나타낸 바와 같이, 버킷(3c) 내의 하중 계산값(CalcuPayload)은, 붐 실린더(4a)의 부하(F)에 기초하여 산출된다. 상기한 하중 계산값(CalcuPayload)의 계산은 상시 실시된다.
다음에, 붐(3a)의 상승 동작인지의 여부의 판정이 행해진다(스텝 S2: 도 4). 예를 들면, 붐(3a)의 상승 동작과 선회체(2)의 선회 동작이 동시에 행해지고 있을 때, 붐(3a)의 상승 동작이 실행되고 있는 것으로 판정되어도 된다. 붐(3a)의 상승 동작과 선회체(2)의 선회 동작이 실행되고 있는지의 여부의 판정은, 예를 들면, 압력 센서(36)에 의해 PPC압을 검출함으로써 가능하다.
붐(3a)의 상승 동작이 실시되고 있지 않는 것으로 판정된 경우에는, 계속 하중 계산값(CalcuPayload)의 계산이 행해진다. 한편, 붐(3a)의 상승 동작이 실시되고 있는 것으로 판정된 경우에는, 단위 시간당의 붐 인상 PPC압의 변화량이 계산된다(스텝 S3: 도 4).
이 변화량의 계산 시에는, 상기 하중 계산값을 계산한 순간보다 이전의 제1 시점에서의 붐 인상 PPC압과 제1 시점보다 이전의 제2 시점에서의 붐 인상 PPC압으로부터, 단위 시간당의 붐 인상 PPC압의 변화량 X이 계산된다.
상기에 의해, 붐 실린더(4a)를 동작시키는 조작 지령값(붐 인상 PPC압)의 단위 시간당의 변화량 X이 검출된다. 이 변화량 X의 계산에 의한 검출은, 도 3에 나타낸 변화량 취득부(15)에 의해 행해진다.
이와 같이, 검출된 단위 시간당의 변화량 X에 기초하여, 상기 연산에 의해 얻어진 하중 계산값(CalcuPayload)이 보정되어 하중값 Wpayload가 결정된다(스텝 S4: 도 4). 이 하중 계산값의 보정에 있어서는, 먼저 상기 변화량 X에 기초하여 중량(중량값) W이 산출된다(스텝 S4a).
중량 W은, 예를 들면, 변화량 X의 역수(逆數)로부터 구해진다. 이로써, 단위 시간당의 변화량 X이 클 때의 중량 W은 작아져, 단위 시간당의 변화량 X이 작을 때의 중량 W은 커지게 된다. 이 중량 W의 산출은, 도 3에 나타낸 중량 산출부(16)에 의해 행해진다.
상기 단위 시간당의 변화량 X 및 중량 W의 산출은 상시 실시되어 순간마다 산출된 중량 W는 도 3에 나타낸 기억부(14)에 기억된다.
다음에, 기억부(14)에 기억된 중량 W의 순위 부여가 행해진다(스텝 S4b). 이 중량 W의 순위 부여는, 중량 W의 크기의 순으로 순위가 부여된다. 이 중량 W의 순위 부여는, 도 3에 나타낸 중량 순위 부여부(17)에 의해 행해진다.
다음에, 하중 계산값(CalcuPayload)이 상기에서 얻어진 중량 W을 사용하여 가중 평균됨으로써 하중값 Wpayload가 결정된다(스텝 S4c: 도 4). 이 하중값 Wpayload의 결정 시에는, 이하의 식(4)이 사용된다.
[수식 4]
식(4)에 있어서, CalcuPayload1, CalcuPayload2, CalcuPayload3, CalcuPayloadt의 각각은, 시점(時点) 1, 시점 2, 시점 3, 시점 t에 있어서 상기와 같이 취득된 하중 계산값이다. 또한, W1, W2, W3, Wt의 각각은, 시점 1, 시점 2, 시점 3, 시점 t에 있어서 상기와 같이 취득된 중량이다.
식(4)에 나타낸 바와 같이, 단위 시간당의 변화량이 클 때의 중량을 작게, 단위 시간당의 변화량이 작을 때의 중량을 크게 하여 하중 계산값의 가중 평균이 행해진다. 이 하중값 Wpayload의 결정은, 도 3에 나타낸 하중값 결정부(18)에 의해 행해진다.
본 실시형태에 있어서는, 중량 순위 부여부(17)에 의해 순위가 부여된 복수의 중량 중, 중량이 적은 복수의 중량의 데이터(중량과 그 중량에 대응한 하중 계산값)를 이용하지 않고, 중량이 큰 상위 30개의 중량의 데이터(중량과 그 중량에 대응한 하중 계산값)만을 사용하여, 식(4)에 나타낸 가중 평균에 의해 하중값이 결정되어도 된다.
이상과 같이 단위 시간당의 변화량 X에 기초하여 하중 계산값(CalcuPayload)이 보정되는 것에 의해 하중값 Wpayload가 결정된다.
결정된 하중값 Wpayload에는, 작업 기계가 개체마다 구비하는 오차를 배제하기 위한 보정이 행해진다(스텝 S5: 도 4). 이 보정은, 버킷(3c) 내에 하물이 없는 상태[공하 상태(unloaded state)]와 상기한 바와 같이 하중값 Wpayload를 결정하고, 버킷(3c) 내에 하물이 있는 상태에서 얻어진 하중값 Wpayload로부터 공하 상태에서의 하중값 Wpayload를 감산함으로써 행해진다. 이 보정에 의해, 작업 기계의 개체차(個體差)에 의해 생기는 동마찰(動摩擦), 저항 등의 상위(相違)를 캔슬할 수 있다.
이 후, 하물이 버킷(3c) 내로부터 배출되었는지의 여부의 판정이 행해진다(스텝 S6: 도 4). 하물의 버킷(3c) 내로부터의 배출은, 예를 들면, 덤프 트럭에 적재하기 위해 행해진다.
하물이 버킷(3c) 내로부터 배출되고 있지 않은 것으로 판정된 경우, 하중 계산값의 계산이 재차 행해진다(스텝 S1: 도 4). 한편, 하물이 버킷(3c) 내로부터 배출되는 것으로 판정된 경우, 보정 후의 하중값이 확정되고, 그 확정된 보정 후의 하중값이 덤프 트럭의 적재량에 가산된다(스텝 S7: 도 4).
보정 후의 하중값 및 덤프 트럭의 적재량은, 예를 들면, 운전실(2a) 내의 표시 장치 등에 표시된다. 이로써, 운전실(2a) 내의 오퍼레이터는, 버킷(3c) 내의 보정된 하중값과 덤프 트럭의 적재량을 확인하면서, 굴삭·적재 작업을 행할 수 있다.
이로써, 버킷(3c) 내에서의 하중값이 결정되고, 덤프 트럭의 적재량에 가산된다.
상기에 있어서는 조작 장치(25)가 파일럿 유압 방식인 경우에 대하여 설명하였으나, 조작 장치(25)는 전기 방식이라도 된다. 조작 장치(25)가 전기 방식인 경우, 제1 조작 레버(25R) 및 제2 조작 레버(25L)의 각각의 조작량은, 예를 들면, 포텐셔미터에 의해 검출된다. 포텐셔미터란, 기계적인 위치에 비례한 전기(전압) 출력을 얻는 변위(變位) 센서이다. 그러므로, 조작 지령값의 단위 시간당의 변화량으로서, 포텐셔미터로부터 얻어지는 전기(전압) 출력의 단위 시간당의 변화량이, 가중 평균을 행하기 위한 중량 W의 산출용으로 이용되어도 된다.
또한, 상기에 있어서는 조작 지령값의 단위 시간당의 변화량 X에 기초하여 중량을 산출하여 가중 평균을 행하는 경우에 대하여 설명하였으나, 붐 실린더의 신축의 속도의 단위 시간당의 변화량에 기초하여 중량을 산출하여 가중 평균이 행해져도 된다. 또한, 조작 지령값의 단위 시간당의 변화량 X과 붐 실린더의 신축의 속도의 단위 시간당의 변화량과의 양쪽에 기초하여 중량을 산출하여 가중 평균이 행해져도 된다.
<작용 효과>
다음에, 본 실시형태의 작용 효과에 대하여, 도 5에 나타낸 본 발명자의 지견(知見)과 함께 설명한다.
도 5는, 붐 인상 PPC압, 붐 인상 PPC압의 변화량 및 하중 계산값(CalcuPayload)의 시간 변화를 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명자는, 붐(3a)의 PPC압(도면 중 실선)이 증가하는 붐(3a)의 상승 동작 시에는, 붐(3a)의 PPC압의 변화량이 붐(3a)의 조작에 따라 맥동하고, 그에 따라 하중 계산값(CalcuPayload)도 맥동하는 것을 발견하였다. 이로부터 붐(3a)의 상승 조작 시에 버킷(3c) 내의 하중을 양호한 정밀도로 계측하는 것이 어려운 것을 알 수 있었다.
또한, 붐(3a)의 상승 속도가 빠르면 하중 계산값(CalcuPayload)의 정밀도는 더 악화되는 것도 본 발명자는 발견하였다. 그러므로, 붐(3a)의 상승 조작을 신중하게 행할 필요가 있지만, 붐(3a)의 상승 조작을 신중하게 행하면 생산성이 악화된다.
그래서 본 실시형태에 있어서는, 붐 실린더(4a)를 동작시키는 조작 지령값과 붐 실린더(4a)의 신축의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량에 기초하여, 하중 계산값(CalcuPayload)을 보정함으로써 하중값 Wpayload가 결정된다. 이로써, 붐(3a)의 동작에 있어서 하중 계산값(CalcuPayload)에 생기는 맥동이 저감된 하중값 Wpayload를 얻을 수 있다. 그러므로, 붐(3a)의 조작 시에 버킷(3c) 내의 하중을 양호한 정밀도로 계측하는 것이 가능해진다. 따라서 오퍼레이터는 평상와 같이 조작을 행하는 것만으로 버킷(3c) 내의 하중을 양호한 정밀도로 계측할 수 있고, 또한 생산성도 높게 유지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 상기 단위 시간당의 변화량 X이 클 때의 중량 W을 작게, 상기 단위 시간당의 변화량 X이 작을 때의 중량 W을 크게 하여 하중 계산값(CalcuPayload)의 가중 평균을 구함으로써 하중값 Wpayload가 결정된다. 이와 같이, 변화량 X이 작을 때의 중량 W을 크게 함으로써, 계산 결과를 안정시킬 수 있다.
또한, 순간적인 계측값을 이용하지는 않고, 평균하여 하중값 Wpayload가 결정되므로, 급조작 등으로 붐 실린더(4a)의 헤드압 및 보텀압이 노이즈적으로 흐트러져도, 계측 결과에 큰 영향은 생기지 않는다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 복수의 중량이 산출되고, 복수의 중량 중 작은 중량의 하중 계산값을 이용하지 않고, 복수의 중량 중 큰 중량의 하중 계산값을 이용하여 가중 평균이 행해지는 것에 의해 하중값 Wpayload가 결정된다. 이로써, 계산 구간이 예를 들면, 3초와 짧은 경우라도 안정된 하중값 Wpayload를 계산할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 조작 지령값 및 붐 실린더(4a)의 신축의 속도의 각각은, 붐(3a)을 상승시키는 조작 시에서의 조작 지령값 및 붐 실린더(4a)의 신축의 속도이다. 이로써, 붐(3a)의 상승 동작에 있어서 하중 계산값(CalcuPayload)에 생기는 맥동이 저감된 하중값 Wpayload를 얻을 수 있다.
이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각될 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명에서가 아니라 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도 된다.
1: 주행체, 1a: 크롤러 벨트 장치, 2: 선회체, 2a: 운전실, 2b: 운전석, 2c: 엔진룸, 2d: 카운터웨이트, 3: 작업기, 3a: 붐, 3b: 암, 3c: 버킷, 3d: 버킷 링크, 3da: 제1 링크 부재, 3db: 제2 링크 부재, 3dc: 버킷 실린더 탑 핀, 3dd: 제1 링크 핀, 3de: 제2 링크 핀, 4a: 붐 실린더, 4aa: 실린더, 4ab: 실린더 로드, 4b: 암 실린더, 4c: 버킷 실린더, 5a: 붐 풋 핀, 5b: 붐 선단 핀, 5c: 핀, 6a, 6b, 36: 압력 센서, 7a, 7b, 7c: 스트로크 센서, 8a, 8b, 8c: IMU, 9a, 9b, 9c: 포텐셔미터, 10: 컨트롤러, 11: 조작 지령값 취득부, 12: 붐 실린더 신축 속도 취득부, 13: 하중: 계산값 연산부, 14: 기억부, 15: 변화량 취득부, 16: 중량 산출부, 17: 중량 순위 부여부, 18: 하중값 결정부, 21: 입력 조작부, 25: 조작 장치, 25L: 제2 조작 레버, 25R: 제1 조작 레버, 31: 엔진, 33: 유압 펌프, 34: 방향 제어 밸브, 40: 유압 액추에이터, 100: 유압 셔블, 450: 파일럿 오일 통로.

Claims (6)

  1. 붐(boom);
    상기 붐의 선단에 장착된 암(arm);
    상기 암의 선단에 장착된 버킷(bucket);
    상기 붐을 구동시키는 붐 실린더; 및
    상기 붐 실린더의 부하에 기초하여 상기 버킷 내의 하중 계산값(payload calculation value)을 연산하고, 상기 붐 실린더를 동작시키는 조작 지령값(operation command value)과 상기 붐 실린더의 신축(伸縮)의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량을 검출하고, 연산에 의해 얻어진 상기 하중 계산값을 상기 단위 시간당의 변화량에 기초하여 보정하여 하중값을 결정하는 컨트롤러;
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 단위 시간당의 변화량이 클 때의 중량을 작게, 상기 단위 시간당의 변화량이 작을 때의 중량을 크게 하여 상기 하중 계산값의 가중 평균(weighted average)을 구함으로써 상기 하중값을 결정하는,
    작업 기계(work machine).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 복수의 상기 중량을 산출하고, 복수의 상기 중량 중 작은 중량의 상기 하중 계산값을 이용하지 않고, 복수의 상기 중량 중 큰 중량의 상기 하중 계산값을 이용하여 상기 가중 평균을 구함으로써 상기 하중값을 결정하는, 작업 기계.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조작 지령값 및 상기 붐 실린더의 신축의 속도의 각각은, 상기 붐을 상승시키는 조작 시에서의 조작 지령값 및 상기 붐 실린더의 신축의 속도인, 작업 기계.
  4. 붐과, 상기 붐의 선단에 장착된 암과, 상기 암의 선단에 장착된 버킷과, 상기 붐을 구동시키는 붐 실린더를 포함하는 작업 기계; 및
    상기 붐 실린더를 동작시키는 조작 지령값과 상기 붐 실린더의 신축의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량을 취득하고, 상기 붐 실린더의 부하에 기초하여 상기 버킷 내의 하중 계산값을 연산하고, 연산에 의해 얻어진 상기 하중 계산값을 상기 단위 시간당의 변화량에 기초하여 보정하여 하중값을 결정하는 컨트롤러;
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 단위 시간당의 변화량이 클 때의 중량을 작게, 상기 단위 시간당의 변화량이 작을 때의 중량을 크게 하여 상기 하중 계산값의 가중 평균(weighted average)을 구함으로써 상기 하중값을 결정하는,
    시스템.
  5. 붐과, 상기 붐의 선단에 장착된 암과, 상기 암의 선단에 장착된 버킷과, 상기 붐을 구동시키는 붐 실린더를 포함하는 작업 기계의 제어 방법으로서,
    상기 붐 실린더의 부하에 기초하여 상기 버킷 내의 하중 계산값을 연산하는 단계; 및
    상기 붐 실린더를 동작시키는 조작 지령값과 상기 붐 실린더의 신축의 속도 중 적어도 한쪽의 정보의 단위 시간당의 변화량을 취득하고, 연산에 의해 얻어진 상기 하중 계산값을 상기 단위 시간당의 변화량에 기초하여 보정하여 하중값을 결정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 하중값을 결정하는 단계는, 상기 단위 시간당의 변화량이 클 때의 중량을 작게, 상기 단위 시간당의 변화량이 작을 때의 중량을 크게 하여 상기 하중 계산값의 가중 평균(weighted average)을 구함으로써 상기 하중값을 결정하는,
    작업 기계의 제어 방법.
  6. 삭제
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