CN113423895B - 液压挖掘机 - Google Patents

Abstract

液压挖掘机具备：控制阀单元，其控制从液压泵向多个液压执行机构供给的液压油的流动；多个操作杆装置，其以先导泵的排出压力为初压而输出驱动所述控制阀单元的先导压；电磁阀单元，其构成为包括设于所述多个操作杆装置与所述控制阀单元之间的多个电磁减压阀；和控制器，其基于所述多个姿势传感器的信号来运算所述多个液压执行机构的限制速度并控制所述电磁减压阀的开度，在该液压挖掘机中，在从所述操作杆装置输出动臂抬升操作信号的期间内，以针对斗杆回收及斗杆放出使所述电磁减压阀的开度大于基于所述限制速度的开度的方式进行控制。

Description

液压挖掘机

技术领域

本发明涉及具备所谓的机械控制(machine control)功能的液压挖掘机。

背景技术

在液压挖掘机中，存在具备辅助操作员对作业装置的操作的机械控制(以下适当记载为MC)功能的液压挖掘机。作为MC功能，其代表例是区域限制控制，即，例如通过介入操作员的挖掘操作来例如强制性地控制动臂液压缸，以使铲斗的齿尖不会进入比挖掘目标面靠下侧的区域。

关于区域限制控制，专利文献1中公开了一种在作业装置接近挖掘目标面的情况下对朝向挖掘目标面的方向上的作业装置的目标速度矢量进行减速修正的系统。但是，在区域限制控制中，由于随着作业装置向挖掘目标面靠近而减小作业装置朝向挖掘目标面的速度分量，所以无法进行压实作业。

相对于此，专利文献2中公开了一种系统，当基于操作员的操作判定为满足压实条件时，减弱挖掘目标面附近的作业装置的动臂下降动作的速度限制，即使在区域限制控制中也能压实挖掘目标面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公布第95/30059号

专利文献2：日本专利第6062115号公报

发明内容

MC功能通过以下方式实现：根据状况利用电磁减压阀降低从操作杆装置对控制动臂液压缸等作业装置的液压执行机构的动作的流量控制阀输入的先导压。而且，在MC功能下，从防止越过目标挖掘面进行挖掘的观点来看，为了抑制作业装置的急剧动作而将电磁减压阀的待机过程中的开度设定于关闭侧。当容许液压执行机构的快速动作时，电磁减压阀打开。

在专利文献2的系统中，在判定为压实作业的情况下，动臂下降动作的速度限制减弱。但是，压实作业并非仅通过动臂下降动作进行的作业，为了调整压实位置，还与斗杆回收或斗杆放出的动作组合而进行。由于斗杆回收和斗杆放出的动作被限制在挖掘面附近，所以压实位置的调整动作会发生延迟，无法顺利执行压实作业。

本发明的目的在于提供一种液压挖掘机，即使是正在进行机械控制的过程中，也能够在挖掘目标面附近响应良好地进行伴随斗杆回收及斗杆放出的动作的压实作业等作业。

为了达成上述目的，本发明的液压挖掘机具备：多关节型的作业装置，其构成为包括动臂及斗杆；作业装置驱动用的多个液压执行机构，其包括驱动所述动臂的动臂液压缸；多个姿势传感器，其检测所述作业装置的姿势；液压泵，其排出用于驱动所述多个液压执行机构的液压油；控制阀单元，其控制从所述液压泵向所述多个液压执行机构供给的液压油的流动；多个操作杆装置，其以先导泵的排出压力为初压而输出驱动所述控制阀单元的先导压；电磁阀单元，其构成为包括设于所述多个操作杆装置与所述控制阀单元之间的多个电磁减压阀；和控制器，其基于所述多个姿势传感器的信号来运算所述多个液压执行机构的限制速度，并基于所述限制速度来控制所述电磁减压阀的开度，以避免越过挖掘目标面挖掘地面，该液压挖掘机的特征在于，在从所述操作杆装置输出动臂抬升操作信号的期间内，所述控制器以使所述电磁阀单元中包括的与斗杆回收及斗杆放出的动作对应的电磁减压阀的开度大于基于所述限制速度的开度的方式进行控制。

发明效果

根据本发明，即使是正在进行机械控制的过程中，也能够在挖掘目标面附近响应良好地进行伴随斗杆回收及斗杆放出的动作的压实作业等作业。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的液压挖掘机的结构图。

图2是图1所示的液压挖掘机所具备的液压系统的液压回路图。

图3是图1所示的液压挖掘机所具备的电磁阀单元的详细图。

图4是铲斗齿尖位置的运算方法的说明图。

图5是图1所示的液压挖掘机所具备的控制器的硬件结构图。

图6是图1所示的液压挖掘机所具备的显示装置的显示画面的一个例子的图。

图7是图1所示的液压挖掘机所具备的控制器的功能框图。

图8是表示通过机械控制而被控制的铲斗齿尖的轨迹的一个例子的图。

图9是表示由图1所示的液压挖掘机所具备的控制器进行的与斗杆回收、斗杆放出及动臂下降有关的限制先导压的决定流程的流程图。

图10是表示本发明的第一实施方式中的过渡压力的运算逻辑的框图。

图11是表示以图9的流程运算的限制先导压与动臂抬升操作的关系的图。

图12是表示本发明的第二实施方式中的由液压挖掘机所具备的控制器进行的与斗杆回收、斗杆放出及动臂下降有关的限制先导压的决定流程的流程图，且是与第一实施方式的图9对应的图。

图13是表示以图12的流程运算的限制先导压与动臂抬升操作的关系的图，且是与第一实施方式的图11对应的图。

图14是本发明的第三实施方式中的液压挖掘机所具备的控制器的功能框图，且是与第一实施方式的图7对应的图。

图15是表示图14所示的限制速度修正部中的与斗杆回收及斗杆放出有关的限制速度的修正运算逻辑的框线图。

图16是表示本发明的第三实施方式中的由液压挖掘机所具备的控制器运算的斗杆回收等的限制先导压与动臂抬升操作的关系的图。

具体实施方式

以下，使用附图来说明本发明的实施方式。

＜第一实施方式＞

－液压挖掘机－

图1是本发明的第一实施方式中的液压挖掘机的结构图。需要说明的是，在本实施方式中，例示在作业装置的前端安装有铲斗10作为附属装置(作业工具)的液压挖掘机进行说明，但本发明也能应用于安装有铲斗以外的附属装置的液压挖掘机。

该图所示的液压挖掘机1构成为包括多关节型的作业装置(前作业机)1A和车身1B。车身1B由通过左右的行驶马达(液压马达)3a、3b(图2)而行驶的行驶体11、和安装于行驶体11上的旋转体12构成。旋转体12通过旋转马达(液压马达)4(图2)而相对于行驶体11旋转。旋转体12的旋转中心轴在液压挖掘机1停于水平地面的状态下是铅垂的。在旋转体12上设有驾驶室16。

作业装置1A通过将在铅垂面内分别转动的多个被驱动部件(动臂8、斗杆9及铲斗10)连结而构成。动臂8的基端经由动臂销而能够转动地与旋转体12的前部连结。在该动臂8的前端经由斗杆销而能够转动地连结有斗杆9，在斗杆9的前端经由铲斗销而能够转动地连结有铲斗10。动臂8由动臂液压缸5驱动，斗杆9由斗杆液压缸6驱动，铲斗10由铲斗液压缸7驱动。

另外，在动臂销上安装有角度传感器R1，在斗杆销上安装有角度传感器R2，在铲斗连杆13上安装有角度传感器R3，在旋转体12上安装有车身倾斜角传感器(例如IMU)R4。通过角度传感器R1、R2、R3分别测定动臂8、斗杆9、铲斗10的转动角度α、β、γ(图4)并将它们输出至控制器40(后述)。车身倾斜角传感器R4测定旋转体12(车身1B)相对于基准面(例如水平面)的倾斜角θ(图4)并将其输出至控制器40(后述)。此外，角度传感器R1～R3也能分别由测定相对于基准面的倾斜角的传感器(IMU等)代替。而且，在旋转体12上具备一对GNSS天线G1、G2。基于来自GNSS天线G1、G2的信息，能够计算出全局坐标系中的液压挖掘机1、作业装置1A的基准点的位置。

此外，在本实施方式中列举将作业装置1A的基准点设为铲斗齿尖的情况为例进行说明。但是，基准点的设定能够适当变更。例如也可以在铲斗10的背侧面(外表面)或铲斗连杆13上设定基准点，还可以将整个铲斗中相对于挖掘目标面St处于最短距离的点设定为基准点(即，基准点也可以根据状况而变化)。

－液压系统－

图2是图1所示的液压挖掘机所具备的液压系统的液压回路图。在驾驶室16内设置有操作杆装置A1～A6。操作杆装置A1、A3共享配置于驾驶席(未图示)的左右一方侧的操作杆B1。在本实施方式中，当利用操作杆B1对操作杆装置A1进行操作时，动臂液压缸5(动臂8)被驱动；当利用操作杆B1对操作杆装置A3进行操作时，铲斗液压缸7(铲斗10)被驱动。操作杆装置A2、A4共享配置于驾驶席的左右另一方侧的操作杆B2。在本实施方式中，当利用操作杆B2对操作杆装置A2进行操作时，斗杆液压缸6(斗杆9)被驱动；当利用操作杆B2对操作杆装置A4进行操作时，旋转马达4(旋转体12)被驱动。操作杆装置A5具有操作杆B3，当利用操作杆B3对操作杆装置A5进行操作时，右侧的行驶马达3a(行驶体11)被驱动。操作杆装置A6具有操作杆B4，当利用操作杆B4对操作杆装置A6进行操作时，左侧的行驶马达3b(行驶体11)被驱动。操作杆B3、B4左右并排地配置于驾驶席的前方。

在旋转体12上除了搭载有作为原动机的发动机18之外，还搭载有液压泵2和先导泵48，由发动机18驱动液压泵2和先导泵48。液压泵2是由调节器2a控制容量的可变容量型，排出用于驱动多个液压执行机构(动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7等)的液压油。先导泵48是固定容量型。在图2的例子中，调节器2a由经由梭阀块(shuttle block)SB输入的来自操作杆装置A1～A6的先导压驱动，根据所输入的先导压来控制液压泵2的排出流量。梭阀块SB构成为包括多个梭阀，设于用于传递操作杆装置A1～A6的先导压的先导线路(pilot line)C1～C12的中途，并选择操作杆装置A1～A6的先导压的最大值而向调节器2a输入。

作为先导泵48的排出配管的泵线路48a经由锁止阀39而分支为多条，并与操作杆装置A1～A6和机械控制用的电磁阀单元160连接。本实施方式的锁止阀39是电磁切换阀，其螺线管与配置于旋转体12的驾驶室16内的门锁杆(未图示)的位置传感器电连接。门锁杆的位置由其位置传感器检测，并从位置传感器向锁止阀39输入与门锁杆的位置相应的信号。若门锁杆的位置处于锁定位置，则锁止阀39关闭以截断泵线路48a；若门锁杆的位置处于锁定解除位置，则锁止阀39打开以使泵线路48a开通。在泵线路48a被截断的状态下，操作杆装置A1～A6的操作无效化，禁止旋转和挖掘等动作。

上述操作杆装置A1～A6分别构成为包括液压先导方式的一对减压阀。这些操作杆装置A1～A6以先导泵48的排出压力为初压，分别根据操作员对操作杆B1～B4的操作量和操作方向而生成并输出驱动控制阀单元15的先导压。控制阀单元15构成为包括流量控制阀D1～D6，并控制从液压泵2向动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7、行驶马达3a、3b及旋转马达4供给的液压油的流动。流量控制阀D1由从操作杆装置A1经由先导线路C1、C2输入至受压室E1、E2的先导压驱动，并控制来自液压泵2的液压油的供给方向和流量以驱动动臂液压缸5。流量控制阀D2由从操作杆装置A2经由先导线路C3、C4输入至受压室E3、E4的先导压驱动，从而驱动斗杆液压缸6。流量控制阀D3由从操作杆装置A3经由先导线路C5、C6输入至受压室E5、E6的先导压驱动，从而驱动铲斗液压缸7。同样地，流量控制阀D4～D6由从操作杆装置A4～A6经由先导线路C7～C12输入至受压室E7～E12的先导压驱动，从而驱动对应的液压执行机构。

－电磁阀单元－

图3是图2所示的电磁阀单元160的详细图。如该图所示，电磁阀单元160设于多个操作杆装置A1～A3与控制阀单元15之间。该电磁阀单元160构成为包括电磁比例驱动式的减压阀即电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’及梭阀SV1、SV5、SV6。在以下说明中，将针对流量控制阀D1～D3的先导压中的、从操作杆装置A1～A3输出的先导压称为“第一指令信号”，将从电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’输出的先导压称为“第二指令信号”。第二指令信号中包括利用电磁减压阀V2～V6对第一指令信号进行减压修正而生成的先导压、和绕过操作杆装置A1～A3而利用电磁减压阀V1’、V5’、V6’对先导泵38的排出压力进行减压而另行生成的先导压。机械控制(以下简称为MC)能够定义为基于第二指令信号进行的流量控制阀D1～D3的控制。

电磁减压阀V1’使一次侧端口经由泵线路48a与先导泵48连接，对先导泵48的排出压进行减压而将其作为动臂抬升用的先导压(第二指令信号)输出。梭阀SV1的一次侧端口与操作杆装置A1的动臂抬升用的先导线路C1和电磁减压阀V1’的二次侧端口连接，梭阀SV1的二次侧端口与流量控制阀D1的受压室E1连接。关于动臂抬升动作，先导线路C1的第一指令信号(动臂抬升操作信号)和电磁减压阀V1’的第二指令信号中的高压侧由梭阀SV1选择并引导至流量控制阀D1的受压室E1。

电磁减压阀V2设置于操作杆装置A1的动臂下降用的先导线路C2。关于动臂下降动作，根据需要将利用电磁减压阀V2减压后的先导线路C2的先导压引导至流量控制阀D1的受压室E2。

电磁减压阀V3设置于操作杆装置A2的斗杆回收用的先导线路C3。关于斗杆回收动作，根据需要将利用电磁减压阀V3减压后的先导线路C3的先导压引导至流量控制阀D2的受压室E3。

电磁减压阀V4设置于操作杆装置A2的斗杆放出用的先导线路C4。关于斗杆放出动作，根据需要将利用电磁减压阀V4减压后的先导线路C4的先导压引导至流量控制阀D2的受压室E4。

电磁减压阀V5设置于操作杆装置A3的铲斗回收用的先导线路C5。电磁减压阀V5’使一次侧端口经由泵线路48a与先导泵48连接，对先导泵48的排出压进行减压而将其作为铲斗回收用的先导压(第二指令信号)输出。梭阀SV5的一次侧端口与先导线路C5和电磁减压阀V5’的二次侧端口连接，梭阀SV5的二次侧端口与流量控制阀D3的受压室E5连接。关于铲斗回收动作，先导线路C5的先导压和电磁减压阀V5’的先导压中的高压侧由梭阀SV5选择并引导至流量控制阀D3的受压室E5。

电磁减压阀V6设置于操作杆装置A3的铲斗放出用的先导线路C6。电磁减压阀V6’使一次侧端口经由泵线路48a与先导泵48连接，对先导泵48的排出压进行减压而将其作为铲斗放出用的先导压(第二指令信号)输出。梭阀SV6的一次侧端口与先导线路C6和电磁减压阀V6’的二次侧端口连接，梭阀SV6的二次侧端口与流量控制阀D3的受压室E6连接。关于铲斗放出动作，先导线路C6的先导压和电磁减压阀V6’的先导压中的高压侧由梭阀SV6选择并引导至流量控制阀D3的受压室E6。

电磁减压阀V2～V6是在螺线管被消磁的状态下成为最大开度(开放状态)的常开型，其开度与来自控制器40的指令信号(电信号)的增加成比例地减小至最小开度(在本实施方式中开度为0)。另一方面，电磁减压阀V1’、V5’、V6’是在螺线管被消磁的状态下成为最小开度(在本实施方式中开度为0)的常闭型，其开度与来自控制器40的指令信号的增加成比例地增加至最大开度。当电磁减压阀V2～V6根据来自控制器40的指令信号工作时，生成对由操作杆装置A1～A3生成的先导压(第一指令信号)进行减压修正得到的先导压(第二指令信号)。另一方面，当电磁减压阀V1’、V5’、V6’根据来自控制器40的指令信号工作时，与操作杆装置A1、A3的操作无关地，产生与动臂抬升、铲斗回收、铲斗放出有关的先导压(第二指令信号)。第二指令信号是在MC下由控制器40进行了控制的先导压。根据这种电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’的作用，例如控制器40在一定条件下介入操作员的操作来修正作业装置1A的动作，以避免作业装置1A越过挖掘目标面St(图4)而挖掘地面。“挖掘目标面”是指作为本实施方式中的液压挖掘机的整地对象的设计地形的外形面、或从该外形面向上方偏移设定距离的面。

此外，液压挖掘机1中具备压力传感器P1～P6。压力传感器P1、P2设于将操作杆装置A1与动臂用的流量控制阀D1连接的先导线路C1、C2。与电磁减压阀相比处于上游侧的先导线路C1、C2的压力即先导压(第一指令信号)分别由压力传感器P1、P2检测为基于操作杆B1的动臂操作量。压力传感器P3、P4设于将操作杆装置A2与斗杆用的流量控制阀D2连接的先导线路C3、C4。与电磁减压阀V3、V4相比处于上游侧的先导线路C3、C4的压力即先导压(第一指令信号)分别由压力传感器P3、P4检测为基于操作杆B2的斗杆操作量。压力传感器P5、P6设于将操作杆装置A3与铲斗用的流量控制阀D3连接的先导线路C5、C6。与电磁减压阀V5、V6相比处于上游侧的先导线路C5、C6的压力即先导压(第一指令信号)分别由压力传感器P5、P6检测为基于操作杆B1的铲斗操作量。压力传感器P1～P6的检测信号被输入至控制器40。压力传感器P1～P6与控制器40的连接线省略。

－铲斗齿尖位置(作业装置基准点)的运算方法－

图4是铲斗齿尖位置的运算方法的说明图。

作业装置1A的姿势能够由图4的挖掘机基准的局部坐标系定义。图4的局部坐标系是以旋转体12为基准设定的坐标系，以动臂8的基部(支点)为原点，与旋转体12的旋转中心轴平行地(在旋转体12的正上方)设定Z轴，并在与Z轴正交的方向上(旋转体12的前方)设定X轴。将动臂8相对于X轴的倾斜角设为动臂角α，将斗杆9相对于动臂8的倾斜角设为斗杆角β，并将铲斗10相对于斗杆9的倾斜角设为铲斗角γ。将车身1B(旋转体12)相对于水平面(基准面)的倾斜角设为倾斜角θ。动臂角α由动臂角度传感器R1检测，斗杆角β由斗杆角度传感器R2检测，铲斗角γ由铲斗角度传感器R3检测，倾斜角θ由车身倾斜角传感器R4检测。动臂角α是在将动臂8抬升至上限的状态(动臂液压缸5为完全伸长状态)下最小、在将动臂8下降至下限的状态(动臂液压缸5为完全收缩状态)下最大的值。斗杆角β是在斗杆液压缸6为完全收缩状态下最小、在斗杆液压缸6为完全伸长状态下最大的值。铲斗角γ是在铲斗液压缸7为完全收缩状态(图4的状态)下最小、在铲斗液压缸7为完全伸长状态下最大的值。

此时，局部坐标系中的铲斗齿尖的位置(Xbk、Zbk)由下述式(1)、(2)表示。

Xbk＝L1cos(α)+L2cos(α+β)+L3cos(α+β+γ)…式(1)

Zbk＝L1sin(α)+L2sin(α+β)+L3sin(α+β+γ)…式(2)

L1是从动臂8的基部到其与斗杆9的连结部为止的长度，L2是从斗杆9与动臂8的连结部到斗杆9与铲斗10的连结部为止的长度，L3是从斗杆9与铲斗10的连结部到铲斗10的前端部为止的长度。

－机械控制－

控制器40中具备MC功能，即，在对操作杆装置A1～A3中的至少一个进行了操作的情况下，在一定条件下介入操作员的操作来限制作业装置1A的动作。MC通过由控制器40根据铲斗齿尖位置和操作状况控制电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’来执行。在能够安装于控制器40的MC功能中，包括在由操作杆装置A2进行斗杆操作时执行的“区域限制控制”、在不伴随斗杆操作地进行动臂下降操作时执行的“停止控制”和“压实控制”。

区域限制控制也被称为“整地控制”。在区域限制控制发挥功能的期间内，以使作业装置1A不会挖掘相对于挖掘目标面St位于下侧的区域的方式对动臂液压缸5、斗杆液压缸6及铲斗液压缸7中的至少一个进行控制，且铲斗齿尖通过斗杆操作而沿着挖掘目标面St移动。具体而言，在伴随斗杆操作的斗杆动作中发出动臂抬升或动臂下降的微动的指令，以使垂直于挖掘目标面St的方向上的铲斗齿尖的速度矢量变成零。这是为了将基于作为转动运动的斗杆动作而得到的铲斗齿尖的轨迹沿着挖掘目标面St修正为直线轨道。

停止控制是使动臂下降动作停止以避免铲斗齿尖侵入与挖掘目标面St相比处于下方的区域的控制，在动臂下降操作的过程中，随着铲斗齿尖接近挖掘目标面St而使动臂下降动作减速。

压实控制是用于容许压实作业的控制。压实作业是指通过使铲斗10的背侧面大力按压来压实地面的作业。但是，由于MC基本上在挖掘目标面St的附近降低铲斗齿尖相对于挖掘目标面St的接近速度，所以即使意图压实已成形的挖掘目标面St而进行动臂下降操作，也无法使铲斗10大力按压挖掘目标面St。在压实控制发挥功能的期间内，即使挖掘目标面St与铲斗齿尖的距离很近，也能抑制动臂下降动作的减速(后述)。

－控制器(硬件)－

图5是液压挖掘机的控制器40的硬件结构图，图6是显示装置DS的显示画面的一个例子的图。

图5所示的控制器40是车载电脑，构成为包括输入接口41、CPU(中央运算处理装置)42、ROM(只读存储器)43、RAM(随机存取存储器)44、输出接口45。

向输入接口41输入来自姿势传感器R、目标面设定装置Ts、GNSS天线G1、G2、操作传感器P、模式开关SW的各信号，并为了CPU42的运算而根据需要进行数字转换。此外，姿势传感器R是为了检测作业装置1A的姿势而设置的多个传感器，具体为角度传感器R1～R3及车身倾斜角传感器R4。操作传感器P是压力传感器P1～P6。目标面设定装置Ts是输入与挖掘目标面St有关的信息(包括各挖掘目标面的位置信息和倾斜角度信息)的接口。该目标面设定装置Ts与储存有由全局坐标系(绝对坐标系)规定的挖掘目标面的三维数据的外部终端(未图示)连接，并从外部终端输入挖掘目标面的三维数据。但是，经由目标面设定装置Ts向控制器40输入挖掘目标面也能由操作员手动输入。模式开关SW是设定作业模式的输入装置。

ROM43存储有用于执行包括之后利用图7～图11说明的处理在内的MC功能的控制程序、和执行处理所需的各种信息等。RAM44存储CPU42的运算结果和从输入接口41输入的信号。此外，在本实施方式中，例示了作为存储装置而具备ROM43及RAM44这些半导体存储器的控制器40，但存储装置的种类并无特别限定，例如也能使用硬盘驱动器等磁存储装置。

CPU42根据存储于ROM43内的控制程序并基于从输入接口41、ROM43、RAM44获取的信号来执行规定的运算处理。

输出接口45生成以CPU42的运算结果为基础的输出用的信号，并将该信号输出至电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’及显示装置DS。由此，电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’和显示装置DS工作。显示装置DS是触摸面板式的液晶监视器，设置于驾驶室16的内部。如图6所示，在显示装置DS的显示画面中，作为挖掘目标面St与作业装置1A(例如铲斗10)的位置关系而显示挖掘目标面St与铲斗10的齿尖的距离(目标面距离H1)。目标面距离H1以挖掘目标面St为基准在上方向上为正值、在下方向上为负值。此外，如图6那样的显示即使在由模式开关SW增减了MC功能的状态下也能使显示装置DS进行显示，操作员能够以该显示为参考来操作作业装置1A(所谓的机械引导(machine guidance)功能)。

－控制器(功能)－

图7是控制器40的功能框图，图8是表示由MC控制的铲斗齿尖的轨迹的一个例子的图。

如图7所示，控制器40的CPU42中包括操作量运算部42A、姿势运算部42B、目标面运算部42C、限制速度运算部42D、电磁减压阀控制部42E、显示控制部42F。操作量运算部42A、姿势运算部42B、目标面运算部42C、限制速度运算部42D、电磁减压阀控制部42E、显示控制部42F是以图式表示的控制器40中的CPU42的功能。电磁减压阀控制部42E中还包括限制先导压运算部42a、限制先导压介入决定部42b(以下简称为介入决定部42b)、阀指令运算部42c。

(1)操作量运算部

在操作量运算部42A中，基于操作传感器P(压力传感器P1～P6)的检测值来计算操作杆装置A1、A2、A3(操作杆B1、B2)的操作量。根据压力传感器P1的检测值计算动臂抬升的操作量，根据压力传感器P2的检测值计算动臂下降的操作量。根据压力传感器P3的检测值计算斗杆回收(斗杆拉回)的操作量，根据压力传感器P4的检测值计算斗杆放出(斗杆推出)的操作量。根据压力传感器P5的检测值计算铲斗回收的操作量，根据压力传感器P6的检测值计算铲斗放出的操作量。像这样利用操作量运算部42A从压力传感器P1～P6的检测值转换的操作量被输出至限制速度运算部42D。

此外，基于压力传感器P1～P6进行的操作量的计算只不过是一个例子，例如也可以构成为利用对各操作杆装置A1～A3的操作杆的旋转位移进行检测的位置传感器(例如旋转编码器)检测操作杆的操作量。

(2)姿势运算部

在姿势运算部42B中，基于姿势传感器R的检测信号来运算局部坐标系中的作业装置1A的姿势和铲斗10的齿尖的位置。铲斗10的齿尖的位置(Xbk、Zbk)如上所述能够通过式(1)及式(2)运算。在需要全局坐标系中的作业装置1A的姿势和铲斗10的齿尖的位置的情况下，姿势运算部42B根据GNSS天线G1、G2的信号来计算旋转体12在全局坐标系中的位置和姿势，并将局部坐标系转换成全局坐标系。

(3)目标面运算部

在目标面运算部42C中，基于经由目标面设定装置Ts输入的信息来运算挖掘目标面St的位置信息，并将运算出的挖掘目标面St的位置信息记录到RAM44内。在本实施方式中，将利用作业装置1A移动的平面(作业装置的动作平面)切断经由目标面设定装置Ts以三维数据提供的挖掘目标面而得到的截面(之前如图4所示的二维的挖掘目标面)的信息作为挖掘目标面St的位置信息进行运算。

此外，在图4的例子中是一个挖掘目标面St，但也有存在多个挖掘目标面的情况。当存在多个挖掘目标面时，例如有将离铲斗齿尖最近的面设定为挖掘目标面的方法、将位于铲斗齿尖的铅垂下方的面设为挖掘目标面的方法、将任意选择的面设为挖掘目标面的方法等。

(4)限制速度运算部

在限制速度运算部42D中，基于姿势传感器R的信号来运算MC时(区域限制控制时)的动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7的各限制速度(伸长速度的限制值)，以避免由作业装置1A越过挖掘目标面St挖掘地面。在本实施方式中，首先，基于从操作量运算部42A输入的操作杆装置A1～A3的操作量来分别计算动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7的一次目标速度。接着，根据这些一次目标速度、由姿势运算部42B求出的铲斗齿尖的位置、和存储于ROM43内的作业装置1A的各部尺寸(上述L1、L2、L3等)来求出铲斗齿尖的目标速度矢量Vc(图8)。然后，对动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7中的一个以上的一次目标速度进行限制修正，以使得随着铲斗10下降且目标面距离H1接近零而目标速度矢量Vc的与挖掘目标面St正交的正交分量Vcy接近零。这样，通过运算动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7的限制速度，能够将与操作员的操作相应的铲斗齿尖的目标速度矢量Vc如图8所示转换(方向转换控制)成Vca(图8)。目标面距离H1为零的情况下的速度矢量Vca(≠0)仅成为平行于挖掘目标面St的分量Vcx。由此，能够将铲斗齿尖保持在挖掘目标面St之上的区域，以避免铲斗齿尖侵入与挖掘目标面St相比处于下侧的区域。

此时，方向转换控制存在通过动臂抬升或动臂下降与斗杆回收的组合来执行的情况、和通过动臂抬升或动臂下降与斗杆放出的组合来执行的情况。在任一情况下都是，当目标速度矢量Vc包含向挖掘目标面St接近的向下分量(Vcy＜0)时，在限制速度运算部42D中，运算用于抵消该向下分量的动臂抬升方向上的动臂液压缸5的限制速度。反之，当目标速度矢量Vc包含远离挖掘目标面St的向上分量(Vcy＞0)时，在限制速度运算部42D中，运算用于抵消该向上分量的动臂下降方向上的动臂液压缸5的限制速度。另外，同时考虑到动臂动作用的电磁减压阀V2、V1’等的响应延迟，在紧接斗杆回收操作之后限制并输出斗杆回收的限制速度的增加率。在紧接斗杆放出操作之后也同样地限制并输出斗杆放出的限制速度的增加率。

此外，当不进行区域限制控制时，在限制速度运算部42D中，将与操作杆装置A1～A3的操作相应的各液压缸的限制速度(一次目标速度)保持原样作为限制速度进行运算并输出。

由限制速度运算部42D运算出的限制速度被输出至限制先导压运算部42a。

(5)限制先导压运算部

在限制先导压运算部42a中，基于由限制速度运算部42D计算出的各限制速度来运算针对与动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7分别对应的流量控制阀D1、D2、D3的限制先导压Pr1。由限制先导压运算部42a运算出的限制先导压Pr1被输出至介入决定部42b。

(6)限制先导压介入决定部

在介入决定部42b中，基于由限制先导压运算部42a运算出的限制先导压Pr1，在一定条件下根据需要进行变更从而决定最终的限制先导压RPr2。具体而言，在针对动臂下降、斗杆放出及斗杆回收想要抑制MC对动作速度的限制的状况下，由限制先导压运算部42a运算出的针对流量控制阀D1、D2的受压室E2～E4的限制先导压Pr2在增加方向上变更。伴随着介入决定部42b的功能，即使在由MC限制执行机构速度的状况下，在一定条件下电磁减压阀V2～V4的开度也会从基于MC的原本开度(以由限制速度运算部42D运算出的限制速度为基础的开度)增加。在该情况下，针对动臂下降、斗杆放出及斗杆回收的各动作缓和基于MC的限制。介入决定部42b中的限制先导压的变更基于目标面距离H1、动臂抬升操作的状况、与斗杆回收、斗杆放出、动臂下降的各动作分别对应的限制先导压来执行。在无需变更限制先导压的情况下，由介入决定部42b决定的限制先导压Pr2成为由限制先导压运算部42a运算出的限制先导压Pr1(以由限制速度运算部42D运算出的限制速度为基础的先导压)。关于介入决定部42b中的处理内容，之后使用图9进行叙述。

(7)阀指令运算部

在阀指令运算部42c中，基于由介入决定部42b决定的限制先导压Pr2来运算电信号，并将其分别输出至电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’。利用从阀指令运算部42c输出的电信号激励各螺线管以使电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’工作，并根据状况利用限制先导压Pr2限制作用于流量控制阀D1～D3的先导压。例如在操作员意图基于斗杆回收动作进行水平挖掘而对操作杆装置A2进行了操作的情况下，根据状况来控制电磁减压阀V1’、V3，以避免铲斗齿尖侵入挖掘目标面St的下方区域。在该情况下，斗杆回收的减速动作和动臂抬升动作自动地与相应于操作员的操作的斗杆回收动作合成，得到控制器40的协助而仅通过斗杆回收操作来执行水平挖掘动作。另一方面，在从操作杆装置A1输出动臂抬升操作信号的期间内，如图9中后述的那样通过介入决定部42b的目标先导压的介入决定而将电磁减压阀V2～V4的开度决定为大于基于限制速度的开度。由此，即使在原本通过MC限制动作速度的条件下，也能针对斗杆回收、斗杆放出及动臂下降的各动作缓和限制。

－电磁阀开度决定流程－

图9是表示由介入决定部42b进行的与斗杆回收、斗杆放出及动臂下降有关的限制先导压Pr2的决定流程的流程图。介入决定部42b以规定周期(例如1ms)反复执行图9的处理。介入决定部42b具备如下特征性功能：在由操作杆装置A1进行动臂抬升操作的期间，针对斗杆回收及斗杆放出的动作使限制先导压Pr2的设定增加至最大压力Pmax。最大压力Pmax是在图3的回路中能够输出至流量控制阀D1、D2的受压室E2～E4的最大压力，且高于由限制先导压运算部42a基于限制速度运算出的限制先导压Pr1。

当开始该图的处理时，介入决定部42b基于从姿势运算部42B输入的目标面距离H1来判定铲斗齿尖距挖掘目标面St是否足够远(步骤S301)。在此，通过是否为H1≥Hth来判定铲斗齿尖距挖掘目标面St是否足够远。Hth是针对目标面距离H1预先设定的设定距离(＞0)。另外，在将从对通过MC控制电磁减压阀V2～V6、V1’、V5’、V6’(通过MC进行作业装置1A的动作限制)的区域进行规定的挖掘目标面St到铲斗齿尖的设定距离设为H2时，H2≤Hth。从使MC恰当发挥功能的观点来看，期望H2＜Hth。若H1≥Hth，则介入决定部42b判定为铲斗齿尖距挖掘目标面St足够远并将流程移至步骤S302；若H1＜Hth，则判定为铲斗齿尖距挖掘目标面St较近并将流程移至步骤S303。

在H1≥Hth的情况下，介入决定部42b为了使电磁减压阀V2～V4的开度成为最大开度而将针对流量控制阀D1、D2的受压室E2～E4的限制先导压Pr2无条件地决定为最大压力Pmax(步骤S302)。

在H1＜Hth的情况下，介入决定部42b基于压力传感器P1的检测信号(压力)P0来判定是否正在进行动臂抬升操作(步骤S303)。在此，通过是否为P0≥Pth来判定是否正在进行动臂抬升操作。Pth是针对压力传感器P1的检测信号P0预先设定并存储于ROM43内的阈值，且是动臂8开始上升的先导压。介入决定部42b在P0≥Pth的情况下判定为正在进行动臂抬升操作并将流程移至步骤S302；若P0＜Pth，则判定为并未进行动臂抬升操作并将流程移至步骤S304。其结果是，在动臂抬升操作的过程中，电磁减压阀V2～V4无条件地成为以最大开度待机的状态，关于斗杆回收、斗杆放出、动臂下降的各操作，不管目标面距离H1是多少都解除MC。因此，在与动臂抬升操作同时进行例如斗杆回收操作或斗杆放出操作的情况下，使斗杆9在回收方向或放出方向上以与操作相应的速度移动而不受MC功能的限制。

另一方面，在铲斗齿尖接近挖掘目标面St且也无动臂抬升操作的情况下，介入决定部42b针对动臂抬升判定无操作持续时间Tbm[s]是否小于Tth[s](步骤S304)。Tth是作为针对无操作持续时间Tbm预先设定并存储于ROM43内的阈值而预先设定的规定时间。在此，将压力传感器P1的检测信号P0从Pth以上变成小于Pth的时间点设为Tbm＝0，并判定此后的经过时间(＝Tbm)是否小于Tth。在介入决定部42b中，若Tbm＜Tth则将流程移至步骤S305，若Tbm≥Tth则将流程移至步骤S306。

直到动臂抬升操作停止且规定时间Tth到来为止(Tbm＜Tth)，在介入决定部42b中，针对斗杆回收、斗杆放出、动臂下降计算与无操作持续时间Tbm相应的过渡压力Ps。而且，将这些过渡压力Ps决定为与斗杆回收、斗杆放出、动臂下降有关的限制先导压Pr2(步骤S305)。详见后述，在此计算的过渡压力Ps是用于使电磁减压阀V2～V4的开度从最大开度(MC解除状态下的开度)花费规定时间Tth而返回(例如单调减少)到与限制先导压Pr1相应的开度(MC功能状态下的开度)的值。关于将过渡压力Ps设定为限制先导压的期间，针对斗杆回收、斗杆放出、动臂下降使MC功能成为半解除状态(基于MC的限制随着时间经过而变强的状态)。

若无操作持续时间Tbm达到规定时间Tth，则在介入决定部42b中，针对斗杆回收、斗杆放出、动臂下降判定由限制先导压运算部42a运算出的限制先导压Pr1是否小于阈值Pth2(步骤S306)。Pth2是针对关于斗杆回收、斗杆放出、动臂下降的各动作而由限制先导压运算部42a运算出的限制先导压Pr1分别预先设定的阈值，例如是开始进行斗杆回收、斗杆放出、动臂下降的各动作的压力。由于限制先导压Pr1可能针对斗杆回收、斗杆放出、动臂下降的每个动作而不同，所以步骤S306的判定结果也可能根据动作而不同。在图9中，针对斗杆回收、斗杆放出、动臂下降的各动作兼用流程图，但严格来说，针对这三个动作单独执行图9的流程。

若限制先导压小于Pth2，则在介入决定部42b中将最小压力Pmin决定为限制先导压Pr2(步骤S307)。若限制先导压Pr1为Pth2以上，则在介入决定部42b中将限制先导压Pr1决定为限制先导压Pr2(步骤S308)。在步骤S306-S308的流程中，MC正常发挥功能。

若在步骤S302、S305、S307、S309中决定了限制先导压Pr2，则在介入决定部42b中将所决定的限制先导压Pr2输出至阀指令运算部42c，且流程返回至步骤S301(步骤S309)。

－过渡压力运算方法－

图10是表示由介入决定部42b进行的图9的流程图的步骤S305中的过渡压力的运算逻辑的框图。根据图10的运算逻辑来针对动臂下降、斗杆回收、斗杆放出的各动作运算作为过渡性的限制先导压的过渡压力。在此，使用图10以针对斗杆回收动作运算过渡压力的情况为代表进行说明，但与斗杆放出及动臂下降的各动作有关的过渡压力的运算也是同样的。

当运算过渡压力时，首先，输入由操作量运算部42A运算出的动臂抬升先导压(S1)，并运算自动臂抬升先导压从Pth变成小于Pth的时间点起的经过时间(无操作持续时间Tbm)(S2)。每当动臂抬升先导压变成Pth以上时，无操作持续时间Tbm都被复位成零。将运算出的无操作持续时间Tbm输入至压力比率表，并基于压力比率表运算压力比率δ(图11)(S3)。压力比率δ是指与斗杆回收有关的限制先导压Pr1(与目标速度相应的值)在过渡压力Ps中所占的比例。压力比率表被设定为在动臂抬升的无操作持续时间Tbm从零达到规定时间Tth的期间内压力比率δ从0(最小)增加至1.0(最大)(图11)。另外，输入与斗杆回收有关的限制先导压Pr1(S4)，并将基于压力比率表运算出的压力比率δ与限制先导压Pr1相乘(S5)。另外，从ROM43输入针对斗杆回收动作能够作用于流量控制阀D2的受压室E3的规定的最大压力Pmax(S6)，并将该值与(1－δ)相乘(S7)。将最大压力Pmax与(1－δ)的乘积和限制先导压Pr1与δ的乘积相加(S8)而作为过渡压力Ps输出(S9)。

图11是表示利用图9的流程运算的限制先导压Pr2与动臂抬升操作的关系的图。如该图所示，在动臂抬升操作的过程中，最大压力Pmax成为限制先导压Pr2；在动臂抬升操作停止后的规定时间Tth内，过渡压力Ps成为限制先导压Pr2。在动臂抬升操作停止并经过规定时间Tth后，限制先导压Pr1成为限制先导压Pr2。图11中的限制先导压Pr1的变动是一个例子。关于过渡压力Ps的运算，压力比率δ被规定为在动臂抬升先导压从操作状态(Pth以上)变成非操作状态(小于Pth)之后以规定时间Tth从0单调增加至1.0。通过像这样规定压力比率表，当如图11所示停止动臂抬升操作时，在目标面距离H1小于Hth的条件下，过渡压力Ps以规定时间Tth从最大压力Pmax单调减少至限制先导压Pr1。

－动作－

在本实施方式中，关于电磁阀单元160的动臂下降、斗杆回收、斗杆放出，在电磁减压阀V2～V4的控制方面具有特征。以下，按照每个条件对电磁减压阀V2～V4的动作进行说明。

(1)铲斗齿尖距挖掘目标面St足够远的情况

在由姿势运算部42B运算的目标面距离H1为Hth以上的情况下，没有作业装置1A与挖掘目标面St干涉的隐患，无需介入操作员的操作来执行动臂下降、斗杆回收、斗杆放出的减速控制。因此，不管操作量如何都将最大压力Pmax设定为斗杆回收、斗杆放出及动臂下降的限制先导压Pr2，将电磁减压阀V2～V4向打开方向进行控制(在本例中将其打开)。由此，根据操作员的操作使由操作杆装置A1、A2生成的先导压作用于流量控制阀D2、D3的受压室E2～E4，动臂和斗杆以与操作员的操作相应的速度动作。

(2)铲斗齿尖正在接近挖掘目标面St的情况

即使在目标面距离H1小于Hth的状况下，在进行动臂抬升操作的期间内，不管操作量如何都针对斗杆回收、斗杆放出及动臂下降将最大压力Pmax设定为限制先导压Pr2，打开电磁减压阀V2～V4。在本实施方式中，进行了动臂抬升操作成为触发条件，即使没有模式开关SW(图5)的操作，也不管目标面距离H1如何都针对斗杆回收、斗杆放出及动臂下降自动解除MC。由此，根据操作员的操作而由操作杆装置A1、A2生成的先导压作用于流量控制阀D2、D3的受压室E2～E4，动臂8和斗杆9以与操作员的操作相应的速度动作。

另外，在本实施方式中，当停止了动臂抬升操作时，若目标面距离H1小于Hth，则电磁减压阀V2～V4的动作不会立即恢复到MC下的动作。在从动臂抬升操作停止起的规定时间Tth内，不管操作量如何都针对斗杆回收、斗杆放出及动臂下降的各动作将过渡压力Ps设定为限制先导压Pr2。由此，对于电磁减压阀V2～V4而言成为MC的半解除状态，从动臂8和斗杆9根据操作员的操作而动作的状态起，随着时间经过而基于MC的动作限制的效果变强。当在没有动臂抬升操作的情况下经过规定时间Tth时，电磁减压阀V2～V4的动作恢复到正常的MC下的动作。

－效果－

(1)在本实施方式中，在由操作杆装置A1进行动臂抬升操作的期间内，使与斗杆回收及斗杆放出的动作对应的电磁减压阀V2、V3的开度大于基于限制速度的开度(在本实施方式中为最大开度)。由此，能够介入MC控制以在挖掘目标面St附近响应良好地顺利进行作业装置1A的包括斗杆回收及斗杆放出的动作的压实作业等作业。

在需要基于MC的协助的场景中主要进行斗杆操作，通常不进行动臂抬升操作。着眼于这点，在本实施方式中将进行动臂抬升操作作为触发条件，例如即使不操作模式开关SW，也不管目标面距离H1是多少都针对特定的电磁减压阀自动解除MC。在本实施方式中设想不打算进行整地(MC)的压实作业等，打开与这些作业关联性强的电磁减压阀V2～V4。在该情况下，当在挖掘目标面St附近通过动臂抬升操作取得挖掘目标面St与铲斗10的距离之后通过斗杆操作进行对位之际，即使在MC时斗杆9也以与操作相应的速度动作，作业效率提高，还能减轻操作员的心理疲劳。当通过动臂抬升与斗杆回收(或放出)的复合操作来进行铲斗10的对位时，也能获得同样的效果。

(2)在本实施方式中，当动臂抬升操作停止后，使电磁减压阀V2～V4的开度单调减少，并使其以从动臂抬升操作停止起的规定时间Tth恢复到基于限制先导压Pr1的开度。由此，例如压实作业时的动臂抬升后的动臂下降动作也能抑制基于MC的限制，作业效率提高和操作员的心理疲劳减轻的效果显著。

另外，规定时间Tth越长则电磁减压阀V2～V4的开度大于MC下的值的时间越长，从而在动臂抬升操作之后能够较长地确保斗杆回收、斗杆放出及动臂下降的响应改善时间。反之，规定时间Tth越短，则在动臂抬升操作之后基于MC实现的原本的限制越早针对斗杆回收、斗杆放出及动臂下降的动作生效，能够抑制越过挖掘目标面St挖掘地面的情况。通过规定时间Tth的调整，能够灵活调整作业装置1A的响应性和挖掘目标面St的保护性。

＜第二实施方式＞

图12是表示本发明的第二实施方式中的由液压挖掘机所具备的控制器进行的与斗杆回收、斗杆放出及动臂下降有关的限制先导压的决定流程的流程图，且是与第一实施方式的图9对应的图。图13是表示利用图12的流程运算的限制先导压Pr2与动臂抬升操作的关系的图，且是与第一实施方式的图11对应的图。

本实施方式与第一实施方式的不同点在于由介入决定部42b进行的与斗杆回收、斗杆放出及动臂下降有关的限制先导压Pr2的决定流程，具体为省略了过渡压力的运算流程(图9的步骤S304、S305)。在本实施方式中，当在步骤S303中判定为没有动臂抬升操作时，与关于动臂抬升的无操作持续时间Tbm无关地将流程移至步骤S306。因此，在目标面距离H1为Hth以下的条件下，与动臂抬升操作的停止同时地，由限制先导压运算部42a运算出的限制先导压Pr1成为限制先导压Pr2。因此，在目标面距离H1为Hth以下的条件下，在动臂抬升操作停止之后迅速将电磁减压阀V2～V4的开度从最大开度变更成与目标速度相应的开度。关于包括结构及功能在内的其它点，本实施方式与第一实施方式相同。

在本实施方式中也能获得第一实施方式所说明的基本效果(1)，另外，与第一实施方式相比更能抑制在动臂抬升操作之后越过挖掘目标面St挖掘地面的可能性。

＜第三实施方式＞

图14是本发明的第三实施方式中的液压挖掘机所具备的控制器的功能框图，且是与第一实施方式的图7对应的图。本实施方式与第一实施方式的不同点在于，在限制速度运算部42D中附加了作为限制速度的修正运算功能的限制速度修正部42Da。在限制速度修正部42Da中，基于动臂抬升操作量和斗杆回收、斗杆放出的限制速度，来修正向限制先导压运算部42a输出的与斗杆回收、斗杆放出有关的限制速度。具体而言，在动臂抬升操作停止后的一定时间的期间内，将针对斗杆回收或斗杆放出运算出的限制速度以基于动臂抬升操作停止后的经过时间(无操作持续时间Tbm)而得到的修正增加率在增加方向上进行修正(后述)。

图15是表示限制速度修正部42Da中的与斗杆回收及斗杆放出有关的限制速度的修正运算逻辑的框线图。根据图15的运算逻辑适当修正斗杆回收、斗杆放出的限制速度而分别运算。在此，使用图15以与斗杆回收动作有关的限制速度的运算逻辑为代表进行说明，与斗杆放出动作的限制速度有关的运算逻辑也是同样的。

当修正限制速度时，首先，输入由操作量运算部42A运算出的动臂抬升先导压(S11)，并运算自动臂抬升先导压从Pth变成小于Pth的时间点起的经过时间(无操作持续时间Tbm)(S12)。每当动臂抬升先导压变成Pth以上时，无操作持续时间Tbm都被复位成零。将运算出的无操作持续时间Tbm输入至减速比率表，并基于减速比率表运算减速比率ε(图16)(S13)。减速比率ε是指，基于针对斗杆回收动作由限制速度运算部42D基于斗杆回收操作量和由姿势运算部42B求出的铲斗齿尖的位置而求出的修正前的限制速度的增加率在之后求出的修正增加率中所占的比例。减速比率表被规定为在动臂抬升的无操作持续时间Tbm从零达到预先设定的规定时间ΔT’的期间内减速比率ε从0(最小)增加(在本例中线性增加)至1.0(最大)(图16)。在限制速度修正部42Da中，将针对斗杆回收动作由限制速度运算部42D求出的修正前的限制速度增加率(S14)与基于减速比率表运算出的减速比率ε相乘(S15)。

另一方面，例如从ROM43输入与斗杆回收有关的动臂抬升操作后限制速度增加率(＝既定值＞修正前的限制速度增加率)(S16)，并将该值与比率(1－ε)相乘(S17)。将动臂抬升操作后限制速度增加率的(1－ε)倍的值与修正前的限制速度增加率的ε倍的值相加来运算修正增加率(S18)。

然后，关于针对斗杆回收运算出的限制速度(S19)，仅在刚刚进行斗杆回收操作之后(例如动臂抬升操作停止后的规定时间ΔT’)针对斗杆回收将修正前的限制速度以前述的修正增加率在增加方向上进行修正(S20)。如上所述，在动臂抬升操作后的一定时间内，经过时间越短，则影响越强且越大地对比修正前的限制速度大的动臂抬升操作后限制速度增加率进行增加修正。另一方面，除了刚刚进行斗杆回收操作之后(例如动臂抬升操作停止后的规定时间ΔT’以外)，并不修正与斗杆回收有关的限制速度。这样，在限制速度运算部42D中将由限制速度修正部42Da根据需要而增加修正后的限制速度输出至限制先导压运算部42a(S21)，并由限制先导压运算部42a将其转换成限制先导压Pr1。

图16是表示由本实施方式中的液压挖掘机所具备的控制器(介入决定部42b)运算的斗杆回收等的限制先导压与动臂抬升操作的关系的图。在图16中，例示了在介入决定部42b中以图13(第二实施方式)所示的方式运算出限制先导压的情况，但本实施方式的限制速度的运算方法当然也能适用于第一实施方式。

如图16所示，在动臂抬升操作停止后的一定时间内，与不修正限制速度的情况相比将限制先导压Pr2运算得更大，电磁减压阀V3、V4的开度也增加。在第一及第二实施方式中通过在一定条件下使表面上的限制先导压增加而使电磁减压阀的开度增加，但像本例这样能够通过使表面上的限制速度增加来提高电磁减压阀的开度。通过组合限制速度的修正，限制先导压Pr2的控制方式的变化增加，有助于实现更灵活的操作性。

＜变形例＞

在第一及第二实施方式中，列举将斗杆回收、斗杆放出、动臂下降作为限制先导压Pr2的切换控制的对象的情况为例进行了说明。但是，若只有斗杆回收和斗杆放出是改善响应延迟的对象，则对于动臂下降而言，也可以将其从限制先导压Pr2的切换控制的对象中排除。反之，若也需要改善与铲斗放出、铲斗回收有关的响应延迟，则也能将它们包括在对象中。关于铲斗回收和铲斗放出也是，只要以与斗杆回收等相同的方式运算限制先导压来控制电磁减压阀的工作程度即可。在该情况下，关于δ、ε、Tth、Pth、Hth的各参数，既可以由斗杆回收、斗杆放出、动臂下降、铲斗回收、铲斗放出共用，也可以设定单独的值。此外，虽然对与强制动臂抬升有关的电磁减压阀V1’并未进行特别说明，但也能与电磁减压阀V3等同样地进行控制，例如能够将MC解除时和半解除时(例如图11中的Tht之前)设为消磁状态(开度为0)。

附图标记说明

1：液压挖掘机，1A：作业装置，2：液压泵，5：动臂液压缸(液压执行机构)，6：斗杆液压缸(液压执行机构)，7：铲斗液压缸(液压执行机构)，8：动臂，9：斗杆，10：铲斗，15：控制阀单元，40：控制器，42b：限制先导压介入决定部，42D：限制速度运算部，160：电磁阀单元，A1～A6：操作杆装置，R1～R3：角度传感器(姿势传感器)，R4：车身倾斜角传感器(姿势传感器)，St：挖掘目标面，Tth：规定时间，V2～V6、V1’、V5’、V6’：电磁减压阀，ΔT’：一定时间。

Claims (5)

1.一种液压挖掘机，具备：

多关节型的作业装置，其构成为包括动臂及斗杆；

作业装置驱动用的多个液压执行机构，其包括驱动所述动臂的动臂液压缸；

多个姿势传感器，其检测所述作业装置的姿势；

液压泵，其排出用于驱动所述多个液压执行机构的液压油；

控制阀单元，其控制从所述液压泵向所述多个液压执行机构供给的液压油的流动；

多个操作杆装置，其以先导泵的排出压力为初压而输出驱动所述控制阀单元的先导压；

电磁阀单元，其构成为包括设于所述多个操作杆装置与所述控制阀单元之间的多个电磁减压阀；和

控制器，其基于所述多个姿势传感器的信号来运算所述多个液压执行机构的限制速度，并基于所述限制速度来控制所述电磁减压阀的开度，以避免越过挖掘目标面挖掘地面，

该液压挖掘机的特征在于，

在从所述操作杆装置输出动臂抬升操作信号的期间内，所述控制器以使所述电磁阀单元中包括的与斗杆回收及斗杆放出的动作对应的电磁减压阀的开度大于基于所述限制速度的开度的方式进行控制。

2.根据权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述控制器在以使与所述斗杆回收及斗杆放出的动作对应的电磁减压阀的开度大于基于所述限制速度的开度的方式进行控制时，以使与动臂下降的动作对应的电磁减压阀的开度也大于基于所述限制速度的开度的方式进行控制。

3.根据权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

在从所述操作杆装置输出动臂抬升操作信号的期间内，所述控制器将与所述斗杆回收及斗杆放出的动作对应的电磁减压阀向打开方向进行控制。

4.根据权利要求3所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述控制器在所述动臂抬升操作停止之后，将与所述斗杆回收及斗杆放出的动作对应的电磁减压阀的开度以单调减少的方式进行控制，并以使其以所述动臂抬升操作停止后的规定时间恢复到基于所述限制速度的开度的方式进行控制。

5.根据权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于，

所述控制器在动臂抬升操作停止后的一定时间的期间内，将针对斗杆回收或斗杆放出运算出的限制速度以基于动臂抬升操作停止后的经过时间而得到的修正增加率在增加方向上进行修正。

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