CN104619922A - 作业车辆 - Google Patents

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Abstract

作业车辆具备动臂、斗杆、铲斗、斗杆操作构件、限制速度确定部和目标速度确定部。限制速度确定部根据铲斗的铲尖与设计面之间的距离来确定用于对铲斗的铲尖速度进行限制的限制速度。目标速度确定部基于由限制速度确定部确定的限制速度来确定动臂的目标速度。限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将限制速度确定为基于铲斗的铲尖与设计面之间的距离和限制速度的相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将限制速度确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度。

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设计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使铲斗的铲尖沿着基准面移动，由此将与铲斗抵接的砂土耙平，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
在上述那样的仿形作业中，可以考虑如下的方法：在例如通过使动臂的动作自动化来对斗杆操作杆进行操作时，以使铲斗不侵入作为目标的设计地形(目标设计地形)的方式进行控制。
在这样的控制方法中，在基于斗杆操作杆的斗杆操作为微操作的情况下，相对于斗杆所产生的铲斗的动作而言，自动控制所产生的动臂的动作变大。若动臂的上下移动变大，则铲斗的铲尖变得不稳定而产生摆动。
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。
其它课题及新的特征通过本说明书的记载及附图而得以阐明。
用于解决课题的方案
本发明的一方案涉及的作业车辆具备动臂、斗杆、铲斗、斗杆操作构件、限制速度确定部和目标速度确定部。限制速度确定部根据铲斗的铲尖与设计面之间的距离来确定用于对铲斗的铲尖速度进行限制的限制速度。目标速度确定部基于由限制速度确定部确定的限制速度，来确定动臂的目标速度。限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将限制速度确定为基于铲斗的铲尖与设计面之间的距离和限制速度的相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将限制速度确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度。
根据本发明的作业车辆，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度，由此能够基于该小的限制速度来确定动臂的目标速度，因此能够抑制动臂的上下移动，从而使铲斗的铲尖稳定，抑制摆动。
优选的是，铲斗的铲尖与设计面之间的距离和限制速度的相关关系相当于第一铲尖速度图表。确定部在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，基于表示铲斗的铲尖与设计面之间的距离和限制速度的相关关系的第二铲尖速度图表，来确定限制速度，第二铲尖速度图表中的、相对于铲斗的铲尖与设计面之间的距离的限制速度比第一铲尖速度图表中的、相对于铲斗的铲尖与设计面之间的距离的限制速度小。
根据上述，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，基于第二铲尖速度图表来确定限制速度，由此能够基于小的限制速度来确定动臂的目标速度，因此能够适当地抑制动臂的上下移动，从而使铲斗的铲尖稳定，抑制摆动。
优选的是，限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将限制速度确定为基于相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将限制速度确定为通过将基于相关关系算出的限制速度乘以小于1的系数而得到的限制速度。
根据上述，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将限制速度确定为通过将基于相关关系算出的限制速度乘以小于1的系数而得到的小的限制速度，由此能够基于该小的限制速度来确定动臂的目标速度，因此能够抑制动臂的上下移动，从而使铲斗的铲尖稳定，抑制摆动。
优选的是，作业车辆还具备获取铲斗的类别的类别获取部。限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将限制速度确定为基于相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将限制速度确定为通过将基于相关关系算出的限制速度乘以小于1的与铲斗的类别相应的系数而得到的限制速度。
根据上述，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，确定为通过将基于相关关系算出的限制速度乘以小于1的与铲斗的类别相应的系数而得到的限制速度，由此能够确定为与铲斗的类别对应的适当的限制速度，适当地抑制动臂的上下移动，从而使铲斗的铲尖稳定，抑制摆动。
优选的是，类别获取部获取铲斗的大小的类别。限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将限制速度确定为通过将基于相关关系算出的限制速度乘以小于1的与类别为大的铲斗对应的第一系数而得到的限制速度，第一系数设定为比与类别为小的铲斗对应的第二系数小的值。
根据上述，在斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，确定为通过将基于相关关系算出的限制速度乘以小于1的与类别为大的铲斗对应的第一系数而得到的限制速度，第一系数设定为比与类别为小的铲斗对应的第二系数小的值，由此能够确定为与类别为大的铲斗的情况下的惯性力对应的适当的限制速度，适当地抑制动臂的上下移动，从而使铲斗的铲尖稳定，抑制摆动。
优选的是，限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将限制速度确定为基于铲斗的铲尖与设计面之间的距离和限制速度的相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量且铲斗的铲尖位于设计面的上方的情况下，将限制速度确定为基于相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量且铲斗的铲尖位于设计面以下的情况下，将限制速度确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度。
根据上述，在斗杆操作构件的操作量小于规定量且铲斗的铲尖位于设计面以下的情况下，确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度，在铲斗的铲尖位于设计面的上方的情况下，不减小限制速度，因此能够执行高速地追随设计面的控制。
优选的是，限制速度确定部在斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将限制速度确定为比基于铲斗的铲尖与设计面之间的距离和限制速度的相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量且经过了规定期间的情况下，将限制速度确定为基于相关关系算出的限制速度，在斗杆操作构件的操作量小于规定量且在经过规定期间之前，将限制速度确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度。
根据上述，在斗杆操作构件的操作量小于规定量且在经过规定期间之前，确定为比基于相关关系算出的限制速度小的限制速度，因此仅在铲斗刚开始动作之后的不稳定期间内减小限制速度，在稳定期间不减小限制速度，因此能够执行高效的控制。
发明效果
上述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与目标设计地形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上述垂直速度分量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下的工作装置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目标速度确定部54的处理框的概要的图。
图16是说明实施方式中的工作装置2整体的限制速度图表的另一图。
图17是说明实施方式的变形例1中的目标速度确定部54P的处理框的概要的图。
图18是说明实施方式的变形例2中的目标速度确定部54Q的处理框的概要的图。
图19是说明实施方式的变形例3中的工作装置2整体的限制速度图表的图。
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座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(InertialMeasurement Unit)24。
天线21例如是GNSS(Global Navigation Satellite Systems：全球卫星导航系统)用的天线。天线21例如是RTK GNSS(Real TimeKinematic-Global Navigation Satellite Systems)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P1 a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砂土耙平，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利用向第一液压室及第二液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，将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配置在例如驾驶座4S的右侧。第二操作杆25L配置在例如驾驶座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斗杆7的操作，根据前后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。
第二操作杆25L的左右方向的操作对应于回转体3的回转，根据左右方向的操作来执行回转体3的右回转动作及左回转动作。
在本例中，就动臂6的向上下方向的动作而言，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(操作构件)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。
第二操作杆25L(操作构件)为了斗杆7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(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为了回转体3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，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。
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斗杆7的操作，前后方向的操作对应于回转体3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也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。也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的图。
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上设有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的检测信号向工作装置控制器26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的供给量通过基于操作装置25的操作量所产生的滑柱的移动量来调整。
因而，通过将由操作装置25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。
通过以执行动臂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。
通过以执行动臂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执行下降动作及上升动作这两种动作。
通过以执行斗杆7的下降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的下降动作。
通过以执行斗杆7的上升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的上升动作。
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执行下降动作及上升动作这两种动作。
通过以执行铲斗8的下降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的下降动作。
通过以执行铲斗8的上升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。方向控制阀64基于先导液压而动作。
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的上升动作。
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。
通过以执行回转体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。通过以执行回转体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在例如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调整了压力后的工作油向方向控制阀64供给，由此滑柱在轴向上向一侧移动。通过将由控制阀27B调整了压力后的工作油向方向控制阀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。
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不侵入目标设计地形U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相对于目标设计地形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设计地形U及表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，根据目标设计地形U与铲斗8之间的距离d，以使铲斗8接近目标设计地形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。
油路501具有供通过控制阀27C之前的先导油流动的油路501和供通过控制阀27C之后的先导油流动的油路502。油路502与控制阀27C和梭阀51连接，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的先导液压及控制阀27B侧的油路452B的先导液压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27C调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。
例如，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下降且使动臂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，介入控制是为了避免铲斗8的铲尖8a侵入目标设计地形U而对动臂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设计地形U以及表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，来算出目标设计地形U与铲斗8之间的距离d。并且，根据距离d，以使铲斗8接近目标设计地形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、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不侵入目标设计地形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和目标设计地形数据生成部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。
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，也可以是，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设计地形(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。
目标设计地形数据生成部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设计地形U。
另外，目标设计地形数据生成部28C将与生成的目标设计地形U相关的数据向显示部29输出。由此，显示部29显示目标设计地形。
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具有作为信息化施工用的引导监视器的HMI(Human MachineInterface)监视器。
目标设计地形数据生成部28C向工作装置控制器26输出与目标设计地形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及目标设计地形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7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从目标设计地形数据生成部28C获取目标设计地形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及目标设计地形U，来算出与目标设计地形U垂直的方向上的铲斗8的铲尖8a与目标设计地形U之间的距离d。
目标速度确定部54按照限制速度图表，以使铲斗8接近目标设计地形U的速度减小的方式来确定动臂6的目标速度Vc_bm_lmt。
具体而言，目标速度确定部54使用表示目标设计地形U与铲斗8之间的距离d和铲尖的限制速度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，对与动臂油缸10连接的控制阀27进行控制，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与目标设计地形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与目标设计地形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与目标设计地形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与目标设计地形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)。
[目标速度的算出方式]
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。
工作装置2(动臂6、斗杆7、铲斗8)按照液压缸60的缸速度而动作，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的与目标设计地形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将斗杆推定速度Vc_am转换成与目标设计地形U的表面垂直的方向上的速度分量(垂直速度分量)Vcy_am和与目标设计地形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设计地形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设计地形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根据上述的倾斜度求出表示局部坐标系的垂直轴与目标设计地形U的表面的垂直方向的倾斜度的角度β1。
关于铲斗推定速度Vc_bkt也同样。
并且，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设计地形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转换成相对于目标设计地形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轴方向上的垂直速度分量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，在此，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位于目标设计地形U的表面的外方(作业车辆100的工作装置2侧)的情况下的距离d为正的值，铲尖8a位于目标设计地形U的表面的内方(比目标设计地形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位于目标设计地形U的表面的上方的情况下的距离d为正的值，铲尖8a位于目标设计地形U的表面的下方的情况下的距离d为负的值。
另外，铲尖8a位于不侵入目标设计地形U的位置的情况下的距离d为正的值，铲尖8a位于侵入目标设计地形U的位置的情况下的距离d为负的值。
另外，铲尖8a位于目标设计地形U上的情况(铲尖8a与目标设计地形U接触的情况)下的距离d为0。
在本例中，将铲尖8a从目标设计地形U的内方朝向外方的情况下的速度设为正的值，将铲尖8a从目标设计地形U的外方朝向内方的情况下的速度设为负的值。将铲尖8a朝向目标设计地形U的上方的情况下的速度设为正的值，将铲尖8a朝向目标设计地形U的下方的情况下的速度设为负的值。
在限制速度信息中，距离d为d1与d2之间的情况下的限制速度Vcy_lmt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。
为了在目标设计地形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，在目标设计地形U的上方，铲尖8a越远离目标设计地形U的表面，朝向目标设计地形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为0以下的情况下，限制速度Vcy_lmt为正的值，距离d越小，限制速度Vcy_lmt的绝对值越大。
在铲斗8的铲尖8a与目标设计地形U相距的距离d为0以下的情况下，在目标设计地形U的下方，铲尖8a越远离目标设计地形U，朝向目标设计地形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在目标设计地形U的上方与目标设计地形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_bm、Vcy_am、Vcy_bkt和工作装置2整体的限制速度图表算出动臂目标速度Vc_bm_lmt的方式进行说明。
图11(A)～图11(D)是说明实施方式中的算出动臂目标速度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接近目标设计地形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、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的限制垂直速度分量Vcy_am_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的限制垂直速度分量Vcy_bm_lmt。
在图11(D)中示出了基于动臂6的限制垂直速度分量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的限制垂直速度分量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设计地形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的限制垂直速度分量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262A、EPC运算部262B和EPC指令部262C。
工作装置控制部57在进行介入控制的情况下向控制阀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262A算出按照动臂目标速度Vc_bm_lmt的液压缸60的缸速度。具体而言，基于预先存储于储存部58的表示仅由动臂6的动作产生的铲斗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，来算出按照动臂目标速度Vc_bm_lmt的液压缸60的缸速度。
EPC运算部262B基于算出的缸速度，来对EPC电流值进行运算处理。具体而言，基于预先存储于储存部58的相关数据来进行运算处理。
EPC指令部262C将由EPC运算部262B算出的EPC电流值向控制阀27输出。
储存部58储存表示液压缸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EPC运算部262B输出的控制信号(EPC电流)的关系的相关数据。需要说明的是，缸速度图表、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EPC运算部262B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。
工作装置控制部57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EPC电流值，并将EPC电流作为控制指令CBI从EPC指令部262C向控制阀27输出。
由此，工作装置控制器26能够通过介入控制以使铲斗8的铲尖8a不侵入目标设计地形U的方式对动臂6进行控制。
另外，根据需要，工作装置控制器26对斗杆7及铲斗8进行控制。工作装置控制器26通过向控制阀27发送斗杆控制指令，由此来控制斗杆油缸11。斗杆控制指令具有与斗杆指令速度相应的电流值。工作装置控制器26通过向控制阀27发送铲斗控制指令，由此来控制铲斗油缸12。铲斗控制指令具有与铲斗指令速度相应的电流值。
关于这种情况下的运算，也能够如上所述那样，按照与根据动臂目标速度Vc_bm_lmt算出EPC电流同样的方式，将具有对控制阀27进行控制的电流值的斗杆控制指令及铲斗控制指令向控制阀27输出。
图13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13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的目标设计地形数据生成部28C来设定目标设计地形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的位置信息和目标设计地形U，来算出铲斗8的铲尖8a与目标设计地形U的表面之间的最短的距离d。
接着，确定推定速度(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，将目标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转换成相对于目标设计地形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，工作装置控制部57算出与动臂目标速度Vc_bm_lmt对应的EPC电流值，将EPC电流作为控制指令CBI从EPC指令部262C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不侵入目标设计地形U的方式对动臂6进行控制。
然后，结束处理(结束)。
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设计地形U和表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，根据目标设计地形U与铲斗8的铲尖8a之间的距离d，以使铲斗8接近目标设计地形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设计地形U和表示铲斗8的铲尖8a的位置的铲斗位置数据S，根据目标设计地形U与铲斗8的铲尖8a之间的距离d来确定限制速度，以使工作装置2接近目标设计地形U的方向上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相对于目标设计地形U的位置，抑制铲尖8a相对于目标设计地形U的侵入，从而执行制作与设计地形相符的面的仿形作业。
[限制速度的调整]
通过上述那样对操作装置25的第二操作杆25L进行操作而操作斗杆7，由此能够执行利用铲斗8的铲尖8a来制作与设计面平行的面的仿形作业。
具体而言，通过动臂6的介入控制，将铲斗8控制成不侵入设计地形。按照限制速度图表来算出与目标设计地形U和铲斗8的铲尖8a之间的距离d对应的动臂目标速度，从而对动臂6的速度进行控制。
另一方面，在第二操作杆25L的斗杆操作为微操作的情况下，由于斗杆操作所引起的铲斗8的铲尖8a的动作小，因此基于介入控制的对动臂6的动作进行规定的动臂目标速度成为主导。
因此，考虑存在如下可能性：若动臂6的动作相对于斗杆7变大，则动臂6的上下移动变大，因此铲斗8的铲尖8a变得不稳定而产生摆动。
尤其是，在刚刚进行第二操作杆25L的操作之后的、铲斗8刚开始动作后，铲斗8的铲尖8a可能会不稳定。
在实施方式中，对在第二操作杆25L的斗杆操作为微操作的情况下调整动臂目标速度的方式进行说明。
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，示出了随着第二操作杆25L的操作量变大而PPC压力上升的情况。在操作量为0附近留有边缘(margin)，从某固定的操作量起PPC压力呈线形上升。
并且，在本例中，将第二操作杆25L的操作量到规定值X为止的范围称作微操作区域。此时的PPC压力为Y。另外，也将比微操作区域大的规定值X以上的区域称作通常操作区域。
图15是说明实施方式中的目标速度确定部54的处理框的概要的图。
如图15所示，目标速度确定部54包括限制速度算出部54A、调整部54B和运算部54C。
限制速度算出部54A执行使用图14中说明的限制速度图表的运算处理。
具体而言，限制速度算出部54A按照限制速度图表来算出与距离d对应的工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt，该距离d是由距离获取部53获取的铲斗8的铲尖8a与目标设计地形U之间的距离。
调整部54B基于调整图表来调整限制速度Vcy_lmt。
作为调整图表，例如可以使用纵轴表示与限制速度Vcy_lmt相乘的系数K(≤1)且横轴表示与PPC压力的关系的图表。
在此，调整图表显示为随着PPC压力变大而系数K呈线形上升的图表。并且，在PPC压力为规定值Y的情况下系数K成为1。在PPC压力为规定值Y以上的情况下系数K维持1。
调整部54B按照调整图表，在PPC压力小于规定值Y的情况下基于系数K来调整限制速度Vcy_lmt，在PPC压力为规定值Y以上的情况下不调整限制速度Vcy_lmt。
调整部54B获取和与第二操作杆的操作量对应的PPC压力相应的系数K，并将获取的系数K与由限制速度算出部54A算出的限制速度Vcy_lmt相乘来调整限制速度。
运算部54C基于限制速度Vcy_lmt、由斗杆推定速度Vc_am得到的斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am、以及由铲斗推定速度Vc_bkt得到的铲斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt，来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
具体而言，按照图15中说明的方式，来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
并且，介入控制部57按照由目标速度确定部54确定的动臂目标速度Vc_bm_lmt，将控制指令CBI向控制阀27输出。
图16是说明实施方式中的工作装置2整体的限制速度图表的另一图。
如图16所示，在此，在纵轴上设置限制速度Vcy_lmt，横轴表示铲尖与设计面之间的距离d。
在此，线LA表示图10中说明的限制速度图表(第一铲尖速度图表)。
线LB表示按照与PPC压力相应的系数K(≤1)调整后的限制速度图表(第二铲尖速度图表)。
与线LA相比，线LB由于乘以系数K(≤1)因此倾斜度变小。
因而，按照基于线LB的限制速度图表来算出与由距离获取部53获取的铲斗8的铲尖8a和目标设计地形U之间的距离d相应的、工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt，由此限制速度Vcy_lmt的大小减小。
实施方式的工作装置控制器26的目标速度确定部54在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)小于规定量X的情况下，将比基于线LA的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt的值小的值设定为限制速度Vcy_lmt。
具体而言，目标速度确定部54的调整部54B在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)小于规定量X的情况下，设定为基于比线LA倾斜度小的线LB的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt。
由此，由于限制速度Vcy_lmt的值变小，因此能够减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。通过减小动臂目标速度的值，由此能够抑制动臂6的上下移动，从而使铲斗8的铲尖8a稳定，抑制摆动。
另外，系数K随着斗杆操作量而变小，因此线LB在斗杆操作量小的情况下，与线LA相比倾斜度进一步减小。因而，能够进一步减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。因此，通过根据斗杆操作量来减小动臂目标速度的值，由此能够设定为适当的动臂目标速度，抑制动臂6的上下移动，从而使铲斗8的铲尖8a稳定，抑制摆动。
目标速度确定部54的调整部54B在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)为规定量X以上的情况下，由于系数K＝1，因此设定为基于按照线LA的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt。
这种情况下，由于斗杆操作所引起的铲斗8的铲尖8a的动作大，因此介入控制下的动臂6的动臂目标速度不是主导，按照通常的限制速度图表来设定动臂目标速度，由此能够执行铲斗8的铲尖8a追随设计面的精度高的仿形控制。
<变形例1>
在实施方式的变形例1中，将目标速度确定部54变更为目标速度确定部54P。
图17是说明实施方式的变形例1中的目标速度确定部54P的处理框的概要。
目标速度确定部54P通过使目标速度确定部54进一步带有计时器功能而得到。在从对第二操作杆25L进行操作起的规定时间内执行调整部54B的调整处理。通过该方式，能够仅在第二操作杆25L所引起的铲斗8的动作刚开始之后执行调整处理。如上所述，在第二操作杆25L所引起的铲斗8的动作刚开始之后，铲斗8的铲尖8a可能会不稳定。因而，仅在刚开始动作后的期间内执行调整部54B的调整处理，在经过规定期间而铲斗8的铲尖8a稳定后，不进行调整部54B的调整处理，而进行通常控制。
如图17所示，目标速度确定部54P与目标速度确定部54相比，不同点在于目标速度确定部54P还设有计时器54E。其他方面相同，因此省略详细的说明。
计时器54E基于操作第二操作杆25L的操作时间的输入来切换进行运算的处理。
具体而言，计时器54E在操作第二操作杆25L的操作时间小于规定时间的情况下，执行调整部54B的调整处理。
因而，调整部54B在操作第二操作杆25L的操作量(斗杆操作量)小于规定量X且操作时间小于规定时间的情况下，设定为基于按照将线LA乘以系数K(≤1)而得到的线LB的限制速度图表所得的限制速度Vcy_lmt。
另一方面，计时器54E在操作第二操作杆25L的操作时间为规定时间以上的情况下，跳过调整部54B的调整处理，而向运算部54C输出。
运算部54C基于限制速度Vcy_lmt、由斗杆推定速度Vc_am得到的斗杆推定速度Vc_am的垂直速度分量Vcy_am、以及由铲斗推定速度Vc_bkt得到的铲斗推定速度Vc_bkt的垂直速度分量Vcy_bkt，来算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
在实施方式的变形例1中，仅在操作第二操作杆25L的操作时间小于规定时间未满的情况下执行调整部54B的调整处理。
通过该方式，能够仅在操作第二操作杆25L的斗杆操作的动作刚开始后的规定时间内执行调整部54B的调整处理，在经过规定期间而铲斗8的铲尖8a稳定后，不进行调整部54B的调整处理，而进行通常控制。
由此，仅在操作第二操作杆25L的斗杆操作的动作刚开始后的规定时间内，限制速度Vcy_lmt的值变小，因此能够减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。通过减小动臂目标速度的值，由此能够抑制动臂6的上下移动，从而使铲斗8的铲尖8a稳定，抑制摆动。
另外，在经过规定时间而铲斗8的铲尖8a稳定后，按照通常的限制速度图表来设定动臂目标速度，由此能够进行高效的控制，能够执行使铲斗8的铲尖8a追随设计面的精度高的仿形控制。
<变形例2>
在实施方式的变形例2中，将目标速度确定部54变更为目标速度确定部54Q。
目标速度确定部54Q按照铲斗8的类别来调整限制速度图表。
图18是说明实施方式的变形例2中的目标速度确定部54Q的处理框的概要的图。
如图18所示，目标速度确定部54Q与目标速度确定部54相比，不同点在于，将调整部54B置换为调整部54D，并且还设有铲斗类别获取部54F。其他方面相同，因此省略详细的说明。
铲斗类别获取部54F基于输入数据来判断铲斗8的类别。在本例中，判断铲斗8为“大”、“小”这两种类别。
铲斗8为“大”表示铲斗重量重。铲斗8为“小”表示铲斗重量轻。
就向铲斗类别获取部54F输入的输入数据而言，作为一例，可以是基于在作业车辆100上安装铲斗8时操作员经由人机接口部32的输入部321所设定的铲斗8的类别数据的数据。
例如，在显示部322显示的铲斗重量设定的画面中，操作员能够设定铲斗8的重量。
另外，铲斗8的重量也可以不由操作员手动选择，而是基于在液压缸60(动臂油缸10、斗杆油缸11及铲斗油缸12)的内部产生的压力而被自动检测。这种情况下，例如在作业车辆100处于指定的姿势且铲斗8悬空的状态下，检测在液压缸60的内部产生的压力。可以基于检测出的液压缸60内部的压力来指定安装于斗杆7的铲斗8的重量。铲斗类别获取部54F可以接收该检测到的液压缸60内部的压力的数据作为输入数据，并基于该数据来进行判断。
调整部54D基于按照由铲斗类别获取部54F获取到的铲斗类别的调整图表来调整限制速度Vcy_lmt。
具体而言，调整部54D具有纵轴表示与限制速度Vcy_lmt相乘的系数K(≤1)且横轴表示与PPC压力的关系的调整图表T1、T2。调整图表T1、T2根据铲斗8的类别而互异。
调整图表T1、T2分别与铲斗8为“小”、“大”的情况对应而设置。在此，调整图表T1、T2显示为随着PPC压力变大而系数K呈线形上升的图表。相对于同一PPC压力而言，调整图表T1中的系数K的值比调整图表T2中的系数K的值大。
调整图表T1、T2在PPC压力为规定值Y的情况下系数K成为1。在PPC压力为规定值Y以上的情况下系数K维持1。在小于规定值Y的情况下系数K小于1。
调整部54D按照由铲斗类别获取部54F获取到的铲斗类别来选择调整图表T1、T2中的任一方。并且，调整部54D基于所选择的调整图表，在PPC压力小于规定值Y的情况下基于按照调整图表的系数K来调整限制速度Vcy_lmt，在PPC压力为规定值Y以上的情况下，不调整限制速度Vcy_lmt。
然后，运算部54C如上述那样基于限制速度Vcy_lmt、斗杆推定速度Vc_am、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，并算出动臂目标速度Vc_bm_lmt。
并且，介入控制部57按照由目标速度确定部54Q确定的动臂目标速度Vc_bm_lmt而将控制指令CBI向控制阀27输出。
由此，由于限制速度Vcy_lmt的值变小，因此能够减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。通过减小动臂目标速度的值，由此能够抑制动臂6的上下移动，从而使铲斗8的铲尖8a稳定，抑制摆动。
具体而言，按照铲斗8的类别来调整限制速度Vcy_lmt的值。设成是与铲斗8的类别为“小”的情况相比，在铲斗8的类别为“大”的情况下更为抑制限制速度Vcy_lmt的方式。
与铲斗8的类别为“小”的情况相比，在铲斗8的类别为“大”的情况下，按照动臂目标速度的铲斗8的惯性力变大，因此，为了使铲斗8的铲尖8a稳定，优选减小动臂目标速度。另一方面，在铲斗8的类别为“小”的情况下，铲斗8的惯性力减小，因此也可以不那么减小动臂目标速度。
通过按照实施方式的变形例2的方式，能够根据铲斗8的类别来适当地调整限制速度Vcy_lmt，减小介入控制下的动臂6的动臂目标速度的值。通过减小动臂目标速度的值，由此能够抑制动臂6的上下移动，从而使铲斗8的铲尖8a稳定，抑制摆动。
另外，通过按照铲斗8的类别来变更系数K的调整图表，设定与铲斗8的类别相应的动臂目标速度，由此能够抑制使铲斗8的铲尖8a追随设计面的精度高的仿形控制。
需要说明的是，在本例中，作为铲斗8的类别，说明了“大”、“小”这两种情况，但不特别局限于“大”、“小”，还可以按照多种铲斗8的类别来设置系数K的调整图表而进行调整。
<变形例3>
图19是说明实施方式的变形例3中的工作装置2整体的限制速度图表的图。
如图19所示，在此，在纵轴上设置限制速度Vcy_lmt，横轴表示铲尖与设计面之间的距离d。
在此，线LA表示图10中说明的限制速度图表(第一铲尖速度图表)。
线LB表示基于按照与PPC压力相应的调整图表所得的系数K(≤1)而调整后的限制速度图表(第二铲尖速度图表)。
另外，仅在铲斗8的铲尖8a位于设计面的下方的情况下设置线LB。
在本例中，仅在铲斗8的铲尖8a位于设计面的下方的情况下基于线LB来调整限制速度，在铲斗8的铲尖8a位于设计面的上方的情况下按照通常的限制速度图表(线LA)来确定限制速度。
由此，在铲斗8的铲尖8a位于设计面的上方的情况下，基于按照通常的限制速度图表(线LA)的限制速度来设定动臂目标速度，由此能够执行使铲斗8的铲尖8a高速地追随设计面的精度高的仿形控制。
需要说明的是，在本例中，对使用表示缸速度与滑柱行程的关系的缸速度图表来算出缸速度的方式进行了说明，但也可以在储存部58中储存表示缸速度与PPC压力(先导压力)的关系的缸速度图表，并使用该缸速度图表中的相关数据来算出缸速度。
需要说明的是，在本例中，也可以为，将控制阀27设为全开，利用压力传感器66及压力传感器67检测压力，并基于它们的检测值来进行压力传感器66及压力传感器67的校准。在将控制阀27设为全开的情况下，压力传感器66和压力传感器67输出相同的检测值。也可以为，在将控制阀27设为全开的情况下，在压力传感器66和压力传感器67输出了不同的检测值的情况下，求出表示压力传感器66的检测值与压力传感器67的检测值的关系的相关数据。
另外，也可以将变形例1～3分别任意地组合。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不局限于上述实施方式，可以在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。
例如，在上述的例子中，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相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，本发明也可以适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义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驾驶座、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目标设计地形数据生成部、29、322显示部、30传感器控制器、32人机接口部、51梭阀、52目标速度确定部、52A滑柱行程运算部、52B缸速度运算部、52C目标速度运算部、53距离获取部、54目标速度确定部、54A限制速度算出部、54B、54D调整部、54C运算部、54E计时器、54F铲斗类别获取部、57介入控制部、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、80滑柱、100作业车辆、200控制系统、262控制阀控制部、262A缸速度算出部、262B EPC运算部、262C EPC指令部、300液压系统、321输入部、450先导油路。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种作业车辆，其具备：
动臂；
斗杆；
铲斗；
斗杆操作构件；
限制速度确定部，其根据所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离来确定用于对所述铲斗的铲尖速度进行限制的限制速度；
目标速度确定部，其基于由所述限制速度确定部确定的所述限制速度，来确定所述动臂的目标速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为比基于所述相关关系算出的限制速度小的限制速度。
2.(修改后)根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系相当于第一铲尖速度图表，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，基于表示所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系的第二铲尖速度图表，来确定所述限制速度，
所述第二铲尖速度图表中的、相对于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离的所述限制速度比所述第一铲尖速度图表中的、相对于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离的所述限制速度小。
3.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为通过将基于所述相关关系算出的限制速度乘以小于1的系数而得到的限制速度。
4.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
该作业车辆还具备获取所述铲斗的类别的类别获取部，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为通过将基于所述相关关系算出的限制速度乘以小于1的与所述铲斗的类别相应的系数而得到的限制速度。
5.根据权利要求4所述的作业车辆，其中，
所述类别获取部获取所述铲斗的大小的类别，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为通过将基于所述相关关系算出的限制速度乘以小于1的与类别为大的所述铲斗对应的第一系数而得到的限制速度，
所述第一系数设定为比与类别为小的所述铲斗对应的第二系数小的值。
6.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且所述铲斗的铲尖位于所述设计面的上方的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且所述铲斗的铲尖位于所述设计面以下的情况下，将所述限制速度确定为比基于所述相关关系算出的限制速度小的限制速度。
7.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且经过了规定期间的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且在经过所述规定期间之前，将所述限制速度确定为比基于所述相关关系算出的限制速度小的限制速度。

Claims (7)

1.一种作业车辆，其具备：
动臂；
斗杆；
铲斗；
斗杆操作构件；
限制速度确定部，其根据所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离来确定用于对所述铲斗的铲尖速度进行限制的限制速度；
目标速度确定部，其基于由所述限制速度确定部确定的所述限制速度，来确定所述动臂的目标速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为比基于所述相关关系算出的限制速度小的限制速度。
2.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系相当于第一铲尖速度图表，
所述确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，基于表示所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系的第二铲尖速度图表，来确定所述限制速度，
所述第二铲尖速度图表中的、相对于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离的所述限制速度比所述第一铲尖速度图表中的、相对于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离的所述限制速度小。
3.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为通过将基于所述相关关系算出的限制速度乘以小于1的系数而得到的限制速度。
4.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
该作业车辆还具备获取所述铲斗的类别的类别获取部，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为通过将基于所述相关关系算出的限制速度乘以小于1的与所述铲斗的类别相应的系数而得到的限制速度。
5.根据权利要求4所述的作业车辆，其中，
所述类别获取部获取所述铲斗的大小的类别，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量的情况下，将所述限制速度确定为通过将基于所述相关关系算出的限制速度乘以小于1的与类别为大的所述铲斗对应的第一系数而得到的限制速度，
所述第一系数设定为比与类别为小的所述铲斗对应的第二系数小的值。
6.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且所述铲斗的铲尖位于所述设计面的上方的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且所述铲斗的铲尖位于所述设计面以下的情况下，将所述限制速度确定为比基于所述相关关系算出的限制速度小的限制速度。
7.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量为规定量以上的情况下，将所述限制速度确定为基于所述铲斗的铲尖与设计面之间的距离和所述限制速度的相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且经过了规定期间的情况下，将所述限制速度确定为基于所述相关关系算出的限制速度，
所述限制速度确定部在所述斗杆操作构件的操作量小于规定量且在经过所述规定期间之前，将所述限制速度确定为比基于所述相关关系算出的限制速度小的限制速度。
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