[发明专利]作业机械

说明书

液压挖掘机(1)的控制器(25)具备：信号分离部(150)，其将多个前部部件(8、9、10)的目标速度的信号分离成低频成分和高频成分；高变动目标速度运算部(143)，其将分离出的高频成分优先分配给惯性负载相对小的前部部件，分别运算多个前部部件的高变动目标速度；高变动目标致动器速度运算部(141c)，其根据该多个前部部件的高变动目标速度分别运算多个致动器的高变动目标速度；低变动目标致动器速度运算部(141b)，其根据由信号分离部分离出的低频成分分别运算多个致动器的低变动目标速度；以及致动器控制部(200)，其基于将高变动目标速度和低变动目标速度按照多个致动器的每一个分别相加的值，分别控制所述多个致动器。

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等作业机械。

背景技术

作为提高具备由液压致动器驱动的作业装置(例如前部作业装置)的作业机械(例如液压挖掘机)的作业效率的技术，而有机器控制器(Machine Control：MC)。MC是一种在操作装置被操作员操作的情况下，根据预先规定的条件执行使作业装置动作的半自动控制，从而进行操作员的操作支援的技术。

作为作业机械的一个方式的液压挖掘机的MC，已知有进行前部作业装置的控制的半自动挖掘成形控制(出于将前部作业装置的移动区域限制在目标表面的上方的控制这一意思有时也称作“区域限制控制”)，以防止前部作业装置的控制点(例如铲斗爪尖)侵入目标(也称为设计面)。例如，专利文献1的作业机控制系统中，在根据操作员对前部作业装置的操作而输出的操作信号中包含斗杆操作信号的情况下，判断为进行沿着目标面移动铲斗的成形作业。而且，通过斗杆动作，以抵消相对于目标面垂直的方向上产生的铲斗前端的速度 (以下称为垂直速度)的方式使动臂自动动作，从而实现使铲斗半自动地沿着目标面移动的作业。

据此，在使铲斗沿着目标面移动的水平拉回动作业中，操作员仅需操作斗杆就能够对目标面进行挖掘成形。另外，操作员可以根据斗杆的操作量来调整在与目标面平行的方向上产生的铲斗前端速度(以下称为挖掘速度)，因此，可以以期望的速度进行水平拉回动作业。这是因为，由于存在基于斗杆动作的挖掘速度比垂直速度大的倾向，且存在基于动臂动作的挖掘速度比垂直速度小的倾向，所以挖掘速度主要是根据斗杆动作速度而变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/127912号小册子

发明内容

但是，在使用专利文献1记载的作业机控制系统的作业机械中，根据挖掘速度的不同而难以稳定地沿着目标面使铲斗移动，可能有损害目标面的成形精度。在利用半自动挖掘成形控制进行水平拉回动作的情况下，斗杆按照操作员的操作进行铲装动作(拉回动作)，动臂自动进行上扬动作以抵消由于斗杆动作而产生的垂直速度。如果在由于土质等外扰的影响而使铲斗前端侵入目标面的下方的情况下，则动臂上扬速度增加，以使铲斗前端不进一步侵入目标面。之后，当铲斗前端到达目标面时，动臂上扬速度被抑制，将铲斗前端保持在目标面上。

但此时，如果挖掘速度达到一定程度的高速，则动臂上扬速度的增加不及时，在铲斗前端位于目标面的下方的状态下可能沿水平方向长距离移动。或者，铲斗前端达到目标面时的动臂上扬速度的抑制不及时，铲斗前端可能会从目标面浮起。即，如果斗杆动作为高速，则难以进行稳定的半自动挖掘成形控制，可能损害挖掘成形精度。这是因与斗杆相比动臂的惯性负载较大、相对于控制系统所要求的动臂液压缸的速度变化而实际速度变化的延迟较大而引起的。

本发明是鉴于上述技术问题而提出的，提供一种即使在挖掘速度为高速的情况下也能够高精确地进行半自动挖掘成形控制的作业机械。