CN117794844A - 装载型汽车起重机 - Google Patents

Abstract

装载型汽车起重机具备：外伸支腿装置，被搭载于车辆，包括能够在车辆的车宽方向上伸缩的右侧外伸支腿及左侧外伸支腿；起重机装置，具有能够回转的臂，且被搭载于车辆；以及控制装置，基于外伸支腿装置的触地反作用力计算起重机装置的极限作业半径，并基于计算出的极限作业半径，实施与起重机装置所进行的臂的倒伏动作及伸长动作之中的至少一方的动作相关的安全控制。

Description

装载型汽车起重机

技术领域

本发明涉及装载型汽车起重机。更详细而言，涉及具备防止翻倒功能的装载型汽车起重机。

背景技术

装载型汽车起重机在多数情况下在驾驶室与货箱之间具备起重机装置和外伸支腿装置。在进行起重机作业时，装载型汽车起重机的使用者在通过被设置在外伸支腿装置的左右外侧端部处的液压千斤顶抬起车体之后进行起重机作业。即，使起重机装置的臂回转、伸缩或者起伏来吊起货物，并搬运该货物。

在专利文献1中，公开了用于防止该装载型汽车起重机的翻倒事故的防止翻倒装置。在该防止翻倒装置中，根据被附设在外伸支腿上的反作用力检测器的反作用力值的大小，在反作用力值小时与反作用力值大时相比减少控制阀的阀芯的移动量，来使起重机速度以无级方式减速。在专利文献1中记载了如下内容：通过该结构，不依赖于装载型汽车起重机的使用者的操作，而根据反作用力值使起重机减速或者停止，能够切实地防止装载型汽车起重机翻倒。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-37565号公报

发明内容

发明所要解决的课题

装载型汽车起重机的起重机装置能够进行臂的回转、伸缩及起伏等动作，因此臂能够成为多种姿态。例如，如果与臂的起伏对应的姿态是比较接近于水平的状态，则如果使臂伸长，则位于臂的相反侧的外伸支腿的反作用力值急剧下降。反之，如果与臂的起伏对应的姿态是比较接近于铅直的状态，则即使使臂伸长，外伸支腿的反作用力值的下降也是平缓的。在专利文献1的发明中，通过在规定的状态下使起重机速度减速，防止了装载型汽车起重机翻倒。但是，由于反作用力值的下降的程度根据臂的姿态而不同，因此在安全侧使臂的动作减速的情况下，违背其使用者的操作，臂的动作急剧受到限制。由此，存在起重机作业的效率无谓恶化的问题。

本发明鉴于上述情况，其目的在于，提供能够不损害起重机作业的效率而且抑制装载型汽车起重机翻倒的装载型汽车起重机。

用于解决课题的手段

本发明的装载型汽车起重机的一个方式具备：

外伸支腿装置，被搭载于车辆，包括能够在车辆的车宽方向上伸缩的右侧外伸支腿及左侧外伸支腿；

起重机装置，具有能够回转的臂，且被搭载于车辆；以及

控制装置，基于外伸支腿装置的触地反作用力计算起重机装置的极限作业半径，并基于计算出的极限作业半径，实施与起重机装置所进行的臂的倒伏动作及伸长动作之中的至少一方的动作相关的安全控制。

发明效果

根据本发明，能够提供能够不损害起重机作业的效率而且抑制装载型汽车起重机翻倒的装载型汽车起重机。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的装载型汽车起重机的基于极限作业半径的控制流程图。

图2是装载型汽车起重机的侧视图。

图3是装载型汽车起重机的液压回路图。

图4是装载型汽车起重机的控制电路图。

图5是在计算装载型汽车起重机的极限作业半径前取得现状参数的取得流程图。

图6是在装载型汽车起重机的臂的起伏角度为零的情况下的示意图。

图7是在装载型汽车起重机的臂具有规定的起伏角度的情况下的示意图。

图8是装载型汽车起重机的平面示意图。

图9是本发明的第2实施方式所涉及的装载型汽车起重机的基于极限作业半径的控制流程图。

具体实施方式

接下来，基于附图说明本发明的实施方式。其中，以下所示的实施方式例示用于具体实现本发明的技术思想的装载型汽车起重机，本发明所涉及的装载型汽车起重机不限定于以下的例子。此外，各附图所示的部件的大小或者位置关系等有时为了明确说明而夸大。

而且，在本说明书中，前后左右的记载除了特别说明的情况之外，以装载型汽车起重机的使用者搭乘于车体的驾驶室的状态下的使用者作为基准而设为前后左右，并且如图2所示定义XYZ坐标。即，前后方向是X坐标，左右方向是Y坐标，上下方向是Z坐标，箭头的方向(在左右中朝右的方向)是正方向。

＜第1实施方式＞

(装载型汽车起重机C)

图2表示本发明的第1实施方式所涉及的装载型汽车起重机C的侧视图。如图2所示，装载型汽车起重机C在通用卡车的车辆10的驾驶室101与货箱102之间的车辆10的框架100上搭载有起重机装置20。在车辆10左右对称地设置有前侧车轮103。进而，在车辆10左右对称地设置有后侧车轮104。

如图2所示，起重机装置20构成为包括：被固定在框架100上的固定部201、能够回转地设置于固定部201的回转台202、以及能够起伏地设置于回转台202的上端部处的臂203。而且，装载型汽车起重机C具备外伸支腿装置200。外伸支腿装置200被设置于固定部201，并从固定部201向左右外侧伸出。即，起重机装置20及外伸支腿装置200在从侧面方向观察时被设置在驾驶室101与货箱102之间。外伸支腿装置200具有右侧外伸支腿及左侧外伸支腿。右侧外伸支腿具有被设置于右端部的右千斤顶200a。左侧外伸支腿具有被设置于左端部的左千斤顶200b。

在回转台202设置有卷扬机(未图示)。在卷扬机上卷绕有钢缆205。钢缆205通过被设置在臂203的前端部处的滑轮从臂203的前端部悬挂。在钢缆205的前端部固定有钩206。臂203通过由基端臂203a、第1中间臂203b、第2中间臂203c及前端臂203d以嵌套式组合而构成。臂203基于后述的臂伸缩用促动器210a(参照图3)的动力而伸缩。

起重机装置20被液压回路310以液压方式驱动(参照图3)。用于操作液压回路310的触杆群被设置在固定部201的左右两侧。另外，控制装置307被设置于固定部201，该控制装置307以电气方式对液压回路310进行控制，并对作业车辆进行控制。

(液压回路310)

图3表示本实施方式所涉及的装载型汽车起重机C的液压回路图。起重机装置20的液压回路310具有液压阀单元311、液压泵313、主油路314、返回油路315、起重机装置用促动器210a～210d、右千斤顶200a、左千斤顶200b、右伸出促动器200c及左伸出促动器200d。

液压泵313向液压阀单元311供给油箱312内的工作油。主油路314将液压泵313与液压阀单元311连接。返回油路315将液压阀单元311与油箱312连接。起重机装置用促动器210a～210d分别是用于进行臂203的起伏动作、臂203的伸缩动作、臂203的回转动作及卷扬机的提升下降等的促动器。

起重机装置用促动器210a～210d、右千斤顶200a、左千斤顶200b、右伸出促动器200c及左伸出促动器200d与液压阀单元311连接。

液压泵313经由PTO(动力输出)装置与通用卡车的发动机107连接。液压泵313被发动机107驱动。

液压阀单元311具有臂伸缩用控制阀211a、卷扬机用控制阀211b、臂起伏用控制阀211c、臂回转用控制阀211d、右侧千斤顶控制阀212a、左侧千斤顶控制阀212b、右伸出控制阀212c、左伸出控制阀212d。

臂伸缩用控制阀211a与臂伸缩用促动器210a连接。卷扬机用控制阀211b与卷扬机用液压马达210b连接。臂起伏用控制阀211c与臂起伏用促动器210c连接。臂回转用控制阀211d与臂回转用促动器210d连接。

另外，右侧千斤顶控制阀212a与位于右侧的右千斤顶200a连接。左侧千斤顶控制阀212b与位于左侧的左千斤顶200b连接。

右伸出控制阀212c与右伸出促动器200c连接。左伸出控制阀212d与左伸出促动器200d连接。

在这些切换控制阀上分别连接有触杆(未图示)。由工作人员对上述各触杆进行手动操作，从而切换从液压泵313供给的工作油的方向及流量。

另外，控制装置307也与发动机107的ECU(发动机控制单元)连接。控制装置307构成为至少能够对发动机107的转速进行控制。控制装置307对发动机107的转速进行控制，从而对液压泵313的转速进行控制来调整液压泵313的喷出量。

(控制电路)

图4表示本实施方式所涉及的装载型汽车起重机C的控制电路图。在控制装置307上连接有存储部300。

在控制装置307的输入侧，连接有起升载荷信息检测器301、回转角信息检测器302、长度信息检测器303、起伏角信息检测器304、右反作用力信息检测器305a、左反作用力信息检测器305b、右伸出信息检测器306a及左伸出信息检测器306b。

另外，在控制装置307的输出侧，连接有显示器105、警报器106、臂伸缩用控制阀211a、卷扬机用控制阀211b、臂起伏用控制阀211c、臂回转用控制阀211d、右侧千斤顶控制阀212a、左侧千斤顶控制阀212b、右伸出控制阀212c及左伸出控制阀212d。

起升载荷信息检测器301对钩206上悬吊的荷重进行检测。在本实施方式中，起升载荷信息检测器301由被设置于臂起伏用促动器210c的差压计构成。

由起升载荷信息检测器301检测出的压差向控制装置307输出。此外，起升载荷信息检测器301的检测方式也可以是其他方式。例如，起升载荷信息检测器301也可以是包括被设置在臂203的前端处的滑轮内的负荷传感器的结构，还可以是包括对臂伸缩用促动器210a的应变进行检测的应变计的结构。

回转角信息检测器302用于检测臂203的回转角度，被设置在回转台202的根部侧。例如，回转角信息检测器302是电位器。回转角信息检测器302也可以由旋转编码器构成。

长度信息检测器303检测臂203的长度。长度信息检测器303例如是线绳转出长度检测器。线绳转出长度检测器通过检测线绳卷取器的旋转位移量来检测用于测量长度的线绳的转出长度。

起伏角信息检测器304检测臂203的起伏角度θb。起伏角信息检测器304被配置在臂203的根部侧。例如，起伏角信息检测器304是电位器。起伏角信息检测器304也可以由旋转编码器构成。

右反作用力信息检测器305a检测作用于被设置在外伸支腿装置200的右外侧端部处的右千斤顶200a的反作用力(触地反作用力)。右反作用力信息检测器305a例如是使用应变计的负荷传感器、或者是能够检测千斤顶内的压力的压力计。但是，右反作用力信息检测器305a的结构不限定于这些结构。

左反作用力信息检测器305b检测作用于被设置在外伸支腿装置200的左外侧端部处的左千斤顶200b的反作用力(触地反作用力)。左反作用力信息检测器305b例如是使用应变计的负荷传感器、或者是能够检测千斤顶内的压力的压力计。但是，左反作用力信息检测器305b不限定于负荷传感器及压力计。

右伸出信息检测器306a对外伸支腿装置200的右千斤顶200a处于规定的伸出位置进行检测。右伸出信息检测器306a例如是接近开关。但是，右伸出信息检测器306a不限定于接近开关。另外。右伸出信息检测器306a例如也可以由线绳转出长度检测器构成。

左伸出信息检测器306b对外伸支腿装置200的左千斤顶200b处于规定的伸出位置进行检测。左伸出信息检测器306b例如是接近开关。其中，左伸出信息检测器306b不限定于接近开关。另外。左伸出信息检测器306b例如也可以由线绳转出长度检测器构成。

显示器105例如显示起升载荷荷重等。

警报器106例如在起升荷重超过额定荷重的情况等、成为预先决定的状态的情况下，向装载型汽车起重机C的使用者报知该状态。在本实施方式中，警报器106被设置在驾驶室101的外侧。

(基于极限作业半径Radi’的控制流程)

图1是本发明的第1实施方式所涉及的装载型汽车起重机C的基于极限作业半径Radi’的控制流程图。图5是在计算极限作业半径Radi’前取得现状参数的取得流程图。

图1的控制流程及图5的取得流程以预先决定的周期执行。在此，极限作业半径Radi’是对应于当前悬吊的起升载荷的重量、货箱102上的积货的重量等而用于限制作为起重机装置20的动作的倒伏动作及伸长动作中的至少1个动作的基准。

在本实施方式中，极限作业半径Radi’是被判断为不能使臂起伏角度θb进一步变小的半径、或者被判断为不能使臂长度Lb进一步伸长的半径。也就是说，极限作业半径Radi’用于规定使得作业半径变大的臂的动作的极限。但是，极限作业半径Radi’不限定于本实施方式中的定义，只要是对起重机装置20的动作进行限制的基准即可。

如图1所示，控制装置307在步骤S001(以下记作“S001”)中，取得计算极限作业半径Radi’所需的现状参数。

例如优选基于图5所示的取得流程来取得该现状参数。此外，在实施图5的取得流程之前，即在装载型汽车起重机C出厂时，在存储部300中存储着为了取得上述的参数而所需的与该装载型汽车起重机C相关的信息。使用图8说明该存储的信息的一例。

图8是图1的装载型汽车起重机C的平面示意图。该示意图如图8的坐标轴所示，驾驶室101位于纸面的上侧，货箱102位于纸面的下侧。

在图8中，表示了外伸支腿装置200向左右最为伸出的状态。右千斤顶200a在触地位置GR处触地。左千斤顶200b在触地位置GL处触地。

另外，以装载型汽车起重机C的左右的中心轴作为基准位置Sp。在图8中，表示了臂203从基准位置Sp以回转中心Oc为中心而回转了臂回转角θ的状态。

例如，在存储部300中，存储有臂203的每个作业半径Radi的强度额定荷重Wstr。

例如，在存储部300中，存储有起重机装置20的回转中心Oc与一对后侧车轮104在前后方向上的距离Xd。

例如，在存储部300中，存储有右翻倒线La1及左翻倒线Lb1。右翻倒线La1及左翻倒线Lb1在图8中由一点划线表示。存储着由控制装置307计算的右翻倒线La1及左翻倒线Lb1。

例如，右翻倒线La1被定义为将右千斤顶200a的触地位置GR与后轮线Lc在车宽方向上的中心位置Ob连结而成的水平线。左翻倒线Lb1被定义为将左千斤顶200b的触地位置GL与后轮线Lc在车宽方向上的中心位置Ob连结而成的水平线。

此外，右翻倒线La1及左翻倒线Lb1也能够通过别的方法定义，例如能够被定义为将触地位置GR或触地位置GL与后轮线Lc上的其他任意的点连结而成的线。

例如，在存储部300中存储有后轮线Lc的位置和长度。在从车辆上方观察装载型汽车起重机C的情况下，后轮线Lc是经过一对后侧车轮104的中心位置而且与车宽方向平行的直线。后轮线Lc在车宽方向上存在于一对后侧车轮104彼此之间。

例如，在存储部300中，存储有作为装载型汽车起重机C的倾翻荷重Wtip与额定总荷重Wrate之比的安全率N。倾翻荷重Wtip是装载型汽车起重机C翻倒的极限的吊起荷重。此外，倾翻荷重Wtip、额定总荷重Wrate及安全率N的关系由下式1表示。在此，安全率N是根据装载型汽车起重机C的规格而决定的1个以上的常数。

[数1]

Wtip＝N×Wrate (式1)

例如，在存储部300中，存储有回转中心Oc与触地位置GR在前后方向上的距离X1、以及回转中心Oc与触地位置GL在前后方向上的距离X4。

例如，在存储部300中，存储有回转中心Oc与触地位置GR在车宽方向上的距离Y1、以及回转中心Oc与触地位置GL在车宽方向上的距离Y4。例如，在存储部300中，存储有触地位置GL与右翻倒线La1的距离l4、以及触地位置GR与左翻倒线Lb1的距离l1。

接下来，基于图5说明取得计算极限作业半径Radi’所需的参数的流程。

如图5所示，控制装置307在S101中取得起升载荷荷重Tload。由控制装置307根据来自起升载荷信息检测器301的信息计算并取得起升载荷荷重Tload。

控制装置307在S102中，取得构成装载型汽车起重机C中的上侧部件群的各部件的重心位置。上侧部件群包括回转台202、臂起伏用促动器210c及臂203。此外，上侧部件群也可以包括被固定于回转台202、臂起伏用促动器210c或臂203的部件。这些构成上侧部件群的各部件的重心位置有时从存储部300取得。

控制装置307在S103中取得臂回转角θ。控制装置307根据来自回转角信息检测器302的信息取得臂回转角θ。

此外，此时控制装置307根据取得的臂回转角θ，决定翻倒相反侧千斤顶。翻倒相反侧千斤顶是右千斤顶200a及左千斤顶200b之中的、以装载型汽车起重机C的车宽方向的中心轴为基准而在车宽方向上存在于臂203的相反侧的千斤顶。此外，车宽方向的中心轴意味着经过装载型汽车起重机C的车宽方向的中心而且与前后方向平行的轴。

具体而言，控制装置307在基于回转角信息检测器302的检测值判定为臂203向车辆右侧回转的情况下，以左千斤顶200b作为翻倒相反侧千斤顶。另一方面，控制装置307在基于回转角信息检测器302的检测值判定为臂203向车辆左侧回转的情况下，以右千斤顶200a作为翻倒相反侧千斤顶。

进而，控制装置307基于回转角信息检测器302的检测值，决定此时的翻倒基准线。翻倒基准线是右翻倒线La1或左翻倒线Lb1之中的在车宽方向上存在于与臂203相同的方向上的线。

具体而言，控制装置307在基于回转角信息检测器302的检测值判定为臂203向车辆右侧回转的情况下，将右翻倒线La1作为翻倒基准线。另一方面，控制装置307在基于回转角信息检测器302的检测值判定为臂203向车辆左侧回转的情况下，将左翻倒线Lb1作为翻倒基准线。

控制装置307在S104中，取得千斤顶反作用力。具体而言，控制装置307基于来自右反作用力信息检测器305a的反作用力信息，取得右千斤顶200a的右千斤顶反作用力PF1。另外，控制装置307基于来自左反作用力信息检测器305b的反作用力信息，取得左千斤顶200b的左千斤顶反作用力PF4。

控制装置307在S105中，取得将上侧部件群与起升载荷合计的重量(以下称为“上部重量Uwei”)。该上部重量Uwei优选通过下式2求出。

[数2]

Uwei＝Tload+Wbm+Wecy+Wsle(式2

图7表示装载型汽车起重机C的臂203处于规定的起伏角度即臂起伏角度θb的情况下的示意图。式2内的参数如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图7中示出。

Uwei：上部重量

Tlaod：起升载荷荷重

Wbm：臂203的重量

Wecy：臂起伏用促动器210c的重量

Wsle：回转台202的重量

控制装置307在S106中，取得将上侧部件群与起升载荷合计的重心(以下称为“上部重心Ugra”)。具体而言，上部重心Ugra是指从臂203的回转中心Oc直到将上侧部件群与起升载荷合计的重心为止的水平距离。上部重心Ugra优选通过下式3求出。

[数3]

Ugra(T10adXRadi+WbmXRlmb+WecyXRlecy+Ws

l eXR1sle)/Uwei(式3)

式3内的参数如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图7中示出。

Ugra：上部重心

Radi：作业半径

Rlbm：回转中心Oc与臂203的重心的水平距离

Rlecy：回转中心Oc与臂起伏用促动器210c的重心的水平距离

Rlsle：回转中心Oc与回转台202的重心的水平距离

此外，作业半径Radi优选由下式4定义。

[数4]

Radi＝Lb×cosθb-Lbh×sinθb-L (式4)

式4内的参数如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图7中示出。

Radi：作业半径

Lb：臂203的长度

θb：臂起伏角度

Lbh：在使臂203水平时的从臂203的根部直到起升载荷荷重的作用点为止的上下方向的距离

L：臂203的安装支点与回转台202的回转中心Oc的距离

控制装置307在S107中，计算并取得上部重量Uwei所引起的千斤顶反作用力。在千斤顶反作用力中，包括右千斤顶200a的千斤顶反作用力PF1u以及左千斤顶200b的千斤顶反作用力PF4u。以下，说明上部重量Uwei所引起的千斤顶反作用力的计算方法。

首先，在后述的式5至式7中，将上部重量Uwei作用于回转中心Oc的推力荷重(ton)定义为Ft，将上部重量Uwei所引起的绕X轴的力矩定义为Mx(ton·m)，将上部重量Uwei所引起的绕Y轴的力矩定义为My(ton·m)。

[数5]

Ft＝Uwei (式5)

[数6]

Mx＝-Uwei×Ugra×sinθ (式6)

[数7]

My＝-Uwei×Ugra×cosθ (式7)

另外，上述Ft、Mx及My所引起的反作用力系数S由下式8定义。

[数8]

S＝Y1×(Xd-X4)+Y4×(X1-Xd) (式8)

再次列出式8内的参数，其如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图8中示出。

Xd：回转中心Oc与一对后侧车轮104在前后方向上的距离

X1：回转中心Oc与触地位置GR在前后方向上的距离

X4：回转中心Oc与触地位置GL在前后方向上的距离

Y1：回转中心Oc与触地位置GR在车宽方向上的距离

Y4：回转中心Oc与触地位置GL在车宽方向上的距离

根据该式8，F(PF1)、Mx(PF1)及My(PF1)由下式9至式11定义。

[数9]

F|(PF|1)＝-Xd×Y4/S (式9)

[数10]

Mx(PF1)＝(X4-Xd)/S (式10)

[数11]

My(PF1)＝Y4/S (式11)

根据上式9至式11，上部重量Uwei所引起的右千斤顶200a的千斤顶反作用力PF1u(ton)通过下式12求出。

[数12]

PFlu＝Ft×F(PF1)+Mx×Mx(PF1)+My×My(PF1)

＝Uwei×F(PF1)-Uwei×Ugra×sinθXMx(PF1)

-Uwei×Ugra×cosθXMy(PF1)

＝Uwei×(F(PF1)-Ugra×sinθ×Mx(PF1)

-Ugra×cosθ×My(PF1))(式12)

另外，根据式8，F(PF4)、Mx(PF4)及My(PF4)由下式13至式15定义。

[数13]

F(PF4)＝Xd×Y1/S (式13)

[数14]

Mx(PF4)＝(Xd-X1)/S (式14)

[数15]

My(PF4)＝-Y1/S (式15)

根据上式13至式15，上部重量Uwei所引起的左千斤顶200b的千斤顶反作用力PF4u(ton)由下式16求出。

[数16]

PF4u＝FtXF(PF4)+Mx×Mx(PF4)+My×My(PF4)

＝UweiXF(PF4)-Uwei×UgraXsinθ×Mx(PF4)

-Uwei×Ugra×cosθ×My(PF4)

＝Uwei×(F(PF4)-UgraXsinθXMx(PF4)

-Ugra×cosθ×My(PF4))(式16)

控制装置307在S108中，计算并取得下侧部件群的下部重量所引起的千斤顶反作用力。此外，下侧部件群包括车辆10、外伸支腿装置200、固定部201及货箱102上的积货。由此，下部重量是车辆10、外伸支腿装置200及固定部201的重量与货箱102的积货的重量之和。

由于积货的重量未知，因此无法直接求出该下部重量。于是在本实施方式中，从在S104中取得的千斤顶反作用力中，减去在S107中取得的上部重量Uwei所引起的千斤顶反作用力，来取得下部重量所引起的千斤顶反作用力。

下部重量所引起的右千斤顶200a的千斤顶反作用力PF11通过下式17计算并取得。

[数17]

PF11＝PF1-PFlu (式17)

下部重量所引起的左千斤顶200b的千斤顶反作用力PF41通过下式18计算并取得。

[数18]

PF41＝PF4-PF4u (式18)

控制装置307在S109中，计算并取得下部重量所引起的绕翻倒线的力矩(以下称为“稳定力矩”)。翻倒线有右翻倒线La1及左翻倒线Lb1这2条，因此针对各条取得稳定力矩。

绕右翻倒线La1的稳定力矩SMOMr(ton·m)通过下式19计算并取得。

[数19]

SMOMr＝PF41×14 (式19)

再次列出式19内的参数，其如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图8中示出。

14：触地位置GL与右翻倒线La1的距离

绕左翻倒线Lb1的稳定力矩SMOMl(ton·m)通过下式20计算并取得。

[数20]

SMOM1＝PF11×11 (式20)

再次列出式20内的参数，其如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图8中示出。

l1：触地位置GR与左翻倒线Lb1的距离

接下来，控制装置307返回图1，在S002中，基于现状参数计算极限作业半径Radi’。在本实施方式中，计算与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1。此外，在以下的说明中，说明臂203如图8所示位于右侧的情况。

图6是示意性地表示在本实施方式所涉及的装载型汽车起重机C中臂203的起伏角度为0的情况的图。如图6所示，在求出极限作业半径Radi’时，如下决定起升载荷荷重Tload的作用点、以及臂重量所作用于的臂重心的坐标。此外，这些坐标有时被存储于存储部300。

BL：从臂203的根部直到起升载荷荷重的作用点为止的在图6的纸面中的左右方向上的距离，也是臂长度

BH：从臂203的根部直到起升载荷荷重的作用点为止的在图6的纸面中的上下方向上的距离

BGX：从臂203的根部直到臂重心为止的在图6的纸面中的左右方向上的距离

BGZ：从臂203的根部直到臂重心为止的在图6的纸面中的上下方向上的距离

现状下的倾翻荷重Wtip’如式21所示，设为起升载荷荷重Tload与安全率N相乘而得到的值。

[数21]

Wtip’＝Tload×N (式21)

另外，如果将与倒伏动作对应的极限作业半径是Radi’1的情况下的起伏角度设为θb’，则关于与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1、以及在起伏角度是θb’的情况下的回转中心Oc与臂203的重心的水平距离Rlbm’1，以下的关系成立。

[数22]

Radi’1＝BLXcosθb’-BH×sinθb’-L (式22)

[数23]

Rlbm’1＝BGX×cosθb’-BGZ×sinθb’-L (式23)

而且，现状下的上部重量Uwei’1以及现状下的上部重心Ugra’1由下式表现。

[数24]

Uwei’1＝Wtip’+Wbm+Wecy+Wsle ((式24)

[数25]

Ugra’1＝(Wtip’×Radi’1+WbmXRlbm’1+WecyXR1ecy+Wsle×Rlsle)/Uwei’1 (式25)

另外，在本实施方式中，与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1是被判断为不能使臂起伏角度θb进一步变小的半径，因此在处于与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1的情况下，现状下的上部重量所引起的力矩与现状下的稳定力矩SMOMr相等，下式26成立。

[数26]

Uwei’1×(Ugra’1×cosβ-XLI1)＝SMOMr (式26)

式26内的参数如下定义。这些参数有时从存储部300取得。另外，这些参数在图8中示出。

β：在水平面内，从回转中心Oc向右翻倒线La1垂下的垂线与现状的臂203所成的角度

XLI1：在水平面内，从回转中心Oc直到右翻倒线La1为止的距离

计算满足上式21至式26的与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1时的起伏角度θb’，根据该角度，计算与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1。

接下来，控制装置307在S003中，判断装载型汽车起重机C的使用者是否选择了倒伏动作。如果判断为选择了倒伏动作，则控制装置307前进至S004。另外，如果判断为未选择倒伏动作，则控制装置307前进至S005。

控制装置307在S004中，基于极限作业半径Radi’1实施安全控制。安全控制例如包括对臂203的倒伏动作进行限制的控制(限制控制)以及向装载型汽车起重机C的使用者报知信息的控制(报知控制)之中的至少一方的控制。具体而言，控制装置307在安全控制中，针对接近于极限作业半径Radi’1的倒伏动作，进行速度限制，或者使得无法进行倒伏操作。另外，使用与控制装置307连接的警报器106向使用者报知，或者在与控制装置307连接的显示器105上显示警报来向使用者报知。

控制装置307在S005中，不对起重机装置20进行动作限制等，而结束动作流程。

＜第2实施方式＞

图9表示本发明的第2实施方式所涉及的装载型汽车起重机C的计算极限作业半径Radi’的流程图。第2实施方式所涉及的装载型汽车起重机C与第1实施方式所涉及的装载型汽车起重机C的区别点在于，图9的流程图的S012的计算极限作业半径Radi’的方法以及S013的分支的方法。关于装载型汽车起重机C的结构等与第1实施方式相同的部分省略说明。

控制装置307在S012中，计算现状下的与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2。在本实施方式中，设想装载型汽车起重机C的使用者选择伸长动作并此后要进行伸长动作的情况，求出与臂的伸长动作对应的极限作业半径Radi’2。

如果将与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2时的臂长度设为BL’，则关于与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2、以及在臂长度为BL’时的回转中心Oc与臂203的重心的水平距离Rlbm’2，以下的关系成立。

[数27]

Radi’2＝BL’×cosθb-BH×sinθb-L (式27)

[数28]

R1bm’2＝BGX’×cosθb’-BGZ×sinθb’-L (式28)

BGX’：与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2时的从臂203的根部直到臂重心为止的在图6的纸面中的左右方向上的距离

而且，现状下的上部重量Uwei’2以及现状下的上部重心Ugra’2由下式表示。

[数29]

Uwei’2＝Wtip’+Wbm’+Wecy+Wsle W(式29)

[数30]

Ugra’2＝(Wtip’×Radi’2+Wbm’×Rlbm’2+Wecy×Rlecy+Wsle×Rlsle)/Uwei’1 (式30)

Wbm’：臂203的重量(考虑了臂伸缩用促动器210a内的工作油的重量的情况)

另外，与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2是被判断为不能使臂长度LB进一步伸长的半径，因此在处于与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2的情况下，现状下的上部重量所引起的力矩与现状下的稳定力矩SMOMr相等，因此下式31成立。

[数31]

Uwei'2×(Ugra’2×cosβ-XL11＝SMOMr (式31)

计算满足上式21、24、27至31的与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2时的臂长度LB’，根据该长度，计算与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2。

接下来，控制装置307在S013中，判断装载型汽车起重机C的使用者是否选择了伸长动作。如果判断为选择了伸长动作，则控制装置307前进至S014。另外，如果判断为未选择伸长动作，则控制装置307前进至S015。

控制装置307在S014中，基于极限作业半径Radi’2实施安全控制。安全控制包括对臂203的伸长动作进行限制、向装载型汽车起重机C的使用者进行报知中的至少某一方的控制。具体而言，控制装置307针对接近于极限作业半径Radi’2的伸长动作，进行速度限制，或者使得无法进行伸长操作。另外，使用与控制装置307连接的警报器106向使用者报知，或者在与控制装置307连接的显示器105上显示警报来向使用者报知。

控制装置307在S015中，不对起重机装置20进行动作限制等，而结束动作流程。

＜其他＞

关于极限作业半径Radi’，不限定于以上述实施例所记载的方式计算的半径。例如，也能够将极限作业半径Radi’设为右千斤顶反作用力PF1或者左千斤顶反作用力PF4成为预先决定的值的情况。

在上述中，以臂203作为刚体计算了极限作业半径Radi’，但优选考虑臂203的挠曲来进行计算。另外，由BGZ表现的上下方向的距离优选考虑工作油向臂伸缩用促动器210a的供给量来进行计算。而且，也能够将起伏动作的起立极限位置及倒伏极限位置、或者伸缩动作的伸长极限位置及收缩极限位置处的作业半径事先存储至存储部300，在极限作业半径Radi’比存储部300中存储的作业半径小的情况下，将存储部300中存储的作业半径设为极限作业半径Radi’。

另外，在本说明书中，在第1实施方式中计算了与倒伏动作对应的极限作业半径Radi’1，在第2实施方式中计算了与伸长动作对应的极限作业半径Radi’2，但也能够计算上述两个极限作业半径，并将两者显示在显示器105上。另外，也能够计算上述两个极限作业半径，并与装载型汽车起重机C的使用者的操作相应地显示某一方的极限作业半径。

另外，上述的第1实施方式及第2实施方式中，控制装置307也可以将极限作业半径Radi’分为第1极限作业半径以及比该第1极限作业半径小的第2极限作业半径来计算。在该情况下，控制装置307也可以进行基于第2极限作业半径向起重机装置20的使用者报知信息的控制(报知控制)，并且进行基于第1极限作业半径对起重机装置20的臂的动作(伸长动作以及/或者倒伏动作)进行限制的控制(限制控制)。在第1实施方式及第2实施方式中，在求出2个极限作业半径的情况下，能够使用其值不同的2个种类的安全率N(第1安全率N1及第2安全率N2)取得这些极限作业半径。也就是说，控制装置307基于第1安全率N1求出第1极限作业半径，基于第2安全率N2计算第2极限作业半径。通过像这样计算2个极限作业半径Radi’，能够进一步提高起重机作业的安全性及效率。

另外，一般而言，装载型汽车起重机C的额定荷重根据空车时稳定性能和起重机强度性能决定，其中空车时稳定性能是在货箱102中没有装载物的状态下而且在侧方区域内稳定性最差的回转位置处的能力，起重机强度性能是根据起重机的构造物的强度决定的能力。在本申请中，控制装置307也能够根据起重机装置20的起重机强度性能计算起重机强度性能半径，并将其与极限作业半径Radi’进行比较，在起重机强度性能半径比极限作业半径Radi’小的情况下，根据起重机强度性能半径，进行对起重机装置20的动作的限制或者向起重机装置20的使用者的报知中的至少某一方。

2021年8月19日提交的日本申请特愿2021-133758所包括的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部被引用至本申请中。

附图标记说明

C 装载型汽车起重机

10 车辆

20 起重机装置

100 框架

101 驾驶室

102 货箱

103 前侧车轮

104 后侧车轮

105 显示器

106 警报器

107 发动机

200 外伸支腿装置

200a 右千斤顶

200b 左千斤顶

200c 右伸出促动器

200d 左伸出促动器

201 固定部

202 回转台

203 臂

203a 基端臂

203b 第1中间臂

203c 第2中间臂

203d 前端臂

205 钢缆

206 钩

210a 臂伸缩用促动器

210b 卷扬机用液压马达

210c 臂起伏用促动器

210d 臂回转用促动器

211a 臂伸缩用控制阀

211b 卷扬机用控制阀

211c 臂起伏用控制阀

211d 臂回转用控制阀

212a 右侧千斤顶控制阀

212b 左侧千斤顶控制阀

212c 右伸出控制阀

212d 左伸出控制阀

300 存储部

301 起升载荷信息检测器

302 回转角信息检测器

303 长度信息检测器

304 起伏角信息检测器

305a 右反作用力信息检测器

305b 左反作用力信息检测器

306a 右伸出信息检测器

306b 左伸出信息检测器

307 控制装置

310 液压回路

311 液压阀单元

312 油箱

313 液压泵

314 主油路

315 返回油路

Radi’ 极限作业半径

Claims (5)

1.一种装载型汽车起重机，具备：

外伸支腿装置，被搭载于车辆，包括能够在所述车辆的车宽方向上伸缩的右侧外伸支腿及左侧外伸支腿；

起重机装置，具有能够回转的臂，且被搭载于所述车辆；以及

控制装置，基于所述外伸支腿装置的触地反作用力计算所述起重机装置的极限作业半径，并基于计算出的所述极限作业半径，实施与所述起重机装置所进行的所述臂的倒伏动作及伸长动作之中的至少一方的动作相关的安全控制。

2.如权利要求1所述的装载型汽车起重机，

所述安全控制包括：对所述起重机装置的倒伏动作及伸长动作进行限制的限制控制以及向所述起重机装置的使用者报知信息的报知控制之中的至少一方的控制。

3.如权利要求1所述的装载型汽车起重机，

所述控制装置根据在决定所述装载型汽车起重机的额定荷重时使用的起重机强度性能，计算起重机强度性能半径，

所述控制装置基于计算出的所述起重机强度性能半径和所述极限作业半径之中的较小一方，实施所述安全控制。

4.如权利要求2所述的装载型汽车起重机，

所述极限作业半径包括第1极限作业半径、以及比所述第1极限作业半径小的第2极限作业半径，

所述控制装置基于所述第2极限作业半径实施所述报知控制，基于所述第1极限作业半径实施所述限制控制。

5.如权利要求1所述的装载型汽车起重机，还具备：

显示器，与所述控制装置连接，显示所述装载型汽车起重机的状态，

所述控制装置将所述极限作业半径显示在所述显示器上。