CN103119225B - 推土铲控制系统及建筑机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种推土铲控制系统及建筑机械。推土铲控制系统具有：取得提升架相对于设计面的角度的角度取得部；基于角度来确定开口度的开口度确定部；在判定设计面和推土铲的刀尖之间的距离为阈值以下的情况下，通过使比例控制阀根据开口度开口，从而使推土铲上升的提升液压缸控制部。

Description

推土铲控制系统及建筑机械

技术领域

本发明涉及使推土铲的刀尖跟随设计面的推土铲控制系统及建筑机械。

背景技术

以往，在推土机或平路机等建筑机械中，公开有如下技术：利用推土铲上的水平传感器检测激光光线，通过使激光光线的检测位置与水平传感器上的规定位置相符，从而将推土铲的刀尖保持在所期望的位置（例如参照专利文献1）。根据该技术，通过适当调节激光光线的出射方向，可以使刀尖自动跟随规定形状的设计面。设计面是表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平11-256620号公报

发明内容

发明要解决的课题

在此，在专利文献1的技术中，每当激光光线的检测位置自规定位置偏移时，使推土铲上升或下降。因此，在因激光光线的检测位置向规定位置的下方较大地偏移而使推土铲较大地下降的情况下，有可能会因推土铲来不及上升而导致刀尖超过设计面。

具体而言，在使推土铲较大地下降来进行挖掘的情况下，当建筑机械开到被推土铲挖掘的倾斜面时，激光光线的检测位置向规定位置的上方急剧地偏移。与此相应地，虽然推土铲开始上升，但由于推土铲较深地陷入挖掘对象，因此，直至使激光光线的检测位置与水平传感器上的规定位置再次相符需要花费相当长的时间，在此期间导致设计面被刀尖破坏。这样，在专利文献1的技术中，不能使推土铲的刀尖精度很好地跟随设计面。

本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种能够使推土铲的刀尖精度很好地跟随设计面的推土铲控制系统及建筑机械。

（用于解决课题的方案）

第一方案的推土铲控制系统具有：提升架，其能够上下摇动地安装在车体上；推土铲，其被支承在提升架的前端；提升液压缸，其使提升架上下摇动；比例控制阀，其与提升液压缸相连；角度取得部，其取得在俯视车体时，所述提升架相对于表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形即设计面的角度；开口度确定部，其基于角度确定比例控制阀的开口度；距离计算部，其取得设计面和推土铲的刀尖之间的距离；判定部，其判定设计面和刀尖之间的距离是否为阈值以下；以及提升液压缸控制部，在利用所述判定部判定设计面和刀尖之间的距离为阈值以下的情况下，所述提升液压缸控制部通过使所述比例控制阀根据由所述开口度确定部确定的开口度开口，从而使推土铲上升。

根据第一方案的推土铲控制系统，基于提升架相对于设计面的角度，比例控制阀的开口度被确定。因此，通过设定成角度越大则开口度越增大，于是，推土铲越下降，则可以使推土铲的上升速度越加快。因此，即便在刀尖向挖掘对象插入的插入深度大的情况下，也可以抑制因推土铲来不及上升而导致刀尖超过设计面这样的不良情况。这样，根据第一方案的推土铲控制系统，可以使推土铲的刀尖精度很好地跟随设计面。

第二方案的推土铲控制系统在第一方案的基础上，开口度确定部以提升架相对于设计面的角度越大则越增大比例控制阀的开口度的方式确定所述比例控制阀的开口度。

根据第二方案的推土铲控制系统，刀尖向设计面插入的插入深度越大，则可以使推土铲的上升速度越快。其结果是，可以进一步抑制因推土铲来不及上升而导致刀尖超过设计面这样的不良情况。

第三方案的推土铲控制系统在第二方案的基础上，在提升架相对于设计面的角度为规定值以上的情况下，开口度确定部将比例控制阀的开口度固定在最大值。

第四方案的推土铲控制系统在第一方案的基础上，具有：在垂直于所述设计面的方向上取得刀尖接近所述设计面的速度的速度取得部；所述速度越大则越增大所述阈值的阈值确定部。

根据第四方案的推土铲控制系统，推土铲接近设计面的速度越快，则可以使推土铲的上升开始时机越提前。因此，即便在设计面和推土铲的刀尖之间的距离突然变小的情况下，也可以抑制刀尖超过设计面。这样，根据第四方案的推土铲控制系统，可以使推土铲的刀尖精度更好地跟随设计面。

第五方案的推土铲控制系统在第四方案的基础上，在速度为规定值以上的情况下，阈值确定部将阈值固定在最大值。

第六方案的推土铲控制系统在第一方案的基础上，在提升架位于规定位置的上方的情况下，提升液压缸控制部不使推土铲上升。

根据第六方案的推土铲控制系统，可以仅在刀尖超过设计面的可能性高的情况下进行使推土铲的上升开始时机提前的控制。因此，可以抑制过度地执行使推土铲的上升开始时机提前的控制。

第七方案的推土铲控制系统在第一方案的基础上，具有：取得作用于推土铲的负载的推土铲负载取得部和存储预先设定的目标负载的存储部，在利用判定部判定设计面和刀尖之间的距离比阈值大的情况下，提升液压缸控制部控制比例控制阀的开口度以使负载接近目标负载。

根据第七方案的推土铲控制系统，通过考虑到行驶装置的履带相对于地面的滑动（以下表示履带滑动）和土方量之间的平衡来预先设定目标负载，从而可以在兼顾抑制过度的履带滑动和维持足够的土方量的同时进行挖掘。

另外，上述过度的履带滑动指的是履带相对于地面滑动的量变得过大而导致行驶装置的驱动力未相对于地面适当地被传送的状态。

第八方案的建筑机械具有车体和第一方案所述的推土铲控制系统。

第九方案的建筑机械在第八方案的基础上，具有包括安装在车体上的一对履带的行驶装置。

（发明的效果）

根据本发明，可以提供能够使作业装置的刀尖精度很好地跟随设计面的推土铲控制系统及建筑机械。

附图说明

图1是表示推土机的整体结构的侧视图；

图2A是推土铲的侧视图，图2B是推土铲的俯视图，图2C是推土铲的主视图；

图3是表示推土铲控制系统的结构的框图；

图4是表示推土铲控制器的功能的框图；

图5是表示推土机和设计面的位置关系的一例的示意图；

图6是图5的局部放大图；

图7是表示速度和阈值的关系的一例的曲线图；

图8是表示角度和开口度的关系的一例的曲线图；

图9是用于说明提升角的计算方法的示意图；

图10是用于说明推土铲控制系统的工作的流程图。

具体实施方式

接着，使用附图说明本发明的实施方式。在以下的附图记载中，对于相同或类似的部分，标注相同或类似的附图标记。但是，附图仅是示意性的图，存在各尺寸的比例等与实际的尺寸比例不同的情况。因此，具体的尺寸等应参照以下的说明进行判断。另外，不言而喻，附图相互之间也包括相互的尺寸关系或比例不同的部分。

以下，参照附图说明作为“建筑机械”的一例的推土机。在以下的说明中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”是以乘坐于驾驶座的操作者为基准的用语。

《推土机100的整体结构》

图1是表示实施方式的推土机100的整体结构的侧视图。

推土机100具有：车体10、行驶装置20、提升架30、推土铲40、提升液压缸50、转角液压缸60、倾斜液压缸70、GPS接收器80、IMU（InertialMeasurement Unit：惯性测量单元）90、一对链轮95、驱动转矩传感器95S。另外，推土机100搭载推土铲控制系统200。关于推土铲控制系统200的结构及工作将在后面论述。

车体10具有驾驶室11和发动机室12。在驾驶室11内安装有未图示的车座和各种操作装置。发动机室12配置在驾驶室11的前方。

行驶装置20由一对履带（在图1中仅图示左侧的履带）构成，被安装在车体10的下部。根据一对链轮95的驱动使一对履带旋转，从而使推土机100行驶。

提升架30在车宽方向上配置在行驶装置20的内侧。提升架30以与车宽方向平行的轴线X为中心能够上下摇动地安装在车体10上。提升架30经由球窝关节部31、俯仰支承杆32和支柱部33支承推土铲40。

推土铲40配置在车体10的前方。推土铲40经由与球窝关节部31连结的万向接头41和与俯仰支承杆32连结的俯仰接头42支承于提升架30。推土铲40随着提升架30的上下摇动而上下移动。在推土铲40的下端部形成有平整地面时或挖掘时插入地面的刀尖40P。

提升液压缸50与车体10和提升架30连结。提升液压缸50进行伸缩，从而使提升架30以轴线X为中心上下摇动。

转角液压缸60与提升架30和推土铲40连结。转角液压缸60进行伸缩，从而使推土铲40以穿过万向接头41及俯仰接头42各自的转动中心的轴线Y为中心摇动。

倾斜液压缸70与提升架30的支柱部33和推土铲40的右上端部连结。倾斜液压缸70进行伸缩，从而使推土铲40以将球窝关节部31和俯仰支承杆32的下端部相连的轴线Z为中心转动。

GPS接收器80配置在驾驶室11上。GPS接收器80是GPS（GlobalPositioning System：全球定位系统）用的天线。GPS接收器80接收表示本机的设置位置的GPS数据。GPS接收器80将接收到的GPS数据发送到后述的推土铲控制器210（参照图3）。

IMU90取得表示前后左右方向上的车体倾斜角的车体倾斜角数据。IMU90将车体倾斜角数据发送到推土铲控制器210。

一对链轮95由收纳于发动机室12的发动机（未图示）驱动。根据一对链轮95的驱动，行驶装置20被驱动。

驱动转矩传感器95S取得表示一对链轮95的驱动转矩的驱动转矩数据。驱动转矩传感器95S将驱动转矩数据发送到推土铲控制器210。

在此，图2是表示推土机100的结构的示意图。具体而言，图2A是推土铲40的侧视图，图2B是推土铲40的俯视图，图2C是推土铲40的主视图。另外，在图2A~图2C中，提升架30的原点位置用双点划线表示。在提升架30位于原点位置的情况下，推土铲40的刀尖40P呈水平面地接地。

如图2A~图2C所示，推土机100具有：提升液压缸传感器50S、转角液压缸传感器60S、倾斜液压缸传感器70S。提升液压缸传感器50S、转角液压缸传感器60S及倾斜液压缸传感器70S各自分别由用于检测活塞杆的位置的旋转辊和用于使活塞杆的位置复位到原点的磁力传感器构成。

如图2A所示，提升液压缸传感器50S检测提升液压缸50的行程长度（以下称为“提升液压缸长度L1”）并将其发送到推土铲控制器210。推土铲控制器210基于提升液压缸长度L1计算推土铲40的提升角θ1。本实施方式的提升角θ1对应于侧视时自推土铲40的原点位置下降的下降角度、即刀尖40P向地面中插入的插入深度。关于提升角θ1的计算方法将在后面论述。

如图2B所示，转角液压缸传感器60S检测转角液压缸60的行程长度（以下称为“转角液压缸长度L2”）并将其发送到推土铲控制器210。如图2C所示，倾斜液压缸传感器70S检测倾斜液压缸70的行程长度（以下称为“倾斜液压缸长度L3”）并将其发送到推土铲控制器210。推土铲控制器210基于转角液压缸长度L2及倾斜液压缸长度L3计算推土铲40的转角θ2及倾斜角θ3。

另外，在以下的说明中，主要说明提升角θ1的用途，省略关于转角θ2及倾斜角θ3的用途的说明。

《推土铲控制系统200的结构》

图3是表示实施方式的推土铲控制系统200的结构的框图。

推土铲控制系统200除具有上述的提升液压缸50、提升液压缸传感器50S、GPS接收器80、IMU90及驱动转矩传感器95S之外，还具有推土铲控制器210、设计面数据存储部220、比例控制阀230及液压泵240。

推土铲控制器210自提升液压缸传感器50S取得提升液压缸长度L1。另外，推土铲控制器210自GPS接收器80取得GPS数据、自IMU90取得车体倾斜角数据、自驱动转矩传感器95S取得驱动转矩数据。推土铲控制器210将与根据这些信息而得到的电流值对应的电流作为控制信号输出到比例控制阀230。关于推土铲控制器210的功能将在后面论述。

设计面数据存储部220预先存储表示三维设计地形（以下称为“设计面M”）的位置及形状的设计面数据，该三维设计地形表示作业区域内的挖掘对象的目标形状。

比例控制阀230配置在提升液压缸50和液压泵240之间。比例控制阀230的开口度根据自推土铲控制器210作为控制信号被输出的电流来控制。

液压泵240与发动机连动，经由比例控制阀230向提升液压缸50供给液压油。另外，液压泵240能够经由与比例控制阀230不同的比例控制阀向转角液压缸60及倾斜液压缸70供给液压油。

《推土铲控制器210的功能》

图4是表示推土铲控制器210的功能的框图。图5是表示推土机100和设计面M的位置关系的一例的示意图。图6是图5的局部放大图。

如图4所示，推土铲控制器210具有：车辆信息及设计面信息取得部211A、距离计算部211B、速度取得部212、阈值确定部213、判定部214、角度取得部215、开口度确定部216、推土铲负载取得部217、提升液压缸控制部218、存储部300。

车辆信息及设计面信息取得部211A取得提升液压缸长度L1、GPS数据、车体倾斜角数据及设计面数据。在本实施方式中，提升液压缸长度L1、GPS数据及车体倾斜角数据相当于“车辆信息”，设计面数据相当于“设计面信息”。

距离计算部211B存储推土机100的车体尺寸数据。如图5所示，距离计算部211B基于提升液压缸长度L1、GPS数据、车体倾斜角数据、设计面数据及车体尺寸数据，实时或按照一定的时间间隔取得设计面M和刀尖40P之间的距离ΔZ。需要说明的是，一定的时间间隔是例如与推土铲控制器210的处理速度对应的时机。具体而言，在推土铲控制器210的处理速度为100Hz的情况下，最短的采样时间为10msec。

如图5所示，速度取得部212按照采样时间Δt对利用距离计算部211B取得的距离ΔZ进行差分处理，从而计算刀尖40P相对于设计面M的速度V。即，V=ΔZ/Δt的关系成立。

存储部300存储推土铲控制器210的控制所使用的各种图。存储部300例如存储图7所示的表示“速度V和阈值Z_TH的关系”的图、图8所示的表示“角度Δθ和开口度S的关系”的图。关于阈值Z_TH、角度Δθ及开口度S将在后面论述。

另外，存储部300存储作为作用于推土铲40的负载（以下称为“推土铲负载”）的目标值而被设定的目标负载。目标负载是考虑到履带滑动和土方量之间的平衡而预先设定的值，例如可以在推土机100的车重W的0.5倍~0.7倍的范围内适当设定。

阈值确定部213自存储部300读出表示“速度V和阈值Z_TH的关系”的图，并基于由速度取得部212取得的速度V来确定距离ΔZ的阈值Z_TH。该阈值Z_TH被设定成即便在刀尖40P接近设计面M的速度快的情况下也保持余量地使推土铲40上升。如图7所示，阈值Z_TH被设定成速度V越快则该阈值Z_TH越增大且在速度V为规定值以上时成为最大值。

判定部214对图进行存取而读出阈值Z_TH，判定由距离计算部211B取得的距离ΔZ是否为由阈值确定部213确定的阈值Z_TH以下。在判定部214判定距离ΔZ为阈值Z_TH以下的情况下，将该信息告知提升液压缸控制部218。

角度取得部215取得提升液压缸长度L1、车体倾斜角数据及设计面数据。角度取得部215基于提升液压缸长度L1计算推土铲40的提升角θ1。

在此，图9是图2（A）的局部放大图，是用于说明提升角θ1的计算方法的示意图。如图9所示，提升液压缸50在前侧转动轴101上能够转动地安装在提升架30上，在后侧转动轴102上能够转动地安装在车体10上。在图9中，铅垂线103是沿着上下方向的直线，原点指示线104是表示推土铲40的原点位置的直线。另外，第一长度La是将前侧转动轴101和提升架30的轴X相连的直线的长度，第二长度Lb是将后侧转动轴102和提升架30的轴X相连的直线的长度。并且，第一角度θa是以轴X为顶点、前侧转动轴101和后侧转动轴102所成的角度，第二角度θb是以轴X为顶点、前侧转动轴101和提升架30的上边所成的角度，第三角度θc是以轴X为顶点、后侧转动轴102和铅垂线103所成的角度。第一长度La、第二长度Lb、第二角度θb及第三角度θc是固定值，角度取得部215存储这些固定值。需要说明的是，第二角度θb及第三角度θc的单位是弧度。

首先，角度取得部215使用基于余弦定理的式（1）及式（2）计算第一角度θa。

L1²=La²+Lb²-2LaLb×cos（θa）…（1）

θa=cos^-1（(La²+Lb²-L1²)/2LaLb）…（2）

接着，角度取得部215使用式（3）计算提升角θ1。

θ1=θa+θb-θc-π/2…（3）

另外，角度取得部215基于车体倾斜角数据取得水平面N和侧视时的提升架30的原点位置所成的提升架倾斜角α。角度取得部215基于设计面数据取得设计面M和水平面N所成的设计面倾斜角β。

接着，角度取得部215取得提升角θ1、提升架倾斜角α和设计面倾斜角β之和。如图6中侧视时所示那样，提升角θ1、提升架倾斜角α和设计面倾斜角β之和，对应于提升架30相对于设计面M（在图6中，图示出与设计面M平行的平行面m）的角度Δθ。即，Δθ=θ1+α+β的关系成立。

开口度确定部216基于角度Δθ确定比例控制阀230的开口度S。具体而言，开口度确定部216判定角度Δθ是否比目标角度γ大。目标角度γ是即便在车速或车体角变动大的情况下也使刀尖40P跟随设计面M这种程度的值。即，若角度Δθ比目标角度γ小，则与车速和车体角变动无关，刀尖40P都不会超过设计面M。这样的目标角度γ可以适当地设定及变更。在角度Δθ不比目标角度γ大的情况下，开口度确定部216将开口度S确定为“0”。另一方面，在角度Δθ比目标角度γ大的情况下，开口度确定部216自存储部300读出图8所示的表示“角度Δθ和开口度S的关系”的图，并基于角度Δθ确定开口度S。如图8所示，开口度S被设定成角度Δθ越大则该开口度S越增大且在角度Δθ为规定值以上时成为最大值。开口度确定部216将被确定的开口度S告知提升液压缸控制部218。

推土铲负载取得部217自驱动转矩传感器95S实时取得表示一对链轮95的驱动转矩的驱动转矩数据。推土铲负载取得部217基于驱动转矩数据取得推土铲负载。推土铲负载相当于所谓的“牵引力”。推土铲负载取得部217将推土铲负载告知提升液压缸控制部218。

在利用判定部214判定距离ΔZ为阈值Z_TH以下的情况下，提升液压缸控制部218按照由开口度确定部216确定的开口度S控制比例控制阀230，向提升液压缸50供给液压油，从而使推土铲40上升。因此，在角度Δθ比目标角度γ大的情况下，角度Δθ越大，则提升液压缸控制部218使推土铲40以越快的速度上升。此时，在角度Δθ不那么大的情况下，使推土铲40上升的速度不那么快。另一方面，在角度Δθ不比目标角度γ大的情况下，提升液压缸控制部218将开口度S设为0，不使推土铲40上升。

另外，在利用判定部214未判定出距离ΔZ为阈值Z_TH以下的情况下，提升液压缸控制部218控制比例控制阀230的开口度，以使由推土铲负载取得部217取得的推土铲负载接近目标负载。

具体而言，提升液压缸控制部218首先计算目标负载和推土铲负载之差（以下称为“负载偏差”）。接着，提升液压缸控制部218通过将负载偏差代入规定的函数或者参照使负载偏差和电流值相关联的图，取得电流值。接着，提升液压缸控制部218将与取得的电流值对应的电流输出到比例控制阀230。由此，比例控制阀230的开口度被控制以使推土铲负载接近目标负载，从而在兼顾抑制行驶装置20的过度的履带滑动和维持足够的土方量的状态下进行挖掘。

《推土铲控制系统200的工作》

图10是用于说明实施方式的推土铲控制系统200的工作的流程图。以下主要说明推土铲控制器210的工作。

在步骤S 10中，推土铲控制器210基于提升液压缸长度L1、GPS数据、车体倾斜角数据、设计面数据及车体尺寸数据取得距离ΔZ，并且基于距离ΔZ取得速度V。另外，推土铲控制器210基于提升液压缸长度L1、车体倾斜角数据及设计面数据取得角度Δθ。

在步骤S20中，推土铲控制器210基于速度V确定距离ΔZ的阈值Z_TH。

在步骤S30中，推土铲控制器210判定距离ΔZ是否为阈值Z_TH以下。在距离ΔZ为阈值Z_TH以下的情况下，处理进入步骤S40，在距离ΔZ并非为阈值Z_TH以下的情况下，处理进入步骤S70。

在步骤S40中，推土铲控制器210判定角度Δθ是否比目标角度γ大。在角度Δθ比目标角度γ大的情况下，处理进入步骤S50，在角度Δθ不比目标角度γ大的情况下，处理进入步骤S70。

在步骤S50中，推土铲控制器210基于角度Δθ确定比例控制阀230的开口度S。

在步骤S60中，推土铲控制器210为了按照开口度S控制比例控制阀230而将控制信号输出到比例控制阀230。此后，处理返回到步骤S10。

在步骤S70中，推土铲控制器210控制比例控制阀230的开口度以使推土铲负载成为0.5W~0.7W。推土铲控制器210以使推土铲负载接近目标负载的方式设定电流值，并将与该电流值对应的电流输出到比例控制阀230。

在步骤S80中，推土铲控制器210判定距离ΔZ是否为“0”以下。在距离ΔZ为“0”以下的情况下，处理结束，在距离ΔZ并非为“0”以下的情况下，处理返回到步骤S10。

《作用及效果》

（1）本实施方式的推土铲控制系统200具有：取得提升架30相对于设计面M的角度Δθ的角度取得部215；基于角度Δθ确定开口度S的开口度确定部216；在判定距离ΔZ为阈值Z_TH以下的情况下，根据开口度S使比例控制阀230开口，从而使推土铲40上升的提升液压缸控制部218。

这样，由于角度Δθ越大则按照越快的速度使推土铲40上升，因此，可以抑制刀尖40P超过设计面M。因此，可以使推土铲40的刀尖40P精度很好地跟随设计面M。

另外，在角度Δθ不那么大的情况下，使推土铲40上升的速度不那么快，因此，砂土的漏挖量（堀り残し）少，可以确保一定的土方量。

（2）本实施方式的推土铲控制系统200具有：基于距离ΔZ取得速度V的速度取得部212、基于速度V确定判定部214所使用的阈值Z_TH的阈值确定部213。

因此，推土铲40接近设计面M的速度越快，可以使推土铲40的上升开始时机越提前。因此，即便在刀尖40P和设计面M之间的距离ΔZ突然变小的情况下，也可以抑制刀尖40P超过设计面M。这样，根据本实施方式的推土铲控制系统200，可以使推土铲40的刀尖40P精度更好地跟随设计面M。

（3）在侧视时，在提升架30位于与原点位置相比向上方仅偏移设计面倾斜角β后所处的位置（“规定位置”的一例）的上方的情况下，提升液压缸控制部218不使推土铲40上升。

因此，可以仅在刀尖40P超过设计面M的可能性高的情况下进行使推土铲40的上升开始时机提前的控制。因此，可以抑制过度地执行使推土铲40的上升开始时机提前的控制。

《其他实施方式》

以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。

（A）在上述实施方式中，推土铲控制系统200具有速度取得部212和阈值确定部213，但并不限于此。例如，在判定部214将预先存储的固定值用作阈值Z_TH的情况下，推土铲控制系统200也可以不具有速度取得部212和阈值确定部213。

（B）在上述实施方式中，提升液压缸控制部218将推土铲负载控制在0.5W~0.7W，但并不限于此。推土铲负载也可以根据挖掘对象的硬度等适当变更。另外，推土铲负载例如也可以通过将直至到达变速器、转向机构及最终减速机构的减速比和链轮的直径与发动机转矩相乘而得到。

（C）在上述实施方式中，图7表示了速度V和阈值Z_TH的关系的一例并且图8表示了角度Δθ和开口度S的关系的一例，但并不限于此。各关系可以适当进行设定。

（D）推土铲40的刀尖40P更具体地说，既可以是刀尖40P的左端或右端，也可以是刀尖40P的宽度方向中央。

（E）在上述实施方式中，对于推土铲40的刀尖40P仅设定了一个，但是，例如也能够以刀尖40P的左右两端各自为基准来执行在上述实施方式中已说明的控制。在该情况下，即便在车体左右倾斜的情况下，也可以精度很好地使刀尖40P跟随设计面。

（F）在上述实施方式中，如图7所示，在速度V成为了规定值以上的情况下，阈值Z_TH被固定在最大值，但并不限于此。阈值Z_TH也可以不设定最大值。

（G）在上述实施方式中，作为“建筑机械”，列举推土机进行了说明，但并不限于此，也可以是机动平路机等。

工业实用性

本发明的推土铲控制系统由于能够使作业装置的刀尖精度很好地跟随设计面，因此能够广泛应用于建筑机械领域。

附图标记说明

30…提升架

40…推土铲

50…提升液压缸

230…比例控制阀

215…角度取得部

216…开口度确定部

211B…距离计算部

214…判定部

218…提升液压缸控制部

Claims (8)

1.一种推土铲控制系统，其特征在于，具有：

提升架，其能够上下摇动地安装在车体上；

推土铲，其被支承在所述提升架的前端；

提升液压缸，其使所述提升架上下摇动；

比例控制阀，其与所述提升液压缸相连；

角度取得部，其取得在俯视所述车体时，所述提升架相对于表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形即设计面的角度；

开口度确定部，其基于所述角度确定所述比例控制阀的开口度；

距离计算部，其取得所述设计面和所述推土铲的刀尖之间的距离；

判定部，其判定所述设计面和所述刀尖之间的所述距离是否为阈值以下；以及

提升液压缸控制部，在利用所述判定部判定所述设计面和所述刀尖之间的所述距离为所述阈值以下的情况下，所述提升液压缸控制部通过使所述比例控制阀根据由所述开口度确定部确定的所述开口度开口，从而使所述推土铲上升，

所述开口度确定部以所述提升架相对于所述设计面的所述角度越大则越增大所述比例控制阀的所述开口度的方式确定所述比例控制阀的所述开口度。

2.如权利要求1所述的推土铲控制系统，其特征在于，

在所述提升架相对于所述设计面的所述角度为规定值以上的情况下，所述开口度确定部将所述比例控制阀的所述开口度固定在最大值。

3.如权利要求1所述的推土铲控制系统，其特征在于，

具有：

在垂直于所述设计面的方向上取得所述刀尖接近所述设计面的速度的速度取得部；

所述速度越大则越增大所述阈值的阈值确定部。

4.如权利要求3所述的推土铲控制系统，其特征在于，

在所述速度为规定值以上的情况下，所述阈值确定部将所述阈值固定在最大值。

5.如权利要求1所述的推土铲控制系统，其特征在于，

在所述提升架位于规定位置的上方的情况下，所述提升液压缸控制部不使所述推土铲上升。

6.如权利要求1所述的推土铲控制系统，其特征在于，

具有：取得作用于所述推土铲的负载的推土铲负载取得部和存储预先设定的目标负载的存储部，

在利用所述判定部判定所述设计面和所述刀尖之间的所述距离比所述阈值大的情况下，所述提升液压缸控制部控制所述比例控制阀的开口度以使所述负载接近所述目标负载。

7.一种建筑机械，其特征在于，具有：车体和权利要求1中所述的推土铲控制系统。

8.如权利要求7所述的建筑机械，其特征在于，具有包括安装在所述车体上的一对履带的行驶装置。