JP3852840B2

JP3852840B2 - Vehicle load weight measuring device

Info

Publication number: JP3852840B2
Application number: JP2002324546A
Authority: JP
Inventors: グスタボフォルトマン
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: JP2004157054A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンションシリンダによって車体の重量を支持するダンプトラック等の車両の積載重量を計測する積載重量計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダンプトラック等のサスペンションシリンダを備えた車両は、岩石や鉱石または土砂等を運搬するために使用されるが、積載重量を正確に把握することは、過積載を防止して車両の耐久性向上に重要であるばかりでなく、生産量（仕事量）管理等の点で極めて重要である。
【０００３】
ダンプトラック等の車両の積載重量を計測する方法として、例えば４本のサスペンションシリンダに加わる力を、サスペンションシリンダ内の圧力とシリンダの受圧面積との積としてそれぞれ求め、車体の前後方向の傾斜に応じた補正を加えた後、これから４本のサスペンションシリンダに加わる力の合計値から積載時における車両重量を求める。そしてこの積載時における車両重量から空荷重量を減算して積載重量を求めている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
すなわち、各サスペンションシリンダにはトップ室の圧力Ｐ_ｔを検出する圧力センサ及びボトム室の圧力Ｐ_ｂを検出する圧力センサがそれぞれ設けられており、この検出値により次式の演算を行なう。
Ｋ×（Ｐ_ｔ×Ｓ_ｔ−Ｐ_ｂ×Ｓ_ｂ）
（Ｋは係数、Ｓ_ｔはトップ室の受圧面積、Ｓ_ｂはボトム室の受圧面積）
これにより、各サスペンションシリンダに作用する軸力Ｆ_１，Ｆ_２，Ｆ_３，Ｆ_４が求まる。そして、後部サスペンションシリンダの軸力Ｆ_３，Ｆ_４については車体の傾斜角度により補正し、補正軸力Ｆ'_３，Ｆ'_４とする。
計測方法は、まず、空荷状態での総重量Ｗo（Ｆ_１＋Ｆ_２＋Ｆ'_３＋Ｆ'_４）を計測する。次に、積載状態での総重量Ｗtを計測し、空荷状態での総重量Ｗoとの差（Ｗt−Ｗo）により積載重量Ｗを求めている。
【０００５】
【特許文献１】
特公平５−５２４４３号公報（第２頁、第１〜２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては、以下に述べるような問題点がある。
すなわち、上記計測は、車体の機械的構造のモデリングをベースとした幾何学計算式に基づく演算なので、積載物の積み方による重心位置の変化、計算に入らない車体の変形、サスペンションシリンダの摩擦抵抗等、様々な物理的な誤差が混入しやすく、計測精度が向上できない要因となっている。特にサスペンションシリンダの静止摩擦抵抗の影響は大きく、停止する際の制動の度合い（緩制動か急制動か）により、同じ重量を積載していても摩擦抵抗が作用してサスペンションシリンダの伸縮の戻り具合がばらつき、この摩擦抵抗分を含んだ圧力が検出され、これが計測量の再現性の悪さ及び計測誤差の大きな要因となっている。
サスペンションシリンダの摩擦抵抗の影響を小さくするために、走行しながら計測することも考えられるが、走行に伴い計算式に組み込まなければならないパラメータが多数増加して、計算式が非常に複雑なものとなるうえ、幾何学計算式に基づいているので、現実的な精度を得ることはできない。
【０００７】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、簡単な構成で精度のよい車両の積載重量計測装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、複数のサスペンションシリンダにより車体の重量を支持する車両の積載重量計測装置において前記複数のサスペンションシリンダ内の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出手段と、車体の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、既知の積載重量を積載した走行時の前記複数の圧力検出手段の検出圧力と前記傾斜角度検出手段の検出傾斜角度とに基づくデータテーブルを予め記憶すると共に、前記複数の圧力検出手段の検出圧力と前記傾斜角度検出手段の検出傾斜角度と前記データテーブルとに基づいて積載重量を算出する演算手段とを備えた構成としている。
【０００９】
上記構成によれば、既知の重量を積載して実負荷計測したデータに基づくデータテーブルを用いて積載重量を計測しているので、積載重量を算出する複雑な幾何学計算式やこれに組み込む多数のパラメータは不要となり、簡単な構成により精度のよい計測装置が得られる。さらに、走行しながら積載重量を計測するので、従来大きな誤差要因となっていたサスペンションシリンダの摩擦抵抗の影響が非常に小さくなり、再現性及び計測精度を向上できる。
【００１０】
また、第２の発明は、複数のサスペンションシリンダにより車体の重量を支持する車両の積載重量計測装置において、前記複数のサスペンションシリンダ内の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力検出手段と、車体の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、既知の積載重量の値を演算手段に入力する入力手段と、既知の積載重量を積載した走行時の前記複数の圧力検出手段の検出圧力と前記傾斜角度検出手段の検出傾斜角度とに基づくデータテーブルを作成すると共に、前記複数の圧力検出手段の検出圧力と前記傾斜角度検出手段の検出傾斜角度と前記データテーブルとに基づいて積載重量を算出する演算手段とを備えた構成としている。
【００１１】
上記構成によれば、既知の重量を積載して実負荷計測したデータに基づくデータテーブルを用いて積載重量を計測しているので、積載重量を算出する複雑な幾何学計算式やこれに組み込む多数のパラメータは不要となり、簡単な構成により精度のよい計測装置が得られる。さらに、走行しながら積載重量を計測するので、従来大きな誤差要因となっていたサスペンションシリンダの摩擦抵抗の影響が非常に小さくなり、再現性及び計測精度を向上できる。また、各車両が個別にデータテーブルを作成することができるので、ユーザの稼動現場においてこのデータテーブルを作成することが可能となり、特殊な稼動現場に対応した精度のよい積載荷重計測装置を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、ダンプトラック１の車体２と前輪３並びに車体２と後輪４とがそれぞれサスペンションシリンダ５A，５B並びにサスペンションシリンダ５C，５Dにより支持されている。車体２には、車体の前後方向の傾斜角度θを検出する傾斜計６が取着されている。
【００１４】
図２に示すように、サスペンションシリンダ５（５A，５B，５C，５D）は、シリンダ１１内にピストン１２を備えたロッド１３を摺動自在に嵌挿しており、ピストン１２はシリンダ１１内をトップ室１４とボトム室１５とに区分している。このトップ室１４とボトム室１５とは、チェックボール１６を備えたオリフィス１７により連通し、両室１４，１５内にはオイルが封入されると共に、ボトム室１５の上部（ロッド１３部）にはガスが封入されており、外力が作用するとシリンダ１１とロッド１３とが伸縮作動するように構成されている。各サスペンションシリンダ５A，５B，５C，５Dのロッド１３には、ボトム室１５の圧力を検出する圧力検出器７（７A，７B，７C，７D）が装着されている。
【００１５】
図３は、積載重量計測装置のシステムブロック図を表している。演算処理装置２０は、ＣＰＵ２１に接続されたＡ／Ｄ変換器２２を有しており、各圧力検出器７A，７B，７C，７D及び傾斜計６の電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によりデジタル信号に変換されＣＰＵ２１に与えられる。ＣＰＵ２１には、車両の積載重量を算出するための演算プログラム等の各種プログラム及び各種データが記憶されているＲＯＭ２３と、演算処理の際に各種データを記憶するＲＡＭ２４とが接続されている。また、演算処理装置２０のＣＰＵ２１には、表示装置２６及び入力装置２７が接続されている。演算処理装置２０による演算結果はこの表示装置２６に表示され、また、入力装置２７は、入力装置２７に備わる図示しないテンキー等のスイッチ操作により、各種データをＣＰＵ２１に入力可能となっている。
【００１６】
図４は、ＣＰＵ２１が行なう積載重量演算の概略を示すブロック図を表している。サスペンション総負荷演算部３１は、各圧力検出器７A，７B，７C，７Dからの圧力値Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４を入力し、次式よりサスペンション総負荷Ｗpを演算する。

積載重量変換部３２は、サスペンション総負荷演算部３１が算出したサスペンション総負荷Ｗp及び傾斜計６が検出した傾斜角度θを入力しＲＡＭ２４に記憶されている変換テーブルＴに基づいて積載重量Ｗrealを求める。
【００１７】
上述の積載重量変換部３２で用いられる変換テーブルＴは、予め作成されＲＯＭ２３に格納され演算時にＲＡＭ２４に読み込まれたもの、または予め作成されＲＡＭ２４に格納されているものであるが、この変換テーブルＴの作成方法について、図５〜７を用いて説明する。
【００１８】
図５に示すように、ダンプトラック１に既知の積載重量Ｗreal_ｎの積荷を積載して所定コース９を走行し、既知の積載重量Ｗreal_ｎにおける各サスペンション圧Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４及び傾斜角度θを計測する。そして、この計測を複数種類の積載重量Ｗreal_ｎについて繰り返す。なお、所定コース９は、ダンプトラック１の各種稼動現場での様々な傾斜角度θをカバーできるように傾斜角度θが変化するコースである。また、既知の積載重量Ｗreal_ｎは、ダンプトラック１の様々な積載重量をカバーできるような複数種類の値が選定され、各計測毎にそれぞれ入力装置２７からＣＰＵ２１に入力される。
【００１９】
図６に示すように、変換テーブル作成部３３は、既知の積載重量Ｗreal_ｎ、傾斜角度θ及びサスペンション総負荷演算部３１で各サスペンション圧Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４から算出されたサスペンション総負荷Ｗpに基づいて変換テーブルＴを作成する。すなわち、図７（ａ）に示すように、既知の積載重量Ｗreal_１，Ｗreal_２，Ｗreal_３，…を積載した走行時の計測に対して傾斜角度θとサスペンション総負荷Ｗpとの関係をそれぞれ求めることにより、図７（ｂ）に示すような３次元のマップが得られ、これを変換することにより図７（ｃ）に示すように、変換テーブルＴのデータとして（所定傾斜角度θ_Ｘ，所定サスペンション総負荷Ｗp_Ｘ）に対応する積載重量Ｗrealの値が記憶されている変換テーブルＴが作成される。
【００２０】
上記構成による作動を説明する。
ダンプトラック１が、稼動現場において任意の重量を積載して走行する際に、演算処理装置２０は、各サスペンションシリンダ５A，５B，５C，５Dのサスペンション圧Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４からサスペンション総負荷Ｗpを算出すると共に、このサスペンション総負荷Ｗp及び傾斜計６が検出する傾斜角度θから変換テーブルＴに基づいて積載重量Ｗrealを求める。
この積載重量Ｗrealは表示装置２６に表示されると共に、過積載の検出や生産量管理のデータとして用いられる。
【００２１】
上記構成による効果を説明する。
既知の重量を積載して実負荷計測したデータに基づく変換テーブルＴを用いて積載重量Ｗrealを計測しているので、複雑な幾何学計算式やこれに組み込む多数のパラメータは不要となり、簡単な構成により精度のよい計測装置が得られる。さらに、走行しながら積載重量Ｗrealを計測するので、従来大きな誤差要因となっていたサスペンションシリンダ５の摩擦抵抗の影響が非常に小さくなり、再現性及び計測精度を向上できる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、本発明の範囲内において変更や修正を加えても構わない。
例えば、上記実施形態においては、変換テーブルＴのデータとして積載重量Ｗrealの値が記憶されている例にて説明したが、変換テーブルＴのデータ内容はこれに限定するものではなく、図８（ａ）に示すように、（所定傾斜角度θ_Ｘ，所定サスペンション総負荷Ｗp_Ｘ）のときの所定サスペンション総負荷Ｗp_Ｘを積載重量Ｗrealに補正する補正係数Ｋ_θＷを記憶してもよい。すなわち、既知の積載重量Ｗreal_ｎ＝５５ｔｏｎを積載して計測中に、傾斜角度θ＝２゜の傾斜面にてサスペンション総負荷Ｗp＝５０ｔｏｎが算出された場合には、Ｋ_θＷ＝１．１（５５／５０）が変換テーブルＴの（θ，Ｗp）＝（２，５０）のデータとして取り込まれて変換テーブルＴが作成される。また、図８（ｂ）に示すように、（所定傾斜角度θ_Ｘ，所定サスペンション総負荷Ｗp_Ｘ）のときの所定サスペンション総負荷Ｗp_Ｘを積載重量Ｗrealに補正する補正偏差ｍ_θＷを記憶してもよい。すなわち、既知の積載重量Ｗreal_ｎ＝５５ｔｏｎを積載して計測中に、傾斜角度θ＝２゜の傾斜面にてサスペンション総負荷Ｗp＝５０ｔｏｎが算出された場合には、ｍ_θＷ＝５（５５−５０）が変換テーブルＴの（θ，Ｗp）＝（２，５０）のデータとして取り込まれて変換テーブルＴが作成される。
【００２３】
変換テーブルＴは通常、予めメーカがダンプトラック１の機種毎に既知の積載重量Ｗreal_ｎによる計測を行い標準の変換テーブルＴoとして作成し、出荷時にそのデータが当該機種の車両毎にＲＯＭ２３に格納されており、通常の稼動現場での積載重量計測に対応できる。この場合、メーカが機種の代表車両で機種の標準の変換テーブルＴoを作成するときには、演算処理装置２０に接続可能な図示しない変換テーブル作成装置を接続し、この装置を用いて既知の積載重量Ｗreal_ｎの入力及びテーブル作成を行なえば、各車両の積載重量計測装置には入力装置２７及び変換テーブル作成部３３を設ける必要はない。
勿論各車両に、入力装置２７及び変換テーブル作成部３３を設けておいて、各車両が稼動現場で、変換テーブルＴを作成自在となるようにしても構わない。すなわち、ダンプトラック１に既知の積載重量Ｗreal_ｎの積荷を積載して稼動現場を走行し、各サスペンション圧Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４から算出するサスペンション総負荷Ｗp及び傾斜角度θを計測する。そして、この計測を複数種類の積載重量Ｗreal_ｎについて繰り返し、変換テーブルＴgを作成する。これによると、ＲＯＭ２３に予め格納された変換テーブルＴoのデータが破損した場合に対応できるほか、特殊な稼動現場に対応して精度よく計測できる変換テーブルＴgを得ることができる。
【００２４】
変換テーブルＴを記憶する記憶手段は、ＲＯＭ２３でもＲＡＭ２４でもよいし、演算処理装置２０に接続されるその他の外部記憶装置でも構わない。また、演算時にＲＡＭ２４に変換テーブルＴを読み込んで演算処理する例で説明したが、ＣＰＵ２１内部の図示しないレジスタに読み込んで演算処理してもよい。
【００２５】
サスペンションシリンダ５のボトム室１５の圧力を検出する圧力検出器７を設ける例で説明したが、トップ室１４側の圧力を検出する圧力検出器を設け、この検出値に応じたサスペンション総負荷に基づく変換テーブルを作成し、これにより積載重量を計測してもよい。また、サスペンションシリンダ５に、ボトム室１５用の圧力検出器７及びトップ室１４用の圧力検出器をそれぞれ設け、
Ｐ_ｔ×Ｓ_ｔ−Ｐ_ｂ×Ｓ_ｂ
（Ｐ_ｔはトップ室の圧力、Ｐ_ｂはボトム室の圧力、Ｓ_ｔはトップ室の受圧面積、Ｓ_ｂはボトム室の受圧面積）
を、各シリンダ毎に求めて合計したものをサスペンション総負荷として、テーブル作成及び積載重量計測を行なっても構わない。
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、既知の重量を積載して実負荷計測したデータに基づく変換テーブルを用いて積載重量を計測しているので、複雑な幾何学計算式やこれに組み込む多数のパラメータは不要となり、簡単な構成により精度のよい計測装置が得られる。さらに、走行しながら積載重量を計測するので、従来大きな誤差要因となっていたサスペンションシリンダの摩擦抵抗の影響が非常に小さくなり、再現性及び計測精度を向上できる。また、各車両が稼動現場で変換テーブルを作成することもできるので、特殊な稼動現場において精度のよい積載荷重計測装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するダンプトラックの概略側面図である。
【図２】サスペンションシリンダの断面図である。
【図３】本発明に係わる積載重量計測装置の制御ブロック図である。
【図４】本発明に係わる積載重量演算の概略ブロック図である。
【図５】本発明に係わる変換テーブル作成時のダンプトラックの走行コースを説明する図である。
【図６】本発明に係わる変換テーブル作成時の概略ブロック図である。
【図７】本発明に係わる変換テーブル作成を説明する図である。
【図８】別態様の変換テーブルを説明する図である。
【符号の説明】
１…ダンプトラック、５…サスペンションシリンダ、６…傾斜計、７…圧力検出器、２０…演算処理装置、２１…ＣＰＵ、２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ、２６…表示装置、２７…入力装置、３１…サスペンション総負荷演算部、３２…積載重量変換部、３３…変換テーブル作成部、Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４…サスペンション圧、Ｔ…変換テーブル、Ｗp…サスペンション総負荷、Ｗreal…積載重量、Ｗreal_ｎ…既知の積載重量、θ…傾斜角度。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a load weight measuring device that measures the load weight of a vehicle such as a dump truck that supports the weight of a vehicle body by a suspension cylinder.
[0002]
[Prior art]
Vehicles equipped with suspension cylinders, such as dump trucks, are used to transport rocks, ores, or earth and sand, but accurately grasping the loading weight prevents overloading and improves vehicle durability. In addition to being important, it is extremely important in terms of production volume (work volume) management.
[0003]
As a method for measuring the load weight of a vehicle such as a dump truck, for example, the force applied to four suspension cylinders is obtained as the product of the pressure in the suspension cylinder and the pressure receiving area of the cylinder, and the vehicle is subjected to the inclination in the front-rear direction of the vehicle body. Then, the vehicle weight at the time of loading is obtained from the total value of the forces applied to the four suspension cylinders. Then, the load weight is obtained by subtracting the empty load amount from the vehicle weight at the time of loading (for example, refer to Patent Document 1).
[0004]
That is, each suspension cylinder is provided a pressure sensor for detecting the pressure P _b of the pressure sensor and the bottom chamber for detecting a pressure P _t of the top chamber, respectively, perform the following calculation by the detection value.
K × (P _t × S _t −P _b × S _b )
(K is a coefficient, _{S t} is the pressure receiving area of the top chamber, _{S b} is pressure-receiving area of the bottom chamber)
As a result, axial forces F ₁ , F ₂ , F ₃ and F ₄ acting on each suspension cylinder are obtained. Then, the axial forces F ₃ and F ₄ of the rear suspension cylinder are corrected by the inclination angle of the vehicle body to obtain corrected axial forces F ′ ₃ and F ′ ₄ .
First, the total weight Wo (F ₁ + F ₂ + F ′ ₃ + F ′ ₄ ) in an empty state is measured. Next, the total weight Wt in the loaded state is measured, and the loaded weight W is obtained from the difference (Wt−Wo) from the total weight Wo in the empty state.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 5-52443 (Page 2, Figures 1-2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described prior art has the following problems.
In other words, the above measurement is based on a geometrical calculation formula based on modeling of the mechanical structure of the car body, so the change in the center of gravity due to how the load is loaded, the deformation of the car body that cannot be calculated, the friction resistance of the suspension cylinder Thus, various physical errors are likely to be mixed, and this is a factor that the measurement accuracy cannot be improved. The effect of the static friction resistance of the suspension cylinder is particularly large. Depending on the degree of braking (slow braking or sudden braking) when stopping, even if the same weight is loaded, the frictional resistance acts to return the expansion and contraction of the suspension cylinder. The pressure including the frictional resistance is detected, which is a major factor in the poor reproducibility of the measurement amount and the measurement error.
In order to reduce the influence of the frictional resistance of the suspension cylinder, it is possible to measure while running, but the number of parameters that need to be incorporated into the calculation formula increases with running, and the calculation formula is very complicated. Moreover, since it is based on a geometric calculation formula, it is impossible to obtain realistic accuracy.
[0007]
The present invention has been made paying attention to the above-described problem, and an object thereof is to provide an accurate vehicle loading weight measuring device with a simple configuration.
[0008]
[Means, actions and effects for solving the problems]
In order to achieve the above object, the first invention provides a plurality of pressure detecting means for detecting pressures in the plurality of suspension cylinders in a vehicle loading weight measuring device for supporting the weight of a vehicle body by a plurality of suspension cylinders. And an inclination angle detection means for detecting an inclination angle in the front-rear direction of the vehicle body, a detected pressure of the plurality of pressure detection means and a detected inclination angle of the inclination angle detection means when traveling with a known loaded weight. A data table is stored in advance, and a calculation unit that calculates a load weight based on the detected pressure of the plurality of pressure detection units, the detected tilt angle of the tilt angle detection unit, and the data table is provided.
[0009]
According to the above configuration, since the loading weight is measured using the data table based on the data obtained by loading the known weight and measuring the actual load, a complicated geometric calculation formula for calculating the loading weight and a large number incorporated in this This parameter is unnecessary, and a highly accurate measuring device can be obtained with a simple configuration. Further, since the load weight is measured while traveling, the influence of the frictional resistance of the suspension cylinder, which has been a large error factor in the past, is greatly reduced, and reproducibility and measurement accuracy can be improved.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle loading weight measuring device for supporting the weight of a vehicle body by a plurality of suspension cylinders, a plurality of pressure detection means for detecting pressures in the plurality of suspension cylinders, and a longitudinal direction of the vehicle body. An inclination angle detection means for detecting the inclination angle of the vehicle, an input means for inputting a known load weight value to the calculation means, a detected pressure of the plurality of pressure detection means during traveling with a known load weight and the inclination An operation for creating a data table based on the detected inclination angle of the angle detecting means and calculating a load weight based on the detected pressure of the plurality of pressure detecting means, the detected inclination angle of the inclined angle detecting means, and the data table And means.
[0011]
According to the above configuration, since the loading weight is measured using the data table based on the data obtained by loading the known weight and measuring the actual load, a complicated geometric calculation formula for calculating the loading weight and a large number incorporated in this This parameter is unnecessary, and a highly accurate measuring device can be obtained with a simple configuration. Further, since the load weight is measured while traveling, the influence of the frictional resistance of the suspension cylinder, which has been a large error factor in the past, is greatly reduced, and reproducibility and measurement accuracy can be improved. In addition, since each vehicle can create a data table individually, it is possible to create this data table at the user's work site, and to obtain a load capacity measuring apparatus with high accuracy corresponding to a special work site. Can do.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
As shown in FIG. 1, the vehicle body 2 and the front wheel 3 and the vehicle body 2 and the rear wheel 4 of the dump truck 1 are supported by

suspension cylinders

5A and 5B and suspension cylinders 5C and 5D, respectively. An inclinometer 6 is attached to the vehicle body 2 for detecting an inclination angle θ in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0014]
As shown in FIG. 2, in the suspension cylinder 5 (5A, 5B, 5C, 5D), a rod 13 having a piston 12 is slidably fitted in the cylinder 11, and the piston 12 is topped in the cylinder 11. It is divided into a chamber 14 and a bottom chamber 15. The top chamber 14 and the bottom chamber 15 communicate with each other through an orifice 17 having a check ball 16, and oil is sealed in both

chambers

14 and 15, and the upper portion (rod 13 portion) of the bottom chamber 15 is provided. Gas is sealed and the cylinder 11 and the rod 13 are configured to expand and contract when an external force is applied. A pressure detector 7 (7A, 7B, 7C, 7D) for detecting the pressure in the bottom chamber 15 is attached to the rod 13 of each

suspension cylinder

5A, 5B, 5C, 5D.
[0015]
FIG. 3 shows a system block diagram of the load weight measuring apparatus. The arithmetic processing unit 20 has an A / D converter 22 connected to the CPU 21, and the voltage signals of the

pressure detectors

7 A, 7 B, 7 C, 7 D and the inclinometer 6 are sent from the A / D converter 22. It is converted into a digital signal and given to the CPU 21. Connected to the CPU 21 are a ROM 23 that stores various programs such as a calculation program for calculating the load weight of the vehicle and various data, and a RAM 24 that stores various data during the calculation process. A display device 26 and an input device 27 are connected to the CPU 21 of the arithmetic processing device 20. The calculation result by the arithmetic processing device 20 is displayed on the display device 26, and the input device 27 can input various data to the CPU 21 by operating a switch such as a numeric keypad (not shown) provided in the input device 27.
[0016]
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the load weight calculation performed by the CPU 21. The suspension total load calculation unit 31 inputs pressure values P ₁ , P ₂ , P ₃ , and P ₄ from the

pressure detectors

7A, 7B, 7C, and 7D, and calculates the suspension total load Wp from the following equation.

The load weight conversion unit 32 receives the suspension total load Wp calculated by the suspension total load calculation unit 31 and the inclination angle θ detected by the inclinometer 6 and obtains the load weight Wreal based on the conversion table T stored in the RAM 24. .
[0017]
The conversion table T used in the above-described load weight conversion unit 32 is created in advance and stored in the ROM 23 and read into the RAM 24 at the time of calculation, or is created in advance and stored in the RAM 24. The conversion table T Will be described with reference to FIGS.
[0018]
As shown in FIG. 5, by loading the cargo of a known load weight Wreal _n the dump truck 1 is traveling a predetermined course 9, each suspension pressure at a known loading weight _{_{Wreal n P 1, P 2,}} P 3, P ₄ and the tilt angle θ are measured. This measurement is repeated for a plurality of types of loading weight Wreal _n . The predetermined course 9 is a course in which the inclination angle θ changes so as to cover various inclination angles θ at various operation sites of the dump truck 1. As the known load weight Wreal _n , a plurality of types of values that can cover various load weights of the dump truck 1 are selected and input to the CPU 21 from the input device 27 for each measurement.
[0019]
As shown in FIG. 6, the conversion table creation unit 33 is calculated from the suspension pressures P ₁ , P ₂ , P ₃ , and P ₄ by the known loading weight Wreal _n , the inclination angle θ, and the suspension total load calculation unit 31. A conversion table T is created based on the suspension total load Wp. That is, as shown in FIG. 7 (a), the relationship between the inclination angle θ and the total suspension load Wp is obtained with respect to the measurement during traveling with the known loaded weights Wreal ₁ , Wreal ₂ , Wreal ₃ ,. Thus, a three-dimensional map as shown in FIG. 7B is obtained, and by converting this, as shown in FIG. 7C, the data of the conversion table T (predetermined tilt angle θ _X , predetermined conversion table T values of deadweight Wreal corresponding to the suspension total load Wp _X) is stored is created.
[0020]
The operation of the above configuration will be described.
When the dump truck 1 travels with an arbitrary weight loaded at the operation site, the arithmetic processing unit 20 causes the suspension pressures P ₁ , P ₂ , P ₃ , and P _{4 of the} suspension cylinders 5A, 5B, 5C, and 5D. The suspension total load Wp is calculated from the suspension total load Wp, and the loaded weight Wreal is obtained from the suspension total load Wp and the inclination angle θ detected by the inclinometer 6 based on the conversion table T.
The load weight Wreal is displayed on the display device 26 and used as data for overload detection and production amount management.
[0021]
The effect by the said structure is demonstrated.
Since the load weight Wreal is measured using the conversion table T based on the actual load measurement data loaded with a known weight, complicated geometric formulas and many parameters to be incorporated in this are unnecessary, and a simple configuration Thus, a highly accurate measuring device can be obtained. Furthermore, since the load weight Wreal is measured while traveling, the influence of the frictional resistance of the suspension cylinder 5 which has been a large error factor in the past becomes very small, and reproducibility and measurement accuracy can be improved.
[0022]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may add a change and correction within the scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, the example in which the value of the loading weight Wreal is stored as the data of the conversion table T has been described. However, the data content of the conversion table T is not limited to this, and FIG. ), A correction coefficient K _θW for correcting the predetermined suspension total load Wp _X at (predetermined inclination angle θ _X , predetermined suspension total load Wp _X ) to the loaded weight Wreal may be stored. That is, if the suspension total load Wp = 50 ton is calculated on an inclined surface with an inclination angle θ = 2 ° during measurement with a known loaded weight Wreal _n = 55 ton, K _θW = 1.1 ( 55/50) is taken in as data of (θ, Wp) = (2, 50) of the conversion table T, and the conversion table T is created. Further, as shown in FIG. 8B, a correction deviation m _θW for correcting the predetermined suspension total load Wp _X at (predetermined inclination angle θ _X , predetermined suspension total load Wp _X ) to the loaded weight _Wreal is stored. Also good. That is, when the suspension total load Wp = 50 ton is calculated on the inclined surface with the inclination angle θ = 2 ° during measurement with the known loading weight Wreal _n = 55 _ton , m _θW = 5 (55− 50) is taken in as data of (θ, Wp) = (2, 50) of the conversion table T, and the conversion table T is created.
[0023]
The conversion table T is normally prepared in advance by the manufacturer as a standard conversion table To by measuring with a known load weight Wreal _{n for} each model of the dump truck 1, and the data is stored in the ROM 23 for each vehicle of the model at the time of shipment. Therefore, it can handle the load weight measurement at the normal operation site. In this case, when the manufacturer creates the standard conversion table To of the model with the representative vehicle of the model, a conversion table creating device (not shown) that can be connected to the arithmetic processing unit 20 is connected, and the known load weight Wreal is used by using this device. _{If n} is input and a table is created, it is not necessary to provide the input device 27 and the conversion table creation unit 33 in the load weight measuring device of each vehicle.
Of course, the input device 27 and the conversion table creation unit 33 may be provided in each vehicle so that each vehicle can create the conversion table T at the operation site. That is, traveling the operation site by loading the cargo of a known load weight Wreal _n the dump truck 1, the respective suspension pressure P _1, P 2, _P _3, suspension total load is calculated from P ₄ Wp and the inclination angle θ measure. Then, this measurement is repeated for a plurality of types of loading weights Wreal _n to create a conversion table Tg. According to this, it is possible to cope with a case where the data of the conversion table To stored in advance in the ROM 23 is damaged, and to obtain a conversion table Tg that can be measured with high accuracy corresponding to a special operation site.
[0024]
The storage means for storing the conversion table T may be the ROM 23 or the RAM 24, or another external storage device connected to the arithmetic processing unit 20. Further, although an example has been described in which the conversion table T is read into the RAM 24 at the time of calculation, the calculation process may be performed by reading into a register (not shown) in the CPU 21.
[0025]
Although the example in which the pressure detector 7 for detecting the pressure in the bottom chamber 15 of the suspension cylinder 5 is provided has been described, a pressure detector for detecting the pressure on the top chamber 14 side is provided, and based on the total suspension load corresponding to the detected value. A conversion table may be created to measure the loaded weight. The suspension cylinder 5 is provided with a pressure detector 7 for the bottom chamber 15 and a pressure detector for the top chamber 14, respectively.
P _t × S _t −P _b × S _b
_{(P t} is the pressure of the top chamber, _{P b} is the pressure of the bottom chamber, _{S t} is the pressure receiving area of the top chamber, _{S b} is pressure-receiving area of the bottom chamber)
The table may be created and the loaded weight may be measured with the total suspension load obtained for each cylinder.
[0026]
As described above, according to the present invention, the loading weight is measured using the conversion table based on the data obtained by loading the known weight and measuring the actual load. Many parameters are not required, and a highly accurate measuring device can be obtained with a simple configuration. Further, since the load weight is measured while traveling, the influence of the frictional resistance of the suspension cylinder, which has been a large error factor in the past, is greatly reduced, and reproducibility and measurement accuracy can be improved. In addition, since each vehicle can create a conversion table at the operation site, it is possible to obtain an accurate load load measuring device at a special operation site.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a dump truck to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a suspension cylinder.
FIG. 3 is a control block diagram of a load weight measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic block diagram of load weight calculation according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a traveling course of a dump truck when creating a conversion table according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic block diagram when creating a conversion table according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining conversion table creation according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a conversion table in another mode.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dump truck, 5 ... Suspension cylinder, 6 ... Inclinometer, 7 ... Pressure detector, 20 ... Arithmetic processing device, 21 ... CPU, 23 ... ROM, 24 ... RAM, 26 ... Display device, 27 ... Input device, 31 ... Suspension total load calculation unit, 32 ... Load weight conversion unit, 33 ... Conversion table creation unit, P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ... Suspension pressure, T ... Conversion table, Wp ... Suspension total load, Wreal ... Loading Weight, Wreal _n ... Known load weight, θ ... Tilt angle.

Claims

In a vehicle load weight measuring device that supports the weight of a vehicle body by a plurality of suspension cylinders (5),
A plurality of pressure detection means (7) for detecting pressures (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) in the plurality of suspension cylinders (5), respectively;
Inclination angle detection means (6) for detecting the inclination angle (θ) in the longitudinal direction of the vehicle body,
Detection pressures (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) of the plurality of pressure detection means (7) and detection of the inclination angle detection means (6) when traveling with a known loaded weight (Wreal _n ) A data table (T) based on the inclination angle (θ) is stored in advance, and the detected pressures (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) of the plurality of pressure detection means (7) and the inclination angle detection means A vehicle load measuring apparatus comprising a calculation means (20) for calculating a load weight (Wreal) based on the detected inclination angle (θ) of (6) and the data table (T).

In a vehicle load weight measuring device that supports the weight of a vehicle body by a plurality of suspension cylinders (5),
A plurality of pressure detection means (7) for detecting pressures (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) in the plurality of suspension cylinders (5), respectively;
Inclination angle detection means (6) for detecting the inclination angle (θ) in the longitudinal direction of the vehicle body,
An input means (27) for inputting the value of the known loading weight (Wreal _n ) to the calculation means (20);
Detection pressures (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) of the plurality of pressure detection means (7) and detection of the inclination angle detection means (6) when traveling with a known loaded weight (Wreal _n ) A data table (Tg) based on the inclination angle (θ) is created, and the detected pressures (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) of the plurality of pressure detection means (7) and the inclination angle detection means ( 6. A vehicle load measuring apparatus comprising a calculation means (20) for calculating a load weight (Wreal) based on the detected inclination angle (θ) of 6) and the data table (Tg).