挖掘机以及挖掘机的控制方法

挖掘机以及挖掘机的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备利用液压缸工作的挖掘附属装置的挖掘机以及该挖掘机的控制方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知有一种液压功率挖掘机的过负荷防止装置(例如，参考专利文献I)。
[0003]该过负荷防止装置在功率挖掘机的挖掘作业中，检测来自地面的反作用力作为动臂缸的头侧油室中的保持液压，在该保持液压达到规定压力时，打开安全阀，从而防止前轮浮起。
[0004]并且，代替打开安全阀，使动臂主操作阀、斗杆主操作阀以及铲斗主操作阀工作，从而使动臂、斗杆以及?产斗自动进行动作，以防止前轮浮起。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利公开昭64-6420号公报

【发明内容】

[0008]发明要解决的技术课题
[0009]但是，专利文献I的过负荷防止装置只要动臂缸的头侧油室中的保持液压达到规定压力，就打开安全阀或使动臂主操作阀工作。
[0010]因此，专利文献I的过负荷防止装置无法使挖掘机最大限度地利用挖掘机的自身重量进行挖掘，有时降低挖掘机的最大挖掘力而导致挖掘作业的效率恶化。
[0011]鉴于上述问题，希望提供一种最大限度地利用挖掘机的自身重量进行挖掘而能够良好地维持挖掘作业的效率的挖掘机以及挖掘机的控制方法。
[0012]用于解决技术课题的手段
[0013]本发明的实施例所涉及的挖掘机根据包括斗杆闭合操作或铲斗闭合操作和动臂提升操作的复合挖掘操作进行挖掘，其中，所述挖掘机具备:挖掘操作检测部，所述挖掘操作检测部检测是否进行了所述复合挖掘操作；姿势检测部，所述姿势检测部检测挖掘机的姿势；容许最大压力计算部，所述容许最大压力计算部根据挖掘机的姿势计算与挖掘机因挖掘反作用力浮起时的该挖掘反作用力对应的动臂缸的收缩侧油室的压力，作为容许最大压力；以及动臂缸压力控制部，在进行所述复合挖掘操作时，所述动臂缸压力控制部以不超过所述容许最大压力的方式对所述动臂缸的收缩侧油室的压力进行控制。
[0014]并且，本发明的实施例所涉及的挖掘机的控制方法为根据包括斗杆闭合操作或铲斗闭合操作和动臂提升操作的复合挖掘操作进行挖掘的挖掘机的控制方法，其中，所述挖掘机的控制方法具有:挖掘操作检测步骤，所述挖掘操作检测步骤检测是否进行了所述复合挖掘操作；姿势检测步骤，所述姿势检测步骤检测挖掘机的姿势；容许最大压力计算步骤，所述容许最大压力计算步骤根据挖掘机的姿势计算与挖掘机因挖掘反作用力浮起时的该挖掘反作用力对应的动臂缸的收缩侧油室的压力，作为容许最大压力；以及动臂缸压力控制步骤，在进行所述复合挖掘操作时，以不超过所述容许最大压力的方式对所述动臂缸的收缩侧油室的压力进行控制。
[0015]发明效果
[0016]通过上述考案，提供一种最大限度地利用挖掘机的自身重量进行挖掘而能够良好地维持挖掘作业的效率的挖掘机以及挖掘机的控制方法。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的实施例所涉及的挖掘机的侧视图。
[0018]图2是示出图1的挖掘机的驱动系统的结构例的框图。
[0019]图3是示出搭载于图1的挖掘机的挖掘支援系统的结构例的示意图。
[0020]图4是示出通过复合挖掘操作进行挖掘时作用于挖掘机的力的关系的示意图。
[0021]图5是示出第I复合挖掘作业支援处理的流程的流程图。
[0022]图6是示出斗杆挖掘作业支援处理的流程的流程图。
[0023]图7是示出第2复合挖掘作业支援处理的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参考附图对本发明的实施例进行说明。
[0025]图1是示出本发明的实施例所涉及的挖掘机的侧视图。
[0026]在挖掘机的下部行走体I经由回转机构2搭载有上部回转体3。在上部回转体3安装有动臂4。在动臂4的末端安装有斗杆5，在斗杆5的末端安装有铲斗6。动臂4、斗杆5以及铲斗6构成挖掘附属装置，动臂4、斗杆5以及铲斗6分别通过作为液压缸的动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9被液压驱动。在上部回转体3设置有驾驶室10，并且搭载有发动机等动力源。
[0027]图2是示出图1的挖掘机的驱动系统的结构例的框图。在图2中，分别用双重线表示机械动力系统，用粗实线表示高压液压管路，用虚线表示先导液压管路，用单点划线表示电力驱动/控制系统。
[0028]在作为机械式驱动部的发动机11的输出轴连接有作为液压泵的主泵14以及先导泵15。在主泵14经由高压液压管路16连接有控制阀17。并且，在先导泵15经由先导液压管路25连接有操作装置26。并且，主泵14是通过调节器13对泵每旋转I圈时的吐出流量进行控制的可变容量型液压泵。
[0029]控制阀17是对挖掘机中的液压系统进行控制的装置。下部行走体I用的液压马达IA (右用)以及IB (左用)、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、回转液压马达21等液压致动器经由高压液压管路与控制阀17连接。
[0030]操作装置26是用于操作液压致动器的装置，包括操作杆以及踏板。操作装置26分别经由先导液压管路27以及先导液压管路28与控制阀17以及压力传感器29连接。压力传感器29与进行电力系统的驱动控制的控制器30连接。
[0031]控制器30是进行挖掘机的驱动控制的主控制部。在本实施例中，控制器30是具备CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等的计算机。控制器30例如从ROM读出与各种控制相对应的程序并转载至RAM，使CPU执行与各种控制相对应的处理。
[0032]压力传感器31是检测液压缸的油室中的工作油的压力的传感器，将检测出的值输出至控制器30。
[0033]姿势传感器32是检测挖掘机的姿势的传感器，将检测出的值输出至控制器30。
[0034]图3是示出搭载于图1的挖掘机的挖掘支援系统100的结构例的示意图。在图3中，与图2相同，用粗实线表示高压液压管路，用虚线表示先导液压管路，用单点划线表示电力驱动/控制系统。并且，图3示出进行包括动臂提升操作以及斗杆闭合操作的复合挖掘操作时的状态。
[0035]挖掘支援系统100是对用于由操作者利用挖掘机进行挖掘作业的操作进行支援的系统。在本实施例中，挖掘支援系统100主要包括压力传感器29A、29B、控制器30、压力传感器31A?31C、姿势传感器32A?32E、显示装置33、声音输出装置34以及电磁比例阀41,42ο
[0036]压力传感器29Α是压力传感器29的I个例子，对作为操作装置26的I个例子的斗杆操作杆26Α的操作状态进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0037]压力传感器29Β是压力传感器29的I个例子，对作为操作装置26的I个例子的动臂操作杆26Β的操作状态进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0038]压力传感器31Α是压力传感器31的I个例子，对斗杆缸8的杆侧油室SR中的工作油的压力进行检测，并将检测结果输出至控制器30。在本实施例中，杆侧油室SR相当于斗杆5闭合时的收缩侧油室。
[0039]压力传感器31Β是压力传感器31的I个例子，对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力进行检测，并将检测结果输出至控制器30。在本实施例中，杆侧油室7R相当于动臂4上升时的收缩侧油室。并且，动臂缸7的底侧油室7Β相当于动臂4上升时的伸长侧油室。
[0040]压力传感器31C是压力传感器31的I个例子，对斗杆缸8的底侧油室8Β中的工作油的压力进行检测，并将检测结果输出至控制器30。在本实施例中，底侧油室SB相当于斗杆5闭合时的伸长侧油室。
[0041]斗杆角度传感器32Α是姿势传感器32的I个例子，例如是电位器，对斗杆5相对于动臂4的开闭角度(以下，称为“斗杆角度”)进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0042]动臂角度传感器32Β是姿势传感器32的I个例子，例如是电位器，对动臂4相对于上部回转体3的俯仰角度(以下，称为“动臂角度”)进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0043]铲斗角度传感器32C是姿势传感器32的I个例子，例如是电位器，对铲斗6相对于斗杆5的开闭角度(以下，称为“铲斗角度”)进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0044]回转角度传感器32D是姿势传感器32的I个例子，对上部回转体3相对于下部行走体I的回转角度进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0045]倾斜角度传感器32Ε是姿势传感器32的I个例子，对挖掘机的接地面相对于水平面的倾斜角度进行检测，并将检测结果输出至控制器30。
[0046]显示装置33是用于显示各种信息的装置，例如是设置于挖掘机的驾驶室的液晶显示器。显示装置33根据来自控制器30的控制信号显示与挖掘支援系统100相关的各种信息。
[0047]声音输出装置34是用于对各种信息进行声音输出的装置，例如是设置于挖掘机的驾驶室的扬声器。声音输出装置34根据来自控制器30的控制信号对与挖掘支援系统100相关的各种信息进行声音输出。
[0048]电磁比例阀41是配置在作为控制阀17的I个例子的斗杆切换阀17A与斗杆操作杆26A之间的先导液压管路上的阀。并且，电磁比例阀41根据来自控制器30的控制电流对施加于斗杆切换阀17A中的斗杆闭合操作用先导端口的先导压力进行控制。在本实施例中，电磁比例阀41以如下方式构成:在不接收控制电流时，一次侧压力(斗杆操作杆26A所输出的斗杆闭合操作用的先导压力)与二次侧压力(施加于斗杆闭合操作用先导端口的先导压力)相同。并且，电磁比例阀41以二次侧压力随着来自控制器30的控制电流增大而变得小于一次侧压力的方式构成。
[0049]电磁比例阀42 是配置在作为控制阀17的I个例子的动臂切换阀17B与动臂操作杆26B之间的先导液压管路上的阀。并且，电磁比例阀42根据来自控制器30的控制电流对施加于动臂切换阀17B中的动臂提升操作用先导端口的先导压力进行控制。在本实施例中，电磁比例阀42以如下方式构成:在不接收控制电流时，一次侧压力(动臂操作杆26B所输出的动臂提升操作用的先导压力)与二次侧压力(施加于动臂提升操作用先导端口的先导压力)相同。并且，电磁比例阀42以二次侧压力随着来自控制器30的控制电流增大而变得大于一次侧压力的方式构成。
[0050]控制器30获取各种传感器29A、29B、31A?31C、32A?32E的输出来进行基于各种功能要件的运算。并且，控制器30将该运算结果输出至显示装置33、声音输出装置34以及电磁比例阀41、42。
[0051]各种功能要件包括挖掘操作检测部300、姿势检测部301、容许最大压力计算部302、动臂缸压力控制部303以及斗杆缸压力控制部304。
[0052]挖掘操作检测部300是检测是否进行了挖掘操作的功能要件。在本实施例中，挖掘操作检测部300检测是否进行了包括斗杆闭合操作以及动臂提升操作的复合挖掘操作。具体而言，挖掘操作检测部300在如下情况时检测出已进行了复合挖掘操作:检测到动臂提升操作，动臂缸7的杆侧油室7R的压力为规定值α以上，并且斗杆缸8的底侧油室8Β的压力减去杆侧油室SR的压力而得的压力差为规定值β以上。并且，挖掘操作检测部300也可以以检测到斗杆闭合操作为追加条件检测出已进行了复合挖掘操作。另外，挖掘操作检测部300也可以除了利用压力传感器29Α、29Β、31Α?3IC的输出之外，还利用姿势传感器32等其他传感器的输出，或者取代这些压力传感器29Α、29Β、31Α?31C的输出而利用姿势传感器32等其他传感器的输出检测出是否已进行了复合挖掘操作。
[0053]并且，挖掘操作检测部300也可以检测是否进行了包括斗杆闭合操作的斗杆挖掘操作。具体而言，挖掘操作检测部300在如下情况时检测出已进行了臂挖掘操作:检测到斗杆闭合操作，动臂缸7的杆侧油室7R的压力为规定值α以上，并且斗杆缸8的底侧油室8Β的压力减去杆侧油室SR的压力而得的压力差为规定值β以上。另外，斗杆挖掘操作包括只有斗杆闭合操作的单独操作、作为斗杆闭合操作和动臂提升操作或动臂降低操作的组合的复合操作、作为斗杆闭合操作和铲斗闭合操作的组合的复合操作。
[0054]姿势检测部301是检测挖掘机的姿势的功能要件。在本实施例中，姿势检测部301检测动臂角度、斗杆角度、铲斗角度、倾斜角度以及回转角度作为挖掘机的姿势。具体而言，姿势检测部301根据姿势传感器32A?32C的输出检测动臂角度、斗杆角度以及铲斗角度。并且，姿势检测部301根据回转角度传感器32D的输出检测回转角度。并且，姿势检测部301根据倾斜角度传感器32E的输出检测倾斜角度。另外，关于通过姿势检测部301检测挖掘机的姿势的详细内容在后面进行叙述。
[0055]容许最大压力计算部302是对为了防止挖掘作业中的挖掘机的机体不慎移动而需要掌握的各种液压缸中的工作油的容许最大压力进行计算的功能要件。在本实施例中，容许最大压力计算部302对为了防止挖掘作业中的挖掘机的机体浮起而需要掌握的动臂缸7的杆侧油室7R的容许最大压力进行计算。此时，动臂缸7的杆侧油室7R的压力超过该容许最大压力说明存在挖掘机的机体浮起的可能性。并且，容许最大压力计算部302对为了防止在挖掘作业中挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点而需要掌握的斗杆缸8的底侧油室8B的容许最大压力进行计算。此时，斗杆缸8的底侧油室8B的压力超过该容许最大压力说明存在挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点的可能性。另外，关于通过容许最大压力计算部302计算容许最大压力的详细内容在后面进行叙述。
[0056]动臂缸压力控制部303是为了防止挖掘作业中的挖掘机的机体不慎移动而对动臂缸7中的工作油的压力进行控制的功能要件。在本实施例中，动臂缸压力控制部303为了防止挖掘机的机体浮起，将动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力控制在容许最大压力以下。具体而言，在进行复合挖掘操作的情况下，若杆侧油室7R的压力上升而达到容许最大压力以下的规定压力，则动臂缸压力控制部303向电磁比例阀42输出控制电流。并且，动臂缸压力控制部303使二次侧压力(施加于动臂提升操作用先导端口的先导压力)大于电磁比例阀42的一次侧压力(动臂操作杆26B所输出的动臂提升操作用的先导压力)。其结果，从杆侧油室7R向罐体流出的工作油的流量增大，杆侧油室7R的压力下降。并且，动臂4的上升速度增大。如此，动臂缸压力控制部303使杆侧油室7R的压力小于规定压力，防止杆侧油室7R的压力超过容许最大压力，从而防止挖掘机的机体浮起。
[0057]并且，动臂缸压力控制部303在向电磁比例阀42输出控制电流时，向显示装置33以及声音输出装置34中的至少一方输出控制信号。并且，动臂缸压力控制部303将表示已自动调整施加于动臂提升操作用先导端口的先导压力的趣旨的文本信息显示于显示装置33。并且，动臂缸压力控制部303使表示该趣旨的声音信息或警报音从声音输出装置34声音输出。这是为了向操作者传达已对由操作者利用动臂操作杆26B进行的动臂提升操作加以调整的情况。
[0058]斗杆缸压力控制部304是为了防止挖掘作业中的机体不慎移动而对斗杆缸8中的工作油的压力进行控制的功能要件。在本实施例中，斗杆缸压力控制部304为了防止挖掘机的机体浮起，将斗杆缸8的底侧油室8B中的工作油的压力控制在容许最大压力以下。具体而言，在进行复合挖掘操作的情况下，若底侧油室SB的压力上升而达到容许最大压力以下的规定压力，则斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41输出控制电流。并且，斗杆缸压力控制部304使二次侧压力(施加于斗杆闭合操作用先导端口的先导压力)小于电磁比例阀41的一次侧压力(斗杆操作杆26A所输出的斗杆闭合操作用的先导压力)。其结果，从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的流量减少，底侧油室8B的压力下降。并且，斗杆5的闭合速度下降。如此，斗杆缸压力控制部304使底侧油室SB的压力小于规定压力，防止底侧油室8B的压力超过容许最大压力，从而防止挖掘机的机体浮起。并且，斗杆缸压力控制部304也可以根据需要使电磁比例阀41的二次侧压力降低，直至从主泵14L流入底侧油室SB的工作油的流量消失。即，也可以即使在由操作者进行斗杆闭合操作的情况下，也停止斗杆5的闭合动作。这是为了可靠地防止挖掘机的机体浮起。
[0059]并且，斗杆缸压力控制部304为了防止挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点，将斗杆缸8的底侧油室8B中的工作油的压力控制在容许最大压力以下。具体而言，在进行斗杆挖掘作业的情况下，若底侧油室SB的压力上升而达到容许最大压力以下的规定压力，则斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41输出控制电流。其结果，从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的流量减少，底侧油室8B的压力下降。并且，斗杆5的闭合速度下降。如此，斗杆缸压力控制部304使底侧油室8B的压力小于规定压力，防止底侧油室8B的压力超过容许最大压力，从而防止挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。并且，斗杆缸压力控制部304也可以根据需要使电磁比例阀41的二次侧压力降低，直至从主泵14L流入底侧油室SB的工作油的流量消失。即，也可以即使在由操作者进行斗杆闭合操作的情况下，也停止斗杆5的闭合动作。这是为了可靠地防止挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0060]并且，与动臂缸压力控制部303相同，斗杆缸压力控制部304在向电磁比例阀41输出控制电流时，向显示装置33以及声音输出装置34中的至少一方输出控制信号。这是为了向操作者传达已对由操作者利用斗杆操作杆26A进行的斗杆闭合操作加以调整的情况。
[0061]接着，参考图4对通过姿势检测部301进行的挖掘机的姿势的检测以及通过容许最大压力计算部302进行的容许最大压力的计算进行说明。另外，图4是示出在通过复合挖掘操作进行挖掘时作用于挖掘机的力的关系的示意图。
[0062]首先，对与用于防止在挖掘作业中机体浮起的控制有关的参数进行说明。
[0063]在图4中，点Pl表示上部回转体3与动臂4的连结点，点P2表示上部回转体3与动臂缸7的缸体的连结点。并且，点P3表示动臂缸7的杆7C与动臂4的连结点，点P4表示动臂4与斗杆缸8的缸体的连结点。并且，点P5表示斗杆缸8的杆8C与斗杆5的连结点，点P6表示动臂4与斗杆5的连结点。并且，点P7表示斗杆5与伊^斗6的连结点，点P8表示铲斗6的末端。另外，在图4中为了清楚地说明而省略了铲斗缸9的图示。
[0064]并且，在图4中，将连接点Pl以及点P3的直线与水平线之间的角度表示为动臂角度Θ I，将连接点P3以及点P6的直线与连接点P6以及点P7的直线之间的角度表示为斗杆角度Θ 2，将连接点P6以及点P7的直线与连接点P7以及点P8的直线之间的角度表示为铲斗角度Θ3。
[0065]并且，在图4中，距离Dl表示机体发生浮起时的旋转中心RC与挖掘机的重心GC之间的水平距离，即作为挖掘机的质量M以及重力加速度g之积的重力M *g的作用线与旋转中心RC之间的距离。并且，距离Dl与重力M.g的大小之积表示绕旋转中心RC的第I力的力矩的大小。另外，记号“.”表示“X”(乘法记号)。
[0066]并且，在图4中，距离D2表示旋转中心RC与点P8之间的水平距离，即挖掘反作用力Fk的铅垂成分Fki的作用线与旋转中心RC之间的距离。并且，距离D2与铅垂成分Fki的大小之积表示绕旋转中心RC的第2力的力矩的大小。另外，挖掘反作用力Fk相对于铅垂轴形成挖掘角度Θ，挖掘反作用力Fk的铅垂成分Fki用Fki= Fk ^cose表示。并且，挖掘角度Θ是根据动臂角度Θ 1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度0 3计算的。
[0067]并且，在图4中，距离D3表示连接点Ρ2以及点Ρ3的直线与旋转中心RC之间的距离，即欲拉伸动臂缸?的杆7C的力Fb的作用线与旋转中心RC之间的距离。并且，距离D3与力Fb的大小之积表示绕旋转 中心RC的第3力的力矩的大小。
[0068]并且，在图4中，距离D4表示挖掘反作用力Fk的作用线与点Ρ6之间的距离。并且，距离D4与挖掘反作用力Fk的大小之积表示绕点Ρ6的第I力的力矩的大小。
[0069]并且，在图4中，距离D5表示连接点Ρ4以及点Ρ5的直线与点Ρ6之间的距离，即闭合斗杆5的斗杆推力Fa的作用线与点Ρ6之间的距离。并且，距离D5与斗杆推力Fa的大小之积表示绕点Ρ6的第2力的力矩的大小。
[0070]在此，假定能够将挖掘反作用力Fk的铅垂成分F !^欲使挖掘机绕旋转中心RC浮起来的力的力矩的大小与欲拉伸动臂缸7的杆7C的力Fb欲使挖掘机绕旋转中心RC浮起来的力的力矩的大小进行替换。此时，绕旋转中心RC的第2力的力矩的大小与绕旋转中心RC的第3力的力矩的大小之间的关系用以下公式(I)表示。
[0071]Fei.D2 = Fr.cos Θ.D2 = Fb.D3......(I)
[0072]并且，可以认为斗杆推力Fa欲使斗杆5绕点Ρ6闭合的力的力矩的大小与挖掘反作用力？1；欲使斗杆5绕点Ρ6打开的力的力矩的大小是平衡的。此时，绕点Ρ6的第I力的力矩的大小与绕点Ρ6的第2力的力矩的大小之间的关系用以下公式(2)以及公式(2) ’表示。另外，记号“/”表示“ + ”(除法记号)。
[0073]Fa.D5 = Fk.D4......(2)
[0074]Fe= Fa.D5/D4......(2)，
[0075]并且，根据公式⑴以及公式(2)，欲拉伸动臂缸7的杆7C的力Fb用以下公式(3)表不。
[0076]Fb= F Α.D2.D5.cos θ / (D3.D4)......(3)
[0077]并且，如图4的X-X剖视图所示，若将面向动臂缸7的杆侧油室7R的活塞的环状受压面积设为面积Ab，将杆侧油室7R中的工作油的压力设为压力PB，则欲拉伸动臂缸7的杆7C的力匕用Fb=Pb^Ab表示。因此，公式(3)用以下公式⑷以及公式(4)’表示。
[0078]Pb= F A.D2.D5.cos θ / (Ab.D3.D4)......(4)
[0079]Fa= P B.Ab.D3.D4/ (D2.D5.cos θ )......⑷，
[0080]在此，若将机体浮起时欲拉伸动臂缸7的杆7C的力Fb设为力F BMAX，则可以认为重力M *g不使机体浮起来的绕旋转中心RC的第I力的力矩的大小与力Fbmax欲使机体浮起来的绕旋转中心RC的第3力的力矩的大小是平衡的。此时，该2个力的力矩的大小的关系用以下公式(5)表示。
[0081]M.g.Dl = Fbmax.D3......(5)
[0082]并且，若将此时的动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力设为为了防止机体浮起而使用的容许最大压力(以下，称为“第I容许最大压力”)PBMAX，则第I容许最大压力Pbmax用以下公式(6)表示。
[0083]Pbmax= M.g.Dl/(A B.D3)......(6)
[0084]并且，距离Dl是常数，距离D2?D5是与挖掘角度Θ相同地根据挖掘附属装置的姿势、即动臂角度Θ1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度Θ 3确定的值。具体而言，距离D2根据动臂角度Θ1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度0 3确定，距离D3根据动臂角度Θ I确定，距离D4根据铲斗角度Θ 3确定，距离D5根据斗杆角度Θ2确定。
[0085]其结果，容许最大压力计算部302能够利用姿势检测部301检测出的动臂角度Θ1和公式(6)计算第I容许最大压力Pbmax。
[0086]并且，动臂缸压力控制部303能够通过将动臂缸7的杆侧油室7R中的压力Pb维持在第I容许最大压力PbmaxW下的规定压力来防止挖掘机的机体浮起。具体而言，在压力Pb达到规定压力时，动臂缸压力控制部303使从杆侧油室7R朝向罐体流出的工作油的流量增大，使压力Pb下降。这是因为，如公式(4)’所示，压力Pb的下降带来斗杆推力下降，并且如公式(2)’所示，带来挖掘反作用力Fk的下降，甚至带来其铅垂成分Fki的下降。
[0087]并且，旋转中心RC的位置是根据回转角度传感器32D的输出确定的。例如，在下部行走体I与上部回转体3之间的回转角度是O度的情况下，下部行走体I与接地面接触的部分中的后端成为旋转中心RC，在下部行走体I与上部回转体3之间的回转角度是180度的情况下，下部行走体I与接地面接触的部分中的前端成为旋转中心RC。并且，在下部行走体I与上部回转体3之间的回转角度是90度或270度的情况下，下部行走体I与接地面接触的部分中的侧端成为旋转中心RC。
[0088]接着，对与用于防止在挖掘作业中机体被拖拽至挖掘地点的控制有关的参数进行说明。
[0089]在挖掘作业中欲使机体沿水平方向移动的力的关系用以下公式(7)表示。
[0090]μ.N 彡 Fk2......(7)
[0091]另外，静止摩擦系数μ表示挖掘机的接地面的静止摩擦系数，垂直阻力N表示相对于挖掘机的重力M.g的垂直阻力，力Fk2表示欲将挖掘机拖拽至挖掘地点的挖掘反作用*FK的水平成分FK2。并且，摩擦力μ.N表示欲使挖掘机静止的最大静止摩擦力，若挖掘反作用力Fk的水平成分Fk2超过最大静止摩擦力μ.N，则挖掘机被拖拽至挖掘地点。另夕卜，静止摩擦系数μ既可以是预先存储于ROM等的值，也可以是根据各种信息动态计算出来的值。在本实施例中，静止摩擦系数μ是操作者经由输入装置(未图示)选择的预先存储的值。操作者根据接地面的状态从多个级别的摩擦状态(静止摩擦系数)选择所期望的摩擦状态(静止摩擦系数)。
[0092]在此，挖掘反作用力Fk的水平成分Fk2用Fk2= Fk ^sin Θ表示，并且根据公式(2) ’，挖掘反作用力匕用？，=?广05/1)4表示，因此公式(7)用以下公式⑶表示。
[0093]μ.M.gSFA.DS.sin Θ /D4......(8)
[0094]并且，如图4的Y-Y剖视图所示，若将面向斗杆缸8的底侧油室8Β的活塞的圆形受压面积设为面积Αα，将底侧油室SB中的工作油的压力设为压力ΡΑ，则斗杆推力？4用F Α=Pa-Aa表示。因此，公式⑶用以下公式(9)表示。
[0095]Paμ.M.g.D4/ (A A.D5.sin Θ )......(9)
[0096]在此，公式(9)的右边与左边相等时的斗杆缸8的底侧油室8B中的工作油的压力Pa相当于能够避免机体被拖拽至挖掘地点的容许最大压力，即相当于为了防止机体被拖拽至挖掘地点而使用的容许最大压力(以下，称为“第2容许最大压力”)ΡΑΜΑΧ。
[0097]根据以上关系，容许最大压力计算部302能够利用姿势检测部301检测出的动臂角度Θ 1、斗杆角度Θ 2、铲斗角度Θ 3以及公式(9)计算第2容许最大压力Pamaj^
[0098]并且，斗杆缸压力控制部304能够通过将斗杆缸8的底侧油室8B中的压力？4维持在第2容许最大压力Pamax以下的规定压力来防止挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。具体而言，在压力Pa达到规定压力时，斗杆缸压力控制部304使从主泵14L流入底侧油室SB的工作油的流量减少，使压力Pa下降。这是因为，压力Pa的下降带来斗杆推力Fa的下降，甚至带来挖掘反作用力Fk的水平成分F ^的下降。
[0099]接着，参考图5，对挖掘支援系统100防止挖掘机的机体浮起且支援复合挖掘作业的处理(以下，称为“第I复合挖掘作业支援处理”)进行说明。另外，图5是示出第I复合挖掘作业支援处理的流程的流程图，挖掘支援系统100的控制器30以规定周期反复执行该第I复合挖掘作业支援处理。
[0100]首先，控制器30的挖掘操作检测部300判定是否为包括动臂提升操作以及斗杆闭合操作的复合挖掘操作中(步骤SI)。具体而言，挖掘操作检测部300根据压力传感器29B的输出检测是否为动臂提升操作中。并且，在检测为动臂提升操作中时，挖掘操作检测部300根据压力传感器31B的输出获取动臂缸7的杆侧油室7R的压力。并且，挖掘操作检测部300根据压力传感器31A、31C的输出计算斗杆缸8的底侧油室8B的压力减去杆侧油室SR的压力而得的压力差。并且，在杆侧油室7R的压力为规定值α以上且计算出的压力差为规定值β以上时，挖掘操作检测部300判定为复合挖掘操作中。
[0101]在挖掘操作检测部300判定不是复合挖掘操作中时(步骤SI的否)，控制器30结束本次的第I复合挖掘作业支援处理。
[0102]另一方面，在挖掘操作检测部300判定为复合挖掘操作中时(步骤SI的是)，姿势检测部301检测挖掘机的姿势(步骤S2)。具体而言，姿势检测部301根据斗杆角度传感器32Α、动臂角度传感器32Β以及铲斗角度传感器32C的输出检测动臂角度Θ 1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度Θ 3。这是为了能够使控制器30的容许最大压力计算部302导出作用于挖掘附属装置的力的作用线与规定的旋转中心之间的距离。
[0103]之后，容许最大压力计算部302根据姿势检测部301的检测值计算第I容许最大压力(步骤S3)。具体而言，容许最大压力计算部302利用上述公式(6)计算第I容许最大压力Pbmax。
[0104]之后，容许最大压力计算部302将计算出的第I容许最大压力Pbmax以下的规定压力设定为目标动臂缸压力Pbt (步骤S4)。具体而言，容许最大压力计算部302将第I容许最大压力Pbmax减去规定值后的值设定为目标动臂缸压力P BT。
[0105]之后，控制器30的动臂缸压力控制部303对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力Pb进行监控。并且，在随着复合挖掘作业进展而压力P B上升并达到目标动臂缸压力Pbt时(步骤S5的是)，动臂缸压力控制部303控制动臂切换阀17B，使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低(步骤S6)。具体而言，动臂缸压力控制部303向电磁比例阀42供给控制电流，使施加于动臂提升操作用先导端口的先 导压力增大。并且，动臂缸压力控制部303通过使从杆侧油室7R朝向罐体流出的工作油的量增大，使杆侧油室7R的压力Pb降低。其结果，动臂4的上升速度增大，从而挖掘反作用力Fk的铅垂成分F K1减少，防止了挖掘机的机体浮起。
[0106]之后，控制器30的斗杆缸压力控制部304继续对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力Pb进行监控。并且，虽然使动臂4的上升速度增大，但压力P B进一步上升而达到第I容许最大压力Pbmax时(步骤S7的是)，斗杆缸压力控制部304控制斗杆切换阀17A，使斗杆缸8的底侧油室8B的压力Pa降低(步骤S8)。具体而言，斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41供给控制电流，使施加于斗杆闭合操作用先导端口的先导压力减少。并且，斗杆缸压力控制部304通过使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量减少，使底侧油室SB的压力Pa降低。其结果，斗杆5的闭合速度下降，从而挖掘反作用力F κ的铅垂成分F E1减少，防止了挖掘机的机体浮起。另外，虽然使斗杆5的闭合速度下降，但压力匕不低于第I容许最大压力Pbmax时，斗杆缸压力控制部304也可以使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量消失。此时，斗杆5的移动停止，从而挖掘反作用力Fk的铅垂成分F K1消失，防止了挖掘机的机体浮起。
[0107]另外，在步骤S5中压力Pb小于目标动臂缸压力P ^时(步骤S5的否)，动臂缸压力控制部303不使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低，结束本次的第I复合挖掘作业支援处理。这是因为不存在使挖掘机的机体浮起的可能性。
[0108]同样地，在步骤S7中压力Pb小于第I容许最大压力P _时(步骤S7的否)，斗杆缸压力控制部304不使斗杆缸8的底侧油室SB的压力Pa降低，结束本次的第I复合挖掘作业支援处理。这是因为不存在使挖掘机的机体浮起的可能性。
[0109]通过以上结构，挖掘支援系统100能够防止在复合挖掘作业中挖掘机的机体浮起。因此，能够在挖掘机的机体即将浮起时，有效地利用机体重量进行复合挖掘作业。并且，不需要进行用于将浮起的挖掘机的姿势恢复原样的操作等，从而能够提高作业效率，甚至能够降低油耗，防止机体发生故障，减轻操作者的操作负担。
[0110]并且，挖掘支援系统100通过对由操作者利用动臂操作杆26B进行的动臂提升操作加以调整，防止在复合挖掘作业中挖掘机的机体浮起。因此，操作者也不会有明明没有操作动臂操作杆26B但是动臂4上升这种不协调感。
[0111]并且，挖掘支援系统100在判断为即使对动臂提升操作加以调整也无法避免机体浮起时，通过对由操作者进行的斗杆闭合操作加以调整来防止机体浮起。如此，挖掘支援系统100通过采用2个阶段的浮起防止对策，能够最大限度地利用机体重量进行复合挖掘作业，同时能够可靠地防止机体浮起。
[0112]接着，参考图6对挖掘支援系统100防止挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点且支援斗杆挖掘作业的处理(以下，称为“斗杆挖掘作业支援处理”)进行说明。另外，图6是示出斗杆挖掘作业支援处理的流程的流程图，挖掘支援系统100的控制器30以规定周期反复执行该斗杆挖掘作业支援处理。
[0113]首先，控制器30的挖掘操作检测部300判定是否为包括斗杆闭合操作的斗杆挖掘操作中(步骤Sll)。具体而言，挖掘操作检测部300根据压力传感器29A的输出检测是否为斗杆闭合操作中。并且，在检测为斗杆闭合操作中时，挖掘操作检测部300根据压力传感器31A、31C的输出计算斗杆缸8的底侧油室8B的压力减去杆侧油室8R的压力而得的压力差。并且，在计算出的压力差为规定值γ以上时，挖掘操作检测部300判定为斗杆挖掘操作中。
[0114]在挖掘操作检测部300判定不是斗杆挖掘操作中时(步骤Sll的否)，控制器30结束本次的斗杆挖掘作业支援处理。
[0115]另一方面，在挖掘操作检测部300判定为斗杆挖掘操作中时(步骤Sll的是)，姿势检测部301检测挖掘机的姿势(步骤S12)。具体而言，姿势检测部301根据斗杆角度传感器32A、动臂角度传感器32B以及铲斗角度传感器32C的输出检测动臂角度Θ 1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度Θ 3。这是为了能够使控制器30的容许最大压力计算部302导出挖掘角度Θ、距离D4、距离D5等。
[0116]之后，容许最大压力计算部302根据姿势检测部301的检测值计算第2容许最大压力(步骤S13)。具体而言，容许最大压力计算部302利用上述公式(9)计算第2容许最大压力Pamax。
[0117]之后，容许最大压力计算部302将计算出的第2容许最大压力Pamax以下的规定压力设定为目标斗杆缸压力Pat (步骤S14)。在本实施例中，容许最大压力计算部302将第2容许最大压力Pamax设定为目标斗杆缸压力P AT。
[0118]之后，控制器30的斗杆缸压力控制部304对斗杆缸8的底侧油室8B中的工作油的压力Pa进行监控。并且，在随着斗杆挖掘作业进展而压力Pa上升并达到目标斗杆缸压力Pat时(步骤S15的是)，斗杆缸压力控制部304控制斗杆切换阀17A，使斗杆缸8的底侧油室8B的压力Pa降低(步骤S16)。具体而言，斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41供给控制电流，使施加于斗杆闭合操作用先导端口的先导压力减少。并且，斗杆缸压力控制部304通过使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量减少，使底侧油室8B的压力Pa降低。其结果，斗杆5的闭合速度下降，从而挖掘反作用力Fk的水平成分F K2减少，防止了挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0119]另外，虽然使斗杆5的闭合速度下降，但压力PaF低于第2容许最大压力Pamax时，斗杆缸压力控制部304也可以使从主泵14L流入底侧油室8Β的工作油的量消失。此时，斗杆5的移动停止，从而挖掘反作用力Fk的水平成分F Κ2消失，防止了挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0120]另外，在步骤S15中压力Pa小于目标斗杆缸压力Pat时(步骤S15的否)，斗杆缸压力控制部304不使斗杆缸8的底侧油室8Β的压力Pa降低，结束本次的斗杆挖掘作业支援处理。这是因为不存在挖掘机的机体被拖拽的可能性。
[0121]通过以上结构，挖掘支援系统100能够防止在斗杆挖掘作业中挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。因此，能够在挖掘机的机体即将被拖拽时，有效地利用机体重量进行斗杆挖掘作业。并且，不需要进行用于将被拖拽的挖掘机的姿势恢复原样的操作等，从而能够提高作业效率，甚至能够降低油耗，防止机体发生故障，减轻操作者的操作负担。
[0122]接着，参考图7，对挖掘支援系统100防止挖掘机的机体浮起以及挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点且支援复合挖掘作业的处理(以下，称为“第2复合挖掘作业支援处理”)进行说明。另外，图7是示出第2复合挖掘作业支援处理的流程的流程图，挖掘支援系统100的控制器30以规定周期反复执行该第2复合挖掘作业支援处理。
[0123]首先，控制器30的挖掘操作检测部300判定是否为包括动臂提升操作以及斗杆闭合操作的复合挖掘操作中(步骤S21)。具体而言，挖掘操作检测部300根据压力传感器29Β的输出检测是否为动臂提升操作中。并且，在检测为动臂提升操作中时，挖掘操作检测部300根据压力传感器31Β的输出获取动臂缸7的杆侧油室7R的压力。并且，挖掘操作检测部300根据压力传感器31A、31C的输出计算斗杆缸8的底侧油室8B的压力减去杆侧油室SR的压力而得的压力差。并且，在杆侧油室7R的压力为规定值α以上，并且计算出的压力差为规定值β以上时，挖掘操作检测部300判定为复合挖掘操作中。
[0124]在挖掘操作检测部300判定不是复合挖掘操作中时(步骤S21的否)，控制器30结束本次的第2复合挖掘作业支援处理。
[0125]另一方面，在挖掘操作检测部300判定为复合挖掘操作中时(步骤S21的是)，姿势检测部301检测挖掘机的姿势(步骤S22)。具体而言，姿势检测部301根据斗杆角度传感器32Α、动臂角度传感器32Β以及铲斗角度传感器32C的输出检测动臂角度Θ 1、斗杆角度Θ 2以及铲斗角度Θ 3。这是为了能够使控制器30的容许最大压力计算部302导出挖掘角度Θ、距离D3、距离D4、距离D5等。
[0126]之后，容许最大压力计算部302根据姿势检测部301的检测值计算第I容许最大压力以及第2容许最大压力(步骤S23)。具体而言，容许最大压力计算部302利用上述公式(6)计算第I容许最大压力Pbmax，并且利用上述公式(9)计算第2容许最大压力Pmx。
[0127]之后，容许最大压力计算部302将计算出的第I容许最大压力Pbmax以下的规定压力设定为目标动臂缸压力Pbt (步骤S24)。具体而言，容许最大压力计算部302将第I容许最大压力Pbmax减去规定值后的值设定为目标动臂缸压力P BT。
[0128]之后，控制器30的动臂缸压力控制部303对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力Pb进行监控。并且，在随着复合挖掘作业进展而压力P B上升并达到目标动臂缸压力Pbt时(步骤S25的是)，动臂缸压力控制部303控制动臂切换阀17B，使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低(步骤S26)。具体而言，动臂缸压力控制部303向电磁比例阀42供给控制电流，使施加于动臂提升操作用先导端口的先导压力增大。并且，动臂缸压力控制部303通过使从杆侧油室7R朝向罐体流出的工作油的量增大，使杆侧油室7R的压力Pb降低。其结果，动臂4的上升速度增大，从而挖掘反作用力Fk的铅垂成分F K1减少，防止了挖掘机的机体浮起。
[0129]之后，控制器30的斗杆缸压力控制部304继续对动臂缸7的杆侧油室7R中的工作油的压力Pb进行监控。并且，虽然使动臂4的上升速度增大，但压力Pb进一步上升而达到第I容许最大压力Pbmax时(步骤S27的是)，斗杆缸压力控制部304控制斗杆切换阀17A，使斗杆缸8的底侧油室8B的压力Pa降低(步骤S28)。具体而言，斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41供给控制电流，使施加于斗杆闭合操作用先导端口的 先导压力减少。并且，斗杆缸压力控制部304通过使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量减少，使底侧油室SB的压力Pa降低。其结果，斗杆5的闭合速度下降，从而挖掘反作用力F κ的铅垂成分F E1减少，防止了挖掘机的机体浮起。另外，虽然使斗杆5的闭合速度下降，但压力匕不低于第I容许最大压力Pbmax时，斗杆缸压力控制部304也可以使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量消失。此时，斗杆5的移动停止，从而挖掘反作用力Fk的铅垂成分F K1消失，防止了挖掘机的机体浮起。
[0130]另外，在步骤S25中压力Pb小于目标动臂缸压力Pbt时(步骤S25的否)，控制器30不使动臂缸7的杆侧油室7R的压力Pb降低，使处理进入步骤S29。这是因为不存在使挖掘机的机体浮起的可能性。
[0131]同样地，在步骤S27中压力Pb小于第I容许最大压力Pbmax时(步骤S27的否)，控制器30不使斗杆缸8的底侧油室SB的压力Pa降低，使处理进入步骤S29。这是因为不存在使挖掘机的机体浮起的可能性。
[0132]之后，在步骤S29中，容许最大压力计算部302将计算出的第2容许最大压力Pamax以下的规定压力设定为目标斗杆缸压力PAT。具体而言，容许最大压力计算部302将第2容许最大压力Pamax设定为目标斗杆缸压力P AT。
[0133]之后，控制器30的斗杆缸压力控制部304对斗杆缸8的底侧油室8B中的工作油的压力Pa进行监控。并且，在随着复合挖掘作业进展而压力Pa上升并达到目标斗杆缸压力Pat时(步骤S29的是)，斗杆缸压力控制部304控制斗杆切换阀17A，使斗杆缸8的底侧油室8B的压力Pa降低(步骤S30)。具体而言，斗杆缸压力控制部304向电磁比例阀41供给控制电流，使施加于斗杆闭合操作用先导端口的先导压力减少。并且，斗杆缸压力控制部304通过使从主泵14L流入底侧油室8B的工作油的量减少，使底侧油室8B的压力Pa降低。其结果，斗杆5的闭合速度下降，从而挖掘反作用力Fk的水平成分F K2减少，防止了挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0134]另外，虽然使斗杆5的闭合速度下降，但压力PaF低于第2容许最大压力Pamax时，斗杆缸压力控制部304也可以使从主泵14L流入底侧油室8Β的工作油的量消失。此时，斗杆5的移动停止，从而挖掘反作用力Fk的水平成分F Κ2消失，防止了挖掘机的机体被拖拽至挖掘地点。
[0135]另外，在步骤S30中压力Pa小于目标斗杆缸压力Pat时(步骤S30的否)，斗杆缸压力控制部304不使斗杆缸8的底侧油室SB的压力Pa降低，结束本次的第2复合挖掘作业支援处理。这是因为不存在挖掘机的机体被拖拽的可能性。
[0136]并且，步骤S24?步骤S28中的用于防止挖掘机浮起的一系列处理的顺序与步骤S29?步骤S31中的用于防止挖掘机被拖拽的一系列处理的顺序不同。因此，两个一系列处理既可以同时并行执行，也可以先执行用于防止挖掘机被拖拽的一系列处理，然后执行用于防止挖掘机浮起的一系列处理。
[0137]通过以上结构，挖掘支援系统100能够防止在复合挖掘作业中挖掘机的机体浮起或被拖拽至挖掘地点。因此，能够在挖掘机的机体即将浮起或被拖拽时，有效地利用机体重量进行复合挖掘作业。并且，不需要进行用于将浮起或被拖拽的挖掘机的姿势恢复原样的操作等，从而能够提高作业效率，甚至能够降低油耗，防止机体发生故障，减轻操作者的操作负担。
[0138]以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明并不限于上述的实施例，在不脱离本发明的范围内，能够对上述实施例进行各种变形以及替换。
[0139]例如，在上述实施例中，通过容许最大压力计算部302、动臂缸压力控制部303、斗杆缸压力控制部304进行的运算将挖掘机的接地面为水平面作为前提进行。但是，本发明并不限于此。即使挖掘机的接地面为倾斜面，也能够追加考虑倾斜角度传感器32Ε的输出而恰当地执行上述实施例中的各种运算。
[0140]并且，在上述实施例中，挖掘支援系统100防止在包括斗杆闭合操作以及动臂提升操作的复合挖掘操作中机体浮起。具体而言，在动臂缸7的杆侧油室7R的压力超过目标动臂缸压力Pbt时，挖掘支援系统100使动臂4上升。并且，在杆侧油室7R的压力达到第I容许最大压力Pbmax时，挖掘支援系统100使斗杆5的闭合速度变慢。如此，挖掘支援系统100防止在包括斗杆闭合操作以及动臂提升操作的复合挖掘操作中机体浮起。但是，本发明并不限于此。例如，挖掘支援系统100也可以构成为防止在包括铲斗闭合操作以及动臂提升操作的复合挖掘操作中机体浮起。在该情况下，在杆侧油室7R的压力超过目标动臂缸压力Pbt时，挖掘支援系统100使动臂4上升。并且，在杆侧油室7R的压力达到第I容许最大压力Pbma5(时，挖掘支援系统100使铲斗6的闭合速度变慢。如此，挖掘支援系统100也可以防止在包括铲斗闭合操作以及动臂提升操作的复合挖掘操作中机体浮起。
[0141]并且，在上述实施例中，动臂缸7、斗杆缸8等液压缸通过发动机驱动的主泵14吐出的工作油被带动，但是也可以通过电动马达驱动的液压泵吐出的工作油被带动。
[0142]并且，本申请主张基于2012年12月21日申请的日本专利申请2012-279895号的优先权，并通过参考将该日本专利申请的全部内容援用于本申请中。
[0143]符号说明
[0144]1-下部行走体，1A、1B-行走用液压马达，2-回转机构，3-上部回转体，4_动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，7R-动臂缸杆侧油室，7B-动臂缸底侧油室，8-斗杆缸，8R-斗杆缸杆侧油室，8B-斗杆缸底侧油室，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-发动机，13-调节器，14、14L、14R-主泵，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，17A-斗杆切换阀，17B-动臂切换阀，21-回转液压马达，25-先导液压管路，26-操作装置，26A-斗杆操作杆，26B-动臂操作杆，27、28_先导液压管路，29、29A、29B-压力传感器，30-控制器，31、31A?31C-压力传感器，32-姿势传感器，32A-斗杆角度传感器，32B-动臂角度传感器，32C-铲斗角度传感器，32D-回转角度传感器，32E-倾斜角度传感器，33-显示装置，34-声音输出装置，41、42_电磁比例阀，100-挖掘支援系统，300-挖掘操作检测部，301-姿势检测部，302-容许最大压力计算部，303-动臂缸压力控制部，304-斗杆缸压力控制部。
【主权项】
1.一种挖掘机，其根据包括斗杆闭合操作或铲斗闭合操作和动臂提升操作的复合挖掘操作进行挖掘，其中，所述挖掘机具备: 挖掘操作检测部，所述挖掘操作检测部检测是否进行了所述复合挖掘操作； 姿势检测部，所述姿势检测部检测挖掘机的姿势； 容许最大压力计算部，所述容许最大压力计算部根据挖掘机的姿势计算与挖掘机因挖掘反作用力浮起时的该挖掘反作用力对应的动臂缸的收缩侧油室的压力，作为容许最大压力；以及 动臂缸压力控制部，在进行所述复合挖掘操作时，所述动臂缸压力控制部以不超过所述容许最大压力的方式对所述动臂缸的收缩侧油室的压力进行控制。2.根据权利要求1所述的挖掘机，其中， 在所述动臂缸的收缩侧油室的压力达到所述容许最大压力以下的规定压力时，所述动臂缸压力控制部使从所述动臂缸的收缩侧油室流出的工作油的流量增大。3.根据权利要求1所述的挖掘机，其中， 所述挖掘机具备斗杆缸压力控制部，在进行斗杆闭合操作和动臂提升操作的复合挖掘操作时，所述斗杆缸压力控制部以所述动臂缸的收缩侧油室的压力不超过所述容许最大压力的方式对斗杆缸的收缩侧油室的压力进行控制。4.根据权利要求3所述的挖掘机，其中， 在所述动臂缸的收缩侧油室的压力达到所述容许最大压力以下的规定压力时，所述斗杆缸压力控制部使流入所述斗杆缸的伸长侧油室的工作油的流量减少。5.根据权利要求1所述的挖掘机，其中， 所述姿势检测部检测动臂相对于上部回转体的角度、斗杆相对于该动臂的角度以及铲斗相对于该斗杆的角度。6.根据权利要求1所述的挖掘机，其中， 挖掘机浮起的旋转中心的位置是根据上部回转体与下部行走体之间的回转角度确定的。7.—种挖掘机的控制方法，所述挖掘机根据包括斗杆闭合操作或铲斗闭合操作和动臂提升操作的复合挖掘操作进行挖掘，其中，所述挖掘机的控制方法具有: 挖掘操作检测步骤，所述挖掘操作检测步骤检测是否进行了所述复合挖掘操作； 姿势检测步骤，所述姿势检测步骤检测挖掘机的姿势； 容许最大压力计算步骤，所述容许最大压力计算步骤根据挖掘机的姿势计算与挖掘机因挖掘反作用力浮起时的该挖掘反作用力对应的动臂缸的收缩侧油室的压力，作为容许最大压力；以及 动臂缸压力控制步骤，在进行所述复合挖掘操作时，以不超过所述容许最大压力的方式对所述动臂缸的收缩侧油室的压力进行控制。
【专利摘要】本发明的实施例所涉及的挖掘机根据包括斗杆闭合操作以及动臂提升操作的复合挖掘操作进行挖掘，所述挖掘机具备：挖掘操作检测部(300)，检测是否进行了复合挖掘操作；姿势检测部(301)，检测挖掘机的姿势；容许最大压力计算部(302)，根据挖掘机的姿势计算与挖掘机因挖掘反作用力浮起时的该挖掘反作用力对应的动臂缸(7)的杆侧油室(7R)的压力作为第1容许最大压力(PBMAX)；以及动臂缸压力控制部(303)，在进行复合挖掘操作时，以不超过第1容许最大压力(PBMAX)的方式对动臂缸(7)的杆侧油室(7R)的压力进行控制。
【IPC分类】E02F9/26, E02F9/20, F15B11/028, E02F3/43, E02F9/24, E02F9/22
【公开号】CN104884711
【申请号】CN201380067044
【发明人】塚本浩之
【申请人】住友建机株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年9月9日
【公告号】EP2937475A1, US20150284930, WO2014097688A1