CN111032969A - 作业机械 - Google Patents

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Abstract

操纵控制器在动臂下降操作量小于第1操作量时输出第1速度(第一限制速度)作为动臂缸的限制速度，在动臂下降操作量为第1操作量以上时输出第2速度。第1速度设定为根据目标面距离减少而降低。第2速度由第1速度和设定为根据目标面距离及所述操作装置的动臂下降操作量中的某一者而变化的第3速度(第二限制速度)的加权平均来规定，设定为根据动臂下降操作量增加，第1速度的权重降低并且第3速度的权重增加。

Description

作业机械
技术领域
本发明涉及能够执行机械控制的作业机械。
背景技术
作为作业机械之一的液压挖掘机，存在具备辅助操作员(也称为操作者)的挖掘操作的控制系统的情况。具体而言，有如下所述的控制系统：在经由操作装置输入了挖掘操作(例如，斗杆装载的指示)的情况下，基于目标面与作业机的前端(例如铲斗的齿尖)的位置关系，以作业机(也称为前作业机)的前端的位置保持在目标面上及其上方的区域内的方式，执行使驱动作业机的动臂缸、斗杆缸及铲斗缸中的至少动臂缸强制动作的控制(例如，使动臂缸伸长而强制进行动臂抬升动作)。通过使用这样的限制作业机前端可动的区域的控制系统，挖掘面的修整作业、法面的成形作业变得容易。在下文中，有将此种控制称为“区域限制控制”或“整地控制”的情况。并且，有将在操作装置被操作期间，计算使规定执行机构根据预先设定的条件动作的控制信号，并基于该控制信号控制该执行机构的控制之类的控制称为“机械控制(MC：Machine Control)”或“(相对于操作员操作而言的)介入控制”的情况。
关于机械控制(MC)，专利文献1(日本专利第6062115号公报)公开了如下所述的作业车辆控制系统，该车辆控制系统具备：距离取得部，其取得表示作业对象的目标形状的设计地形与作业机之间的距离；作业局面判定部，其判断是否满足表示由作业机进行的作业为整地作业的整地判定条件、以及是否满足表示由作业机进行的作业为碾压作业的碾压判定条件；和控制决定部，在满足整地判定条件时，决定执行以作业机沿着设计地形移动的方式控制作业机的整地控制，在满足碾压判定条件时，决定执行根据作业机与设计地形之间的距离而限制朝向设计地形的作业机的速度的碾压控制，控制决定部在执行碾压控制的过程中满足整地判定条件时维持碾压控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6062115号公报
发明内容
在专利文献1中，根据操作条件是否满足碾压判定条件而进行动臂下降速度的限制方法的切换。即，在进行了突然的动臂下降操作的情况下判断为满足碾压判定条件，将动臂下降的速度限制控制从整地控制中使用的基于第2限制速度信息I2的速度限制控制切换为碾压控制中使用的基于第1限制速度信息I1的速度限制控制。第1限制速度信息I1和第2限制速度信息I2根据作业机与设计面的距离分别规定动臂下降的限制速度，但第1限制速度信息I1和第2限制速度信息I2所规定的限制速度的差在大部分距离范围内较大。因此，速度限制控制切换前后的速度差有较大的趋势，很容易在车身产生冲击或对操作产生不协调感。
尤其是在动臂下降操作中使作业机前端停止在地表面上的停止作业和在动臂下降操作中将作业机前端向地表面按压的碾压作业的操作方法在仅进行动臂下降操作这一点极为相似，因此，难以通过操作方法判断想要进行哪个作业。例如，如果使碾压判定条件变宽松(在专利文献1中使r1增大)，则会在操纵者意想不到的情形下从整地控制用的第2限制速度切换至碾压控制用的第1限制速度，因此，依然会产生因速度急剧变化而造成的车身的冲击和/或操作的不协调感的问题。另一方面，如果使碾压判定条件严苛(在专利文献1中使r1减小)，则容易导致在操纵者想要进行碾压的情形下不满足碾压判定条件，而进行基于整地控制中使用的第2限制速度信息I2的速度限制控制，因此，导致作业的低效化的同时，会增大操纵者的心理疲劳。
本发明的目的在于提供能够不给操纵者带来车身的冲击和操作的不协调感地、遵照操纵者的意图进行碾压作业的作业机械。
本申请含有多个解决上述问题的手段，若举其一例，则为如下所述的作业机械，其具备：具有动臂及斗杆的多关节型的作业机；包括驱动所述动臂的动臂缸并驱动所述作业机的多个液压执行机构；根据操作员的操作而指示所述作业机的动作的操作装置；和在所述操作装置被操作期间，以所述作业机位于规定目标面上或其上方的方式控制所述多个液压执行机构中的至少1个，并基于所述操作装置的动臂下降操作量来控制所述动臂缸的速度的控制装置，所述控制装置在所述操作装置的动臂下降操作量小于第1操作量时，计算第1速度作为所述动臂缸的限制速度，该第1速度设定为根据所述目标面与所述作业机的距离减少而降低，在所述操作装置的动臂下降操作量为所述第1操作量以上时，计算第2速度作为所述动臂缸的限制速度，所述第2速度由所述第1速度和第3速度的加权平均来规定，该第3速度设定为根据所述目标面与所述作业机的距离及所述操作装置的动臂下降操作量中的某一者而变化，设定为根据所述动臂下降操作量增加而所述第1速度的权重降低并且所述第3速度的权重增加，在基于所述操作装置的动臂下降操作量的所述动臂缸的速度超过所述限制速度时，所述动臂缸的速度被限制为所述限制速度。
发明效果
根据本发明，能够不给操纵者带来车身的冲击和操作的不协调感地、遵照操纵者的意图进行碾压作业。
附图说明
图1是液压挖掘机的构成图。
图2是将液压挖掘机的操纵控制器与液压驱动装置一同示出的图。
图3是图2中的前部控制用液压单元160的详情图。
图4是表示图1的液压挖掘机的坐标系及目标面的图。
图5是液压挖掘机的操纵控制器40的硬件构成图。
图6是显示装置53a的显示画面的一例的图。
图7是表示作业选择模式的图标的一例的图。
图8是液压挖掘机的操纵控制器40的功能框图。
图9是表示铲斗10的前端被MC为校正后的目标速度矢量Vca时的轨迹的一例的图。
图10是动臂下降限制速度运算部43d的控制框线图。
图11是表示动臂下降限制速度运算部43d中利用的第一速度限制表和第二速度限制表的一例的图。
图12是表示动臂下降限制速度运算部43d中利用的速度比率表的一例的图。
图13是第1实施方式的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。
图14是第2实施方式的动臂下降限制速度运算部43d中利用的速度比率表。
图15是第2实施方式的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。
图16是第3实施方式中的动臂下降限制速度运算部43d的控制框线图。
图17是表示请求动臂下降速度表的一例的图。
图18是第3实施方式的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。
图19是第4实施方式的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。
图20是第5实施方式的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在下文中，示例了具备铲斗10作为作业机的前端作业工具(附件)的液压挖掘机，但也可以在具备铲斗以外的附件的作业机械中适用本发明。而且，只要是具有将多个连杆部件(附件、斗杆、动臂等)连结而构成的多关节型的作业机的作业机械，也能够适用于液压挖掘机以外的作业机械。
此外，在本文中，关于与表示某一形状的用语(例如，目标面、设计面等)一同使用的“上”、“上方”或“下方”这样的词的意思，“上”的意思是该某一形状的“表面”，“上方”的意思是比该某一形状的“表面高的位置”，“下方”的意思是比该某一形状的“表面低的位置”。此外，在下文的说明中，在存在多个相同构成要素的情况下，有在附图标记(数字)的末尾标注字母的情况，但也存在省略该字母而将该多个构成要素合起来进行标注的情况。例如，在存在3个泵300a、300b、300c时，有将它们合起来标注为泵300的情况。
＜第1实施方式＞
-液压挖掘机的整体构成-
图1是本发明的实施方式的液压挖掘机的构成图，图2是将本发明的实施方式的液压挖掘机的操纵控制器与液压驱动装置一同示出的图，图3是图2中的前部控制用液压单元160及其周边设备的详情图。
在图1中，液压挖掘机1由多关节型的前作业机1A和车身1B构成。车身1B由利用左右的行驶液压马达3a、3b(液压马达3a参照图2)行驶的下部行驶体11、和安装于下部行驶体11之上并利用旋转液压马达4旋转的上部旋转体12构成。
前作业机1A通过将分别在垂直方向上转动的多个被驱动部件(动臂8、斗杆9、及铲斗10)连结而构成。动臂8的基端经由动臂销可转动地支承于上部旋转体12的前部。在动臂8的前端经由斗杆销以可转动的方式连结斗杆9，在斗杆9的前端经由铲斗销以可转动的方式连结铲斗10。动臂8由动臂缸5驱动，斗杆9由斗杆缸6驱动，铲斗10由铲斗缸7驱动。
为了能够测定动臂8、斗杆9、铲斗10的转动角度α、β、γ(参照图4)，在动臂销安装有动臂角度传感器30，在斗杆销安装有斗杆角度传感器31，在铲斗连杆13安装有铲斗角度传感器32，在上部旋转体12安装有检测上部旋转体12(车身1B)相对于基准面(例如水平面)的倾斜角θ(参照图5)的车身倾斜角传感器33。另外，角度传感器30、31、32分别能够用相对于基准面的角度传感器代替。
在设置于上部旋转体12的驾驶室内，设置有：具有行驶右杆23a(图2)并用于操作行驶右液压马达3a(下部行驶体11)的操作装置47a(图2)；具有行驶左杆23b(图2)并用于操作行驶左液压马达3b(下部行驶体11)的操作装置47b(图2)；共用操作右杆1a(图2)并用于操作动臂缸5(动臂8)及铲斗缸7(铲斗10)的操作装置45a、46a(图2)；和共用操作左杆1b(图2)并用于操作斗杆缸6(斗杆9)及旋转液压马达4(上部旋转体12)的操作装置45b、46b(图2)。在下文中，有将行驶右杆23a、行驶左杆23b、操作右杆1a及操作左杆1b统称为操作杆1、23的情况。
搭载于上部旋转体12的作为原动机的发动机18驱动液压泵2和先导泵48。液压泵2是由调节器2a来控制容量的可变容量型泵，先导泵48是固定容量型泵。在本实施方式中，如图2所示，在先导管路144、145、146、147、148、149的中途设有滑阀组(shuttle block)162。从操作装置45、46、47输出的液压信号经由该滑阀组162也输入至调节器2a。滑阀组162的详细构成省略，但通过使液压信号经由滑阀组162输入至调节器2a，从而根据该液压信号对液压泵2的排出流量进行控制。
先导泵48的作为排出配管的泵管路170在通过锁止阀39后分支为多个，与操作装置45、46、47、前部控制用液压单元160内的各个阀连接。在本例中，锁止阀39为电磁切换阀，该电磁驱动部与配置于上部旋转体12的驾驶室的门锁杆(未图示)的位置检测器电连接。门锁杆的位置利用位置检测器检测，从该位置检测器对锁止阀39输入与门锁杆的位置对应的信号。门锁杆的位置位于锁止位置则锁止阀39关闭，泵管路170被阻断，若位于锁止解除位置则锁止阀39打开而泵管路170连通。换句话说，在泵管路170被阻断的状态下，基于操作装置45、46、47的操作被无效化，禁止旋转、挖掘等动作。
操作装置45、46、47为液压先导方式，以从先导泵48排出的液压油为基础，分别产生与由操作员操作的操作杆1、23的操作量(例如，杆行程)和操作方向对应的先导压(有称为操作压的情况)。像这样产生的先导压经由先导管路144a～149b(参照图3)被供给至控制阀单元20内的对应的流量控制阀15a～15f(参照图2或图3)的液压驱动部150a～155b，被用作驱动这些流量控制阀15a～15f的控制信号。
从液压泵2排出的液压油经由流量控制阀15a、15b、15c、15d、15e、15f(参照图3)被供给至行驶右液压马达3a、行驶左液压马达3b、旋转液压马达4、动臂缸5、斗杆缸6、铲斗缸7。动臂缸5、斗杆缸6、铲斗缸7利用供给的液压油而伸缩，由此，动臂8、斗杆9、铲斗10分别转动，铲斗10的位置及姿态发生变化。此外，旋转液压马达4利用供给的液压油而旋转，上部旋转体12相对于下部行驶体11旋转。并且，行驶右液压马达3a、行驶左液压马达3b利用供给的液压油而旋转，由此，下部行驶体11行驶。
作业机1A的姿态能够基于图4的挖掘机基准坐标来定义。图4的挖掘机基准坐标是设定于上部旋转体12的坐标，以动臂8的基底部为原点，将上部旋转体12的铅垂方向设定为Z轴，水平方向设定为X轴。将动臂8相对于X轴的倾斜角设为动臂角α，将斗杆9相对于动臂的倾斜角设为斗杆角β，将铲斗齿尖相对于斗杆的倾斜角设为铲斗角γ。将车身1B(上部旋转体12)相对于水平面(基准面)的倾斜角设为倾斜角θ。动臂角α由动臂角度传感器30检测，斗杆角β由斗杆角度传感器31检测，铲斗角γ由铲斗角度传感器32检测，倾斜角θ由车身倾斜角传感器33检测。在将动臂8抬升至最大(最高)时(在动臂缸5处于抬升方向的行程终点时，换句话说，在动臂缸长最长时)，动臂角α变为最小，在动臂8下降至最小(最低)时(动臂缸5处于下降方向的行程终点时，换句话说，在动臂缸长最短时)，动臂角α变为最大。斗杆角β在斗杆缸长最短时变为最小，在斗杆缸长最长时变为最大。铲斗角γ在铲斗缸长最短时(图4时)变为最小，在铲斗缸长最长时变为最大。此时，在将从动臂8的基底部起至斗杆9的连接部为止的长度设为L1，从斗杆9与动臂8的连接部起至斗杆9与铲斗10的连接部为止的长度设为L2，从斗杆9与铲斗10的连接部起至铲斗10的前端部为止的长度设为L3时，将Xbk设为X方向位置，Zbk设为Z方向位置，挖掘机基准坐标中的铲斗10的前端位置能够用以下的式子(1)(2)来表示。
Xbk＝L1cos(α)+L2cos(α+β)+L3cos(α+β+γ)…式(1)
Zbk＝L1sin(α)+L2sin(α+β)+L3sin(α+β+γ)…式(2)
此外，如图4所示，液压挖掘机1在上部旋转体12具备一对GNSS(GlobalNavigation Satellite System，全球导航卫星系统)天线14A、14B。能够基于来自GNSS天线14的信息计算出全球坐标系中液压挖掘机1的位置以及铲斗10的位置。
图5是本实施方式的液压挖掘机所具备的机械引导(Machine Guidance：MG)以及机械控制(Machine Control：MC)系统的构成图。
在本系统中，在操作装置45a、45b、46a的至少1个被操作时，根据预先设定的条件执行使前作业机1A动作的MC。MC中的液压执行机构5、6、7的控制通过强制对相应的流量控制阀15a、15b、15c输出控制信号(例如，使动臂缸5伸长而强制进行动臂抬升动作)来进行。作为在本系统中执行的MC，包括用操作装置45b进行斗杆操作时执行的“整地控制(区域限制控制)”、不进行斗杆操作而进行动臂下降操作时执行的“停止控制”、和同样不进行斗杆操作而进行动臂下降操作时执行的“碾压控制”。
整地控制(区域限制控制)是以前作业机1A位于规定目标面700(参照图4)上或其上方的方式控制液压执行机构5、6、7中的至少1个的MC，以与目标面700垂直的方向上的铲斗齿尖(作业机1A的前端)的速度矢量成为零的方式输出动臂抬升速度或动臂下降速度，从而通过斗杆操作使铲斗前端部沿着目标面700移动。
停止控制是以铲斗前端部(例如铲斗齿尖)不侵入比目标面700靠下方的位置的方式使动臂下降动作停止的MC，随着目标面700与铲斗前端部的距离靠近而使动臂下降速度逐渐减小。
碾压控制是为了进行通过将铲斗10的底面猛烈地推向目标面700而压紧成形为目标面700的挖掘面的碾压作业，即使目标面700与铲斗10的距离近也尽量不使动臂下降速度减小的MC。
另外，在本实施方式中，将MC时的前作业机1A的控制点设定在了液压挖掘机的铲斗10的齿尖(作业机1A的前端)，但只要是作业机1A的前端部分的点，则控制点也能够变更为铲斗齿尖以外的点。例如，也能够选择铲斗10的底面或铲斗连杆13的最外部，也可以采用将距目标面700距离最近的铲斗10上的点适当地作为控制点的构成。此外，在本文中，相对于在不操作操作装置45、46时通过控制器来控制作业机1A的动作即“自动控制”，有将MC称为仅在操作操作装置45、46时通过控制器来控制作业机1A的动作即“半自动控制”的情况。
此外，作为本系统中的前作业机1A的MG，例如图6所示，进行将目标面700与作业机1A(例如，铲斗10)的位置关系显示在显示装置53a的处理。
图5的系统具备：作业机姿态检测装置50、目标面设定装置51、GNSS天线14、操作员操作检测装置52a、显示装置53a、作业模式选择开关96、控制MG及MC的操纵控制器(控制装置)40、和显示装置53a。
作业机姿态检测装置50由动臂角度传感器30、斗杆角度传感器31、铲斗角度传感器32、车身倾斜角传感器33构成。这些角度传感器30、31、32、33作为作业机1A的姿态传感器发挥作用。
目标面设定装置51是能够输入有关目标面700的信息(包括各目标面的位置信息和/或倾斜角度信息)的接口。目标面设定装置51与存储有规定于全球坐标系(绝对坐标系)上的目标面的三维数据的外部终端(未图示)连接。另外，也可以由操作员经由目标面设定装置51手动进行目标面的输入。
操作员操作检测装置52a由通过操作员对操作杆1a、1b(操作装置45a、45b、46a)的操作而取得在先导管路144、145、146产生的操作压(第1控制信号)的压力传感器70a、70b、71a、71b、72a、72b构成。即，检测对于作业机1A的液压缸5、6、7的操作。
显示装置53a是如图6所示那样用于显示目标面700与作业机1A(例如，铲斗10)的位置关系的触摸屏式的液晶监视器，设置于驾驶室内。如图6所示，在显示装置53a的显示画面中显示有目标面700与铲斗10的位置关系，将目标面700与铲斗10的齿尖为止的距离作为目标面距离进行显示。
作业模式选择开关96是用于选择整地模式(第1模式)和碾压许可模式(第2模式)的某一个作为由作业机1A进行的作业模式的开关。本实施方式的作业模式选择开关96由显示在显示装置53a的画面上的图标构成，在图7中分别示出了整地模式和碾压许可模式的图标。选择中的模式以图标显示在画面上，能够通过操作者触摸该画面上的图标来切换作业模式(即开关的切换位置)。
-前部控制用液压单元160-
如图3所示，前部控制用液压单元160包括：设于动臂8用的操作装置45a的先导管路144a、144b，检测先导压(第1控制信号)作为操作杆1a的操作量的压力传感器70a、70b；一次端口侧经由泵管路170与先导泵48连接，对来自先导泵48的先导压进行减压并输出的电磁比例阀54a；与动臂8用的操作装置45a的先导管路144a和电磁比例阀54a的二次端口侧连接，选择先导管路144a内的先导压和从电磁比例阀54a输出的控制压(第2控制信号)的高压侧，并引导至流量控制阀15a的液压驱动部150a的滑阀82a；和设于动臂8用的操作装置45a的先导管路144b，基于来自操纵控制器40的控制信号降低先导管路144b内的先导压(第1控制信号)并输出的电磁比例阀54b。
此外，前部控制用液压单元160设置有：设置于斗杆9用的先导管路145a、145b，检测先导压(第1控制信号)来作为操作杆1b的操作量并输出到操纵控制器40的压力传感器71a、71b；设置于先导管路145b，基于来自操纵控制器40的控制信号降低先导压(第1控制信号)并输出的电磁比例阀55b；和设置于先导管路145a，基于来自操纵控制器40的控制信号降低先导管路145a内的先导压(第1控制信号)并输出的电磁比例阀55a。
此外，前部控制用液压单元160在铲斗10用的先导管路146a、146b分别设置有：检测先导压(第1控制信号)作为操作杆1a的操作量并输出到操纵控制器40的压力传感器72a、72b；基于来自操纵控制器40的控制信号降低先导压(第1控制信号)并输出的电磁比例阀56a、56b；一次端口侧与先导泵48连接，对来自先导泵48的先导压进行减压并输出的电磁比例阀56c、56d；和选择先导管路146a、146b内的先导压和从电磁比例阀56c、56d输出的控制压的高压侧，并引导至流量控制阀15c的液压驱动部152a、152b的滑阀83a、83b。另外，在图3中，压力传感器70、71、72与操纵控制器40的连接线因纸幅关系省略。
电磁比例阀54b、55a、55b、56a、56b在非通电时开度最大，来自操纵控制器40的控制信号即电流越大则开度越小。另一方面，电磁比例阀54a、56c、56d在非通电时的开度为零，在通电时具有开度，来自操纵控制器40的电流(控制信号)越大则开度越大。像这样，各电磁比例阀的开度54、55、56成为与来自操纵控制器40的控制信号相应的开度。
在以上述方式构成的控制用液压单元160中，在从操纵控制器40输出控制信号而驱动电磁比例阀54a、56c、56d时，在没有对应的操作装置45a、46a的操作员操作的情况下也能够产生先导压(第2控制信号)，因此，能够强制产生动臂抬升动作、铲斗装载动作、铲斗卸载动作。此外，在与之同样地由操纵控制器40驱动电磁比例阀54b、55a、55b、56a、56b时，能够产生减少了由操作装置45a、45b、46a的操作员操作而产生的先导压(第1控制信号)的先导压(第2控制信号)，能够从操作员操作的值强制地减少动臂下降动作、斗杆装载/卸载动作、铲斗装载/卸载动作的速度。
在本文中，将对于流量控制阀15a～15c的控制信号中的、通过操作装置45a、45b、46a的操作而产生的先导压称为“第1控制信号”。并且，将对于流量控制阀15a～15c的控制信号中的、由操纵控制器40驱动电磁比例阀54b、55a、55b、56a、56b来校正(降低)第1控制信号而生成的先导压、和由操纵控制器40驱动电磁比例阀54a、56c、56d而在第1控制信号之外新生成的先导压称为“第2控制信号”。
在由第1控制信号生成的作业机1A的控制点的速度违反规定条件时生成第2控制信号，且作为产生不违反该规定条件的作业机1A的控制点的速度的控制信号而生成。另外，在对相同的流量控制阀15a～15c中的一个液压驱动部生成第1控制信号，对另一个液压驱动部生成第2控制信号的情况下，使第2控制信号优先作用于液压驱动部，用电磁比例阀阻断第1控制信号，使第2控制信号输入该另一个液压驱动部。因而，在流量控制阀15a～15c中，对于计算了第2控制信号的流量控制阀基于第2控制信号来进行控制，对于没有计算第2控制信号的流量控制阀基于第1控制信号来进行控制，对于没有产生第1控制信号及第2控制信号这两者的流量控制阀不进行控制(驱动)。在以上述方式定义第1控制信号和第2控制信号时，MC也能够称为是基于第2控制信号的流量控制阀15a～15c的控制。
-操纵控制器-
在图5中，操纵控制器40具有输入接口91、作为处理器的中央处理装置(CPU)92、作为存储装置的只读存储器(ROM)93及随机存取存储器(RAM)94、和输出接口95。输入接口91输入有来自作为作业机姿态检测装置50的角度传感器30～32及倾斜角传感器33的信号、来自作为用于设定目标面700的装置的目标面设定装置51的信号、来自GNSS天线14的信号、来自作为操作员操作检测装置52a的压力传感器70a、70b、71a、71b、72a、72b的信号、和来自作业模式选择开关96的信号，以CPU92能够运算的方式进行变换。ROM93是存储有用于执行包括后文所述的处理在内的MC及MG的控制程序、和该处理的执行所需的各种信息等的纪录介质，CPU92遵照存储于ROM93的控制程序对从输入接口91及ROM93、RAM94取入的信号进行规定的运算处理。输出接口95生成与CPU92的运算结果相应的输出用信号，能够通过将该信号输出到报知装置53而使报知装置53工作。
另外，图5的操纵控制器40作为存储装置具有ROM93及RAM94这样的半导体存储器，但只要为存储装置就能够代替，例如也可以具备硬盘驱动等磁存储装置。
图8是操纵控制器40的功能框图。操纵控制器40作为操作量运算部43a、姿态运算部43b、目标面运算部43c、整地用目标速度运算部43e、动臂下降限制速度运算部43d、动臂下降限制速度选择部43f、目标先导压运算部43g、阀指令运算部43h、显示控制部374a发挥作用。另外，在下文中，存在将目标先导压运算部43g和阀指令运算部43h统称为执行机构控制部81的情况。
操作量运算部43a基于来自操作员操作检测装置52a的输入计算出操作装置45a、45b、46a(操作杆1a、1b)的操作量。能够根据压力传感器70、71、72的检测值计算出操作装置45a、45b、46a的操作量。根据图中所示的压力传感器70a的检测值计算出动臂抬升的操作量，根据压力传感器70b的检测值计算出动臂下降的操作量，根据压力传感器71a的检测值计算出斗杆装载(斗杆牵引)的操作量，根据压力传感器71b的检测值计算出斗杆卸载(斗杆推出)的操作量。像这样，从压力传感器70、71、72的检测值变换得到的操作量被输出到整地用目标速度运算部43e、动臂下降限制速度运算部43d、和/或动臂下降限制速度选择部43f。另外，操作量运算部43a也根据压力传感器72的检测值计算铲斗卸载/装载的操作量，该运算结果被输出至整地用目标速度运算部43e。
另外，基于压力传感器70、71、72的操作量的计算不过是一例，也可以例如用检测各操作装置45a、45b、46a的操作杆的旋转位移的位置传感器(例如，旋转编码器)来检测该操作杆的操作量。此外，也能够代替根据操作量计算动作速度的构成，而使用安装有行程传感器(其检测各液压缸5、6、7的伸缩量)，基于检测到的伸缩量的时间变化来计算出各缸的动作速度的构成。
姿态运算部43b能够基于来自作业机姿态检测装置50的信息，对本地坐标系(挖掘机基准坐标)中的前作业机1A的姿态、和铲斗10的齿尖的位置进行运算。如已阐述那样，铲斗10的齿尖位置(Xbk，Zbk)能够通过式(1)及式(2)来计算。此外，在需要全球坐标系中的前作业机1A的姿态、和铲斗10的齿尖的位置的情况下，姿态运算部43b根据GNSS天线14的信号计算出上部旋转体12的全球坐标系中的位置和姿态并将本地坐标变换为全球坐标。
目标面运算部43c基于来自目标面设定装置51的信息对目标面700的位置信息进行运算，并将其存储在RAM94内。在本实施方式中，如图4所示，将用作业机1A移动的平面(作业机的动作平面)剖切三维目标面的剖面形状用作目标面700(二维目标面)。
另外，在图4的例子中，目标面700为1个，但也有存在多个目标面的情况。在存在多个目标面的情况下，例如有将距作业机1A最近的面设定为目标面的方法、将位于铲斗齿尖的下方的面设定为目标面的方法、或将任意选择的面设定为目标面的方法等。
整地用目标速度运算部43e计算整地控制(区域限制控制)时的各液压缸5、6、7的目标速度。整地用目标速度运算部43e中，从操作量运算部43a输入操作装置45a、45b、46a的操作量来计算各液压缸5、6、7的目标速度。然后，根据该各液压缸5、6、7的目标速度、由姿态运算部43b求出的铲斗的前端位置(齿尖位置)、和存储在ROM93中的之前的L1、L2、L3等作业机1A的各部分尺寸，求出铲斗前端的目标速度矢量Vc(参照图9)。以随着铲斗前端与目标面700的距离(目标面距离)H1趋近于零，铲斗前端的目标速度矢量Vc中的与目标面700垂直的分量Vcy成为零的方式，校正液压缸5、6、7中所需的液压缸的目标速度并进行将铲斗前端的速度矢量变换为Vca(参照图9)的控制(方向变换控制)。目标面距离H1为零时的速度矢量Vca成为仅与目标面700平行的分量Vcx。由此保持为铲斗10的齿尖(控制点)位于目标面700上或其上方。
此时，在为了通过动臂抬升/下降和斗杆装载的组合来进行方向变换控制而设计了软件的情况下，在速度矢量Vc含有向目标面700接近的方向的分量时(即在相对于目标面700的垂直方向的矢量分量Vcy为负时)，整地用目标速度运算部43e计算抵消该分量那样的动臂抬升方向的动臂缸5的目标速度。相反地，在速度矢量Vc含有从目标面700远离的方向的分量时(即相对于目标面700的垂直方向的矢量分量Vcy为正时)，为抵消该分量而计算动臂下降方向的动臂缸5的目标速度。
进一步，在为了通过动臂抬升/下降和斗杆卸载的组合来进行方向变换控制而设计了软件的情况下，在速度矢量Vc含有向目标面700接近的方向的分量时，整地用目标速度运算部43e计算抵消该分量那样的动臂抬升方向的动臂缸5的目标速度。相反地，在速度矢量Vc含有从目标面700远离的方向的分量时，为抵消该分量而计算动臂下降方向的动臂缸5的目标速度。
在由整地用目标速度运算部9c计算动臂下降方向的动臂缸5的目标速度的情况下，该目标速度被输出至动臂下降限制速度选择部43f，其他的目标速度被输出至目标先导压运算部43g。
另外，在不进行整地控制的情况下，从整地用目标速度运算部43e输出基于操作装置的操作量的各液压缸目标速度(基于由操作者的操作而产生的操作量的各液压缸的目标速度)。
动臂下降限制速度运算部43d基于表示动臂下降操作量的压力传感器70b的检测值和目标面距离H1，计算第1动臂下降速度和第2动臂下降速度。
―第1动臂下降速度―
图10是动臂下降限制速度运算部43d的控制框线图。首先，对第1动臂下降速度进行说明。动臂下降限制速度运算部43d将由姿态运算部43b计算出的从铲斗前端至目标面700的目标面距离H1(S1)输入到图11中虚线所示的第一限制速度表S2，输出(计算出)动臂缸5的下降方向的第一限制速度VD1(停止用动臂下降速度(第1速度))作为第1动臂下降速度(S9)。图11的第一限制速度表为了使铲斗前端停止于目标面700上而以目标面距离H1越小则动臂缸5的下降方向的限制速度越趋近于零的方式，设定为根据目标面距离H1减少而动臂缸5的限制速度逐渐降低。在图11的例子中，动臂缸5的限制速度伴随目标面距离H1的减少而以一次函数关系下降。
―第2动臂下降速度―
接下来，对第2动臂下降速度进行说明。动臂下降限制速度运算部43d将由姿态运算部43b计算出的目标面距离H1(S1)输入到图11所示的第二速度限制表S3而输出(计算出)第二限制速度VD2(碾压用动臂下降速度(第3速度))(S3)。关于目标面距离H1，在将接近0的值设定为h1(第1距离)，将比该h1大的值设定为h2(第2距离)时(即，0＜h1＜h2)，在图11的第二速度限制表中，在目标面距离H1为执行机械控制的零至设定值h2的范围内，第二限制速度被设定为比第一限制速度大。但是，为了碾压目标面700，设定为以设定值h1为边界，相对于目标面距离H1的动臂缸5的下降方向的速度的斜率变陡(即，限制速度急剧减小)。
此外，将压力传感器70b检测到的先导压，也就是动臂下降的操作量的值(S4)输入到图12所示的速度比率表(S5)并计算动臂下降操作量(x)的函数即速度比率α(α＝f(x))。此处，在对动臂下降操作量设定比零大的第1操作量和比该第1操作量大的第2操作量时，在动臂下降的操作量小于第1操作量的情况下，函数α输出0.0。在动臂下降的操作量为第1操作量以上且小于第2操作量的情况下，函数α输出伴随动臂下降操作量与第1操作量的偏差的增加而单调增加的数值(最大值1.0)。在动臂下降的操作量为第二操作量以上的情况下，函数α输出1.0。另外，只要是单调增加函数且在从第1操作量至第2操作量的范围从零向1单调增加的函数，则函数α也能够利用图11所示以外的函数。
此处，进一步定义其他的函数(1-α)。函数(1-α)是在动臂下降的操作量为第1操作量以上且小于第2操作量的情况下，伴随动臂下降操作量与第1操作量的偏差的增加而单调减小的函数。在本文中，有将函数(1-α)称为第1函数、将函数α称为第2函数的情况。
并且，输出第一限制速度VD1乘以第1函数(1-α)的值(S6)、第二限制速度VD2乘以第2函数α的值(S7)的和((1-α)VD1+αVD2)作为第2动臂下降速度(第2速度)(S8，S10)。即，第2动臂下降速度(第2速度)由第一限制速度VD1和第二限制速度VD2的加权平均来规定，设定为根据动臂下降操作量增加，第一限制速度VD1的权重(1-α)降低并且第二限制速度VD2的权重(α)增加。
总是对第1动臂下降速度输出有停止用动臂下降限制速度VD1。另一方面，在动臂下降操作量小于第1操作量的情况下，对第2动臂下降速度输出有停止用动臂下降限制速度VD1，在动臂下降操作量为第1操作量以上且小于第2操作量的情况下，与动臂下降操作量的增加成比例地对第2动臂下降速度输出动臂下降操作量越大则越快的动臂下降限制速度(比例动臂下降速度)，在动臂下降操作量为第2操作量以上的情况下输出碾压用动臂下降限制速度VD2。
在选择整地模式作为作业模式的情况下，作业模式选择开关96对动臂下降限制速度选择部43f输出1作为整地模式标志。相反地，在选择了碾压许可模式的情况下，对动臂下降限制速度选择部43f输出0作为整地模式标志。
―动臂下降限制速度选择部43f―
动臂下降限制速度选择部43f是基于有无斗杆操作、作业模式选择开关96的切换位置及动臂下降操作量的至少一者，执行选择输出到目标先导压运算部43g的动臂缸5的动臂下降方向的限制速度的处理的部分。
图13是本实施方式的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。动臂下降限制速度选择部43f以规定控制周期反复执行图13的处理。在处理开始后，动臂下降限制速度选择部43f在步骤S301中基于从操作量运算部43a输入的斗杆操作量判断是否对操作装置45b输入有斗杆操作。此处，在判断为输入了斗杆操作时进至步骤S302，在判断为没有斗杆操作的输入时进至步骤S303。
在步骤S302中，动臂下降限制速度选择部43f将从整地用目标速度运算部43e输入的动臂缸的下降方向的目标速度输出至目标先导压运算部43g。另外，在整地用目标速度运算部43e计算动臂缸的抬升方向的目标速度时，该动臂缸目标速度也可以不经由动臂下降限制速度选择部43f地输出至目标先导压运算部43g。
在步骤S303中，动臂下降限制速度选择部43f基于从作业模式选择开关96输入的整地模式标志，判断是否选择了整地模式作为作业模式。此处，在整地模式标志为1从而判断为选择了整地模式的情况下进至步骤S304。另一方面，在整地模式标志为0从而判断为选择了碾压许可模式的情况下进至步骤S305。
在步骤S304中，动臂下降限制速度选择部43f将由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第1动臂下降速度VD1输出至目标先导压运算部43g。
在步骤S305中，动臂下降限制速度选择部43f基于从操作量运算部43a输入的动臂下降操作量判断输入到操作装置45a的动臂下降操作是否小于第1操作量。此处，在判断为动臂下降操作量小于第1操作量的情况下进至步骤S306，在判断为第1操作量以上的情况下进至步骤S307。
在步骤S306中，动臂下降限制速度选择部43f将由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第2动臂下降速度(第1速度)输出至目标先导压运算部43g。该情况下，动臂下降操作量小于第1操作量，因此，输出VD1(停止用动臂下降速度)作为第2动臂下降速度。
在步骤S307中，动臂下降限制速度选择部43f基于从操作量运算部43a输入的动臂下降操作量判断输入至操作装置45a的动臂下降操作是否小于第2操作量。此处，在判断为动臂下降操作量小于第2操作量的情况下进至步骤S308，在判断为第2操作量以上的情况下进至步骤S309。
在步骤S308中，动臂下降限制速度选择部43f将由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第2动臂下降速度(第2速度)输出至目标先导压运算部43g。该情况下，动臂下降操作量为第1操作量以上且小于第2操作量，因此，输出(1-α)VD1+αVD2(比例动臂下降速度)作为第2动臂下降速度。
在步骤S309中，动臂下降限制速度选择部43f将由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第2动臂下降速度(第3速度)输出至目标先导压运算部43g。该情况下，动臂下降操作量为第2操作量以上，因此，输出VD2(碾压用动臂下降速度)作为第2动臂下降速度。
即，在动臂下降限制速度选择部43f不根据从作业模式选择开关96输出的整地模式标志而产生由压力传感器71a、71b检测到的斗杆操作的先导压的情况下，判断为意欲进行复合斗杆动作和动臂动作的整地作业，输出由整地用目标速度运算部9c计算出的整地用目标缸速度作为动臂下降方向的动臂缸目标速度。
在不产生由压力检测器61a、61b检测的先导压，且从挖掘模式运算部9e输出的整地模式标志为1的情况下，判断为意欲进行整地作业，输出由动臂下降限制缸速度运算部9d计算出的第一动臂下降速度作为动臂下降缸速度。
在不产生由压力检测器61a、61b检测的先导压，且从挖掘模式运算部9e输出的整地模式标志为0的情况下，输出由动臂下降限制缸速度运算部9d计算出的第二动臂下降速度作为动臂下降缸速度。
目标先导压运算部43g基于由整地用目标速度运算部43e计算出的各缸5、6、7的目标速度，计算对各液压缸5、6、7的流量控制阀15a、15b、15c的目标先导压。但是，在计算根据液压缸的目标速度的目标先导压时，对于动臂下降，判断由整地用目标速度运算部43e计算出的动臂缸5的目标速度是否超过了从动臂下降限制速度选择部43f输出的限制速度。并且，在该判断中判断为动臂缸5的目标速度超过了限制速度时，将动臂缸5的目标速度限制为从动臂下降限制速度选择部43f输出的限制速度。该情况下，目标先导压运算部43g基于从动臂下降限制速度选择部43f输出的限制速度计算对于动臂缸5的流量控制阀15a的目标先导压。由目标先导压运算部43g计算出的目标先导压被输出至阀指令运算部43h。
阀指令运算部43h是为了使由目标先导压运算部43g计算出的目标先导压作用于各液压缸5、6、7的流量控制阀15a、15b、15c而计算对电磁比例阀54、55、56输出的电信号，并对电磁比例阀54、55、56输出的部分。从阀指令运算部43h输出的电信号以目标先导压作用于各液压缸5、6、7的流量控制阀15a、15b、15c的方式控制电磁比例阀54、55、56，由此，进行基于作业机1A的作业。例如，在操作员操作操作装置45b，通过斗杆装载动作进行水平挖掘的情况下，电磁比例阀55c被控制为铲斗10的前端不侵入目标面700，自动地进行动臂8的抬升动作和/或斗杆装载的减速动作。
显示控制部374a基于从姿态运算部43b输入的前作业机1A的姿态信息、铲斗10的齿尖的位置信息、目标面700的位置信息，执行将目标面700与作业机1A(铲斗10的齿尖)的位置关系显示在显示装置53a中的处理。
―动作及效果―
根据以上构成，在产生由压力传感器71a、71b检测出的斗杆操作的先导压的情况下，也就是在进行了对于斗杆9的操作指示的情况下(即，图13的步骤S302的情况下)，不根据由开关96选择的作业模式和/或从动臂下降限制速度选择部43f输出的限制速度的大小，而通过依照整地用目标速度运算部43e输出的目标速度的比例电磁阀54a、54b、55a、55b的动作，对相对于目标面700的垂直方向的作业机1A的动作进行减速控制。但是此时，沿着目标面700的方向的速度分量不减少，能够如图9所示，使铲斗10的前端沿着目标面700移动。因此，能够高效地进行将铲斗10的前端的可移动区域限制为目标面700上或其上方的挖掘。
接下来，在没有产生由压力传感器71a、71b检测到的斗杆操作的先导压、也就是没有进行斗杆操作，且选择整地模式作为作业模式的情况下(换句话说，图13的步骤S304的情况下)，动臂下降限制速度选择部43f输出由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第1动臂下降速度(停止用动臂下降速度VD1)作为动臂下降缸速度的限制速度。由此，只要选择整地模式作为作业模式，就不会输出碾压用动臂下降限制速度作为动臂下降速度，因此，不会发生不根据动臂下降操作量而过渡为碾压控制的情况。即，即使误输入了动臂下降操作也必然执行整地控制及停止控制的一者，而不会执行碾压控制，因此，操作者能够专注于基于整地控制及停止控制的目标面700的形成。
接下来，在不进行斗杆操作，且选择碾压许可模式作为挖掘模式的情况下(换句话说，进至图13的步骤S305的情况下)，根据动臂下降操作量输入下述那样的速度。在动臂下降操作量小于第1操作量的情况下(即，图13的步骤S306的情况下)，输出停止用动臂下降速度VD1。由此，在进行动臂下降操作时，动臂下降缸速度如图9所示随着靠近目标面700而逐渐减速，在目标面距离H1为0时到达0，因此，能够使铲斗前端顺畅地停止在目标面700上。
另一方面，在动臂下降操作量为第2操作量以上的情况下(即，图13的步骤S309的情况下)，输出碾压用动臂下降速度VD2。该情况下，在目标面距离H1变小时(小于d1时)动臂下降缸速度突然减速，但在铲斗前端到达目标面700为止的较短的时间内速度矢量不为零，因此，能够用铲斗10的底面对目标面700进行碾压。
此外，在动臂下降操作量为第1操作量以上且小于第2操作量的情况下，与动臂下降操作量成比例地输出在从停止用动臂下降速度VD1(第1速度)至碾压用动臂下降限制速度VD2(第3速度)的范围内动臂下降操作量越大则越快的动臂下降限制速度(比例动臂下降速度：(1-α)VD1+αVD2)。在从停止用动臂下降速度VD1至碾压用动臂下降速度VD2的范围内，根据动臂下降操作量而动臂下降限制速度平稳地变化，因此，不会发生因从停止用动臂下降速度VD1至碾压用动臂下降速度VD2的切换而产生的冲击，也不会对操作者的操作产生不协调感。因而，能够进行遵照操作者的意图的碾压作业。
此外，在动臂下降操作量为第2操作量以上的情况下，总是输出碾压用动臂下降速度VD2作为动臂下降缸限制速度。因此，在碾压以外的作业中想要加快动臂下降速度的情况下，例如在想要增大单独由动臂下降产生的挖掘力的情形下，只要进行第2操作量以上的动臂下降操作，就能够与其他情况相比增大动臂下降限制速度，增大通过动臂下降单独操作而产生的挖掘力。
＜第2实施方式＞
第1实施方式的速度比率表(参照图12)能够变更。图14是第2实施方式中的速度比率表。在图14的表中，没有设定第2操作量，设定为在动臂下降操作量最大时速度比率α达到1.0。因此，在动臂下降操作量小于第1操作量的情况下，输出停止用动臂下降速度，在动臂下降操作量为第1操作量以上的情况下，与动臂下降操作量成比例地输出在从停止用动臂下降速度VD1至碾压用动臂下降速度VD2的范围内动臂下降操作量越大则越大的动臂下降限制速度(比例动臂下降速度)。在像这样构成速度比率表时，动臂下降限制速度选择部43f执行的处理成为图15那样。
图15是动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。对与图13的流程图同样的处理标注相同的附图标记并省略说明。在如图15那样构成动臂下降限制速度选择部43f时，若不使动臂下降操作量最大则不会设定碾压用动臂下降速度VD2。但是，在从停止用动臂下降速度VD1至碾压用动臂下降速度VD2的范围，动臂下降限制速度根据动臂下降操作量而平稳地变化的情况不变，因此，不会发生因从停止用动臂下降速度VD1切换为碾压用动臂下降速度VD2而产生的冲击，也不会对操作者的操作产生不协调感。因而，根据本实施方式也能够进行遵照操作者的意图的碾压作业。
＜第3实施方式＞
用第1实施方式的动臂下降限制速度运算部43d计算第2动臂下降速度时使用的第二限制速度表(第3速度)能够变更为其他表。例如，能够使第二限制速度表与基于操作装置的动臂下降操作量规定动臂下降时的动臂缸的速度的、规定了操作量与缸速度的相关关系的通常的目标速度表一致。使用图16、17、18对该情况下的一例进行说明。
图16是第3实施方式中的动臂下降限制速度运算部43d的控制框线图。对与图10相同的部分标注相同的附图标记。在本实施方式中，代替第二限制速度表，使用将操作者对操作装置45b输入的动臂下降操作量(压力传感器70b的检测值(S3))变换为操作者请求的动臂缸速度(请求动臂下降速度VDO)的请求动臂下降速度表(S4)。图17是表示请求动臂下降速度表的一例的图。该图的请求动臂下降速度表设定为动臂缸5的下降方向的速度根据动臂下降操作量的增加而朝向最大值单调地增加，换句话说，设定为动臂缸5的下降方向的速度根据动臂下降操作量的减少而朝向零单调地减少。另外，在图17的例子中，为了参考，也记载有将横轴变更为目标面距离H1、并规定了目标面距离H1与动臂缸限制速度的关系的第一限制速度表。
动臂下降限制速度运算部43d将压力传感器70b的检测值输入到速度比率表(S5)并计算速度比率α。然后，将从第一限制速度表(S2)输出的停止用动臂下降速度VD1乘以第1函数(1―α)的值、和从请求动臂下降速度表(S4)输出的请求动臂下降速度VDO乘以第2函数α的值分别相加并作为第二动臂下降速度输出(S10)。该情况下，在从停止用动臂下降速度VD1至没有速度限制的动臂下降速度VDO的范围，输出动臂下降操作量越大则越快的动臂缸速度作为第二动臂下降速度。在像这样构成动臂下降限制速度运算部43d时，动臂下降限制速度选择部43f执行的处理成为图18那样。
图18是动臂下降限制速度选择部43f执行的处理的流程图。对与图13的流程图相同的处理标注相同的附图标记并省略说明。
在步骤S310中，动臂下降限制速度选择部43f将由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第2动臂下降速度(第2速度)输出至目标先导压运算部43g。该情况下，动臂下降操作量为第1操作量以上且小于第2操作量，因此，输出(1-α)VD1+αVDO(比例动臂下降速度)作为第2动臂下降速度。
在步骤S310中，动臂下降限制速度选择部43f将由动臂下降限制速度运算部43d计算出的第2动臂下降速度(第3速度)输出至目标先导压运算部43g。该情况下，动臂下降操作量为第2操作量以上，因此输出VDO(请求动臂下降速度)作为第2动臂下降速度。
以此种方式构成也能够得到与第1实施方式同样的效果。例如，在动臂下降操作量为第1操作量以上且小于第2操作量的情况下，与动臂下降操作量成比例地输出在从停止用动臂下降速度VD1(第1速度)至请求动臂下降速度VDO(第3速度)的范围内动臂下降操作量越大则越快的动臂下降限制速度(比例动臂下降速度：(1-α)VD1+αVDO)。在从停止用动臂下降速度VD1至请求动臂下降速度VDO的范围，动臂下降速度根据动臂下降操作量而平稳地变化，因此，不会发生因从停止用动臂下降速度VD1至请求动臂下降速度VDO的切换而产生的冲击，不会对操作者的操作产生不协调感。因而，能够进行遵照操作者的意图的碾压作业。另外，本实施方式的特征在于在动臂下降操作量为第2操作量以上的情况下成为请求动臂下降速度，因此，不施加第1实施方式那样的速度限制这一点。
＜第4实施方式＞
也可以采用从第1实施方式省略作业模式选择开关96，削减可切换作业模式的功能而总是选择碾压许可模式的构成。该情况下，在显示装置53a中不显示作业模式选择开关96的图标。因为与总是对整地模式标志输出0的状态是等同的，所以动臂下降限制速度选择部43f执行的处理成为图19那样。
＜第5实施方式＞
也可以采用从第4实施方式省略有无斗杆操作的判定处理及其相关的处理的构成。该情况下的动臂下降限制速度选择部43f执行的处理成为图20那样。另外，图20的步骤S308、S309能够变更为图18的步骤S310、S311。
＜其他＞
另外，本发明不限于上述实施方式，包含在不脱离其宗旨的范围内的各种变形例。例如，本发明不限于具备上述实施方式中说明的全部构成，也包括削减了其构成的一部分的方式。此外，能够将某实施方式的构成的一部分追加到或替换为其他实施方式的构成。
在上述各实施方式中，第3速度是设定为根据目标面距离H1减少而减少的第二限制速度VD2(碾压用动臂下降速度)、和设定为根据操作装置的动臂下降操作量减少而降低的请求动臂下降速度VDO，但只要是设定为根据目标面距离及操作装置的动臂下降操作量的任一者而变化的值，则第3速度也可以利用其他值。
此外，关于上述操纵控制器40的各构成和/或该各构成的功能及执行处理等，也可以用硬件(例如用集成电路来设计执行各功能的逻辑等)来实现它们的一部分或全部。此外，上述操纵控制器40的构成也可以采用通过由运算处理装置(例如CPU)读出并执行从而实现该控制装置的构成的各功能的程序(软件)。该程序的信息例如能够存储在半导体存储器(闪存、SSD等)、磁存储装置(硬盘驱动等)及存储介质(磁盘、光盘等)等。
此外，在上述各实施方式的说明中，关于控制线和信息线，示出了被认为是该实施方式的说明所需要的控制线和信息线，并不限于示出了产品的全部的控制线和信息线。可以认为实际上几乎所有的构成均相互连接。
附图标记说明
1A…前作业机，8…动臂，9…斗杆，10…铲斗，30…动臂角度传感器，31…斗杆角度传感器，32…铲斗角度传感器，40…操纵控制器(控制装置)，43a…操作量运算部，43b…姿态运算部，43c…目标面运算部，43d…动臂下降限制速度运算部，43e…整地用目标速度运算部，43f…动臂下降限制速度选择部，43g…目标先导压运算部，43h…阀指令运算部，45…操作装置(动臂，斗杆)，46…操作装置(铲斗，旋转)，50…作业装置姿态检测装置，51…目标面设定装置，52a…操作员操作检测装置，53a…显示装置，54，55，56…电磁比例阀，81…执行机构控制部，374a…显示控制部，700…目标面。

Claims (6)

1.一种作业机械，具备：
多关节型的作业机，其具有动臂及斗杆；
多个液压执行机构，其驱动所述作业机，并包含驱动所述动臂的动臂缸；
操作装置，其根据操作员的操作而指示所述作业机的动作；和
控制装置，其在所述操作装置被操作的期间，以所述作业机位于规定的目标面上或所述目标面的上方的方式控制所述多个液压执行机构中的至少一个，并基于所述操作装置的动臂下降操作量来控制所述动臂缸的速度，
所述作业机械的特征在于，
在所述操作装置的动臂下降操作量小于第1操作量时，所述控制装置计算出第1速度作为所述动臂缸的限制速度，所述第1速度设定为根据所述目标面与所述作业机的距离减少而降低，
在所述操作装置的动臂下降操作量为所述第1操作量以上时，所述控制装置计算出第2速度作为所述动臂缸的限制速度，
所述第2速度由所述第1速度和第3速度的加权平均来规定，设定为根据所述动臂下降操作量增加而所述第1速度的权重降低并且所述第3速度的权重增加，所述第3速度设定为根据所述目标面与所述作业机的距离以及所述操作装置的动臂下降操作量中的某一者而变化，
在基于所述操作装置的动臂下降操作量得到的所述动臂缸的速度超过所述限制速度时，所述控制装置将所述动臂缸的速度限制为所述限制速度。
2.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述第3速度是设定为根据所述目标面与所述作业机的距离减少而降低的、在所述目标面与所述作业机的距离处于执行机械控制的规定范围内时比所述第1速度大的速度。
3.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述第3速度与基于所述操作装置的动臂下降操作量得到的所述动臂缸的速度一致，被设定为根据所述操作装置的动臂下降操作量减少而单调减少。
4.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制装置在所述操作装置的动臂下降操作量小于所述第1操作量时输出所述第1速度作为所述动臂缸的限制速度，在所述操作装置的动臂下降操作量为所述第1操作量以上且小于比所述第1操作量大的第2操作量时，输出所述第2速度作为所述动臂缸的限制速度，在所述操作装置的动臂下降操作量为所述第2操作量以上时输出所述第3速度作为所述动臂缸的限制速度。
5.如权利要求4所述的作业机械，其特征在于，
还具备开关，所述开关用于选择第1模式和第2模式中的某一个作为由所述作业机进行的作业模式，
所述控制装置在由所述开关选择了所述第1模式的情况下，无论所述操作装置的动臂下降操作量的大小如何，均输出所述第1速度作为所述动臂缸的限制速度，
所述控制装置在由所述开关选择了所述第2模式的情况下，在所述操作装置的动臂下降操作量小于所述第1操作量时，输出所述第1速度作为所述动臂缸的限制速度，在所述操作装置的动臂下降操作量为所述第1操作量以上且小于所述第2操作量时，输出所述第2速度作为所述动臂缸的限制速度，在所述操作装置的动臂下降操作量为所述第2操作量以上时，输出所述第3速度作为所述动臂缸的限制速度。
6.如权利要求5所述的作业机械，其特征在于，
在由所述操作装置发出了对所述斗杆的操作指示时，所述控制装置计算出所述动臂缸的目标速度，所述动臂缸的目标速度用于将所述动臂缸控制为使得所述作业机位于所述目标面上或所述目标面的上方，
在由所述操作装置发出了对所述斗杆的操作指示时，所述控制装置基于所述目标速度来控制所述动臂缸。
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