(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】
(24)【登録日】2022-06-17
(45)【発行日】2022-06-27
(54)【発明の名称】作業機械および作業機械を含むシステム
(51)【国際特許分類】
E02F 9/26 20060101AFI20220620BHJP
G01G 19/08 20060101ALI20220620BHJP
G01G 19/52 20060101ALI20220620BHJP
G01L 13/00 20060101ALI20220620BHJP
G01G 19/44 20060101ALI20220620BHJP
【ＦＩ】
E02F9/26 B
G01G19/08 A
G01G19/52 E
G01G19/52 Z
G01L13/00 C
G01G19/44 H
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2018124696
(22)【出願日】2018-06-29
(65)【公開番号】P2020002698
(43)【公開日】2020-01-09
【審査請求日】2021-05-06
(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】荒井 良子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－３３６３９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／０９８２１８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－０９９７０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ９／２６
Ｇ０１Ｇ １９／０８
Ｇ０１Ｇ １９／５２
Ｇ０１Ｌ １３／００
Ｇ０１Ｇ １９／４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バケットと、前記バケットを昇降するブームと、前記バケットおよび前記ブームの少なくとも一方を駆動する作業具シリンダとを有する作業機と、掘削を含む作業状態の局面に関する情報を検知する作業局面検知部と、
前記作業具シリンダのシリンダ圧力を検知するシリンダ圧力検知部と、
前記作業局面検知部により検知された前記情報に基づいて前記作業機による作業局面を判別し、作業局面における掘削の判別が切り換わるときに、前記シリンダ圧力検知部により検知された前記シリンダ圧力の補正の切り換えを行なうコントローラと、を備えた、作業機械。
【請求項2】
前記コントローラは、作業局面が掘削であると判別した場合に前記シリンダ圧力を補正して前記作業具シリンダの補正後圧力を算出し、前記補正後圧力に基づいて前記バケット内の瞬時荷重を算出する、請求項１に記載の作業機械。
【請求項3】
車体と、前記車体に取り付けられた走行装置と、をさらに備えた、請求項２に記載の作業機械。
【請求項4】
前記作業局面は、掘削後の積荷後進を含み、前記コントローラは、作業局面が掘削から積荷後進に切り換わるときに前記シリンダ圧力の補正の切り換えを行なう、請求項３に記載の作業機械。
【請求項5】
前記コントローラは、作業局面が掘削であると判別した場合に前記シリンダ圧力が参考値となるように前記シリンダ圧力を補正して前記補正後圧力に基づいて前記瞬時荷重を算出し、
作業局面が掘削後の積荷後進であると判別した場合に前記シリンダ圧力に基づいて前記瞬時荷重を算出する、請求項４に記載の作業機械。
【請求項6】
前記コントローラは、作業局面が掘削であると判別している間の全体に亘って、前記シリンダ圧力が参考値となるように前記シリンダ圧力を補正する、請求項５に記載の作業機械。
【請求項7】
前記走行装置の牽引力の算出に用いられる情報を検知する牽引力検知部をさらに備え、前記コントローラは、作業局面が掘削であると判別した場合に、前記牽引力検知部により検知された前記牽引力の算出に用いられる情報に基づいて前記シリンダ圧力に含まれる牽引圧力を算出し、前記牽引圧力を前記シリンダ圧力から減じることによって前記シリンダ圧力を補正して前記補正後圧力を算出する、請求項４に記載の作業機械。
【請求項8】
車体と、前記車体に取り付けられた走行装置と、
バケットと、前記バケットを昇降するブームと、前記バケットおよび前記ブームの少なくとも一方を駆動する作業具シリンダとを有する作業機と、
前記走行装置の牽引力の算出に用いられる情報を検知する牽引力検知部と、
前記作業具シリンダのシリンダ圧力を検知するシリンダ圧力検知部と、
前記牽引力検知部により検知された前記牽引力の算出に用いられる情報と前記シリンダ圧力とに基づいて前記バケット内の瞬時荷重を算出するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記牽引力検知部により検知された前記牽引力の算出に用いられる情報に基づいて前記シリンダ圧力に含まれる牽引圧力を算出し、前記牽引圧力を前記シリンダ圧力から減じることによって前記シリンダ圧力を補正して前記作業具シリンダの補正後圧力を算出し、前記補正後圧力に基づいて前記バケット内の瞬時荷重を算出する、作業機械。
【請求項9】
掘削を含む作業状態の局面に関する情報を検知する作業局面検知部をさらに備えた、請求項８に記載の作業機械。
【請求項10】
前記コントローラにより算出された前記瞬時荷重を報知する報知部をさらに備えた、請求項４または８に記載の作業機械。
【請求項11】
前記報知部は、表示部を含み、前記コントローラは、作業局面として掘削後の積荷後進が開始されたと判別した場合に、前記シリンダ圧力に基づいて算出された前記瞬時荷重を現在の荷重値として前記表示部にリアルタイムで表示する、請求項１０に記載の作業機械。
【請求項12】
前記コントローラは、作業局面が積荷後進から積荷前進へ切り換えられた時点において算出された前記瞬時荷重を積載重量として、積荷後進から積荷前進への切り換えを検知した時点から積込みを検知するまで前記表示部に表示し続ける、請求項１１に記載の作業機械。
【請求項13】
前記表示部は、作業局面が掘削と判別された場合に、前記バケット内の目標積載重量を表示し、
作業局面が掘削後の積荷後進と判別された場合に、前記バケット内の前記瞬時荷重を表示し、
作業局面が積荷後進から積荷前進に切り換えられた時点において算出された前記瞬時荷重を積載重量として、積荷後進から積荷前進への切り換えを検知した時点から積込みを検知するまで表示し続け、
作業局面が積込みであると判別された場合に、被積込み対象に積込まれた前記積載重量の積算値と、被積込み対象物における積込み可能容量から前記積載重量の積算値を減じた差分とを表示する、請求項１２に記載の作業機械。
【請求項14】
前記コントローラは、前記シリンダ圧力検知部により検知された前記シリンダ圧力に平滑化処理を実施した後に前記シリンダ圧力の補正を行なう、請求項１または８に記載の作業機械。
【請求項15】
バケットと、前記バケットを昇降するブームと、前記バケットおよび前記ブームの少なくとも一方を駆動する作業具シリンダとを有する作業機と、掘削を含む作業状態の局面に関する情報を検知する作業局面検知部と、
前記作業具シリンダのシリンダ圧力を検知するシリンダ圧力検知部と、
前記バケット内の荷重を表示する表示部と、
前記作業局面検知部により検知された前記情報に基づいて前記作業機による作業局面を判別し、作業局面における掘削の判別が切り換わる前には、前記表示部に参考値を表示し、作業局面における掘削の判別が切り換わった後には、前記シリンダ圧力に基づいて算出された荷重を表示するコントローラと、を備えた、作業機械。
【請求項16】
前記参考値は、所定値または無効値である、請求項１５に記載の作業機械。
【請求項17】
作業機械を含むシステムであって、バケットと、前記バケットを昇降するブームと、前記バケットおよび前記ブームの少なくとも一方を駆動する作業具シリンダとを有する作業機と、
掘削を含む作業状態の局面に関する情報を検知する作業局面検知部と、
前記作業具シリンダのシリンダ圧力を検知するシリンダ圧力検知部と、
前記作業局面検知部により検知された前記情報に基づいて前記作業機による作業局面を判別し、作業局面における掘削の判別が切り換わるときに前記シリンダ圧力の補正の切り換えを行なうコントローラと、を備えた、システム。
【請求項18】
作業機械を含むシステムであって、車体と、
前記車体に取り付けられた走行装置と、
バケットと、前記バケットを昇降するブームと、前記バケットおよび前記ブームの少なくとも一方を駆動する作業具シリンダとを有する作業機と、
前記走行装置の牽引力の算出に用いられる情報を検知する牽引力検知部と、
前記作業具シリンダのシリンダ圧力を検知するシリンダ圧力検知部と、
前記牽引力検知部により検知された前記牽引力の算出に用いられる情報に基づいて前記シリンダ圧力に含まれる牽引圧力を算出し、前記牽引圧力を前記シリンダ圧力から減じることによって前記シリンダ圧力を補正して前記作業具シリンダの補正後圧力を算出し、前記補正後圧力に基づいて前記バケット内の瞬時荷重を算出するコントローラと、を備えた、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、作業機械および作業機械を含むシステム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】
上記公報においては、掘削後のブーム上げ操作によりバケット内の積載重量が計測される。また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】
【文献】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】
ダンプトラックへ複数回に分けて掘削積込みを行なう場合、ダンプトラックに積込む重量が超過することを避ける必要がある。このためダンプトラックに最後の積込みを行なうときには、掘削後に、バケット内の積載重量を、ダンプトラックの積込み容量とダンプトラックにおける現在の積込み重量との差分よりも小さい重量に調整する必要がある。
【0006】
上記公報に記載の積載重量を計測する手法では、バケット内の荷がダンプトラックの積込み容量を超えていることが検知された時点で、ホイールローダは掘削場から離れた位置までに走行している。このためバケット内の荷の一部を掘削場に戻って捨てて、再度計測してダンプトラックに積込もうとすると作業時間が増大する。
【0007】
またバケット内の荷がダンプトラックの積込み容量を超えていることが検知された場合、ダンプトラックの積込み容量を超えないように上記差分に合わせて、バケット内の荷の一部を残しながらダンプトラックに荷を積込むことは熟練のオペレータにとっても困難である。
【0008】
また上記公報に記載のように掘削後のブーム上げ操作により積載重量の計測を行なうと、走行距離が長い場合、ブームを上げ続けた状態では姿勢が不安定となるためブームを一度下げる必要がある。このためオペレータの操作が煩雑となる。
【0009】
本開示の目的は、短い作業時間および簡易な操作で積載重量を計測できる作業機械および作業機械を含むシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の一の作業機械は、作業機と、作業局面検知部と、シリンダ圧力検知部と、コントローラとを備えている。作業機は、バケットと、バケットを昇降するブームと、バケットおよびブームの少なくとも一方を駆動する作業具シリンダとを有する。作業局面検知部は、掘削を含む作業状態の局面に関する情報を検知する。シリンダ圧力検知部は、作業具シリンダのシリンダ圧力を検知する。コントローラは、作業局面検知部により検知された情報に基づいて作業機による作業局面を判別し、作業局面における掘削の判別が切り換わるときに、シリンダ圧力検知部により検知されたシリンダ圧力の補正の切り換えを行なう。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、短い作業時間および簡易な操作で積載重量を計測できる作業機械および作業機械を含むシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態に係る作業機械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機械の制御方法を示す第１のフロー図である。
【図9】実施の形態に係る作業機械の制御方法を示す第２のフロー図である。
【図10】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の第１例を示す図である。
【図11】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の第２例を示す図である。
【図12】表示部における表示内容の変化を示す図（Ａ）～（Ｄ）である。
【図13】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】
【0013】
以下、実施の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。
【0014】
＜全体構成＞
実施の形態においては、作業機械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、実施の形態に係る作業機械の一例としてのホイールローダ１の側面図である。
実施の形態においては、作業機械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、実施の形態に係る作業機械の一例としてのホイールローダ１の側面図である。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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、作業具であるブーム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、油圧シリンダであり作業具シリンダである。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。
【0020】
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、油圧シリンダであり作業具シリンダである。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。
【0021】
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。
【0022】
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）を有している。
【0023】
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に代えて、蓄電体により駆動するモータが用いられてもよく、またエンジンとモータとの双方が用いられてもよい。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。回転センサ３２は、エンジン２０内部の回転軸の回転数を検出し、検出した回転数の信号を第１処理装置３０へ出力する。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
センサ３３は、作業機ポンプ２５の斜板の角度を検出し、検出した斜板角度の信号を第１処理装置３０に出力する。また圧力センサ３４は、作業機ポンプ２５の吐出圧力を検出し、検出した吐出圧力の信号を第１処理装置３０に出力する。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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ＬＨ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ＬＨ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ＬＨよりも下方にある場合にブーム角度θを負とする。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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）を切り換え可能な前後進切換レバーを含む。
【0039】
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の回転、トルクなどの出力のいずれか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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【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、表示部４０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。
【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によって計測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（コントローラ））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。第２処理装置７０は、第１処理装置３０と同様、たとえばＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置と、ＣＰＵ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。
【0047】
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、前後進切換検出センサ４９ｂ、ブーム操作検出部５２ｂおよびバケット操作検出部５４ｂは、作業局面検知部に含まれる。作業局面検知部は、作業機３の作業状態の局面に関する情報（作業局面に関する情報）を検知するものである。
【0048】
作業局面は、たとえば空荷前進、掘削、積荷後進、積荷前進、排土、後進・ブーム下げ、単純走行を含む。
【0049】
また作業機３の作業状態の局面に関する情報とは、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）、ブーム１４の動作指令の検出信号（上げ、中立、下げ）、バケット６の動作指令の検出信号（ダンプ、中立、チルトバック）、およびブームシリンダ１６の圧力検出信号（ヘッド圧とボトム圧との差圧）に関する情報を含む。
【0050】
作業局面と、作業機３の作業状態の局面に関する情報とについては、図７を用いて後に詳細に説明する。
【0051】
回転センサ３２、センサ３３、圧力センサ３４、アクセル操作検出部５１ｂなどは、牽引力検知部に含まれる。牽引力検知部は、走行装置４の牽引力の算出に用いられる情報（牽引力に関する情報）を検知する。
【0052】
＜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、上記作業局面検知部により検知された情報に基づいて作業機３による作業局面を判別する機能を有する。第１処理装置３０は、作業局面における掘削の判別が切り換わるときにブーム圧力（圧力センサ２８ａにより検出されたヘッド圧と圧力センサ２８ｂにより検出されたボトム圧との差圧であって平滑化処理が実施された後の出力値）の補正の切り換えを行なう機能を有する。
図２に示される第１処理装置３０は、上記作業局面検知部により検知された情報に基づいて作業機３による作業局面を判別する機能を有する。第１処理装置３０は、作業局面における掘削の判別が切り換わるときにブーム圧力（圧力センサ２８ａにより検出されたヘッド圧と圧力センサ２８ｂにより検出されたボトム圧との差圧であって平滑化処理が実施された後の出力値）の補正の切り換えを行なう機能を有する。
【0053】
また第１処理装置３０は、作業局面が掘削であると判別した場合にブーム圧力を補正してブームシリンダの補正後圧力を算出する機能を有する。第１処理装置３０は、上記補正後圧力に基づいてバケット６内の積載重量を算出する機能を有する。
【0054】
また第１処理装置３０は、牽引力検知部３２～３４、５１ｂにより検知された牽引力に関する情報に基づいてブーム圧力に含まれる牽引圧力を算出する機能を有する。第１処理装置３０は、上記牽引圧力をブーム圧力から減じることによってブーム圧力を補正してブームシリンダの補正後圧力を算出する機能を有する。第１処理装置３０は、上記補正後圧力に基づいてバケット６内の瞬時荷重を算出する機能を有する。
【0055】
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。
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、たとえば作業局面判別部３０ａと、ブーム圧力補正部３０ｂと、積載重量算出部３０ｃと、牽引圧力算出部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。
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、たとえば作業局面判別部３０ａと、ブーム圧力補正部３０ｂと、積載重量算出部３０ｃと、牽引圧力算出部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。
【0056】
作業局面判別部３０ａは、作業機３の作業局面を判別する。作業局面判別部３０ａは、作業局面検知部により検知された作業機３の作業状態の局面に関する情報を取得する。一例として作業局面判別部３０ａ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と、ブーム操作装置５２から出力されたブーム１４の動作指令の検出信号と、バケット操作装置５４から出力されたバケット６の動作指令の検出信号と、圧力センサ２８ｂから出力されたブームシリンダ１６の圧力検出信号とを取得する。
【0057】
【0058】
作業局面判別部３０ａは、判別した作業局面を表す信号をブーム圧力補正部３０ｂへ出力する。
【0059】
一方、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する。また差圧検知部３０ｉは、算出された差圧に平滑化処理を実施する。平滑化処理とは、過去検出値を含め積算平均する手法であり、ローパスフィルタなどでも可能である。差圧検知部３０ｉは、その平滑化処理された差圧の信号（ブーム圧力の信号）をブーム圧力補正部３０ｂへ出力する。
【0060】
牽引圧力算出部３０ｄは、回転センサ３２で検出されるエンジン２０内部の回転軸の回転数、センサ３３で検出される作業機ポンプ２５の斜板の角度、圧力センサ３４で検出される作業機ポンプ２５の吐出圧力、アクセル操作検出部５１ｂにより検出されるアクセル操作部材５１ａにおける操作量などに基づいて牽引圧力を算出する。牽引圧力算出部３０ｄは、算出した牽引圧力の信号をブーム圧力補正部３０ｂへ出力する。
【0061】
ブーム圧力補正部３０ｂは、作業局面判別部３０ａから出力された作業局面を表す信号と、差圧検知部３０ｉから出力されたブーム圧力の信号と、牽引圧力算出部３０ｄから出力された牽引圧力の信号とを取得する。ブーム圧力補正部３０ｂは、作業局面判別部３０ａにより判別された作業局面が掘削である場合には、ブーム圧力を補正してブームシリンダ１６の補正後圧力を算出する。
【0062】
【0063】
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、ブーム圧力補正部３０ｂによって算出された上記補正後圧力の信号とに基づいてバケット６内の積載重量（または瞬時荷重）を算出する。
【0064】
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。
【0065】
積載重量算出部３０ｃにおける積載重量（または瞬時荷重）の算出方法は、図４および図５を用いて後に詳細に説明する。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（または瞬時荷重）の信号は、積載重量出力部３０ｅへ出力される。
【0066】
積載重量出力部３０ｅは、積載重量算出部３０ｃで算出された積載重量（または瞬時荷重）の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を記憶する。表示部４０は、積載重量または瞬時荷重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（または瞬時荷重）の信号を出力部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（または瞬時荷重）の信号は、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。上記のように表示部４０、７５の各々は、バケット内の荷重を表示する。
【0067】
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。
【0068】
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の積算値を記憶する。表示部４０は、積載重量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。
【0069】
＜瞬時荷重の算出方法＞
次に、瞬時荷重の算出方法について、まず概略を説明する。
次に、瞬時荷重の算出方法について、まず概略を説明する。
【0070】
図４に、瞬時荷重ごとのブーム角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を求めることができる。
【0071】
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。
【0072】
＜掘削積込動作とその判定＞
本実施の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の荷台（被積込み対象）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、実施の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。
本実施の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の荷台（被積込み対象）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、実施の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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
「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。
【0084】
「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。
【0085】
以上のような作業工程ごとの「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。
【0086】
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。
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。前後進切換レバーの代替として作業具（バケット、ブーム）の操作がパラメータとされてもよい。
【0091】
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。
【0092】
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。前後進切換レバーに基づく判定以外に、実車速に基づく判定が行われてもよい。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
＜積載重量の計測フロー＞
本実施の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内の積載重量を計測し、かつ積載重量の積算値を算出する。
本実施の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内の積載重量を計測し、かつ積載重量の積算値を算出する。
【0097】
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機械の制御方法を示す第１のフロー図である。
【0098】
図６、図７に示されるように、ホイールローダ１は掘削積込動作において一連の動作を行なう。この掘削積込の一連の動作における現在の作業局面を知るために、作業局面に関する情報が取得される（ステップＳ１：図８）。
【0099】
この作業状態の局面に関する情報は、たとえば図３に示されるように、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、ブーム操作装置５２から出力されたブーム１４の動作指令の検出信号、バケット操作装置５４から出力されたバケット６の動作指令の検出信号、ブームシリンダ１６の圧力検出信号などである。これらの作業状態の局面に関する情報は、作業局面判別部３０ａに入力される。
【0100】
作業局面判別部３０ａは、取得した作業状態の局面に関する情報に基づいて、図７に示されるテーブルを参照して作業局面を判別する（ステップＳ２：図８）。この作業局面の判別の結果、作業局面が掘削であると判断された場合、ブーム圧力（圧力センサ２８ａにより検出されたヘッド圧と圧力センサ２８ｂにより検出されたボトム圧との差圧であって平滑化処理が実施された後の出力値）が補正される（ステップＳ３：図８）。
【0101】
ブーム圧力の補正として、たとえば以下の第１の補正および第２の補正のいずれかの補正が行われる。
【0102】
まず第１の補正においては、図１０に示されるように、作業局面が掘削であると判別された場合、ブーム圧力が参考値となるようにブーム圧力が補正される。ここで参考値は、無効値と所定値とを含む。参考値とは、たとえば「０」の無効値である。ただし参考値は、「０」以外の所定値であってもよい。参考値は表示値に反映されてもよい。具体的には、作業局面における掘削の判別が切り換わる前には上記参考値が表示部４０、７５に表示されるように、コントローラ（第１処理装置３０、第２処理装置７０）が表示部４０、７５を制御してもよい。
【0103】
また第１の補正においては、作業局面が掘削から積荷後進へ切り換わった時点から積荷後進途中の所定のタイミングまでの間に、ブーム圧力に上記平滑化処理が実施されることによりブーム圧力が上記参考値から徐々に増加して計測値と同じとなるように補正される。
【0104】
また第１の補正においては、ブーム圧力が計測値と同じとなった後は、積込みが終わるまでブーム圧力は補正されない計測値とされる。計測値は表示値に反映されてもよい。具体的には、作業局面が掘削の判別が切り換わった後には上記計測値（シリンダ圧力に基づいて算出された荷重）が表示部４０、７５に表示されように、コントローラ（第１処理装置３０、第２処理装置７０）が表示部４０、７５を制御してもよい。
【0105】
次に第２の補正においては、図１１に示されるように、牽引力に基づいて算出された牽引圧力がブーム圧力から減ぜられるようにブーム圧力が補正される。
【0106】
また第２の補正においては、牽引力が検出される間においてブーム圧力から牽引圧力が減ぜられる。このため作業局面が掘削から積荷後進へ切り換わった後も牽引力が検出される場合には、その牽引圧力がブーム圧力から減ぜられてもよい。
【0107】
また第２の補正においては、牽引力が検知されなくなった時点から積込みが終わるまでブーム圧力は補正されない計測値とされる。
【0108】
上記における牽引力は、以下のように算出される。
まずエンジンとトランスミッションの間にトルクコンバーターが用いられないダイレクトトランスミッション車における牽引力は以下の式（１）により算出される。
まずエンジンとトランスミッションの間にトルクコンバーターが用いられないダイレクトトランスミッション車における牽引力は以下の式（１）により算出される。
【0109】
牽引力［Ｎ］＝｛（エンジン出力軸トルク［Ｎ・ｍ］－ポンプ負荷トルク［Ｎ・ｍ］）×トランスミッション減速比×ディファレンシャル減速比×ファイナル減速比×トルク効率｝／タイヤ有効径［ｍ］ ・・・（１）
またエンジンとトランスミッションの間にトルクコンバーターが用いられる車における牽引力は以下の式（２）により算出される。
またエンジンとトランスミッションの間にトルクコンバーターが用いられる車における牽引力は以下の式（２）により算出される。
【0110】
牽引力［Ｎ］＝｛（エンジン回転数［ｒｐｍ］／１０００）2×ｔｐ［Ｎ・ｍ／ｒｐｍ2］×ｔ×トランスミッション減速比×ディファレンシャル減速比×ファイナル減速比×トルク効率｝／タイヤ有効径［ｍ］ ・・・（２）
また走行モータを複数備えるＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）車における牽引力は以下の式（３）により算出される。
また走行モータを複数備えるＨＳＴ（Hydro-Static Transmission）車における牽引力は以下の式（３）により算出される。
【0111】
牽引力［ｋＮ］＝β×Ｆ＿ｍａｘ×Ｒ０／Ｒ ・・・（３）
上記式（３）におけるβは、以下の式（４）で表わされる。
上記式（３）におけるβは、以下の式（４）で表わされる。
【0112】
β＝｛Ｐ×（Ｒｍ１×ｑ１＋Ｒｍ２×ｑ２）｝／｛Ｐｃｏ×（Ｒｍ１×ｑ１＿ｍａｘ＋Ｒｍ２×ｑ２＿ｍａｘ）｝ ・・・（４）
式（１）～（３）における括弧［］内には単位が示されている。また式（２）におけるｔｐはプライマルトルク係数であり、ｔはトルク比である。プライマルトルク係数ｔｐおよびトルク比ｔのいずれもトランスミッションの特性値である。
式（１）～（３）における括弧［］内には単位が示されている。また式（２）におけるｔｐはプライマルトルク係数であり、ｔはトルク比である。プライマルトルク係数ｔｐおよびトルク比ｔのいずれもトランスミッションの特性値である。
【0113】
また式（３）におけるＦ＿ｍａｘは最大牽引力（単位：ｋＮ）であり、Ｒ０はデフォルト負荷半径（単位：ｍ）であり、Ｒはタイヤ負荷半径（単位：ｍ）である。
【0114】
また式（４）におけるＰはＨＳＴ駆動差圧（単位：ＭＰａ）であり、Ｒｍ１は第１モータの減速比であり、ｑ１は第１モータの容量（単位：ｃｃ／ｒｅｖ）であり、Ｒｍ２は第２モータの減速比であり、ｑ２は第２モータの容量（単位：ｃｃ／ｒｅｖ）である。
【0115】
また式（４）におけるＰｃｏはＨＳＴカットオフ差圧（単位：ＭＰａ）であり、ｑ１＿ｍａｘは第１モータの最大容量（単位：ｃｃ／ｒｅｖ）であり、ｑ２＿ｍａｘは第２モータの最大容量（単位：ｃｃ／ｒｅｖ）である。
【0116】
式（１）におけるエンジン出力軸トルクは、図２に示されるエンジン２０における噴射量とエンジン回転数との組合せにより取得される。エンジン２０における噴射量は、アクセル操作検出部５１ｂにより検出されるアクセル操作部材５１ａにおける操作量に基づいて算出される。エンジン回転数は、図２に示されるエンジン２０の内部の回転軸の回転数を回転センサ３２で検知することにより得られる。このようにして得られたエンジン回転数と噴射量とから、エンジン２０におけるエンジン回転数と噴射量との組合せに関するテーブルを参照することにより、エンジン出力軸トルクが取得される。
【0117】
式（１）におけるポンプ負荷トルクは、図２に示される作業機ポンプ２５のポンプ容量と吐出圧力とから算出される。作業機ポンプ２５のポンプ容量は、図２に示されるセンサ３３により作業機ポンプ２５の斜板の角度が検出されることにより算出される。作業機ポンプ２５の吐出圧力は、図２に示される圧力センサ３４により検出される。
【0118】
式（２）におけるエンジン回転数は、図２に示されるエンジン２０の内部の回転軸の回転数を回転センサ３２で検知することにより得られる。
【0119】
式（１）、（２）におけるトランスミッション減速比、ディファレンシャル減速比、ファイナル減速比、トルク効率、ｔｐ、ｔの各々は定数である。
【0120】
上記第１の補正または第２の補正により算出された補正後圧力の信号は、図３に示されるようにブーム圧力補正部３０ｂから積載重量算出部３０ｃへ出力される。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、ブーム圧力補正部３０ｂによって算出された上記補正後圧力の信号とに基づいてバケット６内の積載重量として瞬時荷重を算出する（ステップＳ４：図８）。瞬時荷重は、上記において図４および図５を用いて説明したように算出される。
【0121】
なお作業局面が作業局面判別部３０ａにより掘削以外と判別された場合（ステップＳ２：図８）、図３に示されるようにブーム圧力補正部３０ｂは、差圧検知部３０ｉから出力されたブームシリンダ１６のヘッド圧とボトム圧との差圧の信号（ブーム圧力の信号）を補正せずに積載重量算出部３０ｃへ出力する。積載重量算出部３０ｃは、上記ブーム圧力の信号と、ブーム角検知部３０ｈから出力されたブーム角度信号とに基づいてバケット６内の瞬時荷重を算出する（ステップＳ４：図８）。
【0122】
上記のように第１の補正および第２の補正の双方において、作業局面が掘削から別の局面（たとえば積荷後進）に切り換わったと判別されたときに、ブーム圧力の補正の切り換えが行われる。第１の補正および第２の補正の双方において、作業局面が掘削からたとえば積荷後進に切り換わったと判別されると、ブーム圧力補正部３０ｂはブーム圧力の信号を補正せずに積載重量算出部３０ｃへ出力する。
【0123】
ただし第２の補正の場合、ブーム圧力補正部３０ｂは、牽引力検知部３２～３４、５１ｂにより牽引力が検知され、その牽引力に基づいて算出された牽引圧力がブーム圧力補正部３０ｂに出力される間は、積荷後進であってもブーム圧力を補正して、補正後圧力を積載重量算出部３０ｃへ出力してもよい。
【0124】
図３に示されるように積載重量算出部３０ｃによって算出された瞬時荷重は、積載重量算出部３０ｃから積載重量出力部３０ｅへ出力される。積載重量出力部３０ｅは、瞬時荷重を表示部４０へ出力する。これにより表示部４０には、瞬時荷重がリアルタイムで表示される（ステップＳ５：図８）。
【0125】
ホイールローダ１が積荷後進において所定の距離だけ後進した後に、オペレータは積荷後進から積荷前進の切換操作を行う。図３に示される作業局面判別部３０ａにより作業局面が積荷後進から積荷前進へ切り換えられたか否かが判別される（ステップＳ６：図８）。
【0126】
積荷後進から積荷前進への移行の検知は、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）の位置へ操作したか否かにより行われる。積荷後進から積荷前進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）から前進を示す信号（前後進切換信号）が作業局面判別部３０ａへ出力される。このため作業局面判別部３０ａはこの前進信号に基づいて積荷後進から積荷前進へ切り換えられたことを検知することができる。
【0127】
また積荷後進から積荷前進への移行の検知は、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。積荷後進から積荷前進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。このため図３に示される作業局面判別部３０ａは、車速検出部２７から出力される前進を示すホイールローダ１の移動速度の信号（前後進切換信号）に基づいて積荷後進から積荷前進へ切り換えられたことを検知することができる。
【0128】
また撮像装置によりホイールローダ１の走行状態が撮像され、その撮像画像に基づいて積荷後進から積荷前進へ切り換えられたことが検知されてもよい。
【0129】
作業局面判別部３０ａにより作業局面が積荷後進から積荷前進へ切り換えられたと判別された場合、積荷後進から積荷前進へ切り換えられた時点での瞬時荷重が積載重量として算出される（ステップＳ７：図８）。
【0130】
この場合、上記と同様、図３に示されるようにブーム圧力補正部３０ｂは、差圧検知部３０ｉから出力されたブームシリンダ１６のヘッド圧とボトム圧との差圧の信号（ブーム圧力の信号）を補正せずに積載重量算出部３０ｃへ出力する。積載重量算出部３０ｃは、上記ブーム圧力の信号と、ブーム角検知部３０ｈから出力されたブーム角度信号とに基づいてバケット６内の瞬時荷重を積載重量として算出する。
【0131】
積載重量算出部３０ｃによって算出された積載重量は、積載重量算出部３０ｃから積載重量出力部３０ｅへ出力される。積載重量出力部３０ｅは、積載重量を表示部４０へ出力する。これにより表示部４０には、積載重量を固定値として表示される（ステップＳ８：図８）。この積載重量は、積荷後進から積荷前進への切り換えを検知した時点から作業局面が積込みであると判別されるまで表示部４０に固定値として表示され続ける。
【0132】
また積載重量出力部３０ｅは、積載重量を記憶部３０ｊへ出力する。記憶部３０ｊは、積載重量出力部３０ｅから出力された積載重量を記憶する。
【0133】
上記の掘削積込動作が繰り返し行われる。１回の掘削積込動作毎に出力された積載重量に基づいて、積載重量が積算される。
【0134】
図３に示されるように、積載重量の積算は、積載重量積算部３０ｆにより行われる。積載重量積算部３０ｆは、記憶部３０ｊに記憶された前回までの積載重量の積算値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）。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。
【0135】
オペレータは、上記の繰り返される掘削積込動作中において、図８のステップＳ５にて表示部４０にリアルタイムで表示された瞬時荷重を確認することができる。具体的にはオペレータは、上記掘削積込動作における掘削終了直後（積荷後進開始直後）に表示部４０にて瞬時荷重を確認することができる。オペレータは、その瞬時荷重を被積込み対象（たとえばダンプトラックの荷台）に積込んだ場合、積載重量の積算値が被積込み対象における積込み可能容量を超えるか否かを判断する。オペレータは、積載重量の積算値が被積込み対象における積込み可能容量を超えると判断した場合、バケット６内の荷の一部を掘削場またはその近傍にて捨てる。これにより積載重量の積算値が被積込み対象における積込み可能容量を超えないように瞬時荷重が調整される。
【0136】
オペレータは、上記のように瞬時荷重を調整した後、掘削場からホイールローダ１を後進（積荷後進）させるよう操作する。そしてホイールローダ１が所定距離だけ後進した後に積荷前進に切り換え、被積込み対象に近づいたところでバケット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。これによりダンプトラックの積込み容量を超えることなく、上記掘削積込動作を終えることができる。
【0137】
以上のように、本実施の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機械の制御は行われる。
【0138】
【0139】
図９に示されるように、第２のフローにおいては、図８に示す第１のフローと同様、ホイールローダ１は掘削積込動作において一連の動作を行なう。この掘削積込の一連の動作における現在の作業局面を知るために、作業状態の局面に関する情報が取得される（ステップＳ１）。
【0140】
この作業状態の局面に関する情報は、たとえば図３に示されるように、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、ブーム操作装置５２から出力されたブーム１４の動作指令の検出信号、バケット操作装置５４から出力されたバケット６の動作指令の検出信号、ブームシリンダ１６の圧力検出信号などである。これらの作業状態の局面に関する情報は、作業局面判別部３０ａに入力される。
【0141】
作業局面判別部３０ａは、取得した作業状態の局面に関する情報に基づいて、図７に示されるテーブルを参照して作業局面を判別する（ステップＳ２）。この作業局面の判別の結果、作業局面が掘削であると判断された場合、牽引力の算出に用いられる情報が検知される（ステップＳ１１）。牽引力の算出に用いられる情報は、たとえば図２に示されるように回転センサ３２で検出されるエンジン２０内部の回転軸の回転数、センサ３３で検出される作業機ポンプ２５の斜板の角度、圧力センサ３４で検出される作業機ポンプ２５の吐出圧力、アクセル操作検出部５１ｂにより検出されるアクセル操作部材５１ａにおける操作量などを含む。
【0142】
この牽引力の算出に用いられる情報に基づいて上式（１）、（２）または（３）を用いて牽引力が算出され、その牽引力に基づいて牽引圧力が算出される（ステップＳ１２）。そして算出された牽引圧力に基づいてブーム圧力が補正される（ステップＳ３）。
【0143】
この後の工程は上述した第１のフローと同じであるため、その説明を繰り返さない。
この第２のフローの場合には、牽引力が検知される期間中においてブーム圧力が補正されるため、作業局面を判別する工程が不要となる。
この第２のフローの場合には、牽引力が検知される期間中においてブーム圧力が補正されるため、作業局面を判別する工程が不要となる。
【0144】
＜表示部４０における表示内容＞
図１２は、表示部４０における表示内容の変化を示す図（Ａ）～（Ｄ）である。図１２（Ａ）に示されるように、作業局面が空荷前進および掘削時と判別された場合には、表示部４０には、バケット６内の目標積載重量が表示される。たとえば表示部４０における「今回」の円弧形状の表示メーター部に「１００％」の位置まで円弧形状に沿って延びる目標の積載重量％が補足で表示される。
図１２は、表示部４０における表示内容の変化を示す図（Ａ）～（Ｄ）である。図１２（Ａ）に示されるように、作業局面が空荷前進および掘削時と判別された場合には、表示部４０には、バケット６内の目標積載重量が表示される。たとえば表示部４０における「今回」の円弧形状の表示メーター部に「１００％」の位置まで円弧形状に沿って延びる目標の積載重量％が補足で表示される。
【0145】
図１２（Ｂ）に示されるように、作業局面が積荷後進と判別された場合には、表示部４０には、バケット６内の現在の瞬時荷重が表示される。たとえば表示部４０における「今回」の円弧形状の表示メーター部に、円弧形状に沿って延びる現在の瞬時荷重％がリアルタイムで表示される。
【0146】
オペレータは表示部４０を確認し、積荷後進時における現在の瞬時荷重が目標の積載重量％（たとえば１００％）を越えている場合、バケット６から荷の一部を捨てる操作を行う。これによりバケット６内の荷重を調整可能である。このときの瞬時荷重はたとえば第１の色彩で表示される。
【0147】
図１２（Ｃ）に示されるように、作業局面が積荷後進から積荷前進へ切り換わったことを検知した時点において算出された瞬時荷重が固定値の積載重量として表示部４０に表示される。この固定値としての積載重量は、積荷後進から積荷前進への切り換えを検知した時点から積込みを検知するまで表示部４０に表示され続ける。
【0148】
たとえば表示部４０における「今回」の円弧形状の表示メーター部に、円弧形状に沿って延びる積載重量％が固定値として表示される。積荷後進から積荷前進に切り換わる時点ではバケット６内の荷重の測定値は安定している。このため、誤差の少ない測定値の表示が可能となる。
【0149】
この固定値としての積載重量は、瞬時荷重の表示における第１の色彩とは異なる第２の色彩で表示される。これによりオペレータは、固定値としての積載重量が表示されたことを視覚にて容易に認識することができる。
【0150】
図１２（Ｄ）に示されるように、被積込み対象に積込まれた積載重量の積算値と、被積込み対象における積込み可能容量から積載重量の積算値を減じた差分とが表示される。たとえば表示部４０における「残り」の円弧形状の表示メーター部に、被積込み対象に積込まれた積載重量の積算値が円弧形状に沿って延びるように表示される。また「残り」の表示の下に、被積込み対象における積込み可能容量から積載重量の積算値を減じた差分が数値として表示される。
【0151】
＜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、本実施の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１３に示す。
本発明者は、本実施の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１３に示す。
【0152】
図１３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。
【0153】
＜実施の形態における効果＞
本実施の形態においては図１３に示されるように、掘削時においてはブームシリンダ差圧（ブーム圧力）の経時的な変動が大きい。このため本実施の形態においては作業局面が掘削であると判別された場合、ブーム圧力が補正され、その補正後圧力に基づいてバケット６内の瞬時荷重が算出される。これにより掘削中または掘削終了直後に、バケット６内の瞬時荷重が被積込み対象（たとえばダンプトラックの荷台）の積込み容量を超過しているか否かを知ることができる。よってバケット６内の荷の一部を捨てるために掘削場へ戻る時間を短縮でき、作業時間の増大を抑制することができる。
本実施の形態においては図１３に示されるように、掘削時においてはブームシリンダ差圧（ブーム圧力）の経時的な変動が大きい。このため本実施の形態においては作業局面が掘削であると判別された場合、ブーム圧力が補正され、その補正後圧力に基づいてバケット６内の瞬時荷重が算出される。これにより掘削中または掘削終了直後に、バケット６内の瞬時荷重が被積込み対象（たとえばダンプトラックの荷台）の積込み容量を超過しているか否かを知ることができる。よってバケット６内の荷の一部を捨てるために掘削場へ戻る時間を短縮でき、作業時間の増大を抑制することができる。
【0154】
また上記のとおり掘削場へ戻る時間を短縮できるため、バケット６内の荷の一部を残しながら被積込み対象に荷を積込む必要はない。よって積込み操作も容易となる。
【0155】
また上記公報のように積載重量の計測のためにブーム上げ操作をする必要もない。このためブームを下げる必要がなく、オペレータの操作が簡易となる。
【0156】
以上より本実施の形態によれば、短い作業時間および簡易な操作で積載重量を計測できる作業機械および作業機械を含むシステムを実現することができる。
【0157】
また本実施の形態においては図２に示されるように、ホイールローダ１は走行装置４を有している。このため走行装置４の後進と前進との切り換わりに基づいて作業局面が掘削か否かを判別することができる。
【0158】
また本実施の形態においては図１０に示されるように、作業局面が掘削である場合にはブーム圧力が参考値（たとえば「０」）となるようにブーム圧力が補正されて、その補正後圧力に基づいて瞬時荷重が算出される。また作業局面が積荷後進である場合にはブーム圧力の計測値に基づいて瞬時荷重が算出される。これによりオペレータがブーム圧力の安定しない掘削時における測定荷重に基づいてバケット６内の荷を捨てるか否かの判断を行なうことが防止される。
【0159】
また本実施の形態においては図１０に示されるように、作業局面が掘削であると判別している間の全体に亘って、ブーム圧力が参考値となるように補正される。これによりブーム圧力の安定しない掘削時の全体において、オペレータがバケット６内の荷を捨てるか否かの判断を行なうことが防止される。
【0160】
また本実施の形態においては図１１に示されるように、牽引圧力がブーム圧力から減じられることによってブーム圧力が補正される。掘削時におけるブームシリンダ１６の圧力には、走行装置４の走行に起因した牽引力が作用する。この牽引力は、掘削時におけるブーム圧力を不安定にする一因となっている。このため牽引力を減算するようにブーム圧力が補正されることで、より正確な瞬時荷重の算出が可能となる。
【0161】
また本実施の形態においては図２に示されるように、コントローラ（第１処理装置３０、第２処理装置７０）により算出された瞬時荷重を報知する報知部（表示部４０、７５）が設けられている。これによりオペレータなどは報知された瞬時荷重を確認して、バケット６内の荷を捨てるなどの操作を実行することができる。
【0162】
なお報知部は表示部４０、７５だけに限られず、音声で報知するスピーカーであってもよい。
【0163】
また本実施の形態においては図１０および図１１に示されるように、コントローラ（第１処理装置３０、第２処理装置７０）は、作業局面として積荷後進が開始されたと判別した場合、算出された瞬時荷重を現在の荷重値として表示部４０、７５にリアルタイムで表示する。これによりバケット６内の荷が捨てられた場合に、オペレータなどは荷を捨てた後のバケット６内の瞬時荷重を即座に確認することができる。このためバケット６内の荷重値の調整が容易となる。
【0164】
また本実施の形態においては図１０および図１１に示されるように、コントローラ（第１処理装置３０、第２処理装置７０）は、積荷後進から積荷前進へ切り換えられた時点で算出された瞬時荷重を積載重量として、上記切り換えを検知した時点から積込みの判別がされるまで表示部４０、７５に表示し続ける。これによりオペレータなどが積載重量を確認することが容易となる。
【0165】
また本実施の形態においては図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）に示されるように、表示部４０、７５は、目標積載重量（図１２（Ａ））、瞬時荷重（図１２（Ｂ）））、積載重量（図１２（Ｃ））、および積載重量の積算値、積込み可能容量から前記積載重量の積算値を減じた差分（図１２（Ｄ））を表示する。これによりオペレータは表示部４０などの情報に基づいてバケット６内の荷を掘削直後に捨てることが可能となり、かつ上記積載重量、上記積算値および上記差分を視認することが容易となる。
【0166】
前後進切換センサとしては、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。また前後進切換センサは、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。
【0167】
なお上記実施の形態においては積載重量がブームシリンダ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。
【0168】
また上記実施の形態においては、図８および図９に示されるように、コントローラ３０、７０が、作業局面における掘削の判別が切り換わるときにブーム圧力の補正の切り換えを行なうことについて説明したが、作業局面における掘削の判別が切り換わるときにバケット６およびブーム１４の少なくとも一方を駆動する作業具シリンダ（ブームシリンダ１６、チルトシリンダ１９）のシリンダ圧力の補正の切り換えを行なってもよい。
【0169】
また上記実施の形態においては、図８および図９に示されるように、コントローラ３０、７０が、ブーム圧力を補正してブームシリンダ１６の補正後圧力を算出し、その補正後圧力に基づいてバケット６内の瞬時荷重を算出する場合について説明した。本開示はこれに限定されず、コントローラ３０、７０が、バケット６およびブーム１４の少なくとも一方の作業具を駆動する作業具シリンダ（ブームシリンダ１６、チルトシリンダ１９）のシリンダ圧力を補正して補正後圧力を算出し、その補正後圧力に基づいてバケット６内の瞬時荷重を算出してもよい。
【0170】
また上記実施の形態においては、図８および図９に示されるように、コントローラ３０、７０が、作業局面が掘削であると判別した場合にブーム圧力が参考値となるようにブーム圧力を補正する場合について説明した。本開示はこれに限定されず、作業局面が掘削であると判別した場合にバケット６およびブーム１４の少なくとも一方の作業具を駆動する作業具シリンダ（ブームシリンダ１６、チルトシリンダ１９）のシリンダ圧力が参考値となるようにそのシリンダ圧力を補正してもよい。
【0171】
また上記実施の形態においては、図９に示されるように、コントローラ３０、７０が、作業局面が掘削であると判別した場合に牽引圧力をブーム圧力から減じることによってブーム圧力を補正して補正後圧力を算出する場合について説明した。本開示はこれに限定されず、コントローラ３０、７０が、作業局面が掘削であると判別した場合に牽引圧力を、バケット６およびブーム１４の少なくとも一方を駆動する作業具シリンダ（ブームシリンダ１６、チルトシリンダ１９）のシリンダ圧力から減じることによってそのシリンダ圧力を補正して補正後圧力を算出してもよい。
【0172】
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。
【0173】
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。
【0174】
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。
【0175】
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。
【0176】
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機械として図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機械はホイールローダ１以外に、バケット６を有する作業機械であってもよく、たとえばバックホーローダーなどであってもよい。
【0177】
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】
【0178】
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，３４ 圧力センサ、２９ 第１角度検出器、３０ 第１処理装置、３０ａ 作業局面判別部、３０ｂ ブーム圧力補正部、３０ｃ 積載重量算出部、３０ｄ 牽引圧力算出部、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、３２ 回転センサ、３３ センサ、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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】