CN112513380B - 挖掘工程机械的液压驱动装置 - Google Patents

Abstract

提供一种工程机械，能够高精度地进行使铲斗的施工面接近目标施工面并且使铲斗被推压到施工面上的推压力接近目标推压力的控制。液压驱动装置包括动臂流量控制阀（36）、目标动臂缸速度估算部、推压力估算部、校正部和动臂流量操作部。目标动臂缸速度估算部估算用于使铲斗的施工面接近目标施工面的目标动臂缸速度。推压力估算部基于动臂缸（26）的缸推力、作业装置的重心位置相关的重心位置信息，估算将铲斗推压到施工面上的推压力。所述校正部对所述目标动臂缸速度进行校正，以使目标推压力与所估算的推压力的偏差接近于0。动臂流量操作部操作动臂流量控制阀（36），以达到校正后的目标动臂缸速度。

Description

挖掘工程机械的液压驱动装置

技术领域

本发明涉及设置于具备挖掘装置的挖掘工程机械并利用液压驱动该挖掘装置的装置，其中，挖掘装置具有动臂、斗杆和铲斗。

背景技术

液压挖掘机等挖掘工程机械通常具有挖掘装置，其包括能够起伏的动臂、可转动地连结在该动臂的远端上的斗杆、以及安装在该斗杆的远端上的铲斗。利用液压驱动上述挖掘装置用的装置通常具备液压泵、与该液压泵相连接的多个液压缸、以及多个控制阀。所述多个液压缸包括驱动动臂用的动臂缸、驱动斗杆用的斗杆缸和驱动铲斗用的铲斗缸。所述多个控制阀分别连接至所述动臂缸、所述斗杆缸和所述铲斗缸。各控制阀例如由先导操作式的切换阀构成，对应于输入的先导压进行开阀动作，以改变向该控制阀所对应的液压制动器供给工作油的方向和流量。

近年来，为了减轻操作人员的负担，正在开发具备自动控制功能的液压驱动装置，其对所述动臂和所述斗杆的作业装置的驱动进行控制，以使操作人员只需要进行简单的操作，就能使所述铲斗沿着预先设定的目标轨迹移动。

例如，专利文献1公开了一种设置于液压挖掘机的液压驱动装置，其中，液压挖掘机具备动臂、斗杆（专利文献1中的“stick（斗杆）”）和铲斗。该液压驱动装置构成为根据斗杆操作杆（专利文献1中的“斗杆操作杆”）的操作，运算各液压缸的目标位置和目标速度并控制该速度，以使所述铲斗的铲尖沿着目标轨迹移动。

而且，该专利文献1中还记载了将动臂缸的负荷压强乘以缸内的实质受压面积来运算压紧力，并自动调整所述铲斗的高度位置（具体而言，升高铲斗的位置以减小挖掘面的压紧力，或降低铲斗位置以增大压紧力）以使该压紧力接近预先设定的目标压紧力，由此控制实际的压紧力以使其接近目标压紧力。

根据所述专利文献1记载的装置，相当于动臂缸的负荷的缸推力被作为相当于压紧力即将铲斗压到施工面上的推压力的力地进行控制，但作业装置的不同姿势会使该推压力也发生变化，不一定与该缸推力完全对应。因而，根据上述装置，实际上无法准确地掌握铲斗被推压到施工面上的推压力，难以高精度地控制该推压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明公开公报特开平9-228404。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压驱动装置，其设置于具备包含动臂、斗杆和铲斗的作业装置的工程机械，能够高精度地进行使铲斗的施工面接近目标施工面并且使铲斗被推压到施工面上的推压力接近目标推压力的控制。

本发明提供一种液压驱动装置，设置于具备机体和安装于该机体的作业装置的工程机械，所述作业装置包括可起伏地支撑于该机体的动臂、可转动地连结于该动臂的远端部的斗杆以及安装在该斗杆的远端部并被向施工面推压的铲斗，所述液压驱动装置利用液压对所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗进行驱动。该液压驱动装置包括：工作油供给装置，包含通过驱动源的驱动而喷出工作油的至少一个液压泵；至少一个动臂缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述动臂起伏；斗杆缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述斗杆转动；铲斗缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述铲斗转动；动臂流量控制阀，位于所述工作油供给装置与所述至少一个动臂缸之间，以使从该工作油供给装置供应给所述至少一个动臂缸的工作油的流量即动臂缸供给流量以及从该动臂缸排出的工作油的流量即动臂缸排出流量变化的方式进行开闭动作；目标施工面设定部，设定用于确定所述铲斗的施工对象的目标形状的目标施工面；作业姿势检测部，检测用于确定所述作业装置的姿势的信息即姿势信息；动臂缸压检测器，检测所述至少一个动臂缸的头侧室和杆侧室各自的压力即头压和杆压；缸速度估算部，基于所述作业姿势检测部检测出的所述姿势信息，运算所述动臂缸、所述斗杆缸以及所述铲斗缸各自的动作速度即缸速度；目标动臂缸速度估算部，基于所述缸速度估算部所估算的各个缸的缸速度，估算所述动臂缸的动作速度的目标值即目标动臂缸速度，该目标动臂缸速度用于使所述铲斗要施工的面伴随着基于所述斗杆缸伸缩所进行的所述斗杆的动作而接近所述目标施工面；动臂流量操作部，以能达到所述目标动臂缸速度的方式使所述动臂流量控制阀进行动作;目标推压力设定部，设定用于将所述铲斗推压到施工面上的推压力的目标值即目标推压力；重心位置信息估算部，基于由所述作业姿势检测部检测出的所述姿势信息，估算所述作业装置的重心位置的相关信息即重心位置信息；推压力估算部，基于由所述重心位置信息所确定的所述作业装置的自重产生的荷重和由通过所述动臂缸压检测器检测出的所述头压及所述杆压所确定的所述动臂缸的缸推力，估算所述铲斗被推压到所述施工面上的推压力；以及，校正部，将所述目标动臂缸速度估算部所估算的所述目标动臂缸速度向使所述目标推压力与估算出的所述推压力的偏差接近于0的方向进行校正。所述动臂流量操作部，以能达到经所述校正部校正后的所述目标动臂缸速度的方式使所述动臂流量控制阀进行动作。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的液压驱动装置所搭载的作业装置的示例即液压挖掘机的侧视图。

图2是表示包含所述液压挖掘机上搭载的液压驱动装置的构成要素在内的液压回路和控制器的图。

图3是表示所述液压驱动装置所包含的控制器的主要功能的框图。

图4是表示所述控制器对动臂缸进行驱动的运算控制动作的流程图。

图5是表示所述控制器对目标动臂缸速度的校正功能的变形例的框图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的液压驱动装置所控制的推压力的曲线图。

具体实施方式

参照附图对本发明的较佳实施方式进行说明。

图1表示了本发明的实施方式所涉及的液压驱动装置所搭载的作业装置的示例即液压挖掘机。该液压挖掘机具备可在地面G上行走的下部行走体10、搭载在所述下部行走体10上的上部回转体12、以及搭载在上部回转体12上的作业装置14。

所述下部行走体10和所述上部回转体12构成对所述作业装置进行支撑的机体。所述上部回转体12具有回转架16和搭载在其上的多个要素。该多个要素包括用于收纳发动机的发动机室17和驾驶室18。

所述作业装置14能够进行挖掘作业及其它所需作业的动作，包括动臂21、斗杆22和铲斗24。所述动臂21具有基端部和其相反侧的远端部。所述基端部受所述回转架16的前端支撑且能起伏，即能够绕着水平轴转动。所述斗杆22具有安装于所述动臂21的远端部且能绕水平轴转动的基端部、以及其相反侧的远端部。所述铲斗24安装于所述斗杆22的远端部且能转动。

所述液压驱动装置是利用液压对所述作业装置14进行驱动用的装置。该液压驱动装置包括为所述动臂21、所述斗杆22和所述铲斗24分别设置的多个可伸缩的液压缸，具体包括至少一个动臂缸26、斗杆缸27和铲斗缸28。

所述至少一个动臂缸26位于所述上部回转体12与所述动臂21之间，通过伸缩使该动臂21进行起伏动作。该动臂缸26具备图2所示的头侧室26h和杆侧室26r。该动臂缸26在所述头侧室26h被供应了工作油时伸长，从而使所述动臂21向升动臂方向移动，并且排出所述杆侧室26r内的工作油。另一方面，该动臂缸26在所述杆侧室26r被供应了工作油时收缩，使所述动臂21向降动臂方向移动，并且排出所述头侧室26h内的工作油。

所述至少一个动臂缸26可以只包含单个动臂缸，但在本实施方式中，包含左右方向上并排配置的一对动臂缸26。

所述斗杆缸27位于所述动臂21与所述斗杆22之间，是通过伸缩使该斗杆22进行转动动作的斗杆致动器。具体而言，该斗杆缸27具备图2所示的头侧室27h和杆侧室27r。该斗杆缸27在所述头侧室27h被供应了工作油时伸长，从而使所述斗杆22向收斗杆方向（该斗杆22的远端接近动臂21的方向）移动，并且排出所述杆侧室27r内的工作油。另一方面，该斗杆缸27在所述杆侧室27r被供应了工作油时收缩，使所述斗杆22向推斗杆方向（该斗杆22的远端离开动臂21的方向）移动，并且排出所述头侧室27h内的工作油。

所述铲斗缸28位于所述斗杆22与所述铲斗24之间，通过伸缩使该铲斗24进行转动动作。具体而言，该铲斗缸28伸长时，使所述铲斗24向挖掘方向（该铲斗24的远端25接近斗杆22的方向）转动，而当该铲斗缸28收缩时，使所述铲斗向展开方向（该铲斗24的远端25离开斗杆22的方向）转动。

图2是表示所述液压挖掘机上搭载的液压回路及与其电连接的控制器100的图，包含构成所述液压驱动装置的要素。所述控制器100由例如微机构成，控制所述液压电路包含的各要素的动作。

所述液压回路除了所述缸26～28之外，还包括具有第1液压泵31和第2液压泵32的工作油供给装置、动臂流量控制阀36、斗杆流量控制阀37、铲斗流量控制阀38、先导液压源40、动臂操作器46、斗杆操作器47和铲斗操作器48。

所述第1液压泵31和第2液压泵32与作为驱动源的省略了图示的发动机相连接，被该发动机输出的动力所驱动而喷出工作油。第1和第2液压泵31、32分别是可变容量型泵。具体而言，该第1和第2液压泵31、32分别具有容量操作阀31a、32a，根据从所述控制器100输入到所述容量操作阀31a、32a的泵容量指令，来对所述第1和第2液压泵31、32的容量进行操作。

所述动臂流量控制阀36位于所述第2液压泵32与所述动臂缸26之间，进行开闭动作以改变动臂流量、即从该第2液压泵32供应给该动臂缸26的工作油的流量和从该动臂缸26排出到油箱的工作油的流量。具体而言，该动臂流量控制阀36由具有升动臂先导端口36a和降动臂先导端口36b的先导操作式的三位置方向切换阀构成，并配置在连接到所述第2液压泵32的第2中央旁通管路CL2的中途。

所述动臂流量控制阀36具有省略了图示的阀套和可实现一个冲程的方式装填在该阀套内的滑阀。该滑阀在所述升动臂和降动臂先导端口36a、36b都没有被输入先导压时保持在中立位置，使所述第2中央旁通管路CL2开放，将所述第2液压泵32与所述动臂缸26之间隔断，从而将所述动臂缸26保持在停止状态。

当向所述升动臂先导端口36a输入了升动臂先导压时，所述动臂流量控制阀36的所述滑阀以与该升动臂先导压的大小相对应的冲程，从所述中立位置移动至升动臂位置。从而，该动臂流量控制阀36开阀，形成开口以允许与所述冲程相应的流量（升动臂流量）的工作油通过自所述第2中央旁通管路CL2分岔出的第2供给管路SL2而从所述第2液压泵32供应给所述动臂缸26的头侧室26h，并形成开口以允许工作油从该动臂缸26的杆侧室26r回到油箱。由此，所述动臂缸26向着所述升动臂方向（本实施方式中为伸长方向）被驱动。

反之，当所述降动臂先导端口36b上被输入了降动臂先导压时，所述动臂流量控制阀36以与该降动臂先导压的大小相应的冲程从所述中立位置切换到降动臂位置，并且开阀，形成开口以允许与所述冲程相应的流量（降动臂流量）的工作油通过所述第2供给管路SL2从所述第2液压泵32供应给所述动臂缸26的杆侧室26r，并形成开口以允许工作油从该动臂缸26的头侧室26h回到油箱。由此，所述动臂缸26向着所述降动臂方向（本实施方式中为收缩方向）被驱动。

换言之，所述动臂流量控制阀36在所述升动臂位置和所述降动臂位置同时形成分别通到所述一对动臂缸26各自的头侧室26h和杆侧室26r的头侧开口和杆侧开口，并且这些开口（节流开口）的面积即节流开口面积（节流开度）根据所述升动臂和降动臂先导压所对应的所述滑阀的冲程而改变。

所述斗杆流量控制阀37位于所述第1液压泵31与所述斗杆缸27之间，并进行开闭动作以改变该第1液压泵31供应给所述斗杆缸27的工作油的流量即斗杆流量。具体而言，该斗杆流量控制阀37由具有收斗杆先导端口37a和推斗杆先导端口37b的先导操作式的三位置方向切换阀构成，并配置在连接到所述第1液压泵31的第1中央旁通管路CL1的中途。

所述斗杆流量控制阀37具有省略了图示的阀套和可实现一个冲程的方式装填在该阀套内的滑阀。该滑阀在所述收斗杆和推斗杆先导端口37a、37b都没有被输入先导压时保持在中立位置，使所述第1中央旁通管路CL1开放，将所述第1液压泵31与所述斗杆缸27之间隔断。由此，斗杆缸27保持在停止状态。

当向所述收斗杆先导端口37a输入了收斗杆先导压时，所述斗杆流量控制阀37的所述滑阀以与该收斗杆先导压的大小相对应的冲程，从所述中立位置移动至收斗杆位置。从而，该斗杆流量控制阀37开阀，形成开口以允许与所述冲程相应的流量（收斗杆流量）的工作油通过自所述第1中央旁通管路CL1分岔出的第1供给管路SL1而从所述第1液压泵31供应给所述斗杆缸27的头侧室27h，并形成开口以允许工作油从该斗杆缸27的杆侧室27r回到油箱。随着上述开阀，所述斗杆缸27以与所述收斗杆先导压相应的速度向着所述收斗杆方向被驱动。

反之，当所述推斗杆先导端口37b上被输入了推斗杆先导压时，所述斗杆流量控制阀37以与该推斗杆先导压的大小相应的冲程从所述中立位置切换到推斗杆位置，并且开阀，形成开口以允许与所述冲程相应的流量（推斗杆流量）的工作油通过所述第1供给管路SL1从所述第1液压泵31供应给所述斗杆缸27的杆侧室27r，并形成开口以允许工作油从该斗杆缸27的头侧室27h回到油箱。由此，所述斗杆缸27以与所述推斗杆先导压相应的速度向着所述推斗杆方向被驱动。

所述铲斗流量控制阀38与所述动臂流量控制阀36并行配置，并且位于所述第2液压泵32与所述铲斗缸28之间，并进行开闭动作以改变该第2液压泵32供应给所述铲斗缸28的工作油的流量即铲斗流量。具体而言，该铲斗流量控制阀38由具有铲斗挖掘先导端口38a和铲斗展开先导端口38b的先导操作式的三位置方向切换阀构成，并配置在连接到所述第2液压泵32的第2中央旁通管路CL2的中途。

所述铲斗流量控制阀38具有省略了图示的阀套和可实现一个冲程的方式装填在该阀套内的滑阀。该滑阀在所述铲斗挖掘和铲斗展开先导端口38a、38b都没有被输入先导压时切换到中立位置，使所述第2中央旁通管路CL2开放，将所述第2液压泵32与所述铲斗缸28之间隔断。由此，所述铲斗缸28保持在停止状态。

当向所述铲斗挖掘先导端口38a输入了铲斗挖掘先导压时，所述铲斗流量控制阀38的所述滑阀以与该铲斗挖掘先导压的大小相对应的冲程，从所述中立位置移动至铲斗挖掘位置。从而，该铲斗流量控制阀38开阀，形成开口以允许与所述冲程相应的流量（铲斗挖掘流量）的工作油通过所述第2供给管路SL2而从所述第2液压泵32供应给所述铲斗缸28的头侧室28h，并形成开口以允许工作油从该铲斗缸28的杆侧室28r回到油箱。随着上述开阀，所述铲斗缸28以与所述铲斗挖掘先导压相应的速度向着所述铲斗挖掘方向被驱动。

反之，当所述铲斗展开先导端口38b上输入了铲斗展开先导压时，所述铲斗流量控制阀38以与该铲斗展开先导压的大小相应的冲程从所述中立位置切换到铲斗展开位置，并且开阀，形成开口以允许与所述冲程相应的流量（铲斗展开流量）的工作油通过所述第2供给管路SL2从所述第2液压泵32供应给所述铲斗缸28的杆侧室28r，并形成开口以允许工作油从该铲斗缸28的头侧室28h回到油箱。由此，所述铲斗缸28以与所述铲斗展开先导压相应的速度向着所述铲斗展开方向被驱动。

所述动臂操作器46接受用于使所述动臂21移动的动臂操作，并允许与该动臂操作相应的升动臂先导压或降动臂先导压输入到所述动臂流量控制阀36。具体而言，该动臂操作器46具有在所述驾驶室内能够接受相当于所述动臂操作的转动操作的动臂杆46a、以及与该动臂杆46a连结的动臂先导阀46b。

所述动臂先导阀46b位于所述先导液压源40与所述动臂流量控制阀36的两个先导端口36a、36b之间。该动臂先导阀46b与施加在所述动臂杆46a上的所述动臂操作联动地开阀，以允许与该动臂操作的大小相应大小的升动臂先导压或降动臂先导压从所述先导液压源40输入到所述两个先导端口中与所述动臂操作的方向相应的先导端口。例如，该动臂先导阀46b在所述动臂杆46a上被施加了与升动臂动作相应方向的动臂操作时开阀，以允许与所述动臂操作的大小相应的升动臂先导压供应给所述升动臂先导端口36a。

所述斗杆操作器47接受用于使所述斗杆22移动的斗杆操作，并允许与该斗杆操作相应的收斗杆先导压或推斗杆先导压输入到所述斗杆流量控制阀37。具体而言，该斗杆操作器47具有在所述驾驶室内能够接受相当于所述斗杆操作的转动操作的斗杆杆47a、以及与该斗杆杆47a连结的斗杆先导阀47b。

所述斗杆先导阀47b位于所述先导液压源40与所述斗杆流量控制阀37的两个先导端口37a、37b之间。该斗杆先导阀47b与施加在所述斗杆杆47a上的所述斗杆操作联动地开阀，以允许与该斗杆操作的大小相应大小的收斗杆先导压或推斗杆先导压从所述先导液压源40输入到所述两个先导端口中与所述斗杆操作的方向相应的先导端口。例如，该斗杆先导阀47b在所述斗杆杆47a上被施加了与收斗杆动作相应方向的斗杆操作时开阀，以允许与所述斗杆操作的大小相应的收斗杆先导压供应给所述收斗杆先导端口37a。

所述铲斗操作器48接受用于使所述铲斗24移动的铲斗操作，并允许与该铲斗操作相应的铲斗挖掘先导压或铲斗展开先导压输入到所述铲斗流量控制阀38。具体而言，该铲斗操作器48具有在所述驾驶室内能够接受相当于所述铲斗操作的转动操作的铲斗杆48a、以及与该铲斗杆48a连结的铲斗先导阀48b。

所述铲斗先导阀48b位于所述先导液压源40与所述铲斗流量控制阀38的两个先导端口38a、38b之间。该铲斗先导阀47b与施加在所述铲斗杆48a上的所述铲斗操作联动地开阀，以允许与该铲斗操作的大小相应大小的铲斗挖掘先导压或铲斗展开杆先导压从所述先导液压源40输入到所述两个先导端口中与所述铲斗操作的方向相应的先导端口。例如，该铲斗先导阀48b在所述铲斗杆47a上被施加了与铲斗挖掘动作相应方向的铲斗操作时开阀，以允许与所述铲斗操作的大小相应的铲斗挖掘先导压供应给所述铲斗挖掘先导端口38a。

所述液压驱动装置还具备动臂缸头压传感器56H、动臂缸杆压传感器56R、图3所示的作业装置姿势检测部60和模式切换开关120。

所述动臂缸头压传感器56H和所述动臂缸杆压传感器56R构成动臂缸压检测器。具体而言，所述动臂缸头压传感器56H检测所述动臂缸26的头侧室26h中的工作油压力即动臂头压Ph，所述动臂缸杆压传感器56r检测所述动臂缸26的杆侧室26r中的工作油压力即动臂缸杆压Pr。所述传感器56H、56R分别将检测出的物理量变换成与之对应的电信号即检测信号，并输入到所述控制器100。

所述作业装置姿势检测部60检测用于确定所述作业装置14的姿势的信息即姿势信息。具体而言，该作业装置姿势检测部60包括图1所示的动臂角度传感器61、斗杆角度传感器62和铲斗角度传感器64。所述动臂角度传感器61检测所述动臂21相对于所述机体的起伏角度即动臂角度，所述斗杆角度传感器62检测所述斗杆22相对于所述动臂21的转动角度即斗杆角度，所述铲斗角度传感器64检测所述铲斗24相对于所述斗杆22的转动角度即铲斗角度。这些传感器61、62、64生成的电信号即角度检测信号也输入至所述控制器100。

所述模式切换开关120配置在驾驶室内，并与所述控制器100电连接。该模式切换开关120接受用于在手动操作模式和自动控制模式之间切换所述控制器100的控制模式的驾驶员操作，并将该操作对应的模式指令信号输入到所述控制器100。

所述控制器100根据从所述模式切换开关120输入的模式指令信号，在所述手动操作模式和所述自动控制模式之间进行切换。该控制器100在所述手动操作模式下允许所述动臂流量控制阀36、所述斗杆流量控制阀37和所述铲斗流量控制阀38进行工作，以使所述动臂流量、所述斗杆流量和所述铲斗流量分别对应于作业人员分别施加在所述动臂操作器46、所述斗杆操作器47和所述铲斗操作器48上的所述动臂操作、所述斗杆操作和所述铲斗操作而变化。另一方面，该控制器100在所述自动控制模式下，根据所述斗杆缸27的伸缩，自动控制所述动臂缸26（本实施方式中为动臂缸26和铲斗缸28）的动作，以使所述铲斗24所要施工的施工面随着与所述斗杆操作相应的所述斗杆22的动作而接近预先设定的目标施工面。

具体而言，所述液压驱动装置还具备图2所示的升动臂流量操作阀76A、降动臂流量操作阀76B、铲斗展开流量操作阀78、梭阀71A、71B和梭阀72，作为通过所述控制器100能够自动控制所述动臂缸26和所述铲斗缸28用的部件。

所述升动臂流量操作阀76A与所述动臂操作器46并行配置，并且位于所述先导液压源40与所述升动臂先导端口36a之间，根据从所述控制器100输入的动臂流量指令信号（独立于所述动臂操作器46地），对从所述先导液压源40输入到所述升动臂先导端口36a的先导压进行减压。由此，所述控制器100通过该升动臂流量操作阀76A，能够自动操作输入到所述升动臂先导端口36a的先导压。所述梭阀71A位于所述动臂操作器46及所述升动臂流量操作阀76A与所述升动臂先导端口36a之间，并进行开阀以允许所述动臂操作器46的二次压和所述升动臂流量操作阀76A的二次压中较高的那个二次压最终作为所述升动臂先导压而输入到所述升动臂先导端口36a。

同样，所述降动臂流量操作阀76B与所述动臂操作器46并行配置，并且位于所述先导液压源40与所述降动臂先导端口36b之间，根据从所述控制器100输入的动臂流量指令信号（独立于所述动臂操作器46地），对从所述先导液压源40输入到所述降动臂先导端口36b的先导压进行减压。由此，所述控制器100通过该降动臂流量操作阀76B，能够自动操作输入到所述降动臂先导端口36b的先导压。所述梭阀71B位于所述动臂操作器46及所述降动臂流量操作阀76B与所述降动臂先导端口36b之间，并进行开阀以允许所述动臂操作器46的二次压和所述降动臂流量操作阀76B的二次压中较高的那个二次压最终作为所述降动臂先导压而输入到所述降动臂先导端口36b。

所述铲斗展开流量操作阀78与所述铲斗操作器48并行配置，并且位于所述先导液压源40与所述铲斗展开先导端口38b之间，根据从所述控制器100输入的铲斗展开流量指令信号（独立于所述铲斗操作器48地），对从所述先导液压源40输入到所述铲斗展开先导端口38b的先导压进行减压。由此，所述控制器100通过该铲斗展开流量操作阀78，能够自动操作输入到所述铲斗展开先导端口38b的先导压。所述梭阀72位于所述铲斗操作器48及所述铲斗展开流量操作阀78与所述铲斗展开先导端口38b之间，并进行开阀以允许所述铲斗操作器48的二次压和所述铲斗展开流量操作阀78的二次压中较高的那个二次压最终作为所述铲斗展开先导压而输入到所述铲斗展开先导端口38b。

所述流量操作阀76A、76B、78分别由电磁阀（例如电磁正比减压阀或电磁反比减压阀）构成，通过根据从所述控制器100输入的流量指令信号进行开闭动作以使开度变化，从而生成与该流量指令对应大小的先导压。

所述控制器100在所述手动操作模式下，将所述流量操作阀76A、76B、78分别置于实质上全开的状态，从而，允许所述动臂、斗杆和铲斗流量控制阀36、37、38分别于施加在所述动臂、斗杆和铲斗操作器46、47、48上的操作联动地进行开闭。另一方面，所述控制器100在所述自动控制模式下，向所述流量操作阀76A、76B、78分别输入流量指令信号，从而执行自动控制，使得所述动臂缸26和所述铲斗缸28的动作追随斗杆缸27的收缩动作所引起的斗杆22的收斗杆动作。

具体而言，所述控制器100中，作为用于执行所述自动控制的功能部件，具有图3所示的目标施工面设定部101、目标方向矢量运算部102、缸长度运算部103、缸速度运算部104、目标铲斗缸速度运算部105、铲斗展开流量指令部106、目标动臂缸速度运算部107、重心位置运算部108、缸推力运算部109、推压力运算部110、目标推压力设定部111、目标速度校正部112和动臂流量指令部113。

所述目标施工面设定部101对通过所述驾驶室18内设置的目标施工面输入部122输入的施工面进行存储，并将其作为目标施工面输入到目标方向矢量运算部102。该目标施工面是作为挖掘对象的地面的目标形状，是用于确定三维设计地形的面。该目标施工面可以通过CIM等外部数据来确定，也可以以机体位置为基准来进行设定。

所述目标方向矢量运算部102运算用于确定铲斗24的特定部位进行移动的方向的目标方向矢量，以使该铲斗24的远端25沿着所述目标施工面移动。所述特定部位可以是例如所述远端25，也可以是于所述斗杆22的远端部相连结的部位。

所述缸长度运算部103基于所述作业装置姿势检测部60检测出的所述姿势信息，分别运算出所述动臂缸26、所述斗杆缸27和所述铲斗缸28的缸长度。所述缸速度运算部104通过对各工作杠长度进行时间微分，运算出所述动臂缸26、所述斗杆缸27和所述铲斗缸28的伸缩速度即缸速度。即，本实施方式所涉及的所述缸长度运算部103和所述工作杠速度运算部104构成基于所述姿势信息来估算各缸速度的缸速度估算部。

所述目标铲斗缸速度运算部105基于所述目标方向矢量和所述缸速度运算部104运算出的各个所述缸速度，运算目标铲斗缸速度Vko。所述目标铲斗缸速度Vko是用于使所述铲斗24的姿势保持固定（即铲斗24沿着目标施工面平行移动）而与所述斗杆22的收方向的动作无关的所述铲斗缸28的铲斗展开方向的缸速度（本实施方式中式收缩方向的速度）的目标值。

所述铲斗展开流量指令部106运算用于达到所述目标铲斗缸速度Vko的目标铲斗展开流量即应当供应给所述铲斗缸28的杆侧室284的工作油流量，生成用于实现该目标铲斗展开流量的铲斗展开流量指令信号并输入到所述铲斗展开流量操作阀78。该铲斗展开流量操作阀78以与该铲斗展开流量指令信号相应的开度开阀，调节输入到所述铲斗流量控制阀38的铲斗展开先导端口38b的先导压，以实现所述目标铲斗展开流量。

所述目标动臂缸速度运算部107基于所述目标方向矢量和所述缸速度运算部104运算的各个所述缸速度，运算目标动臂缸速度Vbo。所述目标动臂缸速度Vbo是用于使所述铲斗24所要施工的面即施工面随着所述斗杆缸27伸长引起的所述斗杆22的收方向的动作而接近所述目标施工面的所述动臂缸26的升动臂方向的缸速度（本实施方式中为伸长方向的速度）的目标值，是与所述斗杆缸27的缸速度（伸长速度）相应的速度值。

因此，所述目标方向矢量运算部102和所述目标动臂缸速度运算部107构成本发明所涉及的目标动臂缸速度估算部。另一方面，并不一定要进行所述目标铲斗缸速度Vko的估算。例如，在铲斗缸28静止即铲斗24相对于斗杆22的角度是固定的前提下，可以估算所述目标动臂缸速度Vbo。在这样不运算所述目标铲斗缸速度Vko的方式即省略铲斗缸28的自动控制的方式下，无需设置所述铲斗展开流量指令部106和所述铲斗展开流量操作阀78。

所述重心位置运算部108和所述缸长度运算部103一同构成用于估算所述作业装置14的重心位置的相关信息即重心位置信息的重心位置信息估算部。具体而言，所述重心位置运算部108基于所述缸长度运算部103运算的各个所述缸长度，运算所述动臂21、所述斗杆22和所述铲斗24各自的重心位置，更详细而言，以所述作业装置14整体的转动支点即动臂21的转动中心也就是动臂座架为基准的重心位置。

所述缸推力运算部109和所述推压力运算部110构成用于估算将所述铲斗24推压到施工面上的力即推压力Fp的推压力估算部。

所述缸推力运算部109基于所述动臂缸头压传感器56H和所述动臂缸杆压传感器56R分别检测出的所述头压Ph和所述杆压Pr，运算所述动臂缸26的缸推力Fct。该缸推力Fct在将动臂缸26的伸长方向的推力设为正时，用下式（1）表示。

Fct=Ph*Ah-Pr*Ar …（1）

这里，Ah是动臂缸26的头侧室26h的截面积，Ar是杆侧室26r的截面积，该杆侧室26r的截面积Ar通常比头侧室26h的截面积Ah要小相当于缸活塞该的截面积的大小。

所述推压力运算部110基于所述重心位置运算部108运算出的所述动臂21、所述斗杆22和所述铲斗24各自的重心位置，运算以该作业装置14的转动支点即动臂21的动臂座架为中心的所述作业装置14的自重所产生的向下荷重的力矩Mw，并运算所述缸推力Fct所产生的力矩（缸推力Fct为正的情况下是向上的力矩）Mct，基于两个力矩Mw、Mct，运算将所述铲斗24的远端25推压到所述施工面上的力即所述推压力Fp。

所述目标推压力设定部111对通过设置在所述驾驶室18内的目标推压力输入部124所输入的推压力进行存储，并将其作为目标推压力Fpo输入到目标速度校正部112。该目标推压力Fpo的值可以是例如预先写在程序中的值，也可以是作业人员通过所述目标推压力输入部124的小键盘等进行操作而输入的值。

或者，所述目标推压力设定部111也可以将作业人员实际操作作业装置14将铲斗24推压到地面上的状态下对所述目标推压力输入部124所包含的设定开关进行了操作的时刻由所述推压力运算部110运算出的推压力Fp作为所述目标推压力Fpo进行存储并设定。

所述目标速度校正部112运算所述目标推压力Fpo与所述推压力运算部110运算出的所述推压力Fp的偏差ΔFp（=Fpo-Fp），并向着该偏差ΔFp接近于0的方向，对所述目标动臂缸速度运算部107运算出的所述目标动臂缸速度Vbo进行校正。即，所述目标速度校正部112对所述目标动臂缸速度Vbo进行校正，以使所述推压力Fp接近所述目标推压力Fpo。

所述动臂流量指令部113与所述升动臂流量操作阀76A和所述降动臂流量操作阀76B一同构成动臂流量操作部。该动臂流量操作部使所述动臂流量控制阀36进行动作，以达到经所述目标速度校正部112校正后的目标动臂缸速度Vbo。具体而言，所述动臂流量指令部113运算用于获得所述校正后的目标动臂缸速度Vbo的目标升动臂流量或目标降动臂流量，生成用于实现该目标升动臂流量的升动臂流量指令信号并输入到所述升动臂流量操作阀76A，或者生成用于实现该目标降动臂流量的降动臂流量指令信号并输入到所述降动臂流量操作阀76B。

接着，一并参照图4的流程图，对所述自动控制模式下所述控制器100对所述动臂缸26的驱动进行的运算控制动作以及伴随该动作的液压驱动装置的作用进行说明。

控制器100读取输入到该控制器100的信号，具体是指各传感器的检测信号或指定信号（图4的步骤S0）。指定信号中包含有操作人员通过在目标施工面输入部122上的操作而指定的目标施工面的相关信号、通过在目标推压力输入部124上的操作而指定的目标推压力Fpo的相关信号。基于这些指定信号，所述控制器100的目标施工面设定部101和目标推压力设定部111分别进行目标施工面和目标推压力Fpo的设定（步骤S1）。

接着，所述控制器100的目标动臂缸速度运算部107基于所述目标施工面和缸长度运算部103及缸速度运算部104运算出的实际的缸速度，来估算与动臂缸27的缸速度相应的目标动臂缸速度Vbo（步骤S2）。所述目标动臂缸速度Vbo如上所述，是用于使动臂21的升方向的动作与所述斗杆22收方向的动作联动以使铲斗24的施工面接近所述目标施工面所需的动臂缸26的升方向的速度。换言之，是动臂缸26应当进行动作的速度，以使铲斗24的特定部位（例如该铲斗24的远端25或者受斗杆22的远端部支撑的基端部）伴随着作业人员在斗杆杆47a上的收斗杆方向的操作而沿着所述目标施工面移动。

另一方面，所述控制器100的重心位置信息估算部估算作业装置14的重心位置信息，推压力估算部估算将所述铲斗24的远端25推压到施工面上的推压力Fp（步骤S3）。具体而言，所述重心位置运算部108基于所述缸长度运算部103运算出的各缸长度，运算动臂21、斗杆22和铲斗24各自的重心位置。另一方面，缸推力运算部109基于所述动臂缸头压传感器56H和杆压传感器56R分别检测出的动臂缸26的头压Ph和杆压Pr，运算所述动臂缸26的缸推力Fct(=Ph×Ah-Pr×Ar)。然后，所述推压力运算部110基于所述各重心位置，运算由所述作业装置14整体的自重所产生的以所述动臂座架为中心的向下方向的力矩Mw、以及由所述缸推力Fct所产生的以所述动臂座架为中心的向上方向的力矩Mct，并基于两个力矩Mw、Mct之差来估算所述推压力Fp。

所述铲斗24从施工面（包括法面）受到的反作用力即相当于所述推压力Fp的反作用力由该施工面的法线方向的矢量施加。在对应于以所述动臂座架为中心的力矩而从所述铲斗24施加在所述施工面上的作用力（与该力矩的半径方向正交方向的作用力）为Fm，该作用力Fm的方向与所述法线方向所成的角度为θ时，所述推压力Fp用下式（2）来表示。

Fp＝Fm*cosθ …（2）

所述控制器100的目标速度校正部112进一步运算所述目标推压力Fpo与所述推压力Fp的偏差ΔFp（=Fpo-Fp），对所述目标动臂缸速度Vbo进行校正，以使该偏差ΔFp接近于0（步骤S4）。该校正例如通过从所述目标动臂缸速度Vbo减去将所述偏差ΔFp乘以特定增益后得到的校正量来进行。

接着，所述控制器100的动臂流量指令部113生成用获得经过上述校正后的目标动臂缸速度Vbo的升动臂流量指令信号或降动臂流量指令信号，并将其输入到升动臂流量操作阀76A或降动臂流量操作阀76B（步骤S5）,从而进行所述动臂流量控制阀36的特定节流开口控制。

具体而言，所述动臂流量指令部113对所述升动臂流量操作阀76A和所述降动臂流量操作阀76B中操作供应给所述动臂缸26的工作油流量的流量操作阀输入流量指令信号，从而控制动臂缸26的速度。例如，在所述目标动臂缸速度Vbo的方向是伸长方向（升动臂方向）的情况下，所述动臂流量指令部113生成相当于该目标动臂缸速度Vbo的升动臂流量指令信号，并输入到所述升动臂流量操作阀76A。相反，在所述目标动臂缸速度Vbo的方向是收缩方向（降动臂方向）的情况下，所述动臂流量指令部113生成相当于该目标动臂缸速度Vbo的降动臂流量指令信号，并输入到所述升动臂流量操作阀76A。

或者，所述动臂流量指令部113也可以根据所述目标动臂缸速度Vbo的方向和所述缸推力Fct的方向之间的关系，向操作从动臂缸26排出的工作油流量的流量操作阀输入流量指令信号。具体而言，在所述目标动臂缸速度Vbo的方向与所述缸推力Fct的方向相反的情况下，即目标动臂缸速度Vbo的方向是伸长方向而所述缸推力Fct的方向是收缩方向的情况下，或者目标动臂缸速度Vbo的方向是收缩方向而所述缸推力Fct的方向是伸长方向的情况下，使动臂缸26伸长或收缩以在与动臂缸26上作用的荷重的方向相同的方向上抵抗所述缸推力Fc，因此动臂缸26的排出侧的压力成为保持压。因此，在这种情况下，为了控制该排出侧的流量，可以选定升动臂流量操作阀76A和降动臂流量操作阀76B中应当进行操作的流量操作阀。更具体而言，所述动臂流量指令部113可以进行如下的运算控制动作：在所述目标动臂缸速度Vbo是伸长方向而所述缸推力Fct是收缩方向的情况下向降动臂流量操作阀76B输入降动臂流量指令信号，反之在所述目标动臂缸速度Vbo是收缩方向而所述缸推力Fct是伸长方向的情况下向升动臂流量操作阀76A输入升动臂流量指令信号。

在以上说明的装置中，除了基于动臂缸26的缸推力Fct之外，还基于作业装置姿势检测部60检测出的作业姿势信息以及重心位置信息估算部所估算的重心位置信息，来估算考虑了作业装置14的自重所产生的荷重的推压力Fp。因而，通过基于该推压力Fp相对于目标推压力Fpo的偏差ΔFp而对所要估算的目标动臂缸速度Vbo进行校正，能够高精度地进行使铲斗24的施工面接近目标施工面且所述推压力Fp接近所述目标推压力Fpo的控制。

本发明并不局限为以上说明的实施方式。本发明包含例如下述的方式。

（1）关于所要估算的目标动臂缸速度的校正

本发明中，“对目标动臂缸速度估算部所要估算的目标动臂缸速度向着目标推压力与所估算的推压力的偏差接近于0的方向进行校正的”校正部并不局限于像所述目标速度校正部112那样对目标动臂缸速度估算部已估算的目标动臂缸速度Vbo进行校正。该校正部例如也可以通过对该目标动臂缸速度估算部估算所述目标动臂缸速度的动作完成之前的用于估算该目标动臂缸速度的参数进行校正，从而校正最终要估算的所述目标动臂缸速度。

图5中记载了具备这种校正部的控制器100的变形例。该控制器100具有目标矢量校正部114来代替图3所示的目标速度校正部112。该目标矢量校正部114降目标方向矢量运算部102运算出的目标方向矢量向着目标推压力Fpo与所估算的推压力Fp的偏差ΔFp接近于0的方向进行校正。目标动臂缸速度运算部107基于该校正后的目标矢量和缸速度运算部104运算出的缸速度，运算出最终的目标动臂缸速度Vbo。该变形例所涉及的所述目标矢量校正部114也可以校正最终估算出的目标动臂缸速度Vbo。

（2）关于动臂流量控制阀

本发明所涉及的动臂流量控制阀的具体结构并无限定。上述实施方式中的动臂流量控制阀36由通过单个滑阀的冲程来改变头侧开口和杆侧开口双方的开口面积的先导操作式的三位置方向切换阀构成，但本发明的动臂流量控制阀也可以是例如分别单独地连接到动臂缸的头侧室和杆侧室地头侧流量控制阀和杆侧流量控制阀的组合。

（3）关于目标动臂缸速度的估算

目标动臂缸速度的估算方法并不限于上述实施方式中的估算方法。该目标动臂缸速度例如也可以基于预先准备的表示确定作业装置的姿势的姿势信息与目标动臂缸速度之间的关系的图表，对应于实际的姿势信息来确定。

（4）关于斗杆的动作方向

上述实施方式中，对应于斗杆22的收斗杆方向的动作来控制动臂缸26的缸速度，但本发明也可以适用于追随着斗杆的推斗杆方向的动作、收斗杆方向和推斗杆方向的往返动作的动臂缸控制。例如，在伴随着推斗杆方向的动作而控制动臂缸的收缩方向的缸速度时，基于起目标动臂缸速度的方向与缸推力的方向，来选定升动臂流量和降动臂流量中要进行控制的流量（供给侧流量或排出侧流量），从而能够得到与上述相同的效果。

实施例

在上述实施方式的装置进行动作时对实际产生的推压力（kN）的时间变化进行了测量实验。其结果如图6所示。首先，通过作业人员的手动操作，进行将铲斗24的背面压到施工面上的作业，此时，推压力估算部所要估算的推压力Fp被设定为目标推压力Fpo。然后，执行使该目标推压力Fpo与所要估算的推压力Fp之间的偏差ΔFp接近于0的校正也包含在内的动臂缸26的速度控制，从而实现确保所述推压力Fp的值为接近所述目标推压力Fpo的值的同时，使所述铲斗24的施工面接近目标施工面的自动控制。

如上所述，本发明提供一种液压驱动装置，其设置于具备包含动臂、斗杆和铲斗的作业装置的工程机械，并利用液压使该作业装置进行动作，能够高精度地进行使所述铲斗的施工面接近目标施工面并且使铲斗被推压到施工面上的推压力接近目标推压力的控制。

本发明提供一种液压驱动装置，设置在具备机体和安装于该机体的作业装置的工程机械中，所述作业装置包括可起伏地支撑于该机体的动臂、可转动地连结于该动臂的远端部的斗杆、以及安装在该斗杆的远端部并被向施工面推压的铲斗，所述液压驱动装置利用液压对所述动臂、所述斗杆和所述铲斗进行驱动。该液压驱动装置包括：工作油供给装置，包含通过驱动源的驱动而喷出工作油的至少一个液压泵；至少一个动臂缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述动臂起伏；斗杆缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述斗杆转动；铲斗缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述铲斗转动；动臂流量控制阀，位于所述工作油供给装置与所述至少一个动臂缸之间，以使从该工作油供给装置供应给所述至少一个动臂缸的工作油的流量即动臂缸供给流量以及从该动臂缸排出的工作油的流量即动臂缸排出流量变化的方式进行开闭动作；目标施工面设定部，设定用于确定所述铲斗的施工对象的目标形状的目标施工面；作业姿势检测部，检测用于确定所述作业装置的姿势的信息即姿势信息；动臂缸压检测器，检测所述至少一个动臂缸的头侧室和杆侧室各自的压力即头压和杆压；缸速度估算部，基于所述作业姿势检测部检测出的所述姿势信息，运算所述动臂缸、所述斗杆缸以及所述铲斗缸各自的动作速度即缸速度；目标动臂缸速度估算部，基于所述缸速度估算部所估算的各个缸的缸速度，估算所述动臂缸的动作速度的目标值即目标动臂缸速度，该目标动臂缸速度用于使所述铲斗要施工的面伴随着基于所述斗杆缸伸缩所进行的所述斗杆的动作而接近所述目标施工面；动臂流量操作部，以能达到所述目标动臂缸速度的方式使所述动臂流量控制阀进行动作;目标推压力设定部，设定用于将所述铲斗推压到施工面上的推压力的目标值即目标推压力；重心位置信息估算部，基于由所述作业姿势检测部检测出的所述姿势信息，估算所述作业装置的重心位置的相关信息即重心位置信息；推压力估算部，基于由所述重心位置信息所确定的所述作业装置的自重产生的荷重和由通过所述动臂缸压检测器检测出的所述头压及所述杆压所确定的所述动臂缸的缸推力，估算所述铲斗被推压到所述施工面上的推压力；以及，校正部，将所述目标动臂缸速度估算部所估算的所述目标动臂缸速度向使所述目标推压力与估算出的所述推压力的偏差接近于0的方向进行校正。所述动臂流量操作部，以能达到经所述校正部校正后的所述目标动臂缸速度的方式使所述动臂流量控制阀进行动作。

该装置中，基于作业装置姿势检测部检测出的作业姿势信息，重心位置信息估算部估算重心位置信息，推压力估算部，除了考虑由所述动臂缸的头压及杆压所确定的缸推力，还考虑到由所述重心位置上述法线所确定的因所述作业装置的自重而产生的荷重，来进行所述推压力的估算，因此，通过基于该推压力相对于所述目标推压力的偏差来对应该估算的所述目标动臂缸速度进行校正，能够高精度地进行使所述铲斗的施工面接近所述目标施工面并且使所述推压力接近所述目标推压力的控制。

在此，“将所述目标动臂缸速度估算部所估算的所述目标动臂缸速度向使所述目标推压力与估算出的所述推压力的偏差接近于0的方向进行校正”的校正部，既可以在由所述目标动臂缸速度估算部估算了所述目标动臂缸速度之后，对该估算的目标动臂缸速度进行校正，又可以通过对该目标动臂缸速度估算部所进行的所述目标动臂缸速度的估算完成之前的该目标动臂缸速度的估算中所采用的参数进行校正，来校正最终要估算的所述目标动臂缸速度。例如，在所述目标动臂缸速度估算部包括：目标方向矢量运算部，运算用于确定应当使所述铲斗的特定部位沿着所述目标施工面移动的目标方向的目标方向矢量；以及，目标动臂缸速度运算部，基于该目标方向矢量和所述动臂缸的所述缸速度，运算所述目标动臂缸速度的情况下，所述校正部也可以构成为将由所述目标方向矢量运算部运算出的所述目标方向矢量向所述偏差接近于0的方向进行校正。

所述动臂流量控制阀，例如是具有升动臂先导端口和降动臂先导端口的先导操作式的方向切换阀，在所述升动臂先导端口被输入升动臂先导压时，以与所述升动臂先导压的大小相应的开度开阀，以便使所述动臂缸向使所述动臂立起的方向进行动作，在所述降动臂先导端口被输入降动臂先导压时，以与所述降动臂先导压的大小相应的开度开阀，以便使所述动臂缸向使所述动臂倒伏的方向进行动作。在此情况下，较为理想的是，所述动臂流量操作部包括：升动臂流量操作阀，位于先导液压源与所述升动臂先导端口之间，且在接收到升动臂流量指令信号的输入时，以使输入到所述升动臂先导端口的所述升动臂先导压达到与所述升动臂流量指令信号对应的大小的先导压的方式进行开闭动作；降动臂流量操作阀，位于所述先导液压源与所述降动臂先导端口之间，且在接收到降动臂流量指令信号的输入时，以使输入到所述降动臂先导端口的所述降动臂先导压达到与所述降动臂流量指令信号对应的大小的先导压的方式进行开闭动作；以及，动臂流量指令部，向所述升动臂流量操作阀或所述降动臂流量操作阀输入流量指令信号，以便达到经所述校正部校正后的所述目标动臂缸速度。

所述目标推压力设定部，既可以是将预先写在程序中的目标推压力的值存储并设定的部件，也可以是将通过作业人员的输入操作而输入的值作为目标推压力的值来存储并设定的部件，较为理想的是，将作业人员通过所述作业装置的手动操作而将所述铲斗推压到施工面上时由所述推压力估算部所估算出的所述推压力作为所述目标推压力进行存储并设定。具有上述结构的所述目标推压力设定部能够将作业人员实际操作并判断为较佳的推压力作为所述目标推压力来设定。

Claims (6)

1.一种液压驱动装置，设置于具备机体和安装于该机体的作业装置的工程机械，所述作业装置包括可起伏地支撑于该机体的动臂、可转动地连结于该动臂的远端部的斗杆以及安装在该斗杆的远端部并被向施工面推压的铲斗，所述液压驱动装置利用液压对所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗进行驱动，其特征在于包括：

工作油供给装置，包含通过驱动源的驱动而喷出工作油的至少一个液压泵；

至少一个动臂缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述动臂起伏；

斗杆缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述斗杆转动；

铲斗缸，通过接受来自所述工作油供给装置的工作油而进行伸缩以使所述铲斗转动；

动臂流量控制阀，位于所述工作油供给装置与所述至少一个动臂缸之间，以使从该工作油供给装置供应给所述至少一个动臂缸的工作油的流量即动臂缸供给流量以及从该动臂缸排出的工作油的流量即动臂缸排出流量变化的方式进行开闭动作；

目标施工面设定部，设定用于确定所述铲斗的施工对象的目标形状的目标施工面；

作业姿势检测部，检测用于确定所述作业装置的姿势的信息即姿势信息；

动臂缸压检测器，检测所述至少一个动臂缸的头侧室和杆侧室各自的压力即头压和杆压；

缸速度估算部，基于所述作业姿势检测部检测出的所述姿势信息，运算所述动臂缸、所述斗杆缸以及所述铲斗缸各自的动作速度即缸速度；

目标动臂缸速度估算部，基于所述缸速度估算部所估算的各个缸的缸速度，估算所述动臂缸的动作速度的目标值即目标动臂缸速度，该目标动臂缸速度用于使所述铲斗要施工的面伴随着基于所述斗杆缸伸缩所进行的所述斗杆的动作而接近所述目标施工面；

动臂流量操作部，以能达到所述目标动臂缸速度的方式使所述动臂流量控制阀进行动作;

目标推压力设定部，设定用于将所述铲斗推压到施工面上的推压力的目标值即目标推压力；

重心位置信息估算部，基于由所述作业姿势检测部检测出的所述姿势信息，估算所述作业装置的重心位置的相关信息即重心位置信息；

推压力估算部，基于所述重心位置计算以所述作业装置的转动支点即动臂座架为中心的所述作业装置的自重产生的荷重的力矩，并且计算由通过所述动臂缸压检测器检测出的所述头压及所述杆压所确定的所述动臂缸的缸推力的力矩，基于所述荷重的力矩和所述缸推力的力矩估算所述铲斗被推压到所述施工面上的推压力；以及，

校正部，将所述目标动臂缸速度估算部所估算的所述目标动臂缸速度向使所述目标推压力与估算出的所述推压力的偏差接近于0的方向进行校正，其中，

所述动臂流量操作部，以能达到经所述校正部校正后的所述目标动臂缸速度的方式使所述动臂流量控制阀进行动作。

2.如权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，

所述校正部是在由所述目标动臂缸速度估算部估算了所述目标动臂缸速度之后，对该估算的目标动臂缸速度进行校正的目标速度校正部。

3.如权利要求1所述的液压驱动装置，其特征在于，

所述目标动臂缸速度估算部包括：

目标方向矢量运算部，运算用于确定应当使所述铲斗的特定部位沿着所述目标施工面移动的目标方向的目标方向矢量；以及，

目标动臂缸速度运算部，基于该目标方向矢量和所述动臂缸的所述缸速度，运算所述目标动臂缸速度，其中，

所述校正部是将由所述目标方向矢量运算部运算出的所述目标方向矢量向所述偏差接近于0的方向进行校正的目标矢量校正部。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的液压驱动装置，其特征在于，

所述动臂流量控制阀是具有升动臂先导端口和降动臂先导端口的先导操作式的方向切换阀，在所述升动臂先导端口被输入升动臂先导压时，以与所述升动臂先导压的大小相应的开度开阀，以便使所述动臂缸向使所述动臂立起的方向进行动作，在所述降动臂先导端口被输入降动臂先导压时，以与所述降动臂先导压的大小相应的开度开阀，以便使所述动臂缸向使所述动臂倒伏的方向进行动作，

所述动臂流量操作部包括：

升动臂流量操作阀，位于先导液压源与所述升动臂先导端口之间，且在接收到升动臂流量指令信号的输入时，以使输入到所述升动臂先导端口的所述升动臂先导压达到与所述升动臂流量指令信号对应的大小的先导压的方式进行开闭动作；

降动臂流量操作阀，位于所述先导液压源与所述降动臂先导端口之间，且在接收到降动臂流量指令信号的输入时，以使输入到所述降动臂先导端口的所述降动臂先导压达到与所述降动臂流量指令信号对应的大小的先导压的方式进行开闭动作；以及，

动臂流量指令部，向所述升动臂流量操作阀或所述降动臂流量操作阀输入流量指令信号，以便达到经所述校正部校正后的所述目标动臂缸速度。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的液压驱动装置，其特征在于，

所述目标推压力设定部，将作业人员通过所述作业装置的手动操作而将所述铲斗推压到施工面上时由所述推压力估算部所估算出的所述推压力作为所述目标推压力进行存储并设定。

6.如权利要求4所述的液压驱动装置，其特征在于，

所述目标推压力设定部，将作业人员通过所述作业装置的手动操作而将所述铲斗推压到施工面上时由所述推压力估算部所估算出的所述推压力作为所述目标推压力进行存储并设定。

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