CN103906877B - 推土铲控制装置、作业机械及推土铲控制方法 - Google Patents

Abstract

在推土铲负荷从第一设定负荷值（F_LOW）以上的值降低到比第一设定负荷值（F_LOW）小的值的情况下，推土铲控制装置（200）将假想设计面（A_TEMP）设定在比设计面（A_STD）靠近推土铲（40）的位置，将推土铲（40）的摆动限制在假想设计面（A_TEMP）的上方。

Description

推土铲控制装置、作业机械及推土铲控制方法

技术领域

本发明涉及控制推土铲的高度的推土铲控制装置、作业机械及推土铲控制方法。

背景技术

目前，具有用于地面的挖掘及整地、砂土的搬运等的工作装置即推土铲的作业机械被广泛应用。另外，在这样的作业机械中，提出了自动调节推土铲的高度的方法，以使得施加在推土铲上的推土铲负荷在目标范围内（参照专利文献1）。

现有技术文献 

专利文献

专利文献1：日本特开平07-54374号公报。

发明内容

（发明要解决的技术课题）

但是，若利用专利文献1所公开的方法，随着推土铲负荷比目标范围的上限值变大而推土铲上升，然后，随着推土铲负荷比目标范围的下限值变小而推土铲下降。因此，若利用专利文献1所公开的方法，则会存在在挖掘面上形成连续的起伏的问题。

本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供能够抑制挖掘面起伏的推土铲控制装置、作业机械及推土铲控制方法。

（用于解决技术课题的技术方案）

第一方式的推土铲控制装置用于控制推土铲的上下位置，该推土铲是能够上下摆动地安装在车体上的工作装置。推土铲控制装置包括：推土铲负荷取得部、推土铲控制部、距离取得部及假想设计面设定部。推土铲负荷取得部取得施加在推土铲上的推土铲负荷。推土铲控制部在推土铲负荷比第一设定负荷值小的情况下使推土铲下降，在推土铲负荷比第二设定负荷值大的情况下使推土铲上升，并且，将推土铲的摆动限制在设计面的上方，该设计面是表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形。距离取得部取得设计面与推土铲的距离。假想设计面设定部基于推土铲负荷从第一设定负荷值以上的值降低到比第一设定负荷值小的值时由距离取得部取得的基准距离，将与设计面平行的假想设计面设定在比设计面靠近推土铲的位置。即便在推土铲负荷达到比第一设定负荷值小的值的情况下，由假想设计面设定部设定了假想设计面时，推土铲控制部也能够将推土铲的摆动限制在假想设计面的上方。

利用第一方式的推土铲控制装置，即便在挖掘作业中随着推土铲负荷比第二设定负荷值大而推土铲上升后，推土铲负荷比第一设定负荷值小的情况下，推土铲被控制为不比假想设计面靠近设计面，因此能够抑制推土铲大幅度地下降。因此，能够抑制在挖掘面上形成连续的起伏。

在第一方式的推土铲控制装置的基础上，第二方式的推土铲控制装置的假想设计面设定部将假想设计面设定为假想设计面与设计面的距离与基准距离一致。

在第一方式的推土铲控制装置的基础上，第三方式的推土铲控制装置的假想设计面设定部将假想设计面设定为假想设计面与设计面的距离比基准距离小。

利用第三方式的推土铲控制装置，既能够不在挖掘面上形成大的起伏，又能够确保土木工程量。

在第三方式的推土铲控制装置的基础上，第四方式的推土铲控制装置的假想设计面设定部将假想设计面设定在比上次设定的假想设计面远离设计面的位置。

利用第四方式的推土铲控制装置，即便在将假想设计面设定为假想设计面与设计面的距离比基准距离小的情况下，也能够抑制更新后的假想设计面设定在比上次的假想设计面靠近下方的位置。因此，能够进一步抑制在挖掘面上形成起伏。

第五方式的作业机械包括：车体；推土铲，其是能够上下摆动地安装在车体上的工作装置；第一方式的推土铲控制装置。

第六方式的推土铲控制方法用于控制推土铲的上下位置，该推土铲是能够上下摆动地安装在车体上的工作装置，该推土铲控制方法包括：基于设计面与推土铲的基准距离，将与设计面平行的假想设计面设定在比设计面靠近推土铲的位置的工序，所述设计面是表示施加在推土铲上的推土铲负荷从第一设定负荷值以上的值降低到比第一设定负荷值小的值时的挖掘对象的目标形状的三维设计地形；将推土铲的摆动限制在假想设计面的上方的工序。

第七方式的推土铲控制方法控制推土铲的上下位置，该推土铲是能够上下摆动地安装在作业机械的车体上并用于挖掘的工作装置，推土铲控制方法包括：取得在挖掘时施加在推土铲上的推土铲负荷的工序；当推土铲负荷比第一设定负荷值小时使推土铲下降，当推土铲负荷比第二设定负荷值大时使推土铲上升，并且，将推土铲的摆动限制在设计面的上方的工序，所述设计面是表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形；使推土铲下降的工序包括：将假想设计面设定在比设计面靠近上方的位置的工序；将推土铲的摆动限制在假想设计面的上方的工序。

（发明效果） 

根据本发明，能够提供能够抑制挖掘面起伏的推土铲控制装置、作业机械及推土铲控制方法。

附图说明

图1是表示推土机的整体结构的侧视图。

图2是表示推土机的结构的示意图。

图3是表示推土铲控制装置的结构的框图。

图4是表示推土铲控制器的功能的框图。

图5是用于说明推土机的挖掘作业的状态的示意图。

图6是用于说明推土机的挖掘作业的状态的示意图。

图7是用于说明推土机的挖掘作业的状态的示意图。

图8是表示在挖掘作业中推土铲负荷随时间变化的曲线图。

图9是用于说明推土铲控制装置的工作的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明作为作业机械的一例的推土机。在以下说明中，“上”“下”“前”“后”“左”“右”是以就座在驾驶座上的操作人员为基准的用语。

〈推土机100的整体结构〉 

图1是表示推土机100的整体结构的侧视图。

推土机100包括车体10、行驶装置20、提升架30、推土铲40、提升液压缸50、推土铲角度调整液压缸60、倾斜液压缸70、GPS接收器80、IMU（Inertial Measurement Unit，惯性量测单元）90及一对链轮95。另外，在推土机100上搭载有推土铲控制装置200（参照图3）。关于推土铲控制装置200的结构及工作将在后面叙述。

车体10包括驾驶室11和发动机室12。驾驶室11内安装有未图示的驾驶座和各种操作装置。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。行驶装置20安装在车体10的下部。通过一对链轮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（即左右方向）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、俯仰支撑杆32和支柱部33支撑推土铲40。

推土铲40配置在车体10的前方。推土铲40包括与球窝关节部31连接的万向接头41和与俯仰支撑杆32连接的俯仰接头42。推土铲40随着提升架30的上下摆动而上下移动。在推土铲40的下端部形成有在整地作业或者挖掘作业时插入地面的刀尖40P。

提升液压缸50与车体10和提升架30连接。通过提升液压缸50进行伸缩，使提升架30以轴线X为中心上下摆动。

在此，图2是表示推土机100的结构的示意图。在图2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与地面接触。如图2所示，推土机100包括提升液压缸传感器50S。提升液压缸传感器50S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。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L”）。如后所述，推土铲控制器210（参照图3）基于提升液压缸长度L计算推土铲40的提升角θ。提升角θ对应从推土铲40的原点位置下降的下降角度即刀尖40P插入地面的插入深度。通过使推土铲40以从原点位置下降的状态前进，推土机100进行挖掘作业。

推土铲角度调整液压缸60与提升架30和推土铲40连接。通过推土铲角度调整液压缸60进行伸缩，使推土铲40以通过万向接头41及俯仰接头42各自的转动中心的轴线Y为中心摆动。 

倾斜液压缸70与提升架30的支柱部33和推土铲40的右上端部连接。通过倾斜液压缸70进行伸缩，使推土铲40以将球窝关节部31和俯仰支撑杆32的下端部连接的轴线Z为中心摆动。 

GPS接收器80配置在驾驶室11上。GPS接收器80是GPS（Global Positioning System：全球定位系统）用的天线。GPS接收器80接收表示本机的位置的GPS数据。

IMU90是惯性测量单元（Inertial Measurement Unit），其取得表示前后左右相对于水平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由收纳在发动机室12内的发动机（未图示）驱动。通过一对链轮95的驱动，行驶装置20被驱动。

〈推土铲控制装置200的结构〉

图3是表示实施方式的推土铲控制装置200的结构的框图。

推土铲控制装置200包括推土铲控制器210和设计面数据存储部220。另外，如图3所示，推土机100除了包括上述的提升液压缸50、提升液压缸传感器50S、GPS接收器80及IMU90外，还包括比例控制阀230、液压泵240及液压传感器250。

推土铲控制器210从提升液压缸传感器50S取得提升液压缸长度L。推土铲控制器210从GPS接收器80取得GPS数据。推土铲控制器210从IMU90取得车体倾斜角数据。推土铲控制器210从液压传感器250取得由液压泵240向一对链轮95供给的工作油的压力数据。推土铲控制器210基于这些数据将控制信号（电流）输出到比例控制阀230。由此，推土铲控制器210自动调节推土铲40的高度，以使得施加在推土铲40上的负荷（以下称为“推土铲负荷”）在目标范围内。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A_STD”）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的开口度由来自推土铲控制器210的作为控制信号的电流控制。

液压泵240与发动机联动，并且为了驱动一对链轮95而供给工作油。液压泵240经由比例控制阀230向提升液压缸50供给工作油。 

液压传感器250检测从液压泵240向一对链轮95供给的工作油的压力。由于由液压传感器250检测到的压力与行驶装置20的牵引力相对应，因此基于检测到的压力能够掌握推土铲负荷。

〈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至图7是用于说明推土机100的挖掘作业的状态的示意图。在图5至图7中，按时间顺序排列了推土机100进行挖掘作业的状态。

如图4所示，推土铲控制器210包括推土铲负荷取得部211、推土铲负荷判定部212、推土铲坐标取得部213、距离取得部214、假想设计面设定部215、推土铲控制部216及存储部217。

推土铲负荷取得部211从液压传感器250取得向一对链轮95供给的工作油的压力数据。推土铲负荷取得部211基于压力数据取得施加在推土铲40上的推土铲负荷。

推土铲负荷判定部212判定由推土铲负荷取得部211取得的推土铲负荷是否在规定范围内。具体地说，推土铲负荷判定部212判定推土铲负荷是否比第一设定负荷值F_LOW小。另外，推土铲负荷判定部212判定推土铲负荷是否比第二设定负荷值F_HIGH大，该第二设定负荷值F_HIGH比第一设定负荷值F_LOW大。推土铲负荷判定部212将判定结果告知假想设计面设定部215和推土铲控制部216。需要说明的是，第一设定负荷值F_LOW能够设定为比目标负荷F0（例如，推土机100重量的0.4～0.8倍左右）小规定负荷α的值。第二设定负荷值F_HIGH能够设定为比目标负荷F0大规定负荷α的值。

推土铲坐标取得部213取得提升液压缸长度L、GPS数据及车体倾斜角数据。推土铲坐标取得部213基于GPS数据计算GPS接收器80的整体坐标。推土铲坐标取得部213基于提升液压缸长度L计算提升角θ（参照图2）。推土铲坐标取得部213基于提升角θ与车体尺寸数据，计算相对于GPS接收器80的推土铲40（具体地说，推土铲刀尖40P）的局部坐标。推土铲坐标取得部213基于GPS接收器80的整体坐标、推土铲40的局部坐标及车体倾斜角数据，计算推土铲40的整体坐标。

距离取得部214取得推土铲40的整体坐标和设计面数据。距离取得部214基于推土铲40的整体坐标和设计面数据，计算设计面A_STD与推土铲40的距离（以下称为“基准距离D_STD”）。在本实施方式中，作为基准距离D_STD，距离取得部214计算在垂直于设计面A_STDd方向（以下称为“垂直方向”）上的从设计面A_STD到刀尖40P的距离。

假想设计面设定部215取得推土铲负荷判定部212的判定结果。假想设计面设定部215基于推土铲负荷判定部212的判定结果，确认推土铲负荷从第一设定负荷值F_LOW以上的值降低到比第一设定负荷值F_LOW小的值。与此相对应，假想设计面设定部215从距离取得部214取得当推土铲负荷降低为比第一设定负荷值F_LOW小的值时的基准距离D_STD。

而且，假想设计面设定部215基于该基准距离D_STD，将假想设计面A_TEMP设定在比设计面A_STD靠近推土铲40的位置。假想设计面设定部215将假想设计面A_TEMP设定为与设计面A_STD平行。

假想设计面设定部215也可以将假想设计面A_TEMP设定为假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的距离与基准距离D_STD一致，也可以将假想设计面A_TEMP设定为假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的距离比基准距离D_STD小。即，假想设计面设定部215也可以以通过推土铲40的刀尖40P的方式设定假想设计面A_TEMP，也可以将假想设计面A_TEMP设定在比推土铲40靠近设计面A_STD的位置。

在本实施方式中，假想设计面设定部215将假想设计面A_TEMP设定在从推土铲40以校正间隔ΔD（例如数厘米左右）靠近设计面ASTD的位置。即，假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的假想距离D_TEMP通过下式（1）求得。

D_TEMP＝D_STD－ΔD……（1）

另外，在推土铲负荷一旦上升至第一设定负荷值F_LOW以上的值后再次降低到比第一设定负荷值F_LOW小的值的情况下，假想设计面设定部215基于再次取得的基准距离D_STD再次设定（即，更新）假想设计面A_TEMP。此时，假想设计面设定部215将假想设计面A_TEMP设定在比上次远离设计面A_STD的位置。因此，假想设计面A_TEMP每次更新都远离设计面A_STD。

推土铲控制部216取得推土铲负荷判定部212的判定结果。推土铲控制部216基于推土铲负荷判定部212的判定结果，在推土铲负荷比第一设定负荷值F_LOW小的情况下使推土铲40下降，在推土铲负荷比第二设定负荷值 F_HIGH大的情况下使推土铲40上升。通过将控制信号输出到比例控制阀230，推土铲控制部216能够使推土铲40下降或上升。推土铲控制部216也可以分别独立调整推土铲40的下降速度和上升速度。

推土铲控制部216控制推土铲40使其不侵入比设计面A_STD靠近下方的位置。具体地说，推土铲控制部216从距离取得部214取得基准距离D_STD，并向比例控制阀230输出控制信号（电流）以使基准距离D_STD不比0小。

另外，即便在推土铲负荷比规定范围小的情况下，由假想设计面设定部215设定有假想设计面A_TEMP时，推土铲控制部216控制推土铲40的高度，以使得推土铲40不位于比假想设计面A_TEMP靠近设计面A_STD的位置。即，即便在推土铲负荷不足的情况下，推土铲控制部216也能够控制推土铲40使其不侵入比假想设计面A_TEMP靠近下方的位置。

在此，参照附图说明推土铲负荷随时间的变化与假想设计面A_TEMP的设定的关系的一个例子。图8是表示在挖掘作业中推土铲负荷随时间变化的曲线图。在图8中，横轴表示时间，纵轴表示推土铲负荷的大小。另外，在图8中，时刻T1～T3分别对应于图5至图7各自的时间点。

如图8所示，推土铲负荷从挖掘作业开始起逐渐增大，在时刻T1时，推土铲负荷比第二设定负荷值F_HIGH大。由于推土铲负荷比第二设定负荷值F_HIGH大，因此推土铲控制部216使推土铲40上升。

然后，推土铲负荷逐渐减小，在时刻T2时，推土铲负荷比第一设定负荷值F_LOW小。此时，假想设计面设定部215确认推土铲负荷从第一设定负荷值F_LOW以上的值降低到比第一设定负荷值F_LOW小的值，并将假想设计面A_TEMP1设定在从设计面A_STD距离有假想距离D_TEMP1（基准距离D_STD1－校正间隔ΔD）的位置（参照图6）。

然后，由于推土铲负荷比第一设定负荷值F_LOW小，因此推土铲控制部216尽可能地使推土铲40下降，但控制推土铲40使其不侵入比假想设计面A_TEMP1靠近下方的位置。由此，推土铲负荷逐渐上升并比第二设定负荷值F_HIGH大，因此推土铲控制部216使推土铲40再次上升。

然后，推土铲负荷逐渐减小，在时刻T3时，推土铲负荷比第一设定负荷值F_LOW小。此时，假想设计面设定部215确认推土铲负荷从第一设定负荷值F_LOW以上的值降低到比第一设定负荷值F_LOW小的值，并将假想设计面A_TEMP1设定在从设计面A_STD距离有假想距离D_TEMP2（基准距离D_STD2-校正间隔ΔD）的位置（参照图7）。

然后，假想设计面设定部215及推土铲控制部216重复以上的工序，但假想设计面设定部215根据操作人员使推土机100后退的操作而取消上次的假想设计面A_TEMP的数据。另外，在假想设计面A_TEMP与地表面GRD一致的情况下，假想设计面设定部215也可以使假想设计面A_TEMP的更新结束。

存储部217存储用于推土铲负荷判定部212及推土铲控制部216的第一设定负荷值F_LOW及第二设定负荷值F_HIGH。第二设定负荷值F_HIGH比第一设定负荷值F_LOW大。操作人员也可以通过输入装置260改写存储在存储部217的信息。

〈推土铲控制装置200的工作〉

图9是用于说明推土铲控制装置200的工作的流程图。

需要说明的是，以下的工作是通过操作人员选择使以下的工作进行的控制模式来进行的。

在步骤S1中，推土铲控制器210判定操作人员是否使推土机100后退。在操作人员使推土机100后退的情况下，处理结束。在操作人员未使推土机100后退的情况下，处理进入步骤S2。

在步骤S2中，推土铲控制器210计算推土铲40的整体坐标。

在步骤S3中，推土铲控制器210判定推土铲40的高度坐标是否在设计面A_STD或者假想设计面A_TEMP的高度以上。在推土铲40的高度坐标未在设计面A_STD或者假想设计面A_TEMP的高度以上的情况下，在步骤S4中，推土铲控制器210使推土铲40上升。在推土铲40的高度坐标在设计面A_STD或者假想设计面A_TEMP的高度以上的情况下，处理进入步骤S10。

在步骤S10中，推土铲控制器210取得施加在推土铲40上的推土铲负荷。

在步骤S20中，推土铲控制器210判定本次取得的推土铲负荷是否在第二设定负荷值F_HIGH以下。在本次取得的推土铲负荷未在第二设定负荷值F_HIGH以下的情况下，在步骤S30中，推土铲控制器210使推土铲40上升。在本次取得的推土铲负荷在第二设定负荷值F_HIGH以下的情况下，处理进入步骤S40。

在步骤S40中，推土铲控制器210判定本次取得的推土铲负荷是否比第一设定负荷值F_LOW小。在推土铲负荷在第一设定负荷值F_LOW以上的情况下， 处理返回步骤S1。在推土铲负荷比第一设定负荷值F_LOW小的情况下，处理进入步骤S50。

在步骤S50中，推土铲控制器210判定上次取得的推土铲负荷是否在第一设定负荷值F_LOW以上。在推土铲负荷未在第一设定负荷值F_LOW以上的情况下，在步骤S60中，推土铲控制器210使推土铲40下降。在推土铲负荷在第一设定负荷值F_LOW以上的情况下，处理进入步骤S80。通过以上的从步骤S10到步骤S60的处理，作业时的推土铲40的负荷被控制在适当范围内。

在步骤S80中，推土铲控制器210计算设计面A_STD与推土铲40的基准距离D_STD。

在步骤S90中，推土铲控制器210判定本次的基准距离D_STD是否比上次的基准距离D_STD大。在本次的基准距离D_STD比上次的基准距离D_STD大的情况下，处理进入步骤S100。在本次的基准距离D_STD不比上次的基准距离D_STD大的情况下，处理进入步骤S1。

在步骤S100中，推土铲控制器210将假想设计面A_TEMP设定在比设计面A_STD靠近推土铲40的位置。具体地说，推土铲控制器210将假想设计面A_TEMP设定在从设计面A_STD距离有假想距离D_TEMP（基准距离D_STD－校正间隔ΔD）的上方的位置。然后，处理返回步骤S1。

〈作用及效果〉

（1）在推土铲负荷从第一设定负荷值F_LOW以上的值降低到比第一设定负荷值F_LOW小的值的情况下，推土铲控制装置200将假想设计面A_TEMP设定在比设计面A_STD靠近推土铲40的位置，并将假推土铲40的摆动限制在假想设计面A_TEMP的上方。

因此，即使在挖掘作业中随着推土铲负荷比第二设定负荷值F_HIGH大而推土铲上升后，推土铲负荷比第一设定负荷值F_LOW小的情况下，推土铲40也被控制为不比假想设计面A_TEMP靠近设计面A_STD，因此能够抑制推土铲40大幅度地下降。因此，能够抑制在挖掘面上形成连续的起伏。

（2）推土铲控制装置200将假想设计面A_TEMP设定为假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的距离比推土铲40与设计面A_STD的基准距离D_STD小。

因此，既能够不在挖掘面上形成大的起伏，又能够确保土木工程量。

（3）推土铲控制装置200将新的假想设计面A_TEMP设定在比上次设定的假想设计面A_TEMP远离设计面A_STD的位置。

因此，即便在将假想设计面A_TEMP设定为假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的距离比基准距离D_STD小的情况下，也能够抑制更新后的假想设计面A_TEMP设定在比上次的假想设计面A_TEMP靠近下方的位置。因此，能够进一步抑制在挖掘面上形成起伏。

〈其他实施方式〉

以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内可以进行各种变更。

（A）在上述实施方式中，将假想设计面A_TEMP设定为假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的距离比推土铲40与设计面A_STD的基准距离D_STD小，但不限于此。也可以将假想设计面A_TEMP设定为假想设计面A_TEMP与设计面A_STD的距离和推土铲40与设计面A_STD的基准距离D_STD一致。

（B）在上述实施方式中，推土铲控制器210计算垂直方向上的从设计面A_STD到刀尖40P的距离，但不限于此。推土铲控制器210也可以计算与垂直方向交差的方向上的距离。另外，推土铲控制器210也可以计算从设计面A_STD到推土铲40上的除刀尖40P以外的部分的距离。

（C）在上述实施方式中，作为作业机械以推土机为例进行了说明。但本发明不限于此。作为作业机械，也可以例举机动平地机等。

工业实用性 

根据本发明，能够提供能够抑制在挖掘面上形成起伏的推土铲控制装置、作业机械及推土铲控制方法，因此对作业机械领域而言是有用的。

附图标记说明 

10  车体

20  行驶装置

30  提升架

40  推土铲

50  提升液压缸

60  推土铲角度调整液压缸

70  倾斜液压缸

80  GPS接收器

90  IMU

95  链轮

100  推土机

200  推土铲控制装置

210  推土铲控制器

220  设计面数据存储部

230  比例控制阀

240  液压泵

250  液压传感器

Claims (7)

1.一种推土铲控制装置，其用于控制推土铲的上下位置，该推土铲是能够上下摆动地安装在车体上的工作装置，该推土铲控制装置的特征在于，包括：

推土铲负荷取得部，其取得施加在所述推土铲上的推土铲负荷；

推土铲控制部，其在所述推土铲负荷比第一设定负荷值小的情况下使所述推土铲下降，在所述推土铲负荷比第二设定负荷值大的情况下使所述推土铲上升，并且，将所述推土铲的摆动限制在设计面的上方，所述第二设定负荷值比所述第一设定负荷值大，所述设计面是表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形；

距离取得部，其取得所述设计面与所述推土铲的距离；

假想设计面设定部，其基于在所述推土铲负荷从所述第一设定负荷值以上的值降低到比所述第一设定负荷值小的值时由所述距离取得部取得的基准距离，将与所述设计面平行的假想设计面设定在比所述设计面靠近所述推土铲的位置；

即便在所述推土铲负荷达到比所述第一设定负荷值小的值的情况下，由所述假想设计面设定部设定了所述假想设计面时，所述推土铲控制部也能够将所述推土铲的摆动限制在所述假想设计面的上方。

2.如权利要求1所述的推土铲控制装置，其特征在于，

所述假想设计面设定部将所述假想设计面设定为所述假想设计面与所述设计面的距离与所述基准距离一致。

3.如权利要求1所述的推土铲控制装置，其特征在于，

所述假想设计面设定部将所述假想设计面设定为所述假想设计面与所述设计面的距离比所述基准距离小。

4.如权利要求3所述的推土铲控制装置，其特征在于，

所述假想设计面设定部将所述假想设计面设定在比上次设定的假想设计面远离所述设计面的位置。

5.一种作业机械，其特征在于，包括：

车体；

推土铲，其是能够上下摆动地安装在所述车体上的工作装置；

如权利要求1所述的推土铲控制装置。

6.一种推土铲控制方法，其用于控制推土铲的上下位置，该推土铲是能够上下摆动地安装在车体上的工作装置，该推土铲控制方法的特征在于，包括：

在施加在所述推土铲上的推土铲负荷从第一设定负荷值以上的值降低到比第一设定负荷值小的值时，基于设计面与所述推土铲的基准距离，将与所述设计面平行的假想设计面设定在比所述设计面靠近所述推土铲的位置的工序，所述设计面是表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形；

将所述推土铲的摆动限制在所述假想设计面的上方的工序。

7.如权利要求6所述的推土铲控制方法，其特征在于，进一步包括：

当所述推土铲负荷比第一设定负荷值小时使所述推土铲下降，当所述推土铲负荷比第二设定负荷值大时使所述推土铲上升，并且，将所述推土铲的摆动限制在设计面的上方的工序，所述第二设定负荷值比所述第一设定负荷值大，所述设计面是表示挖掘对象的目标形状的三维设计地形；

在将所述推土铲的摆动限制在所述假想设计面的上方的工序中，即便在所述推土铲负荷达到比所述第一设定负荷值小的值的情况下，在设定了所述假想设计面时也将所述推土铲的摆动限制在所述假想设计面的上方。