作业机械的控制系统、作业机械、液压挖掘机的控制系统以及作业机械的控制方法

摘要

作业机械的控制系统控制作业机械，该作业机械包括具有斗杆、动臂以及铲斗的工作装置，其中，所述作业机械的控制系统包括：位置检测装置，其检测所述作业机械的位置信息；生成部，其根据由所述位置检测装置检测到的位置信息求出所述工作装置的位置，并且根据预先准备的设计面的信息生成表示所述工作装置的挖掘对象的目标形状的目标挖掘地形信息；以及工作装置控制部，其根据从所述生成部获得的所述工作装置的位置以及所述目标挖掘地形信息，执行抑制所述工作装置以超过所述目标形状的方式进行挖入的挖掘控制，在执行所述挖掘控制的过程中无法获得所述目标挖掘地形信息的情况下，所述工作装置控制部使用无法获得的时刻之前的所述目标挖掘地形信息继续进行所述挖掘控制。

说明书

技术领域

本发明涉及具备工作装置的作业机械的控制系统、作业机械、液压挖 掘机的控制系统以及作业机械的控制方法。

背景技术

以往，在具备包括铲斗在内的前部装置的施工机械中，提出了用于使 铲斗沿着表示挖掘对象的目标形状的边界面移动的挖掘控制(例如，参照 专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO95/30059号公报

在挖掘控制中，表示挖掘对象的目标形状的边界面例如根据基于从定 位卫星等接收的位置数据的作业机械的位置信息而生成。因此，由于在不 能接收作业机械的位置信息的情况等下无法继续进行挖掘控制，因此有时 停止挖掘控制。在该情况下，为了再次执行挖掘控制，需要作业机械的操 作人员的操作，操作人员的负担增加。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，在具备工作装置的作业机械执行挖掘控制时，减 少操作人员的负担。

用于解决课题的手段

本发明的作业机械的控制系统控制作业机械，该作业机械包括具有斗 杆、动臂以及铲斗的工作装置，所述作业机械的控制系统包括：位置检测 装置，其检测所述作业机械的位置信息；生成部，其根据由所述位置检测 装置检测到的位置信息求出所述工作装置的位置，并且根据表示目标形状 的目标施工面的信息来生成表示所述工作装置的挖掘对象的目标形状的 目标挖掘地形信息；以及工作装置控制部，其根据从所述生成部获得的所 述目标挖掘地形信息，执行将所述工作装置靠近挖掘对象的方向的速度控 制在限制速度以下的挖掘控制，当在执行所述挖掘控制的过程中无法获得 所述目标挖掘地形信息时，所述工作装置控制部使用成为无法获得的时刻 之前的所述目标挖掘地形信息继续进行所述挖掘控制。

优选的是，所述工作装置控制部将成为无法获得的时刻之前的所述目 标挖掘地形信息保持预先确定的恒定的时间，基于所述恒定时间的经过、 所述作业机械的行驶或者安装有所述工作装置的回转体的回转来结束所 述目标挖掘地形信息的保持，并结束执行中的所述挖掘控制。

优选的是，所述作业机械的控制系统具有检测所述回转体的回转角度 的回转角度检测装置，所述工作装置控制部在由所述回转角度检测装置检 测到的所述回转角度为规定的大小以上的情况下，结束所述目标挖掘地形 信息的保持，结束执行中的所述挖掘控制。

优选的是，所述工作装置控制部使用由求出所述作业机械的倾斜角的 装置检测到的倾斜角来更新所保持的所述目标挖掘地形信息。

优选的是，当在经过预先确定的恒定的时间之前获得新的所述目标挖 掘地形信息时，所述工作装置控制部使用获得的所述目标挖掘地形信息开 始所述挖掘控制。

优选的是，当在结束执行中的所述挖掘控制之后获得新的所述目标挖 掘地形信息时，所述工作装置控制部使用获得的所述目标挖掘地形信息开 始所述挖掘控制。

本发明的液压挖掘机的控制系统控制作业机械，该作业机械包括具有 作业器具的工作装置，所述液压挖掘机的控制系统包括：位置检测装置， 其检测所述作业机械的位置信息；生成部，其根据由所述位置检测装置检 测到的位置信息求出所述工作装置的位置，并且根据表示目标形状的设计 面的信息来生成表示所述工作装置的挖掘对象的目标形状的目标挖掘地 形信息；以及工作装置控制部，其根据从所述生成部获得的所述目标挖掘 地形信息，执行抑制所述工作装置以超过所述目标形状的方式进行挖入的 挖掘控制，当在执行所述挖掘控制的过程中所述位置检测装置无法检测所 述作业机械的位置信息时，所述工作装置控制部将成为无法检测的时刻之 前的所述目标挖掘地形信息保持预先确定的恒定的时间而继续进行所述 挖掘控制，基于所述恒定时间的经过、所述作业机械的行驶或者所述工作 装置的回转来结束所述目标挖掘地形信息的保持，并结束执行中的所述挖 掘控制。

本发明的作业机械具备前述的作业机械的控制系统。

本发明的作业机械的控制方法控制作业机械，该作业机械包括具有作 业器具的工作装置，所述作业机械的控制方法包括以下步骤：检测所述作 业机械的位置信息；根据检测到的位置信息求出所述工作装置的位置，并 且根据表示目标形状的目标施工面的信息来生成表示所述工作装置的挖 掘对象的目标形状的目标挖掘地形信息；根据所述目标挖掘地形信息执行 抑制所述工作装置以超过所述目标形状的方式进行挖入的挖掘控制，当在 执行所述挖掘控制的过程中无法获得所述目标挖掘地形信息时，将成为无 法获得的时刻之前的所述目标挖掘地形信息保持预先确定的恒定的时间 而继续进行所述挖掘控制。

本发明能够在具备工作装置的作业机械执行挖掘控制时减少操作人 员的负荷。

附图说明

图1是实施方式的作业机械的立体图。

图2是示出液压挖掘机的驱动系统与控制系统的结构的框图。

图3A是液压挖掘机的侧视图。

图3B是液压挖掘机的后视图。

图4是示出目标施工信息的一例的示意图。

图5是示出工作装置控制器以及显示控制器的框图。

图6是示出显示于显示部的目标挖掘地形的一例的图。

图7是示出目标速度、垂直速度成分、水平速度成分之间的关系的示 意图。

图8是示出垂直速度成分与水平速度成分的计算方法的图。

图9是示出垂直速度成分与水平速度成分的计算方法的图。

图10是示出铲尖与目标挖掘地形之间的距离的示意图。

图11是示出限制速度信息的一例的曲线图。

图12是示出斗杆的限制速度的垂直速度成分的计算方法的示意图。

图13是示出斗杆的限制速度的垂直速度成分与斗杆的限制速度之间 的关系的示意图。

图14是示出铲尖的移动所带来的斗杆的限制速度的变化的一例的图。

图15是示出液压挖掘机100所具备的液压系统300的详细构造的图。

图16A是示出液压挖掘机正在执行挖掘控制的状态的图。

图16B是示出当液压挖掘机正在执行挖掘控制时成为无法接收基准位 置数据的状态的图。

图16C示出在成为无法接收基准位置数据的情况下，根据在数据保持 部保持的设计地形数据而继续进行挖掘控制的状态的图。

图17是用于对数据保持部保持的设计地形数据进行说明的图。

图18是用于对数据保持部保持的设计地形数据进行说明的图。

图19是示出实施方式的工作装置控制的控制例的流程图。

具体实施方式

参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。

<作业机械的整体结构>

图1是实施方式的作业机械的立体图。图2是示出液压挖掘机100的 液压系统300与控制系统200的结构的框图。作为作业机械的液压挖掘机 100具有作为主体部的车辆主体1与工作装置2。车辆主体1具有作为回 转体的上部回转体3与作为行驶体的行驶装置5。上部回转体3在机械室 3EG的内部收纳有作为动力产生装置的发动机以及液压泵等装置。机械室 3EG配置在上部回转体3的一端侧。

在实施方式中，液压挖掘机100在作为动力产生装置的发动机中例如 使用柴油发动机等内燃机，但动力产生装置不限定于此。液压挖掘机100 的动力产生装置例如也可以是将内燃机、电动发电机与蓄电装置组合而成 的、所谓混合动力式的装置。另外，液压挖掘机100的动力产生装置也可 以不具有内燃机，通过将蓄电装置与电动发电机组合而成。

上部回转体3具有驾驶室4。驾驶室4设置在上部回转体3的另一端 侧。即，驾驶室4配置在与配置有机械室3EG的一侧相反的一侧。在驾驶 室4内配置有图2所示的显示部29以及操作装置25。对此之后叙述。在 上部回转体3的上方安装有扶手9。

行驶装置5搭载上部回转体3。行驶装置5具有履带5a、5b。行驶装 置5通过设置在左右的行驶马达5c的一方或者两方进行驱动，履带5a、 5b旋转，从而使液压挖掘机100行驶。工作装置2安装在上部回转体3 的驾驶室4的侧方侧。

液压挖掘机100也可以具备代替履带5a、5b而具有轮胎的行驶装置， 该行驶装置通过将发动机的驱动力经由变速箱向轮胎传递而能够行驶。作 为这样的方式的液压挖掘机100，例如有轮式液压挖掘机。另外，液压挖 掘机100例如也可以是反铲装载机，该反铲装载机具备具有上述轮胎的行 驶装置，此外在车辆主体(主体部)上安装工作装置，且不具备图1所示 的上部回转体3以及其回转机构。即，反铲装载机在车辆主体上安装工作 装置，且具备构成车辆主体的一部分的行驶装置。

对于上部回转体3，配置有工作装置2以及驾驶室4的一侧是前方， 配置有机械室3EG的一侧是后方(x方向)。朝向前方时的左侧是上部回 转体3的左侧，朝向前方时的右侧是上部回转体3的右侧。上部回转体3 的左右方向也称作宽度方向(y方向)。对于液压挖掘机100或者车辆主体 1，以上部回转体3作为基准，行驶装置5侧是下方，以行驶装置5作为 基准，上部回转体3侧是上方(z方向)。在液压挖掘机100设置于水平面 的情况下，下方是铅垂方向、即重力的作用方向侧，上方是与铅垂方向相 反的一侧。

工作装置2具有斗杆6、动臂7、作为作业器具的铲斗8、斗杆油缸 10、动臂油缸11以及铲斗油缸12。斗杆6的基端部经由斗杆销13而以能 够转动的方式安装在车辆主体1的前部。动臂7的基端部经由动臂销14 而以能够转动的方式安装在斗杆6的前端部。在动臂7的前端部，经由铲 斗销15而安装有铲斗8。铲斗8以铲斗销15作为中心而转动。铲斗8在 与铲斗销15相反的一侧安装有多个斗齿8B。铲尖8T是斗齿8B的前端。

铲斗8也可以不具有多个斗齿8B。换句话说，也可以是不具有图1 所示的斗齿8B且铲尖利用钢板形成为直线形状的铲斗。工作装置2例如 也可以具备具有单个斗齿的倾转铲斗。倾转铲斗指的是如下铲斗：具备铲 斗倾转油缸，通过使铲斗向左右倾转倾斜，即便液压挖掘机位于倾斜地面， 也能够将斜面、平地成形、平整为任意的形态，还能够利用底板进行夯实 作业。此外，工作装置2也可以代替铲斗8而具备坡地铲斗或者具备具有 凿岩用的刀片的凿岩用配件等。

图1所示的斗杆油缸10、动臂油缸11与铲斗油缸12均是利用液压油 的压力(以下，酌情称作液压)被驱动的液压油缸。斗杆油缸10驱动斗 杆6，使斗杆6升降。动臂油缸11驱动动臂7绕动臂销14转动。铲斗油 缸12驱动铲斗8绕铲斗销15转动。

在斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12等液压油缸与图2所示 的液压泵36、37之间，设置有图2所示的方向控制阀64。方向控制阀64 控制从液压泵36、37向斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12等供 给的液压油的流量，并且切换液压油流动的方向。方向控制阀64包括： 行驶用方向控制阀，其用于驱动行驶马达5c；以及工作装置用方向控制阀， 用于控制斗杆油缸10、动臂油缸11、铲斗油缸12以及使上部回转体3回 转的回转马达。

当从操作装置25供给且被调整为规定的先导压力的液压油使方向控 制阀64的阀柱动作时，调整从方向控制阀64流出的液压油的流量，从而 控制从液压泵36、37向斗杆油缸10、动臂油缸11、铲斗油缸12、回转马 达或者行驶马达5c供给的液压油的流量。其结果，控制斗杆油缸10、动 臂油缸11以及铲斗油缸12等的动作。

另外，图2所示的工作装置控制器26通过控制图2所示的控制阀27 来控制从操作装置25向方向控制阀64供给的液压油的先导压力，因此， 控制从方向控制阀64向斗杆油缸10、动臂油缸11、铲斗油缸12、回转马 达或者行驶马达5c供给的液压油的流量。其结果，工作装置控制器26能 够控制斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12等的动作。

在上部回转体3的上部安装有天线21、22。天线21、22用于检测液 压挖掘机100的当前位置。天线21、22与图2所示的、作为用于检测液 压挖掘机100的当前位置的位置检测部的位置检测装置19电连接。位置 检测装置19利用RTK-GNSS(RealTimeKinematic-GlobalNavigation SatelliteSystems，GNSS称作全球导航卫星系统)来检测液压挖掘机100 的当前位置。在以下说明中，酌情将天线21、22称作GNSS天线21、22。 与GNSS天线21、22接收到的GNSS电波相应的信号向位置检测装置19 输入。位置检测装置19检测GNSS天线21、22的设置位置。位置检测装 置19例如包括三维位置传感器。

如图1所示，优选GNSS天线21、22设置在上部回转体3的上方， 且是在液压挖掘机100的左右方向上分离的两端位置。在实施方式中， GNSS天线21、22安装于分别设置在上部回转体3的宽度方向两侧的扶手 9上。GNSS天线21、22安装于上部回转体3的位置不限定于扶手9，但 由于GNSS天线21、22设置在尽可能分离的位置的情况提高了液压挖掘 机100的当前位置的检测精度，故而优选。另外，优选GNSS天线21、22 设置在尽量不阻碍操作人员的视野的位置。

如图2所示，液压挖掘机100的液压系统300具备作为动力产生源的 发动机35与液压泵36、37。液压泵36、37由发动机35驱动，喷出液压 油。从液压泵36、37喷出的液压油向斗杆油缸10、动臂油缸11与铲斗油 缸12供给。另外，液压挖掘机100具备回转马达38。回转马达38是液压 马达，由从液压泵36、37喷出的液压油驱动。回转马达38使上部回转体 3回转。需要说明的是，在图2中，虽图示了两个液压泵36、37，但也可 以仅设置一个液压泵。回转马达38不局限于液压马达，也可以是电动马 达。

作为作业机械的控制系统的控制系统200包括：位置检测装置19、大 坐标计算部23、作为检测角速度以及加速度的检测装置的IMU(Inertial MeasurementUnit：惯性计量装置)24、操作装置25、作为工作装置控制 部的工作装置控制器26、传感器控制器39、作为生成部的显示控制器28 以及显示部29。操作装置25是用于操作图1所示的工作装置2的装置。 操作装置25接受用于驱动工作装置2的由操作人员进行的操作，输出与 操作量相应的先导液压。

例如，操作装置25具有设置在操作人员的左侧的左操作杆25L和配 置在操作人员的右侧的右操作杆25R。左操作杆25L以及右操作杆25R的 前后左右的动作与两轴的动作对应。例如，右操作杆25R的前后方向的操 作与斗杆6的操作对应。当向前方操作右操作杆25R时，斗杆6下降，当 向后方操作时，斗杆6上升。与前后方向的操作相应地执行斗杆6的升降 动作。右操作杆25R的左右方向的操作与铲斗8的操作对应。当向左侧操 作右操作杆25R时，铲斗8进行挖掘，当向右侧操作时，铲斗8卸料。与 左右方向的操作相应地执行铲斗8的挖掘或者释放动作。左操作杆25L的 前后方向的操作与动臂7的操作对应。当向前方操作左操作杆25L时，动 臂7卸料，当向后方操作时，动臂7进行挖掘。左操作杆25L的左右方向 的操作与上部回转体3的回转对应。左操作杆25L向左侧操作时左旋，向 右侧操作时右旋。

在本实施方式中，斗杆6的上升动作与卸料动作相当。斗杆6的下降 动作与挖掘动作相当。动臂7的挖掘动作与下降动作相当。动臂7的卸料 动作与上升动作相当。铲斗8的挖掘动作与下降动作相当。铲斗8的卸料 动作与上升动作相当。需要说明的是，也可以将动臂7的下降动作称作弯 曲动作。也可以将动臂7的上升动作称作伸长动作。

在本实施方式中，操作装置25使用先导液压式。基于斗杆操作、铲 斗操作、动臂操作以及回转操作，将利用未图示的减压阀降低至规定的先 导压力的液压油从液压泵36向操作装置25供给。

能够与右操作杆25R的前后方向的操作相应地向先导油路450供给先 导液压，接受操作人员对斗杆6进行的操作。右操作杆25R所具备的阀装 置与右操作杆25R的操作量相应地打开，向先导油路450供给液压油。另 外，压力传感器66将此时的先导油路450内的液压油的压力作为先导压 力而检测。压力传感器66将检测到的先导压力作为斗杆操作量MB向工 作装置控制器26发送。以下，酌情将右操作杆25R的前后方向的操作量 称作斗杆操作量MB。在操作装置25与斗杆油缸10之间的先导油路50 中设置压力传感器68、控制阀(以下，酌情称作介入阀)27C以及换向阀 (シヤトル弁)51。介入阀27C以及换向阀51之后叙述。

能够与右操作杆25R的左右方向的操作相应地向先导油路450供给先 导液压，接受操作人员对铲斗8进行的操作。右操作杆25R所具备的阀装 置与右操作杆25R的操作量相应地打开，向先导油路450供给液压油。另 外，压力传感器66将此时的先导油路450内的液压油的压力作为先导压 力而检测。压力传感器66将检测到的先导压力作为铲斗操作量MT向工 作装置控制器26发送。以下，酌情将右操作杆25R的左右方向的操作量 称作铲斗操作量MT。

能够与左操作杆25L的前后方向的操作相应地向先导油路450供给先 导液压，接受操作人员对动臂7进行的操作。左操作杆25L所具备的阀装 置与左操作杆25L的操作量相应地打开，向先导油路450供给液压油。另 外，压力传感器66将此时的先导油路450内的液压油的压力作为先导压 力而检测。压力计66将检测到的先导压力作为动臂操作量MA向工作装 置控制器26发送。以下，酌情将左操作杆25L的左右方向的操作量称作 动臂操作量MA。

能够与左操作杆25L的左右方向的操作相应地向先导油路450供给先 导液压，接受操作人员对上部回转体3进行的回转操作。左操作杆25L所 具备的阀装置与左操作杆25L的操作量相应地打开，向先导油路450供给 液压油。另外，压力传感器66将此时的先导油路450内的液压油的压力 作为先导压力而检测。压力传感器66将检测到的先导压力作为回转操作 量MR向工作装置控制器26发送。以下，酌情将左操作杆25L的前后方 向的操作量称作回转操作量MR。

通过操作右操作杆25R，操作装置25将与右操作杆25R的操作量相 应的大小的先导液压向方向控制阀64供给。通过操作左操作杆25L，操 作装置25将与左操作杆25L的操作量相应的大小的先导液压向控制阀27 供给。利用该先导液压使方向控制阀64的阀柱(スプ一ル)动作。

在先导油路450中设置有控制阀27。右操作杆25R以及左操作杆25L 的操作量由设置于先导油路450的压力传感器66检测。压力传感器66检 测到的先导液压向工作装置控制器26输入。工作装置控制器26将与所输 入的先导液压相应的、先导油路450的控制信号N向控制阀27输出，使 先导油路450开闭。

操作装置25具有行驶用控制杆25FL、25FR。在本实施方式中，由于 操作装置25采用先导液压式，因此从液压泵36将减压后的液压油向方向 控制阀64供给，根据先导油路450内的液压油的压力来驱动方向控制阀 的阀柱。于是，从液压泵向未图示的行驶装置(液压马达)供给液压油， 行驶装置能够行驶。先导油路450内的液压油的压力利用压力计27PC来 检测。

行驶操作检测部25PL、25PR与行驶用控制杆25FL、25FR的操作量 相应地接受操作人员对行驶装置5进行的操作。接受操作人员对行驶装置 5、具体而言对履带5a、5b进行的操作。利用压力传感器27PC检测行驶 用控制杆25FL、25FR的踏入量，作为操作量MD向工作装置控制器26 输出。

左操作杆25L以及右操作杆25R的操作量例如由电位计以及霍尔IC 等来检测，工作装置控制器26也可以通过根据这些检测值控制方向控制 阀64以及控制阀27来控制工作装置2。这样，左操作杆25L以及右操作 杆25R也可以是电气式。回转操作与动臂操作也可以对调。在该情况下， 与左操作杆25L的左右方向上的操作相应地执行动臂7的伸长或者弯曲动 作，与左操作杆25L的前后方向上的操作相应地执行上部回转体3的左右 的回转动作。

控制系统200具有第一行程传感器16、第二行程传感器17以及第三 行程传感器18。例如，第一行程传感器16设置于斗杆油缸10，第二行程 传感器17设置于动臂油缸11，第三行程传感器18设置于铲斗油缸12。 第一行程传感器16检测斗杆油缸10的行程长度(以下，酌情称作斗杆油 缸长度LS1)。第一行程传感器16检测与斗杆油缸10的伸长对应的位移 量，并向传感器控制器39输出。传感器控制器39计算与第一行程传感器 16的位移量对应的斗杆油缸10的油缸长度LS1。传感器控制器39根据第 一行程传感器16检测到的斗杆油缸长度LS1，计算斗杆6相对于液压挖 掘机100的局部坐标系、具体而言是车辆主体1的局部坐标系中的与水平 面正交的方向(z轴方向)的倾斜角θ1，向工作装置控制器26以及显示 控制器28输出。

第二行程传感器17检测动臂油缸11的行程长度(以下，酌情称作动 臂油缸长度LS2)。第二行程传感器17检测与动臂油缸11的伸长对应的 位移量，并向传感器控制器39输出。传感器控制器39计算与第二行程传 感器17的位移量对应的动臂油缸11的油缸长度LS2。

传感器控制器39根据第二行程传感器17检测到的动臂油缸长度LS2， 计算动臂7相对于斗杆6的倾斜角θ2，并向工作装置控制器26以及显示 控制器28输出。第三行程传感器18检测铲斗油缸12的行程长度(以下， 酌情称作铲斗油缸长度LS3)。第三行程传感器18检测与铲斗油缸12的 伸长对应的位移量，并向传感器控制器39输出。传感器控制器39计算与 第三行程传感器18的位移量对应的铲斗油缸12的油缸长度LS2。

传感器控制器39根据第三行程传感器18检测到的铲斗油缸长度LS3， 计算铲斗8所具有的铲尖8T相对于动臂7的倾斜角θ3，并向工作装置控 制器26以及显示控制器28输出。斗杆6、动臂7以及铲斗8的倾斜角θ1、 倾斜角θ2以及倾斜角θ3除了利用第一行程传感器16等计量以外，还可 以通过安装于斗杆6且计量斗杆6的倾斜角的回转编码器、安装于动臂7 且计量动臂7的倾斜角的回转编码器、以及安装于铲斗8且计量铲斗8的 倾斜角的回转编码器而获得。

工作装置控制器26具有RAM(RandomAccessMemory)以及ROM (ReadOnlyMemory)等存储部26M、以及CPU(CentralProcessingUnit) 等处理部26P。工作装置控制器26根据图2所示的压力传感器66的检测 值对控制阀27以及介入阀27C进行控制。

图2所示的方向控制阀64例如是比例控制阀，由从操作装置25供给 的液压油来控制。方向控制阀64配置在斗杆油缸10、动臂油缸11、铲斗 油缸12以及回转马达38等液压促动器与液压泵36、37之间。方向控制 阀64控制从液压泵36、37向斗杆油缸10、动臂油缸11、铲斗油缸12以 及回转马达38供给的液压油的流量。

控制系统200所具备的位置检测装置19检测液压挖掘机100的位置。 位置检测装置19包含前述的GNSS天线21、22。与利用GNSS天线21、 22接收到的GNSS电波相应的信号向大坐标计算部23输入。GNSS天线 21从定位卫星接收表示自身位置的基准位置数据P1。GNSS天线22从定 位卫星接收表示自身位置的基准位置数据P2。GNSS天线21、22例如以 10Hz周期接收基准位置数据P1、P2。基准位置数据P1、P2是设置GNSS 天线的位置的信息。每当GNSS天线21、22接收基准位置数据P1、P2， 都将其向大坐标计算部23输出。

大坐标计算部23获得在大坐标系中表示的两个基准位置数据P1、P2 (多个基准位置数据)。大坐标计算部23根据两个基准位置数据P1、P2 生成表示上部回转体3的配置的回转体配置数据。在本实施方式中，回转 体配置数据包含两个基准位置数据P1、P2中的一方的基准位置数据P、 以及根据两个基准位置数据P1、P2生成的回转体方位数据Q。回转体方 位数据Q根据基于GNSS天线21、22所获得的基准位置数据P确定的方 位相对于大坐标的基准方位(例如北)所成的角而确定。回转体方位数据 Q表示上部回转体3、即工作装置2所朝向的方位。大坐标计算部23例如 每当以10Hz的频率从GNSS天线21、22获得两个基准位置数据P1、P2 时，更新回转体配置数据、即基准位置数据P与回转体方位数据Q，并向 工作装置控制器26以及显示控制器28输出。

IMU24安装在上部回转体3。IMU24检测表示上部回转体3的动作的 动作数据。IMU24所检测的动作数据例如是加速度以及角速度。在实施方 式中，动作数据是以图1所示的上部回转体3的回转轴z作为中心使上部 回转体3回转的回转角速度ω。回转角速度ω例如通过以时间对IMU24 检测到的上部回转体3的回转角度进行微分而求出。上部回转体3的回转 角度也可以从GNSS天线21、22的位置信息获得。

图3A是液压挖掘机100的侧视图。图3B是液压挖掘机100的后视图。 如图3A以及图3B所示，IMU24检测车辆主体1的相对于左右方向的倾 斜角θ4、车辆主体1的相对于前后方向的倾斜角θ5、加速度以及角速度。 IMU24例如以100Hz的频率更新回转角速度ω、倾斜角θ4以及倾斜角θ5。 优选IMU24的更新周期比大坐标计算部23的更新周期短。IMU24检测到 的回转角速度ω、倾斜角θ5向传感器控制器39输出。传感器控制器39 对回转角速度ω、倾斜角θ4、倾斜角θ5实施滤波处理等之后，向工作装 置控制器26以及显示控制器28输出。

显示控制器28从大坐标计算部23获得回转体配置数据(基准位置数 据P以及回转体方位数据Q)。在本实施方式中，显示控制器28作为工作 装置位置数据而生成表示铲斗8的铲尖8T的三维位置的铲斗铲尖位置数 据S。并且，显示控制器28使用铲斗铲尖位置数据S和后述的目标施工 信息T，生成表示挖掘对象的目标形状的目标挖掘地形数据U。显示控制 器28导出基于目标挖掘地形数据U的显示用的目标挖掘地形数据Ua，根 据显示用的目标挖掘地形数据Ua而在显示部29显示目标挖掘地形43I。

显示部29例如是液晶显示装置等，但不限定于此。在实施方式中， 与显示部29邻接地设置有开关29S。开关29S是用于执行后述的挖掘控 制或使执行中的挖掘控制停止的输入装置。

工作装置控制器26从传感器控制器39获得回转角速度ω，该回转角 速度ω表示以图1所示的回转轴z作为中心使上部回转体3回转的回转角 速度ω。另外，工作装置控制器26从压力传感器66获得斗杆操作信号 MB、铲斗操作信号MT、动臂操作信号MA以及回转操作信号MR。工作 装置控制器26从传感器控制器39获得斗杆6的倾斜角度θ1、动臂7的倾 斜角度θ2、铲斗8的倾斜角度θ3。

工作装置控制器26从显示控制器28获得目标挖掘地形数据U。工作 装置控制器26根据从传感器控制器39获得的工作装置2的角度来计算铲 斗8的铲尖8T的位置(以下，酌情称作铲尖位置)。工作装置控制器26 根据目标挖掘地形数据U与铲斗8的铲尖8T之间的距离以及速度来调整 从操作装置25输入的斗杆操作量MB、铲斗操作量MT以及动臂操作量 MA，以使得铲斗8的铲尖8T沿着目标挖掘地形数据U移动。工作装置 控制器26生成用于控制工作装置2的控制信号N并向图2所示的控制阀 27输出，以使得铲斗8的铲尖8T沿着目标挖掘地形数据U而移动。通过 这样的处理，与工作装置2相对于目标挖掘地形数据U的距离相应地限制 工作装置2接近目标挖掘地形数据U的速度。

相对于斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12分别各自设置的两 个控制阀27与来自工作装置控制器26的控制信号N相应地进行开闭。根 据左操作杆25L或者右操作杆25R的操作与控制阀27的开闭指令，方向 控制阀64的阀柱动作，从而向斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸 12供给液压油。

大坐标计算部23检测大坐标系中的GNSS天线21、22的基准位置数 据P1、P2。大坐标系是以设置于液压挖掘机100的作业区域GD中的、成 为基准的例如基准桩60的基准位置PG作为基准的、用(X、Y、Z)表示 的三维坐标系。如图3A所示，基准位置PG例如位于设置在作业区域GD 中的基准桩60的前端60T。在本实施方式中，大坐标系例如指的是GNSS 的坐标系。

图2所示的显示控制器28根据基于位置检测装置19的检测结果来计 算在大坐标系中观察时的局部坐标系的位置。局部坐标系指的是以液压挖 掘机100作为基准的、用(x、y、z)表示的三维坐标系。在本实施方式 中，局部坐标系的基准位置PL例如位于用于上部回转体3回转的摆动圆 上。在本实施方式中，例如，工作装置控制器26以如下方式计算在大坐 标系中观察时的局部坐标系的位置。

传感器控制器39根据第一行程传感器16检测到的斗杆油缸长度来计 算斗杆6相对于局部坐标系中的与水平面正交的方向(z轴方向)的倾斜 角θ1。工作装置控制器26根据第二行程传感器17检测到的动臂油缸长度 来计算动臂7相对于斗杆6的倾斜角θ2。工作装置控制器26根据第三行 程传感器18检测到的铲斗油缸长度来计算铲斗8相对于动臂7的倾斜角 θ3。

工作装置控制器26的存储部26M存储有工作装置2的数据(以下， 酌情称作工作装置数据)。工作装置数据包括斗杆6的长度L1、动臂7的 长度L2以及铲斗8的长度L3。如图3A所示，斗杆6的长度L1相当于从 斗杆销13到动臂销14的长度。动臂7的长度L2相当于从动臂销14到铲 斗销15的长度。铲斗8的长度L3相当于从铲斗销15到铲斗8的铲尖8T 的长度。铲尖8T是图1所示的斗齿8B的前端。另外，工作装置数据包括 相对于局部坐标系的基准位置PL的距离斗杆销13的位置信息。

图4是示出目标施工面的一例的示意图。如图4所示，液压挖掘机100 所具备的工作装置2的目标施工信息T包含分别利用多面三角形展现的多 个目标施工面41，其中的目标施工信息T是工作装置2在挖掘对象的挖 掘后进行精细挖掘的目标。在图4中，仅对多个目标施工面41中的一个 标注有附图标记41，省略其他目标施工面41的附图标记。为了抑制铲斗 8侵蚀目标挖掘地形43I，工作装置控制器26将工作装置2向挖掘对象接 近的方向的速度控制在限制速度以下。酌情将该控制称作挖掘控制。接下 来，对利用工作装置控制器26执行的挖掘控制进行说明。

<挖掘控制>

图5是示出工作装置控制器26以及显示控制器28的框图。图6是示 出显示于显示部的目标挖掘地形43I的一例的图。图7是示出目标速度、 垂直速度成分与水平速度成分之间的关系的示意图。图8是示出垂直速度 成分与水平速度成分的计算方法的图。图9是示出垂直速度成分与水平速 度成分的计算方法的图。图10是示出铲尖与目标挖掘地形43I之间的距离 的示意图。图11是示出限制速度信息的一例的曲线图。图12是示出斗杆 的限制速度的垂直速度成分的计算方法的示意图。图13是示出斗杆的限 制速度的垂直速度成分与斗杆的限制速度之间的关系的示意图。图14是 示出铲尖的偏差量以及位移量的示意图。

如图4以及图5所示，显示控制器28生成目标挖掘地形数据U并向 工作装置控制器26输出。挖掘控制例如在液压挖掘机100的操作人员使 用图2所示的开关29S选择执行挖掘控制的情况下执行。在执行挖掘控制 时，工作装置控制器26使用斗杆操作量MB、动臂操作量MA、铲斗操作 量MT、以及从显示控制器28获得的目标挖掘地形数据U和从传感器控 制器39获得的倾斜角度θ1、θ2、θ3，生成挖掘控制所必需的斗杆指令信 号CBI，并且根据需要生成动臂指令信号以及铲斗指令信号，驱动控制阀 27以及介入阀27C，从而控制工作装置2。

首先，对显示控制器28进行说明。显示控制器28包括目标施工信息 储存部28A、铲斗铲尖位置数据生成部28B、目标挖掘地形数据生成部28C 以及错误判断部28D。目标施工信息储存部28A存储作为表示作业区域中 的目标形状的信息的目标施工信息T。目标施工信息T包含为了生成目标 挖掘地形数据U而必需的坐标数据以及角度数据，其中目标挖掘地形数据 U是表示挖掘对象的目标形状的信息。目标施工信息T包含多个目标施工 面41的位置信息。对于挖掘控制工作装置控制器26控制工作装置2或在 显示部29显示目标挖掘地形数据Ua所必需的目标施工信息T例如通过无 线通信下载到目标施工信息储存部28A。另外，必要的目标施工信息T既 可以通过将保存有该信息的终端装置连接于显示控制器28从而下载到目 标施工信息储存部28A，也可以将能够携带的存储装置连接于控制器28 并传输。

铲斗铲尖位置数据生成部28B根据从大坐标计算部23获得的基准位 置数据P以及回转体方位数据Q生成回转中心位置数据XR，该回转中心 位置数据XR表示穿过上部回转体3的回转轴z的液压挖掘机100的回转 中心的位置。回转中心位置数据XR的xy坐标与局部坐标系的基准PL的 xy坐标一致。

铲斗铲尖位置数据生成部28B根据回转中心位置数据XR与工作装置 2的倾斜角θ1、θ2、θ3生成表示铲斗8的铲尖8T的当前位置的铲斗铲尖 位置数据S。

如上所述，铲斗铲尖位置数据生成部28B例如以10Hz的频率从大坐 标计算部23获得基准位置数据P与回转体方位数据Q。因此，铲斗铲尖 位置数据生成部28B例如能够以10Hz的频率更新铲斗铲尖位置数据S。 铲斗铲尖位置数据生成部28B将更新后的铲斗铲尖位置数据S向目标挖掘 地形数据生成部28C输出。

目标挖掘地形数据生成部28C获得存储于目标施工信息储存部28A的 目标施工信息T、以及来自铲斗铲尖位置数据生成部28B的铲斗铲尖位置 数据S。目标挖掘地形数据生成部28C在局部坐标系中，将穿过铲尖8T 的当前时刻的铲尖位置P4的垂线与目标施工面41的交点设定为挖掘对象 位置44。挖掘对象位置44是铲斗8的铲尖位置P4的正下方的点。目标挖 掘地形数据生成部28C根据目标施工信息T与铲斗铲尖位置数据S，如图 4所示那样获得交线43并将其作为目标挖掘地形431的候补线，该交线43 是限定在上部回转体3的前后方向上并且穿过挖掘对象位置44的工作装 置2的平面42与利用多个目标施工面41表示的目标施工信息T的交线。 挖掘对象位置44是候补线上的一点。平面42是工作装置2进行动作的平 面(动作平面)。

在斗杆6以及动臂7不绕与液压挖掘机100的局部坐标系的z轴平行 的轴转动的情况下，工作装置2的动作平面是与液压挖掘机100的xz平 面平行的平面。在斗杆6以及动臂7的至少一方绕与液压挖掘机100的局 部坐标系的z轴平行的轴转动的情况下，工作装置2的动作平面是与动臂 进行转动的轴、即图1所示的动臂销14的轴线正交的平面。以下，将工 作装置2的动作平面称作动臂动作平面。

目标挖掘地形数据生成部28C将目标施工信息T的挖掘对象位置44 的前后的单个或者多个拐点以及其前后的线确定为成为挖掘对象的目标 挖掘地形43I。在图4所示的例子中，两个拐点Pv1、Pv2与其前后的线被 确定为目标挖掘地形43I。并且，目标挖掘地形数据生成部28C将挖掘对 象位置44的前后的单个或者多个拐点的位置信息以及其前后的线的角度 信息作为表示挖掘对象的目标形状的信息即目标挖掘地形数据U而生成。 在本实施方式中，目标挖掘地形43I利用线来限定，但也可以例如根据铲 斗8的宽度等而限定为面。以此方式生成的目标挖掘地形数据U具有多个 目标施工面41的一部分的信息。目标挖掘地形数据生成部28C将生成的 目标挖掘地形数据U向工作装置控制器26输出。在本实施方式中，显示 控制器28与工作装置控制器直接进行信号的交换，但例如也可以经由 CAN(ControllerAreaNetwork)这样的车内信号线来交换信号。

在本实施方式中，目标挖掘地形数据U是作为工作装置2进行动作的 动作平面的平面42与预先准备的至少一个目标施工面(第一目标施工面) 41交叉的部分处的信息。平而42是图3A、图3B所示的局部坐标系(X、 Y、Z)中的xz平面。酌情将利用平面42剖切多个目标施工面41而获得 的目标挖掘地形数据U称作前后方向目标挖掘地形数据U。

显示控制器28根据需要，基于目标挖掘地形数据U在显示部29中显 示目标挖掘地形43I。作为显示用的信息，使用显示用的目标挖掘地形数 据Ua。根据显示用的目标挖掘地形数据Ua，例如将图5所示的、表示作 为铲斗8的挖掘对象而设定的目标挖掘地形43I与铲尖8T之间的位置关 系的图像显示于显示部29。显示控制器28根据显示用的目标挖掘地形数 据Ua在显示部29显示目标挖掘地形(显示用的目标挖掘地形)43I。向 工作装置控制器26输出的目标挖掘地形数据U在挖掘控制中使用。酌情 将在挖掘控制中使用的目标挖掘地形数据U称作工作用目标挖掘地形数 据。

如上所述，目标挖掘地形数据生成部28C例如以10Hz的频率从铲斗 铲尖位置数据生成部28B获得铲斗铲尖位置数据S。因此，目标挖掘地形 数据生成部28C例如能够以10Hz的频率更新目标挖掘地形数据U，并向 工作装置控制器26输出。工作装置控制器26能够以目标挖掘地形数据生 成部28C生成目标挖掘地形数据U的周期获得目标挖掘地形数据U。

在无法从大坐标计算部23获得基准位置数据P的情况下，错误判断 部28D向工作装置控制器26输出错误信号J，其中，无法从大坐标计算 部23获得基准位置数据P例如是由图1以及图2所示的GNSS天线21、 22无法从定位卫星接收基准位置数据P1、P2的结果导致的。例如，也可 以在铲斗铲尖位置数据生成部28B无法生成铲斗铲尖位置数据S，结果导 致目标挖掘地形数据生成部28C无法生成目标挖掘地形数据U的情况等 下，错误判断部28D输出错误信号J。另外，也可以在目标挖掘地形数据 生成部28C无法从目标施工信息储存部28A获得目标施工信息T，结果导 致无法生成目标挖掘地形数据U的情况等下，错误判断部28D输出错误 信号J。即，错误判断部28D能够在目标挖掘地形数据生成部28C无法生 成目标挖掘地形数据U的情况等下输出错误信号J。这例如相当于在挖掘 控制中工作装置2、更具体而言铲斗8偏离目标施工面41的情况。

挖掘控制针对导出目标挖掘地形43I的目标施工面41进行，对在挖掘 控制中，工作装置2、更具体而言是铲斗8从目标施工面41偏离的情况下 的处理进行说明。目标施工面41由现场单位设定，但该设定不一定简单， 因此有时仅制作施工所需的部分的目标施工信息T。在铲斗8的铲尖8T 向不存在目标施工面41的位置移动的情况下，显示控制器28将目标挖掘 地形43I作为无效值而获得并输出。工作装置控制器26将此时为无效值的 目标挖掘地形43I与存在于铲斗8的铲尖8T的下方的挖掘对象位置44之 间的距离计算为无限大。

当执行挖掘控制过程中的目标挖掘地形43I与铲斗8的铲尖8T靠近、 并且(斗杆限制距离以内)进行斗杆6介入的控制(以下，酌情称作斗杆 介入控制)中的上升动作时，目标挖掘地形43I与铲斗8的铲尖8T之间 的距离增大，因此解除斗杆6的上升动作。此时，工作装置控制器26逐 渐关闭电磁阀27E，以便从斗杆6的上升动作逐渐转变为斗杆6的上升动 作的解除。将该处理称作调制处理。

当目标挖掘地形43I与铲斗8的铲尖8T之间的距离急剧时，斗杆6 会急剧下降，因此可能对液压挖掘机的操作人员产生预料不到的冲击。调 制处理能够消除该冲击。作为执行调制处理的条件的例外，能够列举出目 标挖掘地形43I与铲斗8的铲尖8T之间的距离在比斗杆限制距离(后述 的第一规定值dth1，例如800mm)大的规定距离(例如3000mm)以内的 情况。若该条件成立，则工作装置控制器26不执行调制处理。例如，操 作人员在阶梯差较大的地形中使工作装置2朝向下方的地形移动，与在目 标施工面41之上不存于挖掘对象位置44的情况相同，形成不进行斗杆介 入控制的状态。在该情况下，根据操作人员的意愿形成脱离挖掘控制的状 态。由于该情况是基于操作人员的意图进行的，因此允许产生冲击。

在GNSS天线21、22无法从定位卫星接收基准位置数据P1、P2等、 结果导致目标挖掘地形数据生成部28C无法生成目标挖掘地形数据U的 情况下，显示控制器28执行初始化(initialize)作业。接下来，对工作装 置控制器26进行说明。

工作装置控制器26具有目标速度确定部52、距离获得部53、限制速 度确定部54、工作装置控制部57、数据保持部58以及切换部59。工作装 置控制器26使用基于前述的前后方向目标挖掘地形数据U的目标挖掘地 形43I来执行挖掘控制。这样，在本实施方式中，存在使用于显示的目标 挖掘地形43I和使用于挖掘控制的目标挖掘地形43I。将前者称作显示用 目标挖掘地形，将后者称作挖掘控制用目标挖掘地形。

在本实施方式中，目标速度确定部52、距离获得部53、限制速度确 定部54、工作装置控制部57、数据保持部58以及切换部59的功能由图2 所示的处理部26P实现。接下来，对基于工作装置控制器26的挖掘控制 进行说明。该挖掘控制是工作装置2的前后方向上的挖掘控制的例子，但 在工作装置2的宽度方向上也能够进行挖掘控制。

目标速度确定部52确定斗杆目标速度Vc_bm、动臂目标速度Vc_am 以及铲斗目标速度Vc_bkt。斗杆目标速度Vc_bm是仅驱动斗杆油缸10时 的铲尖8T的速度。动臂目标速度Vc_am是仅驱动动臂油缸11时的铲尖 8T的速度。铲斗目标速度Vc_bkt是仅驱动铲斗油缸12时的铲尖8T的速 度。斗杆目标速度Vc_bm根据斗杆操作量MB相应地计算。动臂目标速 度Vc_am根据动臂操作量MA相应地计算。铲斗目标速度Vc_bkt根据铲 斗操作量MT相应地计算。

存储部26M存储有限定斗杆操作量MB与斗杆目标速度Vc_bm之间 的关系的目标速度信息。目标速度确定部52通过参考目标速度信息来确 定与斗杆操作量MB对应的斗杆目标速度Vc_bm。目标速度信息例如是记 载有相对于斗杆操作量MB的斗杆目标速度Vc_bm的大小的曲线图。目 标速度信息也可以采用表格或者数式等形态。目标速度信息包含限定动臂 操作量MA与动臂目标速度Vc_am之间的关系的信息。目标速度信息包 含限定铲斗操作量MT与铲斗目标速度Vc_bkt之间的关系的信息。目标 速度确定部52通过参考目标速度信息来确定与动臂操作量MA对应的动 臂目标速度Vc_am。目标速度确定部52通过参考目标速度信息来确定与 铲斗操作量MT对应的铲斗目标速度Vc_bkt。如图7所示，目标速度确定 部52将斗杆目标速度Vc_bm转换为与目标挖掘地形43I(目标挖掘地形 数据U)垂直的方向的速度成分(以下，酌情称作垂直速度成分)Vcy_bm、 以及与目标挖掘地形43I(目标挖掘地形数据U)平行的方向的速度成分 (以下，酌情称作水平速度成分)Vcx_bm。

例如，首先，目标速度确定部52从传感器控制器39获得倾斜角θ5， 求出与目标挖掘地形43I正交的方向相对于大坐标系的垂直轴的斜度。并 且，目标速度确定部52根据这些斜度求出角度β2(参照图8)，该角度β2 表示局部坐标系的垂直轴和与目标挖掘地形43I正交的方向的斜度。

接下来，如图8所示，目标速度确定部52根据局部坐标系的垂直轴 与斗杆目标速度Vc_bm的方向所成的角度β2，利用三角函数将斗杆目标 速度Vc_bm转换为局部坐标系的垂直轴方向的速度成分VL1_bm与水平 轴方向的速度成分VL2_bm。并且，如图9所示，目标速度确定部52根 据前述的局部坐标系的垂直轴和与目标挖掘地形43I正交的方向的斜度 β1，利用三角函数将局部坐标系的垂直轴方向上的速度成分VL1_bm与水 平轴方向上的速度成分VL2_bm转换为针对前述的目标挖掘地形43I的垂 直速度成分Vcy_bm以及水平速度成分Vcx_bm。同样地，目标速度确定 部52将动臂目标速度Vc_am转换为局部坐标系的垂直轴方向上的垂直速 度成分Vcy_am以及水平速度成分Vcx_am。目标速度确定部52将铲斗目 标速度Vc_bkt转换为局部坐标系的垂直轴方向上的垂直速度成分Vcy_bkt 以及水平速度成分Vcx_bkt。

如图10所示，距离获得部53获得铲斗8的铲尖8T与目标挖掘地形 43I之间的距离d。详细地说，距离获得部53根据如上所述那样获得的铲 尖8T的位置信息以及表示目标挖掘地形43I的位置的目标挖掘地形数据U 等计算铲斗8的铲尖8T与目标挖掘地形43I之间的最短的距离d。在本实 施方式中，根据铲斗8的铲尖8T与目标挖掘地形43I之间的最短的距离d 执行挖掘控制。

限制速度确定部54根据铲斗8的铲尖8T与目标挖掘地形43I之间的 距离d计算图1所示的工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt。工作装置2 整体的限制速度Vcy_lmt是在铲斗8的铲尖8T接近目标挖掘地形43I的 方向上能够允许的铲尖8T的移动速度。图2所示的存储部26M存储有限 制距离d与限制速度Vcy_lmt之间的关系的限制速度信息。

图11示出限制速度信息的一例。图11中的横轴是距离d，纵轴是限 制速度Vcy。在本实施方式中，铲尖8T位于目标挖掘地形43I的外侧、 即液压挖掘机100的工作装置2侧时的距离d是正值，铲尖8T位于目标 挖掘地形43I的内侧、即比目标挖掘地形43I靠挖掘对象的内部侧的位置 时的距离d是负值。也可以说，例如，如图10所示，铲尖8T位于目标挖 掘地形43I的上方时的距离d为正值，铲尖8T位于目标挖掘地形43I的下 方时的距离d为负值。另外，也可以说，铲尖8T位于没有侵蚀目标挖掘 地形43I的位置时的距离d为正值，铲尖8T位于侵蚀目标挖掘地形43I 的位置时的距离d为负值。铲尖8T位于目标挖掘地形43I上时、即铲尖 8T与目标挖掘地形43I接触时的距离d为0。

在本实施方式中，以铲尖8T从目标挖掘地形43I的内侧趋向外侧时的 速度作为正值，以铲尖8T从目标挖掘地形43I的外侧趋向内侧时的速度 作为负值。即，以铲尖8T趋向目标挖掘地形43I的上方时的速度作为正 值，以铲尖8T趋向下方时的速度作为负值。

在限制速度信息中，距离d为d1与d2之间时的限制速度Vcy_lmt的 斜度比距离d在d1以上或者d2以下时的斜度小。d1比0大。d2比0小。 在目标挖掘地形43I附近的操作中，为了更详细地设定限制速度，使距离 d为d1与d2之间时的斜度比距离d在d1以上或者d2以下时的斜度小。 在距离d为d1以上时，限制速度Vcy_lmt为负值，距离d越大，限制速 度Vcy_lmt越小。换句话说，在距离d为d1以上时，在比目标挖掘地形 43I靠上方的位置，铲尖8T越是远离目标挖掘地形43I，趋向目标挖掘地 形43I的下方的速度越大，限制速度Vcy_lmt的绝对值越大。在距离d为 0以下时，限制速度Vcy_lmt为正值，距离d越小，限制速度Vcy_lmt越 大。换句话说，在铲斗8的铲尖8T离开目标挖掘地形43I的距离d为0 以下时，在比目标挖掘地形43I靠下方的位置，铲尖8T越是远离目标挖 掘地形43I，趋向目标挖掘地形43I的上方的速度越大，限制速度Vcy_lmt 的绝对值越大。

若距离d在第一规定值dth1以上，则限制速度Vcy_lmt为Vmin。第 一规定值dth1为正值，且比d1大。Vmin比目标速度的最小值小。换句话 说，若距离d在第一规定值dth1以上，则不进行工作装置2的动作的限制。 因此，当铲尖8T在目标挖掘地形43I的上方大幅远离目标挖掘地形43I 时，不进行工作装置2的动作的限制、即不进行挖掘控制。在距离d比第 一规定值dth1小时，进行工作装置2的动作的限制。详细地说，如后所述， 在距离d比第一规定值dth1小时，进行斗杆6的动作的限制。

限制速度确定部54根据工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt、动臂目 标速度Vc_am以及铲斗目标速度Vc_bkt来计算斗杆6的限制速度的垂直 速度成分(以下，酌情称作斗杆6的限制垂直速度成分)Vcy_bm_lmt。如 图12所示，限制速度确定部54从工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt减 去动臂目标速度的垂直速度成分Vcy_am和铲斗目标速度的垂直速度成分 Vcy_bkt，由此计算斗杆6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt。

如图13所示，限制速度确定部54将斗杆6的限制垂直速度成分 Vcy_bm_lmt转换为斗杆6的限制速度(斗杆限制速度)Vc_bm_lmt。限制 速度确定部54根据前述的斗杆6的倾斜角θ1、动臂7的倾斜角θ2、铲斗 8的倾斜角θ3、GNSS天线21、22的基准位置数据以及目标挖掘地形数据 U等，求出与目标挖掘地形43I垂直的方向和斗杆限制速度Vc_bm_lmt的 方向之间的关系，将斗杆6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt转换为斗杆 限制速度Vc_bm_lmt。该情况的计算利用与根据前述的斗杆目标速度 Vc_bm求出与目标挖掘地形43I垂直的方向的垂直速度成分Vcy_bm的计 算相反的顺序来进行。

图2所示的换向阀51选择根据斗杆6的操作而生成的先导压力与根 据斗杆介入指令CBI由介入阀27C生成的先导压力中的较大的一方，向方 向控制阀64供给。在基于斗杆介入指令CBI的先导压力比基于斗杆6的 操作而生成的先导压力大的情况下，利用基于斗杆介入指令CBI的先导压 力使与斗杆油缸10对应的方向控制阀64动作。其结果，实现了基于斗杆 限制速度Vc_bm_lmt的斗杆6的驱动。

工作装置控制部57控制工作装置2。工作装置控制部57将动臂指令 信号、斗杆指令信号、斗杆介入指令CBI以及铲斗指令信号向图2所示的 控制阀27以及介入阀27C输出，由此控制斗杆油缸10、动臂油缸11以 及铲斗油缸12。动臂指令信号、斗杆指令信号、斗杆介入指令CBI以及 铲斗指令信号分别具有与斗杆指令速度、动臂指令速度以及铲斗指令速度 相应的电流值。

在基于斗杆6的上升操作而生成的先导压力比基于斗杆介入指令CBI 的先导压力大的情况下，换向阀51选择基于杆操作的先导压力。利用换 向阀51基于斗杆6的操作而选择的先导压力使与斗杆油缸10对应的方向 控制阀64动作。即，由于斗杆6根据斗杆目标速度Vc_bm被驱动，因此 不会根据斗杆限制速度Vc_bm_lmt被驱动。

在基于斗杆6的操作而生成的先导压力比基于斗杆介入指令CBI的先 导压力大的情况下，工作装置控制部57将斗杆目标速度Vc_bm、动臂目 标速度Vc_am以及铲斗目标速度Vc_bkt分别作为斗杆指令速度、动臂指 令速度以及铲斗指令速度而选择。工作装置控制部57与斗杆目标速度 Vc_bm、动臂目标速度Vc_am以及铲斗目标速度Vc_bkt相应地确定斗杆 油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12的速度(油缸速度)。并且，工作 装置控制部57根据确定的油缸速度对控制阀27进行控制，由此使斗杆油 缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12动作。

这样，在普通运转时，工作装置控制部57与斗杆操作量MB、动臂操 作量MA与铲斗操作量MT相应地使斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗 油缸12动作。因此，斗杆油缸10以斗杆目标速度Vc_bm动作，动臂油 缸11以动臂目标速度Vc_am动作，铲斗油缸12以铲斗目标速度Vc_bkt 动作。

在基于斗杆介入指令CBI的先导压力比基于斗杆6的操作而生成的先 导压力大的情况下，换向阀51选择基于介入指令的从介入阀27C输出的 先导压力。其结果，斗杆6以斗杆限制速度Vc_bm_lmt动作，并且动臂7 以动臂目标速度Vc_am动作。另外，铲斗8以铲斗目标速度Vc_bkt动作。

如上所述，通过从工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt减去动臂目标 速度的垂直速度成分Vcy_am与铲斗目标速度的垂直速度成分Vcy_bkt， 由此计算斗杆6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt。因此，在工作装置2 整体的限制速度Vcy_lmt比动臂目标速度的垂直速度成分Vcy_am与铲斗 目标速度的垂直速度成分Vcy_bkt之和小时，斗杆6的限制垂直速度成分 Vcy_bm_lmt成为斗杆上升的负值。

因此，斗杆限制速度Vc_bm_lmt为负值。在该情况下，工作装置控制 部57使斗杆6下降，降至比斗杆目标速度Vc_bm低的速度。因此，能够 将操作人员的不适感抑制为较小，并且能够抑制铲斗8侵蚀目标挖掘地形 43I。

在工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt比动臂目标速度的垂直速度成 分Vcy_am与铲斗目标速度的垂直速度成分Vcy_bkt之和大时，斗杆6的 限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt成为正值。因此，斗杆限制速度Vc_bm_lmt 为正值。在该情况下，即便对操作装置25向使斗杆6下降的方向进行操 作，斗杆6也会根据来自图2所示的介入阀27C的指令信号而上升。因此， 能够迅速抑制目标挖掘地形43I的侵蚀的扩大。

在铲尖8T位于比目标挖掘地形43I靠上方的位置时，铲尖8T越是靠 近目标挖掘地形43I，斗杆6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt的绝对值 越小，并且，朝向与目标挖掘地形43I平行的方向的斗杆6的限制速度的 速度成分(以下，酌情称作限制水平速度成分)Vcx_bm_lmt的绝对值也 越小。因此，在铲尖8T位于比目标挖掘地形43I靠上方的位置时，铲尖 8T越是靠近目标挖掘地形43I，斗杆6的朝向与目标挖掘地形43I垂直的 方向的速度与斗杆6的朝向与目标挖掘地形43I平行的方向的速度越是减 速。通过由液压挖掘机的操作人员同时操作左操作杆25L以及右操作杆 25R，斗杆6、动臂7以及铲斗8同时动作。此时，假定输入斗杆6、动臂 7以及铲斗8的各目标速度Vc_bm、Vc_am、Vc_bkt，如下说明上述控制。

图14示出目标挖掘地形43I与铲斗8的铲尖8T之间的距离d比第一 规定值dth1小、且铲斗8的铲尖从位置Pn1向位置Pn2移动的情况下的 斗杆6的限制速度的变化的一例。位置Pn2处的铲尖8T与目标挖掘地形 43I之间的距离比位置Pn1处的铲尖8T与目标挖掘地形43I之间的距离小。 因此，位置Pn2处的斗杆6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt2比位置Pn1 处的斗杆6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt1小。因此，位置Pn2处的斗 杆限制速度Vc_bm_lmt2比位置Pn1处的斗杆限制速度Vc_bm_lmt1小。 另外，位置Pn2处的斗杆6的限制水平速度成分Vcx_bm_lmt2比位置Pn1 处的斗杆6的限制水平速度成分Vcx_bm_lmt1小。但是，此时，不对动臂 目标速度Vc_am以及铲斗目标速度Vc_bkt进行限制。因此，不对动臂目 标速度的垂直速度成分Vcy_am以及水平速度成分Vcx_am、铲斗目标速 度的垂直速度成分Vcy_bkt以及水平速度成分Vcx_bkt进行限制。

如上所述，通过不对动臂7进行限制，与操作人员的挖掘意愿对应的 动臂操作量的变化作为铲斗8的铲尖8T的速度变化而反映。因此，本实 施方式能够抑制目标挖掘地形43I的侵蚀的扩大，并且能够抑制操作人员 进行挖掘时的操作的不适感。

图5所示的数据保持部58例如以100msec周期获得显示控制器28的 设计地形数据生成部28C输出的设计地形数据U，保持1个周期前的设计 数据U。数据保持部58例如保持1个周期前的设计地形数据U以及当前 的设计地形数据U，在获得接下来的新的设计地形数据U的时刻依次消除 最旧的设计地形数据U，由此结束经过一定时间后的设计地形数据U的保 持。另外，数据保持部58在发生液压挖掘机100的行驶或者工作装置2 的回转的情况下，消除已保持的设计地形数据U，结束设计地形数据U的 保持。数据保持部58例如根据图2所示的左操作杆25L的回转操作量MR 或者行驶用控制杆25FL、25FR的操作量MD来判断液压挖掘机100的行 驶或者工作装置2的回转。

切换部59与从显示控制器28的错误判断部28D输出的错误信号J相 应地，将设计地形数据生成部28C的设计地形数据U或者被数据保持部 58保持的设计地形数据U的任一方向距离获得部53输出。在实施方式中， 切换部59在从错误判断部28D获得错误信号J的情况下，将被数据保持 部58保持的设计地形数据U向距离获得部53输出，在没有从错误判断部 28D获得错误信号J的情况下，将从设计地形数据生成部28C输出的设计 地形数据U向距离获得部53输出。

前述的工作装置控制部57在发生液压挖掘机100的行驶或者工作装 置2的回转的情况下，结束区域限制挖掘控制。在该情况下，工作装置控 制部57例如根据图2所示的左操作杆25L的回转操作量MR或者行驶用 控制杆25FL、25FR的操作量MD来判断液压挖掘机100的行驶或者工作 装置2的回转。

铲尖8T的铲尖位置P4不限于利用GNSS来定位，也可以利用其他定 位机构进行定位。因此，铲尖8T与目标挖掘地形43I之间的距离d不限 于利用GNSS来定位，也可以利用其他定位机构进行定位。铲斗限制速度 的绝对值比铲斗目标速度的绝对值小。铲斗限制速度例如也可以利用与前 述的动臂限制速度相同的方法计算。需要说明的是，也可以与动臂7的限 制一并进行铲斗8的限制。接下来，对图2所示的液压系统300的详细内 容以及挖掘控制时的液压系统300的动作进行说明。

图15是示出液压挖掘机100所具备的液压系统300的详细构造的图。 如图15所示，液压系统300具备包括斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗 油缸12的液压油缸60。液压油缸60利用从图2所示的液压泵36、37供 给的液压油而工作。

在本实施方式中，设置有控制液压油流动的方向的方向控制阀64。方 向控制阀64分别配置于斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12。以 下，在不区分斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12时，称作液压油 缸60。方向控制阀64采用使杆状的阀柱64S移动来切换液压油流动的方 向的阀柱式。阀柱64S利用从图2所示的操作装置25供给的液压油先导 油而移动。方向控制阀64利用阀柱的移动向液压油缸60供给液压油(以 下，酌情称作先导油)，使液压油缸60动作。

从图2所示的液压泵36、37供给的液压油经由方向控制阀64向液压 油缸60供给。通过阀柱64S在轴向上移动来切换对于液压油缸60的缸盖 侧油室48R的液压油的供给、以及对于杆侧油室47R的液压油的供给。另 外，通过阀柱64S在轴向上移动来调整针对液压油缸60的液压油的供给 量(每单位时间的供给量)。通过调整针对液压油缸60的液压油的供给量 来调整液压油缸60的油缸速度。在后述的向斗杆油缸10供给液压油的方 向控制阀640以及向动臂油缸11供给液压油的方向控制阀641中设置有 检测阀柱64S的移动量(移动距离)的阀柱行程传感器65。

方向控制阀64的动作利用操作装置25来调整。从液压泵36送出并 利用减压阀减压后的液压油作为先导油而向操作装置25供给。也可以将 从不同于液压泵36的先导液压泵送出的先导油向操作装置25供给。操作 装置25根据各操作杆的操作来调整先导液压。利用该先导液压来驱动方 向控制阀64。通过利用操作装置25调整先导液压，由此调整阀柱64S的 轴向上的移动量。

方向控制阀64分别设置于斗杆油缸10、动臂油缸11以及铲斗油缸12。 在以下的说明中，酌情将与斗杆油缸10连接的方向控制阀64称作方向控 制阀640。酌情将与动臂油缸11连接的方向控制阀64称作方向控制阀641。 酌情将与铲斗油缸12连接的方向控制阀64称作方向控制阀642。

操作装置25与方向控制阀64经由先导油路450而连接。用于使方向 控制阀64的阀柱64S移动的先导油在先导油路450中流动。在本实施方 式中，在先导油路450中配置有控制阀27、压力传感器66以及压力传感 器67。

先导油路450与方向控制阀64连接。先导油经由先导油路450向方 向控制阀64供给。方向控制阀64具有第一承压室以及第二承压室。先导 油路450与第一承压室以及第二承压室连接。当经由后述的先导油路 4520B、4521B、4522B向方向控制阀64的第一承压室供给先导油时，阀 柱64S与该先导液压相应地移动，经由方向控制阀64向液压油缸60的缸 盖侧油室48R供给液压油。针对缸盖侧液压室48R的液压油的供给量通过 操作装置25的操作量(阀柱64S的移动量)来调整。

当经由后述的先导油路4520A、4521A、4522A向方向控制阀64的第 二承压室供给先导油时，阀柱与该先导液压相应地移动，经由方向控制阀 64向液压油缸60的杆侧油室47R供给液压油。针对杆侧液压室47R的液 压油的供给量通过操作装置25的操作量(阀柱64S的移动量)来调整。

即，通过将利用操作装置25调整先导液压后的先导油向方向控制阀 64供给，由此阀柱64S在轴向上向一侧移动。通过将利用操作装置25调 整先导液压后的先导油向方向控制阀64供给，由此阀柱64S在轴向上向 另一侧移动。其结果，调整阀柱64S在轴向上的位置。

在以下说明中，酌情将与向斗杆油缸10供给液压油的方向控制阀640 连接的先导油路450称作斗杆调整用油路4520A、4520B。酌情将与对动 臂油缸11供给液压油的方向控制阀641连接的先导油路450称作动臂调 整用油路4521A、4521B。酌情将与对铲斗油缸12供给液压油的方向控制 阀642连接的先导油路450称作铲斗调整用油路4522A、4522B。

在以下说明中，酌情将与斗杆调整用油路4520A连接的先导油路450 称作斗杆操作用油路4510A，酌情将与斗杆调整用油路4520B连接的先导 油路450称作斗杆操作用油路4510B。酌情将与动臂调整用油路4521A连 接的先导油路450称作动臂操作用油路4511A，酌情将与动臂调整用油路 4521B连接的先导油路450称作动臂操作用油路4511B。酌情将与铲斗调 整用油路4522A连接的先导油路450称作铲斗操作用油路4512A，酌情将 与铲斗调整用油路4522B连接的先导油路450称作铲斗操作用油路 4512B。

斗杆操作用油路(4510A、4510B)以及斗杆调整用油路(4520A、4520B) 与先导液压式的操作装置25连接。与操作装置25的操作量相应地调整压 力后的先导油向斗杆操作用油路(4510A、4510B)流动。动臂操作用油 路(4511A、4511B)以及动臂调整用油路(4521A、4521B)与先导液压 式的操作装置25连接。与操作装置25的操作量相应地调整压力后的先导 油向动臂操作用油路(4511A、4511B)流动。铲斗操作用油路(4512A、 4512B)以及铲斗调整用油路(4522A、4522B)与先导液压式的操作装置 25连接。与操作装置25的操作量相应地调整压力后的先导油向铲斗操作 用油路(4512A、4512B)流动。

斗杆操作用油路4510A、斗杆操作用油路4510B、斗杆调整用油路 4520A以及斗杆调整用油路4520B是供用于使斗杆6动作的先导油流动的 斗杆用油路。动臂操作用油路4511A、动臂操作用油路4511B、动臂调整 用油路4521A以及动臂调整用油路4521B是供用于使动臂7动作的先导 油流动的动臂用油路。铲斗操作用油路4512A、铲斗操作用油路4512B、 铲斗调整用油路4522A以及铲斗调整用油路4522B是供用于使铲斗8动 作的先导油流动的铲斗用油路。

如上所述，通过操作装置25的操作来执行斗杆6的下降动作以及上 升动作这两种动作。通过以执行斗杆6的下降动作的方式对操作装置25 进行操作，由此，经由斗杆操作用油路4510A以及斗杆调整用油路4520A 向与斗杆油缸10连接的方向控制阀640供给先导油。方向控制阀640基 于先导液压而工作。其结果，来自液压泵36、37的液压油向斗杆油缸10 供给，执行斗杆6的下降动作。

通过以执行斗杆6的上升动作的方式对操作装置25进行操作，由此， 经由斗杆操作用油路4510B以及斗杆调整用油路4520B向与斗杆油缸10 连接的方向控制阀640供给先导油。方向控制阀640基于先导液压而工作。 其结果，来自液压泵36、37的液压油向斗杆油缸10供给，执行斗杆6的 上升动作。

即，在本实施方式中，斗杆操作用油路4510A以及斗杆调整用油路 4520A是与方向控制阀640的第二承压室连接、且供用于使斗杆6进行下 降动作的先导油流动的斗杆下降用油路。斗杆操作用油路4510B以及斗杆 调整用油路4520B是与方向控制阀640的第一承压室连接、且供用于使斗 杆6进行上升动作的先导油流动的斗杆上升用油路。

另外，动臂7通过操作装置25的操作来执行下降动作以及上升动作 这两种动作。通过以执行动臂7的上升动作的方式对操作装置25进行操 作，由此，经由动臂操作用油路4511A以及动臂调整用油路4521A向与 动臂油缸11连接的方向控制阀641供给先导油。方向控制阀641基于先 导液压而工作。其结果，来自液压泵36、37的液压油向动臂油缸11供给， 执行动臂7的上升动作。

通过以执行动臂7的下降动作的方式对操作装置25进行操作，由此， 经由动臂操作用油路4511B以及动臂调整用油路4521B向与动臂油缸11 连接的方向控制阀641供给先导油。方向控制阀641基于先导液压而工作。 其结果，来自液压泵36、37的液压油向动臂油缸11供给，执行动臂7的 下降动作。

即，在本实施方式中，动臂操作用油路4511A以及动臂调整用油路 4521A是与方向控制阀641的第二承压室连接、且供用于使动臂7进行上 升动作的先导油流动的动臂上升用油路。动臂操作用油路4511B以及动臂 调整用油路4521B是与方向控制阀641的第一承压室连接、且供用于使动 臂7进行下降动作的先导油流动的动臂下降用油路。

铲斗8通过操作装置25的操作来执行下降动作以及上升动作这两种 动作。通过以执行铲斗8的上升动作的方式对操作装置25进行操作，由 此，经由铲斗操作用油路4512A以及铲斗调整用油路4522A向与铲斗油 缸12连接的方向控制阀642供给先导油。方向控制阀642基于先导液压 而工作。其结果，来自液压泵36、37的液压油向铲斗油缸12供给，执行 铲斗8的上升动作。

通过以执行铲斗8的下降动作的方式对操作装置25进行操作，由此， 经由铲斗操作用油路4512B以及铲斗调整用油路4522B向与铲斗油缸12 连接的方向控制阀642供给先导油。方向控制阀642基于先导液压而工作。 其结果，来自液压泵36、37的液压油向铲斗油缸12供给，执行铲斗8的 下降动作。

即，在本实施方式中，铲斗操作用油路4512A以及铲斗调整用油路 4522A是与方向控制阀642的第二承压室连接、且供用于使铲斗8进行上 升动作的先导油流动的铲斗上升用油路。铲斗操作用油路4512B以及铲斗 调整用油路4522B是与方向控制阀642的第一承压室连接、且供用于使铲 斗8进行下降动作的先导油流动的铲斗下降用油路。

控制阀27根据来自工作装置控制器26的控制信号(电流)来调整先 导液压。控制阀27例如是电磁比例控制阀，根据来自工作装置控制器26 的控制信号进行控制。控制阀27包含控制阀27A和控制阀27B。控制阀 27B调整向方向控制阀64的第一承压室供给的先导油的先导液压，且调 整经由方向控制阀64向液压油缸60的缸盖侧油室48R供给的液压油的 量。控制阀27A调整向方向控制阀64的第二承压室供给的先导油的先导 液压，且调整经由方向控制阀64向液压油缸60的杆侧油室47R供给的液 压油的量。

在控制阀27的两侧设置有检测先导液压的压力传感器66以及压力传 感器67。在本实施方式中，压力传感器66在先导油路451中配置于操作 装置25与控制阀27之间。压力传感器67在先导油路452中配置于控制 阀27与方向控制阀64之间。压力传感器66能够检测利用控制阀27进行 调整之前的先导液压。压力传感器67能够检测利用控制阀27进行调整后 的先导液压。压力传感器66能够检测通过操作装置25的操作进行调整的 先导液压。压力传感器66以及压力传感器67的检测结果向工作装置控制 器26输出。

在以下说明中，酌情将控制阀27称作斗杆用减压阀270A、270B，该 控制阀27能够调整针对向斗杆油缸10供给液压油的方向控制阀640的先 导液压。斗杆用减压阀270A、270B配置在斗杆操作用油路中。在以下说 明中，酌情将控制阀27称作动臂用减压阀271A、271B，该控制阀27能 够调整针对向动臂油缸11供给液压油的方向控制阀641的先导液压。动 臂用减压阀271A、271B配置在动臂操作用油路中。在以下说明中，酌情 将控制阀27称作铲斗用减压阀272，该控制阀27能够调整针对向铲斗油 缸12供给液压油的方向控制阀642的先导液压。铲斗用减压阀272A、272B 配置在铲斗操作用油路中。

在以下说明中，酌情将检测先导油路451的先导液压的压力传感器66 称作斗杆用压力传感器660B，该先导油路451与对斗杆油缸10供给液压 油的方向控制阀640连接，并酌情将检测与方向控制阀640连接的先导油 路452的先导液压的压力传感器67称作斗杆用压力传感器670A。

另外，在以下说明中，酌情将配置在斗杆操作用油路4510A中的斗杆 用压力传感器660称作斗杆用压力传感器660A，酌情将配置在斗杆操作 用油路4510B中的斗杆用压力传感器660称作斗杆用压力传感器660B。 另外，酌情将配置在斗杆调整用油路4520A中的斗杆用压力传感器670称 作斗杆用压力传感器670A，酌情将配置在斗杆调整用油路4520B中的斗 杆用压力传感器670称作斗杆用压力传感器670B。

在以下说明中，酌情将检测先导油路451的先导液压的压力传感器66 称作动臂用压力传感器661，该先导油路451与对动臂油缸11供给液压油 的方向控制阀641连接，并酌情将检测与方向控制阀641连接的先导油路 452的先导液压的压力传感器67称作动臂用压力传感器671。

另外，在以下说明中，酌情将配置在动臂操作用油路4511A中的动臂 用压力传感器661称作动臂用压力传感器661A，酌情将配置在动臂操作 用油路4511B中的动臂用压力传感器661称作动臂用压力传感器661B。 另外，酌情将配置在动臂调整用油路4521A中的动臂用压力传感器671称 作动臂用压力传感器671A，酌情将配置在动臂调整用油路4521B中的动 臂用压力传感器671称作动臂用压力传感器671B。

在以下说明中，酌情将检测先导油路451的先导液压的压力传感器66 称作铲斗用压力传感器662，该先导油路451与对铲斗油缸12供给液压油 的方向控制阀642连接，并酌情将检测与方向控制阀642连接的先导油路 452的先导液压的压力传感器67称作铲斗用压力传感器672。

另外，在以下说明中，酌情将配置在铲斗操作用油路4512A中的铲斗 用压力传感器661称作铲斗用压力传感器661A，酌情将配置在铲斗操作 用油路4512B中的铲斗用压力传感器661称作铲斗用压力传感器661B。 另外，酌情将配置在铲斗调整用油路4522A中的铲斗用压力传感器672称 作铲斗用压力传感器672A，酌情将配置在铲斗调整用油路4522B中的铲 斗用压力传感器672称作铲斗用压力传感器672B。

在不执行挖掘控制的情况下，工作装置控制器26控制控制阀27，打 开先导油路450(全开)。通过打开先导油路450，先导油路451的先导液 压与先导油路452的先导液压变为相等。在利用控制阀27打开先导油路 450后的状态下，基于操作装置25的操作量来调整先导液压。

在利用控制阀27使先导油路450全开时，作用于压力传感器66的先 导液压与作用于压力传感器67的先导液压相等。通过使控制阀27的开度 变小，使作用于压力传感器66的先导液压与作用于压力传感器67的先导 液压不同。

在如挖掘控制等那样利用工作装置控制器26控制工作装置2的情况 下，工作装置控制器26向控制阀27输出控制信号。先导油路451例如基 于先导溢流阀的作用而具有规定的压力(先导液压)。当从工作装置控制 器26向控制阀27输出控制信号时，控制阀27基于该控制信号而工作。 先导油路451的先导油经由控制阀27而向先导油路452供给。先导油路 452的先导液压利用控制阀27来调整(减压)。先导油路452的先导液压 作用于方向控制阀64。由此，方向控制阀64基于利用控制阀27进行控制 后的先导液压而工作。在本实施方式中，压力传感器66检测利用控制阀 27进行调整之前的先导液压。压力传感器67检测利用控制阀27进行调整 之后的先导液压。

通过使利用减压阀27A调整压力后的先导油向方向控制阀64供给， 由此阀柱64S在轴向上向一侧移动。通过使利用减压阀27B调整压力后的 先导油向方向控制阀64供给，由此阀柱64S在轴向上向另一侧移动。其 结果，调整阀柱64S的轴向上的位置。

例如，工作装置控制器26能够向斗杆用减压阀270A以及斗杆用减压 阀270B的至少一方输出控制信号，调整针对与斗杆油缸10连接的方向控 制阀640的先导液压。

另外，工作装置控制器26能够向动臂用减压阀271A以及动臂用减压 阀271B的至少一方输出控制信号，调整针对与动臂油缸11连接的方向控 制阀641的先导液压。

另外，工作装置控制器26能够向铲斗用减压阀272A以及铲斗用减压 阀272B的至少一方输出控制信号，调整针对与铲斗油缸12连接的方向控 制阀642的先导液压。

工作装置控制器26在挖掘控制中如上所述那样根据表示挖掘对象的 目标形状即设计地形的目标挖掘地形43I(目标挖掘地形数据U)、以及表 示铲斗8的位置的铲斗铲尖位置数据S来限制斗杆6的速度，以便与目标 挖掘地形43I和铲斗8之间的距离d相应地减小铲斗8靠近目标挖掘地形 43I的速度。

在本实施方式中，工作装置控制器26具有输出用于限制斗杆6的速 度的控制信号的斗杆限制部。在本实施方式中，在根据操作装置25的操 作而驱动工作装置2的情况下，根据从工作装置控制器26的斗杆限制部 输出的控制信号来控制(斗杆介入控制)斗杆6的动作，以使得铲斗8的 铲尖8T不侵入目标挖掘地形43I。具体而言，在挖掘控制中，斗杆6利用 工作装置控制器26来执行上升动作，以使得铲尖8T不侵入目标挖掘地形 43I。

在本实施方式中，为了实现斗杆介入控制而在先导油路50中设置有 介入阀27C，该介入阀27C根据从工作装置控制器26输出的、与斗杆介 入控制相关的控制信号而工作。在斗杆介入控制中，压力被调整为先导液 压的先导油在先导油路50中流动。介入阀27C配置在先导油路50中，能 够调整先导油路50的先导液压。

在以下说明中，酌情将在斗杆介入控制中调整了压力的先导油流动的 先导油路50称作介入用油路501、502。

向与斗杆油缸10连接的方向控制阀640供给的先导油在介入用油路 501中流动。介入用油路油路501经由换向阀51而与连结于方向控制阀 640的斗杆操作用油路4510B以及斗杆调整用油路4520B连接。

换向阀51具有两个入口和一个出口。一方的入口与介入用油路501 连接。另一方的入口与斗杆操作用油路4510B连接。出口与斗杆调整用油 路4520B连接。换向阀51将介入用油路501以及斗杆操作用油路4510B 中的、先导液压高的油路与斗杆调整用油路4520B连接起来。例如，在介 入用油路501的先导液压比斗杆操作用油路4510B的先导液压高的情况 下，换向阀51以将介入用油路501与斗杆调整用油路4520B连接起来、 且不将斗杆操作用油路4510B与斗杆调整用油路4520B连接起来的方式工 作。其结果，介入用油路501的先导油经由换向阀51而向斗杆调整用油 路4520B供给。在斗杆操作用油路4510B的先导液压比介入用油路501 的先导液压高的情况下，换向阀51以将斗杆操作用油路4510B与斗杆调 整用油路4520B连接起来、且不将介入用油路501与斗杆调整用油路 4520B连接起来的方式工作。由此，斗杆操作用油路4510B的先导油经由 换向阀51而向斗杆调整用油路4520B供给。

在介入用油路501中设置有介入阀27C和检测介入用油路501的先导 油的先导液压的压力传感器68。介入用油路501包含供通过介入阀27C 之前的先导油流动的介入用油路501、以及供通过介入阀27C之后的先导 油流动的介入用油路502。为了执行斗杆介入控制，根据从工作装置控制 器26输出的控制信号来控制介入阀27C。

在不执行斗杆介入控制时，根据通过操作装置25的操作进行调整后 的先导液压来驱动方向控制阀64。例如，工作装置控制器26利用斗杆用 减压阀270B打开斗杆操作用油路4510B(全开)，并且利用介入阀27C关 闭介入用油路501，以便根据通过操作装置25的操作进行调整后的先导液 压来驱动方向控制阀640。

在执行斗杆介入控制时，工作装置控制器26控制各控制阀27，以便 根据利用介入阀27C进行调整后的先导液压来驱动方向控制阀640。例如， 在挖掘控制中，在执行限制斗杆6的移动的斗杆介入控制的情况下，工作 装置控制器26控制介入阀27C，以使得利用介入阀27C进行调整后的介 入用油路50的先导液压比利用操作装置25进行调整后的斗杆操作用油路 4510B的先导液压高。通过这样做，来自介入阀27C的先导油经由换向阀 51向方向控制阀640供给。

在利用操作装置25使斗杆6以高速进行上升动作，以使得铲斗8不 侵入目标挖掘地形43I的情况下，不执行斗杆介入控制。在该情况下，以 使斗杆6以高速进行上升动作的方式对操作装置25进行操作，根据其操 作量调整先导液压，由此，使通过操作装置25的操作进行调整的斗杆操 作用油路4510B的先导液压比利用介入阀27C进行调整的介入用油路501 的先导液压高。其结果，通过操作装置25的操作调整先导液压后的斗杆 操作用油路4510B的先导油经由换向阀51向方向控制阀640供给。

在斗杆介入控制中，工作装置控制器26判断是否满足限制条件。限 制条件包括距离d比前述的第一规定值dth1小以及斗杆限制速度 Vc_bm_lmt比斗杆目标速度Vc_bn大。例如，在使斗杆6下降的情况下， 在斗杆6的朝向下方的斗杆限制速度Vc_bm_lmt比朝向下方的斗杆目标速 度Vc_bm小时，工作装置控制器26判断为满足限制条件。另外，在使斗 杆6上升的情况下，在斗杆6的朝向上方的斗杆限制速度Vc_bm_lmt比朝 向上方的斗杆目标速度Vc_bm大时，工作装置控制器26判断为满足限制 条件。

在满足限制条件的情况下，工作装置控制器26生成斗杆介入指令 CBI，控制斗杆油缸10的控制阀27，以使得斗杆以斗杆限制速度 Vc_bm_lmt上升。通过这样做，斗杆油缸10的方向控制阀640将液压油 向斗杆油缸10供给，以使得斗杆以斗杆限制速度Vc_bm_lmt上升，因此 斗杆油缸10使斗杆6以斗杆限制速度Vc_bm_lmt上升。

在实施方式1中，动臂限制速度Vc_am_lmt的绝对值比动臂目标速度 Vc_am的绝对值小也可以包含于限制条件。限制条件也可以进一步包含其 他条件。例如，限制条件也可以包含动臂操作量为0。限制条件也可以不 包含距离d比第一规定值dth1小。例如，限制条件也可以仅是斗杆6的限 制速度比斗杆目标速度大。

第二规定值dth2只要比第一规定值dth1小，也可以大于0。此时，在 斗杆6的铲尖8T到达目标挖掘地形43I之前，进行斗杆6的限制与动臂7 的限制双方。因此，即便是在斗杆6的铲尖8T到达目标挖掘地形43I之 前，在斗杆6的铲尖8T即将要超过目标挖掘地形43I时，也能够进行斗 杆6的限制与动臂7的限制双方。

(操作杆采用电气式的情况)

在左操作杆25L以及右操作杆25R采用电气式的情况下，工作装置控 制器26获得与操作杆25L以及右操作杆25R对应的电位计等的电信号。 将该电信号称作操作指令电流值。工作装置控制器26将基于操作指令电 流值的开闭指令向控制阀27输出。由于与开闭指令相应的压力的液压油 从控制阀27向方向控制阀的阀柱供给并使阀柱移动，因此，经由方向控 制阀向斗杆油缸10、动臂油缸11或者铲斗油缸12供给液压油，使它们进 行伸缩。

在挖掘控制中，工作装置控制器26将挖掘控制的指令值以及基于操 作指令电流值的开闭指令向控制阀27输出。挖掘控制的指令值例如是前 述的斗杆介入指令CBI，并且是用于在挖掘控制中执行斗杆介入控制的指 令值。被输入了开闭指令的控制阀27将与开闭指令相应的压力的液压油 向方向控制阀的阀柱供给，使阀柱移动。由于向斗杆油缸10的方向控制 阀的阀柱供给与挖掘控制的指令值相应的压力的液压油，因此斗杆油缸10 伸长，使斗杆6上升。

接下来，对在液压挖掘机100正在执行挖掘控制时，例如因无法接收 基准位置数据P1、P2而导致工作装置控制器26无法获得目标挖掘地形数 据U的情况下的控制(实施方式的作业机械的控制方法)进行更详细的说 明。

<工作装置控制器26无法获得目标挖掘地形数据U的情况下的控制 >

图16A是示出液压挖掘机100正在执行挖掘控制的状态的图。图16B 是示出在液压挖掘机100正在执行挖掘控制时无法接收基准位置数据P1、 P2的状态的图。图16C是示出在无法接收基准位置数据P1、P2的情况下、 根据被数据保持部58保持的目标挖掘地形数据U继续进行挖掘控制的状 态的图。

如图16A所示，在液压挖掘机100使用目标挖掘地形43I的目标挖掘 地形数据U执行挖掘控制时，例如，图1以及图2所示的GNSS天线21、 22成为无法从定位卫星接收基准位置数据P1、P2。在该情况下，图5所 示的显示控制器28的错误判断部28D将错误信号J向工作装置控制器26 输出。无法接收基准位置数据P1、P2的情况指的是，例如，在使液压挖 掘机100的工作装置2上升的情况以及使工作装置2回转的情况下，有时 在定位卫星与GNSS天线21、22之间夹设有工作装置2，成为GNSS天 线进行接收时的遮挡物的情况。通常，由于从多个定位卫星接收基准位置 数据P1、P2，因此，无法接收基准位置数据P1、P2的情况较少，但若在 电波状况特别弱的情况等下执行前述的动作，则有时会产生无法接收基准 位置数据P1、P2的状态。这是在工作装置2在作业中有时位于比GNSS 天线21、22高的位置的液压挖掘机100中尤其会出现的现象。

在没有接收到基准位置数据P1、P2的情况下，铲斗铲尖位置数据生 成部28B无法生成铲斗铲尖位置数据S，因此目标挖掘地形数据生成部 28C无法生成目标挖掘地形数据U。若当工作装置控制器26正在执行挖 掘控制时无法获得目标挖掘地形数据U，则工作装置控制器26无法执行 挖掘控制。在该情况下，如图16B所示，工作装置控制器26的工作装置 控制部57不进行工作装置控制器26对控制阀27以及介入阀27C的驱动。 在本实施方式中，将不执行挖掘控制而是根据向图2所示的操作装置25 进行的输入使工作装置2动作的模式称作手动挖掘模式。

如上所述，当GNSS天线21、22无法从定位卫星接收基准位置数据 P1、P2时，如上所述，显示控制器28执行初始化(initialize)作业。在 该情况下，工作装置控制器26无法获得目标挖掘地形数据U，因此无法 继续进行挖掘控制。因此，工作装置控制器26解除挖掘控制，转变为手 动挖掘模式，显示控制器28在显示部29中显示已转变为手动挖掘模式。 在该情况下，显示控制器28也可以根据需要提示错误。

在实施方式中，当切换部59获得错误信号J时，被数据保持部58保 持的目标挖掘地形数据U向距离获得部53输出。因此，即使工作装置控 制器26无法从目标挖掘地形数据生成部28C获得目标挖掘地形数据U， 也能够在经过数据保持部58保持目标挖掘地形数据U的时间之前，如图 16C所示，使用数据保持部58所保持的目标挖掘地形数据U继续进行挖 掘控制。

在因无法接收基准位置数据P1、P2而导致目标挖掘地形数据生成部 28C无法生成新的目标挖掘地形数据U的情况下，只要以与无法接收基准 位置数据P1、P2之前相同的挖掘对象和液压挖掘机100的工作装置2保 持恒定的相对位置关系的状态进行挖掘，也可以根据数据保持部58所保 持的目标挖掘地形数据U继续进行挖掘控制。工作装置2与挖掘对象的相 对位置关系保持为恒定的情况例如是工作装置2不进行回转的状态或即使 进行回转也处于规定的回转角度以内的状态、或者液压挖掘机100不行驶 的状态或即使行驶行驶距离也在规定的大小以下的情况等。

在实施方式中，在无法接收基准位置数据P1、P2的情况下，以工作 装置2与挖掘对象的相对位置关系保持为恒定作为条件，工作装置控制器 26使用被数据保持部58保持的目标挖掘地形数据U继续进行挖掘控制。 GNSS天线21、22无法从定位卫星接收基准位置数据P1、P2的现象大多 在较短时间(例如约几秒)内恢复。因此，在根据数据保持部58所保持 的目标挖掘地形数据U继续进行挖掘控制的期间，大多变成能够接收基准 位置数据P1、P2。若在基于数据保持部58所保持的目标挖掘地形数据U 的挖掘控制的执行中变成能够接收基准位置数据P1、P2，则工作装置控 制器26使用之后由目标挖掘地形数据生成部28C生成的目标挖掘地形数 据U来执行挖掘控制。

如上所述，挖掘控制通过操作人员对图2所示的开关29S进行操作而 执行或者停止。在GNSS天线21、22无法从定位卫星接收基准位置数据 P1、P2而暂时停止挖掘控制之后，当为了使挖掘控制再次开始而使操作 人员对开关29S进行操作时，要求操作人员进行挖掘作业以外的操作。在 实施方式中，即便在GNSS天线21、22无法从定位卫星接收基准位置数 据P1、P2的情况下，工作装置控制器26也能够继续进行挖掘控制。因此， 由于不需要用于使停止的挖掘控制再次开始的操作，因此操作人员的负担 减少。

在无法接收基准位置数据P1、P2并且工作装置2与挖掘对象的相对 位置关系没有保持为恒定的情况下、或者在没有接收到基准位置数据P1、 P2的状态持续一定时间以上的情况下，作为暂时停止状态，工作装置控制 器26将挖掘控制转变为手动挖掘模式。此时，数据保持部58结束目标挖 掘地形数据U的保持。在基于数据保持部58的目标挖掘地形数据U的保 持结束之后，若工作装置控制器26变为能够接收基准位置数据P1、P2， 之后也能够使用由目标挖掘地形数据生成部28C生成的目标挖掘地形数 据U来执行挖掘控制。即，即便操作人员没有操作图2所示的开关29S， 工作装置控制器26也执行挖掘控制。这样，在实施方式中，工作装置控 制器26在基于数据保持部58的目标挖掘地形数据U的保持结束之后，也 以基准位置数据P1、P2的接收再次开始作为条件，以能够执行挖掘控制 的状态待机。通过这样的处理，不需要使停止的挖掘控制再次开始的操作， 因此操作人员的负担减少。

<关于数据保持部58所保持的目标挖掘地形数据U>

图17以及图18是用于对数据保持部58所保持的目标挖掘地形数据U 进行说明的图。图17以及图18的横轴是时间t，M4是回转信号，M5是 行驶信号，INI是显示控制器28的初始化，U是设计地形数据的输入输出。 图17所示的目标挖掘地形数据U由显示控制器28输出，图18所示的目 标挖掘地形数据U由工作装置控制器26获得。在本实施方式中，回转信 号M4是图2所示的、由作为回转角度检测装置的IMU24检测到的角度信 息，在IMU24检测到的角度信息为规定的大小以上的情况下，判断为上 部回转体3正在回转。

角度信息例如包含回转角度。角度的累计从图18所示的时间tm开始。 另外，回转角度通过角速度的积分而求出。回转信号M4也可以是检测上 部回转体3的回转角度的编码器(回转角度检测装置)等的输出。在判断 为上部回转体3正在回转的情况下，能够更可靠地识别操作人员的回转指 令，因此优选检测上部回转体3的回转角度。行驶信号M5根据操作图2 所示的行驶用踏板25FL、25FR的至少一方的情况下的操作量MD而确定。 在操作量MD为规定操作量以上的情况下，作为车辆主体1处于行驶状态， 图2所示的操作装置25将行驶信号M5输出为1。在操作量MD不足规定 操作量的情况下，作为车辆主体1处于停止状态，图2所示的操作装置25 将行驶信号M5输出为0。

当INI变为START时，显示控制器28的初始化开始，当变为END 时，初始化结束。初始化开始的时刻是GNSS天线21、22成为无法从定 位卫星80接收基准位置数据P1、P2之后。图17所示的、目标挖掘地形 数据生成部28C所输出的目标挖掘地形数据U在ON时从目标挖掘地形数 据生成部28C向工作装置控制器26输出。虽然在OFF时输出一些目标挖 掘地形数据U，但无法保证其可靠性，或者输出该输出无效的信息。在实 施方式中，由于目标挖掘地形数据U以10Hz从目标挖掘地形数据生成部 28C输出，因此周期Δt1是100msec.。图18所示的、由工作装置控制器 26获得的目标挖掘地形数据U在ON时由工作装置控制器26获得，在 OFF时不获得。在实施方式中，由于工作装置控制器26以100Hz获得目 标挖掘地形数据U，因此图18所示的周期Δt2为10msec.。

在实施方式中，在执行挖掘控制的过程中因GNSS天线21、22无法 从定位卫星80接收基准位置数据P1、P2而导致无法获得作为目标挖掘地 形信息的目标挖掘地形数据U的情况下，工作装置控制器26使用无法获 得的时刻之前的目标挖掘地形数据U来执行挖掘控制。在图17所示的例 子中，由于初始化在时间t1开始，因此，使用至少在时间t1之前从目标 挖掘地形数据生成部28C输出并被数据保持部58保持的目标挖掘地形数 据U。并不确保显示控制器28的初始化和目标挖掘地形数据生成部28C 输出目标挖掘地形数据U的时刻的同步。因此，在即将开始显示控制器 28的初始化之前、即GNSS天线21、22即将无法从定位卫星80接收基准 位置数据P1、P2之前的目标挖掘地形数据U(时间t＝t0的数据)存在可 靠性低的可能性。优选工作装置控制器26的数据保持部58保持在显示控 制器28的初始化的开始之前一个周期的时刻由目标挖掘地形数据生成部 28C输出的目标挖掘地形数据U(时间t＝tb的数据)。

在图18所示的例子中，显示控制器28开始初始化的时刻是时间t＝tm。 工作装置控制器26在显示控制器28的初始化开始、即GNSS天线21、22 无法从定位卫星80接收基准位置数据P1、P2之后，对此进行识别(时间 t＝tr)。工作装置控制器26无法辨别在显示控制器28的初始化开始之前 一个周期的时刻由目标挖掘地形数据生成部28C输出的目标挖掘地形数 据U(时间t＝to1的数据)。

工作装置控制器26的数据保持部58以识别到GNSS天线21、22无 法从定位卫星80接收基准位置数据P1、P2的时刻作为基准，保持之前从 显示控制器28的目标挖掘地形数据生成部28C获得的目标挖掘地形数据 U。在实施方式中，若换算为显示控制器28的目标挖掘地形数据生成部 28C输出目标挖掘地形数据U的周期，则优选数据保持部58保持比识别 到GNSS天线21、22无法接收基准位置数据P1、P2的时刻提前至少一个 周期以上获得的目标挖掘地形数据U。在图18所示的例子中，优选数据 保持部58保持时间t＝to1时的目标挖掘地形数据U。

目标挖掘地形数据生成部28C输出目标挖掘地形数据U的周期是 100msec.，工作装置控制器26获得目标挖掘地形数据U的周期是10msec.。 若换算为工作装置控制器26获得目标挖掘地形数据U的周期，则优选数 据保持部58在换算为工作装置控制器26获得目标挖掘地形数据U的周 期、且至少十个周期以上之前(在实施方式中是十五个周期)获得的目标 挖掘地形数据U。

若这样做，在GNSS天线21、22无法从定位卫星80接收基准位置数 据P1、P2的情况下，数据保持部58能够将至少在十个周期以上之前获得 的目标挖掘地形数据U向距离获得部53输出。其结果，降低了数据保持 部58保持异常的目标挖掘地形数据U的可能性以及根据异常的目标挖掘 地形数据U继续进行挖掘控制的可能性。

从显示控制器28向工作装置控制器26例如以100msec.的周期输入目 标挖掘地形数据U(目标挖掘地形73I)。工作装置控制器26以及第二显 示装置39从传感器控制器39例如每隔10msec.输入IMU29检测到的倾斜 角θ5。工作装置控制器26以及显示控制器28根据从传感器控制器39输 入的俯仰角的前次值与此次值之间的增减量，继续更新目标挖掘地形数据 U(目标挖掘地形43I)的倾斜角θ5。工作装置控制器26使用该倾斜角θ5 计算铲尖位置P4，执行挖掘控制，显示控制器28使用该倾斜角θ5计算铲 尖位置P4，作为指导图像的铲尖位置。在经过100msec.之后，从显示控 制器28向工作装置控制器26输入新的目标挖掘地形数据U(目标挖掘地 形43I)进行更新。

(实施方式的作业机械控制的控制例)

图19是示出实施方式的作业机械控制的控制例的流程图。在步骤S101 中，在正在执行挖掘控制的情况下(步骤S101，是)，图5所示的工作装 置控制器26使处理进入步骤S102。在步骤S101中，在没有执行挖掘控 制的情况下(步骤S101，否)，工作装置控制器26结束实施方式的作业机 械控制。

在步骤S102中，在液压挖掘机100的行驶停止并且工作装置2的回 转停止的情况下(步骤S102，是)，工作装置控制器26使处理进入步骤 S103。在步骤S102中，在液压挖掘机100正在行驶或者工作装置2正在 回转的情况下(步骤S102，否)，工作装置控制器26结束实施方式的作业 机械控制。工作装置控制器26在从液压挖掘机100的行驶控制杆获得的 信号表示停止状态的情况下判断为液压挖掘机100停止，在工作装置2的 回转角度为规定的阈值以下的情况下，判断为工作装置2的回转停止。规 定的阈值是能够视作工作装置2与挖掘对象的相对位置关系不发生变化的 大小。

在步骤S103中，在基准位置数据P1、P2失效、即GNSS天线21、22 无法从定位卫星80接收基准位置数据P1、P2的情况下(步骤S103，是)， 工作装置控制器26在步骤S104中使显示控制器28的错误判断部28D将 错误信号J向工作装置控制器26的切换部59输出。获得了错误信号J的 切换部59将向距离获得部53输出的目标挖掘地形数据U从显示控制器 28的目标挖掘地形数据生成部28C所生成的数据切换为数据保持部58所 保持的数据。工作装置控制器26使用数据保持部58所保持的目标挖掘地 形数据U继续进行挖掘控制。如上所述，在步骤S104的挖掘控制中使用 的目标挖掘地形数据U是数据保持部58所保持的目标挖掘地形数据U中 的、至少十个周期以上之前由工作装置控制器26获得的目标挖掘地形数 据U。在步骤S103中，在基准位置数据P1、P2没有失效的情况下(步骤 S103，否)，工作装置控制器26结束实施方式的作业机械控制。

步骤S104结束之后，在步骤S105中，工作装置控制器26判断是否 是经过预先确定的恒定的时间tc之前。在是经过恒定的时间tc之前的情 况下(步骤S105，是)，处理进入步骤S106。在步骤S106中，在液压挖 掘机100的行驶停止并且工作装置2的回转停止的情况下(步骤S106，是)， 工作装置控制器26使处理进入步骤S107。

在步骤S107中，若GNSS天线21、22无法从定位卫星80接收基准 位置数据P1、P2(步骤S107，是)，则处理进入步骤S108。若GNSS天 线21、22能够从定位卫星80接收基准位置数据P1、P2，则铲斗铲尖位 置数据生成部28B生成铲斗铲尖位置数据S并向目标挖掘地形数据生成部 28C输出。目标挖掘地形数据生成部28C生成目标挖掘地形数据U并向工 作装置控制器26输出。在步骤S108中，工作装置控制器26使用根据接 收后的基准位置数据P1、P2由目标挖掘地形数据生成部28C新生成的目 标挖掘地形数据U来执行挖掘控制。在GNSS天线21、22无法从定位卫 星80接收基准位置数据P1、P2的情况下(步骤S107，否)，工作装置控 制器26在经过恒定的时间tc之前反复进行步骤S105～步骤S107。

返回步骤S105，在经过恒定的期间tc之后的情况下(步骤S105，否)， 在步骤S109中，工作装置控制器26的数据保持部58结束已保持的目标 挖掘地形数据U的保持，工作装置控制器26结束挖掘控制。在该情况下， 进入手动操作模式。手动操作模式是与操作装置25的输入相应地使工作 装置2动作的模式。

接下来，在步骤S110中，若GNSS天线21、22能够从定位卫星80 接收基准位置数据P1、P2(步骤S110，是)，则处理进入步骤S111。在 步骤S111中，工作装置控制器26使用根据接收后的基准位置数据P1、P2 由目标挖掘地形数据生成部28C新生成的目标挖掘地形数据U，再次开始 挖掘控制。在该情况下，液压挖掘机100的操作人员不需要为了使挖掘控 制再次开始而重新操作图2所示的开关29S。

在GNSS天线21、22无法从定位卫星80接收基准位置数据P1、P2 的情况下(步骤S110，否)，处理进入步骤S112。在步骤S112中，在出 现挖掘控制的结束指令的情况下(步骤S112，是)，在步骤S113中，工作 装置控制器26结束挖掘控制。挖掘控制的结束指令通过液压挖掘机100 的操作人员操作图2所示的开关29S而生成。在没有挖掘控制的结束指令 的情况下(步骤S112，否)，工作装置控制器26返回步骤S110执行以后 的处理。在前述的步骤S106中，在液压挖掘机100正在行驶或者工作装 置2正在回转的情况下(步骤S106，否)，工作装置控制器26进入步骤 S109，执行以后的处理。通过这样做，图2所示的控制系统300执行实施 方式的作业机械控制。

以上，虽说明了实施方式，但并非利用上述的内容限定实施方式。另 外，前述的结构要素包括本领域技术人员容易想到的结构要素、实际相同 的结构要素、所谓的等同范围内的结构要素。此外，前述的结构要素能够 酌情组合。此外，在不脱离实施方式的宗旨的范围内，能够进行结构要素 的各种省略、替换以及变更中的至少一者。例如，虽然工作装置2具有斗 杆6、动臂7以及铲斗8，但安装于工作装置2的配件并不局限于此，不 限定于铲斗8。传感器控制器39所执行的各处理也可以由工作装置控制器 26执行。作业机械不限定于液压挖掘机100，也可以是其他施工机械。

附图标记说明

1：车辆主体

2：工作装置

3：上部回转体

6：斗杆

7：动臂

8：铲斗

8B：斗齿

8T：铲尖

10：斗杆油缸

11：动臂油缸

12：铲斗油缸

19：位置检测装置

23：大坐标计算部

25：操作装置

26：工作装置控制器

26M：存储部

26P：处理部

27：控制阀

28：显示控制器

28A：目标施工信息储存部

28B：铲斗铲尖位置数据生成部

28C：目标挖掘地形数据生成部

28D：错误判断部

29：显示部

29S：开关

41：目标挖掘面

42：平面

43I：目标挖掘地形

44：挖掘对象位置

52：目标速度确定部

53：距离获得部

54：限制速度确定部

55：第一限制判断部

57：工作装置控制部

58：数据保持部

59：切换部

60：基准桩

100：液压挖掘机

200：作业机械的控制系统(控制系统)

300：液压系统