特許 6971888 作業車両、作業車両を含むシステムおよび作業車両の積載重量算出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971888

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】作業車両、作業車両を含むシステムおよび作業車両の積載重量算出方法

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/03 20060101AFI20211111BHJP

   G01G 19/10 20060101ALI20211111BHJP

   G01G 19/12 20060101ALI20211111BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G01G19/03

   G01G19/10 B

   G01G19/12 A

   E02F9/20 M

【請求項の数】11

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2018-38576(P2018-38576)

(22)【出願日】2018年3月5日

(65)【公開番号】特開2019-152562(P2019-152562A)

(43)【公開日】2019年9月12日

【審査請求日】2021年2月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大門 正樹

【審査官】 細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−００８６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０８０７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／２０８２７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３３６３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１３２５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０１３１１３４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｇ １／００−２３／４８

Ｅ０２Ｆ １／００− ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、
前記車体に取り付けられ、かつバケットと、ブームと、前記ブームを駆動するブームシリンダとを有する作業機と、
前記車体に取り付けられ、かつ前記車体を走行させる走行装置と、
前記作業機の状態を検知し、かつ前記ブームシリンダのボトム圧を検出する油圧検出器と前記ブームの角度を検出する角度検出器とを有する作業機センサと、
前記走行装置の走行状態を検知する走行センサと、
前記バケットの積荷状態を判定し、かつ前記積荷状態において前記走行装置が後進状態から前記後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを示す後進状態切換信号を前記走行センサから受け取ったときに、前記後進状態切換信号に基づいて前記バケットの積載重量を、少なくとも前記油圧検出器と前記角度検出器との検出値から算出するコントローラとを備えた、作業車両。

【請求項2】

前記コントローラは、前記作業機センサからのセンサ信号により前記作業機が積荷状態であるか否かにより、前記バケットの前記積荷状態を判定する、請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記コントローラは、前記作業機が排土したことを示す排土信号を前記作業機センサから受け取り、かつ前記排土信号に基づいて前記積載重量を出力する、請求項１または請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記コントローラは、複数の前記積載重量を自動で積算する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業車両。

【請求項5】

前記作業機センサは、圧力センサおよびひずみセンサの少なくとも一方を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の作業車両。

【請求項6】

前記作業機センサは、作業機位置センサをさらに含む、請求項５に記載の作業車両。

【請求項7】

前記作業機位置センサは、シリンダストロークセンサまたは作業機角度センサである、請求項６に記載の作業車両。

【請求項8】

前記走行センサは、前進、中立および後進を切り換え可能なＦＮＲ切換レバーを含む、請求項７に記載の作業車両。

【請求項9】

前記走行センサは、車速検出部を含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の作業車両。

【請求項10】

車体と、
前記車体に取り付けられ、かつバケットを有する作業機と、
前記車体に取り付けられ、かつ前記車体を走行させる走行装置と、
前記作業機の状態を検知する作業機センサと、
前記走行装置の走行状態を検知する走行センサと、
前記バケットの積荷状態を判定し、かつ前記積荷状態において前記走行装置が後進状態から前記後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを示す後進状態切換信号を前記走行センサから受け取ったときに、前記後進状態切換信号に基づいて前記バケットの積載重量を前記作業機センサの検出値から算出するコントローラとを備えた、作業車両を含むシステム。

【請求項11】

車体と、前記車体に取り付けられかつバケットを有する作業機と、前記車体に取り付けられかつ前記車体を走行させる走行装置と、前記作業機の状態を検知する作業機センサと、前記走行装置の走行状態を検知する走行センサとを備える作業車両の積載重量算出方法であって、
前記バケットの積荷状態を判定する工程と、
前記積荷状態において前記走行装置が後進状態から前記後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを示す後進状態切換信号を前記走行センサから受け取ったときに、前記後進状態切換信号に基づいて前記バケットの積載重量を前記作業機センサの検出値から算出する工程とを備えた、作業車両の積載重量算出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業車両、作業車両を含むシステムおよび作業車両の積載重量算出方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ホイールローダの生産性管理および燃費管理を行うため、生産量は重要である。また当該生産量を知るうえで、積載重量（運搬荷重：バケット内の荷重値）は重要である。ホイールローダにおいて積載重量を計測する技術は、たとえば特開２００１−９９７０１号公報（特許文献１）に開示されている。

【0003】

特許文献１においては、ブームの上昇開始時からブーム停止時点までの積載重量が所定回数求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−９９７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ホイールローダでは、かき上げ動作などのように積込をしない場合もブームを上げるオペレーションがある。この場合、積載重量が誤って累積加算されてしまうことがあり、累積または平均の積載重量が正しく計測できない。

【0006】

またブーム上昇動作時にはブームシリンダ圧が安定しない場合がある。このため、ブームシリンダ圧に基づいて測定される積載重量が正確に計測できない場合がある。

【0007】

本開示の目的は、積載重量を正確に計測できる作業車両、作業車両を含むシステムおよび作業車両の積載重量算出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の作業車両は、車体と、作業機と、走行装置と、作業機センサと、走行センサと、コントローラとを備える。作業機は、車体に取り付けられ、かつバケットを有する。走行装置は、車体に取り付けられ、かつ車体を走行させる。作業機センサは、作業機の状態を検知する。走行センサは、走行装置の走行状態を検知する。コントローラは、バケットの積荷状態を判定し、かつその積荷状態において走行装置が後進状態から後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを判断し、その判断に基づいてバケットの積載重量を作業機センサの検出値から算出する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、走行装置が後進状態から後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことの判断に基づいてバケットの積載重量を算出するため、積載重量を正確に計測できる作業車両、作業車両を含むシステムおよび作業車両の積載重量算出方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る作業車両の一例としてのホイールローダの側面図である。

【図2】ホイールローダの概略ブロック図である。

【図3】第１処理装置内の機能ブロックを示す図である。

【図4】瞬時荷重ごとのブーム角と差圧との関係を示す図である。

【図5】あるブーム角における差圧と積載重量との関係を示す図である。

【図6】ホイールローダによる掘削作業、積込作業などの一連の工程を示す模式図である。

【図7】ホイールローダの掘削作業、積込作業などの一連の工程の判定方法を示すテーブルである。

【図8】実施の形態に係る作業車両の制御方法を示すフロー図である。

【図9】ホイールローダの掘削作業、積込作業などの一連の工程におけるブーム角度、ブームシリンダ差圧、瞬時荷重および積載重量の変化例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0012】

＜全体構成＞
実施形態においては、作業車両の一例としてホイールローダ１について説明する。図１は、実施形態に係る作業車両の一例としてのホイールローダ１の側面図である。

【0013】

図１に示すように、ホイールローダ１は、車体フレーム２と、作業機３と、走行装置４と、キャブ５とを備えている。車体フレーム２、キャブ５などからホイールローダ１の車体が構成されている。ホイールローダ１の車体には、作業機３および走行装置４が取り付けられている。

【0014】

走行装置４は、ホイールローダ１の車体を走行させるものであり、走行輪４ａ、４ｂを含んでいる。ホイールローダ１は、走行輪４ａ、４ｂが回転駆動されることにより自走可能であり、作業機３を用いて所望の作業を行うことができる。

【0015】

車体フレーム２は、前フレーム１１と後フレーム１２とを含んでいる。前フレーム１１と後フレーム１２とは、互いに左右方向に揺動可能に取り付けられている。前フレーム１１と後フレーム１２とには、ステアリングシリンダ１３が取り付けられている。ステアリングシリンダ１３は、油圧シリンダである。ステアリングシリンダ１３がステアリングポンプ（図示せず）からの作動油によって伸縮することによって、ホイールローダ１の進行方向が左右に変更される。

【0016】

本明細書中において、ホイールローダ１が直進走行する方向を、ホイールローダ１の前後方向という。ホイールローダ１の前後方向において、車体フレーム２に対して作業機３が配置されている側を前方向とし、前方向と反対側を後方向とする。ホイールローダ１の左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。ホイールローダ１の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。

【0017】

前後方向とは、キャブ５内の運転席に着座した作業者の前後方向である。左右方向とは、運転席に着座した作業者の左右方向である。左右方向とは、ホイールローダ１の車幅方向である。上下方向とは、運転席に着座した作業者の上下方向である。運転席に着座した作業者に正対する方向が前方向であり、運転席に着座した作業者の背後方向が後方向である。運転席に着座した作業者が正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席に着座した作業者の足元側が下側、頭上側が上側である。

【0018】

前フレーム１１には、作業機３および走行輪（前輪）４ａが取り付けられている。作業機３は、ブーム１４と、バケット６とを含んでいる。ブーム１４の基端部は、ブームピン１０によって前フレーム１１に回転自在に取付けられている。バケット６は、ブーム１４の先端に位置するバケットピン１７によって、回転自在にブーム１４に取付けられている。前フレーム１１とブーム１４とは、ブームシリンダ１６により連結されている。ブームシリンダ１６は、油圧シリンダである。ブームシリンダ１６が作業機ポンプ２５（図２参照）からの作動油によって伸縮することによって、ブーム１４が昇降する。ブームシリンダ１６は、ブーム１４を駆動する。

【0019】

作業機３は、ベルクランク１８と、チルトシリンダ１９と、チルトロッド１５とをさらに含んでいる。ベルクランク１８は、ブーム１４のほぼ中央に位置する支持ピン１８ａによって、ブーム１４に回転自在に支持されている。チルトシリンダ１９は、ベルクランク１８の基端部と前フレーム１１とを連結している。チルトロッド１５は、ベルクランク１８の先端部とバケット６とを連結している。チルトシリンダ１９は、油圧シリンダである。チルトシリンダ１９が作業機ポンプ２５（図２参照）からの作動油によって伸縮することによって、バケット６が上下に回動する。チルトシリンダ１９は、バケット６を駆動する。

【0020】

後フレーム１２には、キャブ５および走行輪（後輪）４ｂが取り付けられている。キャブ５は、ブーム１４の後方に配置されている。キャブ５は、車体フレーム２上に載置されている。キャブ５内には、オペレータが着座するシートおよび操作装置などが配置されている。

【0021】

図２は、ホイールローダ１の構成を示す概略ブロック図である。ホイールローダ１は、エンジン２０、動力取り出し部２２、動力伝達機構２３、シリンダ駆動部２４、第１角度検出器２９、第２角度検出器４８、および第１処理装置３０（コントローラ）を備えている。

【0022】

エンジン２０は、たとえばディーゼルエンジンである。エンジン２０の出力は、エンジン２０のシリンダ内に噴射する燃料量を調整することにより制御される。

【0023】

動力取り出し部２２は、エンジン２０の出力を、動力伝達機構２３とシリンダ駆動部２４とに振り分ける装置である。

【0024】

動力伝達機構２３は、エンジン２０からの駆動力を前輪４ａおよび後輪４ｂに伝達する機構であり、たとえばトランスミッションである。動力伝達機構２３は、入力軸２１の回転を変速して出力軸２３ａに出力する。

【0025】

動力伝達機構２３の出力軸２３ａには、ホイールローダ１の車速を検出するための車速検出部２７が取り付けられている。ホイールローダ１は、車速検出部２７を含んでいる。車速検出部２７はたとえば車速センサである。車速検出部２７は、出力軸２３ａの回転速度を検出することにより、走行装置４（図１）によるホイールローダ１の移動速度を検出する。車速検出部２７は、出力軸２３ａの回転速度を検出するための回転センサとして機能する。車速検出部２７は、走行装置４による移動を検出する移動検出器として機能する。車速検出部２７は、ホイールローダ１の車速を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。

【0026】

シリンダ駆動部２４は、作業機ポンプ２５および制御弁２６を有している。エンジン２０の出力は、動力取り出し部２２を介して、作業機ポンプ２５に伝達される。作業機ポンプ２５から吐出された作動油は、制御弁２６を介して、ブームシリンダ１６およびチルトシリンダ１９に供給される。

【0027】

ブームシリンダ１６には、ブームシリンダ１６の油室内の油圧を検出するための第１油圧検出器２８ａ、２８ｂが取り付けられている。ホイールローダ１は、第１油圧検出器２８ａ、２８ｂを含んでいる。第１油圧検出器２８ａ、２８ｂは、たとえばヘッド圧検出用の圧力センサ２８ａと、ボトム圧検出用の圧力センサ２８ｂとを有している。

【0028】

圧力センサ２８ａは、ブームシリンダ１６のヘッド側に取り付けられている。圧力センサ２８ａは、ブームシリンダ１６のシリンダヘッド側油室内の作動油の圧力（ヘッド圧）を検出することができる。圧力センサ２８ａは、ブームシリンダ１６のヘッド圧を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。

【0029】

圧力センサ２８ｂは、ブームシリンダ１６のボトム側に取り付けられている。圧力センサ２８ｂは、ブームシリンダ１６のシリンダボトム側油室内の作動油の圧力（ボトム圧）を検出することができる。圧力センサ２８ｂは、ブームシリンダ１６のボトム圧を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。

【0030】

第１角度検出器２９は、たとえば、ブームピン１０に取り付けられたポテンショメータである。第１角度検出器２９は、ブーム１４の持ち上がり角度（チルト角度）を表すブーム角度を検出する。第１角度検出器２９は、ブーム角度を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。

【0031】

具体的には、図１に示すように、ブーム角度θは、ブームピン１０の中心から前方に延びる水平線に対する、ブームピン１０の中心からバケットピン１７の中心に向かう方向に延びる直線ＬＢの角度である。直線ＬＢが水平である場合をブーム角度θ＝０°と定義する。直線ＬＢが水平線よりも上方にある場合にブーム角度θを正とする。直線ＬＢが水平線よりも下方にある場合にブーム角度θを負とする。

【0032】

なお第１角度検出器２９は、ブームシリンダ１６に配置されたストロークセンサであってもよい。

【0033】

第２角度検出器４８は、たとえば、支持ピン１８ａに取り付けられたポテンショメータである。第２角度検出器４８は、ブーム１４に対するベルクランク１８の角度（ベルクランク角度）を検出することにより、ブーム１４に対するバケット６のチルト角度を表すバケット角度を検出する。第２角度検出器４８は、バケット角度を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。バケット角度はたとえば、バケットピン１７の中心とバケット６の刃先６ａとを結ぶ直線と、直線ＬＢとの成す角度である。

【0034】

なお第２角度検出器４８は、チルトシリンダ１９に配置されたストロークセンサであってもよい。

【0035】

図２に示されるように、ホイールローダ１は、キャブ５内に、オペレータによって操作される操作装置を備えている。操作装置は、前後進切換装置４９、アクセル操作装置５１、ブーム操作装置５２、変速操作装置５３、バケット操作装置５４、およびブレーキ操作装置５８を含んでいる。

【0036】

前後進切換装置４９は、前後進切換操作部材４９ａと、前後進切換検出センサ４９ｂとを含んでいる。前後進切換操作部材４９ａは、車両の前進および後進の切り換えを指示するためにオペレータによって操作される。前後進切換操作部材４９ａは、前進（Ｆ）、中立（Ｎ）、および後進（Ｒ）の各位置に切り換えられることができる。前後進切換検出センサ４９ｂは、前後進切換操作部材４９ａの位置を検出する。前後進切換検出センサ４９ｂは、前後進切換操作部材４９ａの位置によって表される前後進指令の検出信号（前進、中立、後進）を第１処理装置３０に出力する。前後進切換装置４９は、前進（Ｆ）、中立（Ｎ）および後進（Ｒ）を切り換え可能なＦＮＲ切換レバーを含む。

【0037】

アクセル操作装置５１は、アクセル操作部材５１ａと、アクセル操作検出部５１ｂとを含んでいる。アクセル操作部材５１ａは、エンジン２０の目標回転速度を設定するためにオペレータによって操作される。アクセル操作検出部５１ｂは、アクセル操作部材５１ａの操作量（アクセル操作量）を検出する。アクセル操作検出部５１ｂは、アクセル操作量を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。

【0038】

ブレーキ操作装置５８は、ブレーキ操作部材５８ａと、ブレーキ操作検出部５８ｂとを含んでいる。ブレーキ操作部材５８ａは、ホイールローダ１の減速力を操作するために、オペレータによって操作される。ブレーキ操作検出部５８ｂは、ブレーキ操作部材５８ａの操作量（ブレーキ操作量）を検出する。ブレーキ操作検出部５８ｂは、ブレーキ操作量を示す検出信号を第１処理装置３０に出力する。ブレーキ操作量としてブレーキオイルの圧力が用いられてもよい。

【0039】

ブーム操作装置５２は、ブーム操作部材５２ａと、ブーム操作検出部５２ｂとを含んでいる。ブーム操作部材５２ａは、ブーム１４を上げ動作または下げ動作させるためにオペレータによって操作される。ブーム操作検出部５２ｂは、ブーム操作部材５２ａの位置を検出する。ブーム操作検出部５２ｂは、ブーム操作部材５２ａの位置によって表されるブーム１４の上げ指令または下げ指令の検出信号を、第１処理装置３０に出力する。

【0040】

変速操作装置５３は、変速操作部材５３ａと、変速操作検出部５３ｂとを含んでいる。変速操作部材５３ａは、動力伝達機構２３における入力軸２１から出力軸２３ａへの変速を制御するためにオペレータによって操作される。変速操作検出部５３ｂは、変速操作部材５３ａの位置を検出する。変速操作検出部５３ｂは、変速操作部材５３ａの位置によって表される変速の検出指令を、第１処理装置３０に出力する。

【0041】

バケット操作装置５４は、バケット操作部材５４ａと、バケット操作検出部５４ｂとを含んでいる。バケット操作部材５４ａは、バケット６を掘削動作またはダンプ動作させるためにオペレータによって操作される。バケット操作検出部５４ｂは、バケット操作部材５４ａの位置を検出する。バケット操作検出部５４ｂは、バケット操作部材５４ａの位置によって表されるバケット６のチルトバック方向またはダンプ方向への動作指令の検出信号を、第１処理装置３０に出力する。

【0042】

第１角度検出器２９、第２角度検出器４８、第１油圧検出器２８ａ、２８ｂ、ブーム操作検出部５２ｂおよびバケット操作検出部５４ｂは、作業機センサに含まれる。作業機センサは、作業機３の状態を検知するものである。また作業機センサの検出値から、バケット６内の積載重量Ｗを算出することができる。この作業機センサは、圧力センサまたはひずみセンサの少なくとも一方を含む。作業機センサは作業機位置センサを含む。作業機位置センサは、たとえば第１角度検出器２９、第２角度検出器４８、ブーム操作検出部５２ｂおよびバケット操作検出部５４ｂである。

【0043】

また前後進切換装置４９、車速検出部２７、アクセル操作検出部５１ｂおよびブレーキ操作検出部５８ｂは、走行センサに含まれる。走行センサは、走行装置４の走行状態を検知するものである。

【0044】

第１処理装置３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置を含むマイクロコンピュータで構成されている。第１処理装置３０は、エンジン２０、作業機３（ブームシリンダ１６、チルトシリンダ１９など）、動力伝達機構２３などの動作を制御する、ホイールローダ１のコントローラの機能の一部として実現されてもよい。第１処理装置３０には、前後進切換装置４９によって検出される前後進指令の信号と、車速検出部２７によって検出されるホイールローダ１の車速の信号と、第１角度検出器２９によって検出されるブーム角度の信号と、圧力センサ２８ａによって検出されるブームシリンダ１６のヘッド圧の信号と、圧力センサ２８ｂによって検出されるブームシリンダ１６のボトム圧の信号とが主に入力される。第１処理装置３０は、入力された上記の信号に基づいて、バケット６の荷の運搬作業情報を積算する。運搬作業情報は、たとえばバケット６内の荷の積載重量を含む。

【0045】

ホイールローダ１は、表示部４０および出力部４５をさらに有している。表示部４０は、キャブ５に配置された、オペレータが視認するモニタである。表示部４０は、第１処理装置３０によって計数された運搬作業情報を表示する。

【0046】

出力部４５は、ホイールローダ１の外部に設置されたサーバ（第２処理装置７０）に、運搬作業情報を出力する。出力部４５は、たとえば、無線通信などの通信機能を有し、第２処理装置７０の入力部７１と通信してもよい。または、出力部４５は、たとえば、第２処理装置７０の入力部７１がアクセス可能な携帯記憶装置（メモリカードなど）のインタフェースであってもよい。第２処理装置７０は、モニタ機能にあたる表示部７５を有しており、出力部４５から出力された運搬作業情報を表示することができる。

【0047】

＜第１処理装置３０内の機能ブロック＞
図２に示される第１処理装置３０は、バケット６の積荷状態を判定し、かつ積荷状態において走行装置４が後進状態から後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを示す後進状態切換信号を走行センサから受け取ったときに、後進状態切換信号に基づいてバケット６の積載重量を作業機センサの検出値から算出する。以下、上記機能を有する第１処理装置３０の機能ブロックについて説明する。

【0048】

図３は、第１処理装置内の機能ブロックを示す図である。図３に示されるように、第１処理装置３０は、たとえば積荷状態判定部３０ａと、後進切換検知部３０ｂと、積載重量算出部３０ｃと、排土検知部３０ｄと、積載重量出力部３０ｅと、積載重量積算部３０ｆと、積算値出力部３０ｇと、ブーム角検知部３０ｈと、差圧検知部３０ｉと、記憶部３０ｊとを主に有している。

【0049】

積荷状態判定部３０ａは、バケット６が積荷状態か空荷状態かを判定する。積荷状態判定部３０ａは、第１角度検出器２９から出力されたブーム角度を示す検出信号と、第２角度検出器４８から出力されたバケット角度を示す検出信号とに基づいて作業機３が掘削動作を行ったのか、かき上げ動作を行ったのかを判定する。掘削動作を行った場合には、バケット６は内部に土砂などの荷（掘削対象物）を積んだ積荷状態となっている。一方、かき上げ動作を行った場合には、バケット６は内部が空の空荷状態となっている。積荷状態判定部３０ａによる判定信号は、後進切換検知部３０ｂに出力される。

【0050】

後進切換検知部３０ｂは、前後進切換装置４９から出力された前後進指令の検出信号（前進、中立、後進）と、車速検出部２７から出力されたホイールローダ１の車速を示す検出信号との少なくとも１つの信号に基づいて走行装置４の走行状態を検知する。後進切換検知部３０ｂは、積荷状態判定部３０ａからの判定信号を受けた後に、走行装置４が後進状態から前進状態に切り換えられたのか、または後進状態から中立状態に切り換えられたのかを検知する。後進切換検知部３０ｂの走行状態の検知信号は、積載重量算出部３０ｃに出力される。

【0051】

積載重量算出部３０ｃは、ブーム角検知部３０ｈから出力されたブーム角度信号と、差圧検知部３０ｉから出力された差圧信号とに基づいてバケット６内の積載重量Ｗを算出する。

【0052】

ブーム角検知部３０ｈは、第１角度検出器２９から出力されたブーム角度を示す検出信号を受けてブーム角度を算出し、その算出したブーム角度の信号を積載重量算出部３０ｃへ出力する。

【0053】

差圧検知部３０ｉは、圧力センサ２８ａから出力されたブームシリンダ１６のヘッド圧を示す検出信号と、圧力センサ２８ｂから出力されたブームシリンダ１６のボトム圧を示す検出信号とに基づいて、ブームシリンダ１６のヘッド圧とボトム圧との差圧を算出し、その算出した差圧の信号を積載重量算出部３０ｃへ出力する。

【0054】

積載重量算出部３０ｃにおける積載重量Ｗの算出方法は、以下に詳細に説明される。積載重量算出部３０ｃにて算出されたバケット６内の積載重量Ｗの信号は、排土検知部３０ｄに出力される。

【0055】

排土検知部３０ｄは、積載重量算出部３０ｃからの積載重量信号を受けた後、バケット６の荷（土砂など）がバケット６内から排出されたか否かを判定する。排土検知部３０ｄは、第１角度検出器２９から出力されたブーム角度を示す検出信号と、第２角度検出器４８から出力されたバケット角度を示す検出信号とに基づいて作業機３が排土動作を行ったか否かを判定する。排土動作を行った場合には、バケット６は内部が空の空荷状態となっている。一方、排土動作を行っていない場合には、バケット６は内部に土砂などの荷を積んだ積荷状態を維持している。排土検知部３０ｄによる判定信号は、積載重量出力部３０ｅに出力される。

【0056】

積載重量出力部３０ｅは、排土検知部３０ｄからの判定信号を受けて、積載重量算出部３０ｃで算出された積載重量信号を積載重量積算部３０ｆ、記憶部３０ｊおよび表示部４０に出力する。記憶部３０ｊは、積載重量出力部３０ｅから出力された積載重量Ｗを記憶する。表示部４０は、積載重量Ｗを画面などに表示する。また積載重量出力部３０ｅは、積載重量信号を出力部４５（図２）に出力してもよい。出力部４５に出力された積載重量信号は、第２処理装置７０に出力され、第２処理装置７０の表示部７５に表示されてもよい。

【0057】

積載重量積算部３０ｆは、積載重量出力部３０ｅからの積載重量信号を受けて、記憶部３０ｊに記憶されたこれまでの積載重量に今回の積載重量を積算する。積載重量積算部３０ｆは、積算した積載重量の積算値の信号を積算値出力部３０ｇに出力する。

【0058】

積算値出力部３０ｇは、積載重量積算部３０ｆからの積算値信号を受けて、積載重量積算部３０ｆで積算された積算値信号を記憶部３０ｊおよび表示部４０に出力する。記憶部３０ｊは、積算値出力部３０ｇから出力された積載重量Ｗの積算値を記憶する。表示部４０は、積載重量Ｗの積算値を画面などに表示する。また積算値出力部３０ｇは、積算値信号を出力部４５（図２）に出力してもよい。出力部４５に出力された積算値信号は、第２処理装置７０に出力され、第２処理装置７０の表示部７５にて表示されてもよい。

【0059】

＜瞬時荷重Ｗの算出方法＞
次に、瞬時荷重Ｗの算出方法について、まず概略を説明する。

【0060】

図４に、瞬時荷重Ｗごとのブーム角θと差圧Ｐτとの関係の一例を示す。図４において、カーブＡ、Ｂ、Ｃはそれぞれ、バケット６が空、１／２積載、満杯積載の場合を示している。予め計測された２個以上の瞬時荷重Ｗにおけるブーム角θと差圧Ｐτとの関係のグラフに基づき、図５に示すようにブーム角θごとの瞬時荷重Ｗと差圧Ｐτとの関係のグラフを求めることができる。従って、ブーム角θと差圧Ｐτとが判明すると、各差圧サンプリング時における瞬時荷重ＷＮを求めることができる。

【0061】

たとえば、図４に示されるように、ある時刻ｍｋにおいてブーム角θ＝θｋ、差圧Ｐτ＝Ｐτｋであったとすると、図５から瞬時荷重ＷＮを求めることが可能となる。すなわち、図５は、ブーム角θ＝θｋにおける、差圧と瞬時荷重Ｗとの関係を示すグラフである。ここで、ＰτＡとは、ブーム角θ＝θｋにおける、バケット６が空の場合の差圧である。ＷＡとは、ブーム角θ＝θｋにおける、空荷の瞬時荷重である。また、ＰτＣとは、ブーム角θ＝θｋにおける、バケット６が満杯積載の場合の差圧である。ＷＣとは、ブーム角θ＝θｋにおける、満杯積載の瞬時荷重である。ＰτｋがＰτＡとＰτＣとの間に位置する場合、線形補間を行うことにより、瞬時荷重ＷＮを決定する。あるいは、このような関係を予め記憶した数値テーブルに基づいて、瞬時荷重ＷＮを求めることも可能である。

【0062】

＜掘削積込動作とその判定＞
本実施形態のホイールローダ１は、土砂などの掘削対象物をバケット６に掬い取る掘削動作と、バケット６内の荷（掘削対象物１００）をダンプトラック２００などの運搬機械に積み込む積込動作とを実行する。図６は、実施形態に基づくホイールローダ１の掘削動作および積込動作を構成する一連の工程の例を示す模式図である。ホイールローダ１は、次のような複数の工程を順次に行うことを繰り返して、掘削対象物１００を掘削し、ダンプトラック２００などの運搬機械に掘削対象物１００を積み込んでいる。

【0063】

図６（Ａ）に示されるように、ホイールローダ１は、掘削対象物１００に向かって前進する。この空荷前進工程において、オペレータは、ブームシリンダ１６およびチルトシリンダ１９を操作して、作業機３をブーム１４の先端が低い位置にありバケット６が水平を向いた掘削姿勢にして、ホイールローダ１を掘削対象物１００に向けて前進させる。

【0064】

図６（Ｂ）に示されるように、バケット６の刃先６ａが掘削対象物１００に食い込むまで、オペレータはホイールローダ１を前進させる。この掘削（突込み）工程において、バケット６の刃先６ａが掘削対象物１００に食い込む。

【0065】

図６（Ｃ）に示されるように、その後オペレータは、ブームシリンダ１６を操作してバケット６を上昇させるとともに、チルトシリンダ１９を操作してバケット６をチルトバックさせる。この掘削（掬込み）工程により、図中の曲線矢印のようにバケット軌跡Ｌに沿ってバケット６が上昇し、バケット６内に掘削対象物１００が掬い込まれる。これにより、掘削対象物１００を掬い取る掘削作業が実行される。

【0066】

掘削対象物１００の種類によって、バケット６を１回チルトバックさせるだけで掬込み工程が完了する場合がある。または、掬込み工程において、バケット６をチルトバックさせ、中立にし、再びチルトバックさせるという動作を繰り返す場合もある。

【0067】

図６（Ｄ）に示されるように、バケット６に掘削対象物１００が掬い込まれた後、オペレータは、積荷後進工程にて、ホイールローダ１を後進させる。オペレータは、後退しながらブーム上げをしてもよく、図６（Ｅ）にて前進しながらブーム上げをしてもよい。

【0068】

図６（Ｅ）に示されるように、オペレータは、バケット６を上昇させた状態を維持しながら、またはバケット６を上昇させながら、ホイールローダ１を前進させてダンプトラック２００に接近させる。この積荷前進工程により、バケット６はダンプトラック２００の荷台のほぼ真上に位置する。

【0069】

図６（Ｆ）に示されるように、オペレータは、所定位置でバケット６をダンプして、バケット６内の荷（掘削対象物）をダンプトラック２００の荷台上に積み込む。この工程は、いわゆる排土工程である。この後、オペレータは、ホイールローダ１を後進させながらブーム１４を下げ、バケット６を掘削姿勢に戻す。

【0070】

以上が、掘削積込作業の１サイクルをなす典型的な工程である。
図７は、ホイールローダ１の掘削作業および積込作業を構成する一連の工程の判定方法を示すテーブルである。

【0071】

図７に示したテーブルにおいて、一番上の「作業工程」の行には、図６（Ａ）〜図６（Ｆ）に示した作業工程の名称が示されている。その下の「前後進切換レバー」、「作業機操作」および「作業機シリンダ圧力」の行には、現在の作業工程がどの工程であるかを判定するために第１処理装置３０（図２、図３）が使用する、各種の判断条件が示されている。

【0072】

より詳細には、「前後進切換レバー」の行には、前後進切換レバーについての判定条件が丸印で示されている。

【0073】

「作業機操作」の行には、作業機３に対するオペレータの操作についての判定条件が丸印で示されている。より詳細には、「ブーム」の行にはブーム１４に対する操作に関する判定条件が示されており、「バケット」の行にはバケット６に対する操作に関する判定条件が示されている。

【0074】

「作業機シリンダ圧力」の行には、作業機３のシリンダの現在の油圧、たとえばブームシリンダ１６のシリンダボトム室の油圧、についての判定条件が示されている。ここで、油圧に関して、４つの基準値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｐが予め設定され、これら基準値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｐにより複数の圧力範囲（基準値Ｐ未満の範囲、基準値ＡからＣの範囲、基準値ＢからＰの範囲、基準値Ｃ未満の範囲）が定義され、これらの圧力範囲が上記判断条件として設定されている。４つの基準値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｐの大きさは、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｐとなっている。

【0075】

以上のような各作業工程ごとの「前後進切換レバー」、「ブーム」、「バケット」「作業機シリンダ圧力」の判定条件の組み合わせを用いることにより、第１処理装置３０は、現在行われている工程がどの工程なのかが判別可能である。

【0076】

図７に示した制御を行う場合の第１処理装置３０の具体的動作を以下に説明する。
図７に示した各作業工程に対応する「前後進切換レバー」、「ブーム」、「バケット」および「作業機シリンダ圧力」の判定条件の組み合わせが、記憶部３０ｊ（図２）に予め格納されている。第１処理装置３０は、前後進切換装置４９からの信号に基づいて、現在選択されている前後進切換レバー（Ｆ、Ｎ、Ｒ）を把握する。第１処理装置３０は、ブーム操作検出部５２ｂからの信号に基づいて、ブーム１４に対する現在の操作の種類（下げ、中立または上げ）を把握する。第１処理装置３０は、バケット操作検出部５４ｂからの信号に基づいて、バケット６に対する現在の操作の種類（ダンプ、中立またはチルトバック）を把握する。さらに、第１処理装置３０は、図２に示した圧力センサ２８ｂからの信号に基づいて、ブームシリンダ１６のシリンダボトム室の現在の油圧を把握する。

【0077】

第１処理装置３０は、把握された現在の前後進切換レバー、ブーム操作種類、バケット操作種類およびリフトシリンダ油圧の組み合わせ（つまり現在の作業状態）を、予め記憶してある各作業工程に対応する「前後進切換レバー」、「ブーム」、「バケット」および「作業機シリンダ圧力」の判定条件の組み合わせと対照する。この対照する処理の結果として、第１処理装置３０は、現在の作業状態に最も良く一致する判定条件の組み合わせがどの作業工程に対応するのかを判定する。

【0078】

ここで、図６に示す掘削積込動作に対応する判定条件の組み合わせは、具体的には次のとおりである。

【0079】

空荷前進工程においては、前後進切換レバーがＦであり、ブーム操作とバケット操作とがともに中立であり、作業機シリンダ圧力が基準値Ｐ未満である。

【0080】

掘削（突込み）工程においては、前後進切換レバーがＦ、ブーム操作とバケット操作とが共に中立、作業機シリンダ圧力が基準値ＡからＣの範囲である。

【0081】

掘削（掬込み）工程においては、前後進切換レバーがＦまたはＲ、ブーム操作が上げまたは中立、バケット操作がチルトバック、作業機シリンダ圧力が基準値ＡからＣの範囲である。バケット操作については、チルトバックと中立とが交互に繰り返される判定条件をさらに追加してもよい。掘削対象物の状態によっては、バケット６をチルトバックさせ、中立にし、再びチルトバックさせるという動作を繰り返す場合があるからである。

【0082】

積荷後進工程においては、前後進切換レバーがＲ、ブーム操作が中立または上げ、バケット操作が中立、作業機シリンダ圧力が基準値ＢからＰの範囲である。

【0083】

積荷前進工程においては、前後進切換レバーがＦ、ブーム操作が上げまたは中立、バケット操作が中立、作業機シリンダ圧力が基準値ＢからＰの範囲である。

【0084】

排土工程においては、前後進切換レバーがＦ、ブーム操作が上げまたは中立、バケット操作がダンプ、作業機シリンダ圧力が基準値ＢからＰの範囲である。

【0085】

後進・ブーム下げ工程においては、前後進切換レバーがＲ、ブーム操作が下げ、バケット操作がチルトバック、作業機シリンダ圧力が基準値Ｐ未満である。

【0086】

＜積載重量Ｗの計測フロー＞
本実施形態のホイールローダ１は、上記の掘削積込動作において、バケット６内の積載重量Ｗを計測し、かつ積載重量Ｗの積算値を算出する。

【0087】

図８は、上記掘削積込動作における積載重量の計測方法を含む作業車両の制御方法を示すフロー図である。

【0088】

図６、図７に示されるように、掘削積込動作においてホイールローダ１は掘削対象物に向けて前進する。このホイールローダ１の前進は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、掘削対象物１００に向かうように行われ、かつバケット６の刃先６ａが掘削対象物１００に食い込むまで行われる。

【0089】

この後、図６（Ｃ）で示されるように、ブーム１４が上昇されるとともに、バケット６がチルトバックされる。これにより、バケット６内に掘削対象物１００が掬い込まれる。これにより掘削が行われる。

【0090】

ここで、図８に示されるように、掘削が行われたか否かが判定される（ステップＳ１）。

【0091】

図８に示されるように、この後、積荷後進判定が行われる（ステップＳ２）。具体的には、バケット６内に掘削対象物１００が掬い込まれた後であってホイールローダ１が後進する前に、バケット６がダンプされた場合には、かき上げ動作などが行われ、ホイールローダ１が空荷後進であると判定される。一方、バケット６内に掘削対象物１００が掬い込まれた後に、バケット６がダンプされずにホイールローダ１が後進する場合には、バケット積込動作が行われ、バケット６が積荷であると判定される。ここで「積荷」とはバケット６内に荷が入っている状態を指し、「空荷」とはバケット６内に荷が入っていない状態を指す。

【0092】

この積荷後進判定は、図３に示される第１処理装置３０の積荷状態判定部３０ａおよび後進切換検知部３０ｂにて行われる。バケット６がダンプされたか否かの判定（積荷状態か否かの判定）は、作業機センサである第２角度検出器４８から出力されるバケット角度を示す検出信号（センサ信号）に基づいて行われる。この際、バケット６がダンプされていれば、かき上げ動作などが行われたと判定される。またバケット６がダンプされずにホイールローダ１が後進していれば、バケット積荷後進動作が行われたと判定される。

【0093】

図８に示されるように、かき上げ動作などのダンプ操作が行われたと判定された場合には、積載重量Ｗの計測フローは終了する。一方、バケット積込動作が行われたと判定された場合には、ホイールローダ１は、バケット６が積荷状態のまま後進する。この際、図６（Ｄ）に示されるように、ホイールローダ１は後進する。

【0094】

図８に示されるように、ホイールローダ１が所定位置まで後進した時点で、オペレータがホイールローダ１を後進状態から、後進以外の他の状態へ移行させたか否かが判定される（ステップＳ３）。後進以外の他の状態とは、前進または中立（停止）の状態である。後進状態から後進以外の他の状態への移行の検知は、図３に示される後進切換検知部３０ｂにより行われる。

【0095】

後進状態から後進以外の他の状態への移行の検知は、たとえばオペレータが図２に示す前後進切換装置４９の前後進切換操作部材４９ａを後進（Ｒ）の位置から前進（Ｆ）の位置または中立（Ｎ）の位置へ操作したか否かにより行われる。後進状態が他の状態へ切り換えられた場合、図３に示される前後進切換装置４９（前後進切換検出センサ４９ｂ）から後進状態切換信号（前進または中立を示す信号）が後進切換検知部３０ｂに出力される。このため後進切換検知部３０ｂはこの後進状態切換信号に基づいて後進状態が他の状態（前進または停止）へ切り換えられたことを検知することができる。

【0096】

また後進状態から後進以外の他の状態への移行の検知は、たとえば図２に示す車速検出部２７により検知されたホイールローダ１の移動速度の検知により行われてもよい。後進状態が他の状態へ切り換えられた場合、車速検出部２７により検知されるホイールローダ１の移動速度は後進方向の速度から前進方向の速度になるか、または０になる。このため図３に示される後進切換検知部３０ｂは、車速検出部２７から出力される前進または停止を示すホイールローダ１の移動速度の信号（後進状態切換信号）に基づいて後進状態が他の状態（前進または停止）へ切り換えられたことを検知することができる。

【0097】

図８に示されるように、後進状態から後進以外の他の状態へ移行されていないと判定された場合には、ホイールローダ１は引き続き後進する。

【0098】

図８に示されるように、後進状態から後進以外の他の状態へ移行されたと判定された場合には、ホイールローダ１が前進または停止するとともに、バケット６内の積載重量Ｗが算出される（ステップＳ４）。積載重量Ｗの算出は、図３に示される積載重量算出部３０ｃにより行われる。積載重量算出部３０ｃは、上記のとおり、第１角度検出器２９の検出値に基づいてブーム角検知部３０ｈから出力されたブーム角度信号と、第１油圧検出器２８ａ、２８ｂの検出値に基づいて差圧検知部３０ｉから出力された差圧信号とに基づいてバケット６内の積載重量Ｗを算出する。

【0099】

上記のとおり、図８に示す上記ステップＳ３およびＳ４により、図３に示す第１処理装置３０は、後進状態から後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを示す後進状態切換信号を走行センサ（前後進切換検出センサ４９ｂ、車速検出部２７）から受け取ったときに、その後進状態切換信号に基づいてバケット６の積載重量Ｗを作業機センサ（第１油圧検出器２８ａ、２８ｂ、第１角度検出器２９）の検出値から算出することができる。

【0100】

図８に示されるように、ホイールローダ１が前進または停止してから所定時間経過後に、作業機３が排土動作を行ったか否かが検知される（ステップＳ５）。この作業機３の排土動作は、図６（Ｆ）に示されるように、バケット６をダンプさせることにより行われる。バケット６がダンプされたか否かの判定は、図２に示される第２角度検出器４８から出力されるバケット角度を示す検出信号に基づいて行われる。このため図３に示されるように、第２角度検出器４８から出力されるバケット角度の信号に基づいて、排土検知部３０ｄが排土されたか否かを検知することができる。

【0101】

図８に示されるように、作業機３の排土動作が検知されない場合には、排土動作の検知が引き続き行われる。一方、作業機３の排土動作が検知された場合には、バケット６内の荷の積載重量Ｗが出力される（ステップＳ６）。この積載重量Ｗの出力は、図３に示される第１処理装置３０の積載重量出力部３０ｅが積載重量Ｗの信号を記憶部３０ｊまたは表示部４０に出力することにより行われる。これにより積載重量Ｗの信号が記憶部３０ｊに記憶され、また表示部４０に表示され、また第２処理装置７０の表示部７５にて表示される。

【0102】

上記のとおり、図８に示すステップＳ５およびＳ６により、図３に示されるように第２角度検出器４８（作業機センサ）から出力されるバケット角度を示す検出信号が排土を示す信号（排土信号）である場合に、その排土信号に基づいて第１処理装置３０の積載重量出力部３０ｅが積載重量Ｗを出力する。

【0103】

図８に示されるように、出力された積載重量Ｗに基づいて、積載重量Ｗが積算される（ステップＳ７）。積載重量Ｗの積算は、図３に示されるように第１処理装置３０の積載重量積算部３０ｆが記憶部３０ｊに記憶された前回までの積載重量に今回の積載重量を自動で積算する（つまり複数の積載重量を自動で積算する）ことにより行われる。積算された積算値は、積載重量積算部３０ｆから出力され、積算値出力部３０ｇへ入力される。積算された積算値は、積算値出力部３０ｇにより記憶部３０ｊに記憶され、表示部４０に表示され、また第２処理装置７０の表示部７５にて表示される。

【0104】

以上のように、本実施形態の掘削積込動作における積載重量の計測および積算を含む作業車両の制御は行われる。

【0105】

＜ブーム角度、ブームボトム圧、瞬時荷重および積載重量の変化＞
本発明者は、本実施形態に係るホイールローダ１の掘削積込の一連の動作におけるブーム角度、ブームシリンダ差圧、瞬時荷重および積載重量の変化について調べた。その結果を、図９に示す。

【0106】

図９の結果から、ブーム角度、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々は、掘削時および排土時には大きく変化することが分かる。またブーム角度、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々は、積荷後進時の前半においても大きく変化することが分かる。これに対して積荷後進時の後半および積荷前進時の各々においては、ブーム角度、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々の経時的な変化は小さく抑えられている。特に積荷後進から積荷前進に切り換わる直前には、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々の経時的な変化が極めて小さく、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々が安定していることが分かる。

【0107】

＜実施形態の効果＞
図９に示されるように、積荷状態において後進状態（積荷後進）から前進状態（積荷前進）に切り換わる前後にはブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々の経時的な変化が極めて小さい。本実施形態においては、図３および図６に示されるように、積荷状態において走行装置４が後進状態から後進状態以外の他の状態へ移行する操作をしたことを示す後進状態切換信号に基づいてバケット６の積載重量が算出される。このように本実施形態では、後進状態から前進状態に切り換わる前後のタイミングで積載重量Ｗの計測が行われる。この後進状態から前進状態に切り換わる前後のタイミングでは、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の各々が安定しているため、積載重量Ｗを正確に計測することが可能となる。ゆえに、積載重量を計算するに当たり、前後進切換レバーが後進から前進に切り換えられた直後の瞬時荷重に基づき、積載重量が計算されるとよい。

【0108】

また、積載重量の計算は、前述の通り、前後進切換レバーが後進から前進に切り換えられたことに基づいて行われることに代えて、実際の車速が０ｋｍ／ｈになったことに基づいて行われてもよいし、実際の車速が前進となったことに基づいて行われてもよい。または、これらの組合せによって行われてもよい。

【0109】

さらに、積載重量の計算は、車速が０ｋｍ／ｈとなるまでに行われるのが好ましいが、車速が所定速度以下である間に行われてもよい。

【0110】

また、ホイールローダのバケットのサイズまたは積載する対象物の種類によって、ブームシリンダ差圧および瞬時荷重の経時的な変化の少ない時間領域が前後する場合がある。よって、積載重量を計算するタイミングが変更可能であってもよい。

【0111】

また本実施形態においては、図３および図６に示されるように、作業機センサからのセンサ信号により作業機がかき上げ状態であるか否かにより、バケット６の積荷状態が判定される。これによりバケット６が空荷状態で積載重量Ｗを積算することが防止でき、正確な積載重量Ｗの積算値を得ることが可能となる。

【0112】

また本実施形態においては、図３および図６に示されるように、作業機３が排土したことを示す排土信号を作業機センサ（たとえば第２角度検出器４８）から受け取り、かつその排土信号に基づいて積載重量Ｗを出力する。これにより排土前に積載重量が出力されることを防止することができ、排土後の積載重量Ｗの積算値を正確に得ることが可能となる。

【0113】

また本実施形態においては、図３および図６に示されるように、第１処理装置３０は、複数の積載重量Ｗを自動で積算する。これにより正確な積載重量Ｗの積算値を得ることが可能となる。

【0114】

また本実施形態においては、図３および図６に示されるように、作業機センサは、圧力センサまたはひずみセンサの少なくとも一方を含む。これによりセンサ選択の自由度が高くなる。

【0115】

また本実施形態においては、図３および図６に示されるように、作業機センサは、作業機位置センサをさらに含む。これにより作業機の位置を検出することも可能となる。

【0116】

また本実施形態においては、図３および図６に示されるように、走行センサは、前後進切換検出センサ４９ｂおよび車速検出部２７の少なくとも一方を含む。これにより前後進切換装置４９における前後進切換操作部材４９ａの位置と、車速検出部２７により検知される車速との少なくとも一方により、後進状態から後進以外の他の状態への移行の操作を検知することが可能となる。

【0117】

走行センサとしては、たとえばＧＰＳ（Global Positioning System）による車速検出、ステレオカメラを用いた車速検出、トランスミッション出力軸の回転センサを用いた車速検出、トランスミッション入力軸の回転センサとトランスミッション変速比とを用いた車速検出などが用いられてもよい。また走行センサは、上記に限定されず、要するに車体の進行方向が検出できるものであればよい。

【0118】

なお上記実施形態においては積載重量Ｗがブームシリンダ１６のヘッド圧およびボトム圧の差圧とブーム角度とから算出される場合について説明したが、積載重量Ｗはブームシリンダ１６のボトム圧とブーム角度とから算出されてもよい。この場合、図２における圧力センサ２８ａは不要である。

【0119】

また上記実施の形態においては図３に示す機能ブロック３０ａ〜３０ｊが第１処理装置３０に含まれる場合について説明したが、これらの機能ブロック３０ａ〜３０ｊは図２に示す第２処理装置７０に含まれていてもよい。この場合、前後進切換装置４９、車速検出部２７、第１油圧検出器２８ａ、２８ｂ、第１角度検出器２９および第２角度検出器４８の各々の検知信号は、図２に示す出力部４５を通じて第２処理装置７０へ出力されてもよい。

【0120】

またブーム操作装置５２とバケット操作装置５４とは、互いに一体化された操向レバー（モノレバー）であってもよい。この場合、１つの操向レバーがブーム操作装置５２とバケット操作装置５４とを兼ねる。

【0121】

また図２に示される第２処理装置７０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮなどにより出力部４５との間で電気／電波信号の送受信を行ってもよい。

【0122】

また第２処理装置７０は、第１処理装置３０の入力情報を受け取って演算を行ってもよい。

【0123】

また上記実施の形態においては、上記の実施の形態の構成が適用される作業車両として図１に示すホイールローダ１について説明したが、上記の実施の形態の構成が適用される作業車両はホイールローダ１以外に、バケット６を有しかつ前後進可能な作業車両であってもよく、たとえばバックホーローダーなどであってもよい。

【0124】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均などの意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0125】

１ ホイールローダ、２ 車体フレーム、３ 作業機、４ 走行装置、４ａ 前輪、４ｂ 後輪、５ キャブ、６ バケット、６ａ 刃先、１０ ブームピン、１１ 前フレーム、１２ 後フレーム、１３ ステアリングシリンダ、１４ ブーム、１５ チルトロッド、１６ ブームシリンダ、１７ バケットピン、１８ ベルクランク、１８ａ 支持ピン、１９ チルトシリンダ、２０ エンジン、２１ 入力軸、２２ 動力取り出し部、２３ 動力伝達機構、２３ａ 出力軸、２４ シリンダ駆動部、２５ 作業機ポンプ、２６ 制御弁、２７ 車速検出部、２８ａ，２８ｂ 第１油圧検出器（圧力センサ）、２９ 第１角度検出器、３０ 第１処理装置、３０ａ 積荷状態判定部、３０ｂ 後進切換検知部、３０ｃ 積載重量算出部、３０ｄ 排土検知部、３０ｅ 積載重量出力部、３０ｆ 積載重量積算部、３０ｇ 積算値出力部、３０ｈ ブーム角検知部、３０ｉ 差圧検知部、３０ｊ 記憶部、４０，７５ 表示部、４５ 出力部、４８ 第２角度検出器、４９ 前後進切換装置、４９ａ 前後進切換操作部材、４９ｂ 前後進切換検出センサ、５１ アクセル操作装置、５１ａ アクセル操作部材、５１ｂ アクセル操作検出部、５２ ブーム操作装置、５２ａ ブーム操作部材、５２ｂ ブーム操作検出部、５３ 変速操作装置、５３ａ 変速操作部材、５３ｂ 変速操作検出部、５４ バケット操作装置、５４ａ バケット操作部材、５４ｂ バケット操作検出部、５８ ブレーキ操作装置、５８ａ ブレーキ操作部材、５８ｂ ブレーキ操作検出部、７０ 第２処理装置、７１ 入力部、１００ 掘削対象物、２００ ダンプトラック、Ｗ 積載重量。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】