JPH092782A - アウトリガーを備えた作業機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウトリガーを備えた作業機において、旋回
位置検出手段の異常時でも、実際のアウトリガーの張出
状態の下においてできるだけ大きな「定格性能」を算出
することで作業機の作業能力の有効利用を図る。 【構成】 旋回位置検出手段１７の異常時には、該旋回
位置検出手段１７からの旋回位置信号を受けて旋回位置
検出値異常判定手段２２から異常信号が出力され、この
異常信号を受けて定格性能算出手段２３では、上記複数
のアウトリガー張出幅検出手段１３〜１６において検出
される各アウトリガー５〜８の実際の張出幅に代えて、
張出幅最小値選出手段２１において選出された上記複数
のアウトリガー５〜８の各張出幅のうちの最小値を上記
複数のアウトリガー５〜８のそれぞれの張出幅として採
用し、この最小値に基づいて「定格性能」を算出する。
即ち、複数のアウトリガー５〜８の張出幅が全てこの最
小値であるものとの想定の下に、旋回位置に無関係に
「定格性能」が算出され、作業機の「定格性能」の範囲
内での作業が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレーン車、高所作業
車等の車体側にアウトリガーを備えるとともに該車体上
にブームを起伏自在に支持する旋回台を搭載してなる作
業機の制御装置に関し、さらに詳しくは、かかる作業機
において旋回位置検出値の異常時におけるアウトリガー
張出幅検出値の処理手法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クレーン車、高所作業車等のブーム付作
業機においては、車体上に搭載された旋回台にブームを
起伏自在に取り付けてこれを旋回駆動可能とする一方、
作業機の安定性を確保するために、通常、車体の前後左
右にそれぞれアウトリガーを配置し該各アウトリガーを
それぞれ車体側方へ張り出して車体を浮上支持するよう
にしている。また、かかる作業機においては、作業上の
安全性を担保するために「定格性能」という概念を導入
し、例えばクレーン車においては作業時の吊下荷重をこ
の定格性能の範囲内に制限するようにしている。

【０００３】ところで、この作業機の「定格性能」は、
作業機の安定側要素であるアウトリガーの張出幅と、転
倒側要素であるブームの長さと起伏角及び旋回位置との
相対関係により規定される安定度に応じて変化するもの
であり、特にアウトリガーの張出幅と旋回位置とは「定
格性能」の算出過程において密接に関連する最も重要な
要素である。このため、定格性能の算出制御に関して
は、アウトリガーの張出幅と旋回位置とを逐一対応させ
ることが基本であるが、現実的には制御系の複雑化の回
避等の観点から、アウトリガーの張出幅と旋回位置との
対応関係を次のように大まかに設定するのが通例であ
る。

【０００４】即ち、例えば４基のアウトリガーを備えた
作業機にあっては、これら各アウトリガーの張出幅が共
に同じである場合（従って、全てのアウトリガーの張出
幅が「最大張出幅」である場合も、「最小張出幅」であ
る場合も、それらの「中間張出幅」である場合も含まれ
る）には、旋回位置に無関係にその時点のアウトリガー
張出幅に基づいて「定格性能」を算出し、旋回位置がど
の位置であっても、ブーム長さ及びブーム起伏角が変化
しない以上、常時同じ定格性能を出力するようにしてい
る。従って、全てのアウトリガーが「最大張出幅」に設
定されている場合には旋回位置に関係なく「最大定格性
能」が出力され、また、全てのアウトリガーが「最小張
出幅」に設定されている場合には旋回位置に関係なく
「最小定格性能」が出力される。

【０００５】一方、作業機の作業現場の状況によって
は、各アウトリガーを全て同じ張出幅に設定できない場
合があり、かかる場合には各アウトリガーの張出幅を現
場状況に合わせて個別に設定する必要がある。かかる状
況においては、各アウトリガーの張出幅と旋回位置との
関係によって「定格性能」が変化するので、この場合に
は各アウトリガーの張出幅と旋回位置との関連から「定
格性能」を算出するようにしている。即ち、各アウトリ
ガーのそれぞれにその張出幅を個別に検出するアウトリ
ガー張出幅検出手段を設け、これら各アウトリガー張出
幅検出手段から各アウトリガーの張出幅を取り込み、こ
の各アウトリガーの張出幅と旋回位置に基づいて各旋回
位置における「定格性能」を算出するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ブームの旋
回位置は、例えばポテンショメータ等の旋回位置検出手
段により電気的に検出されるが、かかる旋回位置検出手
段に例えば断線、短絡等の異常が発生すると正確な旋回
位置の検出ができないので、各アウトリガーの張出幅が
共に同じである場合を除き、精度の高い「定格性能」の
算出は困難である。このため、従来は、かかる旋回位置
検出手段の異常時には例え各アウトリガー張出幅検出手
段により正確な張出幅が検出されていても、また例え全
てのアウトリガーが「最大張出幅」に設定されていたと
しても、これらの張出幅の検出値を使用することなく、
全てのアウトリガーが「最小張出幅」に設定されている
ものとし、この「最小張出幅」に基づいて「定格性能」
を算出するようにしていた。従って、実際上はもっと高
い「定格性能」が得られるにもかかわらず、「最小定格
性能」での作業しか許容されず、作業機の作業能力を十
分に発揮させることができなかった。

【０００７】そこで本発明は、アウトリガーを備えた作
業機において、例え旋回位置検出手段の異常時にあって
も、実際のアウトリガーの張出状態の下においてできる
だけ大きな「定格性能」を算出し得るようにし、もって
作業機の作業能力の有効利用を図るようにした制御装置
を提案せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、車体２を浮上支持す
る複数のアウトリガー５〜８を備えるとともに、ブーム
４を起伏動自在に取り付けた旋回台３を上記車体２上に
旋回自在に搭載してなるアウトリガーを備えた作業機に
おいて、上記旋回台３の旋回位置を検出してこれを旋回
位置信号として出力する旋回位置検出手段１７と、該旋
回位置検出手段１７以外の検出手段であって上記作業機
の定格性能の算出に係わる旋回位置以外の作業状態を検
出してこれを作業状態信号として出力する作業状態検出
手段１１，１２と、上記複数のアウトリガー５〜８の張
出幅をそれぞれ検出してこれをそれぞれ張出幅信号とし
て出力する複数のアウトリガー張出幅検出手段１３〜１
６と、上記複数のアウトリガー張出幅検出手段１３〜１
６からの各張出幅信号を受けてこれら各張出幅の大小を
判定してこれらのうちの最小値を選出しこれを最小値信
号として出力する張出幅最小値選出手段２１と、上記旋
回位置検出手段１７からの旋回位置信号を受けてその旋
回位置検出値が異常であるかどうかを判定し異常である
場合に異常信号を出力する旋回位置検出値異常判定手段
２２と、上記旋回位置検出手段１７からの旋回位置信号
と上記作業状態検出手段１１，１２からの作業状態信号
及び上記複数のアウトリガー張出幅検出手段１３〜１６
からの各張出幅信号とを受けて現在の作業状態及びアウ
トリガー張出状態下での定格性能を算出する一方、上記
旋回位置検出値異常判定手段２２から異常信号が入力さ
れた場合には上記複数のアウトリガー張出幅検出手段１
３〜１６からの各張出幅信号に代えて上記張出幅最小値
選出手段２１からの上記最小値信号を採用しこの最小値
を上記複数のアウトリガー５〜８のそれぞれの張出幅と
して該最小値に基づいて定格性能を算出する定格性能算
出手段２３とを備えたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の作用・効果】本発明ではかかる構成とすること
により次のような作用・効果が得られる。 （ア） 旋回位置検出手段１７の正常作動時 旋回位置検出手段１７が正常に作動し該旋回位置検出手
段１７によって正確な旋回位置が検出されている場合に
は、定格性能算出手段２３においては上記旋回位置検出
手段１７からの旋回位置信号と作業状態検出手段１１，
１２からの作業状態信号及び上記複数のアウトリガー張
出幅検出手段１３〜１６からの各張出幅信号とを受けて
現在の作業状態及びアウトリガー張出状態下での「定格
性能」を算出し、且つこの「定格性能」を例えば荷重制
限制御における制御要素の一つとして出力する。

【００１０】この場合、「定格性能」の算出手法として
は、従来と同様に、複数の各アウトリガー５〜８の張出
幅が全て同じである場合には旋回位置に無関係にその張
出幅に対応した一定の「定格性能」が算出され、該複数
のアウトリガー５〜８の張出幅がそれぞれ異なる場合に
のみ旋回位置に関連させて各アウトリガーの張出幅に対
応した「定格性能」が算出される。

【００１１】（イ） 旋回位置検出手段１７の異常時 旋回位置検出手段１７の異常時、例えば旋回位置検出手
段１７が断線、短絡等の原因によって正常に作動しなく
なり、その検出値の出力範囲が正常時の出力範囲を大き
く逸脱したような場合には、上記旋回位置検出手段１７
からの旋回位置信号を受けて旋回位置検出値異常判定手
段２２はその旋回位置検出値が異常であると判断し異常
信号を出力する。すると、この異常信号を受けて定格性
能算出手段２３では、上記複数のアウトリガー張出幅検
出手段１３〜１６において検出される各アウトリガー５
〜８の実際の張出幅に代えて、張出幅最小値選出手段２
１において選出された上記複数のアウトリガー５〜８の
各張出幅のうちの「最小値」を上記複数のアウトリガー
５〜８のそれぞれの張出幅として採用し、この「最小
値」に基づいて「定格性能」を算出する。即ち、複数の
アウトリガー５〜８の張出幅が全てこの「最小値」であ
るとの想定の下に、旋回位置に無関係に「定格性能」が
算出される。

【００１２】従って、例えば複数のアウトリガー５〜８
の張出幅が全て「最大張出幅」に設定されている場合に
はこの「最大張出幅」を上記「最小値」として旋回位置
に無関係に「定格性能」が算出され、複数のアウトリガ
ー５〜８の張出幅が全て「最小張出幅」に設定されてい
る場合にはこの「最小張出幅」を上記「最小値」として
旋回位置に無関係に「定格性能」が算出され、さらに複
数のアウトリガー５〜８の張出幅がそれぞれ異なる場合
にはこれら各アウトリガー５〜８はその張出幅がこれら
各アウトリガー５〜８の張出幅のうちの「最小値」に設
定されているものとしてこの「最小値」に基づき旋回位
置に無関係に「定格性能」が算出され、いずれの場合に
おいても上記旋回位置検出手段１７の検出値は「定格性
能」の算出から除外される。

【００１３】従って、旋回位置検出手段１７の異常時に
は、実際に全てのアウトリガーのうちのいずれか一つの
張出幅が「最小張出幅」である場合を除き、例えば従来
のように旋回位置検出手段１７の異常時には実際のアウ
トリガーの張出幅を考慮することなく単に全てのアウト
リガーの張出幅が「最小張出幅」であるとして最小の
「定格性能」しか算出されない場合に比して、より大き
な「定格性能」の下での作業が可能となり、それだけ作
業機の作業能力の有効利用が図れるものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のアウトリガーを備えた作業機
の制御装置を実施例に基づいて具体的に説明する。図１
には、本発明の実施例にかかるクレーン車１の制御装置
の全体システム図を示している。このクレーン車１は、
車体２の前後左右の四位置に、それぞれその側方へ張り
出されるアウトリガー５〜８を備えるとともに、該車体
２上にはブーム４を起伏可能に取り付けた旋回台３を搭
載して構成されている。

【００１５】そして、上記ブーム４のブーム長さはブー
ム長さ検出手段１１により、該ブーム４の起伏角はブー
ム起伏角検出手段１２により、上記旋回台３の旋回位置
は旋回位置検出手段１７により、それぞれ検出されると
ともに、上記各アウトリガー５〜８の張出幅はこれら各
アウトリガー５〜８にそれぞれ設けたアウトリガー張出
幅検出手段１３〜１６により個別に検出される。これら
各検出手段１１〜１７の検出値は、次述するコントロー
ルユニット２０に「定格性能」の算定要素として入力さ
れる。

【００１６】上記コントロールユニット２０は、以下に
述べる張出幅最小値選出手段２１と旋回位置検出値異常
判定手段２２と定格性能算出手段２３とで構成されてい
る。

【００１７】上記張出幅最小値選出手段２１は、上記各
アウトリガー５〜８のそれぞれに設けられた４個のアウ
トリガー張出幅検出手段、即ち、右前アウトリガー張出
幅検出手段１３と右後アウトリガー張出幅検出手段１４
と左前アウトリガー張出幅検出手段１５及び左後アウト
リガー張出幅検出手段１６のそれぞれから出力される張
出幅信号を受けて、これら各信号に対応した各アウトリ
ガー５〜８の張出幅のうち、張出幅が最も小さいもアウ
トリガーの張出幅を「最小値」として選出し、これを最
小値信号として後述の定格性能算出手段２３に出力す
る。尚、この実施例においては、この張出幅最小値選出
手段２１における張出幅の最小値の選出処理を上記各ア
ウトリガー張出幅検出手段１３〜１６からの受けて常時
実行するうにしているが、他の実施例においては例えば
次述の旋回位置検出値異常判定手段２２から異常信号を
受けた時にのみその処理を実行するようにしても良い。

【００１８】上記旋回位置検出値異常判定手段２２は、
上記旋回位置検出手段１７からの旋回位置信号を受け
て、この旋回位置信号、即ち、旋回位置の検出値が異常
であるかどうかを判定し、異常であると判定される場合
には次述の定格性能算出手段２３に対して異常信号を出
力するようになっている。尚、この旋回位置検出値異常
判定手段２２での異常判定手法としては、例えば上記旋
回位置検出手段１７をポテンショメータで構成した場合
には、該ポテンショメータはその常用の出力範囲が予め
規定されているので、例えば断線あるいは短絡等の原因
によって出力値が規定の出力範囲を大きく逸脱している
と判断される場合に「異常」と判定するものである。

【００１９】上記定格性能算出手段２３は、その時点で
のアウトリガーの張出幅状態及び作業状態に応じて許容
される荷重範囲、即ち、「定格性能」を算出してこれを
過負荷防止制御等における制御要素として出力するもの
である。具体的には次の通りである。

【００２０】即ち、定格性能算出手段２３には、上記ブ
ーム長さ検出手段１１からは現在のブーム長さに対応し
たブーム長さ信号が、上記ブーム起伏角検出手段１２か
らは現在のブーム起伏角に対応した起伏角信号が、上記
旋回位置検出手段１７からは現在のブーム旋回位置に対
応した旋回位置信号が、それぞれクレーン車１の作業状
態信号として入力される。また、上記各アウトリガー張
出幅検出手段１３〜１６からは、上記各アウトリガー５
〜８の張出幅にそれぞれ対応した各張出幅信号が個別に
入力される。さらに、上記旋回位置検出値異常判定手段
２２からは旋回位置検出手段１７の異常時には異常信号
が、また上記張出幅最小値選出手段２１からは選出され
た各アウトリガー５〜８の張出幅のうちの「最小値」に
対応した最小値信号が入力される。

【００２１】そして、この定格性能算出手段２３におい
ては、上記各入力信号を受けて「定格性能」の算出を、
上記旋回位置検出手段１７の正常時と異常時の双方にお
いてそれぞれ異なった手法により行う。以下、この定格
性能算出手段２３における「定格性能」の算出処理につ
いて、図２に示すフローチャートを参照して、上記張出
幅最小値選出手段２１における最小値選出処理と上記旋
回位置検出値異常判定手段２２における異常判定処理と
関連させつつ説明する。

【００２２】先ず、最初に上記定格性能算出手段２３に
おいて各検出値の読み込みが行われる。即ち、図２のフ
ローチャートのステップＳ１に示すように、現在のブー
ム長さ、ブーム起伏角、ブーム旋回位置及び各アウトリ
ガー５〜８の張出幅がそれぞれ読み込まれる。

【００２３】次に、ステップＳ２に示すように、上記旋
回位置検出値異常判定手段２２における上記旋回位置検
出手段１７の異常判定が行われる。即ち、この旋回位置
検出値異常判定手段２２では、例えば上記旋回位置検出
手段１７の出力値（即ち、検出値）と予め想定されてい
る該旋回位置検出手段１７に特有の出力範囲とを比較
し、出力値が出力範囲を逸脱していれば「異常」と判定
し、出力範囲内であれば「正常」と判定する。

【００２４】ここで、「正常」と判定された場合と、
「異常」と判定された場合とでは、以下に述べるよう
に、それぞれ異なる手法による「定格性能」の算出処理
が実行される。

【００２５】先ず、「正常」と判定された場合である
が、この場合には、上記定格性能算出手段２３におい
て、ステップＳ５に示すように各アウトリガー５〜８の
張出幅の検出値に基づいて「定格性能」が算出される。
即ち、上記各アウトリガー５〜８の張出幅が全て同じで
ある場合（即ち、各アウトリガー５〜８の張出幅が共に
「最大張出幅」である場合とか、共に「最小張出幅」で
ある場合等）には、旋回位置に無関係に、現在のブーム
長さ及びブーム起伏角の条件の下で、現在のアウトリガ
ーの張出幅（共通の張出幅）で許容される最大の性能を
「定格性能」として算出する。従って、各アウトリガー
５〜８の全てが「最大張出幅」に設定されている場合に
は現在のブーム長さ及び起伏角の下での最大の「定格性
能」が、「最小張出幅」に設定されている場合には現在
のブーム長さ及び起伏角の下での最小の「定格性能」
が、それぞれ算出されることになる。

【００２６】一方、各アウトリガー５〜８の張出幅が全
て同一ではなく、作業現場の状況等の要因によって異な
った張出幅となっている場合には、各アウトリガー張出
幅検出手段１３〜１６により検出される各アウトリガー
５〜８それぞれの現在の張出幅と、上記旋回位置検出手
段１７により検出される現在のブーム４の旋回位置と、
現在のブーム長さ及び起伏角に基づいて「定格性能」が
算出される。

【００２７】これに対して、ステップＳ２において「異
常」と判定された場合には、上記旋回位置検出手段１７
の検出値を排除した状態での「定格性能」の算出処理が
行われる。即ち、先ず最初に、上記張出幅最小値選出手
段２１における張出幅の「最小値」の選出処理が行われ
る。ここでの「最小値」の選出は、ステップＳ３に示す
ように、各アウトリガー張出幅検出手段１３〜１６によ
り検出される各アウトリガー５〜８の張出幅のうち、最
も小さな張出幅を「最小値」として選出することで行わ
れる。

【００２８】次に、上記定格性能算出手段２３におい
て、上記張出幅最小値選出手段２１で選出された「最小
値」に基づいて「定格性能」の算出処理がなされる。即
ち、ステップＳ４に示すように、各アウトリガー５〜８
の張出幅が全て上記「最小値」であると想定し、この
「最小値」でのアウトリガー張出幅の下で、さらにブー
ム長さ及び起伏角を加味して「定格性能」を算出する。
従って、この場合における「定格性能」の算出処理によ
れば、例えば各アウトリガー５〜８の張出幅が共に「最
大張出幅」に設定されておれば上記「最小値」としてこ
の「最大張出幅」が採用され最大の「定格性能」が算出
され、また各アウトリガー５〜８の張出幅が共に「最小
張出幅」に設定されておれば上記「最小値」としてこの
「最小張出幅」が採用され最小の「定格性能」が算出さ
れる。さらに、各アウトリガー５〜８の張出幅がそれぞ
れ異なる場合には、これら各アウトリガー５〜８の張出
幅のうち最も小さな張出幅が上記「最小値」として採用
され、該各アウトリガー５〜８の張出幅が全てこの「最
小値」であるとして「定格性能」が算出される。例え
ば、各アウトリガー５〜８の各張出幅のうちで最も小さ
な張出幅に設定されているアウトリガーの張出幅が「中
間張出幅」である場合には、この「中間張出幅」が上記
「最小値」として選出されるため、これに基づいて算出
される「定格性能」は上記した最大の「定格性能」と最
小の「定格性能」の中間に位置する性能とされる。

【００２９】即ち、この実施例の如き「定格性能」の算
出手法を採用することで、例え旋回位置検出手段１７が
異常であってもこの旋回位置検出手段１７の出力値に基
づかず、実際に全てのアウトリガーのうちのいずれか一
つの張出幅が「最小張出幅」である場合を除き、例えば
従来のように旋回位置検出手段１７の異常時には実際の
アウトリガーの張出幅を考慮することなく単に全てのア
ウトリガーの張出幅が「最小張出幅」であるとして最小
の「定格性能」しか算出されない場合に比して、より大
きな「定格性能」の下での作業が可能となり、それだけ
作業機の作業能力の有効利用が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるアウトリガーを備えた
作業機の制御装置の全体システム図である

【図２】図１に示した制御装置の制御フローチャートで
ある。

【符号の説明】

１はクレーン車、２は車体、３は旋回台、４はブーム、
５は右前アウトリガー、６は右後アウトリガー、７は左
前アウトリガー、８は左後アウトリガー、１１はブーム
長さ検出手段、１２はブーム起伏角検出手段、１３は右
前アウトリガー張出幅検出手段、１４は右後アウトリガ
ー張出幅検出手段、１５は左前アウトリガー張出幅検出
手段、１６は左後アウトリガー張出幅検出手段、１７は
旋回位置検出手段、２０はコントロールユニット、２１
は張出幅最小値選出手段、２２は旋回位置検出値異常判
定手段、２３は定格性能算出手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体（２）を浮上支持する複数のアウト
   リガー（５）〜（８）を備えるとともに、ブーム（４）
   を起伏動自在に取り付けた旋回台（３）を上記車体
   （２）上に旋回自在に搭載してなるアウトリガーを備え
   た作業機において、 上記旋回台（３）の旋回位置を検出してこれを旋回位置
   信号として出力する旋回位置検出手段（１７）と、 該旋回位置検出手段（１７）以外の検出手段であって上
   記作業機の定格性能の算出に係わる旋回位置以外の作業
   状態を検出してこれを作業状態信号として出力する作業
   状態検出手段（１１，１２）と、 上記複数のアウトリガー（５）〜（８）の張出幅をそれ
   ぞれ検出してこれをそれぞれ張出幅信号として出力する
   複数のアウトリガー張出幅検出手段（１３）〜（１６）
   と、 上記複数のアウトリガー張出幅検出手段（１３）〜（１
   ６）からの各張出幅信号を受けてこれら各張出幅の大小
   を判定してこれらのうちの最小値を選出しこれを最小値
   信号として出力する張出幅最小値選出手段（２１）と、 上記旋回位置検出手段（１７）からの旋回位置信号を受
   けてその旋回位置検出値が異常であるかどうかを判定し
   異常である場合に異常信号を出力する旋回位置検出値異
   常判定手段（２２）と、 上記旋回位置検出手段（１７）からの旋回位置信号と上
   記作業状態検出手段（１１，１２）からの作業状態信号
   及び上記複数のアウトリガー張出幅検出手段（１３）〜
   （１６）からの各張出幅信号とを受けて現在の作業状態
   及びアウトリガー張出状態下での定格性能を算出する一
   方、上記旋回位置検出値異常判定手段（２２）から異常
   信号が入力された場合には上記複数のアウトリガー張出
   幅検出手段（１３）〜（１６）からの各張出幅信号に代
   えて上記張出幅最小値選出手段（２１）からの上記最小
   値信号を採用しこの最小値を上記複数のアウトリガー
   （５）〜（８）のそれぞれの張出幅として該最小値に基
   づいて定格性能を算出する定格性能算出手段（２３）
   と、を備えたことを特徴とするアウトリガーを備えた作
   業機の制御装置。