挖土机
阅读：376发布：2020-05-12
专利汇可以提供挖土机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种能够更加提高通过附属装置进行施工时的工作效率的 挖土机 。因此，本发明的一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)，搭载于下部行走体(1)上；工作附属装置，包括安装于上部回转体(3)上的动臂(4)、安装于动臂(4)的前端的斗杆(5)及作为安装于斗杆(5)的前端的端接附属装置的铲斗(6)；及教导指示生成部(304)，控制上部回转体(3)的回转动作，以使端接附属装置在俯视观察时进行规定的动作。，下面是挖土机专利的具体信息内容。
1.一种挖土机，其具备：
行走体；
回转体，搭载于所述行走体上；
工作附属装置，包括安装于所述回转体上的动臂、安装于所述动臂的前端的斗杆及安装于所述斗杆的前端的端接附属装置；及
控制部，控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时进行规定的动作。
2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制部根据操作员的操作而配合所述工作附属装置的动作来控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时进行所述规定的动作。
3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
在设定有规定的工作范围的情况下，所述控制部自动控制所述工作附属装置及所述回转体的动作，以使所述端接附属装置在所述工作范围内实施规定的加工。
4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制部根据操作员的操作来控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时沿规定轴移动。
5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制部配合与操作员的操作相对应的所述工作附属装置向前后方向的移动来控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时向左右重复进行往复移动。
6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
在施工对象为斜面的情况下，所述控制部控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时进行所述规定的动作。
7.根据权利要求4所述的挖土机，其还具备获取以所述行走体为基准的所述端接附属装置的位置信息的位置信息获取部，
所述控制部根据通过所述位置信息获取部获取的所述位置信息控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时沿所述规定轴移动。
8.根据权利要求7所述的挖土机，其还具备：
动臂角度传感器，检测所述动臂相对于所述回转体的动作角度；及
斗杆角度传感器，检测所述斗杆相对于所述动臂的动作角度，
所述位置信息获取部根据所述动臂角度传感器及所述斗杆角度传感器的检测结果来获取所述位置信息。
9.根据权利要求7所述的挖土机，其中，
所述位置信息获取部获取距所述回转体相对于所述行走体的回转中心轴的距离的测定值及所述回转体的回转角度的测定值来作为所述位置信息。
10.根据权利要求9所述的挖土机，其中，
所述控制部根据通过所述位置信息获取部获取的距所述回转中心轴的距离及所述回转角度的测定值,以使所述端接附属装置在俯视观察时沿所述规定轴移动的方式计算出所述回转角度的目标值，并且以所述回转体的回转角度成为计算出的所述目标值的方式控制所述回转体的回转动作。
11.根据权利要求4所述的挖土机，其还具备将该挖土机的动作模式转换成通过所述控制部自动地使所述回转体回转的自动模式的自动模式设定操作部，
在根据对于所述自动模式设定操作部的操作输入来设定所述自动模式的情况下，所述控制部根据操作员的操作来控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时沿规定轴移动。
12.根据权利要求4所述的挖土机，其还具备：
教导模式设定操作部，将该挖土机的动作模式转换成能够设定所述规定轴的教导模式；及
教导数据设定部，在根据对于所述教导模式设定操作部的操作输入来设定所述教导模式的情况下，根据操作员的操作设定所述规定轴。
13.根据权利要求12所述的挖土机，其中，
在根据对于所述教导模式设定操作部的操作输入来设定所述教导模式的情况下，所述教导数据设定部根据操作员的操作获取与所述端接附属装置的第1位置相关的位置信息及与和所述第1位置不同的所述端接附属装置的第2位置相关的位置信息，并根据与所述第1位置及所述第2位置相关的位置信息设定所述规定轴。
14.根据权利要求4所述的挖土机，其还具备检测该挖土机所在的工作面的倾斜度的倾斜检测部，
所述控制部根据所述倾斜检测部的检测结果控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时沿规定轴移动。
15.根据权利要求1所述的挖土机，其还具备驱动所述回转体的电动机，所述控制部通过控制所述电动机来控制所述回转体的回转动作。
挖土机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种挖土机。
背景技术
[0003] 以往技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本专利2012-103262号公报
发明内容
[0006] 发明要解决的技术课题
[0007] 然而，在通过铲斗等端接附属装置进行挖掘或者平整等施工的情况下，需要使包括动臂及斗杆等的附属装置的延伸方向与施工方向(挖掘方向或平整方向)一致。即，需要针对每个施工位置通过行走体进行挖土机的对位或者通过回转体的操作进行校正，因此从施工时的工作效率等观点而言存在改善的余地。
[0008] 因此，鉴于上述课题，其目的在于，提供一种能够更加提高通过附属装置进行施工时的工作效率的挖土机。
[0009] 用于解决技术课题的手段
[0010] 为了达到上述目的，本发明的一实施方式提供一种挖土机，其具备：行走体；回转体，以回转自如的方式搭载于所述行走体上；工作附属装置，包括安装于所述回转体上的动臂、安装于所述动臂的前端的斗杆及安装于所述斗杆的前端的端接附属装置；及控制部，控制所述回转体的回转动作，以使所述端接附属装置在俯视观察时进行规定的动作。
[0011] 发明效果
[0013] 图1是挖土机的侧视图。
[0014] 图2是表示挖土机的结构的一例的框图。
[0015] 图3是表示挖土机的功能结构的一例的功能框图。
[0016] 图4是说明通过挖土机进行的施工工作的一例的图。
[0017] 图5是说明教导模式下的教导数据(教导轴)的设定方法的一例的图。
[0018] 图6是说明自动模式下的挖土机的动作的第1例的图。
[0019] 图7是说明自动模式下的回转控制方法的一例的图。
[0021] 图9是示意地示出通过控制器进行的回转自动控制处理的一例的流程图。
[0022] 图10是说明自动模式下的挖土机的动作的第2例的图。
[0023] 图11是说明自动模式下的挖土机的动作的第3例的图。
[0024] 图12是表示挖土机的结构的另一例的框图。
[0025] 图13A是说明自动模式下的挖土机的动作的第4例的图。
[0026] 图13B是说明自动模式下的挖土机的动作的第4例的图。
具体实施方式
[0027] 以下，参考附图对用于实施发明的方式进行说明。
[0028] [挖土机的概要]
[0029] 首先，参考图1对本实施方式所涉及的挖土机500的结构进行说明。
[0030] 图1是本实施方式所涉及的挖土机500的侧视图。
[0031] 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以回转自如的方式搭载于下部行走体1上；作为附属装置(工作附属装置的一例)的动臂4、斗杆5及铲斗6；及操作员搭乘的驾驶舱10。
[0033] 上部回转体3(回转体的一例)通过由后述的回转用电动机21(参考图2)驱动而相对于下部行走体1回转。
[0034] 动臂4以能够俯仰的方式枢轴连接于上部回转体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连接有斗杆5，在斗杆5的前端以能够上下转动的方式枢轴连接有铲斗6(端接附属装置的一例)。动臂4、斗杆5及铲斗6分别由作为液压促动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9进行液压驱动。
[0035] 驾驶舱10为操作员搭乘的操纵室，搭载于上部回转体3的前部左侧。
[0036] [挖土机的基本结构]
[0037] 接着，参考图2对挖土机500的基本结构进行说明。
[0038] 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。
[0040] 对本实施方式所涉及的挖土机500的液压促动器进行液压驱动的液压驱动系统包括引擎11、电动发电机12、减速器13、主泵14及控制阀17。并且，如上述，本实施方式所涉及的挖土机500的液压驱动系统包括分别对下部行走体1、动臂4、斗杆5及铲斗6进行液压驱动的行走液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压促动器。
[0041] 引擎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，引擎11在后述的引擎控制模块(ECM：Engine Control Module)75的控制下以预先设定的目标转速恒定旋转，并经由减速器13驱动主泵14及先导泵15。并且，引擎11能够经由减速器13驱动电动发电机12以使电动发电机12发电。引擎11例如为将轻油作为燃料的柴油引擎。
[0042] 电动发电机12为辅助引擎11来驱动主泵14的液压驱动系统中的辅助动力源，例如与引擎11及减速器13作为一体一同搭载于上部回转体3的后部。电动发电机12经由变频器18A与包括电容器19的蓄电系统120连接，利用从电容器19和回转用电动机21经由变频器
18A供给的电力进行动力运行，且经由减速器13驱动主泵14及先导泵15。并且，电动发电机
12通过引擎11驱动以进行发电运行，从而能够将发电电力供给至电容器19或回转用电动机
21。通过由后述的控制器30驱动控制变频器18A来实现电动发电机12的动力运行与发电运行的切换控制。
18A供给的电力进行动力运行，且经由减速器13驱动主泵14及先导泵15。并且，电动发电机
12通过引擎11驱动以进行发电运行，从而能够将发电电力供给至电容器19或回转用电动机
21。通过由后述的控制器30驱动控制变频器18A来实现电动发电机12的动力运行与发电运行的切换控制。
[0043] 例如，与引擎11同样地，减速器13搭载于上部回转体3的后部，且具有连接引擎11及电动发电机12的两个输入轴及同轴串联连接主泵14及先导泵15的一个输出轴。减速器13能够将引擎11及电动发电机12的动力以规定的减速比传递至主泵14及先导泵15中。并且，减速器13能够将引擎11的动力以规定的减速比分配并传递至电动发电机12和主泵14及先导泵15中。
[0044] 例如，与引擎11同样地，主泵14搭载于上部回转体3的后部，且通过高压液压管路16将工作油供给至控制阀17。主泵14由引擎11或者引擎11及电动发电机12驱动。主泵14例如为可变容量式液压泵，能够通过在后述的控制器30的控制下由调节器(未图示)控制斜板的角度(偏转角)来调整活塞的行程长，从而控制吐出流量(吐出压力)。
[0045] 控制阀17例如搭载于上部回转体3的中央部，且为根据操作员对操作装置26的操作来控制液压驱动系统的液压控制装置。如上述，控制阀17经由高压液压管路16与主泵14连接，且将从主泵14供给的工作油根据操作装置26的操作状态而选择性地供给至作为液压促动器的行走液压马达1A(右用)、1B(左用)、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供给至每个液压促动器的工作油的流量及流动方向的多个液压控制阀(换向阀)的阀组。
[0047] 回转用电动机21(电动机的一例)为电动驱动器，所述电动驱动器驱动将上部回转体3以回转自如的方式连接于下部行走体1的回转机构2，即驱动成，使上部回转体3相对于下部行走体1回转自如。回转用电动机21在控制器30的控制下进行回转驱动上部回转体3的动力运行及产生再生电力而回转制动上部回转体3的再生运行。回转用电动机21经由变频器18B与蓄电系统120连接，且通过从电容器19或电动发电机12经由变频器18B供给的电力驱动。并且，回转用电动机21将再生电力经由变频器18B供给至电容器19或电动发电机12。由此，能够利用再生电力对电容器19进行充电或者驱动电动发电机12。通过由控制器30驱动控制变频器18B来实现回转用电动机21的动力运行与再生运行的切换控制。回转用电动机21的旋转轴21A与分解器22、机械制动器23及回转减速器24连接。
[0048] 机械制动器23在控制器30的控制下对上部回转体3(具体而言，回转用电动机21的旋转轴21A)机械性地产生制动力，从而维持上部回转体3的停止状态。并且，例如在需要紧急停止上部回转体3的情况等中，机械制动器23可以使上部回转体3回转制动。
[0049] 另外，在图2中，为了方便起见，将回转减速器24及机械制动器23记载为不同的功能块要件，但是机械制动器23例如可以为组装在回转减速器24中包括的多个减速器之间的方式的液压式的盘式制动器，也可以为与回转减速器24分开设置的方式的电磁制动器。
[0050] 回转减速器24与回转用电动机21的旋转轴21A连接，通过使回转用电动机21的输出(转矩)以规定的减速比减速来使转矩增大并回转驱动上部回转体3。即，在动力运行时，回转用电动机21经由回转减速器24回转驱动上部回转体3。并且，回转减速器24使上部回转体3的惯性旋转力增加并传递至回转用电动机21来产生再生电力。即，在再生运行时，回转用电动机21通过经由回转减速器24传递的上部回转体3的惯性旋转力进行再生发电，从而回转制动上部回转体3。
[0051] 作为驱动本实施方式所涉及的挖土机500的电动发电机12及回转用电动机21的电源的蓄电系统120包括电容器19、DC总线100及升降压转换器110。蓄电系统120例如与变频器18A、18B一同搭载于上部回转体3的右侧前部。
[0052] 电容器19将电力供给至电动发电机12及回转用电动机21，并且对经由D C总线100及升降压转换器110供给的电动发电机12、回转用电动机21的发电电力进行充电。
[0053] DC总线100配设于变频器18A、18B与升降压转换器110之间，且控制电容器19、电动发电机12及回转用电动机21之间的电力授受。
[0054] 升降压转换器110根据电动发电机12及回转用电动机21的运行状态等来切换升压动作与降压动作，以使DC总线100的电压值落入指定范围内。由此，实现电容器19、电动发电机12及回转用电动机21之间的电力授受。通过控制器30，根据DC总线100的电压检测值、电容器19的电压检测值及电容器19的电流检测值来实现升降压转换器110的升压动作与降压动作的切换控制。
[0056] 先导泵15搭载于上部回转体3的后部，且将先导压经由先导管路25供给至操作装置26。先导泵15例如为固定容量式液压泵，且由引擎11或者引擎11及电动发电机12驱动。
[0057] 操作装置26包括操纵杆26A、26B及踏板26C。操作装置26设置于驾驶舱10的操作员座附近，且为用于由操作员操作各种动作要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等)的操作输入机构。换言之，操作装置26为用于操作驱动每个动作要件的液压促动器(行走液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等)或电动驱动器(回转用电动机21等)的操作输入机构。以下，以通过操纵杆26A、26B操作包括动臂4、斗杆5及铲斗6的附属装置和上部回转体3为前提进行说明。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，对控制阀17输入与操作装置26中的下部行走体1、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态相对应的先导信号(先导压)。因此，控制阀17能够根据操作装置26中的操作状态来分别驱动液压促动器。并且，操作装置26经由液压管路28与压力传感器29连接。
[0058] 如上述，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的二次侧的先导压即与操作装置26中的每个动作要件(液压促动器及电动驱动器)的操作状态对应的先导压。压力传感器29通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够进行通信的方式与控制器30连接，且将与操作装置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等操作状态相对应的压力信号(先导压的检测值)输入至控制器30中。
[0059] 本实施方式所涉及的挖土机500的控制系统包括控制器30、ECM75、引擎转速传感器11a、变频器18A、18B、电流传感器21s及分解器22。并且，本实施方式所涉及的挖土机500的控制系统包括动臂角度传感器40、斗杆角度传感器42、教导模式开关44、教导数据设定开关46及自动模式开关48来作为与后述的回转自动控制相关的结构。
[0060] 控制器30为进行挖土机500的驱动控制的控制装置。例如，控制器30根据通过操作员等的规定操作来预先设定的工作模式等并经由ECM75进行引擎11的驱动控制。并且，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，各种液压促动器及电动驱动器)的操作状态对应的先导压的检测值等并经由变频器18A、18B进行电动发电机12及回转用电动机21的驱动控制。并且，如上述，控制器30根据DC总线100的电压检测值、电容器19的电压检测值及电容器19的电流检测值等进行升降压转换器110的升压动作与降压动作的切换控制。并且，控制器30根据操作员使用操作装置26对包括动臂4及斗杆5的附属装置进行的操作或者与操作员的操作无关地自动控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6自动地进行按照规定的教导数据的动作。以下，将通过控制器30进行的上部回转体3的该控制方式称作“回转自动控制”。控制器30的回转自动控制的详细内容将进行后述。
[0061] 控制器30的功能可以由任意的硬件、软件或者其组合来实现。例如，控制器30由包括CPU(Central Processing Unit：中央处理机)、ROM(Read O nly Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、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，且通过在CPU上执行存储于ROM或辅助存储装置的各种程序来实现各种功能。
[0062] 另外，控制器30的功能的一部分可以由其他控制器来实现。即，控制器30的功能可以以由多个控制器分配的方式实现。
[0063] ECM75根据来自控制器30的控制指示驱动控制引擎11。例如，ECM75根据与从引擎转速传感器11a输入的检测信号对应的引擎11的转速(转速)的测定值生成引擎11的转矩指示，以使引擎11以与来自控制器30的控制指示对应的目标转速恒定旋转。而且，ECM75将如在引擎11中产生的与所生成的转矩指示相对应的转矩的驱动指示输出至引擎11的燃料喷射装置等的各种驱动器。
[0064] 引擎转速传感器11a为检测引擎11的转速的已知的检测机构。引擎转速传感器11a通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够进行通信的方式与ECM75连接，且将与引擎11的转速对应的检测信号输入至ECM75中。
[0065] 变频器18A将蓄电系统120作为电源而输出驱动电动发电机12的三相交流电力或者将电动发电机12的发电电力供给至蓄电系统120。具体而言，在变频器18A中，内置的驱动电路(未图示)根据从控制器30输入的控制指示(具体而言，使得以规定的转速恒定旋转的速度指示)生成驱动指示，例如PW M(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)指示。而且，在变频器18A中，内置的变频器电路(未图示)根据该驱动指示将从蓄电系统120供给的电力转换成驱动电动发电机12的三相交流电力或者将来自电动发电机12的发电电力转换成直流电力并供给至蓄电系统120。
[0066] 另外，驱动变频器18A的变频器电路的驱动电路可以为内置于变频器18A的外部、例如控制器30中的方式。
[0067] 变频器18B将蓄电系统120作为电源而输出驱动回转用电动机21的三相交流电力或者将回转用电动机21的发电电力供给至蓄电系统120。具体而言，在变频器18B中，内置的驱动电路(未图示)根据从控制器30输入的控制指示生成驱动指示，例如PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)指示。更具体而言，该驱动电路可以通过根据从分解器22及电流传感器21s输入的回转用电动机21的转速或者旋转位置(旋转角)及输出转矩的测定值进行速度·转矩反馈控制或者位置·转矩反馈控制来生成驱动指示。而且，在变频器18B中，内置的变频器电路(未图示)根据该驱动指示将从蓄电系统120供给的电力转换成驱动回转用电动机21的三相交流电力或者将来自回转用电动机21的再生电力转换成直流电力并供给至蓄电系统120。
[0068] 另外，驱动变频器18B的变频器电路的驱动电路可以为内置于变频器18B的外部、例如控制器30中的方式。
[0069] 电流传感器21s分别检测回转用电动机21的三相(U相、V相、W相)的电流。电流传感器21s例如设置于回转用电动机21与变频器18B之间的电力路径上。电流传感器21s例如通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够与变频器18B进行通信的方式连接，且将由电流传感器21s获得的分别与回转用电动机21的三相电流对应的检测信号导入至变频器18B中。
[0070] 另外，电流传感器21s可以为内置于变频器18B中且检测从变频器18B输出的电流的方式。并且，电流传感器21s可以为检测三相中的两相的电流并根据所检测的两相的电流值计算出剩余一相的电流值的方式，也可以为根据与导入至变频器18B的两相份的电流值对应的检测信号由变频器18B(具体而言，上述驱动电路)计算出剩余一相的电流值的方式。
[0071] 分解器22检测回转用电动机21的旋转位置即旋转方向相对于规定的基准位置的旋转角等。换言之，分解器22检测上部回转体3的回转方向相对于规定的基准位置(例如，动臂4等的延伸方向与下部行走体1的移动方向相同时的上部回转体3的回转位置)的回转角度(以下，简称为“回转角度”)。分解器22通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够与变频器18B进行通信的方式连接，且将与所检测的旋转角(回转角度)对应的检测信号导入至变频器18B中。
[0072] 动臂角度传感器40检测动臂4相对于上部回转体3的俯仰角、例如动臂4相对于上部回转体3的回转平面所成的角度(以下，称作“动臂角度”)。动臂角度传感器40例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、角加速度传感器、六轴传感器及IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量单元)等，以下，对于斗杆角度传感器42或后述的铲斗角度传感器也相同。动臂角度传感器40通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够进行通信的方式与控制器30连接，且将与动臂角度对应的检测信号导入至控制器30。
[0073] 斗杆角度传感器42检测斗杆5相对于动臂4的姿势角度、例如斗杆5相对于动臂4所成的角度(以下，称作“斗杆角度”)。斗杆角度传感器42通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够与控制器30进行通信的方式连接，且将与斗杆角度对应的检测信号导入至控制器30。
[0074] 另外，除了动臂角度传感器40及斗杆角度传感器42以外，还可以设置检测铲斗6相对于斗杆5的姿势角度、例如铲斗6相对于斗杆5所成的角度(以下，称作“铲斗角度”)的铲斗角度传感器。
[0075] 教导模式开关44(教导模式设定操作部的一例)设置于驾驶舱10的内部，且为用于通过操作员等的开启/关闭操作将挖土机500的动作模式设定成“教导模式”的操作部。“教导模式”为用于设定在上述回转自动控制中利用的教导数据的挖土机500的动作模式，在“教导模式”下，回转自动控制为无效。即，如通常，在“教导模式”下，由控制器30根据操作员对操作装置26的操作来控制上部回转体3的回转动作。教导模式开关44可以为通过按钮等硬件来进行操作的操作部，也可以为通过显示于规定的显示装置(例如，搭载于驾驶舱10内的触摸面板显示器等)上的按钮图标等软件来进行操作的操作部。以下对于教导数据设定开关46及自动模式开关48也相同。教导模式开关44通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够与控制器30进行通信的方式连接，且将与其操作状态对应的信号(开启信号或者关闭信号)导入至控制器30。
[0076] 另外，通过搭载于挖土机500的通信设备从外部装置(例如，管理工作地点的工作状况或挖土机在工作地点的运转状况等的管理服务器等)接收对应的数据或者接受来自操作员等的操作输入，由此可以设定教导数据。即，可以为在操作员等不进行使挖土机500的附属装置等动作的操作的状态下设定教导数据的方式。
[0077] 教导数据设定开关46设置于驾驶舱10的内部，是在“教导模式”下接受操作员等为了设定教导数据而进行的操作的操作部。教导数据设定开关46通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够与控制器30进行通信的方式连接，且将与教导数据设定开关46的操作状态对应的操作信号导入至控制器30。对教导数据设定开关46的具体操作方法等进行后述。
[0078] 自动模式开关48(自动模式设定操作部的一例)设置于驾驶舱10的内部，且为用于通过操作员等的开启/关闭操作将挖土机500的动作模式设定成“自动模式”的操作部。“自动模式”为上述回转自动控制为有效的动作模式。以下，关于“自动模式”，除了“教导模式”的情况以外，将回转自动控制为无效的动作模式(即，如通常，由控制器30根据操作员对操作装置26的操作来控制上部回转体3的回转动作的动作模式)称作“通常模式”。并且，以“教导模式”包括在“通常模式”中为前提进行说明。自动模式开关48通过一对一的通信线或CAN等车载网络以能够与控制器30进行通信的方式连接，且将与其操作状态对应的信号(开启信号或者关闭信号)导入至控制器30。
[0079] [回转控制装置的结构的详细内容]
[0080] 接着，参考图3对搭载于挖土机500上的控制上部回转体3的回转动作的回转控制装置200的详细的结构进行说明。
[0081] 回转控制装置200包括控制器30、变频器18B、回转用电动机21、分解器22、压力传感器29、动臂角度传感器40、斗杆角度传感器42、教导模式开关44、教导数据设定开关46及自动模式开关48。
[0082] 控制器30包括通常指示生成部301、铲斗位置信息获取部302、教导数据设定部303、教导指示生成部304及控制指示输出判定部305来作为与上部回转体3的回转动作的控制相关联的功能部。
[0083] 通常指示生成部301根据从压力传感器29输入的操纵杆26A中的上部回转体3的操作状态(即，操纵杆26A的操作方向及操作量)生成作为控制上部回转体3的通常的控制指示(以下，称作“通常指示”)的速度指示。
[0084] 铲斗位置信息获取部302获取与沿上部回转体3的回转中心轴从正上方观察挖土机500时的俯视(以下，简称为“俯视”)下的以下部行走体1为基准的铲斗6的位置(以下，简称为“铲斗位置”)相关的信息(铲斗位置信息)。例如，铲斗位置信息获取部302在俯视观察时的将上部回转体3的回转中心轴作为原点的平面极坐标系统中获取与铲斗位置对应的径向的坐标(径向坐标)及周向的坐标(角度坐标)来作为铲斗位置信息。具体而言，铲斗位置信息获取部302根据众所周知的从在俯视观察时的上部回转体3的回转中心轴至动臂4的枢轴连接位置的距离(以下，将在俯视观察时的距离称作“水平距离”)、以及动臂4及斗杆5的链接长度(两端的枢轴连接位置之间的长度)和从动臂角度传感器40及斗杆角度传感器42输入的动臂角度及斗杆角度计算出从上部回转体3的回转中心轴至铲斗6的水平距离(以下，简称为“铲斗6的水平距离”)来作为与铲斗位置对应的矢径坐标。并且，铲斗位置信息获取部302获取从分解器22输入的上部回转体3的回转角度来作为与铲斗位置对应的角度坐标。铲斗位置信息获取部302将与所获取的铲斗位置相关的信息即与铲斗位置对应的铲斗6的水平距离及上部回转体3的回转角度输出至教导数据设定部303及教导指示生成部304。
[0085] 在设定“教导模式”的情况下，教导数据设定部303根据操作员对教导数据设定开关46的操作来设定教导数据。具体而言，如后述，教导数据设定部303根据操作员对教导数据设定开关46的操作来设定规定使铲斗6移动的方向的教导数据即教导轴。教导数据设定部303的动作的详细内容将进行后述(参考图5及图8)。
[0086] 教导指示生成部304(控制部的一例)根据操作员使用操作装置26对包括动臂4及斗杆5的附属装置进行的操作来生成用于使上部回转体3自动回转的控制指示(以下，称作“教导指示”)，以使铲斗6在俯视观察时沿所设定的教导轴移动。例如，教导指示生成部304根据从铲斗位置信息获取部302输入的铲斗位置的变化来确定用于使铲斗6在俯视观察时沿教导轴移动的回转动作。具体而言，教导指示生成部304计算出与确定的回转动作对应的回转位置(回转角度)的目标值(目标回转角度)并生成与目标回转角度对应的位置指示来作为教导指示。教导指示生成部304的动作的详细内容将进行后述(参考图6、图7及图9)。
[0087] 控制指示输出判定部305将分别由通常指示生成部301及教导指示生成部304生成的通常指示及教导指示中的某一个作为控制指示而输出至变频器18B。具体而言，在自动模式开关48被关闭的情况下(即，挖土机500的动作模式为除了“自动模式”以外的例如“通常模式”或“教导模式”的情况下)，控制指示输出判定部305将通常指示输出至变频器18B。另一方面，在自动模式开关48被开启的情况下(即，挖土机500的动作模式为“自动模式”的情况下)，控制指示输出判定部305将教导指示输出至变频器18B。由此，经由变频器18B实现上部回转体3的回转自动控制。
[0088] [自动模式下的挖土机的动作的第1例]
[0089] 接着，参考图4～图9对自动模式下的挖土机的动作的第1例进行说明。
[0090] ＜教导数据设定方法＞
[0091] 首先，参考图4及图5对由教导数据设定部303设定教导数据的方法进行说明。
[0092] 图4是说明通过挖土机500进行的施工工作的一例的图。图5是说明教导模式下的教导数据(教导轴)的设定方法的一例的图。
[0093] 如图4所示，本例中，在作为挖掘工作或平整工作等施工工作的施工对象的在俯视观察时大致矩形的施工对象面401上，挖土机500对与施工对象面401的前后方向的一边平行的线段402～404进行挖掘或者平整等施工。施工对象面401可以为大致水平面，也可以为用于施工成斜面的倾斜地面(例如，参考图13A)。对于后述的施工对象面1001，1101等也相同。
[0094] 在此情况下，如图5所示，操作员使用操作装置26操作挖土机500的包括动臂4、斗杆5及铲斗6的附属装置来设定与施工对象面401的上下方向的一边平行的教导轴501。
[0095] 例如，首先，操作员使挖土机500移动，以使动臂4、斗杆5及铲斗6(附属装置)相对于上部回转体3的延伸方向与施工对象面401的上下方向的一边大致平行。
[0096] 接着，操作员对操作装置26进行降低动臂4的同时打开斗杆5的操作，以使铲斗6在俯视观察时位于距上部回转体3比较远的位置(例如，图5中的位置502)上。而且，操作员在铲斗6位于位置502的状态(图5中的点线的状态)下操作教导数据设定开关46。由此，教导数据设定部303根据从铲斗位置信息获取部302输入的铲斗位置信息(即，铲斗6的水平距离及上部回转体3的回转角度)将在俯视观察时的铲斗6的位置502设定为规定教导轴501的线段的第1端点(始点)。
[0097] 接着，操作员对操作装置26进行提高动臂4的同时关闭斗杆5的操作，以使铲斗6在俯视观察时位于距上部回转体3比较近的位置(例如，图5中的位置503)上。而且，操作员在铲斗6位于位置503的状态(图5中的单点划线的状态)下操作教导数据设定开关46。
[0098] 由此，教导数据设定部303根据从铲斗位置信息获取部302输入的铲斗位置信息将在俯视观察时的铲斗6的位置503设定为规定教导轴501的线段的第2端点(终点)。而且，教导数据设定部303能够由所设定的始点及终点设定教导轴501。例如，教导数据设定部303可以将从所设定的始点朝向终点的矢量(教导矢量)设定为教导轴501。
[0099] ＜自动模式下的挖土机的动作的详细内容＞
[0100] 接着，参考图6及图7对自动模式下的挖土机500的动作的第1例即与该动作对应的上部回转体3的回转自动控制进行具体说明。以下，本例中，以上述图4的挖土机500的施工工作及上述图5的挖土机500的位置及所设定的教导轴501为前提进行说明。
[0101] 图6是说明自动模式下的挖土机500的动作的第1例的图。具体而言，图6是表示在对图4的施工对象面401上的左端部的线段402进行挖掘或者平整工作的情况下的挖土机500的动作的图。并且，图7是说明自动模式下的回转控制方法的一例的图。具体而言，图7是说明根据操作员对包括动臂4及斗杆5的附属装置的操作在控制周期T期间使位于位置Pt1的铲斗6沿教导轴501移动至位置Pt2的控制方法的图。
[0102] 另外，在图7中，位置Pt1、Pt2、Pt2_c的X坐标及Y坐标以将上部回转体3的回转中心轴Ctr作为原点的正交坐标系统为前提。
[0103] 如图6所示，挖土机500保持设定有教导轴501时的状态(即，图5的状态)而配置于施工对象面401后方中的左右方向上的中央附近。这是为了容易地对图4的遍及施工对象面401的左右的线段402～404进行施工工作。
[0104] 操作员对操作装置26进行使上部回转体3向左方向回转的同时降低动臂4且打开斗杆5的操作，以使铲斗6的位置与线段402的前方的端点(即，施工工作的起点位置601)一致。
[0105] 接着，操作员对操作装置26进行提高动臂4的同时关闭斗杆5的操作，从而使铲斗6从铲斗6位于起点位置601的状态移动至挖土机500侧(即，后方)来进行挖掘工作或者平整工作等。本例中设定有自动模式，因此如上述，教导指示从控制指示输出判定部305输出至变频器18B中。因此，上部回转体3配合操作员使用操作装置26对包括动臂4及斗杆5的附属装置进行的操作而自动向左方向回转，以使铲斗6在俯视观察时沿教导轴501移动(即，在线段402上移动)。由此，操作员仅对包括动臂4及斗杆5的附属装置进行操作便能够对沿从挖土机500进行观察时的与俯视观察时的铲斗6的移动方向不同的方向的线段402上的从起点位置601至终点位置602进行挖掘或者平整。
[0106] 其中，如图7所示，在铲斗6位于位置Pt1的状态下，通常若仅操作动臂4、斗杆5及铲斗6，则在控制周期T期间会移动至动臂4等附属装置相对于上部回转体3的延伸方向的位置Pt2_c。因此，教导指示生成部304根据最近的铲斗位置及回转角度的变化等计算出控制周期T期间的回转角度的校正量Δθ，并设定考虑到相对于当前的回转角度的校正量Δθ的目标回转角度。由此，教导指示生成部304仅根据操作员对包括动臂4及斗杆5的附属装置的操作便能够使其沿教导轴501从位置Pt1移动至位置Pt2。
[0107] 另外，除了铲斗位置及回转角度的变化以外，教导指示生成部304还可以根据从压力传感器29输入的动臂4、斗杆5及铲斗6的操作状态计算出校正量Δθ。由此，能够提高基于操作员对操作装置26的操作的动臂4、斗杆5及铲斗6的动作的预测精度，因此能够更高精度地计算出校正量Δθ，且能够提高铲斗6相对于教导轴501的动作的追随性。并且，挖土机500的工作面(即，施工对象面401)也有可能是倾斜的面。因此，教导指示生成部304可以根据例如由搭载于下部行走体1或上部回转体3上的未图示的倾斜传感器(倾斜检测部的一例)检测出的挖土机500的工作面的倾斜度来计算出校正量Δθ。这是因为，动臂4及斗杆5等的动作速度等有可能根据工作面的倾斜状态发生变化。
[0108] 如此，即使在从挖土机500进行观察时的动臂4等附属装置的延伸方向即在俯视观察时的铲斗6的移动方向与挖掘工作或平整工作等的直线性施工工作的方向不一致的情况下，操作员仅进行与包括动臂4及斗杆5的附属装置对应的操纵杆26A、26B的操作便能够进行直线性施工工作。因此，能够提高施工工作的工作效率。
[0109] 另外，在结束线段402的工作并过渡到线段403，404的工作的情况下，操作员能够通过进行关闭自动模式开关48的操作来解除自动模式。因此，操作员能够通过亲自进行操作来一边回转上部回转体3一边使铲斗6的位置与线段403、404的施工工作的起点位置一致。
[0110] ＜教导数据设定处理的详细内容＞
[0111] 接着，参考图8对与由控制器30的教导数据设定部303设定教导数据相关的处理流程进行具体说明。
[0112] 图8是示意地示出通过控制器30的教导数据设定部303进行教导数据设定处理的一例的流程图。在开启教导模式开关44的情况下即在由教导模式开关44输入的操作信号从关闭信号被切换成开启信号的情况下执行基于本流程图的处理。
[0113] 在步骤S802中，教导数据设定部303对操作员等进行催促设定第1端点的通知。例如，教导数据设定部303可以在驾驶舱10内设置的显示装置(未图示)显示通知内容，也可以通过在驾驶舱内设置的语音输出装置(未图示)输出通知内容的语音。对步骤S806的处理也相同。
[0114] 在步骤S804中，教导数据设定部303判定在规定时间内是否对教导数据设定开关46进行了由操作员等设定第1端点的操作。若已进行由操作员等设定第1端点的操作，则教导数据设定部303转移到步骤S806，若没有进行，则转移到步骤S812。
[0115] 另外，在规定时间内没有对教导数据设定开关46进行由操作员等设定第1端点的操作的情况下，教导数据设定部303可以再次返回到步骤S802并执行重复进行步骤S802，S804的重试处理。在此情况下，对重试处理设置有次数限制。以下，对步骤S806，S808的处理也可以进行相同的重试处理。
[0116] 在步骤S806中，教导数据设定部303对操作员等进行催促设定第2端点的通知。
[0117] 在步骤S808中，教导数据设定部303判定在规定时间内是否对教导数据设定开关46进行了由操作员等设定第2端点的操作。若已进行由操作员等设定第2端点的操作，则教导数据设定部303转移到步骤S810，若没有进行，则转移到步骤S812。
[0118] 在步骤S810中，教导数据设定部303根据所设定的第1端点及第2端点计算出(设定)教导轴，并保存至控制器30内的辅助存储装置等的内部存储器中。
[0119] 在步骤S812中，教导数据设定部303关闭教导模式开关44(即，解除“教导模式”)且将挖土机500的动作模式返回到“通常模式”，并终止当前处理。
[0120] 另外，已设定的教导轴除非再次根据本流程图进行处理，否则在挖土机的运行中维持其设定状态。由此，每次在“教导模式”下进行工作时，变得无需进行设定教导轴的工作，因此能够提高操作员等的便利性。
[0121] ＜回转自动控制处理的详细内容＞
[0122] 接着，参考图9对与基于控制器30的回转自动控制相关的处理流程进行具体说明。
[0123] 图9是示意地示出基于控制器30的回转自动控制处理的一例的流程图。关于基于本流程图的处理，例如在挖土机500的运行中按规定时间(即，按每个规定的控制周期T)重复执行。
[0124] 在步骤S902中，铲斗位置信息获取部302获取从动臂角度传感器40、斗杆角度传感器42及分解器22输入的动臂角度、斗杆角度及回转角度的测定值。
[0125] 在步骤S904中，铲斗位置信息获取部302根据动臂角度、铲斗角度及回转角度的测定值获取(计算出)铲斗位置。
[0126] 在步骤S906中，教导指示生成部304根据最近的铲斗位置的变化及回转角度的变化等计算出目标回转角度θt，以使铲斗6沿教导轴移动。
[0127] 在步骤S908中，教导指示生成部304生成与目标回转角度θt对应的教导指示(位置指示)，将其输出至控制指示输出判定部305，并终止当前处理。由此，在设定“自动模式”作为挖土机500的动作模式的情况下，从控制指示输出判定部305向变频器18B输出教导指示。
[0128] 另外，本例(图4～图9)中，根据操作员对附属装置的操作来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴移动，但是也可以使附属装置的操作自动化。即，不仅是上部回转体3的回转动作，也可以使附属装置的动作自动化。
[0129] 具体而言，控制器30自动生成用于一边将铲斗6的高度方向的位置保持为大致固定一边使铲斗6靠近上部回转体3侧的与挖掘动作或者平整动作对应的操纵杆26A、26B的操作输入。由此，控制器30能够自动控制附属装置的动作。而且，控制器30可以根据与附属装置的自动控制对应的铲斗6的位置或对操纵杆26A、26B的操作输入来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴移动。由此，与操作员的操作输入无关地，挖土机500能够自动进行直线性施工工作。并且，在使挖土机500重复进行如上述图4所示的直线性施工工作的情况下，例如，只要在将上部回转体3的回转中心轴作为原点的平面极坐标系统中的起点位置及终点位置的坐标被预先设定于控制器30的内部存储器等中即可。由此，控制器30能够使挖土机500以全自动的方式重复进行如上述图4所示的直线性施工工作。
[0130] 并且，本例中，铲斗6被控制成在俯视观察时沿预先设定的规定的轴(教导轴)移动，但是也可以被控制成沿预先设定的规定的曲线或折线(以下，“教导曲线等”)移动。在此情况下，如上述，可以根据挖土机500的附属装置等的动作来设定与教导曲线等对应的教导数据。并且，与挖土机500的附属装置等的动作无关地，可以通过从外部装置接收对应的数据或者接受来自操作员等的操作输入来设定与教导曲线等对应的教导数据。
[0131] [自动模式下的挖土机的动作的第2例]
[0132] 接着，参考图10对自动模式下的挖土机500的动作的第2例进行说明。本例中，与上述第1例同样地，控制器30(教导指示生成部304)根据通过操作装置26进行的附属装置的操作来使上部回转体3自动回转，以使铲斗6在俯视观察时沿规定的教导轴移动。
[0133] 图10是说明自动模式下的挖土机500的动作的第2例的图。
[0134] 如图10所示，本例中，挖土机500在俯视观察时为大致矩形的施工对象面1001上进行挖掘工作。
[0135] 其中，本例中，图中的施工对象面的一部分(区域1002)需要通过挖掘工作施工成从图中的左侧朝向右侧倾斜的倾斜面。因此，优选以使铲斗6向倾斜面的倾斜方向即图中的左右方向移动的方式进行挖掘工作。另一方面，根据工作地点的环境条件等有可能发生在施工对象面1001的图中的左右侧不存在配置挖土机500的空间或者若配置挖土机500则存在安全方面的问题等状况。因此，本例中，挖土机500配置于施工对象面1001的图中的下侧，在控制器30(教导指示生成部304)的控制下，根据操作员对附属装置的操作来使上部回转体3自动回转，以使铲斗6沿左右方向上的轴(以下，“左右轴”)从左侧移动至右侧。由此，与施工地点的环境条件无关地，挖土机500能够实现更适当的施工工作。
[0136] 在此情况下，例如在以附属装置的朝向成为施工对象面1001的图中的左右方向的方式调整了上部回转体3的回转位置的状态下，可以通过使用与图5相同的方法来使挖土机500进行动作，从而设定教导数据。并且，如上述，与挖土机500的附属装置等的动作无关地，教导数据可以通过从外部装置接收对应的数据或者接受来自操作员等的操作输入来设定。
[0137] 另外，当然，相同的回转自动控制(即，在俯视观察时使铲斗6沿与附属装置的朝向大不相同的教导轴方向移动的回转自动控制)不仅能够适用于挖掘工作，还能够适用于除了挖掘工作以外的工作，例如平整工作或碾压工作等。
[0138] 并且，如图10所示，本例中，铲斗6相对于斗杆5不仅具有用于向上下方向转动的转动轴，还具有用于向左右方向转动的转动轴，从而能够使铲斗6与挖掘方向(左右方向)对齐。由此，即使在如导致附属装置的朝向与挖掘方向的差异相对变大的情况下，也能够与前后方向的转动动作的情况同样地，铲斗6利用由从主泵14供给的工作油驱动的液压促动器(例如，液压马达)向左右方向转动，而操作员等通过规定的操作机构适当地调整铲斗6的朝向。并且，铲斗6例如可以为如下方式，即，根据通过控制器30而供排至液压促动器的工作油的流向或流量被自动调整，从而铲斗6的在俯视观察时的朝向自动与挖掘方向对齐。
[0139] 另外，当然，也可以通过不具有能够向左右方向转动的转动轴的通常的铲斗6来进行如上述那样的施工工作。
[0140] 并且，本例中，不仅可以自动控制在俯视观察时的铲斗6的位置(移动方向)，还可以自动控制上下方向的位置。例如，可以配合铲斗6向左右方向的移动而自动控制铲斗6的上下位置，以使铲斗6的铲尖位置沿相当于施工后的倾斜面的目标施工面或者在不干扰目标施工面的范围内移动。由此，即使在如在俯视观察时附属装置的朝向与铲斗6的移动方向大不相同的情况下，操作员也能够以能够适当地对倾斜面进行施工的方式移动铲斗6。因此，能够进一步提高施工品质。此时，控制器30例如能够通过采用了与后述的图12相同的结构(比例阀31及往复阀32)且自动控制动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个来控制铲斗6的上下位置。并且，在控制铲斗6的上下位置时，控制器30能够根据动臂角度传感器40、斗杆角度传感器42及铲斗角度传感器的检测信号来掌握铲斗6的位置。
[0141] [自动模式下的挖土机的动作的第3例]
[0142] 接着，参考图11对自动模式下的挖土机500的动作的第3例进行说明。
[0143] 图11是说明自动模式下的挖土机500的动作的第3例的图。
[0144] 如图11所示，本例中，在俯视观察时为大致矩形的施工对象面1101上，挖土机500一边将铲斗6的背面压在地面上一边进行碾压工作。
[0145] 具体而言，挖土机500根据操作员的操作将铲斗6压在地面且以使铲斗6移动至跟前侧(上部回转体3侧)的方式使附属装置进行动作。同时，在控制器30(教导指示生成部304)的控制下，上部回转体3配合附属装置的向跟前方向的动作而自动地在左右方向上重复进行往复移动，从而挖土机500碾压具有比铲斗6的宽度宽的恒定宽度的施工对象面1101内的区域1102。即，控制器30配合与操作员的操作相对应的附属装置的向跟前方向的移动来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6自动地向左右方向重复进行往复移动。由此，能够有效地碾压比铲斗6的宽度宽的区域。
[0146] 在此情况下，教导数据例如可以为包括相当于区域1102的宽度的数据及相当于向左右方向的移动速度的数据等的方式。并且，教导数据可以为相当于在俯视观察时铲斗6的移动轨迹的数据(例如，相当于在图中的锯齿状的粗线箭头的轨迹的数据)。例如，如上述，与挖土机500的附属装置等的动作无关地，该教导数据可以通过从外部装置接收相对应的数据或者接受来自操作员等的操作输入来设定。并且，在为后者的情况下，该教导数据例如可以通过记录铲斗6根据操作员的操作而移动的轨迹来设定。
[0147] 并且，相同的回转自动控制可以适用于除了碾压工作以外的工作中。例如，通过使上部回转体3配合附属装置向前后方向的移动而向左右方向重复进行往复移动，可以以将地面上的微小突起等向左右推开的方式进行挖土机500的平整工作。在此情况下，附属装置的移动方向可以是铲斗6远离上部回转体3的方向(即，从跟前侧朝向上部回转体3的前方的方向)，而不是铲斗6接近上部回转体3的方向(即，从上部回转体3的前方朝向跟前(上部回转体3)侧的方向)。
[0148] [自动模式下的挖土机的动作的第4例]
[0149] 接着，参考图12、图13(图13A、图13B)对自动模式下的挖土机500的动作的第4例进行说明。
[0150] ＜挖土机的基本结构＞
[0151] 首先，参考图12，对成为本例所涉及的挖土机500的动作的前提的挖土机500的基本结构进行说明。
[0152] 图12是表示挖土机500的结构的另一例的框图。以下，以与图2的一例不同的部分为中心进行说明。
[0153] 本例所涉及的挖土机500的操作系统包括先导泵15、操作装置26、压力传感器29及往复阀32。并且，本例所涉及的挖土机500的控制系统包括控制器30、ECM75、引擎转速传感器11a、变频器18A、18B、电流传感器21s、分解器22、动臂角度传感器40、斗杆角度传感器42、教导模式开关44、教导数据设定开关46、自动模式开关48及比例阀31。
[0154] 操作装置26经由设置于其二次侧的先导管路上的后述的往复阀32与控制阀17连接。由此，对控制阀17能够输入与操作装置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等的操作状态相对应的先导压。因此，控制阀17能够根据操作装置26中的操作状态来驱动每个液压促动器。
[0155] 比例阀31设置于连接先导泵15与往复阀32的先导管路上，且构成为能够变更其流动面积(具体而言，工作油能够通流的截面面积)。比例阀31根据从控制器30输入的控制指示进行动作。由此，即使在操作员未对操作装置26进行操作的情况下，控制器30也能够将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31及往复阀32供给至控制阀17内对应的控制阀的先导端口。
[0156] 往复阀32具有两个入口端口及一个出口端口，且将输入至两个入口端口的先导压中的具有较高的先导压的工作油输出至出口端口。往复阀32的两个入口端口中的一个与操作装置26连接，另一个与比例阀31连接。往复阀32的出口端口通过先导管路与控制阀17内对应的控制阀的先导端口连接。因此，往复阀32能够使操作装置26所生成的先导压与比例阀31所生成的先导压中的较高的先导压作用于所对应的控制阀的先导端口。即，与操作员对操作装置26的操作无关地，控制器30能够通过从比例阀31输出比从操作装置26输出的二次侧的先导压高的先导压来控制所对应的控制阀，从而自动控制下部行走体1或附属装置AT的动作。
[0157] ＜自动模式下的挖土机的动作的详细内容＞
[0158] 接着，参考图13A、图13B对自动模式下的挖土机500的动作的第4例即与该动作对应的上部回转体3的回转自动控制进行具体说明。
[0159] 图13A、图13B是说明自动模式下的挖土机500的动作的第4例的图。具体而言，图13A是表示基于挖土机500的施工对象的倾斜地面1301及作为目标施工面的斜面BS的侧视图，图13B是表示通过挖土机500对斜面BS进行施工的动作的具体例的图。
[0160] 如图13A、图13B所示，本例中，挖土机500自动使附属装置及上部回转体3进行动作来进行切土工作或碾压工作，以使铲斗6在倾斜地面1301中的预先设定的工作范围1302上形成斜面BS。
[0161] 具体而言，挖土机500例如配置于与工作范围1302相对的位置上，在此状态下设定工作范围1302。然后，控制器30(教导指示生成部304)自动控制附属装置(动臂4、斗杆5及铲斗6)及上部回转体3，以在工作范围1302向倾斜方向规定的多个车道中的每个车道(例如，图中的5根粗线箭头)上，使铲斗6沿设定成倾斜方向的教导轴从里侧移动至跟前(上部回转体3)侧且铲斗6的铲尖(切土时)或者背面(碾压时)沿斜面BS移动。更具体而言，控制器30根据动臂角度传感器40、斗杆角度传感器42及铲斗角度传感器的检测信号一边掌握铲斗6的铲尖或背面的位置一边自动控制附属装置及上部回转体3的动作。由此，仅通过设定工作范围1302便能够使挖土机500以全自动的方式对工作范围1302进行斜面BS的施工工作。此时，工作范围1302例如可以通过接受由操作员等进行的操作输入来设定，例如也可以通过通信装置从规定的外部装置接收与工作范围1302对应的数据来设定。并且，铲斗6在俯视观察时沿教导轴移动的车道例如可以与工作范围1302的设定一并进行预先设定，也可以为控制器30根据从上部回转体3进行观察时的工作范围1302的左右宽度等来自动导出的方式。
[0162] 并且，控制器30例如根据通过能够识别搭载于挖土机500的上部回转体3的前方的空间的空间识别装置获得的识别结果来掌握斜面BS的施工状况，并持续进行斜面BS的施工工作直至完成具有规定品质的斜面BS的施工。由此，仅通过设定工作范围1302便能够使挖土机500以全自动的方式在工作范围1302上进行斜面BS的施工工作直至达到规定品质，换言之，直至完成施工。此时，在空间识别装置中，例如可以包括单眼摄像机、LIDAR(Light Detecting and Ranging：光检测和测距)、毫米波雷达、立体摄像机、距离图像摄像机、超声波传感器及红外线传感器等。
[0163] 另外，当然，相同的全自动控制不仅能够适用于斜面的施工工作，还能够适用于挖掘工作或平整工作等(例如，参考图4)的任意的工作。
[0164] [作用]
[0165] 如此，本实施方式中，控制器30(教导指示生成部304)控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时进行规定的动作。
[0166] 由此，在通过附属装置进行工作时，控制器30能够使铲斗6进行如下规定的动作，即，在从上部回转体3观察铲斗6的位置时使铲斗6不仅向前后方向移动，还向左右方向移动。因此，能够扩大挖土机500的工作宽度，且能够提高挖土机500的工作效率。
[0167] 另外，本实施方式中，将铲斗6用作端接附属装置，但是也可以采用除了铲斗6以外的端接附属装置。
[0168] 并且，本实施方式中，控制器30(教导指示生成部304)可以根据操作员的操作、具体而言根据操作员对包括动臂4及斗杆5的附属装置的操作而配合附属装置的动作来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时进行规定的动作(以下，简称为“教导动作”)。
[0169] 由此，控制器30能够使上部回转体3配合与操作员的操作相对应的附属装置的动作而进行动作，具体而言，能够使上部回转体3进行规定的教导动作。
[0170] 并且，本实施方式中，在设定规定的工作范围(例如工作范围1302)的情况下，控制器30(教导指示生成部304)可以自动控制附属装置及上部回转体3的动作，以使铲斗6在工作范围内实施规定的加工(例如，斜面BS的成形)。
[0171] 由此，在挖土机500中，仅通过预先设定工作范围便能够使挖土机500自动且有效地在该工作范围内实施规定的加工。
[0172] 并且，本实施方式中，控制器30(教导指示生成部304)可以配合与操作员的操作相对应的附属装置的向前后方向的移动来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时重复进行向左右方向的移动。
[0173] 由此，挖土机500配合附属装置的动作而能够将比铲斗6的宽度宽的范围作为对象来进行施工工作，因此能够进一步提高工作效率。
[0174] 并且，本实施方式中，在施工对象为斜面的情况下，控制器30(教导指示生成部304)可以控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时进行规定的教导动作。
[0175] 由此，能够提高施工对象为斜面的情况下的挖土机500的工作效率。
[0176] 并且，本实施方式中，控制器30(教导指示生成部304)可以根据操作员的操作、具体而言根据操作员对包括动臂4及斗杆5的附属装置的操作来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴(教导轴)移动。
[0177] 由此，操作员能够仅通过由操纵杆26A、26B操作动臂4及斗杆5等附属装置来使铲斗6沿教导轴移动。尤其，即使在如从挖土机500进行观察时的俯视观察时的铲斗6的移动方向与沿规定轴的方向即施工方向不一致的情况下，操作员仅通过对与附属装置对应的操纵杆26A、26B进行操作便能够使铲斗6沿规定的施工方向移动。因此，例如在比较广的施工面上沿规定轴重复进行直线性挖掘工作或平整工作等的情况下，与在俯视观察时的挖土机500的配置无关地，能够仅通过附属装置的操作进行直线性施工，因此能够提高操作员的操作性，并能够提高施工工作的工作效率。并且，与如通过使下部行走体1自行而一边使挖土机500移动一边重复进行直线性施工的情况相比，无需使下部行走体1自行，因此能够提高挖土机500的能效(即，燃烧消耗率)。并且，操作员能够仅集中于动臂4及斗杆5等附属装置的操作、具体而言附属装置的高度方向上的操作，因此能够实现施工工作的精度提高。并且，通过沿规定轴重复进行直线性施工工作，能够使施工面更加平整，因此能够实现施工品质的提高。
[0178] 并且，本实施方式中，铲斗位置信息获取部302获取与以下部行走体1为基准的铲斗6的位置相关的铲斗位置信息。而且，教导指示生成部304可以根据通过铲斗位置信息获取部302获取的铲斗位置信息来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴(教导轴)移动。
[0179] 由此，教导指示生成部304能够一边监控铲斗位置信息的变化一边控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿教导轴移动。
[0180] 并且，本实施方式中，动臂角度传感器40检测动臂4相对于上部回转体3的角度，斗杆角度传感器42检测斗杆5相对于动臂4的角度。而且，铲斗位置信息获取部302可以根据动臂角度传感器40及斗杆角度传感器42的检测结果来获取铲斗位置信息。
[0181] 由此，铲斗位置信息获取部302能够根据已知的动臂4及斗杆5的链接长度和动臂角度及斗杆角度获取相对于下部行走体1的相对铲斗位置信息。
[0182] 另外，例如，可以在下部行走体1或者上部回转体3上搭载包括毫米波雷达及LIDAR等距离传感器或图像传感器(摄像机)的其他传感器，并根据其他传感器的检测结果获取铲斗位置信息。
[0183] 并且，本实施方式中，铲斗位置信息获取部302可以获取距上部回转体3相对于下部行走体1的回转中心轴的距离的测定值及上部回转体3的回转角度的测定值来作为铲斗位置信息。
[0184] 由此，铲斗位置信息获取部302具体能够获取在俯视观察时的将上部回转体3相对于下部行走体1的回转中心轴作为原点的平面极坐标系统中的径向坐标(距回转中心轴的距离)及角度坐标(回转角度)来作为铲斗位置信息。
[0185] 并且，本实施方式中，教导指示生成部304可以根据通过铲斗位置信息获取部302获取的距回转中心轴的距离及回转角度的测定值，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴(教导轴)移动的方式计算出回转角度的目标值，并且以使上部回转体3的回转角度成为计算出的目标值的方式控制上部回转体3的回转动作。
[0186] 由此，教导指示生成部304具体地计算出回转角度的目标值(目标回转角度)，并且能够进行上部回转体3的位置控制，以使铲斗6在俯视观察时沿教导轴移动。
[0187] 并且，本实施方式中，设置有将挖土机500的动作模式转换成通过教导指示生成部304使上部回转体3自动回转的“自动模式”的自动模式开关48。而且，在根据相对于自动模式开关48的操作输入来设定“自动模式”的情况下，教导指示生成部304可以根据操作员对包括动臂4及斗杆5的附属装置的操作来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴(教导轴)移动。
[0188] 由此，操作员能够通过亲自对自动模式开关48进行操作来进行自动模式的设定及解除。因此，在沿规定轴重复进行直线性施工工作的情况下，通过在过渡到下一施工工作时操作自动模式开关48来解除自动模式，从而能够亲自操作上部回转体3来使铲斗6移动至下一施工工作的开始位置上。
[0189] 并且，本实施方式中，设置有将挖土机500的动作模式转换成能够设定规定轴(教导轴)的“教导模式”的教导模式开关44。而且，在根据相对于教导模式开关44的操作输入来设定教导模式的情况下，教导数据设定部303可以根据操作员对包括动臂4及斗杆5的附属装置的操作设定规定轴(教导轴)。
[0190] 由此，操作员能够通过亲自进行操作来设定教导轴。
[0191] 并且，本实施方式中，在根据相对于教导模式开关44的操作输入来设定“教导模式”的情况下，教导数据设定部303根据操作员对动臂4及斗杆5的操作获取与铲斗6的第1位置(第1端点)相关的位置信息及与和第1位置不同的铲斗6的第2位置(第2端点)相关的位置信息。而且，教导数据设定部303可以根据与第1位置及第2位置相关的位置信息设定规定轴(教导轴)。
[0192] 由此，教导数据设定部303例如能够由操作员操作包括动臂4及斗杆5的附属装置并获取使铲斗6移动时的不同的两点的位置信息，从而设定教导轴来作为连接这两点的线段或矢量。
[0193] 并且，本实施方式中，设置有检测挖土机500所在的工作面的倾斜度的倾斜传感器。而且，教导指示生成部304可以根据倾斜传感器来控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴(教导轴)移动。
[0194] 由此，在因工作面的倾斜而基于操作员的操作的动臂4及斗杆5等附属装置的动作速度等有可能发生变化的情况下，教导指示生成部304能够考虑工作面的倾斜度的测定值而控制上部回转体3的回转动作。因此，与挖土机500的工作面的倾斜无关地，教导指示生成部304能够适当地控制上部回转体3的回转动作，以使铲斗6在俯视观察时沿规定轴(教导轴)移动。
[0195] 并且，本实施方式中，还具备驱动上部回转体3的回转用电动机21，教导指示生成部304可以通过控制回转用电动机21来控制上部回转体3的回转动作。
[0196] 由此，通过回转用电动机21的电气位置控制，能够比较简单地实现上部回转体3的回转自动控制。并且，回转用电动机21对驱动指示的响应比较高，因此能够提高铲斗6的在俯视观察时的对教导轴的追随性。
[0197] 另外，在本实施方式中，可以采用液压驱动上部回转体3的回转液压马达来代替回转用电动机21。在此情况下，在控制阀17上追加设置对该回转液压马达供给来自主泵14的工作油的方向控制阀(以下，称作“回转用方向控制阀”)。并且，通常指示生成部301及教导指示生成部304生成驱动该回转液压马达的控制指示、具体而言生成用于控制回转用方向控制阀的控制指示来分别作为通常指示及教导指示。而且，与上述实施方式同样地，控制指示输出判定部305只要将通常指示及教导指示的某一个输出至回转用方向控制阀(电力驱动的情况下)或者控制回转用方向控制阀的先导压的减压阀(先导压驱动的情况下)即可。
[0198] 以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但是并不限定于本发明所涉及的特定的实施方式，在技术方案中记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形及变更。
[0199] 本申请主张基于2017年9月8日申请的日本专利申请2017-172830号的优先权，将这些日本专利申请的全部内容通过参考援用于本申请中。
[0200] 符号说明
[0201] 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-驾驶舱，11-引擎，11a-引擎转速传感器，12-电动发电机，13-减速器，14-主泵，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，18A-变频器，18B-变频器，19-电容器，21-回转用电动机，21s-电流传感器，22-分解器，23-机械制动器，24-回转减速器，25-先导管路，26-操作装置，26A-杆，
26B-杆，26C-踏板，27-液压管路，28-液压管路，29-压力传感器，30-控制器，40-动臂角度传感器，42-斗杆角度传感器，44-教导模式开关，46-教导数据设定开关，48-自动模式开关，
75-引擎控制模块，100-DC总线，110-升降压转换器，120-蓄电系统，200-回转控制装置，
301-通常指示生成部，302-铲斗位置信息获取部，303-教导数据设定部，304-教导指示生成部(控制部)，305-控制指示输出判定部，500-挖土机。
26B-杆，26C-踏板，27-液压管路，28-液压管路，29-压力传感器，30-控制器，40-动臂角度传感器，42-斗杆角度传感器，44-教导模式开关，46-教导数据设定开关，48-自动模式开关，
75-引擎控制模块，100-DC总线，110-升降压转换器，120-蓄电系统，200-回转控制装置，
301-通常指示生成部，302-铲斗位置信息获取部，303-教导数据设定部，304-教导指示生成部(控制部)，305-控制指示输出判定部，500-挖土机。
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