挖土机及其控制方法
阅读：474发布：2021-09-19
专利汇可以提供挖土机及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的课题在于提供一种能够可靠地避免进入物与 挖土机 接触 的施工机械。本发明的挖土机具有：下部行走体；上部回转体，以能够回转的方式配置在该下部行走体上；引擎，被设置在所述上部回转体上； 液压 泵 ，通过该引擎的旋转动 力 吐出工作油；液压 驱动器 ，被设置在该上部回转体上；控制装置，控制挖土机的驱动；及进入物检测装置，检测进入该挖土机的监控区域内的进入物的 位置 。，下面是挖土机及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种挖土机，其具有：
下部行走体；
上部回转体，以能够回转的方式配置在该下部行走体上；
引擎，被设置在所述上部回转体上；
液压泵，通过该引擎的旋转动力吐出工作油；
液压驱动器，被设置在该上部回转体上，与操作杆被操作的操作方向及操作量相应地被驱动控制；
控制装置，控制挖土机的驱动；及
进入物检测装置，检测进入物进入到该挖土机的监控区域内的位置；
所述挖土机中，
该控制装置在判断所述进入物进入所述监控区域内之后，与所述操作杆的操作脱离地基于预先存储的信号模式从所述液压泵向所述液压驱动器供给所述工作油，由此驱动控制所述液压驱动器。
2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
在所述液压泵与所述液压驱动器之间配置有进行所述液压驱动器的控制的切换阀，所述控制装置在判断所述进入物进入所述监控区域内之后切换所述切换阀，并使所述液压泵与所述液压驱动器成为连通状态。
3.根据权利要求2所述的挖土机，其中，
所述液压驱动器为回转液压马达，
所述控制装置在判断所述进入物进入所述监控区域内之后将所述切换阀设为连通状态，以便向与在判断所述进入物进入所述监控区域内之前供给的端口相反的端口供给工作油。
4.根据权利要求2所述的挖土机，其中，
所述挖土机具有附属装置，其安装在所述上部回转体上，
所述液压驱动器为使该附属装置工作的液压缸，
所述控制装置在判断所述进入物进入所述监控区域内之后将所述切换阀设为连通状态，以使所述附属装置接地或者使所述附属装置上升。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的挖土机，其中，
所述控制装置在判断所述进入物进入所述监控区域内之后,设为与操作所述液压驱动器的操作杆无关的状态。
6.根据权利要求1或2所述的挖土机，其中，
所述挖土机具有：
附属装置，安装在所述上部回转体上；及
回转马达，相对地旋转驱动所述下部行走体与所述上部回转体，
所述控制装置根据所述进入物与挖土机的结构物之间的相对距离或者进入物与挖土机抵接的可能性高的挖土机的结构物，判断是控制所述附属装置还是控制所述回转马达。
7.一种挖土机的控制方法，所述挖土机具有：控制装置，控制挖土机的驱动；及进入物检测装置，检测进入物进入该挖土机的监控区域内的位置，所述控制方法中，根据来自所述进入物检测装置的检测信号，判断所述进入物进入所述监控区域内，在该判断之后，与操作杆的操作脱离地基于预先存储的信号模式从液压泵向与所述操作杆被操作的操作方向及操作量相应地被驱动控制的液压驱动器供给工作油，由此驱动控制所述液压驱动器。
挖土机及其控制方法
技术领域
[0002] 本发明涉及一种具备搭载于行走体的回转体的挖土机及其控制方法。
背景技术
[0003] 已知有在具有相对于行走体以能够回转的方式搭载的回转体的挖土机等施工机械中，若检测到进入物进入到回转范围，则停止回转动作的技术(例如，参考专利文献1)。这种挖土机通过截断向回转液压马达供给的工作油来停止回转体的回转动作。
[0004] 专利文献1：日本实开平6-040066号公报
[0005] 然而，上述挖土机中，即使为了使回转体停止而截断向回转液压马达供给的液压，也由于存在惯性力矩，很难使回转体立即停止。其原因在于，挖土机中，回转体具备附属装置，由于回转体的惯性力矩变大，因此很难使回转体立即停止。因此，要求当进入物进入到挖土机的监控区域内时可靠地避免挖土机与进入物接触的技术。
发明内容
[0006] 鉴于上述问题点，希望提供一种能够可靠地避免进入物与挖土机接触的挖土机及其控制方法。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供一种挖土机及其控制方法，所述挖土机具有：下部行走体；上部回转体，以能够回转的方式配置在该下部行走体上；引擎，被设置在所述上部回转体上；液压泵，通过该引擎的旋转动力吐出工作油；液压驱动器，被设置在该上部回转体上；控制装置，控制挖土机的驱动；及进入物检测装置，检测进入该挖土机的监控区域内的进入物的位置，其中，该控制装置在判断所述进入物进入所述监控区域内之后，从所述液压泵向所述液压驱动器供给所述工作油。
[0008] 发明效果
[0010] 图1是一实施方式所涉及的挖土机的侧视图。
[0011] 图2是表示图1所示的挖土机的驱动系统的结构的框图。
[0012] 图3是表示图1所示的挖土机与进入物的平面配置的俯视图。
[0013] 图4是表示图1所示的挖土机与进入物的高度方向及横向的位置关系的概要图。
[0014] 图5是表示搭载在图1所示的挖土机上的液压系统的结构例的概要图。
[0015] 图6是图5所示的液压系统中的操作杆与流量控制阀之间的液压回路图的一例。
[0016] 图7是说明搭载有图6所示的液压回路的挖土机的控制动作的图。
[0018] 图9是说明搭载有图8所示的液压回路的挖土机的控制动作的图。
[0019] 图10是说明与图9不同的实施例中的挖土机的控制动作的图。
[0020] 图11是说明与图7不同的实施例中的挖土机的回转机构的图。
[0021] 图12是说明搭载有图11所示的回转机构的挖土机的控制动作的图。
[0022] 图13是表示本实施方式所涉及的挖土机的控制处理的流程图的一例。
[0023] 图14是又一实施例中的操作杆与流量控制阀之间的液压回路图。
[0024] 图15是又一实施例中的操作杆与流量控制阀之间的液压回路图。
[0025] 图16是又一实施例中的操作杆与流量控制阀之间的液压回路图。
[0026] 图17是表示与图2所示的挖土机的驱动系统不同的驱动系统的结构的框图。
[0027] 图中：1-下部行走体，1A、1B-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，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-引擎，14、14R、14L-主泵，15-先导泵，17-控制阀，21-回转液压马达，22-姿势检测器，22A-动臂角度传感器，22B-斗杆角度传感器，22C-铲斗缸冲程传感器，22D-回转角度传感器，23-机械制动器，26A-回转用操纵杆，26B-动臂用操纵杆，27R、27L、37R、37L-先导管路，29-压力传感器，30-控制器，80-进入物检测装置，125-附属装置，154、157-流量控制阀，154a、154b、157a、157b-电磁比例阀，222-发信器。
具体实施方式
[0028] 图1是适用本发明的挖土机的侧视图。挖土机的下部行走体1上经由回转机构2以能够回转的方式搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。并且，动臂4的前端上安装有斗杆5，斗杆5的前端上安装有铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6(附属装置125)分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9(液压缸)液压驱动。上部回转体3上设置有驾驶室10，且搭载有作为内燃机的引擎11等动力源。驾驶室10中设置有驾驶席，驾驶员就坐于驾驶席并操作挖土机。
[0029] 图2是表示图1所示的挖土机的驱动系统的结构的框图，以双重线表示机械动力系统，以实线表示高压液压管路，以虚线表示先导管路，以点线表示电力驱动/控制系统。
[0030] 液压挖土机的驱动系统主要由引擎11、主泵14、调节器13、先导泵15、控制阀17、操作装置26、压力传感器29及控制器30构成。
[0032] 主泵14为用于经由高压液压管路向控制阀17供给压力油的装置，例如为斜板式可变容量型液压泵。主泵14通过引擎11的旋转动力吐出工作油。
[0034] 主泵15为用于经由先导管路向各种液压控制设备供给压力油的装置，例如为固定容量型液压泵。先导泵15上经由先导管路25连接有操作装置26。
[0035] 控制阀17为控制液压挖土机中的液压系统的液压控制装置。下部行走体1用的行走用液压马达1A(右用)及1B(左用)、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9经由高压液压管路与控制阀17连接。控制阀17例如对动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用液压马达1A(右用)、行走用液压马达1B(左用)及回转液压马达21中的一个或多个，选择性地供给从主泵14接收的压力油。另外，以下说明中，将动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用液压马达1A(右用)、行走用液压马达1B(左用)及回转液压马达21统称为“液压驱动器”。
[0036] 操作装置26包括操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C。操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C经由先导管路27及28分别与控制阀17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。本实施方式中，操纵杆26A作为回转用操纵杆及斗杆用操纵杆而发挥作用。操纵杆26B作为动臂用操纵杆及铲斗用操纵杆而发挥作用。
[0037] 操作装置26为用于使操作者操作液压驱动器的装置，经由先导管路，将从先导泵15接收的压力油供给至与液压驱动器中的每一个对应的流量控制阀的先导端口。另外，供给至各个先导端口的压力油的压力设为与同液压驱动器中的每一个对应的操纵杆或踏板
26A～26C的操作方向及操作量相应的压力。
26A～26C的操作方向及操作量相应的压力。
[0038] 并且，用于驱动回转机构2的回转液压马达21与控制阀17连接。回转液压马达21经由回转控制装置的液压回路与控制阀17连接，但是图2中并未示出回转驱动装置的液压回路。关于回转驱动装置，将在之后进行说明。
[0039] 压力传感器29为用于检测使用操作装置26的操作者的操作内容的传感器。例如，以压力形式检测出与液压驱动器中的每一个对应的操纵杆或踏板26A～26C的操作方向及操作量，并对控制器30输出检测出的值。
[0040] 控制器30为作为进行挖土机的驱动控制的主控制部的控制装置。控制器30由包含CPU(Central Processing Unit)及内部存储器的运算处理装置构成，是通过由CPU执行存储于内部存储器的驱动控制用程序来实现的装置。
[0041] 具体而言，控制器30接收由姿势检测器22及压力传感器29等输出的检测值，根据这些检测值执行上部回转体3或附属装置的回避动作。对于姿势检测器22，将进行后述。
[0042] 接着，参考图3对一实施方式所涉及的挖土机与进入物之间的位置关系进行说明。图3是表示图1所示的挖土机与进入物(工作人员)的平配置的俯视图。
[0043] 姿势检测器22(参考图2)包含动臂角度传感器22A、斗杆角度传感器22B及铲斗缸冲程传感器22C而构成。
[0044] 上部回转体3上安装有回转角度传感器22D。回转角度传感器22D从上部回转体3或附属装置125相对于下部行走体1的第1基准方位至第3基准方位测定回转角度。
[0045] 例如，将下部行走体1的行走方向的前方作为第1基准方位。将下部行走体1载置于基准水平面上时，如下定义xyz直角坐标系：在基准水平面内，将从回转中心111向附属装置125的前端所朝向的方向作为x轴，将与其正交的方向作为y轴，将回转中心111作为z轴。
[0046] 通过以回转中心111(z轴)为中心的扇形，确定第1监控区域18a。俯视观察时，第1监控区域18a关于附属装置125的中心线线对称。将第1监控区域18a的中心角的1/2称为“第1监控角度上限值”αd。
[0047] 从回转中心111(z轴)至附属装置125的前端为止的距离R(以下，称为“附属装置长度”)根据动臂4、斗杆5及铲斗6的摆动而变动。第1监控区域18a的半径与附属装置长度R相等。
[0048] 并且，将从回转中心111通过上部回转体3的车辆宽度方向的前方角部的线段作为第2基准方位。如下定义x’y’z直角坐标系：在基准水平面内，将从回转中心111通过上部回转体3的车辆宽度方向的前方的角部的线段所朝向的方向作为x’轴，将与其正交的方向作为y’轴。将第2监控区域18b的半径定义为R’。
[0049] 通过以回转中心111(z轴)为中心的扇形，确定第2监控区域18b。俯视观察时，第2监控区域18b关于x’轴线对称。将第2监控区域18b的中心角的1/2称为“第2监控角度上限值”αd’。
[0050] 并且，将从回转中心111通过上部回转体3的车辆宽度方向的后方的角部的线段作为第3基准方位。如下定义x”y”z直角坐标系：在基准水平面内，将从回转中心111通过上部回转体3的车辆宽度方向的后方的角部的线段所朝向的方向设为x”轴，将与其正交的方向作为y”轴。将第3监控区域18c的半径定义为R”。
[0051] 通过以回转中心111(z轴)为中心的扇形，确定第3监控区域18c。俯视观察时，第3监控区域18c关于x”轴线对称。将第3监控区域18c的中心角的1/2称为“第3监控角度上限值”αd”。
[0052] 可以任意设定上述第1至第3监控区域18a、18b、18c。
[0053] 上部回转体3上安装有多个进入物检测装置80，例如在后方和左右安装有共3个进入物检测装置80。进入物(例如，进入者W)进入挖土机的监控区域时，在入口处，在进入者W的规定位置安装发信器222。从工作现场退出时，从工作人员身上取下发信器222。作为发信器222，例如可使用全方位标记发光器。作为进入物检测装置80，例如使用获取发信器222的图像的CCD摄像机。通过以多个进入物检测装置80拍摄一个发信器222，能够计算出发信器222的位置。进入物检测装置80安装在上部回转体3上，因此计算出的发信器222的位置作为相对于上部回转体3的相对位置而被检测。另外，进入物检测装置80并不限定于CCD摄像机，也可使用激光雷达、毫米波激光、超声波传感器、红外线传感器等。只要能够检测进入者W，则不限种类。
[0054] 图4是表示图1所示的挖土机与进入物的高度方向及横向的位置关系的概要图。
[0055] 在进入物(例如，自卸卡车W’)的车厢的最高位置安装有发信器222。动臂4以与y轴平行的摆动中心112为中心上下摆动。在上部回转体3与动臂4的连接部及动臂4与斗杆5的连接部，分别安装有作为姿势检测器22的动臂角度传感器22A、斗杆角度传感器22B。并且，斗杆缸9上安装有作为姿势检测器22的铲斗缸冲程传感器22C。动臂角度传感器22A测定动臂4的长边方向与基准水平面(xy面)所呈的角度β1。斗杆角度传感器22B测定动臂4的长边方向与斗杆5的长边方向所呈的角度δ1。铲斗缸冲程传感器22C根据铲斗缸9的冲程，测定斗杆5的长边方向与铲斗6的长边方向所呈的角度δ2。
[0056] 在此，动臂4的长边方向表示在与摆动中心112垂直的面内(zx面内)通过摆动中心112及动臂4与斗杆5的连接部的直线的方向。斗杆5的长边方向表示在zx面内通过动臂4与斗杆5的连接部及斗杆5与铲斗6的连接部的直线的方向。铲斗6的长边方向是指在zx面内通过斗杆5与铲斗6的连接部及铲斗6的前端的直线的方向。
[0057] 摆动中心112配置在偏离回转中心111(z轴)的位置。另外，也可设为回转中心111与摆动中心112交叉的结构。
[0058] 接着，参考图5对本实施方式所涉及的挖土机的液压系统进行说明。另外，图5是表示搭载于图1所示的挖土机的液压系统的结构例的概要图，以双重线表示机械动力系统，以实线表示高压液压管路，以虚线表示先导管路，以点线表示电力控制系统。
[0059] 图5中，液压系统使工作油从通过引擎11驱动的主泵14L、14R分别经过中心旁通管路40L、40R而循环至工作油罐。
[0060] 中心旁通管路40L为通过流量控制阀151、155及157的高压液压管路，中心旁通管路40R为通过流量控制阀152、154及158的高压液压管路。
[0061] 操作装置26用于对挖土机进行操作。利用先导泵15所吐出的工作油，将与操纵杆操作量相应的控制压供给至流量控制阀的左右任一个先导端口。
[0062] 压力传感器29以压力形式检测操作者对操作装置26的操作内容，并对控制器30输出检测出的值。操作内容例如为操纵杆操作方向、操纵杆操作量(操纵杆操作角度)等。
[0063] 操作装置26包含操作杆、遥控阀及压力传感器29而构成。遥控阀中供给有从先导泵15吐出的工作油。在来自遥控阀的先导管路27R、27L的中途设置有已分支的先导管路28R、28L，该先导管路28R、28L的另一端与压力传感器29连接。
[0064] 流量控制阀151是为了将主泵14L所吐出的工作油供给至行走用液压马达1B而切换工作油的流向的线轴阀。并且，流量控制阀152是为了将主泵14R所吐出的工作油供给至行走用液压马达1A而切换工作油的流向的线轴阀。
[0065] 流量控制阀154是为了向动臂缸7供给主泵14R所吐出的工作油且向工作油罐排出动臂缸7内的工作油而切换工作油的流向的线轴阀。
[0066] 流量控制阀155是为了向斗杆缸8供给主泵14L所吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油而切换工作油的流向的线轴阀。
[0067] 流量控制阀157是为了使主泵14L所吐出的工作油在回转液压马达21中循环而切换工作油的流向的线轴阀。
[0068] 接着，对控制回转液压马达21的驱动的回转驱动装置进行说明。回转驱动装置包含用于驱动回转液压马达21的液压回路，回转驱动装置的液压回路设置于回转液压马达21与控制阀17之间。
[0069] 若经由液压管路322A从构成控制阀17的流量控制阀157向回转液压马达21的A端口供给高压工作油，则回转液压马达21向规定方向旋转。供给至A端口的高压工作油驱动回转液压马达21而变成低压工作油，从B端口被吐出而经由液压管路322B返回流量控制阀157。相反地，若经由液压管路322B从流量控制阀157向回转液压马达21的B端口供给高压工作油，则回转液压马达21向反方向旋转。供给至B端口的高压工作油驱动回转液压马达21而变成低压工作油，从A端口被吐出而经由液压管路322A返回流量控制阀157。
[0070] 回转液压马达21的旋转轴经由变速器(未图示)与回转机构2连接，通过旋转驱动回转液压马达21，回转机构2工作，能够使上部回转体3回转。通过回转液压马达21向一方向旋转，能够使上部回转体3例如向右方向回转，回转液压马达21向相反方向旋转，由此能够使上部回转体3例如向左方向回转。
[0071] 液压管路322A上连接有安全阀324A的液压供给端口。安全阀324A的液压开放端口与液压管路326连接。液压管路326为返回工作油罐330的低压工作油所流过的液压管路。同样地，液压管路322B上连接有安全阀324B的液压供给端口。安全阀324B的液压开放端口与液压管路326连接。
[0072] 回转液压马达21的输出轴上安装有制动板23a。靠近制动板23a的一端而配设气缸23e，该气缸装备有制动盘23b、活塞23c及弹簧23d。气缸23e构成为，若从先导泵15供给工作油则解除制动器的制动，若停止来自先导泵15的工作油的供给则制动器工作。该工作油的供给通过电磁切换阀50控制。
[0073] 流量控制阀158为用于向铲斗缸9供给主泵14R所吐出的工作油且向工作油罐排出铲斗缸9内的工作油的线轴阀。
[0074] 调节器13L、13R根据主泵14L、14R的吐出压力调节主泵14L、14R的斜板偏转角。
[0075] 控制器30接收压力传感器29等的输出，根据需要对调节器13L、13R输出控制信号，并改变主泵14L、14R的吐出量。
[0077] 控制器30在判断为监控区域(第1至第3监控区域18a、18b、18c)内存在进入物(进入者W、自卸卡车W’等)时，进行避免进入物与挖土机接触的控制。详细内容将进行后述。
[0078] 图6是图5所示的液压系统中的操作杆与流量控制阀之间的液压回路图的一例。参考图6对回转用操纵杆26A与流量控制阀157之间的液压回路进行说明。
[0079] 先导泵15产生液压操作系统所需的先导压。所产生的先导压经由先导管路25供给至回转用操纵杆26A。回转用操纵杆26A由操作者操作。回转用操纵杆26A根据操作者的操作将从先导管路25供给的初级侧液压转换为次级侧液压。次级侧液压经由先导管路27R、27L传递至电磁比例阀157a、157b，并且经由其他先导管路37R、37L传递至流量控制阀157的R端口或L端口。
[0080] 回转用操作装置包含回转用操纵杆26A、遥控阀257R、257L而构成。
[0081] 遥控阀257R、257L为用于向流量控制阀157输出与回转用操纵杆26A的操作量相应的先导压的阀。回转用操纵杆26A与流量控制阀157之间配置有电磁比例阀157a、157b(切换阀)。
[0082] 具体而言，遥控阀257R通过先导管路27R、37R并经由电磁比例阀157a与流量控制阀157的R端口连接。并且，遥控阀257L通过先导管路27L、37L并经由电磁比例阀157b与流量控制阀157的L端口连接。遥控阀257R、257L接收通过先导泵15供给的工作油的压力作为初级压，并输出与回转用操纵杆26A的操作量相应的次级压作为先导压。
[0083] 通过电磁比例阀157a、157b，输入于流量控制阀157的先导压被切换。
[0084] 具体而言，电磁比例阀157a为三位四通阀，第1端口通过先导管路37R与流量控制阀157的R端口连接。第2端口通过先导管路27R与遥控阀257R连接。第3端口通过先导管路25与先导泵15连接。第4端口与油罐连接。
[0085] 并且，电磁比例阀157b与电磁比例阀157a同样，也是三位四通阀。第1端口至第4端口的连接关系与电磁比例阀157a的连接关系基本相同，因此省略说明。
[0086] 电磁比例阀157a、157b根据来自控制阀30的信号切换先导泵15所吐出的工作油的次级压，并切换流量控制阀157。
[0087] 当电磁比例阀157a在中立位置a时，先导管路27R成为与先导管路37R连通的状态。因此，若操作者向右回转方向操作回转用操纵杆26A，则从先导泵15吐出的工作油的次级压通过电磁比例阀157a的第1端口及第2端口供给至流量控制阀157的R端口。并且，流量控制阀157从中立位置a切换到右侧位置b。由此，中心旁通管路40L成为与液压管路322B连通的状态，主泵14L的吐出侧端口成为与回转液压马达21的B端口连通的状态(参考图5)。因此，从主泵14L吐出的高压工作油供给至回转液压马达21的B端口，回转液压马达21向右方向回转而变成低压工作油，从A端口被排出而经由液压管路322A返回至流量控制阀157。此时，B端口成为吸入侧端口，A端口成为吐出侧端口。
[0088] 当操作者使回转用操纵杆26A回到中立位置来使上部回转体3的回转运动减速或停止时，关闭流量控制阀157并设为中立位置a，使中心旁通管路40L与液压管路322B成为非连通状态。即，将主泵14L的吐出侧端口设为与回转液压马达21的B端口非连通的状态。并且，停止从主泵14L向回转液压马达21的B端口供给高压工作油。若流量控制阀157关闭，则不会从主泵14L向流量控制阀157供给工作油，并且来自回转液压马达21的A端口的工作油无法经由流量控制阀157返回油罐。
[0089] 在此，对当为先导管路27R、27L上未设置电磁比例阀157a、157b的液压回路(即，通常的液压回路)时的动作进行说明。若将流量控制阀157设为中立位置a，将中心旁通管路40L与液压管路322B设为非连通状态，停止从主泵14L向流量控制阀157供给工作油，则原来为低压的吐出侧的A端口的液压会上升。吐出侧的A端口的液压变高。之后，若吐出侧端口的工作油的压力超过安全阀324A中预先设定的安全压，则经由液压管路326返回油罐。因此，虽然通过安全阀324A产生制动力，但是并没有向供给侧的B端口供给工作油，因此吐出侧的A端口的压力会下降。其结果，制动力也下降，导致上部回转体3从减速到停止所花的时间变长。
[0090] 因此，本实施方式中，通过设置电磁比例阀157a、157b来缩短上部回转体3从减速到停止所花的时间。为此，与操作者的操纵杆操作无关地自动切换来自主泵14L的工作油的流向。由此，较高的制动力持续施加于回转液压马达21，因此能够更提前停止上部回转体3的回转动作。
[0091] 考虑在上部回转体3向右方向回转期间，控制器30检测到进入物的情况。
[0092] 操作者向右回转侧操作回转用操纵杆26A，将与回转用操纵杆26A的操作量相应的先导压通过电磁比例阀157a供给至流量控制阀157的R端口，由此进行上部回转体3向右方向的回转。由此，中心旁通管路40L与液压管路322B成为连通状态，并成为主泵14L的吐出侧端口与回转液压马达21的B端口连通的状态(参考图5)。因此，流量控制阀157切换到右侧位置b，向回转液压马达21的B端口供给从主泵14L吐出的高压工作油，并从A端口排出该工作油，由此进行回转液压马达21的右回转动作。此时，电磁比例阀157a、157b处于中立位置a的状态。
[0093] 当控制器30检测到进入物时，通过控制器30，将电磁比例阀157a从中立位置a切换到右侧位置b，并且将电磁比例阀157b从中立位置a切换到左侧位置c。控制器30的内部存储器中存储有预先规定的信号模式。控制器30根据规定的信号模式，向电磁比例阀157a、157b输出控制信号。由此，将先导管路37R设为与油罐端口连通的状态，并且将先导管路25设为与先导管路37L连通的状态。如此，通过将电磁比例阀157a从中立位置a切换到右侧位置b，先导管路37R向油罐开放，先导管路37R的压力变成低压。通过将电磁比例阀157b从中立位置a切换到左侧位置c，从先导泵15吐出的工作油的次级压供给至流量控制阀157的L端口。
[0094] 因此，在R端口与L端口产生压力差，流量控制阀157切换到左侧位置c，主泵14L的吐出侧端口与回转液压马达21的A端口成为连通状态(参考图5)。因此，从主泵14L吐出的高压工作油供给至回转液压马达21的A端口。此时，B端口成为吐出侧端口，A端口成为吸入侧端口。
[0095] 通过设置电磁比例阀157a、157b，能够与操作者的回转用操纵杆26A的操作无关地向反方向切换供给至回转液压马达21的工作油的流向。即，通过设置电磁比例阀157a、157b，能够使回转液压马达21的动作脱离操作者的回转用操纵杆26A的操作。通过该切换，A端口的压力变成高压，在A端口保持较高的制动力。由此，较高的制动力作用于与通过惯性旋转的旋转方向相反的方向，因此，即使在控制器30检测到进入物的时刻，也能够使上部回转体3或回转机构2进行回避动作。
[0096] 如上所述，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则根据情况，与操作者的回转用操纵杆26A的操作无关地从主泵14L向回转液压马达21供给工作油。即，对回转液压马达21施加与回转方向相反的方向的较高的制动力。
[0097] 具体而言，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则切换电磁比例阀157a、157b，将主泵14L与回转液压马达21的任意端口设为连通状态。更详细而言，切换电磁比例阀157a、157b，以便向与判断前通过操作者的操纵杆操作供给工作油的端口相反的端口供给工作油。并且，将先导管路27R(或27L)设为与先导管路37R(或37L)连通的状态，向流量控制阀157的R端口或L端口供给来自先导泵15的次级压。如此，切换流量控制阀157，将主泵14L的吐出侧端口设为与回转液压马达21的任意端口连通的状态。即，向与通过操作者的操纵杆操作而供给工作油的端口相反的端口(A端口或B端口)供给来自主泵14L的高压工作油。由此，与操作者的操纵杆操作无关地控制上部回转体3的回转动作。
[0098] 进入物检测装置80、各传感器22A～22D的检测信号发送至控制器30，控制器30接收到上述检测信号，并将控制信号输出至电磁比例阀。详细内容将进行后述。
[0099] 根据本实施方式，通过向与上部回转体3的回转方向相反的方向施加回转力(制动力)，能够更加缩短制动距离。能够避免进入物接触到挖土机。
[0101] 根据本实施方式，与操纵杆操作量的变化无关地，能够通过切换电磁比例阀157a、157b来切换工作油的流向，因此能够对回转液压马达21产生较高的制动力。
[0102] 图7是说明搭载有图6所示的液压回路的挖土机的控制动作的图。图7中，以实线表示本实施方式所涉及的挖土机的进行使上部回转体3的回转动作减速或停止的控制时的制动特性。虚线作为比较例表示未进行上述控制时的制动特性。上段的曲线图表示回转液压马达21的制动时高压侧端口的压力P的波形，下段的曲线图表示回转液压马达21的角速度ω的波形。另外，时间轴设为通用。
[0103] 首先，对如下情况进行说明，即，挖土机的上部回转体3进行右回转，在规定情况下，与操作者的回转用操纵杆26A的操作无关地进行使上部回转体3的回转运动减速或停止的控制。在左回转期间进行的使回转动作停止等的控制呈在右回转期间进行的使回转动作停止等的控制相反的控制，因此省略说明。
[0104] 右回转动作时，回转液压马达21的制动时高压侧的压力如下发生变化。
[0105] 如图7所示，通过操作者的操纵杆操作，在从时刻T0至时刻T1期间，回转液压马达21以恒定角速度ω0持续回转，上部回转体3为定速状态。在此期间，操作者向右回转侧倾倒回转用操纵杆26A而向流量控制阀157的R端口供给来自先导泵15的工作油，并将流量控制阀157切换到右侧位置b。因此，高压工作油供给至液压管路322B(参考图5)，高压工作油流向回转液压马达21的B端口，低压工作油从A端口被吐出。由此，回转液压马达21向右方向回转。
[0106] 若在时刻T1控制器30检测到进入物，则控制信号变成打开状态，切换电磁比例阀157a、157b。具体而言，根据来自控制器30的控制信号，将电磁比例阀157a切换到右侧位置b，将电磁比例阀157b切换到左侧位置c。由此，先导管路37R的工作油向油罐开放，并且向先导管路37L供给来自先导泵15的工作油。因此，流量控制阀157从右侧位置b切换到左侧位置c，向原为低压的A端口供给来自主泵14L的工作油(参考图5)。由此，液压管路322A的压力(制动时高压侧的压力)在时刻T1急剧上升。若大量的高压工作油供给至液压管路322A，则安全阀324A打开，液压管路322A内的工作油的压力成为安全压PL(最大安全压)。由于持续向回转液压马达21的A端口供给工作油，因此液压管路322A内的工作油的压力保持为安全压PL。其结果，如图7的上段曲线图的实线所示，时刻T1以后，液压管路322B内的工作油的压力成为恒定的安全压PL。将工作油的流向切换为反方向，继续向回转液压马达21的A端口供给工作油，由此产生对进行着右回转动作的回转液压马达21进行制动的制动力。由于工作油继续供给至回转液压马达21的A端口，因此制动力得到保持。该制动力作用于阻止回转液压马达21的旋转的方向，因此如图7的下段曲线图的实线所示，在时刻T1以后，回转液压马达21的角速度ω随着时间的经过而逐渐下降。
[0107] 其结果，如图7的实线部分所示，回转液压马达21的角速度ω迅速下降，在时刻T2，上部回转体3停止。
[0108] 上部回转体3停止之后，将电磁比例阀157b从左侧位置c切换到右侧位置b。向油罐开放先导管路37L来将流量控制阀157切换到中立位置a。
[0109] 以下，将基于上述实施例的控制称为操纵杆反向控制。
[0110] 另一方面，未设置有电磁比例阀157a、157b时，在时刻T1控制器30检测到进入物时，关闭流量控制阀157来停止供给工作油，由此制动回转液压马达21。具体而言，停止向液压管路322B供给高压工作油。通过这样，回转液压马达21的B端口的液压逐渐下降。另一方面，若流量控制阀157被关闭，则工作油的流动被截断，因此工作油滞留在液压管路322B内，A端口的工作油的压力逐渐上升。通过使该压力超过规定压力，在时刻T1，A端口的工作油的压力成为安全压PL。
[0111] 随着A端口的液压的上升，能够对回转液压马达21产生制动力。但是，回转液压马达21无法瞬间减速或停止，由于上部回转体3的惯性力，回转液压马达21持续旋转，并且如图7的下段曲线图的虚线所示，回转液压马达21的角速度ω逐渐下降。随着该角速度ω的下降，从回转液压马达21的A端口吐出的工作油的量也逐渐减少，因此液压管路322A内的工作油的压力逐渐下降，制动力也逐渐下降。
[0112] 因此，如图7所示，与能够保持回转液压马达21的制动力的本实施例相比，直至上部回转体3停止的时间即回转液压马达21的角速度ω变成零的时刻为时刻T3，变得较长。
[0113] 图8是与图6不同的实施例中的操纵杆与流量控制阀之间的液压回路图。
[0114] 对控制动臂缸7的驱动的液压回路进行说明。与回转用操纵杆26A的操作相同，通过先导泵15产生的先导压经由先导管路25供给至动臂用操纵杆26B。动臂用操纵杆26B由操作者操作。动臂用操纵杆26B根据操作者的操作将从先导管路25供给的初级侧液压转换为次级侧液压。次级侧液压经由先导管路27R、27L传递至电磁比例阀154a、154b(切换阀)，并且经由其他先导管路37R、37L传递至流量控制阀154。
[0115] 动臂4操作用操作装置包含动臂用操纵杆26B、遥控阀254R、254L而构成。
[0116] 遥控阀254R为用于向流量控制阀154输出与动臂用操纵杆26B的上升方向或下降方向的操作量相应的先导压的阀。并且，在动臂用操纵杆26B与流量控制阀154之间配置有电磁比例阀154a、154b。
[0117] 具体而言，遥控阀254R、254L通过先导管路27R、37R经由电磁比例阀154a与流量控制阀154的R端口连接。并且，遥控阀254L通过先导管路27L、37L经由电磁比例阀154b与流量控制阀154的L端口连接。遥控阀254R、254L接收通过先导泵15供给的工作油的压力作为初级压，并输出与动臂用操纵杆26B的操作量相应的次级压作为先导压。
[0118] 通过电磁比例阀154a、154b，输入到流量控制阀154的先导压被切换。
[0119] 具体而言，电磁比例阀154a为三位四通阀。第1端口通过先导管路37R与流量控制阀154的R端口连接。第2端口通过先导管路27R与遥控阀254R连接。第3端口通过先导管路25与先导泵15连接。第4端口与油罐连接。
[0120] 并且，电磁比例阀154b与电磁比例阀154a同样，也是三位四通阀。第1端口至第4端口的连接关系与电磁比例阀154a的连接关系基本相同，因此省略说明。
[0121] 在此，当为先导管路27R、27L上未设置有电磁比例阀154a、154b的通常的液压回路时，为了避免挖土机与进入物的接触，将流量控制阀157切换到中立位置a。通过这样，将中心旁通管路40R与液压管路322A、322B设为非连通状态，停止向回转液压马达21供给工作油。但是，该方式中，如上所述，上部回转体3从减速到停止所花的时间会变长。
[0122] 因此，本实施方式中，通过设置电磁比例阀154a、154b，缩短上部回转体3从减速到停止所花的时间。为此，切换流量控制阀154来自动切换来自主泵14R的工作油的流向。由此，向下降方向操作动臂用操纵杆26B，使附属装置125与地面抵接(接地)。由于对回转液压马达21施加更高的制动力，因此能够提前停止上部回转体3的回转运动。
[0123] 具体而言，向流量控制阀154的R端口供给从先导泵15吐出的工作油的次级压(参考图5)。在上部回转体3回转期间，控制器30检测到进入物正在进入时，根据控制器30的控制信号切换电磁比例阀154a。更详细而言，将电磁比例阀154a从中立位置a切换到左侧位置c。
[0124] 电磁比例阀154b可以保持在中立位置a。由此，将先导管路25设为与先导管路37R连通的状态，并且将先导管路27L设为与先导管路37R连通的状态。通过将电磁比例阀154a从中立位置a切换到左侧位置c，向流量控制阀154的R端口供给从先导泵15吐出的工作油的次级压。由此，中心旁通管路40R与液压管路44B成为连通状态，主泵14R的吐出侧端口成为与动臂缸7的杆侧端口连通的状态。操作者未操作动臂用操纵杆26B时，流量控制阀154的L端口变成低压。
[0125] 因此，在R端口与L端口产生压力差，流量控制阀154切换到右侧位置b。由此，即使在操作者未操作动臂用操纵杆26B时，也会自动进行动臂4的下降动作。
[0126] 另外，操作者向上升方向操作动臂用操纵杆26B时，将电磁比例阀154a从中立位置a切换到左侧位置c，并且将电磁比例阀154b从中立位置a切换到右侧位置b。即，将先导管路25设为与先导管路37R连通的状态，并且将先导管路37L设为与油罐端口连通的状态。由此，即使在操作者向上升方向操作动臂用操纵杆26B时，也会自动进行动臂4的下降动作。即，通过设置电磁比例阀154a、154b，能够使动臂4的动作脱离操作者对动臂用操纵杆26B的操作。
[0127] 进行动臂4的下降动作并使附属装置125与地面抵接(接地)，由此能够对上部回转体3产生更高的制动力。在进入物的位置与挖土机的位置更靠近时较有效。
[0128] 通过设置电磁比例阀154a、154b，能够与操作者对动臂用操纵杆26B的操作无关地向动臂下降方向切换来自主泵14R的工作油的流向。通过进行动臂4的下降动作并使附属装置125接地，使较高的制动力作用于与通过惯性旋转的回转液压马达21的旋转方向相反的方向。因此，即使在上部回转体3高速回转且上部回转体3快速靠近进入物时，也能够可靠地避免与附属装置125的接触。
[0129] 根据本实施方式，通过使摩擦力作用于与上部回转体3的回转方向相反的方向，能够缩短制动距离。能够避免进入物接触到挖土机。
[0130] 并且，当操作者抓住回转用操纵杆26A时，通过机体振动，操纵杆的操作量有可能会发生变化。此时，存在上部回转体3的旋转并不停止而是继续回转动作的情况。
[0131] 如上所述，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则从主泵14R向动臂缸7供给工作油。并且，切换电磁比例阀154a、154b，将主泵14R与动臂缸7的杆侧端口设为连通状态。由此，进行附属装置125的接地，对回转液压马达21施加与回转方向相反方向的较高的制动力。
[0132] 具体而言，切换电磁比例阀154a、154b，以使附属装置125接地来使上部回转体3停止。并且，将先导管路25设为与先导管路37R连通的状态，从先导泵15向流量控制阀154的R端口供给次级压。由此，切换流量控制阀154，与动臂缸7的杆侧连接的液压管路44B成为与中心旁通管路40R连通的状态。即，主泵14R的吐出侧端口成为与动臂缸7的杆侧端口连通的状态。其结果，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则根据情况，与操作者对动臂用操纵杆26B的操作无关地，附属装置125降低并进行接地控制。
[0133] 根据本实施方式，与操纵杆的操作量的变化无关地，能够通过切换电磁比例阀154a、154b来切换工作油的流向，因此能够对回转液压马达21产生较高的制动力。
[0134] 另外，根据本液压回路，通过将与动臂缸7的头侧连接的液压管路44A设为与中心旁通管路40R连通的状态，还能够进行使附属装置125上升的控制。详细内容将进行后述。
[0135] 图9是说明搭载有图8所示的液压回路的挖土机的控制动作的图。图9中，以实线表示本实施方式所涉及的挖土机的进行回避附属装置125的控制时的制动特性。单点划线作为比较例表示进行操纵杆反向控制时的制动特性。虚线作为比较例表示未进行上述控制时的制动特性。纵轴表示时间T，横轴表示回转液压马达21的角速度ω。
[0136] 如图9所示，通过操作者的操纵杆操作，在从时刻T0至T1期间，回转液压马达21以恒定角速度ω0继续回转，上部回转体3处于定速状态。
[0137] 若在时刻T1，控制器30检测到进入物，则控制信号成为打开状态。具体而言，根据来自控制器30的控制信号将动臂下降侧的电磁比例阀154a切换到左侧位置c。由此，流量控制阀154切换到右侧位置b，向动臂缸7的杆侧供给来自主泵14R的工作油，从头侧向工作油罐排出工作油。因此，开始动臂4的下降动作，包括动臂4在内的附属装置125接地。通过该接地动作，在附属装置125与地面之间产生摩擦力，成为使上部回转体3的回转停止的制动力。通过产生该制动力，如图9的实线所示，在时刻T1以后，回转液压马达21的角速度ω下降。通过进行动臂4的下降动作来使附属装置125接地，能够产生较高的摩擦力，因此如图9的实线所示，回转液压马达21的角速度ω更迅速下降，在时刻T4，上部回转体3停止。
[0138] 即使通过操作者使回转用操纵杆26A中立而截断来自主泵14L的工作油的供给并产生制动力时，也无法避免与附属装置125接触时进行上述的“附属装置125的接地控制”。
[0139] 不具备本实施方式的功能时，即，在动臂用操纵杆26B与流量控制阀154之间未设置有电磁比例阀154a、154b时，根据上部回转体3的回转速度存在制动不及时的情况。回转液压马达21的角速度ω变成零的时刻为时刻T3，变得较慢(参考图9中的虚线)。根据产生较高的制动力的本实施例，回转液压马达21的角速度ω变成零的时刻为时刻T4，变得较快(参考图9中的实线)。
[0140] 而且，与切换回转液压马达21中的工作油的流向来向与回转方向相反的方向产生制动力的图5的实施例相比，强制进行动臂4的下降动作而使附属装置125高速接地时产生更高的制动力。因此，与图5的实施例(参考图9中的单点划线)相比，回转液压马达21的角速度ω变成零的时刻为时刻T4，变得较快(参考图9中的实线)。
[0141] 图10是说明与图9不同的实施例中的挖土机的回转控制动作的图。
[0142] 与图9的实施例不同，在图8所示的液压回路图中，向流量控制阀154的L端口侧供给从先导泵15吐出的工作油的次级压。在上部回转体3回转期间，控制器30检测到进入物正在进入时，根据控制器30的控制信号切换电磁比例阀154b(参考图8)。更详细而言，将电磁比例阀154b从中立位置a切换到左侧位置c。并且，将先导管路25设为与先导管路37L连通的状态，向流量控制阀154的L端口供给来自先导泵15的次级压。由此，切换流量控制阀154，与动臂缸7的头侧连接的液压管路44A成为与中心旁通管路40R连通的状态。即，主泵14R的吐出侧端口成为与动臂缸7的头侧端口连通的状态。
[0143] 其结果，与操作者的操纵杆操作无关地，附属装置125会上升。电磁比例阀154a也可以在中立位置a。通过将电磁比例阀154b从中立位置a切换到左侧位置c，将先导管路25设为与先导管路37L连通的状态，并且将先导管路27R设为与先导管路37R连通的状态。将从先导泵15吐出的工作油的次级压供给至流量控制阀154的L端口。操作者未操作动臂用操纵杆26B时，流量控制阀154的R端口变成低压。
[0144] 因此，在R端口与L端口产生压力差，流量控制阀154切换到左侧位置c。由此，即使在操作者未操作动臂用操纵杆26B时，也会自动进行动臂4的上升动作。
[0145] 另外，通过操作者向下降方向操作动臂用操纵杆26B时，将电磁比例阀154a从中立位置a切换到右侧位置b，并且将电磁比例阀154b从中立位置a切换到左侧位置c。即，先导管路25成为与先导管路37L连通的状态，并且先导管路37R成为与油罐端口连通的状态。由此，即使在操作者向下降方向操作动臂用操纵杆26B时，也会自动地进行动臂4的上升动作。其结果，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则根据情况，与操作者的动臂用操纵杆26B的操作无关地，附属装置125上升并进行回避控制。
[0146] 更详细而言，动臂4的上升动作将流量控制阀154切换到左侧位置c，由此来自主泵14R的工作油流向动臂缸7的头侧，从杆侧向工作油罐排出工作油。
[0147] 若控制器30检测到进入物，则控制信号变成打开状态。具体而言，根据来自控制器30的控制信号切换电磁比例阀154a、154b。由此，将主泵14R的吐出侧端口设为与动臂缸7的头侧连通的状态，向动臂缸7的头侧供给来自主泵14R的工作油。其结果，来自杆侧的工作油向工作油罐排出，进行动臂4的上升动作。
[0148] 如图10所示，通过进行动臂4的上升动作，使包括动臂4在内的附属装置125向上方回避。通过使附属装置125从较低位置(参考图10中的虚线)上升至较高位置(参考图10中的实线)，能够避免附属装置125与进入物接触。
[0149] 通过设置电磁比例阀154a、154b，能够根据来自控制器30的控制信号自动进行动臂4的上升动作。能够与操作者的动臂用操纵杆26B的操作无关地将包括动臂4在内的附属装置125切换到上升方向。即，通过设置电磁比例阀154a、154b，能够使动臂4的动作脱离操作者的动臂用操纵杆26B的操作。
[0150] 因此，即使操作者使回转用操纵杆26A中立或者进行操纵杆反向控制，制动也不及时时，通过进行向上升方向回避附属装置125的控制动作，也能够更可靠地避免进入物与挖土机接触。
[0151] 并且，操作者抓住回转用操纵杆26A或动臂用操纵杆26B时，通过机体振动，操纵杆的操作量有可能会发生变化。此时，存在无法按照操作者的意愿进行上部回转体3的回转动作和动臂4的上升动作或下降动作的情况。
[0152] 根据本实施方式，与操纵杆操作量的变化无关地，通过切换电磁比例阀154a、154b，能够使附属装置125自动回避进入物。
[0153] 如上所述，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则从主泵14R向动臂缸7供给工作油。并且，切换电磁比例阀154a、154b，将主泵14R与动臂缸7的头侧端口设为连通状态。由此，进行附属装置125的上升，能够使附属装置125回避进入物。
[0154] 以下说明中，将本控制动作称为附属装置125的回避控制。
[0155] 如上所述，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则将电磁比例阀154a、154b设为连通状态，以便进行附属装置125的接地控制或者附属装置125的回避控制。即，设为先导泵15的吐出侧端口与流量控制阀154的任意端口连通的状态。由此，进行流量控制阀154的切换。
[0156] 图11是说明与图7不同的实施例中的挖土机的回转机构的图。
[0157] 参考图11对与上述实施方式进一步不同的挖土机控制机构进行说明。
[0159] 具体而言，通过回转小齿轮62，经由内齿轮61低速且高转矩驱动内圈63，由此回转框架3a与外圈64一同绕回转中心111转动，进行上部回转体3的回转动作。内圈63与外圈64配设成相对于上部回转体3的回转中心111呈同心圆。更详细而言，回转小齿轮62与形成在内圈63的内周部的内齿轮61啮合，内齿轮61固定在回转框架3a上。回转小齿轮62沿着内圈63的内周部移动，由此进行上部回转体3的回转动作。
[0160] 在上部回转体3进行回转动作期间，通过将销60插入内齿轮61，停止内圈63的驱动，强制停止(锁定)上部回转体3的回转动作。由此，上部回转体3紧急停止，即使在与进入物接触的可能性很高时，也能够可靠地避免挖土机与进入物接触。以下说明中，将本控制动作称为销的插入控制。
[0161] 图12是说明搭载有图11所示的回转机构的挖土机的控制动作的图。图12中，以实线表示本实施方式所涉及的挖土机的销的插入控制的制动特性。单点划线作为比较例表示进行操纵杆反向控制时的制动特性。双点划线作为比较例表示进行附属装置的接地控制时的制动特性。虚线作为比较例表示未进行上述控制时的制动特性。纵轴表示时间T，横轴表示回转液压马达21的角速度ω。
[0162] 在从时刻T0至T1期间，上部回转体3以恒定角速度ω0继续回转，上部回转体3成为定速状态。
[0163] 若在时刻T1控制器30检测到进入物，则控制信号成为打开状态。具体而言，根据来自控制器30的控制信号，将销60插入内齿轮61。通过插入销60，回转小齿轮62的移动被锁定，因此内圈63的驱动停止，随此，上部回转体3的回转动作也停止。其结果，若通过控制器30判断为进入物进入到监控区域18a、18b、18c内，则根据情况，与操作者的动臂用操纵杆
26B的操作无关地进行销的插入控制。根据本实施方式，控制信号成为打开状态，与此同时上部回转体3的回转动作停止。
26B的操作无关地进行销的插入控制。根据本实施方式，控制信号成为打开状态，与此同时上部回转体3的回转动作停止。
[0164] 因此，与使回转用操纵杆26A回到中立而制动回转液压马达21时(参考图12中的虚线)相比，能够非常快地停止上部回转体3。
[0165] 并且，如其他实施例(操纵杆反向控制、附属装置125的接地控制、附属装置125的回避控制)，在输出来自控制器30的控制信号之后不需要规定时刻(T2、T3、T4)就能够立即紧急停止。
[0166] 接着，参考附图对基于控制器30的上部回转体3或附属装置125的控制处理进行具体说明。图13是表示本实施方式所涉及的挖土机的控制处理的流程图的一例。
[0167] 如图13所示，首先在控制器30的判定部30a中，根据附属装置125的姿势或上部回转体3的角速度ω、ω’、ω”，确定第1监控区域18a、第2监控区域18b及第3监控区域18c(步骤ST1)。
[0168] 控制器30根据与进入物接触的危险度(紧急度)来判定上部回转体3或附属装置125的控制动作。
[0169] 具体而言，控制器30通过分析从进入物检测装置80输入的图像数据，计算出进入物的位置。并且，控制器30根据从回转角度传感器22D输入的回转角度的变动，计算出角速度ω、ω’、ω”。而且，控制器30根据从角度传感器22A、22B及冲程传感器22C输入的测定结果，计算出从摆动中心112至铲斗6前端的高度及附属装置长度R、半径R’、R”。
[0170] 当附属装置长度R为恒定时，优选预先将监控角度上限值αd(参考图3)设定为随着角速度ω的增大而增大。并且，角速度ω恒定时，优选预先将监控角度上限值αd设定为随着附属装置长度R的增大而增大。这是因为作用于挖土机的惯性力矩变大。
[0171] 另外，第2监控区域18b的半径R’为恒定。优选预先将监控角度上限值αd’(参考图3)设定为随着角速度ω’的增大而增大。由于第3监控区域18c的半径R”为恒定，因此与上述相同地，优选预先将监控角度上限值αd”(参考图3)设定为随着角速度ω”的增大而增大。
[0172] 根据以上的计算结果，确定监控区域18a、18b、18c的大小。
[0173] 并且，通过分析从进入物检测装置80输入的图像数据，对进入物的种类进行确定。通过如下方式进行该特定：例如根据进入物的种类来改变安装在进入物的发信器222的发光色。控制器30根据这样计算出的监控区域18a、18b、18c及进入物的种类、位置关系，在判定部30a(参考图6)中，决定上部回转体3或附属装置125的控制动作。
[0174] 具体而言，判断进入物与挖土机接触(抵接)可能性是否高，从而确定上部回转体3或附属装置125的控制动作。
[0175] 进行进入物有无进入到任一监控区域内的判断。根据进入物检测装置80的图像数据，由控制器30的判定部30a进行该判断。进入到任一监控区域内时，例如打开警报灯或使是警报灯闪烁，并且警报蜂鸣器鸣响(步骤ST2)。此时，可按紧急区域改变警报种类。而且，判定部30a判断进入物与上部回转体3或包括附属装置125在内的驱动部接触(抵接)的危险度(紧急度)(步骤ST3)。根据该危险度，控制器30判定使驱动部回避进入物的回避控制。
[0176] 当进入物进入第1监控区域18a内且有可能与附属装置125或上部回转体3抵接时(步骤ST3中的是)，通过判定部30a判定进入物与附属装置125或上部回转体3之间的距离。
[0177] 具体而言，判定部30a判定附属装置125与进入物的距离及上部回转体3与进入物的距离是否均具有规定距离(步骤ST4)。在步骤ST4中，判定为任一距离均具有规定距离时(步骤ST4中的是)，通过控制器30执行“操纵杆反向控制”(步骤ST5)。通过使在回转液压马达21中循环的工作油的流向反转，进行上部回转体3的停止动作。
[0178] 另外，在步骤ST4中，当判定为任一距离不具有规定距离时(步骤ST4中的否)，判定平衡锤等上部回转体3与进入物之间的距离是否具有规定距离(步骤ST6)。即，该步骤ST6中，判定当没有与“操纵杆反向控制”对应的程度的距离余量时，通过执行上述其他控制动作能否避免进入物与上部回转体3或附属装置125接触。
[0179] 在步骤ST6中，判定为具有规定距离时(步骤ST6中的否)，判定通过使附属装置125上升能否回避(步骤ST9)。在步骤ST9中，通过上升能够回避时(步骤ST9中的是)，进行附属装置125的“附属装置125的回避控制”(步骤ST10)。
[0180] 另一方面，在步骤ST6中，判定为不具有规定距离时(步骤ST6中的是)，判定通过使附属装置125接地能否回避(步骤ST7)。在步骤ST7中，通过接地能够回避时(步骤ST7中的是)，进行“附属装置125的接地控制”(步骤ST8)。
[0181] 另外，判定为无论通过“附属装置125的回避控制”还是通过“附属装置125的接地控制”都很难回避时(步骤ST7、ST9中的否)，执行“销的插入控制”以强制停止上部回转体3的回转动作(步骤ST11)。
[0182] 以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不受限于上述实施方式，能够不脱离本发明的范围而对上述实施方式加以各种变形及置换。
[0183] 本实施方式中，作为通过电磁比例阀进行流量控制阀的切换时的液压回路，分别例示了回转用操纵杆或动臂用操纵杆的液压回路并进行了说明，但是本发明并不限定于该结构。如图14所示，可将回转用操纵杆及动臂用操纵杆的液压回路均构成为通过电磁比例阀切换流量控制阀。
[0184] 或者，如图15所示，还可将动臂用操纵杆及斗杆用操纵杆的液压回路构成为通过电磁比例阀切换流量控制阀。
[0185] 或者，如图16所示，还可将动臂用操纵杆、斗杆用操纵杆及铲斗用操纵杆的液压回路构成为通过电磁比例阀切换流量控制阀。
[0186] 斗杆用操纵杆的液压回路中，通过控制器30将电磁比例阀155a切换到左侧位置c，由此向流量控制阀155的R端口供给工作油。由此，将流量控制阀155切换到右侧位置b，向斗杆缸8的头侧供给来自主泵14L的工作油(参考图5)，自动(强制)进行斗杆5的上升动作。自动进行斗杆5的下降动作时，通过控制器30将电磁比例阀155b切换到左侧位置c，由此将流量控制阀155切换到左侧位置c。
[0187] 铲斗用操纵杆的液压回路中，通过控制器30将电磁比例阀158a切换到左侧位置c，由此向流量控制阀158的R端口供给工作油。由此，将流量控制阀158切换到右侧位置b，向铲斗缸9的头侧供给来自主泵14R的工作油(参考图5)，自动(强制)进行铲斗6的打开动作。自动进行铲斗6的关闭动作时，通过控制器30将电磁比例阀158b切换到左侧位置c，由此将流量控制阀158切换到左侧位置c。
[0188] 液压回路的详细说明与回转用操纵杆26A及动臂用操纵杆26B的情况基本相同，因此省略说明。
[0189] 通过在动臂4的控制动作上组合上述斗杆5的控制动作或铲斗6的控制动作，能够根据挖土机与进入物之间的位置关系执行各种回避动作。
[0190] 并且，本实施方式中，作为避免挖土机与进入物接触(抵接)的回避动作，例示了“操纵杆反向控制”、“附属装置125的回避控制”、“附属装置125的接地控制”、“销的插入控制”并进行了说明，但是本发明并不限定于该结构。例如，可通过机械制动器23制动上部回转体3(参考图5)。具体而言，在上部回转体3进行回转期间，从先导泵15向缸23e内供给工作油，由此解除机械制动器23。并且，根据接触的危险度(紧急度)，从控制器30发送控制信号，切换电磁切换阀50，并停止向气缸23e内供给工作油，由此使机械制动器23工作。由此可设为制动上部回转体3的结构。由于是基于制动器的制动，因此，与将回转用操纵杆26A设为中立位置来截断工作油的流动时相比，直至回转停止的时间T变短。上部回转体3从减速到停止所花的时间成为与进行“附属装置125的接地控制”时相等的时间(参考图9中的实线及时刻T4)。
[0191] 以上所说明的控制动作可分别单独进行，也可同时使用几个控制动作。由此，能够根据各种情况避免上部回转体3或附属装置125与进入物接触。
[0192] 同时使用几个控制动作时，根据进入物与挖土机的结构物(上部回转体3、附属装置125等)的相对距离或进入物与挖土机抵接的可能性较高的挖土机的结构物，判断是控制附属装置125还是控制回转液压马达21。该判断通过控制器30的判定部30a进行。
[0193] 并且，本实施方式中，表示挖土机的驱动系统的结构的框图中将回转马达作为液压驱动的回转液压马达进行了说明，但本发明并不限定于该结构。例如，如图17所示，使用电动驱动的回转电动机也能够实现本发明，这是毋庸置疑的。以双重线表示机械动力系统，以实线表示高压液压管路，以虚线表示先导管路，以点线表示电力驱动/控制系统。
[0194] 图17所示的挖土机为将回转机构2设为电动的挖土机，为了驱动回转机构2而设有回转用电动机210。作为电动工作要件的回转用电动机210经由逆变器20与蓄电系统120连接。回转用电动机210的旋转轴210A上连接有分解器220、机械制动器23及回转变速器24。由回转用电动机210、逆变器20、分解器220、机械制动器23及回转变速器24构成负载驱动系统。
[0195] 电动发电机12上经由逆变器18A连接有包括蓄电器在内的蓄电系统120。蓄电系统120由通过直流母线与逆变器18A、20连接的升降压转换器及与升降压转换器连接的蓄电器构成。蓄电器使用电容器，但可代替电容器而将锂离子电池等可充放电的二次电池、锂离子电容器或者能够进行电力授受的其他方式的电源用作蓄电器。
[0196] 引擎11上设置有起动马达11a及起动马达启动用电池11b。电池11b为通常使用于汽车的蓄电池，例如可使用24V的铅蓄电池。启动挖土机时，从电池11b向起动马达11a供给电力来驱动起动马达11a，通过该驱动力强制性旋转引擎11来启动。
[0197] 此时，也能够发挥与使用上述回转液压马达21时同等的作用效果。
[0198] 并且，本实施方式中，示出了作为向流量控制阀的操作信号而产生先导压的操作杆，但除此以外，还可使用产生来自控制器的电信号并发送至流量控制阀154、155、157、158的电操纵杆。此时，通常，电操纵杆的操作量一旦输入到控制器，之后与操作量相应的电信号发送至流量控制阀并控制流量控制阀。并且，当控制器检测到进入物时，由控制器发送的电信号从与操作量相应的电信号切换为根据预先输入的信号模式生成的电信号。因此，根据预先输入的信号模式控制流量控制阀。
[0199] 并且，本实施方式中，例示了使用xyz直角坐标系计算出附属装置125的位置的情况并进行了说明，但是本发明并不限定于该结构。例如，可使用地球基准坐标系，以经度及纬度定义坐标。在由GPS测定与进入物之间的位置时有效。
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