CN104541001B - 作业车辆 - Google Patents

Abstract

作业车辆具备包括动臂、斗杆和铲斗的工作装置。斗杆油缸驱动斗杆。方向控制阀具有能够移动的滑柱，通过滑柱的移动而向斗杆油缸供给工作油，从而使斗杆油缸动作。油路与方向控制阀连接。在油路中流动有用于使滑柱移动的先导油。斗杆挖掘用比例电磁阀设于油路。斗杆操作构件用于供操作员操作而驱动斗杆。判定部判定是处于斗杆操作构件的操作量为规定值以下的第一操作状态还是处于斗杆操作构件的操作量大于规定值的第二操作状态。设定部设定对斗杆挖掘用比例电磁阀的开度进行指示的指令电流。设定部在第一操作状态下将指令电流设定为恒定值。

Description

作业车辆

技术领域

本发明涉及作业车辆。

背景技术

像液压挖掘机这样的作业车辆具备包括动臂、斗杆和铲斗的工作装置。在作业车辆的控制中，已知有基于挖掘对象的目标形状即目标挖掘地形来使铲斗移动的自动控制。

在专利文献1中提出有对如下的仿形作业进行自动控制的方式，所述仿形作业是指通过铲斗的铲尖沿着基准面移动，由此将与铲斗抵接的沙土耙平，制作与平坦的基准面对应的面。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-328774号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述仿形作业中，为了进行使斗杆以低速移动的作业而对斗杆操作杆进行了微操作时，基于自动控制的铲斗的铲尖不稳定，存在产生摆动的可能性。

本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于提供一种能够抑制摆动的作业车辆及作业车辆的控制方法。

其他课题及新的特征可以通过本说明书的记载及附图而得以明确。

用于解决课题的方案

向驱动斗杆的斗杆油缸流入的工作油的流动方向及流量由滑柱的移动决定。在用于使滑柱移动的先导油流动的油路中设置比例电磁阀，通过控制向比例电磁阀的指令电流，能够进行基于控制器的斗杆的自动控制。

本发明人发现了在对斗杆操作杆进行微操作时向比例电磁阀输出的指令电流的值急速振动的现象，将其推定为产生摆动的原因之一。基于此，本发明人得到了若能使向比例电磁阀输出的指令电流的值稳定则能够抑制摆动的见解，并完成了本发明。

即，本发明的一方案的作业车辆具备工作装置、斗杆油缸、方向控制阀、油路、斗杆挖掘用比例电磁阀、斗杆操作构件、判定部和设定部。工作装置包括动臂、斗杆和铲斗。斗杆油缸驱动斗杆。方向控制阀具有能够移动的滑柱。方向控制阀通过滑柱的移动而向斗杆油缸供给工作油，从而使斗杆油缸动作。油路与方向控制阀连接。在油路中流动有用于使滑柱移动的先导油。斗杆挖掘用比例电磁阀设于油路。斗杆操作构件用于供操作员操作而驱动斗杆。判定部判定是处于斗杆操作构件的操作量为规定值以下的第一操作状态还是处于斗杆操作构件的操作量大于规定值的第二操作状态。设定部设定对斗杆挖掘用比例电磁阀的开度进行指示的指令电流。设定部在第一操作状态下将指令电流设定为恒定值。

根据本发明的作业车辆，将恒定的指令电流向斗杆挖掘用比例电磁阀输出，使斗杆挖掘用比例电磁阀的开度恒定，由此能够使斗杆的动作稳定。由此，能够使铲斗的铲尖稳定，因此能够抑制摆动。

优选的是，斗杆操作构件输出与操作员的操作相应的液压信号。设定部在第一操作状态下，以使斗杆操作构件输出的液压信号直接导向方向控制阀的方式设定指令电流。

根据上述，不会发生斗杆挖掘用比例电磁阀使向方向控制阀供给的液压过度变动而使斗杆的动作不稳定的情况，能够实现与操作员对斗杆操作杆的操作照原样对应的斗杆的动作。因此，能够使铲斗的铲尖稳定而抑制摆动。

优选的是，在第一操作状态下，设定部设定的斗杆挖掘用比例电磁阀的开度大于按照斗杆操作构件的操作量而设定的斗杆挖掘用比例电磁阀的开度的第一操作状态下的最大值。

根据上述，由于斗杆挖掘用比例电磁阀的开度成为恒定，因此不会发生斗杆挖掘用比例电磁阀使向方向控制阀供给的液压过度变动而使斗杆的动作不稳定的情况，能够实现与操作员对斗杆操作杆的操作照原样对应的斗杆的动作。因此，能够使铲斗的铲尖稳定而抑制摆动。

本发明的一方案的作业车辆具备工作装置、斗杆油缸、方向控制阀、油路、斗杆挖掘用比例电磁阀、斗杆操作构件、推定缸速度确定部、指令电流运算部、介入控制部和设定部。工作装置包括动臂、斗杆和铲斗。斗杆油缸驱动斗杆。方向控制阀具有能够移动的滑柱。方向控制阀通过滑柱的移动而向斗杆油缸供给工作油，从而使斗杆油缸动作。油路与方向控制阀连接。在油路中流动有用于使滑柱移动的先导油。斗杆挖掘用比例电磁阀设于油路。斗杆操作构件用于供操作员操作而驱动斗杆。推定缸速度确定部基于表示按照斗杆操作构件的操作量的滑柱的移动量和斗杆油缸的速度的相关关系的速度图表，算出斗杆油缸的推定速度。指令电流运算部基于通过推定缸速度确定部算出的斗杆油缸的推定速度，运算对斗杆挖掘用比例电磁阀的开度进行指示的指令电流设定值。介入控制部根据表示铲斗的铲尖相对于工作装置进行作业的作业对象的目标形状的设计地形的相对位置，执行强制性地使动臂上升而将铲尖的位置限制于设计地形的上方的介入控制。设定部在介入控制的执行中，在指令电流设定值为规定值以下时，将规定值向斗杆挖掘用比例电磁阀输出，在指令电流设定值超过规定值时，将指令电流设定值向斗杆挖掘用比例电磁阀输出。设定部在介入控制的非执行中，将指令电流设定值向斗杆挖掘用比例电磁阀输出。

根据本发明的作业车辆，设置相对于指令电流设定值的低截止滤波器，设置向斗杆挖掘用比例电磁阀输出的电流的下限值，由此能够减小向斗杆挖掘用比例电磁阀输出的电流的增减幅度。通过抑制向斗杆挖掘用比例电磁阀输出的电流的变动，而减少斗杆挖掘用比例电磁阀的开度的变化量，由此能够减小斗杆油缸伸长时的缸速度的变动。通过使斗杆的动作稳定，能够使铲斗的铲尖稳定，因此能够抑制摆动。

发明效果

关于作业车辆，能够抑制摆动。

附图说明

图1是实施方式中的作业车辆100的外观图。

图2是示意性地说明实施方式中的作业车辆100的图。

图3是表示实施方式中的控制系统200的结构的功能框图。

图4是表示实施方式中的液压系统的结构的图。

图5是示意性地表示实施方式中的进行仿形控制(限制挖掘控制)的情况下的工作装置2的动作的图。

图6是表示实施方式中的执行仿形控制的控制系统200的结构的功能框图。

图7是说明实施方式中的获取铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U之间的距离d的图。

图8是说明实施方式中的推定速度确定部52的运算处理的功能框图。

图9是说明实施方式中的垂直速度Vcy_am、Vcy_bkt的算出方式的图。

图10是说明实施方式中的仿形控制中的工作装置2整体的限制速度图表的一例的图。

图11是说明实施方式中的算出动臂目标速度Vc_bm_lmt的方式的图。

图12是表示实施方式中的工作装置控制部57的结构的功能框图。

图13是说明液压缸60的缸速度与EPC电流值的关系的图。

图14是说明实施方式中的第二操作杆25L的操作量与PPC压力的关系的图。

图15是说明实施方式中的说明EPC电流值与控制阀27的开度的关系的图。

图16是说明实施方式中的作业车辆100的仿形控制(限制挖掘控制)的流程图。

图17是表示应用本发明前的作业车辆中的斗杆的挖掘动作时的EPC电流值的曲线图。

图18是说明第一实施方式中的斗杆挖掘EPC电流的控制的流程图。

图19是表示第一实施方式的作业车辆中的斗杆的挖掘动作时的EPC电流值的曲线图。

图20是说明第一实施方式的控制阀27的开度的图。

图21是说明第二实施方式中的斗杆挖掘EPC电流的控制的流程图。

图22是表示第二实施方式的作业车辆中的斗杆的挖掘动作时的EPC电流值的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明涉及的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于此。以下所说明的各实施方式的要件可以适当组合。另外，也存在不使用一部分的结构要素的情况。

<作业车辆的整体结构>

图1是实施方式的作业车辆100的外观图。

如图1所示，作为作业车辆100，在本例中，主要例举液压挖掘机来进行说明。

作业车辆100具有车辆主体1和利用液压进行工作的工作装置2。需要说明的是，如后所述，在作业车辆100上搭载有执行挖掘控制的控制系统200(图3)。

车辆主体1具有回转体3和行驶装置5。行驶装置5具有一对履带5Cr。作业车辆100通过履带5Cr的旋转而能够行驶。需要说明的是，行驶装置5也可以具有车轮(轮胎)。

回转体3配置在行驶装置5之上，且由行驶装置5支承。回转体3能够以回转轴AX为中心而相对于行驶装置5进行回转。

回转体3具有驾驶室4。在该驾驶室4中设有供操作员就座的驾驶席4S。操作员能够在驾驶室4中对作业车辆100进行操作。

在本例中，以就座于驾驶座4S的操作员为基准来说明各部分的位置关系。前后方向是指就座于驾驶座4S的操作员的前后方向。左右方向是指就座于驾驶座4S的操作员的左右方向。将与就座于驾驶座4S的操作员正对的方向设为前方，将与前方相对的方向设为后方。将就座于驾驶座4S的操作员与正面正对时的右侧、左侧分别设为右方、左方。

回转体3具有收容发动机的发动机室9和设置在回转体3的后部的配重。在回转体3中，在发动机室9的前方设有扶手19。在发动机室9内配置有未图示的发动机及液压泵等。

工作装置2支承于回转体3。工作装置2具有动臂6、斗杆7、铲斗8、动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12。动臂6与回转体3连接。斗杆7与动臂6连接。铲斗8与斗杆7连接。

动臂油缸10对动臂6进行驱动。斗杆油缸11对斗杆7进行驱动。铲斗油缸12对铲斗8进行驱动。动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12分别是由工作油来驱动的液压缸。

动臂6的基端部经由动臂销13与回转体3连接。斗杆7的基端部经由斗杆销14与动臂6的前端部连接。铲斗8经由铲斗销15与斗杆7的前端部连接。

动臂6能够以动臂销13为中心进行旋转。斗杆7能够以斗杆销14为中心进行旋转。铲斗8能够以铲斗销15为中心进行旋转。

斗杆7及铲斗8分别是在动臂6的前端侧能够移动的可动构件。

图2(A)及图2(B)是示意性地说明实施方式中的作业车辆100的图。图2(A)示出作业车辆100的侧视图。图2(B)示出作业车辆100的后视图。

如图2(A)及图2(B)所示，动臂6的长度L1为动臂销13与斗杆销14之间的距离。斗杆7的长度L2为斗杆销14与铲斗销15之间的距离。铲斗8的长度L3为铲斗销15与铲斗8的铲尖8a之间的距离。铲斗8具有多个斗齿，在本例中，将铲斗8的前端部称作铲尖8a。

需要说明的是，铲斗8也可以不具有斗齿。铲斗8的前端部也可以由直线形状的钢板来形成。

作业车辆100具有动臂油缸行程传感器16、斗杆油缸行程传感器17和铲斗油缸行程传感器18。动臂油缸行程传感器16配置在动臂油缸10。斗杆油缸行程传感器17配置在斗杆油缸11。铲斗油缸行程传感器18配置在铲斗油缸12。需要说明的是，动臂油缸行程传感器16、斗杆油缸行程传感器17及铲斗油缸行程传感器18也统称为油缸行程传感器。

基于动臂油缸行程传感器16的检测结果，求出动臂油缸10的行程长度。基于斗杆油缸行程传感器17的检测结果，求出斗杆油缸11的行程长度。基于铲斗油缸行程传感器18的检测结果，求出铲斗油缸12的行程长度。

需要说明的是，在本例中，将动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12的行程长度也分别称作动臂油缸长度、斗杆油缸长度及铲斗油缸长度。另外，在本例中，将动臂油缸长度、斗杆油缸长度及铲斗油缸长度也统称为油缸长度数据L。需要说明的是，也可以采用利用角度传感器来检测行程长度的方式。

作业车辆100具备能够检测作业车辆100的位置的位置检测装置20。

位置检测装置20具有天线21、全局坐标运算部23和IMU(InertialMeasurementUnit)24。

天线21例如是GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystems：全球卫星导航系统)用的天线。天线21例如是RTK-GNSS(RealTimeKinematic-GlobalNavigationSatelliteSystems)用天线。

天线21设置于回转体3。在本例中，天线21设置于回转体3的扶手19。需要说明的是，天线21也可以设置在发动机室9的后方。例如，可以在回转体3的配重上设置天线21。天线21将与接收到的电波(GNSS电波)对应的信号向全局坐标运算部23输出。

全局坐标运算部23检测全局坐标系中的天线21的设置位置P1。全局坐标系是以设置于作业区域的基准位置Pr为原点的三维坐标系(Xg、Yg、Zg)。在本例中，基准位置Pr是设定在作业区域中的基准桩的前端的位置。另外，局部坐标系是指以作业车辆100为基准的、用(X、Y、Z)表示的三维坐标系。局部坐标系的基准位置是表示位于回转体3的回转轴(回转中心)AX上的基准位置P2的数据。

在本例中，天线21具有以在车宽方向上彼此离开的方式设置于回转体3的第一天线21A及第二天线21B。

全局坐标运算部23检测第一天线21A的设置位置P1a及第二天线21B的设置位置P1b。全局坐标运算部23获取用全局坐标表示的基准位置数据P。在本例中，基准位置数据P是表示位于回转体3的回转轴(回转中心)AX上的基准位置P2的数据。需要说明的是，基准位置数据P也可以是表示设置位置P1的数据。

在本例中，全局坐标运算部23基于两个设置位置P1a及设置位置P1b来生成回转体方位数据Q。回转体方位数据Q基于由设置位置P1a和设置位置P1b确定的直线相对于全局坐标的基准方位(例如北)所成的角来确定。回转体方位数据Q表示回转体3(工作装置2)所朝向的方位。全局坐标运算部23向后述的显示控制器28输出基准位置数据P及回转体方位数据Q。

IMU24设置于回转体3。在本例中，IMU24配置于驾驶室4的下部。在回转体3中，在驾驶室4的下部配置高刚性的框架。IMU24配置在该框架上。需要说明的是，IMU24也可以配置在回转体3的回转轴AX(基准位置P2)的侧方(右侧或左侧)。IMU24检测车辆主体1的向左右方向倾斜的倾斜角θ4和车辆主体1的向前后方向倾斜的倾斜角θ5。

<控制系统的结构>

接着，说明实施方式中的控制系统200的概要。

图3是表示实施方式中的控制系统200的结构的功能框图。

如图3所示，控制系统200对使用工作装置2的挖掘处理进行控制。在本例中，挖掘处理的控制具有仿形控制。

仿形控制也被称作限制挖掘控制，仿形控制是指对如下的仿形作业进行自动控制，所述仿形作业是指：通过铲斗的铲尖沿着设计地形进行移动，由此将与铲斗的铲尖抵接的沙土耙平，制作与平坦的设计地形对应的面。

仿形控制在存在由操作员进行的斗杆操作、且铲斗的铲尖与设计地形之间的距离以及铲尖的速度处于基准内的情况下执行。操作员在仿形控制中通常始终向降低动臂的方向操作动臂且操作斗杆。

控制系统200具有动臂油缸行程传感器16、斗杆油缸行程传感器17、铲斗油缸行程传感器18、天线21、全局坐标运算部23、IMU24、操作装置25、工作装置控制器26、压力传感器66及压力传感器67、控制阀27、方向控制阀64、显示控制器28、显示部29、传感器控制器30和人机接口部32。

操作装置25配置在驾驶室4。由操作员对操作装置25进行操作。操作装置25接受驱动工作装置2的操作员操作。在本例中，操作装置25为先导液压方式的操作装置。

通过方向控制阀64来调整相对于液压缸供给的工作油的供给量。方向控制阀64利用向第一受压室及第二受压室供给的油来工作。需要说明的是，在本例中，将为了使液压缸(动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12)工作而向这些液压缸供给的油也统称为工作油。另外，将为了使方向控制阀64工作而向该方向控制阀64供给的油称作先导油。另外，先导油的压力也称作先导液压。

工作油及先导油可以从同一液压泵送出。例如，可以是，从液压泵送出的工作油的一部分由减压阀减压，该减压后的工作油作为先导油来使用。另外，也可以是，送出工作油的液压泵(主液压泵)与送出先导油的液压泵(先导液压泵)为不同的液压泵。

操作装置25具有第一操作杆25R和第二操作杆25L。第一操作杆25R配置在例如驾驶席4S的右侧。第二操作杆25L配置在例如驾驶席4S的左侧。就第一操作杆25R及第二操作杆25L而言，前后左右的动作对应于两轴的动作。

通过第一操作杆25R来操作动臂6及铲斗8。

第一操作杆25R的前后方向的操作对应于动臂6的操作，根据前后方向的操作来执行动臂6的下降动作及上升动作。将在为了操作动臂6而进行杆操作从而向先导油路450中供给有先导油的情况下、在压力传感器66上产生的检测压力设为MB。

第一操作杆25R的左右方向的操作对应于铲斗8的操作，根据左右方向的操作来执行铲斗8的挖掘动作及释放动作。将在为了操作铲斗8而进行杆操作从而向先导油路450中供给有先导油的情况下、在压力传感器66上产生的检测压力设为MT。

通过第二操作杆25L来操作斗杆7及回转体3。

第二操作杆25L的前后方向的操作对应于回转体3的回转，根据前后方向的操作来执行回转体3的右回转动作及左回转动作。

第二操作杆25L的左右方向的操作对应于斗杆7的操作，根据左右方向的操作来执行斗杆7的上升动作及下降动作。将在为了操作斗杆7而进行杆操作从而向先导油路450中供给有先导油的情况下、在压力传感器66上产生的检测压力设为MA。

在本例中，动臂6上升的动作也称作上升动作，下降的动作也称作下降动作。另外，斗杆7的向上下方向的动作也分别称作倾卸动作、挖掘动作。铲斗8的向上下方向的动作也分别称作倾卸动作、挖掘动作。

从主液压泵送出并由减压阀减压后的先导油向操作装置25供给。根据操作装置25的操作量来调整先导液压。

在先导油路450中配置有压力传感器66及压力传感器67。压力传感器66及压力传感器67检测先导液压。压力传感器66及压力传感器67的检测结果向工作装置控制器26输出。

第一操作杆25R为了动臂6的驱动而被向前后方向操作。根据前后方向上的第一操作杆25R的操作量(动臂操作量)，由方向控制阀64来调整向用于驱动动臂6的动臂油缸10供给的工作油的流动方向及流量。第一操作杆25R构成接受用于驱动动臂6的操作员的操作的动臂操作构件。

第一操作杆25R为了铲斗8的驱动而被向左右方向操作。根据左右方向上的第一操作杆25R的操作量(铲斗操作量)，由方向控制阀64来调整向用于驱动铲斗8的铲斗油缸12供给的工作油的流动方向及流量。第一操作杆25R构成接受用于驱动铲斗8的操作员的操作的铲斗操作构件。

第二操作杆25L为了斗杆7的驱动而被向左右方向操作。根据左右方向上的第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)，由方向控制阀64来调整向用于驱动斗杆7的斗杆油缸11供给的工作油的流动方向及流量。第二操作杆25L构成接受用于驱动斗杆7的操作员的操作的斗杆操作构件。

第二操作杆25L为了回转体3的驱动而被向前后方向操作。根据前后方向上的第二操作杆25L的操作量，由方向控制阀64来调整向用于驱动回转体3的液压促动器供给的工作油的流动方向及流量。第二操作杆25L构成接受用于驱动回转体3的操作员的操作的回转体操作构件。

需要说明的是，也可以是，第一操作杆25R的左右方向的操作对应于动臂6的操作，前后方向的操作对应于铲斗8的操作。需要说明的是，也可以是，第二操作杆25L的左右方向的操作对应于回转体3的操作，前后方向的操作对应于斗杆7的操作。

控制阀27用于调整相对于液压缸(动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12)供给的工作油的供给量。控制阀27基于来自工作装置控制器26的控制信号来工作。

人机接口部32具有输入部321和显示部(监视器)322。

在本例中，输入部321具有配置在显示部322的周围的操作按钮。需要说明的是，输入部321可以具有触控面板。将人机接口部32也称作多监视器。

显示部322将燃料剩余量及冷却水温度等作为基本信息来显示。

输入部321由操作员来操作。通过输入部321的操作而生成的指令信号向工作装置控制器26输出。

传感器控制器30基于动臂油缸行程传感器16的检测结果来算出动臂油缸长度。动臂油缸行程传感器16将与旋转动作相伴的脉冲向传感器控制器30输出。传感器控制器30基于从动臂油缸行程传感器16输出的脉冲来算出动臂油缸长度。

同样，传感器控制器30基于斗杆油缸行程传感器17的检测结果来算出斗杆油缸长度。传感器控制器30基于铲斗油缸行程传感器18的检测结果来算出铲斗油缸长度。

传感器控制器30根据基于动臂油缸行程传感器16的检测结果而获取的动臂油缸长度，来算出动臂6相对于回转体3的垂直方向的倾斜角θ1。

传感器控制器30根据基于斗杆油缸行程传感器17的检测结果而获取的斗杆油缸长度，来算出斗杆7相对于动臂6的倾斜角θ2。

传感器控制器30根据基于铲斗油缸行程传感器18的检测结果而获取的铲斗油缸长度，来算出铲斗8的铲尖8a相对于斗杆7的倾斜角θ3。

基于作为上述算出结果的倾斜角θ1、θ2、θ3、基准位置数据P、回转体方位数据Q及油缸长度数据L，能够确定作业车辆100的动臂6、斗杆7及铲斗8的位置，能够生成表示铲斗8的三维位置的铲斗位置数据。

需要说明的是，动臂6的倾斜角θ1、斗杆7的倾斜角θ2及铲斗8的倾斜角θ3可以由油缸行程传感器来检测。可以用回转式编码器那样的角度检测器来检测动臂6的倾斜角θ1。角度检测器通过检测动臂6相对于回转体3的弯曲角度来检测倾斜角θ1。同样，也可以利用安装于斗杆7的角度检测器来检测斗杆7的倾斜角θ2。还可以利用安装于铲斗8的角度检测器来检测铲斗8的倾斜角θ3。

<液压回路的结构>

图4是表示实施方式中的液压系统的结构。

如图4所示，液压系统300具备动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12(多个液压缸60)、使回转体3回转的回转马达63。需要说明的是，在此，将动臂油缸10也记载为液压缸10(60)。其它的液压缸也同样。

液压缸60利用从未图示的主液压泵供给来的工作油而进行工作。回转马达63为液压马达，利用从主液压泵供给来的工作油而进行工作。

在本例中，相对于各液压缸60设置对工作油流动的方向及流量进行控制的方向控制阀64。从主液压泵供给来的工作油经由方向控制阀64向各液压缸60供给。另外，相对于回转马达63设置方向控制阀64。

各液压缸60具有盖侧(底侧)油室40A和杆侧(头侧)油室40B。

方向控制阀64为使杆状的滑柱移动来切换工作油流动的方向的滑柱方式。通过滑柱沿轴向移动，由此来切换工作油相对于盖侧油室40A的供给和工作油相对于杆侧油室40B的供给。另外，通过滑柱沿轴向移动，由此来调整工作油相对于液压缸60的供给量(每单位时间的供给量)。通过调整工作油相对于液压缸60的供给量，由此来调整缸速度。通过调整缸速度，由此来控制动臂6、斗杆7及铲斗8的速度。在本例中，方向控制阀64作为能够通过滑柱的移动来调整工作油相对于驱动工作装置2的液压缸60的供给量的调整装置而发挥功能。

在各方向控制阀64上设置检测滑柱的移动距离(滑柱行程)的滑柱行程传感器65。滑柱行程传感器65的检测信号向传感器控制器30(图3)输出。

各方向控制阀64的驱动由操作装置25来调整。在本例中，操作装置25为先导液压方式的操作装置。

从主液压泵送出并由减压阀减压后的先导油向操作装置25供给。

操作装置25具有先导液压调整阀。基于操作装置25的操作量来调整先导液压。利用先导液压来驱动方向控制阀64。通过利用操作装置25来调整先导液压，由此来调整轴向上的滑柱的移动量及移动速度。另外，通过操作装置25来切换工作油相对于盖侧油室40A的供给和工作油相对于杆侧油室40B的供给。

操作装置25和各方向控制阀64经由先导油路450而连接。在本例中，在先导油路450中配置有控制阀27、压力传感器66及压力传感器67。

在各控制阀27的两侧设置有检测先导液压的压力传感器66及压力传感器67。在本例中，压力传感器66配置于操作装置25与控制阀27之间的油路451。压力传感器67配置于控制阀27与方向控制阀64之间的油路452。压力传感器66检测由控制阀27调整前的先导液压。压力传感器67检测由控制阀27调整后的先导液压。压力传感器66及压力传感器67的检测结果向工作装置控制器26输出。

控制阀27基于来自工作装置控制器26的控制信号(EPC电流)，来调整先导液压。控制阀27为电磁比例控制阀，被基于来自工作装置控制器26的控制信号控制。控制阀27具有控制阀27B和控制阀27A。控制阀27B调整向方向控制阀64的第二受压室供给的先导油的先导液压，从而能够调整经由方向控制阀64向盖侧油室40A供给的工作油的供给量。控制阀27A调整向方向控制阀64的第一受压室供给的先导油的先导液压，从而能够调整经由方向控制阀64向杆侧油室40B供给的工作油的供给量。

需要说明的是，在本例中，先导油路450中的、操作装置25与控制阀27之间的先导油路450被称作油路(上游油路)451。另外，控制阀27与方向控制阀64之间的先导油路450被称作油路(下游油路)452。

先导油经由油路452向各方向控制阀64供给。

油路452具有与第一受压室连接的油路452A和与第二受压室连接的油路452B。

当先导油经由油路452B向方向控制阀64的第二受压室供给时，根据其先导液压而滑柱进行移动。经由方向控制阀64向盖侧油室40A供给工作油。工作油相对于盖侧油室40A的供给量通过与操作装置25的操作量相应的滑柱的移动量来调整。

当先导油经由油路452A向方向控制阀64的第一受压室供给时，根据其先导液压而滑柱进行移动。经由方向控制阀64向杆侧油室40B供给工作油。工作油相对于杆侧油室40B的供给量通过与操作装置25的操作量对应的滑柱的移动量来调整。

因而，通过将由操作装置25及控制阀27调整了先导液压后的先导油向方向控制阀64供给，由此来调整轴向上的滑柱的位置。

油路451具有将油路452A与操作装置25连接的油路451A和将油路452B与操作装置25连接的油路451B。

[关于操作装置25的操作和液压系统的动作]

如上所述，在操作装置25的操作下，动臂6执行下降动作及上升动作这两种动作。

以执行动臂6的上升动作的方式对操作装置25进行操作，由此经由油路451B及油路452B向与动臂油缸10连接的方向控制阀64供给先导油。

由此，来自主液压泵的工作油向动臂油缸10供给，执行动臂6的上升动作。

以执行动臂6的下降动作的方式对操作装置25进行操作，由此经由油路451A及油路452A向与动臂油缸10连接的方向控制阀64供给先导油。

由此，来自主液压泵的工作油向动臂油缸10供给，执行动臂6的下降动作。

在本例中，通过动臂油缸10伸长，由此动臂6进行上升动作，通过动臂油缸10收缩，由此动臂6进行下降动作。通过向动臂油缸10的盖侧油室40A供给工作油，由此动臂油缸10伸长，动臂6进行上升动作。通过向动臂油缸10的杆侧油室40B供给工作油，由此动臂油缸10收缩，动臂6进行下降动作。

另外，在操作装置25的操作下，斗杆7执行挖掘动作及倾卸动作这两种动作。

以执行斗杆7的挖掘动作的方式对操作装置25进行操作，由此经由油路451B及油路452B向与斗杆油缸11连接的方向控制阀64供给先导油。

由此，来自主液压泵的工作油向斗杆油缸11供给，执行斗杆7的挖掘动作。

以执行斗杆7的倾卸动作的方式对操作装置25进行操作，由此经由油路451A及油路452A向与斗杆油缸11连接的方向控制阀64供给先导油。

由此，来自主液压泵的工作油向斗杆油缸11供给，执行斗杆7的倾卸动作。

在本例中，通过斗杆油缸11伸长，由此斗杆7进行下降动作(挖掘动作)，通过斗杆油缸11收缩，由此斗杆7进行上升动作(倾卸动作)。通过向斗杆油缸11的盖侧油室40A供给工作油，由此斗杆油缸11伸长，斗杆7进行下降动作。通过向斗杆油缸11的杆侧油室40B供给工作油，由此斗杆油缸11收缩，斗杆7进行上升动作。

另外，在操作装置25的操作下，铲斗8执行挖掘动作及倾卸动作这两种动作。

以执行铲斗8的挖掘动作的方式对操作装置25进行操作，由此经由油路451B及油路452B向与铲斗油缸12连接的方向控制阀64供给先导油。

由此，来自主液压泵的工作油向铲斗油缸12供给，执行铲斗8的挖掘动作。

以执行铲斗8的倾卸动作的方式对操作装置25进行操作，由此经由油路451A及油路452A向与铲斗油缸12连接的方向控制阀64供给先导油。

由此，来自主液压泵的工作油向铲斗油缸12供给，执行铲斗8的倾卸动作。

在本例中，通过铲斗油缸12伸长，由此铲斗8进行下降动作(挖掘动作)，通过铲斗油缸12收缩，由此铲斗8进行上升动作(倾卸动作)。通过向铲斗油缸12的盖侧油室40A供给工作油，由此铲斗油缸12伸长，铲斗8进行下降动作。通过向铲斗油缸12的杆侧油室40B供给工作油，由此铲斗油缸12收缩，铲斗8进行上升动作。

另外，在操作装置25的操作下，回转体3执行右回转动作及左回转动作这两种动作。

以执行回转体3的右回转动作的方式对操作装置25进行操作，由此将工作油向回转马达63供给。以执行回转体3的左回转动作的方式对操作装置25进行操作，由此将工作油向回转马达63供给。

[关于通常控制及仿形控制(限制挖掘控制)和液压系统的动作]

说明不执行仿形控制(限制挖掘控制)的、通常控制。

在通常控制的情况下，工作装置2按照操作装置25的操作量而动作。

具体而言，工作装置控制器26将控制阀27打开。通过打开控制阀27，由此油路451的先导液压和油路452的先导液压变得相等。在控制阀27打开的状态下，先导液压(PPC压力)基于操作装置25的操作量而被调整。由此，调整方向控制阀64，而能够执行上述所说明的动臂6、斗杆7、铲斗8的上升动作及下降动作。

另一方面，说明仿形控制(限制挖掘控制)。

在仿形控制(限制挖掘控制)的情况下，工作装置2由工作装置控制器26基于操作装置25的操作来控制。

具体而言，工作装置控制器26向控制阀27输出控制信号。油路451例如在先导液压调整阀的作用下具有规定的压力。

控制阀27基于工作装置控制器26的控制信号而进行工作。油路451的工作油经由控制阀27向油路452供给。因而，油路452的工作油的压力能够由控制阀27来调整(减压)。

油路452的工作油的压力作用于方向控制阀64。由此，方向控制阀64基于由控制阀27控制后的先导液压而进行工作。

例如，工作装置控制器26向控制阀27A及控制阀27B中的至少一方输出控制信号，从而能够调整相对于与斗杆油缸11连接的方向控制阀64的先导液压。通过将由控制阀27A调整了压力后的先导油向方向控制阀64供给，由此滑柱在轴向上向一侧移动。通过将由控制阀27B调整了压力后的先导油向方向控制阀64供给，由此滑柱在轴向上向另一侧移动。由此，能够调整轴向上的滑柱的位置。

对向与斗杆油缸11连接的方向控制阀64供给的先导油的压力进行调整的控制阀27B构成斗杆挖掘用比例电磁阀。

另外，同样，工作装置控制器26向控制阀27A及控制阀27B中的至少一方输出控制信号，从而能够调整相对于与铲斗油缸12连接的方向控制阀64的先导液压。

另外，同样，工作装置控制器26向控制阀27A及控制阀27B中的至少一方输出控制信号，从而能够调整相对于与动臂油缸10连接的方向控制阀64的先导液压。

而且，工作装置控制器26向控制阀27C输出控制信号，来调整相对于与动臂油缸10连接的方向控制阀64的先导液压。

由此，工作装置控制器26以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标挖掘地形U(图6)的方式来控制(介入控制)动臂6的动作。

在本例中，将为了抑制铲尖8a相对于目标挖掘地形U的侵入而向与动臂油缸10连接的控制阀27输出控制信号来控制动臂6的位置的控制称作介入控制。

具体而言，工作装置控制器26基于表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标挖掘地形U及表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S(图6)，根据目标挖掘地形U与铲斗8之间的距离d(图6、7)，以使铲斗8接近目标挖掘地形U的速度减小的方式来控制动臂6的速度。

液压系统300作为对动臂6的上升动作进行介入控制的机构而具有油路501、502、控制阀27C、梭阀51和压力传感器68。

油路501、502与控制阀27C连接，该油路501用于供给向与动臂油缸10连接的方向控制阀64供给的先导油。

在油路501中流动通过控制阀27C之前的先导油。在油路502中流动通过控制阀27C之后的先导油。油路502与控制阀27C和梭阀51连接，且经由梭阀51与和方向控制阀64连接的油路452B连接。

压力传感器68检测油路501的先导油的先导液压。

控制阀27C被基于为了执行介入控制而从工作装置控制器26输出的控制信号控制。

梭阀51具有两个入口端口和一个出口端口。一方的入口端口与油路502连接。另一方的入口端口经由油路452B与控制阀27B连接。出口端口经由油路452B与方向控制阀64连接。梭阀51将油路502及与控制阀27B连接的油路452B中的先导液压高的油路与和方向控制阀64连接的油路452B连接。

梭阀51为高压优先形的梭阀。梭阀51对与入口端口的一方连接的油路502的先导液压和与入口端口的另一方连接的控制阀27B侧的油路452B的先导液压进行比较，选择高压侧的压力。梭阀51将油路502及控制阀27B侧的油路452B中的高压侧的流路与出口端口连通，而将在该高压侧的流路中流动的先导油向方向控制阀64供给。

在本例中，在不执行介入控制的情况下，工作装置控制器26将控制阀27B全开，并且以关闭油路501的方式向控制阀27C输出控制信号，以使得基于通过操作装置25的操作而调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。

另外，在执行介入控制的情况下，工作装置控制器26向各控制阀27输出控制信号，以使得基于通过控制阀27调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。

在执行限制动臂6的移动的介入控制的情况下，工作装置控制器26例如以使由控制阀27C调整后的先导液压比由操作装置25调整的先导液压高的方式，对控制阀27C进行控制。由此，来自控制阀27C的先导油经由梭阀51向方向控制阀64供给。

<仿形控制>

图5是示意性地表示实施方式中的进行仿形控制(限制挖掘控制)的情况下的工作装置2的动作的图。

如图5所示，在仿形控制(限制挖掘控制)中，以使铲斗8不侵入设计地形的方式，执行包含动臂6的上升动作在内的介入控制。具体而言，在本例中，示出了在由操作装置25操作的斗杆7的挖掘操作所进行的挖掘中，液压系统300以使斗杆7下降且动臂6上升的方式进行控制的情况。

图6是表示实施方式中的执行仿形控制的控制系统200的结构的功能框图。

如图6所示，示出控制系统200所具有的工作装置控制器26及显示控制器28的功能框。

在此，对主要基于仿形控制(限制挖掘控制)所进行的动臂6的介入控制进行主要说明。如上述所说明的那样，介入控制是以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标挖掘地形U的方式对动臂6的动作进行控制的控制。

具体而言，工作装置控制器26基于表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标挖掘地形U以及表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，来算出目标挖掘地形U与铲斗8之间的距离d。并且，根据距离d，以使铲斗8接近目标挖掘地形U的速度减小的方式，输出基于动臂6的介入控制所产生的向控制阀27的控制指令CBI。

首先，工作装置控制器26算出基于由操作装置25的操作所产生的操作指令的、动臂6、斗杆7、铲斗8的动作下的铲斗的铲尖8a的推定速度。然后，基于算出结果，以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标挖掘地形U的方式来算出控制动臂6的速度的动臂目标速度。然后，以使动臂6以动臂目标速度以下进行动作的方式输出向控制阀27的控制指令CBI。

以下，使用图6对功能框具体地进行说明。

如图6所示，显示控制器28具有目标施工信息存储部28A、铲斗位置数据生成部28B和目标挖掘地形数据生成部28C。

显示控制器28接受来自传感器控制器30的输入。

传感器控制器30根据各油缸行程传感器16、17、18的检测结果来获取各油缸长度数据L及倾斜角θ1、θ2、θ3。另外，传感器控制器30获取从IMU24输出的倾斜角θ4的数据及倾斜角θ5的数据。传感器控制器30将油缸长度数据L、倾斜角θ1、θ2、θ3的数据、倾斜角θ4的数据以及倾斜角θ5的数据向显示控制器28输出。传感器控制器30还将油缸长度数据L的数据向工作装置控制器26输出。

如上所述，在本例中，油缸行程传感器16、17、18的检测结果及IMU24的检测结果向传感器控制器30输出，传感器控制器30进行规定的运算处理。

在本例中，传感器控制器30的功能可以由工作装置控制器26代替。例如，可以是，油缸行程传感器(16、17、18)的检测结果向工作装置控制器26输出，工作装置控制器26基于油缸行程传感器(16、17、18)的检测结果来算出油缸长度(动臂油缸长度、斗杆油缸长度及铲斗油缸长度)。IMU24的检测结果也可以向工作装置控制器26输出。

全局坐标运算部23获取基准位置数据P及回转体方位数据Q并向显示控制器28输出。

目标施工信息存储部28A存储表示作业区域的目标形状即立体设计地形的目标施工信息(立体设计地形数据)T。目标施工信息T具有为了生成表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标挖掘地形(设计地形数据)U所需的坐标数据及角度数据。目标施工信息T也可以经由例如无线通信装置向显示控制器28供给。

铲斗位置数据生成部28B基于倾斜角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、基准位置数据P、回转体方位数据Q及油缸长度数据L，而生成表示铲斗8的三维位置的铲斗位置数据S。需要说明的是，铲尖8a的位置信息也可以从存储器等连接式存储装置传送。

在本例中，铲斗位置数据S是表示铲尖8a的三维位置的数据。

目标挖掘地形数据生成部28C使用自铲斗位置数据生成部28B获取的铲斗位置数据S和存储于目标施工信息存储部28A的后述的目标施工信息T，来生成表示挖掘对象的目标形状的目标挖掘地形U。

另外，目标挖掘地形数据生成部28C将与生成的目标挖掘地形U相关的数据向显示部29输出。由此，显示部29显示目标挖掘地形。

显示部29例如为监视器，显示作业车辆100的各种信息。在本例中，显示部29具有作为操作员引导监视器的HMI(HumanMachineInterface)监视器。

目标挖掘地形数据生成部28C向工作装置控制器26输出与目标挖掘地形U有关的数据。另外，铲斗位置数据生成部28B将生成的铲斗位置数据S向工作装置控制器26输出。

工作装置控制器26具有推定速度确定部52、距离获取部53、目标速度确定部54、工作装置控制部57和储存部58。

工作装置控制器26从操作装置25的操作指令(压力MA、MT)及显示控制器28获取铲斗位置数据S及目标挖掘地形U，并输出向控制阀27的控制指令CBI。另外，工作装置控制器26根据需要而从传感器控制器30及全局坐标运算部23获取运算处理所需要的各种参数。

推定速度确定部52算出与用于驱动斗杆7、铲斗8的、操作装置25的杆操作对应的斗杆推定速度Vc_am、铲斗推定速度Vc_bkt。

在此，斗杆推定速度Vc_am是仅斗杆油缸11被驱动的情况下的铲斗8的铲尖8a的速度。铲斗推定速度Vc_bkt是仅铲斗油缸12被驱动的情况下的铲斗8的铲尖8a的速度。

推定速度确定部52算出与斗杆操作指令(压力MA)对应的斗杆推定速度Vc_am。另外，同样，推定速度确定部52算出与铲斗操作指令(压力MT)对应的铲斗推定速度Vc_bkt。由此，能够算出与斗杆7及铲斗8的各操作指令对应的铲斗8的铲尖8a的推定速度。

储存部58存储推定速度确定部52、目标速度确定部54及工作装置控制部57进行运算处理所用的各种图表等数据。

距离获取部53从目标挖掘地形数据生成部28C获取目标挖掘地形U的数据。距离获取部53基于自铲斗位置数据生成部28B获取的表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S及目标挖掘地形U，来算出与目标挖掘地形U垂直的方向上的铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U之间的距离d。

目标速度确定部54按照限制速度图表，来确定动臂6的目标速度Vc_bm_lmt。具体而言，目标速度确定部54使用表示目标挖掘地形U与铲斗8之间的距离d和铲尖8a的限制速度之间的关系的限制速度图表，基于当前的距离d来算出铲尖的限制速度。并且，通过运算铲尖的限制速度与斗杆推定速度Vc_am及铲斗推定速度Vc_bkt的差量，由此来确定动臂6的目标速度Vc_bm_lmt。需要说明的是，限制速度图表预先储存(存储)于储存部58。

工作装置控制部57按照动臂目标速度Vc_bm_lmt来生成向动臂油缸10的控制指令CBI，并将其向与动臂油缸10连接的控制阀27输出。由此，控制与动臂油缸10连接的控制阀27，来执行基于仿形控制(限制挖掘控制)的动臂6的介入控制。

[铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U之间的距离d的算出]

图7是说明实施方式中的获取铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U之间的距离d的图。

如图7所示，距离获取部53基于铲尖8a的位置信息(铲斗位置数据S)，来算出铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U的表面之间的最短的距离d。

在本例中，基于铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U的表面之间的最短的距离d，来执行仿形控制(限制挖掘控制)。

[推定速度的算出方式]

图8是说明实施方式中的推定速度确定部52的运算处理的功能框图。

在图8中，推定速度确定部52算出与斗杆操作指令(压力MA)对应的斗杆推定速度Vc_am及与铲斗操作指令(压力MT)对应的铲斗推定速度Vc_bkt。如上所述，斗杆推定速度Vc_am是仅斗杆油缸11被驱动的情况下的铲斗8的铲尖8a的速度。铲斗推定速度Vc_bkt是仅铲斗油缸12被驱动的情况下的铲斗8的铲尖8a的速度。

推定速度确定部52具有滑柱行程运算部52A、缸速度运算部52B和推定速度运算部52C。

滑柱行程运算部52A基于存储于储存部58的按照操作指令(压力)的滑柱行程图表，来算出液压缸60的滑柱80的滑柱行程量。需要说明的是，用于使滑柱80移动的先导油的压力也被称作PPC压力。

滑柱80的移动量通过由操作装置25或控制阀27控制的油路452的压力(先导液压)来调整。油路452的先导液压是用于使滑柱移动的油路452的先导油的压力，由操作装置25或控制阀27来调整。因而，滑柱的移动量与PPC压力相关。

缸速度运算部52B基于按照算出的滑柱行程量的缸速度图表，来算出液压缸60的缸速度。

液压缸60的缸速度基于从主液压泵经由方向控制阀64供给的每单位时间的工作油的供给量而被调整。方向控制阀64具有能够移动的滑柱80。基于滑柱80的移动量，来调整相对于液压缸60的每单位时间的工作油的供给量。因而，缸速度与滑柱的移动量(滑柱行程)相关。

推定速度运算部52C基于按照算出的液压缸60的缸速度的推定速度图表，来算出推定速度。

按照液压缸60的缸速度而工作装置2(动臂6、斗杆7、铲斗8)进行动作，因此缸速度与推定速度相关。

通过上述处理，推定速度确定部52算出与斗杆操作指令(压力MA)对应的斗杆推定速度Vc_am及与铲斗操作指令(压力MT)对应的铲斗推定速度Vc_bkt。需要说明的是，滑柱行程图表、缸速度图表、推定速度图表相对于动臂6、斗杆7、铲斗8分别设置，基于实验或模拟来求出，并预先储存于储存部58中。

由此，能够算出与各操作指令对应的铲斗8的铲尖8a的推定速度。

[动臂目标速度的算出方式]

在算出动臂目标速度时，需要算出斗杆7及铲斗8各自的推定速度Vc_am、Vc_bkt的与目标挖掘地形U的表面垂直的方向上的速度分量(垂直速度分量)Vcy_am、Vcy_bkt。因此，首先，对算出上述垂直速度分量Vcy_am、Vcy_bkt的方式进行说明。

图9(A)～图9(C)是说明本实施方式中的上述垂直速度分量Vcy_am、Vcy_bkt的算出方式的图。

如图9(A)所示，目标速度确定部54(图6)将斗杆推定速度Vc_am转换成与目标挖掘地形U的表面垂直的方向上的速度分量(垂直速度分量)Vcy_am和与目标挖掘地形U的表面平行的方向上的速度分量(水平速度分量)Vcx_am。

在这点上，目标速度确定部54根据从传感器控制器30获取的倾斜角及目标挖掘地形U等，来求出局部坐标系的垂直轴(回转体3的回转轴AX)相对于全局坐标系的垂直轴的倾斜度和目标挖掘地形U的表面的垂直方向相对于全局坐标系的垂直轴的倾斜度。目标速度确定部54根据上述的倾斜度来求出表示局部坐标系的垂直轴与目标挖掘地形U的表面的垂直方向的倾斜度的角度β1。对铲斗推定速度Vc_bkt也同样。

如图9(B)所示，目标速度确定部54根据局部坐标系的垂直轴与斗杆推定速度Vc_am的方向所成的角度β2，利用三角函数将斗杆推定速度Vc_am转换成局部坐标系的垂直轴方向上的速度分量VL1_am和水平轴方向上的速度分量VL2_am。

并且，如图9(C)所示，目标速度确定部54根据局部坐标系的垂直轴与目标挖掘地形U的表面的垂直方向的倾斜度β1，利用三角函数将局部坐标系的垂直轴方向上的速度分量VL1_am和水平轴方向上的速度分量VL2_am转换成相对于目标挖掘地形U的垂直速度分量Vcy_am及水平速度分量Vcx_am。同样，目标速度确定部54将铲斗推定速度Vc_bkt转换成局部坐标系的垂直方向上的确垂直分量分量Vcy_bkt及水平速度分量Vcx_bkt。

这样，算出上述垂直速度分量Vcy_am、Vcy_bkt。

而且，在算出动臂目标速度时，需要工作装置2整体的限制速度，因此，接下来对工作装置2整体的限制速度图表进行说明。

图10是说明实施方式中的仿形控制下的工作装置2整体的限制速度图表的一例的图。

如图10所示，这里，纵轴表示限制速度Vcy_lmt，横轴表示铲尖与设计地形之间的距离d。

在本例中，铲斗8的铲尖8a位于目标挖掘地形U的表面的外方(比目标挖掘地形U靠挖掘对象的外部侧)的情况下的距离d为正的值，铲尖8a位于目标挖掘地形U的表面的内方(比目标挖掘地形U靠挖掘对象的内部侧)的情况下的距离d为负的值。铲尖8a位于目标挖掘地形U的表面的上方的情况下的距离d为正的值，铲尖8a位于目标挖掘地形U的表面的下方的情况下的距离d为负的值。

另外，铲尖8a位于不侵入目标挖掘地形U的位置的情况下的距离d为正的值，铲尖8a位于侵入目标挖掘地形U的位置的情况下的距离d为负的值。

另外，铲尖8a位于目标挖掘地形U上的情况(铲尖8a与目标挖掘地形U相接的情况)下的距离d为0。

在本例中，将铲尖8a从目标挖掘地形U的内方朝向外方的情况下的速度设为正的值，将铲尖8a从目标挖掘地形U的外方朝向内方的情况下的速度设为负的值。将铲尖8a朝向目标挖掘地形U的上方的情况下的速度设为正的值，将铲尖8a朝向目标挖掘地形U的下方的情况下的速度设为负的值。

在限制速度图表中，距离d为d1与d2之间的情况下的限制速度Vcy_1mt的倾斜度比距离d为d1以上或d2以下的情况下的倾斜度小。d1大于0。d2小于0。

为了在目标挖掘地形U的表面附近的操作中更为详细地设定限制速度，使距离d为d1与d2之间的情况下的倾斜度比距离d为d1以上或d2以下的情况下的倾斜度小。

在距离d为d1以上的情况下，限制速度Vcy_lmt为负的值，距离d的绝对值越大，限制速度Vcy_lmt的绝对值越大。

在距离d为d1以上的情况下，在目标挖掘地形U的上方，铲尖8a越远离目标挖掘地形U的表面，朝向目标挖掘地形U的下方的速度越大，限制速度Vcy_lmt的绝对值越大。

在距离d比0小的情况下，限制速度Vcy_lmt为正的值，距离d的绝对值越大，限制速度Vcy_lmt的绝对值越大。

在铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U相距的距离d比0小的情况下，在目标挖掘地形U的下方，铲尖8a越远离目标挖掘地形U，朝向目标挖掘地形U的上方的速度越大，限制速度Vcy_lmt的绝对值越大。

在距离d为规定值dth1时，限制速度Vcy_lmt成为Vmin。规定值dth1为正的值，大于d1。

在距离d为规定值dth1以上时，不进行工作装置2的动作的介入控制。因而，在铲尖8a在目标挖掘地形U的上方与目标挖掘地形U分离较远的情况下，不进行工作装置2的动作的介入控制。

在距离d小于规定值dth1的情况下，进行工作装置2的动作的介入控制。具体而言，在距离d小于规定值dth1的情况下，进行动臂6的动作的介入控制。

接着，对使用如上所述求出的上述垂直速度分量Vcy_am、Vcy_bkt和工作装置2整体的限制速度图表，来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt的方式进行说明。

图11(A)～图11(D)是说明算出动臂目标速度Vc_bm_lmt的方式的图。

如图11(A)所示，目标速度确定部54(图6)按照上述限制速度图表来算出工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt。工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt为在铲斗8的铲尖8a接近目标挖掘地形U的方向上能够允许的铲尖8a的移动速度。

在图11(B)中示出斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am和铲斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt。

如图9中说明的那样，目标速度确定部54能够基于斗杆推定速度Vc_am和铲斗推定速度Vc_bkt，来算出斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am和铲斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt。

在图11(C)中示出了算出动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt的情况。具体而言，通过从工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt中减去斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am和铲斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt，由此算出动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt。

在图11(D)中示出了基于动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt的情况。

在工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt小于斗杆推定速度的垂直速度分量Vcy_am和铲斗推定速度的垂直速度分量Vcy_bkt之和的情况下，动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt成为动臂上升的正的值。

由于动臂目标速度Vc_bm_lmt成为正的值，因此即使操作装置25被向使动臂6下降的方向操作，工作装置控制器26也进行介入控制，使动臂6上升。因此，能够迅速地抑制目标挖掘地形U的侵入的扩大。

在工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt大于斗杆推定速度的垂直速度分量Vcy_am与铲斗推定速度的垂直速度分量Vcy_bkt之和的情况下，动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt成为动臂下降的负的值。

由于动臂目标速度Vc_bm_lmt成为负的值，因此动臂6下降。

[控制指令CBI的生成]

图12是表示实施方式中的工作装置控制部57的结构的功能框图。

如图12所示，工作装置控制部57具有缸速度算出部571、实际缸速度运算部572、反馈(FB)控制部573、EPC运算部574、斗杆操作量判定部575和EPC设定部576。

工作装置控制部57在进行介入控制的情况下，对控制阀27输出控制指令CBI，以使得动臂6被以动臂目标速度Vc_bm_lmt驱动。

缸速度算出部571算出液压缸60的缸速度。具体而言，缸速度算出部571基于表示铲斗8的铲尖8a的速度与液压缸60的速度的关系的推定速度图表，算出按照动臂目标速度Vc_bm_lmt的动臂油缸10的推定速度。需要说明的是，斗杆油缸11及铲斗油缸12的推定速度由推定速度确定部52(图6、图8)基于斗杆操作指令(压力MA)及铲斗操作指令(压力MT)来算出。

实际缸速度运算部572基于由缸行程传感器(16等)检测且由传感器控制器30(图6)导出的缸长度数据L和计测时间，算出动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12的实际的缸速度。

反馈(FB)控制部573基于液压缸60的推定速度与实际的缸速度的比较，执行使液压缸60的目标速度增减的反馈控制。反馈(FB)控制部573在液压缸60的实际的缸速度大于液压缸60的推定速度时，进行使液压缸60的目标速度减小的修正。反馈(FB)控制部573在液压缸60的实际的缸速度小于液压缸60的推定速度时，进行使液压缸60的目标速度增加的修正。

EPC运算部574基于由反馈(FB)控制部573修正后的液压缸60的目标速度，对用于指示控制阀27的开度的指令电流设定值SV进行运算处理。具体而言，EPC运算部574基于预先存储于储存部58的相关数据，对指令电流设定值SV进行运算处理。

图13是说明液压缸60的缸速度与EPC电流值的关系的图。储存部58将表示液压缸60的缸速度与滑柱80的移动量的关系的相关数据、表示滑柱80的移动量与由控制阀27控制的PPC压力的关系的相关数据、表示PPC压力与从工作装置控制部57输出的控制信号(EPC电流)的关系的相关数据储存起来。需要说明的是，相关数据基于实验或模拟来求出，并预先储存于储存部58。

如上所述，液压缸60的缸速度基于从主液压泵经由方向控制阀64供给的每单位时间的工作油的供给量而被调整。方向控制阀64具有能够移动的滑柱80。基于滑柱80的移动量，来调整相对于液压缸60的每单位时间的工作油的供给量。因而，缸速度与滑柱的移动量(滑柱行程)相关。

滑柱80的移动量通过由操作装置25或控制阀27控制的油路452的压力(先导液压)而被调整。油路452的先导液压是用于使滑柱移动的油路452的先导油的压力，由操作装置25或控制阀27来调整。需要说明的是，将用于使滑柱80移动的先导油的压力也称作PPC压力。因而，滑柱的移动量与PPC压力相关。

控制阀27基于从工作装置控制器26的工作装置控制部57输出的控制信号(EPC电流)而进行工作。因而，PPC压力与EPC电流相关。

在进行介入控制的情况下，EPC运算部574算出与由目标速度确定部54算出的动臂目标速度Vc_bm_lmt对应的指令电流设定值SV。由此，工作装置控制器26能够以避免铲斗8的铲尖8a侵入目标挖掘地形U的方式控制动臂6。

斗杆操作量判定部575对与斗杆7的操作对应的第二操作杆25L的操作量进行判定。

图14是说明实施方式中的第二操作杆25L的操作量与PPC压力的关系的图。如图14所示，示出随着第二操作杆25L的操作量增大而PPC压力上升的情况。在操作量为0附近设置界限(margin)，PPC压力从某一规定的操作量起线性地上升。

并且，在本例中，将第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的范围称为第二操作杆25L的斗杆操作为微操作的微操作区域。微操作区域中的PPC压力的最大值为Y。而且，将第二操作杆25L的操作量比规定值X大的区域也称为通常操作区域。

斗杆操作量判定部575对与斗杆7的操作对应的第二操作杆25L的操作量进行判定。斗杆操作量判定部575对第二操作杆25L的操作量是为规定值X以下还是比规定值X大进行判定。在本例中，将第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的状态称为第一操作状态。而且，将第二操作杆25L的操作量比规定值X大的状态称为第二操作状态。斗杆操作量判定部575对第二操作杆25L是处于第一操作状态还是处于第二操作状态进行判定。

EPC设定部576基于由EPC运算部574算出的指令电流设定值SV和由斗杆操作量判定部575判定的操作状态(第一操作状态或第二操作状态)，设定向控制阀27输出的EPC电流值。EPC设定部576将设定的EPC电流值作为控制指令CBI向控制阀27输出。

图15是说明实施方式中的EPC电流值与控制阀27的开度的关系的图。控制阀27是在EPC电流值为0时开度为0(全闭)且对应于EPC电流值的增加而开度连续增大的规格的阀。

如图15所示，控制阀27的开度由EPC电流值调整。在图15中示出随着EPC电流值增大而控制阀27的开度增大的情况。在EPC电流值为0附近设置界限，控制阀27的开度从某一规定的电流值起线性地增大。因此，EPC电流值与控制阀27的开度相关。

图16是说明实施方式中的作业车辆100的仿形控制(限制挖掘控制)的流程图。

如图16所示，首先，设定设计地形(步骤SA1)。具体而言，通过显示控制器28的目标挖掘地形数据生成部28C来设定目标挖掘地形U。

接着，获取铲尖与设计地形之间的距离d(步骤SA2)。具体而言，距离获取部53基于按照来自铲斗位置数据生成部28B的铲斗位置数据S的铲尖8a的位置信息和目标挖掘地形U，来算出铲斗8的铲尖8a与目标挖掘地形U的表面之间的最短的距离d。

接着，决定推定速度(步骤SA3)。具体而言，工作装置控制器26的推定速度确定部52确定斗杆推定速度Vc_am及铲斗推定速度Vc_bkt。斗杆推定速度Vc_am为仅斗杆油缸11被驱动的情况下的铲尖8a的速度。铲斗推定速度Vc_bkt为仅铲斗油缸12被驱动的情况下的铲尖8a的速度。

斗杆推定速度Vc_am、铲斗推定速度Vc_bkt按照存储于储存部58的各种图表并基于操作装置25的操作指令(压力MA、MT)而算出。

接着，将推定速度转换成垂直速度分量(步骤SA4)。具体而言，目标速度确定部54如图9中说明的那样将斗杆推定速度Vc_am、铲斗推定速度Vc_bkt转换成相对于目标挖掘地形U的垂直速度分量Vcy_am、Vcy_bkt。

接着，算出工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt(步骤SA5)。具体而言，目标速度确定部54基于距离d，按照限制速度图表来算出限制速度Vcy_lmt。

接着，确定动臂的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt(步骤SA6)。具体而言，目标速度确定部54如图11中说明的那样根据工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt、斗杆推定速度Vc_am和铲斗推定速度Vc_bkt，来算出动臂6的目标速度的垂直速度分量(目标垂直速度分量)Vcy_bm_lmt。

接着，将动臂的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt转换成目标速度Vc_bm_lmt(步骤SA7)。具体而言，目标速度确定部54如图11中说明的那样将动臂6的目标垂直速度分量Vcy_bm_lmt转换成动臂6的目标速度(动臂目标速度)Vc_bm_lmt。

接着，EPC运算部574算出基于动臂目标速度Vc_bm_lmt的指令电流设定值SV，将由EPC设定部576设定的EPC电流作为控制指令CBI向控制阀27输出(步骤SA10)。由此，工作装置控制器26能够以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标挖掘地形U的方式对动臂6进行控制。

而后，结束处理(end)。

这样，在本例中，工作装置控制器26基于表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标挖掘地形U和表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，根据目标挖掘地形U与铲斗8的铲尖8a之间的距离d，以使铲斗8接近目标挖掘地形U的相对速度减小的方式，对动臂6的速度进行控制。

工作装置控制器26基于表示挖掘对象的目标形状即设计地形的目标挖掘地形U和表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，根据目标挖掘地形U与铲斗8的铲尖8a之间的距离d来确定工作装置2整体的限制速度，以使工作装置2接近目标挖掘地形U的方向的速度成为限制速度以下的方式对工作装置2进行控制。由此，执行仿形控制(挖掘限制控制)，执行动臂油缸的速度调整。通过该方式，能够控制铲尖8a相对于目标挖掘地形U的位置，抑制铲尖8a相对于目标挖掘地形U的侵入，从而执行制作与设计地形相应的面的控制作业。

[斗杆挖掘EPC电流的调整的第一实施方式]

通过对操作装置25的第二操作杆25L进行操作来操作斗杆7，由此能够将与铲斗8的铲尖8a抵接的沙土耙平，执行制作与平坦的设计地形对应的面的仿形作业。

另一方面，在对第二操作杆25L进行了操作时，存在铲斗8的铲尖8a因自重而下落的可能性。

在产生了铲斗8的自重下落的情况下，液压缸60可能会以由推定速度确定部52算出的按照操作了第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)的液压缸60的推定速度以上的速度进行动作。

基于该第二操作杆25L的操作量而推定的液压缸60的推定速度与实际速度的背离在第二操作杆25L的操作量少的微操作的情况下较大。

其结果是，认为有通过反馈(FB)控制部573执行过度的反馈控制的可能性。

具体而言，当检测到斗杆油缸11的实际速度大于斗杆油缸11的推定速度的情况时，为了减小缸速度而进行减小目标速度的修正，其结果是，向控制阀27输出的EPC电流值减少。此时，若EPC电流值过度减少，则斗杆油缸11的实际速度小于斗杆油缸11的推定速度。当检测到斗杆油缸11的实际速度小于斗杆油缸11的推定速度的情况时，为了增加缸速度而进行增大目标速度的修正，其结果是，向控制阀27输出的EPC电流值增加。

图17是表示应用本发明前的作业车辆中的、斗杆的挖掘动作时的EPC电流值的曲线图。

图17的曲线图的横轴表示时间。纵轴表示使斗杆油缸11伸长而使斗杆7进行挖掘动作时对控制阀27B输出的EPC电流值，将其称为斗杆挖掘EPC电流。

如图17所示，斗杆挖掘EPC电流的值在特定的时间带中，反复进行急剧的减少和增加。由于斗杆挖掘EPC电流急剧增减而斗杆7的动作变得不稳定，其结果是，认为有铲斗8的铲尖8a不稳定而发生摆动的可能性。

在实施方式中，说明对斗杆挖掘EPC电流的值的增减进行抑制的方式。

图18是说明第一实施方式中的斗杆挖掘EPC电流的控制的流程图。

如图18所示，首先，判断与斗杆7的操作对应的第二操作杆25L的操作量是否为规定值X以下(步骤SB1)。具体而言，斗杆操作量判定部575按照存储于储存部58的表示第二操作杆25L的操作量与PPC压力的关系的图表，基于由压力传感器66检测的PPC压力，算出第二操作杆25L的操作量。斗杆操作量判定部575进而判定算出的第二操作杆25L的操作量是否为规定值X以下。

在步骤SB1中，在判断为第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的情况下(在步骤SB1中为“是”)，进入步骤SB2，成为第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的第一操作状态。

接着，设定EPC电流(步骤SB3)。具体而言，EPC设定部576在第一操作状态下将向控制阀27输出的斗杆挖掘EPC电流设定为恒定的值。由此，将设于油路450的控制阀27B的开度设定为恒定(步骤SB4)。

图19是表示第一实施方式的作业车辆中的、斗杆的挖掘动作时的EPC电流值的曲线图。图19的曲线图的横轴表示时间。图19的曲线图的纵轴表示与图17同样的斗杆挖掘EPC电流。

图19中的实线表示从EPC设定部576向控制阀27输出的斗杆挖掘EPC电流的值。图19中的虚线表示由EPC运算部574运算的、按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV。

如图19所示，在第一实施方式中，EPC设定部576将斗杆挖掘EPC电流设定为恒定值。EPC设定部576设定的斗杆挖掘EPC电流的值始终大于按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV。

图20是说明第一实施方式中的控制阀27的开度的图。在图20中图示出参照图15说明的EPC电流值与控制阀27的开度的关系。

参照图19，如上所述那样，由EPC设定部576设定的斗杆挖掘EPC电流的值大于按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV。图20所示的EPC电流的值X1及X2分别表示按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV的最小值及最大值。值X3表示通过EPC设定部576设定的斗杆挖掘EPC电流的值。

图20所示的阀开度Y1、Y2及Y3表示与EPC电流的值X1、X2及X3分别对应的控制阀27的开度。

如图20所示，在第一操作状态下，对应于EPC设定部576设定的斗杆挖掘EPC电流来决定控制阀27的开度。第一操作状态下的控制阀27的开度(阀开度Y3)大于按照第二操作杆25L的操作量而设定的控制阀27的开度的第一操作状态下的最大值(阀开度Y2)。

由于第二操作杆25L的操作而油路451的先导液压发生变动。在第一操作状态下，控制阀27的开度充分大，因此，油路451的先导液压与油路452的先导液压相等。由此，在第一操作状态下，向方向控制阀64供给的先导油的压力被按照第二操作杆25L的操作量而调整。

第二操作杆25L输出与第二操作杆25L的操作量相应的液压信号。在第一操作状态下，以使第二操作杆25L输出的液压信号直接导向方向控制阀64的方式设定控制阀27的开度。

返回图18，在步骤SB1中，在判断为第二操作杆25L的操作量大于规定值X的情况下(在步骤SB1中为“否”)，进入步骤SB5，成为第二操作杆25L的操作量比规定值X大的第二操作状态。

接着，设定EPC电流的下限值LL(步骤SB6)。具体而言，EPC设定部576设定在第二操作状态下向控制阀27输出的斗杆挖掘EPC电流的下限值LL。由此，基于下限值LL与通过EPC运算部574运算的、按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV的比较，来控制向控制阀27输出的斗杆挖掘EPC电流的值。

因此，在步骤SB7中，EPC设定部576对控制阀27的开度进行自动控制。具体而言，EPC设定部576对下限值LL与指令电流设定值SV进行比较。在比较的结果是指令电流设定值SV为下限值LL以下时，生成将下限值LL作为斗杆挖掘EPC电流的控制指令CBI，并向控制阀27输出。在指令电流设定值SV比下限值LL大时，生成将指令电流设定值SV作为斗杆挖掘EPC电流的控制指令CBI，并向控制阀27输出。

参照图15，如上所述那样，斗杆挖掘EPC电流的值与控制阀27的开度相关。因此，通过对斗杆挖掘EPC电流进行自动控制，来对控制阀27的开度进行自动控制。按照控制阀27的开度，向方向控制阀64供给规定的先导液压，滑柱80移动，由此斗杆油缸11伸长。

而后，结束处理(end)。

根据以上说明的第一实施方式的作业车辆，如图18所示，在第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的第一操作状态下，EPC设定部576将斗杆挖掘EPC电流设定为恒定值。

参照图14，如上所述那样，在第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的范围内，斗杆操作是微操作。在微操作区域中，第二操作杆25L的斗杆操作产生的液压缸60的推定速度与实际缸速度的背离大，其结果是，当执行过度的反馈控制时，认为有铲斗8的铲尖8a不稳定而发生摆动的可能性。

因此，在第一操作状态下，工作装置控制部57无论反馈(FB)控制部573中的缸速度的运算结果如何，都将斗杆挖掘EPC电流作为恒定的值向控制阀27输出。由此，能够避免执行过度的反馈控制而斗杆挖掘EPC电流急剧增减的现象。

通过将恒定的斗杆挖掘EPC电流向控制阀27输出而使控制阀27的开度恒定，由此能够使斗杆7的动作稳定。由此，能够使铲斗8的铲尖8a稳定，因此能够抑制摆动。

需要说明的是，如图14所示，第二操作杆25L的操作量为规定值X时的PPC压力不为零而是值Y。第二操作杆25L在操作量为0附近具有不输出PPC压力的不灵敏区，但是应注意的是，规定值X是第二操作杆25L的不灵敏区外的值，第一操作状态包含非不灵敏区的范围。

另外，在本实施方式中，如图19所示，将第一操作状态下的斗杆挖掘EPC电流的值设定为比通过EPC运算部574运算的指令电流设定值SV大的恒定的值。由此，如图20所示，第一操作状态下的控制阀27的开度(阀开度Y3)大于与按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV对应的开度的第一操作状态下的最大值(阀开度Y2)。

如参照图3说明的那样，控制阀27为了调整相对于斗杆油缸11供给的工作油的供给量而工作。通过如本实施方式那样设定控制阀27的开度，从而油路451内的先导油的压力与油路452内的先导油的压力相等。此时，与对斗杆7进行微操作的操作员的操作相应的先导液压未由控制阀27调整而直接向方向控制阀64供给。

这样的话，不会发生控制阀27使先导液压过度变动而斗杆7的动作不稳定的情况，能够实现与操作员对第二操作杆25L的操作照原样对应的斗杆7的动作。因此，能够使铲斗8的铲尖8a稳定而抑制摆动，而且，能够提高相对于操作员的操作的斗杆7的操作感。

需要说明的是，在本实施方式中，为了避免反馈(FB)控制部573的缸速度的运算结果的影响，而将斗杆挖掘EPC电流的值设定为比通过EPC运算部574运算的指令电流设定值SV大的恒定的值。在第一操作状态下也可以使控制阀27全开。但是，为了避免在从第一操作状态向第二操作状态转变时控制阀27的开度急剧变化，优选将第一操作状态下的斗杆挖掘EPC电流的值设定为比通过EPC运算部574运算的指令电流设定值SV的最大值稍大的值。

[斗杆挖掘EPC电流的调整的第二实施方式]

图21是说明第二实施方式中的斗杆挖掘EPC电流的控制的流程图。

如图21所示，首先，在步骤SC1中，判断是否为介入控制的执行中。参照图3，如上所述那样，在存在基于操作员的斗杆操作、且铲斗的铲尖与设计地形之间的距离及铲尖的速度为基准内的情况下，执行仿形控制。在仿形控制的情况下，为了抑制铲尖8a对设计地形的侵入而执行对动臂6进行控制的介入控制。

在步骤SC1中，在判断为介入控制的执行中的情况下(在步骤SC1中为“是”)，接着，设定EPC电流的阈值TH(步骤SC2)。具体而言，EPC设定部576在介入控制的执行中，设定向控制阀27输出的斗杆挖掘EPC电流的阈值TH。

接着，判断指定电流设定值SV是否为阈值TH以下(步骤SC3)。具体而言，EPC设定部576对在步骤SC2中设定的阈值TH与通过EPC运算部574运算的、按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV进行比较，判断指定电流设定值SV是否为阈值TH以下。

在步骤SC3中，在判断为指定电流设定值SV是阈值TH以下的情况下(在步骤SC3中为“是”)，进入步骤SC4，将阈值TH设定为斗杆挖掘EPC电流。

在步骤SC1中，在判断为不是介入控制的执行中的情况下(在步骤SC1中为“否”)，进入步骤SC5，将指令电流设定值SV设定为斗杆挖掘EPC电流。在步骤SC3中，在判断为指定电流设定值SV比阈值TH大的情况下(在步骤SC3中为“否”)，进入步骤SC5，将指令电流设定值SV设定为斗杆挖掘EPC电流。

接着，将斗杆挖掘EPC电流向控制阀27输出(步骤SC6)。具体而言，在介入控制的执行中指令电流设定值SV为阈值TH以下的情况下，EPC设定部576生成将阈值TH作为斗杆挖掘EPC电流的控制指令CBI，并向控制阀27输出。在介入控制的执行中指令电流设定值SV大于阈值TH的情况下及在介入控制的非执行中EPC设定部576生成将按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV作为斗杆挖掘EPC电流的控制指令CBI，并向控制阀27输出。

参照图15，如上所述那样，斗杆挖掘EPC电流的值与控制阀27的开度相关。因此，通过对斗杆挖掘EPC电流进行自动控制，来对控制阀27的开度进行自动控制。按照控制阀27的开度，向方向控制阀64供给规定的先导液压，滑柱80移动，由此斗杆油缸11伸长。

而后，结束处理(end)。

图22是表示第二实施方式的作业车辆中的、斗杆的挖掘动作时的EPC电流值的曲线图。图22的曲线图的横轴表示时间。图22的曲线图的纵轴表示与图17同样的斗杆挖掘EPC电流。

图22中的实线表示从EPC设定部576向控制阀27输出的斗杆挖掘EPC电流的值。图22中的虚线表示通过EPC设定部576设定的EPC电流的阈值TH的值。

如图22所示，在第二实施方式中，EPC设定部576设定斗杆挖掘EPC电流的阈值TH。若指令电流设定值SV为阈值TH以下，则将阈值TH作为斗杆挖掘EPC电流。若指令电流设定值SV大于阈值TH，则将指令电流设定值SV作为斗杆挖掘EPC电流。

阈值TH设定为比按照第二操作杆25L的操作量而设定的指令电流设定值SV的最大值小的值。通过将阈值TH设定为斗杆挖掘EPC电流的下限值，由此EPC设定部576作为对于指令电流设定值SV的低截止滤波器发挥功能。

因此，如图22所示，虽然斗杆挖掘EPC电流的值在特定的时间带中反复进行急剧的减少和增加，但是与图17相比，斗杆挖掘EPC电流的增减的数值范围大幅减小。

根据以上说明的第二实施方式的作业车辆，如图21所示，在介入控制的执行中，在指令电流设定值SV为阈值TH以下时，将阈值TH作为斗杆挖掘EPC电流而向控制阀27输出，在指令电流设定值SV超过阈值TH时，将指令电流设定值SV作为斗杆挖掘EPC电流而向控制阀27输出。

另一方面，如图21所示，在介入控制的非执行中，将指令电流设定值SV作为斗杆挖掘EPC电流而向控制阀27输出。

参照图14，如上所述那样，在第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的范围内，斗杆操作是微操作。在微操作区域中，第二操作杆25L的斗杆操作产生的液压缸60的推定速度与实际缸速度的背离大。因此，当执行过度的反馈控制时，如图17所示，斗杆挖掘EPC电流的值较大地增减，其结果是，认为有铲斗8的铲尖8a不稳定而发生摆动的可能性。

因此，设置对于指令电流设定值SV的低截止滤波器，设置斗杆挖掘EPC电流的下限值，由此，如图22所示，能够减小斗杆挖掘EPC电流的增减的幅度。由此，能够避免执行过度的反馈控制而斗杆挖掘EPC电流急剧增减的现象。

通过抑制斗杆挖掘EPC电流的变动而减少控制阀27的开度的变化量，由此能够抑制向方向控制阀64供给的先导液压的变动，能够减小斗杆油缸11伸长时的缸速度的变动。通过使斗杆7的动作稳定，能够使铲斗8的铲尖8a稳定，因此能够抑制摆动。

以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限定为上述实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。

例如，在上述的本例中，以减小与缸速度的反馈控制相伴的斗杆挖掘EPC电流的值的变动的方式执行了控制，但是在第二操作杆25L的操作量为规定值X以下的微操作区域中，也可以使缸速度的反馈控制无效。

操作装置25设为先导液压方式。操作装置25也可以为电杆方式。例如，可以设置检测操作装置25的操作杆的操作量并将与该操作量对应的电压值向工作装置控制器26输出的电位计等的操作杆检测部。工作装置控制器26可以基于该操作杆检测部的检测结果，向控制阀27输出控制信号来调整先导液压。本控制由工作装置控制器进行，但也可以由传感器控制器30等其它的控制器进行。

在上述的实施方式中，作为作业车辆的一例，列举了液压挖掘机，但不局限于液压挖掘机，本发明也可以应用于其它种类的作业车辆。

全局坐标系中的液压挖掘机的位置的获取并不局限于GNSS，也可以通过其它的测位手段来进行。因而，铲尖8a与设计地形之间的距离d的获取并不局限于GNSS，也可以通过其他的测位手段来进行。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，应当认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而并非是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书表示，意在包含与权利要求书等同意思以及范围内的所有变更。

符号说明

1车辆主体、2工作装置、3回转体、4驾驶室、4S驾驶席、5行驶装置、5Cr履带、6动臂、7斗杆、8铲斗、8a铲尖、9发动机室、10动臂油缸、11斗杆油缸、12铲斗油缸、13动臂销、14斗杆销、15铲斗销、16动臂油缸行程传感器、17斗杆油缸行程传感器、18铲斗油缸行程传感器、19扶手、20位置检测装置、21天线、21A第一天线、21B第二天线、23全局坐标运算部、25操作装置、25L第二操作杆、25R第一操作杆、26工作装置控制器、27、27A、27B、27C控制阀、28显示控制器、28A目标施工信息存储部、28B铲斗位置数据生成部、28C目标挖掘地形数据生成部、29、322显示部、30传感器控制器、32人机接口部、40A盖侧油室、40B杆侧油室、51梭阀、52推定速度确定部、52A滑柱行程运算部、52B缸速度运算部、52C推定速度运算部、53距离获取部、54目标速度确定部、57工作装置控制部、58储存部、60液压缸、63回转马达、64方向控制阀、65滑柱行程传感器、66、67、68压力传感器、100作业车辆、200控制系统、300液压系统、321输入部、450先导油路、451上游油路、452下游油路、571缸速度算出部、572实际缸速度运算部、573反馈控制部、574EPC运算部、575斗杆操作量判定部、576EPC设定部。

Claims (4)

1.一种作业车辆，其具备：

工作装置，其包括动臂、斗杆和铲斗；

斗杆油缸，其驱动所述斗杆；

方向控制阀，其具有能够移动的滑柱，通过所述滑柱的移动而向所述斗杆油缸供给工作油，从而使所述斗杆油缸动作；

油路，其与所述方向控制阀连接，该油路供用于使所述滑柱移动的先导油流动；

斗杆挖掘用比例电磁阀，其设于所述油路；

斗杆操作构件，其用于供操作员操作而驱动所述斗杆；

判定部，其判定是处于所述斗杆操作构件的操作量为规定值以下的第一操作状态还是处于所述斗杆操作构件的操作量大于规定值的第二操作状态；

设定部，其设定对所述斗杆挖掘用比例电磁阀的开度进行指示的指令电流，

所述设定部在所述第一操作状态下将所述指令电流设定为恒定值。

2.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，

所述斗杆操作构件输出与所述操作员的操作相应的液压信号，

所述设定部在所述第一操作状态下以使所述斗杆操作构件输出的所述液压信号直接导向所述方向控制阀的方式设定所述指令电流。

3.根据权利要求2所述的作业车辆，其中，

在所述第一操作状态下，所述设定部设定的所述斗杆挖掘用比例电磁阀的开度大于按照所述斗杆操作构件的操作量而设定的所述斗杆挖掘用比例电磁阀的开度的所述第一操作状态下的最大值。

4.一种作业车辆，其具备：

工作装置，其包括动臂、斗杆和铲斗；

斗杆油缸，其驱动所述斗杆；

方向控制阀，其具有能够移动的滑柱，通过所述滑柱的移动而向所述斗杆油缸供给工作油，从而使所述斗杆油缸动作；

油路，其与所述方向控制阀连接，该油路供用于使所述滑柱移动的先导油流动；

斗杆挖掘用比例电磁阀，其设于所述油路；

斗杆操作构件，其用于供操作员操作而驱动所述斗杆；

推定缸速度确定部，其基于表示按照所述斗杆操作构件的操作量的所述滑柱的移动量和所述斗杆油缸的速度的相关关系的速度图表，算出所述斗杆油缸的推定速度；

指令电流运算部，其基于通过所述推定缸速度确定部算出的所述斗杆油缸的推定速度，运算对所述斗杆挖掘用比例电磁阀的开度进行指示的指令电流设定值；

介入控制部，其根据所述铲斗的铲尖相对于表示所述工作装置进行作业的作业对象的目标形状的设计地形的相对位置，执行强制性地使所述动臂上升而将所述铲尖的位置限制于所述设计地形的上方的介入控制；

设定部，其在所述介入控制的执行中，在所述指令电流设定值为规定值以下时，将所述规定值向所述斗杆挖掘用比例电磁阀输出，在所述指令电流设定值超过所述规定值时，将所述指令电流设定值向所述斗杆挖掘用比例电磁阀输出，在所述介入控制的非执行中，将所述指令电流设定值向所述斗杆挖掘用比例电磁阀输出。