CN111655938B - 挖土机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在顶起状态被解除的情况下能够抑制对车身产生的冲击的挖土机。因此，本发明的一个实施方式所涉及的挖土机具备：下部行走体(1)；上部回转体(3)，回转自如地搭载于下部行走体(1)；附属装置，安装在上部回转体(3)且包括动臂(4)、斗杆(5)及铲斗(6)；及控制器(30)，在该挖土机处于顶起状态的情况下，控制器(30)相对减缓附属装置的动作。

Description

挖土机

技术领域

本发明涉及挖土机。

背景技术

挖土机有时会成为行走体的一部分浮起而由行走体的触地部分和附属装置的触地部分来支承自身重量的状态(以下，称为“顶起状态”)。

例如，在通过挖土机进行挖掘工作时，有时行走体的前部会因挖掘反作用力而浮起，其结果，挖土机成为顶起状态(例如，参考专利文献1等)。

并且，例如，为了使附着在下部行走体的履带上的泥掉落，挖土机有时会成为使左右一对履带中的一个履带触地且使另一个履带浮起的顶起状态(例如，参考专利文献2等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-173031号公报

专利文献2：日本特开2015-196973号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在挖土机的顶起状态被解除的情况下，根据其状态，行走体有可能从部分浮起的状态以一下子落地的方式触地，会对挖土机的车身产生相对大的冲击。因此，从挖土机的寿命或挖土机及挖土机的周边的安全性的观点考虑，尚有改进的余地。

因此，鉴于上述课题，目的在于提供一种在顶起状态被解除的情况下能够抑制对车身产生的冲击的挖土机。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，在本发明的一个实施方式中，提供一种挖土机，其具备：

行走体；

回转体，回转自如地搭载于所述行走体；

附属装置，安装在所述回转体且包括动臂、斗杆及铲斗；及

控制装置，

在所述行走体处于浮起的状态的情况下，所述控制装置相对减缓所述附属装置的动作。

发明效果

根据上述实施方式，能够提供一种在顶起状态被解除的情况下能够抑制对车身产生的冲击的挖土机。

附图说明

图1是挖土机的侧视图。

图2是表示挖土机的结构的一例的框图。

图3A是表示挖土机中产生的顶起状态的一例的图。

图3B是表示挖土机中产生的顶起状态的另一例的图。

图4是表示操作支援控制装置的结构的一例的图。

图5A是表示动臂提升操作的操作量与向动臂缸的底侧油室供给的工作油的流量之间的关系的一例的图。

图5B是表示动臂提升操作的操作量与向动臂缸的底侧油室供给的工作油的流量之间的关系的另一例的图。

图6是表示操作支援控制装置的结构的另一例的图。

图7是表示与操作支援控制装置相关的设定画面的一例的图。

图8是概略表示操作支援控制装置进行的操作支援控制处理的一例的流程图。

图9是概略表示操作支援控制装置进行的操作支援控制处理的另一例的流程图。

具体实施方式

以下，参考附图对用于实施发明的方式进行说明。

[挖土机的概要]

首先，参考图1对本实施方式所涉及的挖土机500的概要进行说明。

图1是本实施方式所涉及的挖土机500的侧视图。

本实施方式所涉及的挖土机500具备：下部行走体1；上部回转体3，经由回转机构2而回转自如地搭载于下部行走体1；作为附属装置(工作装置)的动臂4、斗杆5及铲斗6；及驾驶室10，供操作者搭乘。以下，当沿着上部回转体3的回转轴从正上方俯视(以下，简称为“俯视”)观察挖土机500时，挖土机500的前方与附属装置相对于上部回转体3的延伸方向(以下，简称为“附属装置的延伸方向”)对应。并且，在俯视观察挖土机500时，挖土机500的左侧及右侧分别与驾驶室10内的操作者的左侧及右侧对应。

下部行走体1(行走体的一例)例如包括左右一对履带，通过各履带被行走液压马达1A、1B(参考图2)液压驱动而使挖土机500行走。

上部回转体3(回转体的一例)通过被回转液压马达21(参考图2)驱动而相对于下部行走体1进行回转。

动臂4以能够俯仰的方式枢轴安装于上部回转体3的前部中央，在动臂4的前端以能够上下转动的方式枢轴安装有斗杆5，在斗杆5的前端以能够上下转动的方式枢轴安装有铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别由作为液压致动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。

驾驶室10为供操作者搭乘的操纵室，搭载于上部回转体3的前部左侧。

[挖土机的基本结构]

接着，参考图2对挖土机500的基本结构进行说明。

图2是表示本实施方式所涉及的挖土机500的结构的一例的框图。

另外，图中，用双重线表示了机械动力线路，用粗实线表示了高压液压管路，用虚线表示了先导管路，用细实线表示了电力驱动/控制线路。以下，也同样地适用于后述的图4、图6。

液压驱动本实施方式所涉及的挖土机500的液压致动器的液压驱动系统包括发动机11、主泵14及控制阀17。并且，如上所述，本实施方式所涉及的挖土机500的液压驱动系统包括分别液压驱动下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6的行走液压马达1A、1B、回转液压马达21、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压致动器。

发动机11为液压驱动系统中的主动力源，例如搭载于上部回转体3的后部。具体而言，发动机11在后述的发动机控制模块(ECM：Engine Control Module)75的控制下以预先设定的目标转速进行恒定旋转，驱动主泵14及先导泵15。发动机11例如为以柴油为燃料的柴油发动机。

与发动机11相同地，主泵14例如搭载于上部回转体3的后部，且通过高压液压管路16向控制阀17供给工作油。如上所述，主泵14由发动机11驱动。主泵14例如为可变容量式液压泵，其能够在后述的控制器30的控制下通过调节器(未图示)控制斜板的角度(偏转角)来调整活塞的行程长度，控制吐出流量(吐出压力)。

控制阀17例如搭载于上部回转体3的中央部，是根据操作者对操作装置26的操作来进行液压驱动系统的控制的液压控制装置。如上所述，控制阀17经由高压液压管路16与主泵14连接，根据操作装置26的操作状态将从主泵14供给的工作油选择性地供给至液压致动器即行走液压马达1A(右用)、1B(左用)、回转液压马达21、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9。具体而言，控制阀17为包括控制从主泵14供给至各液压致动器的工作油的流量和流动方向的多个液压控制阀(换向阀)的阀单元。

本实施方式所涉及的挖土机500的操作系统包括先导泵15和操作装置26。

先导泵15例如搭载于上部回转体3的后部，且经由先导管路25向操作装置26供给先导压。先导泵15例如为固定容量式液压泵，其由发动机11驱动。

操作装置26包括操纵杆26A、26B和踏板26C。操作装置26设置于驾驶室10的驾驶座附近，是操作者用于进行各种动作要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5、铲斗6等)的操作的操作输入机构。换言之，操作装置26为用于进行驱动各动作要件的液压致动器(即，行走液压马达1A、1B、回转液压马达21、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9等)的操作的操作输入机构。操作装置26(即，操纵杆26A、26B及踏板26C)分别经由液压管路27与控制阀17连接。由此，与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导信号(先导压)输入至控制阀17。因此，控制阀17能够根据操作装置26中的操作状态来驱动各液压致动器。并且，操作装置26经由液压管路28与压力传感器29连接。以下，以由操纵杆26A进行动臂4(动臂缸7)的操作且由操纵杆26B进行斗杆5(斗杆缸8)的操作为前提进行说明。

本实施方式所涉及的挖土机500的控制系统包括控制器30、压力传感器29、ECM75及发动机转速传感器11a。并且，作为与后述的操作支援控制相关的结构，本实施方式所涉及的挖土机500的控制系统包括倾斜角度传感器40、动臂角度传感器42、斗杆角度传感器44、铲斗角度传感器46、杆压传感器48、显示装置50、声音输出装置52、电磁比例阀54及操作支援功能ON/OFF开关60。

控制器30进行挖土机500的驱动控制。控制器30的功能可以通过任意的硬件或硬件及软件的组合来实现。例如，控制器30由包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、非易失性辅助存储装置及I/O(Input-Output interface，输入输出接口)等的微型计算机构成，通过在CPU上执行存储于ROM或辅助存储装置中的各种程序来实现各种功能。

例如，控制器30进行如下驱动控制：根据通过操作者等的预定操作预先设定的工作模式等来设定目标转速，并经由ECM75使发动机11恒定旋转。

并且，例如，控制器30根据从压力传感器29输入的与操作装置26中的各种动作要件(即，各种液压致动器)的操作状态对应的先导压的检测值等来进行驱动包括控制阀17的液压致动器的液压回路的控制。

并且，例如，在挖土机500处于顶起状态的情况下，控制器30进行支援用于解除顶起状态的操作者的操作的控制(以下，称为“操作支援控制”)。控制器30进行的操作支援控制的细节将在后面叙述。

另外，控制器30的功能的一部分也可以通过其他控制器来实现。即，控制器30的功能也可以以由多个控制器分散的方式实现。

如上所述，压力传感器29经由液压管路28与操作装置26连接，且检测操作装置26的次级侧的先导压、即与操作装置26中的各动作要件(液压致动器)的操作状态对应的先导压。由压力传感器29检测出的与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压的检测信号被存入到控制器30中。

ECM75根据来自控制器30的控制指示来驱动控制发动机11。例如，ECM75根据与从发动机转速传感器11a输入的检测信号对应的发动机11的转速(旋转速度)的测定值来控制发动机11，以使发动机11以与来自控制器30的控制指示对应的目标转速进行恒定旋转。

发动机转速传感器11a为检测发动机11的转速的已知的检测机构。与由发动机转速传感器11a检测出的发动机11的转速对应的检测信号被存入到ECM75中。

倾斜角度传感器40为检测挖土机500相对于规定的基准面(例如，水平面)的倾斜状态的检测机构。倾斜角度传感器40例如搭载于上部回转体3，且检测挖土机500(即，上部回转体3)的前后方向及左右侧向的2个轴上的倾斜角度。与由倾斜角度传感器40检测出的倾斜角度对应的检测信号被存入到控制器30中。

动臂角度传感器42检测动臂4相对于上部回转体3的俯仰角度、例如，从侧面观察时，连接动臂4的两端的支点的直线与上部回转体3的回转平面所成的角度(以下，称为“动臂角度”)。动臂角度传感器42例如可以包括旋转编码器或IMU(Inertial MeasurementUnit，惯性测量单元)等，以下，也同样地适用于斗杆角度传感器44及铲斗角度传感器46。与由动臂角度传感器42检测出的动臂角度对应的检测信号被存入到控制器30中。

斗杆角度传感器44检测斗杆5相对于动臂4的俯仰角度、例如，从侧面观察时，连接斗杆5的两端的支点的直线与连接动臂4的两端的支点的直线所成的角度(以下，称为“斗杆角度”)。与由斗杆角度传感器44检测出的斗杆角度对应的检测信号被存入到控制器30中。

铲斗角度传感器46检测铲斗6相对于斗杆5的俯仰角度、例如，从侧面观察时，连接铲斗6的支点和前端(铲尖)的直线与连接斗杆5的两端的支点的直线所成的角度(以下，称为“铲斗角度”)。与由铲斗角度传感器46检测出的铲斗角度对应的检测信号被存入到控制器30中。

杆压传感器48检测动臂缸7的杆侧油室7R(参考图4、图6)的压力(以下，称为“杆压”)。与由杆压传感器48检测出的动臂缸7的杆压对应的检测信号被存入到控制器30中。

显示装置50设置于驾驶室10内的驾驶座附近的操作者容易视觉辨认的位置(例如，驾驶室10内的右前部的立柱部分等)，且在控制器30的控制下显示各种信息画面。显示装置50例如为液晶显示器或有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器，可以为兼作操作部的触摸面板式。并且，显示装置50可以包括由用于操作显示于显示部中的与挖土机相关的各种操作画面的按钮、切换键、操纵杆等硬件构成的操作部。

声音输出装置52设置于驾驶室10内的驾驶座附近，在控制器30的控制下向操作者输出用于进行各种通知的声音。声音输出装置52例如为扬声器或蜂鸣器等。

电磁比例阀54设置于操作装置26的次级侧的液压管路27中与针对操纵杆26A的动臂4的提升操作(以下，称为“动臂提升操作”)对应的次级侧的液压管路27A(参考图4、图6)。电磁比例阀54根据来自控制器30的控制电流对与操纵杆26A的操作状态对应的先导压进行减压。例如，在未被输入控制电流的情况下，电磁比例阀54使操纵杆26A的初级侧的先导压等于与动臂4的提升操作对应的次级侧(液压管路27A)的先导压。并且，在被输入控制电流的情况下，电磁比例阀54以控制电流越增加则越减小次级侧(液压管路27A)的先导压的方式发挥作用。由此，能够抑制针对操作者进行的动臂提升操作的动臂4的动作，与平常(挖土机500进行使用附属装置的挖掘工作等通常的工作时)相比，相对减缓动作速度。

操作支援功能ON/OFF开关(以下，为了方便起见，称为“操作支援功能开关”)60为启用(ON)或禁用(OFF)上述操作支援控制的功能(以下，称为“操作支援功能”)的操作部。操作支援功能开关60例如可以为由搭载于显示装置50或与显示装置50分开设置的按钮、切换键、操纵杆等硬件构成的操作部，例如也可以为由显示于触控面板式显示装置50中的操作画面上的图标等软件构成的操作部。与操作支援功能开关60的操作状态相关的信号被存入到控制器30中。

[顶起状态的具体例]

接着，参考图3(图3A、3B)对与操作支援控制相关的挖土机500的姿势状态(即，顶起状态)进行说明。

图3A是表示挖土机500中产生的顶起状态的一例的图，具体而言，是表示违背操作者的意图而产生顶起状态的挖土机500的工作状况的图。图3B是表示挖土机500中产生的顶起状态的另一例的图，具体而言，是表示按照操作者的意图而实现的挖土机500的顶起状态的图。

如图3A所示，挖土机500进行地面300a的挖掘工作，且主要通过动臂4的降低动作和斗杆5及铲斗6的收回动作，使偏向挖土机500的车身且朝向斜下方向的力F2从铲斗6作用于地面300a。此时，作用于铲斗6的力F2的反作用力、即，与挖掘反作用力F2a中的垂直方向成分F2aV对应的欲使车身向后方倾斜的反作用力F3(力的力矩。以下，在本实施方式中，简称为“力矩”)经由附属装置作用于挖土机500的车身。具体而言，该反作用力F3作为欲提升动臂缸7的力F1作用于车身。并且，若该力F1导致欲使车身向后方倾斜的力矩超出源自重力的欲将车身压在地面上的力(力矩)，则车身的前部会浮起。其结果，挖土机500成为仅铲斗6的前端部及下部行走体1的后端部触地且下部行走体1的前端部浮起的顶起状态。

如此，挖土机500的顶起状态例如有可能在进行使用附属装置的挖掘工作等时因铲斗6在施加相对大的力的同时与地面接触而违背操作者的意图而产生。

并且，如图3B所示，挖土机500成为下部行走体1的右侧的履带1a、左侧的履带1b中的左侧的履带1b从地面浮起且仅铲斗6的前端部及右侧的履带1a触地的顶起状态。

具体而言，操作者操作操作装置26，使上部回转体3从上部回转体3朝向直进方向的状态(图1的状态)向左回转90°，之后进行动臂4的降低操作及斗杆5的收回操作(以下，分别称为“动臂降低操作”及“斗杆收回操作”)等，使铲斗6触地。然后，操作者在该状态下通过进一步持续动臂降低操作及斗杆收回操作等使左侧的履带1b从地面向空中浮起。由此，在挖土机500处于顶起状态时，操作者能够通过操作操作装置26使浮起的左侧的履带1b空转，使附着在履带1b上的泥掉落到地面上。

如此，为了使下部行走体1的履带上的泥掉落，挖土机500的顶起状态例如可以通过在铲斗6与地面接触的状态下对地面施加相对大的力而以按照操作者的意图的方式产生。

[操作支援控制的细节]

接着，参考图4～图6对进行操作支援控制的操作支援控制装置200的结构进行说明。

图4是表示操作支援控制装置200的结构的一例的图。

操作支援控制装置200包括控制器30、检测与针对操纵杆26A的动臂提升操作对应的次级侧的先导压的压力传感器29(压力传感器29A)、倾斜角度传感器40、动臂角度传感器42、斗杆角度传感器44、铲斗角度传感器46、杆压传感器48、显示装置50、声音输出装置52、电磁比例阀54及操作支援功能开关60。

控制器30例如包括判定部301、动作控制部302及通知部303，作为通过执行存储于ROM或辅助存储装置中的一个以上的程序来实现的功能部。

判定部301判定挖土机500是否处于顶起状态。

例如，判定部301根据由杆压传感器48检测出的动臂缸7的杆压PR来判定挖土机500是否处于顶起状态。具体而言，判定部301可以在由杆压传感器48检测出的动臂缸7的杆压PR为规定阈值PRth以上的情况下，判定为挖土机500处于顶起状态。这是因为，挖土机500的顶起状态为用附属装置支承挖土机500的自身重量的状态，动臂缸7的杆压变得极高。此时，规定阈值PRth可以通过实验或计算机模拟等预先规定为挖土机500处于顶起状态时的动臂缸7的杆压PR的下限值。并且，判定部301也可以在由杆压传感器48检测出的动臂缸7的杆压PR为规定阈值PRth以上的状态持续一段时间(规定时间Tth以上)的情况下，判定为挖土机500处于顶起状态。由此，例如，在进行夯压工作(辗压工作)等通常工作时，即使有时存在动臂缸7的杆压PR成为规定阈值PRth以上的瞬间，也能够更高精度地判别这样的状态和顶起状态。

并且，例如，判定部301根据由倾斜角度传感器40检测出的挖土机500的倾斜状态来判定挖土机500是否处于顶起状态。这是因为，如上所述，在顶起状态下，下部行走体1的一部分浮起，使挖土机500(上部回转体3)倾斜。

并且，例如，判定部301根据操作者对操作装置26进行的附属装置的操作状态来判定挖土机500是否处于顶起状态。这是因为，如上所述，在产生挖土机500的顶起状态的情况下，有可能会成为动臂降低操作或斗杆收回操作在铲斗6与地面接触之后也持续的特殊的操作状态。

并且，例如，判定部301根据与铲斗6相对于车身(下部行走体1及上部回转体3)的相对的位置相关的信息来判定挖土机500是否处于顶起状态。这是因为，在产生挖土机500的顶起状态的情况下，从车身观察的铲斗6的前端部的位置会成为比下部行走体1的通常的触地部分更靠下方的位置。此时，判定部301能够根据由动臂角度传感器42、斗杆角度传感器44及铲斗角度传感器46检测出的动臂角度、斗杆角度及铲斗角度和已知的动臂4、斗杆5及铲斗6的连杆长度来测定(计算)从车身观察的铲斗6的相对位置。

并且，判定部301也可以组合与动臂缸7的杆压、挖土机500的倾斜状态、附属装置的操作状态及铲斗6的相对位置中的至少两个相关的信息来判定挖土机500是否处于顶起状态。

例如，判定部301根据与动臂缸7的杆压相关的信息和与挖土机500的倾斜状态、附属装置的操作状态及铲斗6的相对位置中的至少一个相关的信息来判定挖土机500是否处于顶起状态。由此，判定部301能够参考多种信息，因此能够更高精度地判定挖土机500是否处于顶起状态。

在启用(ON)操作支援功能的状态下挖土机500成为顶起状态的情况下，动作控制部302进行(开始)操作支援控制。具体而言，在启用操作支援功能的状态下挖土机500成为顶起状态的情况下，动作控制部302相对减缓用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作。以下，以启用操作支援功能为前提进行说明。

更具体而言，在挖土机500成为顶起状态的情况下，动作控制部302向电磁比例阀54输出控制电流。由此，与针对操纵杆26A的动臂提升操作对应的次级侧的先导压被减小，被减小的先导压输入至与控制阀17的驱动动臂缸7的动臂控制阀17A(驱动装置的一例)的动臂提升操作对应的先导接口。

换言之，动作控制部302使设置于操纵杆26A和动臂控制阀17A之间的与动臂提升操作对应的压力信号路径(液压管路27)上的电磁比例阀54(校正装置的一例)向减少操作量的方向校正与针对操纵杆26A的动臂提升操作对应的次级侧的先导压。由此，和以与平常相同的操作量进行的针对操纵杆26A的动臂提升操作的情况相比，从主泵14通过动臂控制阀17A向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量减少，动臂4的提升动作变得相对缓慢。因此，在操作者进行了用于解除挖土机500的顶起状态的动臂提升操作的情况下，操作支援控制装置200能够相对减缓动臂4的提升动作，抑制浮起的下部行走体1的一部分触地时的冲击。

例如，图5A是示意性地表示针对操纵杆26A的动臂提升操作的操作量C与向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量Q之间的关系的一例的图。

如图5A所示，平常向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量Q整体随着操作量C的增加而增加。具体而言，除死区(即，操作量C为0至规定值C0之间的区域)以外，流量Q随着操作量C的增加而大致线性增加。并且，在操作量C为最大值Cmax的情况下，流量Q达到最大流量Qmax。

另一方面，在动作控制部302进行的操作支援控制开始的情况下，尽管流量Q与平常相同地整体随着操作量C的增加而增加，但因电磁比例阀54的作用而被限制在限制流量Qlim(＜Qmax)以下。具体而言，在操作量C为规定值C0以上的范围内，流量Q随着操作量C的增加而以与平常相同的增加率(倾斜度)大致线性增加。然而，若操作量C超出与限制流量Qlim对应的规定值C1，则流量Q被维持为限制流量Qlim，而不取决于操作量C。由此，例如，即使在操作者的熟练度较低的情况或不细致的操作等导致突然进行了用于解除顶起状态的动臂提升操作的情况下，操作支援控制装置200也能够将向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量Q限制在相对低的水准、换言之，为与操纵杆26A的微操作对应的限制流量Qlim以下。

并且，例如，图5B是示意性地表示针对操纵杆26A的动臂提升操作的操作量C与向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量Q之间的关系的另一例的图。

如图5B所示，在本例中，若动作控制部302进行的操作支援控制开始，则因电磁比例阀54的作用，流量Q的与操作量C的增加对应的增加率(倾斜度)比平常小且流量Q被限制在限制流量Qlim以下。具体而言，在操作量C为规定值C0以上的范围内，流量Q随着操作量C的增加而以比平常小的倾斜度(增加率)大致线性增加。然而，若超出与限制流量Qlim对应的规定值C2(＞C1)，则流量Q维持为限制流量Qlim，而不取决于操作量C。由此，操作支援控制装置200还能够进一步抑制相对于操作量C的增加的流量Q的增加率。因此，在操作者进行了用于解除挖土机500的顶起状态的动臂提升操作的情况下，操作支援控制装置200能够进一步减缓动臂4的提升动作，进一步抑制部分浮起的下部行走体1触地时的冲击。

如此，在挖土机500处于顶起状态的情况下，动作控制部302根据针对操纵杆26A的动臂提升操作的操作量，使向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量相对少于平常。由此，操作支援控制装置200能够使与用于解除挖土机500的顶起状态的动臂提升操作对应的动臂4的提升动作相对慢于平常，抑制解除顶起状态时对车身(下部行走体1及上部回转体3)的冲击。因此，其结果，操作支援控制装置200能够抑制解除顶起状态时的冲击导致的车身的劣化、对周围的噪声、操作者的不适感等。并且，即使在操作熟练度相对低的操作者驾驶挖土机500的情况下，操作支援控制装置200也能够抑制解除挖土机500的顶起状态时的冲击。并且，即使为操作熟练度高的操作者，也需要进行用于防止对车身的冲击的微操作，但操作支援控制装置200能够在无需过于顾及操作的情况下抑制解除顶起状态时对车身的冲击，因此其结果，能够减轻操作者的疲劳度。

并且，在另一方法中，动作控制部302也可以根据针对操纵杆26A的动臂提升操作的操作量使向动臂缸7供给的工作油的流量相对少于平常。以下，参考图6对另一方法进行说明。

图6是表示操作支援控制装置200的结构的另一例的图。

在本例中，不同于图4的情况，操作支援控制装置200包括电磁比例阀56来代替电磁比例阀54。

电磁比例阀56设置于动臂缸7的杆侧油室7R与动臂控制阀17A之间的高压液压管路。即，电磁比例阀56设置于从针对操纵杆26A的动臂提升操作期间的杆侧油室7R经由动臂控制阀17A排出至工作油罐T的工作油的排出路径上。电磁比例阀56根据来自控制器30的控制电流来限制从针对操纵杆26A的动臂提升操作期间的动臂缸7的杆侧油室7R排出的流量。例如，电磁比例阀54在未被输入控制电流的情况下，不限制流量，并且在被输入控制电流的情况下，以控制电流越增大则越减少允许的流量的方式发挥作用。由此，其结果，电磁比例阀56能够限制向针对操纵杆26A的动臂提升操作期间的动臂缸7的底侧油室7B供给的流量。

在挖土机500成为顶起状态的情况下，动作控制部302向电磁比例阀56输出控制电流。由此，在针对操纵杆26A的动臂提升操作期间，从动臂缸7的杆侧油室7R排出的工作油的流量受到限制，其结果，向底侧油室7B供给的工作油的流量受到限制。此时，作为电磁比例阀56限制流量的方式，例如可以采用由上述图5A、5B表示的流量与操作量之间的关系。

并且，在本例中，动作控制部302经由电磁比例阀56限制在针对操纵杆26A的动臂提升操作期间从动臂缸7的杆侧油室7R排出的工作油的流量，但也可以直接限制向底侧油室7B供给的工作油的流量。此时，电磁比例阀56设置于动臂缸7的底侧油室7B与动臂控制阀17A之间的高压液压管路。

换言之，动作控制部302使电磁比例阀56(调整阀的一例)调整该流量，以使向动臂缸7的底侧油室7B供给的或从杆侧油室7R排出的工作油的流量相对少于平常。由此，和以与平常相同的操作量进行的针对操纵杆26A的动臂提升操作的情况相比，从主泵14通过动臂控制阀17A向动臂缸7的底侧油室7B供给的工作油的流量减少，动臂4的提升动作变得相对缓慢。因此，与图4的一例的情况相同地，在操作者进行了用于解除挖土机500的顶起状态的动臂提升操作的情况下，操作支援控制装置200能够相对减缓动臂4的提升动作，抑制浮起的下部行走体1的一部分触地时的冲击。

返回到图4，在上述操作支援控制开始的情况下，通知部303控制显示装置50或声音输出装置52，通过显示装置50或声音输出装置52向操作者通知操作支援控制已开始。以下，为了方便起见，将该通知称为“操作支援控制开始通知”。换言之，通知部303通过操作支援功能向操作者通知与操作者对操作装置26的操作对应的用于解除顶起状态的附属装置的动作相对慢于平常。由此，操作者能够识别出与针对操作装置26的操作对应的附属装置的动作比平常慢。

并且，在操作支援控制开始之后，在操作支援控制停止的情况下，通知部303控制显示装置50或声音输出装置52，通过显示装置50或声音输出装置52向操作者通知操作支援控制已停止。以下，为了方便起见，将该通知称为“操作支援控制停止通知”。换言之，通知部303通过操作支援功能向操作者通知与操作者对操作装置26的操作对应的用于解除顶起状态的附属装置的动作相对慢于平常的状态被解除。由此，操作者能够识别出与针对操作装置26的操作对应的附属装置的动作比平常慢的状态被解除。

[与操作支援控制装置相关的设定方法]

接着，参考图7对与操作支援控制装置200相关的设定方法的具体例进行说明。

图7是表示显示于显示装置50中的与操作支援控制装置200相关的设定画面的一例(设定画面700)的图。

如图7所示，设定画面700包括一览表701、选择图标702、ON/OFF图标703及动作速度选择图标704。

一览表701表示与设定对象的多个操作支援控制相关的控制模式(操作支援模式)。在本例中，一览表701包括4个操作支援模式，其中包括与本实施方式中的挖土机500的顶起状态对应的操作支援模式(顶起对应模式)。操作者等能够通过规定的操作机构(例如，显示装置50所附带的按钮等或安装于显示装置50的触控面板等)从与多个操作支援控制相关的控制模式中选择所期望的操作支援模式。

选择图标702表示当前选择的设定对象的操作支援模式。在本例中，表示选择了顶起对应模式。

ON/OFF图标703及动作速度选择图标704可以为如下方式：在未选择顶起对应模式的状态下，成为非显示状态、即，被折叠的状态，若选择顶起对应模式，则展开显示。

ON/OFF图标703为与操作支援功能开关60对应的虚拟的操作对象。ON/OFF图标703包括ON图标703A和OFF图标703B，在本例中，为选择了ON图标703A的状态。操作者等通过规定的操作机构来进行针对ON图标703A或OFF图标703B的指定操作，由此能够启用或禁用顶起对应模式、即，上述与挖土机500的顶起状态对应的操作支援控制的功能。

动作速度选择图标704为用于设定顶起对应模式下的操作支援期间的附属装置的动作速度、即，挖土机500根据顶起状态来相对减缓的附属装置的动作速度的虚拟的操作对象。在本例中，挖土机500产生顶起时的附属装置的动作速度被分为3个阶段，动作速度选择图标704包括等级图标704A～704C，在本例中，选择了等级图标704A。操作者等通过规定的操作机构来进行针对等级图标704A～704C中的任一个的指定操作，由此能够在3个阶段中设定挖土机500产生顶起时的附属装置的动作速度。

[操作支援控制装置的动作]

接着，参考图8、图9对操作支援控制装置200进行的动作的细节进行说明。

图8是概略表示操作支援控制装置200的控制器30进行的操作支援控制处理的一例的流程图。基于本流程图的处理例如在驾驶挖土机500时启用(ON)操作支援功能，并且在未执行操作支援控制的情况下，以规定的处理间隔反复执行。以下，也同样地适用于后述的图9的流程图。

在步骤S102中，判定部301判定挖土机500是否处于顶起状态。判定部301在挖土机500处于顶起状态的情况下，进入步骤S104，在未处于顶起状态的情况下，结束此次处理。

在步骤S104中，动作控制部302开始操作支援控制。具体而言，动作控制部302开始向电磁比例阀54或电磁比例阀56输出控制电流。然后，通知部303通过显示装置50或声音输出装置52向操作者进行操作支援控制开始通知。

在步骤S106中，动作控制部302根据压力传感器29A的检测信号来判定是否进行了针对操纵杆26A的动臂提升操作。动作控制部302在进行了动臂提升操作的情况下，进入步骤S108，在未进行动臂提升操作的情况下，重复本步骤的处理，直至进行动臂提升操作。

另外，在即使从开始步骤S106的处理起经过了较长时间也未进行动臂提升操作的情况下，可以强制停止基于本流程图的处理。这是因为，例如根据是否处于顶起状态的判定部301的判定精确度，有可能未产生顶起状态。

在步骤S108中，动作控制部302判定从开始动臂提升操作起是否经过了预先规定的一定时间。该一定时间例如可以通过实验或计算机模拟等预先规定为开始用于解除挖土机500的顶起状态的动臂提升操作至实际上解除顶起状态为止所需的时间的上限值(最大值)。动作控制部302在从开始动臂提升操作起经过了该一定时间的情况下，进入步骤S110，在从开始动臂提升操作起未经过该一定时间的情况下，待机至经过该一定时间(即，重复本步骤的处理)。

在步骤S110中，动作控制部302停止操作支援控制。具体而言，停止向电磁比例阀54或电磁比例阀56输出控制电流。然后，通知部303通过显示装置50或声音输出装置52向操作者进行操作支援控制停止通知。

如此，在本例中，在判定为挖土机500处于顶起状态的情况下，操作支援控制装置200使用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作(具体而言，为动臂4的提升动作)相对慢于平常。并且，在从开始用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的操作起经过了一定时间的情况下，操作支援控制装置200使该附属装置的动作速度恢复原来的状态。由此，操作支援控制装置200能够通过适当设定一定时间使用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作相对慢于平常，直至挖土机500的顶起状态被解除。因此，操作支援控制装置200能够在解除顶起状态时抑制浮起的下部行走体1的一部分触地对车身造成的冲击。并且，操作支援控制装置200能够通过适当设定一定时间来防止如下情况：尽管挖土机500的顶起状态被解除，但附属装置的动作比平常慢的状态不必要地持续。

接着，图9是概略表示操作支援控制装置200的控制器30进行的操作支援控制处理的另一例的流程图。

步骤S202、S204的处理与图8的步骤S102、S104相同，因此省略说明。

在步骤S206中，判定部301判定挖土机500的顶起状态是否被解除。在挖土机500的顶起状态被解除、即，挖土机500未处于顶起状态的情况下，判定部301进入步骤S208。另一方面，在挖土机500的顶起状态未被解除的情况下、即，在挖土机500处于顶起状态的情况下，判定部301待机至挖土机500的顶起状态被解除(即，重复本步骤的处理)。

另外，在即使从开始步骤S206的处理起经过了较长时间也未解除顶起状态的情况下，可以强制停止基于本流程图的处理。这是因为，例如根据是否处于顶起状态的判定部301的判定精确度，有可能未产生顶起状态。

步骤S208的处理与图8的步骤S110相同，因此省略说明。

如此，在本例中，在判定为挖土机500处于顶起状态的情况下，操作支援控制装置200使用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作(具体而言，为动臂4的提升动作)相对慢于平常。并且，在此后判定为挖土机500的顶起状态被解除的情况下，操作支援控制装置200使该附属装置的动作速度恢复原来的状态。由此，操作支援控制装置200能够具体掌握挖土机500的顶起状态被解除的时机，使附属装置的动作速度恢复原来的状态。因此，操作支援控制装置200能够更可靠地防止附属装置的动作比平常慢的状态不必要地持续。

以上，对用于实施本发明的方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于该特定的实施方式，能够在技术方案中记载的本发明的主旨范围内进行各种变形、变更。

例如，在上述实施方式中，操作装置26采用了输出基于与操作者的操作状态对应的液压的压力信号(先导压)的液压式，但也可以采用输出电信号的电动式。此时，控制阀17以包括根据从操作装置26直接或经由控制器30等间接输入的与操作状态对应的电信号来驱动的电磁先导式液压控制阀(例如，电磁先导式动臂控制阀17A)的方式构成。并且，电磁比例阀54可替换成根据来自控制器30(动作控制部302)的控制指示来校正与针对操纵杆26A的动臂提升操作对应的电信号并朝向动臂控制阀17A输出的电子电路或处理装置(均为校正装置的一例)。并且，该电子电路或处理装置的功能可以内置于控制器30中。

并且，例如，在上述实施方式及变形例中，作为用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作，动作控制部302使动臂4的提升动作相对慢于平常，但并不限定于该方式。例如，作为用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作，动作控制部302也可以代替动臂4的提升动作或除动臂4的提升动作以外还使斗杆5的张开动作相对慢于平常。此时，例如也可以与电磁比例阀54相同地，在与操纵杆26B的斗杆张开操作对应的输出接口与控制阀17之间的液压管路27上设置在控制器30的控制下对与操纵杆26B的斗杆张开操作对应的次级侧的先导压进行减压的电磁比例阀。并且，例如也可以与电磁比例阀56相同地，在斗杆缸8的底侧油室与控制阀17之间的高压液压管路上设置在控制器30的控制下限制从针对操纵杆26B的斗杆张开操作期间的斗杆缸8的底侧油室排出的工作油的流量的电磁比例阀。并且，例如也可以在斗杆缸8的杆侧油室与控制阀17之间的高压液压管路上设置在控制器30的控制下限制向针对操纵杆26B的斗杆张开操作期间的斗杆缸8的杆侧油室供给的工作油的流量的电磁比例阀。

并且，在上述实施方式及变形例中，在挖土机500处于顶起状态的情况下，操作支援控制装置200仅使用于解除挖土机500的顶起状态的附属装置的动作相对慢于平常，但并不限定于该方式。例如，操作支援控制装置200也可以在挖土机500处于顶起状态的情况下使附属装置的所有动作相对慢于平常。此时，操作支援控制装置200(控制器30)例如可以通过限制主泵14的吐出流量或限制主泵14的驱动力源即发动机11的输出，使附属装置的所有动作相对慢于平常。

并且，在上述实施方式及变形例中，操作支援控制装置200根据动臂缸7的杆压PR等来判定挖土机500是否处于顶起状态，但并不限定于该方式。例如，操作支援控制装置200也可以与挖土机500是否处于顶起状态无关地，在动臂缸7的杆压PR相对增加的(具体而言，杆压PR成为规定阈值PRth以上)的情况下，减缓动臂缸7等附属装置的动作速度。并且，操作支援控制装置200也可以在动臂缸7的杆压PR相对高的状态持续相对长的时间(具体而言，杆压PR为规定阈值PRth以上的状态持续规定时间Tth以上)的情况下，减缓动臂缸7等附属装置的动作速度。此时，操作支援控制装置200可以执行在步骤S102中采用判定动臂缸7的杆压PR是否相对增加或杆压PR相对高的状态是否持续相对长的时间来代替判定是否处于顶起状态的处理的图8的处理流程。并且，操作支援控制装置200也可以执行在步骤S202中采用判定动臂缸7的杆压PR是否相对增加或杆压PR相对高的状态是否持续相对长的时间来代替判定是否处于顶起状态的处理且在步骤S206中采用判定动臂缸7的杆压PR相对高的状态是否被解除来代替判定顶起状态是否被解除的处理的图9的处理流程。

并且，在上述实施方式及变形例中，在挖土机500处于顶起状态的情况下，操作支援控制装置200调整动臂缸7等附属装置的动作速度，但并不限定于该方式。例如，操作支援控制装置200也可以为了应对搭载于挖土机500的上部回转体3的平衡锤的重量的变化(能够搭载于挖土机500的多种平衡锤)而调整附属装置的动作速度。此时，操作支援控制装置200可以自动判断被搭载的平衡锤，并自动进行附属装置的动作速度的调整。并且，操作支援控制装置200也可以根据操作者等进行的被搭载的平衡锤的手动设定来自动进行附属装置的动作速度的调整，也可以根据操作者等进行的与动作速度相关的手动设定来进行附属装置的动作速度的调整。并且，与上述实施方式的情况相同地，操作者进行的手动设定可以通过由按钮、切换键、操纵杆等硬件构成的操作部或例如由显示于触控面板式显示装置50中的操作画面(例如，上述图7的设定画面700)上的图标等软件构成的操作部来进行。

并且，在上述实施方式及变形例中，操作支援控制装置200可以在挖土机500处于顶起状态的情况下，不仅相对减缓附属装置(动臂4或斗杆5)的动作速度，而且还自动解除挖土机500的顶起状态。即，操作支援控制装置200可以在挖土机500处于顶起状态的情况下相对减缓附属装置的动作速度的同时自动解除顶起状态。由此，挖土机500的顶起状态被自动解除。并且，操作支援控制装置200也可以在挖土机500处于顶起状态的情况下判断挖土机500是处于操作者等安排的顶起状态还是处于意外的顶起状态，并在处于意外的顶起状态时相对减缓附属装置的动作速度的同时，自动解除顶起状态。例如，操作支援控制装置200根据操作装置26的操作状态等来掌握紧前的挖土机500的工作状况，由此能够判断当前的顶起状态是有意的还是意外的。由此，在如操作者等有意地使挖土机500处于顶起状态的情况下(例如，在上述图3B的情况下)，操作支援控制装置200能够使挖土机500的顶起状态不被自动解除。并且，操作支援控制装置200也可以在挖土机500处于顶起状态的情况下，在进行解除挖土机500的顶起状态的操作时减缓附属装置的动作速度的同时，自动解除挖土机500的顶起状态。例如，解除挖土机500的顶起状态的操作为针对操作装置26的提升动臂4的操作或张开斗杆5的操作。此时，附属装置的动作速度与针对操作装置26的与动臂4或斗杆5相关的操作内容(即，操作量)无关地被进行控制。并且，解除挖土机500的顶起状态的操作也可以为针对用于解除顶起状态的专用的操作按钮等的操作。由此，操作支援控制装置200能够仅在操作者等有意解除顶起的情况下自动解除挖土机500的顶起状态。

并且，在上述实施方式及变形例中，挖土机500通过利用操作装置26受理来自搭乘在驾驶室10内的操作者等的操作来动作，但并不限定于该方式。例如，挖土机500使用所搭载的通信设备通过通信网络(例如，以基站为终端的移动通信网、利用通信卫星的卫星通信网、互联网等)与规定的外部装置连接成能够进行通信，并向外部装置依次发送所搭载的拍摄周边区域的摄像装置的拍摄图像。由此，在该外部装置中，工作者等能够确认挖土机500的周边的状况。并且，挖土机500也可以通过经由通信网络受理该外部装置中的工作者(操作者)等对外部装置的操作机构(例如，操纵杆等)的操作输入来动作。即，挖土机500也可以经由通信网络进行远程操作。此时，与上述实施方式的情况相同地，操作支援控制装置200能够支援经由通信网络的操作者等的操作。即，关于产生违背操作者的意图的挖土机500的顶起状态(参考图3A)或按照操作者的意图的挖土机500的顶起状态(参考图3B)的情况，操作支援控制装置200也能够根据远程操作来进行与上述实施方式及变形例相同的操作支援控制。

并且，在上述实施方式及变形例中，挖土机500通过受理操作者等进行的操作来动作，但也可以在不受理来自外部的操作的情况下自主地动作。此时，挖土机500代替操作者等对操作装置26的操作内容(例如，操作方向或操作量)而根据由控制自主动作的控制装置(以下，称为自主控制装置)自动生成的操作内容来动作。换言之，挖土机500由自主控制装置自动操作。并且，如此，关于挖土机500自主动作的情况，操作支援控制装置200也能够支援自主控制装置进行的挖土机500的自动操作。即，关于产生违背自主控制装置的意图的挖土机500的顶起状态(图3A)或按照自主控制装置的意图的顶起状态(图3B)的情况，操作支援控制装置200也能够根据自主控制装置进行的挖土机500的自动操作来进行与上述实施方式及变形例相同的操作支援控制。

并且，在上述的实施方式及变形例中，挖土机500为对下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等各种动作要件均进行液压驱动的结构，但也可以为电力驱动其一部分的结构。即，在上述实施方式中公开的结构等也可以适用于混合动力挖土机或电动挖土机等。

最后，本申请主张基于2018年2月9日申请的日本专利申请2018-22017号的优先权，并将该日本专利申请的全部内容通过参考引用于本申请中。

符号说明

1-下部行走体(行走体)，1A-行走液压马达，1B-行走液压马达，2-回转机构，3-上部回转体(回转体)，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-发动机，11a-发动机转速传感器，14-主泵，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，17A-动臂控制阀(控制阀)，21-回转液压马达，25-先导管路，26-操作装置，26A-操纵杆，26B-操纵杆，26C-踏板，27-液压管路，28-液压管路，29-压力传感器，30-控制器(控制装置)，40-倾斜角度传感器，42-动臂角度传感器，44-斗杆角度传感器，46-铲斗角度传感器，48-杆压传感器，50-显示装置，52-声音输出装置，54-电磁比例阀(校正装置)，56-电磁比例阀(调整阀)，60-操作支援功能ON/OFF开关，75-发动机控制模块，200-操作支援控制装置，301-判定部，302-动作控制部，303-通知部，500-挖土机。

Claims (11)

1.一种挖土机，其具备：

行走体；

回转体，回转自如地搭载于所述行走体；

附属装置，安装在所述回转体且包括动臂、斗杆及铲斗；及

控制装置，

与所述行走体未浮起的状态的动臂提升的动作速度相比，所述控制装置相对减缓使所述行走体变成浮起的状态后的所述行走体浮起的状态解除的动臂提升的动作速度。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述行走体浮起的状态为，因所述铲斗在施加相对大的力的同时与地面接触，或者，因所述铲斗在与地面接触的状态下对地面施加相对大的力，而所述行走体的一部分从地面浮起，并由所述行走体及所述附属装置来支承该挖土机的自身重量的状态。

3.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，

所述控制装置根据驱动所述动臂的动臂缸的杆侧油室的压力来判定所述行走体是否处于浮起的状态，在判定为所述行走体处于浮起的状态的情况下，相对减缓所述附属装置的动作。

4.根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述控制装置还根据与该挖土机的倾斜状态相关的信息、与所述铲斗的位置相关的信息及与所述附属装置的操作状态相关的信息中的至少一个来判定所述行走体是否处于浮起的状态。

5.根据权利要求3所述的挖土机，其中，

还具备：

操作装置，用于操作所述动臂，

向驱动所述动臂的动臂缸供给的工作油的流量随着针对所述操作装置的操作量的增加而增加，

在所述行走体处于浮起的状态的情况下，所述控制装置根据所述动臂的提升方向上的所述操作量来相对减少向所述动臂缸供给的工作油的流量。

6.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

还具备：

控制阀，根据从所述操作装置输出的与所述操作量对应的输出信号来液压驱动所述动臂缸；及

校正装置，设置于所述操作装置与所述控制阀之间的信号传输路径，并且能够在所述控制装置的控制下校正所述输出信号并向所述控制阀输出，

在所述行走体处于浮起的状态的情况下，所述控制装置使所述校正装置在减小所述操作量的方向校正所述输出信号。

7.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

还具备：

调整阀，能够调整向所述动臂缸的底侧油室供给或从所述动臂缸的杆侧油室排出的工作油的流量，

在所述行走体处于浮起的状态的情况下，所述控制装置使所述调整阀以减少所述流量的方式调整该流量。

8.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置在所述行走体处于浮起的状态的情况下，相对减缓所述附属装置的动作，并且在从开始用于解除所述行走体浮起的状态的操作起经过了一定时间的情况下，使所述附属装置的动作速度恢复原来的状态。

9.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置在所述行走体处于浮起的状态的情况下，相对减缓所述附属装置的动作，并且在此后所述行走体不处于浮起的状态的情况下，使所述附属装置的动作速度恢复原来的状态。

10.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

在所述行走体成为浮起的状态的情况下，所述控制装置在相对减缓所述附属装置的动作速度的同时，自动解除所述行走体浮起的状态。

11.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

在所述行走体处于浮起的状态的情况下，在进行了解除所述行走体浮起的状态的操作时，所述控制装置在相对减缓所述附属装置的动作速度的同时，解除所述行走体浮起的状态。

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