JP2007186292A

JP2007186292A - ブーム作業車の制御装置

Info

Publication number: JP2007186292A
Application number: JP2006004980A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Oba; 孝明大葉; Futoshi Kobayashi; 太小林; Atsushi Kubo; 淳久保; Motoaki Suda; 元昭須田
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: JP4885546B2

Abstract

【課題】ブームの伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、ブームの先端部が許容作動範囲を超えようとしたときであっても、ブームを停止等させることなく滑らかに起伏させ得るようにする。
【解決手段】コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、ブーム操作レバー５１の操作によりブーム３０の伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、位置算出部６３において算出されたブーム３０の先端部の位置が記憶部６４に記憶された許容作動範囲Ｓを超えようとしたときに、ブーム３０の先端部の位置が許容作動範囲Ｓ内に収まるように伸縮シリンダ３１及び起伏シリンダ２２の少なくとも一方の作動量を補正してブーム３０の作動を続行させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、予め記憶された許容作動範囲内でブームの作動を行わせるようにしたブーム作業車の制御装置に関する。

高所作業車やクレーン車等のブーム作業車では、オペレータが操作するブーム操作レバーの操作によりブームを起伏、伸縮作動等させて所要の作業を行うことができる。このようなブーム作業車では一般に、ブームの自重や作業機の負荷等によって生ずる転倒モーメントによって走行体が転倒することがないよう、予め記憶された許容作動範囲内でのみブームの作動を行わせる作動規制装置を備えている。

また、このような作動規制装置の一形態として、全伸状態に近いブームを高い揚程からそのまま倒伏作動させたとき、ブームの先端部が予め記憶された許容作動範囲を超えようとした場合に、ブームの作動そのものを停止させてしまうのではなく、ブームが許容作動範囲内に収まるようにブームを収縮させる補正を行いつつ、ブームの倒伏作動を続行できるようにしたノンストップ作動制御機能を有したものも知られている（例えば、下記の特許文献参照）。
特公平４−１９１５９号公報

しかしながら、上記ノンストップ作動制御機能を有したブーム作業車であっても、ブームの伸長作動と起伏作動とが同時に行われた結果、ブームの先端部が許容作動範囲を超えようとした場合には、作動規制装置の働きによってブームが停止されてしまうか、或いはブームの伸長作動が停止されて起伏作動のみが行われ、その後ブームの先端部が一定量だけ許容作動範囲の内側に入り込んだ後にはじめてブームの伸長作動が再開されるようになっていた。このため前者の場合にはオペレータがブームを起伏させる動作とブームを収縮させる動作とを交互に繰り返すことになり、後者の場合にはこの交互の動作が自動で繰り返されることになるが、いずれにしてもブームの先端部は許容作動範囲内で鋸歯状に大きくジグザグ運動をすることとなっていた。

また、許容作動範囲には揚程限度を規定する揚程限度規制線が設けられているものがあるが、ブームの先端部をこの揚程限度規制線の近傍に位置させた状態からブームを起伏作動させた場合（特に伸長作動を伴う起伏作動を行った場合）には、ブームの先端部が揚程限度規制線を超えようとしたところで作動規制装置の働きによってブームが停止してしまっていた。従ってこのような場合には、オペレータはブームの起伏操作に併せてブームの収縮操作を行う必要があり、ブームの先端部はやはり許容作動範囲内で大きくジグザグ運動することとなっていた。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ブームの伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、ブームの先端部が許容作動範囲を超えようとしたときであっても、ブームを停止等させることなく滑らかに起伏させ得るようにしたブーム作業車の制御装置を提供することを目的としている。

本発明に係るブーム作業車の制御装置は、走行体と、走行体に設けられ、起伏シリンダの伸縮作動により起伏作動が可能であるとともに伸縮シリンダの伸縮作動により伸縮作動が可能なブームと、ブームの起伏及び伸縮作動操作を行うブーム操作手段(例えば、実施形態におけるブーム操作レバー５１)と、ブーム操作手段の操作に応じて起伏シリンダ及び伸縮シリンダを作動させるブーム作動制御手段(例えば、実施形態におけるコントローラ６０のブーム作動制御部６１)とを備えたブーム作業車(例えば、実施形態における高所作業車１)の制御装置において、ブームの起伏角度を検出する起伏角度検出手段(例えば、実施形態における起伏角度検出器７１)と、ブームの長さを検出する長さ検出手段(例えば、実施形態における長さ検出器７２)と、起伏角度検出手段により検出されたブームの起伏角度及び長さ検出手段により検出されたブームの長さに基づいてブームの先端部の位置を算出するブーム先端部位置算出手段(例えば、実施形態におけるコントローラ６０の位置算出部６３)と、ブームの先端部を移動させ得る領域として予め定めた許容作動範囲を記憶した記憶手段(例えば、実施形態におけるコントローラ６０の記憶部６４)とを備え、ブーム作動制御手段は、ブーム操作手段の操作によりブームの伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、ブーム先端部位置算出手段により算出されたブームの先端部の位置が記憶手段に記憶された許容作動範囲を超えようとしたときに、ブームの先端部の位置が許容作動範囲内に収まるように伸縮シリンダ及び起伏シリンダの少なくとも一方の作動量を補正してブームの作動を続行させるようになっている。

本発明に係るブーム作業車の制御装置によれば、ブームの伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、ブームの先端部が許容作動範囲を超えようとしたときには、ブームの先端部は許容作動範囲内に収まるように制御されつつブームの作動は続行されるので、ブームの起伏作動操作に応じて、ブームの先端部は許容作動範囲の内側領域内で滑らかに移動することとなる。このためブームの先端部が許容作動範囲を超えようとした時点でブームの作動そのものが停止されるようになっていた従来と比べて作業性が格段に向上する。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図２は本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた高所作業車１を示している。この高所作業車１は、走行体（クローラ走行体）１０の上部に旋回体２０を有しており、旋回体２０の上部にはフートピン２３を介して起伏自在に取り付けられたブーム（伸縮ブーム）３０を有している。

旋回体２０は旋回体２０の内部に設けられた旋回モータ（油圧モータ）２１を回転作動させることにより走行体１０に対して水平面内３６０度の範囲で旋回動させることができ、ブーム３０は旋回体２０との間に設けられた起伏シリンダ（油圧シリンダ）２２を伸縮作動させることにより旋回体２０に対して起伏動させることができる。ブーム３０は基端ブーム３０ａ、中間ブーム３０ｂ及び先端ブーム３０ｃが入れ子式に構成されており、ブーム３０の内部に設けられた伸縮シリンダ（油圧シリンダ）３１を伸縮作動させることにより長手方向に伸縮動させることができる。

ブーム３０の先端部には垂直ポスト３２が設けられており、この垂直ポスト３２には作業車搭乗用の作業台４０が回動自在に取り付けられている。作業台４０は垂直ポスト３２に取り付けられた首振りモータ（油圧モータ）４１を回転作動させることにより垂直ポスト３２に対して水平面内で首振り動させることができる。なお、垂直ポスト３２は図示しない平衡装置により常時垂直姿勢に保持されるため、結果として作業台４０の床面は常に水平姿勢が保たれる。

作業台４０には上部操作装置５０が設けられており、ここにはブーム３０の作動操作、すなわちブーム３０の起伏、伸縮及び旋回操作を行うブーム操作レバー５１と、作業台４０の首振り操作を行う作業台操作レバー５２とが設けられている（図１参照）。このため作業台４０に搭乗したオペレータ（作業者）ＯＰは、ブーム操作レバー５１を操作してブーム３０を起伏、伸縮、旋回させ、また作業台操作レバー５２を操作して作業台４０を垂直ポスト３２まわりに首振り作動させることにより、自身の乗った作業台４０を自在に移動させて、所望の位置で高所作業を行うことが可能である。

走行体１０は、フレーム１１の左右両側にクローラ走行装置１２を一基ずつ備えている。各クローラ走行装置１２はフレーム１１の後部に取り付けられた起動輪１２ａと、フレーム１１の前部に取り付けられた遊動輪１２ｂと、これら起動輪１２ａ及び遊動輪１２ｂに巻き掛けられたクローラベルト１２ｃとを有して構成されている。左右のクローラ走行装置１２の各起動輪１２ａはそれぞれフレーム１１に取り付けられた走行モータ（油圧モータ）１３，１４（図２では左側の走行モータ１３のみを示す）により図示しないスプロケットを回転させて駆動することが可能であり、左右の走行モータ１３，１４は上部操作装置５０に備えられた走行操作レバー５３，５４（図１参照）を操作することにより所望に回転・停止動作を行わせることができる。

図１に示すように、走行体１０内に設けられた油圧ポンプＰは図示しない動力源（エンジンや電動モータ等）により駆動され、油圧ポンプＰが吐出した作動油は起伏シリンダ２２の作動を制御する起伏シリンダ制御バルブＶ１、伸縮シリンダ３１の作動を制御する伸縮シリンダ制御バルブＶ２、旋回モータ２１の作動を制御する旋回モータ制御バルブＶ３、首振りモータ４１の作動を制御する首振りモータ制御バルブＶ４及び左右の走行モータ１３，１４の作動を制御する走行モータ制御バルブＶ５，Ｖ６を介して対応する油圧アクチュエータ（起伏シリンダ２２、伸縮シリンダ３１、旋回モータ２１、首振りモータ４１及び左右の走行モータ１３，１４）に供給されるようになっている。

ブーム操作レバー５１又は作業台操作レバー５２が作業台４０上のオペレータＯＰにより操作されると、そのレバーの操作方向（傾動方向）及び操作量（傾動量）に対応した操作信号（電圧信号）が出力され、それぞれコントローラ６０のブーム作動制御部６１に入力される。そして、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、これらレバー５１，５２の操作により出力された操作信号に応じた方向及び量で対応する制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の各スプール（図示せず）を電磁駆動する。ここで、制御バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の各スプールの駆動方向は対応する油圧アクチュエータの駆動方向（伸縮若しくは回転方向）に関係し、各スプールの駆動量は対応する油圧アクチュエータに供給される作動油の流量（単位時間当たりの流量）、すなわち各油圧アクチュエータの作動速度に関係する。したがって、各制御バルブのスプールの駆動方向が逆になると対応する油圧アクチュエータの作動方向が逆になり、各制御バルブのスプールの駆動量が大きくなるほど対応する油圧アクチュエータの作動速度は大きくなる。ここで、ブーム操作レバー５１又は作業台操作レバー５２の操作により出力される操作信号の電圧レベルはその操作量にほぼ比例するようになっており、オペレータＯＰは各操作レバー５１，５２の操作量を調節することで、対応する油圧アクチュエータの作動速度を自在に調節することが可能である。

また、左右の走行操作レバー５３，５４がオペレータＯＰにより操作されると、その操作方向（傾動方向）及び操作量（傾動量）に対応した操作信号（電圧信号）が出力され、それぞれコントローラ６０のクローラ作動制御部６２に入力される。そして、このクローラ作動制御部６２は、これら走行操作レバー５３，５４の操作により出力された操作信号に応じた方向及び量で対応する左右の走行モータ制御バルブＶ５，Ｖ６の各スプール（図示せず）を電磁駆動する。ここで、両制御バルブＶ５，Ｖ６の各スプールの駆動方向は対応する走行モータ１３，１４の回転方向に関係し、各スプールの駆動量は走行モータ１３，１４に供給される作動油の流量（単位時間当たりの流量）、すなわち走行モータ１３，１４の回転数（回転速度）に関係する。したがって、制御バルブのスプールの駆動方向が逆になると対応する走行モータ１３，１４の作動方向が逆になり、各制御バルブのスプールの駆動量が大きくなるほど対応する走行モータ１３，１４の作動速度は大きくなる。

高所作業車１には、図１及び図２に示すように、ブーム３０の起伏角度θ（図３参照）を検出する起伏角度検出器７１、ブーム３０の長さＬ（図３参照）を検出する長さ検出器７２及びブーム３０の（旋回体２０の）旋回角度φを検出する旋回角度検出器７３が備えられており、これら検出器７１，７２，７３により検出されたブーム３０の起伏角度θ、長さＬ及び旋回角度φの各情報はコントローラ６０の位置算出部６３に入力される（図１参照）。ここで、コントローラ６０の位置算出部６３は、検出器７１，７２，７３からの情報に基づいて走行体１０を基準としたブーム３０の先端部の位置（θ，Ｌ，φ）を算出し、その算出情報を検出器７１，７２，７３の各検出情報とともにコントローラ６０のブーム作動制御部６１に出力する（図１参照）。

コントローラ６０の記憶部６４には、走行体１０を転倒させることなくブーム３０を作動させることができる領域として予め定めた許容作動範囲Ｓのデータが記憶されている。許容作動範囲Ｓの外縁は、ブーム３０の長さがとり得る範囲とブーム３０の起伏角度がとり得る範囲との関係から自ずと画定される外縁（作動限界線と称する）と、構造上はブーム３０の先端部を移動させ得るが、走行体１０の転倒を防止（転倒モーメントが過大になるのを防止）する観点から、或いはその他の制限からブーム３０の先端部の移動を禁止せざるを得ない限界線として設定した外縁（規制線と称する）とから構成される。

高所作業車１に設定される許容作動範囲Ｓは例えば図３に示す通りであり、直線Ｌ１、直線Ｌ２、曲線Ｌ３、曲線Ｌ４、直線Ｌ５及び直線Ｌ６（直線Ｌ５，Ｌ６は曲線であってもよいが、ここでは直線であるとする）によって囲まれる領域からなる。図３中に示す直線Ｌ１、直線Ｌ２、曲線Ｌ３及び曲線Ｌ４は作動限界線であり、直線Ｌ５及び直線Ｌ６は規制線である。以下、直線Ｌ５は許容作動領域Ｓの側方に位置する規制線であることから側方規制線Ｌ５と称し、直線Ｌ６は許容作動範囲Ｓの外縁のうち、ブーム３０の揚程限度を規定するものであるので揚程限界規制線Ｌ６と称することにする。

図３において、破線で示す直線Ｌ２′及び曲線Ｌ４′は仮に側方規制線Ｌ５が設定されなかったとした場合に形成されるであろう仮想の作動限界線であり、破線で示す直線Ｌ１′及び曲線Ｌ４″は仮に揚程限度規制線Ｌ６が設定されなかったとした場合に形成されるであろう仮想の作動限界線である。すなわち、側方規制線Ｌ５と仮想の作動限界線Ｌ２′，Ｌ４′とによって囲まれる領域及び揚程限度規制線Ｌ６と仮想の作動限界線Ｌ１′，Ｌ４″とによって囲まれる領域はブーム３０の先端部の移動が禁止される領域であり、側方規制線Ｌ５と揚程限度規制線Ｌ６は、このブーム３０の先端部の移動が禁止される領域との境界線ということになる。なお、側方規制線Ｌ５と揚程限度規制線Ｌ６は許容作動範囲Ｓの外縁の一部であるので、そのデータは許容作動範囲Ｓのデータの一部としてコントローラ６０の記憶部６４に記憶されている。

上記説明から分かるように、ブーム３０の先端部は作動限界線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を外側に超えて移動することはあり得ないが、ブーム３０の作動に対する何の規制もなければ側方規制線Ｌ５或いは揚程限界規制線Ｌ６を外側に超えて移動することはあり得る。そこでコントローラ６０のブーム作動制御部６１は、位置算出部６３において算出されたブーム３０の先端部の位置と記憶部６４に記憶された許容作動範囲Ｓとの双方のデータを取り込んでこれらを比較し、ブーム３０が起伏作動（起仰作動或いは倒伏作動）を伴わない単純な伸長作動によってブーム３０が許容作動範囲Ｓを（側方規制線Ｌ５或いは揚程限界線Ｌ６を）超えようとしたと判断したときには、伸縮シリンダ制御バルブＶ２の駆動信号を補正（この場合は出力停止）して、伸縮シリンダ３１の伸長作動（すなわちブーム３０の伸長作動）を停止させるようになっている。このためブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓを超えて移動するようなことはなく、作業台４０上のオペレータＯＰは車両の転倒を心配することなく、安心して作業台４０の移動操作を行うことができる。なお、このようなコントローラ６０の作動制御部６１による、予め記憶された許容作動範囲Ｓ内でのみブーム３０の作動を行わせる制御は、ブーム３０の自重や作業台４０の負荷等によって生ずる転倒モーメントによって走行体１０が転倒することがないようにする、ブーム３０の作動規制装置として機能するものである。

一方、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、ブーム３０の倒伏作動（単純な倒伏作動のほか、伸長作動と同時に行う倒伏作動を含む）を行っている場合に、位置算出部６３において算出されたブーム３０の先端部の位置と記憶部６４に記憶された許容作動範囲Ｓとを比較することにより、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓの外縁である側方規制線Ｌ５を超えようとしたことを検知したときには、その時点でブーム３０の作動自体を停止してしまうのではなく、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓ内に収まるように（ここではその一例として側方規制線Ｌ５上に位置するように）伸縮シリンダ３１を作動させつつ、ブーム３０の倒伏作動を続行するようになっている。また、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、ブーム３０の伸長作動と倒伏作動とを同時に行っている場合に、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓの外縁である揚程限界規制線Ｌ６を超えようとしたことを検知したときには、その時点でブーム３０の作動自体を停止してしまうのではなく、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓ内に収まるように（ここではその一例として揚程限界規制線Ｌ６上に位置するように）伸縮シリンダ３１を作動させつつ、ブーム３０の倒伏作動を続行するようになっている。

またコントローラ６０のブーム作動制御部６１は、ブーム３０の伸長作動と起仰作動とを同時に行っている場合に、位置算出部６３において算出されたブーム３０の先端部の位置と記憶部６４に記憶された許容作動範囲Ｓとを比較することにより、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓの外縁である側方規制線Ｌ５を超えようとしたことを検知したときには、その時点でブーム３０の作動自体を停止してしまうのではなく、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓ内に収まるように（ここではその一例として側方規制線Ｌ５上に位置するように）伸縮シリンダ３１を作動させつつ、ブーム３０の起仰作動を続行するようになっている。更にコントローラ６０のブーム作動制御部６１は、ブーム３０の起仰作動（単純な起仰作動のほか、伸長作動と同時に行う起仰作動を含む）を行っている場合に、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓの外縁である揚程限度規制線Ｌ６を超えようとしたことを検知したときには、その時点でブーム３０の作動自体を停止してしまうのではなく、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓ内に収まるように（ここではその一例として揚程限度規制線Ｌ６上に位置するように）伸縮シリンダ３１を作動させつつ、ブーム３０の起仰作動を続行するようになっている。

上記のように、ブーム３０の先端部が規制線（側方規制線Ｌ５或いは揚程限界規制線Ｌ６）上に位置するようにブーム３０を作動させる制御は、伸縮シリンダ３１の伸縮作動量（伸縮シリンダ制御バルブＶ２の駆動信号）を補正することによって行う。具体的には、ブーム３０の先端部が上記規制線を超えようとしたときには伸縮シリンダ３１の伸長作動速度を低減させる補正（又は伸縮シリンダ３１の伸長作動を停止させる補正若しくは伸縮シリンダ３１を収縮させる補正）を行い、ブーム３０の先端部が規制線の内側に位置したときには伸縮シリンダ３１の伸長作動速度を増大させる補正（又は伸縮シリンダ３１を伸長作動させる補正若しくは伸縮シリンダ３１の収縮作動を停止させる補正）を行ってブーム３０の先端部を規制線に近づけるようにする。なお、コントローラ６０の作動制御部６１が行う上記のような制御は、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓを超えようとした場合に、ブーム３０の作動そのものを停止させてしまうのではなく、ブーム３０が許容作動範囲Ｓ内に収まるようにブーム３０を収縮させる補正を行いつつ、ブーム３０の倒伏作動を続行できるようにしたノンストップ作動制御機能に該当する。

図４はブーム３０の先端部が位置Ｐ₁₁にある状態からブーム３０の伸長作動と倒伏作動とを同時に行っているときに、ブーム３０の先端部が側方規制線Ｌ５を超えようとした（達した）場合の例を示したものである。この場合、ブーム３０の先端部は側方規制線Ｌ５に達した後は側方規制線Ｌ５上に位置するように制御されつつブーム３０の倒伏作動は続行されるので、ブーム３０の先端部は側方規制線Ｌ５に沿って滑らかに下降移動することとなる。ここで、図中に示すＰ₁₂はブーム３０の先端部が側方規制線Ｌ５に達した位置を示しており、Ｐ₁₃は側方規制線Ｌ５に沿った移動中の位置を示している。なお、ブーム３０の先端部が側方規制線Ｌ５に沿って移動している間に、ブーム操作レバー５１によるブーム３０の収縮作動操作がなされた場合には、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、そのブーム操作レバー５１の操作入力に従ってブーム３０を作動させる制御を行うので、ブーム３０の先端部は側方規制線Ｌ５よりも内側の領域に入り込んだ状態で下降移動することになる。

また、図５はブーム３０の先端部が揚程限度規制線Ｌ６の近傍の位置Ｐ₂₁にある状態からブーム３０の伸長作動と倒伏作動とを同時に行っているときに、ブーム３０の先端部が揚程限度規制線Ｌ６を超えようとした（達した）場合の例を示したものである。この場合、ブーム３０の先端部は揚程限度規制線Ｌ６に達した後は揚程限度規制線Ｌ６上に位置するように制御されつつブーム３０の倒伏作動は続行されるので、ブーム３０の先端部は揚程限度規制線Ｌ６に沿って滑らかに（走行体１０から離れる方向に）移動することとなる。ここで、図中に示すＰ₂₂は揚程限度規制線Ｌ６に達した位置を示しており、Ｐ₂₃は揚程限度規制線Ｌ６に沿った移動中の位置を示している。なお、ブーム３０の先端部が揚程限度規制線Ｌ６に沿って移動している間に、ブーム操作レバー５１によるブーム３０の伸長作動の停止操作がなされたり、ブーム３０の収縮作動操作がなされたりした場合には、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、そのブーム操作レバー５１の操作入力に従ってブーム３０を作動させる制御を行うので、ブーム３０の先端部は揚程限度規制線Ｌ６よりも内側の領域に入り込んだ状態で下降移動することになる。

図６はブーム３０の先端部が位置Ｐ₃₁にある状態からブーム３０の伸長作動と起仰作動とを同時に行っているときに、ブーム３０の先端部が側方規制線Ｌ５を超えようとした（達した）場合の例を示したものである。この場合、ブーム３０の先端部は側方規制線Ｌ５に達した後は側方規制線Ｌ５上に位置するように制御されつつブーム３０の起仰作動は続行されるので、ブーム３０の先端部は側方規制線Ｌ５に沿って滑らかに上昇移動することとなる。ここで、図中に示すＰ₃₂は側方規制線Ｌ５に達した位置を示しており、Ｐ₃₃は側方規制線Ｌ５に沿った移動中の位置を示している。なお、ブーム３０の先端部が側方規制線Ｌ５に沿って移動している間に、ブーム操作レバー５１によるブーム３０の伸長作動の停止操作がなされたり、ブーム３０の収縮作動操作がなされたりした場合には、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、そのブーム操作レバー５１の操作入力に従ってブーム３０を作動させる制御を行うので、ブーム３０の先端部は側方規制線Ｌ５よりも内側の領域に入り込んだ状態で上昇移動することになる。

また、図７はブーム３０の先端部が揚程限度規制線Ｌ６の近傍の位置Ｐ₄₁にある状態からブーム３０の伸長作動と起仰作動とを同時に行っているときに、ブーム３０の先端部が揚程限度規制線Ｌ６を超えようとした（達した）場合の例を示したものである。この場合、ブーム３０の先端部は揚程限度規制線Ｌ６に達した後は揚程限度規制線Ｌ６上に位置するように制御されつつブーム３０の起仰作動は続行されるので、ブーム３０の先端部は揚程限度規制線Ｌ６に沿って滑らかに（走行体１０に近づく方向に）移動することとなる。ここで、図中に示すＰ₄₂は初めに揚程限度規制線Ｌ６に達した位置を示しており、Ｐ₄₃は揚程限度規制線Ｌ６に沿った移動中の位置を示している。なお、ブーム３０の先端部が揚程限度規制線Ｌ６に沿って移動している間に、ブーム操作レバー５１によるブーム３０の収縮作動操作がなされた場合には、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、そのブーム操作レバー５１の操作入力に従ってブーム３０を作動させる制御を行うので、ブーム３０の先端部は揚程限度規制線Ｌ６よりも内側の領域に入り込んだ状態で移動することとなる。

以上説明したように、本実施形態に示す高所作業車１の制御装置によれば、ブーム３０の伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓを（側方規制線Ｌ５或いは揚程限度規制線Ｌ６を）超えようとしたときには、ブーム３０の先端部は許容作動範囲Ｓ内に収まるように（ここでは側方規制線Ｌ５或いは揚程限度規制線Ｌ６上に位置するように）制御されつつブーム３０の起伏作動は続行されるので、ブーム３０を起伏させる操作入力と併せてブーム３０を収縮させる操作入力が行われない限り、ブーム３０の先端部は上記規制線（側方規制線Ｌ５或いは揚程限度規制線Ｌ６）に沿って滑らかに移動することになる。このためブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓを超えようとした時点でブーム３０の作動そのものが停止等されていた従来と比べて作業性が格段に向上する。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態に示した許容作動範囲Ｓの形状は一例に過ぎず、他の形状を有していてもよい。また、上述の実施形態では、ブーム３０の先端部が規制線（側方規制線Ｌ５或いは揚程限界規制線Ｌ６）に達した後、ブーム３０の先端部はその規制線に沿って移動するようになっていたが、ブーム３０の先端部は許容作動範囲Ｓ内で移動するようになっていればよく、許容作動範囲Ｓ内に設けられた規制線と平行な線に沿って移動する等の構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、ブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓ内に収まる（規制線Ｌ５或いはＬ６上に位置する）ようにブーム３０を作動させる制御は、伸縮シリンダ３１の伸縮作動量（伸縮シリンダ制御バルブＶ２の駆動信号）を補正することによって行うとしていたが、このような伸縮シリンダ３１の伸縮作動量の補正を行うことに代えて、或いは伸縮シリンダ３１の伸縮作動量の補正を行うとともに、起伏シリンダ２２の伸縮作動量（起伏シリンダ制御バルブＶ１）の補正（具体的には起伏シリンダ２２の作動速度を増大させる補正）を行うことによってブーム３０の先端部が許容作動範囲Ｓ内に収まるようにしてもよい。すなわち本発明では、コントローラ６０のブーム作動制御部６１は、ブーム操作レバー５１の操作によりブーム３０の伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、位置算出部６３により算出されたブーム３０の先端部の位置が記憶部６４に記憶された許容作動範囲Ｓを超えようとしたときに、ブーム３０の先端部の位置が許容作動範囲Ｓ内に収まるように伸縮シリンダ３１及び起伏シリンダ２２の少なくとも一方の作動量を補正してブーム３０の作動を続行させるようになっていればよい。

また、上述の実施形態では、本発明が適用される対象は走行体がクローラ式である高所作業車であったが、走行体は必ずしもクローラ式でなくてもよい。また、本発明が適用される対象は必ずしも高所作業車でなくてもよく、走行体に起伏及び伸縮動自在に設けたブームを有して構成されるブーム作業車であれば他の車両（例えばクレーン車や穴掘り建柱車など）であってもよい。

本発明の一実施形態に係る制御装置を備えた高所作業車のブームの作動系統を示すブロック図である。上記高所作業車の側面図である。上記高所作業車に設定される許容作動範囲の一例を示す図である。ブームの伸長作動と倒伏作動とを同時に行っているときに、ブームの先端部が側方規制線Ｌ５に達した場合の例を示す図である。ブームの伸長作動と倒伏作動とを同時に行っているときに、ブームの先端部が揚程限度規制線Ｌ６に達した場合の例を示す図である。ブームの伸長作動と起仰作動とを同時に行っているときに、ブームの先端部が側方規制線Ｌ５に達した場合の例を示す図である。ブームの伸長作動と起仰作動とを同時に行っているときに、ブームの先端部が揚程限度規制線Ｌ６に達した場合の例を示す図である。

符号の説明

１高所作業車（ブーム作業車）
１０走行体
２２起伏シリンダ
３０ブーム
３１伸縮シリンダ
５１ブーム操作レバー（ブーム操作手段）
６０コントローラ
６１ブーム作動制御部（ブーム作動制御手段）
６３位置算出部（ブーム先端部位置算出手段）
６４記憶部（記憶手段）
７１起伏角度検出器（起伏角度検出手段）
７２長さ検出器（長さ検出手段）
Ｓ許容作動範囲
Ｌ５規制線
Ｌ６揚程限度規制線

Claims

走行体と、前記走行体に設けられ、起伏シリンダの伸縮作動により起伏作動が可能であるとともに伸縮シリンダの伸縮作動により伸縮作動が可能なブームと、前記ブームの起伏及び伸縮作動操作を行うブーム操作手段と、前記ブーム操作手段の操作に応じて前記起伏シリンダ及び前記伸縮シリンダを作動させるブーム作動制御手段とを備えたブーム作業車の制御装置において、
前記ブームの起伏角度を検出する起伏角度検出手段と、
前記ブームの長さを検出する長さ検出手段と、
前記起伏角度検出手段により検出された前記ブームの起伏角度及び前記長さ検出手段により検出された前記ブームの長さに基づいて前記ブームの先端部の位置を算出するブーム先端部位置算出手段と、
前記ブームの先端部を移動させ得る領域として予め定めた許容作動範囲を記憶した記憶手段とを備え、
前記ブーム作動制御手段は、前記ブーム操作手段の操作により前記ブームの伸長作動と起伏作動とを同時に行っている場合に、前記ブーム先端部位置算出手段により算出された前記ブームの先端部の位置が前記記憶手段に記憶された前記許容作動範囲を超えようとしたときに、前記ブームの先端部の位置が前記許容作動範囲内に収まるように前記伸縮シリンダ及び前記起伏シリンダの少なくとも一方の作動量を補正して前記ブームの作動を続行させることを特徴とするブーム作業車の制御装置。