CN116261616A - 作业机械 - Google Patents

Abstract

作业机械具备驱动作业装置的多个液压执行机构、和基于按运算周期运算出的各执行机构的速度指令来输出控制各液压执行机构的控制信号的控制器。控制器构成为：在根据第二液压执行机构的动作在预先确定的条件下控制第一液压执行机构的动作的情况下，使用基于姿势检测装置的检测信号运算出的各液压执行机构的当前运算周期的实际速度、以及在与当前运算周期相比为过去的运算周期中运算出的各液压执行机构的速度指令的过去的履历，来运算当前运算周期的第一液压执行机构的速度指令，并根据第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令来输出控制信号。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及具备作业装置的作业机械，更具体地涉及在规定条件下控制作业装置的动作的作业机械。

背景技术

作业机械具备由液压执行机构驱动的作业装置。作为提高作业机械的作业效率的技术，具有称为机械控制(Machine Control：MC)的技术。MC是通过执行在由操作员对操作装置进行了操作的情况下按照预先确定的条件使作业装置动作的半自动控制来进行对操作员的操作支援的技术。在MC中，例如执行使作业装置沿着预先确定的基准面动作的控制。在该情况下，谋求使液压执行机构稳定地以与目标速度相同的速度动作。例如，当在具备连结有动臂和斗杆等的多关节型前部作业装置的液压挖掘机中通过MC进行水平挖掘时，通常通过斗杆回收与动臂抬升的复合动作来进行水平挖掘，因此为了使前部作业装置沿着挖掘目标面(基准面)移动，需要对驱动斗杆和动臂的各液压执行机构的速度进行高精度的控制。

例如，在专利文献1中公开了一种防止MC的响应(例如动臂抬升的指令)相对于驱动作业装置的液压执行机构(例如斗杆液压缸)的实际的动作开始延迟、并以MC中的作业装置的举动的稳定化为目的的技术。在专利文献1所记载的液压挖掘机中，在针对斗杆的操作开始之后经过了规定时间以上的情况下，控制装置基于根据姿势检测装置的检测值计算出的斗杆液压缸速度来执行MC；另一方面，在针对斗杆的操作刚刚开始之后(斗杆开始动作)的情况下，控制装置基于根据操作装置的操作量计算出的斗杆液压缸速度来执行MC。根据姿势检测装置的检测值计算出的速度通常比根据操作装置的操作量计算出的速度更接近实际速度。但是，由于若作业装置不实际动作则姿势检测装置无法检测姿势变化，所以当基于姿势检测装置的检测值来执行MC时，相对于斗杆的动作开始，MC的响应会延迟。因此，仅限于在斗杆开始动作的情况下基于根据操作装置的操作量计算出的斗杆液压缸速度来执行MC。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公布第2019/053814号

发明内容

如上所述，在MC中需要高精度地控制液压执行机构的速度。但是，存在液压执行机构的实际速度相对于用于使该液压执行机构进行驱动的控制装置的速度指令而响应延迟的问题。这是因为从控制装置的控制信号被输出之后到液压执行机构以与控制装置的速度指令相应的速度实际进行驱动为止存在很多过程。例如，与针对液压执行机构的速度指令相应地变更液压泵的泵容积，并且与速度指令相应地驱动与该液压执行机构对应的流量控制阀。而且，将从泵容积变更后的液压泵排出的液压油经由被驱动的流量控制阀供给至液压执行机构，液压执行机构内的压力上升从而该液压执行机构的速度发生变化。

在专利文献1所记载的技术中，关于针对液压执行机构的实际速度相对于速度指令而响应延迟的问题的对策，没有针对液压执行机构开始动作以外的状况执行。即，当基于根据姿势检测装置的检测值计算出的某个液压执行机构的速度来运算作为控制对象的其他液压执行机构的速度指令(进行MC)时，在作为控制对象的其他液压执行机构的实际速度变成速度指令的时间点，某个液压执行机构的速度已经变化为与成为该速度指令的计算基础的速度不同的值。在MC中，由于谋求使液压执行机构始终以与目标速度相同的速度动作，所以期望在从液压执行机构的动作开始到动作结束为止的整个范围内都应对液压执行机构的实际速度相对于速度指令的响应延迟。

另外，在专利文献1所记载的技术中，当液压执行机构开始动作时，基于根据操作装置的操作量计算出的速度来执行MC。但是，根据操作装置的操作量计算出的速度可能相对于液压执行机构的实际速度有很大偏离。当基于这种速度执行MC时，前部作业装置的动作精度有可能恶化。

本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够降低液压执行机构的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响而提高MC中的作业装置的动作精度的作业机械。

本申请包括多个解决上述课题的方案，若列举其一例的话，则特征在于，具备：进行作业的作业装置；多个液压执行机构，其驱动所述作业装置；液压泵，其向所述多个液压执行机构供给液压油；多个控制阀，其分别控制从所述液压泵向所述多个液压执行机构中的每一个供给的液压油的流动；姿势检测装置，其检测所述作业装置的姿势；和控制器，其按运算周期来运算所述多个执行机构各自的速度指令，并基于运算结果的所述多个液压执行机构各自的速度指令来输出用于控制所述多个液压执行机构中的每一个的控制信号，所述控制器构成为：在根据所述多个液压执行机构中的第二液压执行机构的动作在预先确定的条件下控制第一液压执行机构的动作的情况下，基于所述姿势检测装置的检测信号来运算当前运算周期下的所述多个液压执行机构各自的实际速度，使用运算结果的所述多个液压执行机构各自的实际速度、以及在与当前运算周期相比为过去的运算周期中运算出的所述多个液压执行机构各自的速度指令的过去的履历，来运算满足所述条件的当前运算周期的所述第一液压执行机构的速度指令，并基于运算结果的所述第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令来输出用于控制所述第一液压执行机构的控制信号。

发明效果

根据本发明，由于使用基于姿势检测装置的检测信号计算出的各液压执行机构的当前运算周期的实际速度、以及在与当前运算周期相比为过去的运算周期中运算出的各液压执行机构的速度指令的过去的履历来运算满足规定条件的当前运算周期的第一液压执行机构的速度指令，所以能够运算考虑了实际速度相对于速度指令的响应延迟的第一液压执行机构的速度指令。因此，能够降低液压执行机构的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响而提高MC中的作业装置的动作精度。

上述以外的课题、结构及效果能够通过以下实施方式的说明而得到明确。

附图说明

图1是表示应用了本发明的作业机械的第一实施方式的液压挖掘机的立体图。

图2是表示搭载于本发明的作业机械的第一实施方式中的液压系统的液压回路图。

图3是表示构成本发明的作业机械的第一实施方式的一部分的控制器的硬件及功能的框图。

图4是表示图3所示的控制器的MC运算部的功能的框图。

图5是表示图4所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部中的运算的处理步骤的一例的流程图。

图6是表示图4所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的说明图。

图7是表示本发明的作业机械的第一实施方式中的针对斗杆回收操作执行MC时的各液压执行机构的目标速度、速度指令、实际速度的关系的说明图。

图8是表示构成本发明的作业机械的第二实施方式的一部分的控制器的MC运算部的功能的框图。

图9是表示图8所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部中的运算的处理步骤的一例的流程图。

图10是表示图8所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的说明图。

图11是表示本发明的作业机械的第二实施方式中的针对斗杆回收操作执行MC时的各液压执行机构的目标速度、速度指令、实际速度的关系的说明图。

图12是表示构成本发明的作业机械的第三实施方式的一部分的控制器的MC运算部的功能的框图。

图13是表示图12所示的控制器的执行机构控制部中的运算的处理步骤的一例的流程图。

图14是表示图12所示的控制器的液压泵控制部中的运算的处理步骤的一例的流程图。

图15是表示本发明的作业机械的第三实施方式中的执行MC时的控制阀的先导压信息及液压泵的泵容积信息相对于液压执行机构的速度信息的关系的说明图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的作业机械的实施方式进行说明。在本实施方式中，列举液压挖掘机作为作业机械的一例进行说明。另外，在本说明书中，关于与表示某个形状的术语(例如挖掘目标面等)一起使用的“上”、“上方”或“下方”这些词语的意思，“上”是指该某个形状的“表面”，“上方”是指该某个形状的“比表面高的位置”，“下方”是指该某个形状的“比表面低的位置”。

[第一实施方式]

首先，使用图1对应用了本发明的作业机械的第一实施方式的液压挖掘机的结构进行说明。图1是表示应用了本发明的作业机械的第一实施方式的液压挖掘机的立体图。在此，使用从落座于驾驶席的操作员的角度看到的方向进行说明。

在图1中，作为作业机械的液压挖掘机具备用于进行挖掘等作业的前部作业装置1和能够转动地安装有前部作业装置1的机体2。机体2由能够自行驶的下部行驶体3和能够旋转地搭载于下部行驶体3上的上部旋转体4构成。

前部作业装置1是通过将多个被驱动部件以能够在垂直方向上转动的方式连结而构成的多关节型作业装置。多个被驱动部件例如由动臂11、斗杆12和作为作业工具的铲斗13构成。动臂11的基端部借助动臂销(未图示)能够转动地支承于上部旋转体4的前部。斗杆12的基端部借助斗杆销(未图示)能够转动地支承于动臂11的前端部。铲斗13借助铲斗销13a能够转动地支承于斗杆12的前端部。动臂11、斗杆12、铲斗13分别由作为液压执行机构的动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17驱动。铲斗13经由与铲斗13联动地转动的连杆部件18而被驱动。

下部行驶体3例如在左右具备履带式的行驶装置21(仅图示左侧)。行驶装置21由作为液压执行机构的行驶液压马达21a驱动。

上部旋转体4例如构成为通过作为液压执行机构的旋转液压马达6而相对于下部行驶体3被旋转驱动。上部旋转体4包括供操作员搭乘的驾驶室23和容纳各种设备的机械室24。

在驾驶室23内配置有用于操作各液压执行机构6、15～17、21a的操作装置25、26(同时参照后述的图2)。操作装置25具有能够向前后左右倾倒的操作杆25a、25b。操作杆25a、25b的前后方向的操作及左右方向的操作分别被分配为不同的液压执行机构的操作。例如，操作杆25a、25b的各操作被分配为前部作业装置1(动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17)的操作、上部旋转体4(旋转液压马达6)的旋转操作等。操作装置26具有左右的行驶踏板26a、26b及能够向前后倾倒且与行驶踏板26a、26b的操作联动的左右的行驶杆26c、26d。左右的行驶踏板26a、26b及行驶杆26c、26d被分配为左右的行驶装置21(行驶液压马达21a)的行驶操作。操作装置的详细情况见后述。另外，在驾驶室23内配置有显示与液压挖掘机相关的各种信息和设定画面等的显示装置27(参照后述的图3)。

在机械室24内配置有原动机41、液压泵42和先导泵43(参照后述的图2)等。另外，配置有包括后述的流量控制阀(参照后述的图2)在内的多个控制阀的集合体即控制阀单元44。

在动臂11上设置有检测与动臂11的姿势相关的物理量(姿势信息)的动臂角度传感器31。动臂角度传感器31例如是安装在作为动臂11与上部旋转体4的连结部分的动臂销上的旋转电位器，检测动臂11相对于上部旋转体4的相对转动角度(动臂角度)。

在斗杆12上设置有检测与斗杆12的姿势相关的物理量(姿势信息)的斗杆角度传感器32。斗杆角度传感器32例如是安装在作为动臂11与斗杆12的连结部分的斗杆销上的旋转电位器，检测斗杆12相对于动臂11的相对转动角度(斗杆角度)。

在铲斗13上设置有检测与铲斗13的姿势相关的物理量(姿势信息)的铲斗角度传感器33。铲斗角度传感器33例如是安装在连杆部件18上的旋转电位器，检测铲斗13相对于斗杆12的相对转动角度(铲斗角度)。

在上部旋转体4上设置有检测与机体2的姿势相关的物理量(姿势信息)的机体倾斜角传感器34。机体倾斜角传感器34检测上部旋转体4(机体2)相对于基准面(例如水平面)的倾斜角(机体角度)。

动臂角度传感器31、斗杆角度传感器32、铲斗角度传感器33及机体倾斜角传感器34这四个传感器构成检测与前部作业装置1的姿势相关的物理量(姿势信息)的姿势检测装置30。作为姿势检测装置30的各传感器31～34向后述的控制器80(参照后述的图3)输出前部作业装置1的姿势信息(动臂角度、斗杆角度、铲斗角度、机体角度)的检测值(检测信号)。需要说明的是，各角度传感器31～33能够替换为倾斜角传感器、惯性测量装置(IMU)或能够设置在各液压缸15～17上的行程传感器等。

接着，使用图2对本发明的作业机械的第一实施方式中的液压系统的结构进行说明。图2是表示搭载于本发明的作业机械的第一实施方式中的液压系统的液压回路图。

在图2中，液压挖掘机具备利用液压来驱动前部作业装置1、下部行驶体3、上部旋转体4(同时参照图1)的液压系统40。需要说明的是，在图2中仅示出了与驱动前部作业装置1的液压执行机构即动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17相关的液压回路，省略了与驱动行驶装置21的行驶液压马达21a和驱动上部旋转体4的旋转液压马达6相关的液压回路。

液压系统40具备由原动机41驱动的液压泵42、和利用从液压泵42排出的液压油进行驱动的多个液压执行机构(图2中的动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17)。液压泵42例如是可变容量型的泵，具有控制泵容积的调节器42a。调节器42a例如根据来自控制器80的控制信号调节泵容积。由液压泵42排出的液压油经由与各液压执行机构15～17对应的流量控制阀45～47而被供给。

第一流量控制阀45控制从液压泵42向动臂液压缸15供给的液压油的方向及流量。第一流量控制阀45为液压先导式，在两侧具有供先导压作用的受压部45a、45b。第二流量控制阀46控制从液压泵42向斗杆液压缸16供给的液压油的方向及流量。第二流量控制阀46为液压先导式，在两侧具有供先导压作用的受压部46a、46b。第三流量控制阀47控制从液压泵42向铲斗液压缸17供给的液压油的方向及流量。第三流量控制阀47为液压先导式，在两侧具有供先导压作用的受压部47a、47b。

液压系统40基本上构成为通过第一操作装置51的操作驱动动臂液压缸15，通过第二操作装置52的操作驱动斗杆液压缸16，并通过第三操作装置53的操作驱动铲斗液压缸17。第一操作装置51和第三操作装置53例如共用图1所示的操作杆25b，构成为通过向前后方向的倾倒操作来指示动臂液压缸15及铲斗液压缸17中的某一方的动作、并且通过向左右方向的倾倒操作来指示动臂液压缸15及铲斗液压缸17中的另一方的动作的十字操作式的杆装置25。另外，第二操作装置52和未图示的旋转操作用的操作装置例如共用图1所示的操作杆25a，构成为通过向前后方向的倾倒操作来指示斗杆液压缸16及旋转液压马达6中的某一方的动作、并且通过向左右方向的倾倒操作来指示斗杆液压缸16及旋转液压马达6中的另一方的动作的十字操作式的杆装置25。

各操作装置51～53例如为液压先导式，包括一对减压阀而构成。各操作装置51～53将先导泵43的排出压作为初压来生成与操作杆25a、25b的操作量和操作方向相应的先导压(有时称为操作压)。需要说明的是，在图2中省略了将先导泵43与各操作装置51～53连接的先导排出管路。

在第一操作装置51上，经由一方的第一先导管路55a连接有第一流量控制阀45的一方的受压部45a，并且经由另一方的第一先导管路55b连接有第一流量控制阀45的另一方的受压部45b。从第一操作装置51输出的操作压(先导压)被用作驱动第一流量控制阀45的操作信号(有时称为第一操作信号)。

在一方的第一先导管路55a上设有第一电磁比例阀61(动臂下降减速阀)。第一电磁比例阀61基于来自控制器80的控制信号将从第一操作装置51输出的先导压(操作压)减压并作为操作信号(有时称为第二操作信号)向第一流量控制阀45的一方的受压部45a输出。当对第一流量控制阀45的一方的受压部45a施加了先导压(第一操作信号或第二操作信号)时，来自液压泵42的液压油被供给至动臂液压缸15的活塞杆侧，在动臂液压缸15缩退驱动的方向上驱动第一流量控制阀45，进行动臂下降动作。

在另一方的第一先导管路55b上经由第一梭阀71连接有先导泵43的排出管路58。在与第一梭阀71连接的排出管路58上设有第二电磁比例阀62(动臂抬升增速阀)。第二电磁比例阀62将基于来自控制器80的控制信号对先导泵43的排出压进行减压而生成的先导压作为操作信号(有时称为第二操作信号)向第一梭阀71输出。关于第一梭阀71，其一次侧端口经由另一方的第一先导管路55b与第一操作装置51连接，并且经由排出管路58与第二电磁比例阀62的二次端口侧连接；第一梭阀71的二次端口侧经由另一方的第一先导管路55b与第一流量控制阀45的另一方的受压部45b连接。即，第一梭阀71选择从第一操作装置51输出的先导压(第一操作信号)和从第二电磁比例阀62输出的先导压(第二操作信号)中的高压侧的先导压并向第一流量控制阀45的另一方的受压部45b输出。当对第一流量控制阀45的另一方的受压部45b施加了先导压(第一操作信号或第二操作信号)时，来自液压泵42的液压油被供给至动臂液压缸15的缸底侧，在动臂液压缸15伸长驱动的方向上驱动第一流量控制阀45，进行动臂抬升动作。

在第二操作装置52上，经由一方的第二先导管路56a连接有第二流量控制阀46的一方的受压部46a，并且经由另一方的第二先导管路56b连接有第二流量控制阀46的另一方的受压部46b。从第二操作装置52输出的操作压(先导压)被用作驱动第二流量控制阀46的操作信号(有时称为第一操作信号)。

在一方的第二先导管路56a上设有第三电磁比例阀63(斗杆放出减速阀)。第三电磁比例阀63基于来自控制器80的控制信号将从第二操作装置52输出的先导压(操作压)减压并作为操作信号(有时称为第二操作信号)向第二流量控制阀46的一方的受压部46a输出。当对第二流量控制阀46的一方的受压部46a施加了先导压(第一操作信号或第二操作信号)时，来自液压泵42的液压油被供给至斗杆液压缸16的活塞杆侧，在斗杆液压缸16缩退驱动的方向上驱动第二流量控制阀46，进行斗杆放出动作。

在另一方的第二先导管路56b上设有第四电磁比例阀64(斗杆回收减速阀)。第四电磁比例阀64基于来自控制器80的控制信号将从第二操作装置52输出的先导压(操作压)减压并作为操作信号(第二操作信号)向第二流量控制阀46的另一方的受压部46b输出。当对第二流量控制阀46的另一方的受压部46b施加了先导压(第一操作信号或第二操作信号)时，来自液压泵42的液压油被供给至斗杆液压缸16的缸底侧，在斗杆液压缸16伸长驱动的方向上驱动第二流量控制阀46，进行斗杆回收动作。

在第三操作装置53上，经由一方的第三先导管路57a连接有第三流量控制阀47的一方的受压部47a，并且经由另一方的第三先导管路57b连接有第三流量控制阀47的另一方的受压部47b。从第三操作装置53输出的操作压(先导压)被用作驱动第三流量控制阀47的操作信号(有时称为第一操作信号)。

在一方的第三先导管路57a上设有第五电磁比例阀65(铲斗放出减速阀)。在一方的第三先导管路57a中的与第五电磁比例阀65相比靠下游侧的部分，经由第二梭阀72连接有先导泵43的排出管路58。在与第二梭阀72连接的排出管路58上设有第六电磁比例阀66(铲斗放出增速阀)。第五电磁比例阀65基于来自控制器80的控制信号将从第三操作装置53输出的先导压(操作压)减压并作为操作信号(第二操作信号)向第二梭阀72输出。第六电磁比例阀66将基于来自控制器80的控制信号对先导泵43的排出压进行减压而生成的先导压作为操作信号(第二操作信号)向第二梭阀72输出。关于第二梭阀72，其一次侧端口经由一方的第三先导管路57a与第五电磁比例阀65的二次端口侧连接，并且经由排出管路58与第六电磁比例阀66的二次端口侧连接；第二梭阀72的二次端口侧经由一方的第三先导管路57a与第三流量控制阀47的一方的受压部47a连接。即，第二梭阀72选择从第五电磁比例阀65输出的先导压(第一操作信号或第二操作信号)和从第六电磁比例阀66输出的先导压(第二操作信号)中的高压侧的先导压并向第三流量控制阀47的一方的受压部47a输出。当对第三流量控制阀47的一方的受压部47a施加了先导压(第一操作信号或第二操作信号)时，来自液压泵42的液压油被供给至铲斗液压缸17的活塞杆侧，在铲斗液压缸17缩退驱动的方向上驱动第三流量控制阀47，进行铲斗放出动作。

在另一方的第三先导管路57b上设有第七电磁比例阀67(铲斗回收减速阀)。在另一方的第三先导管路57b中的与第七电磁比例阀67相比靠下游侧的部分，经由第三梭阀73连接有先导泵43的排出管路58。在与第三梭阀73连接的排出管路58上设有第八电磁比例阀68(铲斗回收增速阀)。第七电磁比例阀67基于来自控制器80的控制信号将从第三操作装置53输出的先导压(操作压)减压并作为操作信号(第二操作信号)向第三梭阀73输出。第八电磁比例阀68将基于来自控制器80的控制信号对先导泵43的排出压进行减压而生成的先导压作为操作信号(第二操作信号)向第三梭阀73输出。关于第三梭阀73，其一次侧端口经由另一方的第三先导管路57b与第七电磁比例阀67的二次端口侧连接，并且经由排出管路58与第八电磁比例阀68的二次端口侧连接；第三梭阀73的二次端口侧经由另一方的第三先导管路57b与第三流量控制阀47的另一方的受压部47b连接。即，第三梭阀73选择从第七电磁比例阀67输出的先导压(第一操作信号或第二操作信号)和从第八电磁比例阀68输出的先导压(第二操作信号)中的高压侧的先导压并向第三流量控制阀47的另一方的受压部47b输出。当对第三流量控制阀47的另一方的受压部47b施加了先导压(第一操作信号或第二操作信号)时，来自液压泵42的液压油被供给至铲斗液压缸17的缸底侧，在铲斗液压缸17伸长驱动的方向上驱动第三流量控制阀47，进行铲斗回收动作。

各电磁比例阀61～68与控制器80电连接，并通过来自控制器80的励磁电流(控制信号)而被控制开度。第一、第三、第四、第五、第七电磁比例阀61、63、64、65、67例如是在未通电时开度最大的常开型电磁阀，其开度与来自控制器80的励磁电流(控制信号)的增加成比例地减少到最小开度(例如开度0)。另一方面，第二、第六、第八电磁比例阀62、66、68是在未通电时开度最小(例如开度0)的常闭型电磁阀，其开度与来自控制器80的励磁电流(控制信号)的增加成比例地增加到最大开度。

在这种结构中，当根据来自控制器80的控制信号驱动第二、第六、第八电磁比例阀62、66、68时，即使在对应的操作装置51、53未被操作的情况下，也能够将先导泵43的排出压作为初压而在不借助操作装置51、53的操作的情况下生成作为第二操作信号的先导压，并对第一流量控制阀45的另一方的受压部45b、第三流量控制阀47的一方或另一方的受压部47a、47b施加第二操作信号。因此，能够强制执行动臂抬升动作、铲斗回收/放出动作。另外，当由控制器80驱动电磁比例阀61、63、64、65、67时，能够生成减去了通过操作装置51～53的操作而生成的操作压的先导压(第二操作信号)，并将其施加到第一流量控制阀45的一方的受压部45a、第二流量控制阀46的一方或另一方的受压部46a、46b、第三流量控制阀47的一方或另一方的受压部47a、47b。因此，能够强制将动臂下降动作、斗杆回收/放出动作、铲斗回收/放出动作的速度从基于操作装置51～53的操作量的速度减速。

在一方及另一方的第一先导管路55a、55b上分别设有检测第一操作装置51所生成的先导压(第一操作信号)的第一及第二压力传感器75a、75b。第一及第二压力传感器75a、75b检测第一操作装置51所生成的先导压来作为第一操作装置51的操作量。第一压力传感器75a检测动臂下降操作的操作量，第二压力传感器75b检测动臂抬升操作的操作量。

在一方及另一方的第二先导管路56a、56b上分别设有检测第二操作装置52所生成的先导压(第一操作信号)的第三及第四压力传感器76a、76b。第三及第四压力传感器76a、76b检测第二操作装置52所生成的先导压来作为第二操作装置52的操作量。第三压力传感器76a检测斗杆放出操作的操作量，第四压力传感器76b检测斗杆回收操作的操作量。

在一方及另一方的第三先导管路57a、57b上分别设有检测第三操作装置53所生成的先导压(第一操作信号)的第五及第六压力传感器77a、77b。第五及第六压力传感器77a、77b检测第三操作装置53所生成的先导压来作为第三操作装置53的操作量。第五压力传感器77a检测铲斗放出操作的操作量，第六压力传感器77b检测铲斗回收操作的操作量。

压力传感器75a、75b、76a、76b、77a、77b作为检测操作装置51～53的操作量的操作量检测装置78发挥功能。作为操作量检测装置78，各压力传感器75a、75b、76a、76b、77a、77b与控制器80电连接，并向控制器80输出操作装置51～53的先导压(第一操作信号)的检测值(检测信号)。需要说明的是，省略了各压力传感器75a、75b、76a、76b、77a、77b与控制器80之间的信号线。另外，基于压力传感器75a、75b、76a、76b、77a、77b进行的操作量的计算只是一个例子，例如也可以构成为使用对各操作装置51～53的操作杆25a、25b的旋转位移进行检测的位置传感器(例如旋转编码器)来检测操作量。

控制器80具备如下机械控制(以下称为MC)的功能，即，在对用于操作前部作业装置1的第一～第三操作装置51～53中的至少一个操作装置进行了操作的情况下，在预先确定的规定条件下介入该操作而限制前部作业装置1的动作。MC通过根据前部作业装置1的控制点(例如铲斗13的齿尖)的位置和操作装置51～53的操作状况对第一～第八电磁比例阀61～68进行控制来执行。基于控制器80的MC的详细情况见后述。

在控制器80上电连接有MC切换装置28。MC切换装置28是用于供操作员以二者择一的方式选择MC的有效或无效的开关，配置在驾驶室23(参照图1)内。MC切换装置28向控制器80输出指示所选择的有效或无效的指示信号(例如导通信号或断开信号)。

在上述说明中，将输入至各流量控制阀45、46、47的受压部45a、45b、46a、46b、47a、47b的先导压(操作信号)中的、通过各操作装置51～53的操作而生成的先导压称为“第一操作信号”，并将通过各电磁比例阀61～68进行驱动而生成的先导压称为“第二操作信号”。在第二操作信号中，包括利用电磁比例阀61、63、64、65、67对从各操作装置51～53输出的先导压(第一操作信号)进行减压修正而生成的先导压、以及通过在不借助操作装置51～53的情况下利用电磁比例阀62、66、68对先导泵43的排出压进行减压而在不利用第一操作信号的情况下新生成的先导压。

第二操作信号在根据第一操作信号确定的前部作业装置1的控制点(例如铲斗的齿尖)的速度矢量违反预先确定的规定条件时生成，并作为产生满足该规定条件的前部作业装置1的控制点的速度矢量那样的操作信号而生成。需要说明的是，在针对同一流量控制阀45、46、47的一方的受压部生成第一操作信号、并针对另一方的受压部生成第二操作信号的情况下，优先使第二操作信号作用于受压部。这能够通过利用电磁比例阀切断第一操作信号并将第二操作信号输入至受压部来实现。对于流量控制阀45～47中的运算出第二操作信号的流量控制阀，基于第二操作信号进行控制；对于未运算出第二操作信号的流量控制阀，基于第一操作信号进行控制；对于第一操作信号及第二操作信号这两者均未产生的流量控制阀，不进行控制(驱动)。若如上述那样定义第一操作信号和第二操作信号，则能够将MC称为基于第二操作信号进行的流量控制阀45～47的控制。

接着，使用图3对本发明的作业机械的第一实施方式中的控制器的功能进行说明。图3是表示构成本发明的作业机械的第一实施方式的一部分的控制器的硬件及功能的框图。

控制器80在从MC切换装置28输入了MC的有效的指示(导通信号)的情况下，执行前部作业装置1的MC。前部作业装置1的MC例如通过以下方式控制前部作业装置1的动作：在借助第二或第三操作装置52、53输入了挖掘操作(具体为斗杆回收、铲斗回收及铲斗放出中的至少一个操作)的情况下，将基于前部作业装置1的控制点(例如铲斗13的齿尖)与挖掘目标面(未图示)的位置关系以使前部作业装置1的控制点保持在目标面上或其上方的区域内的方式强制使动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17中的至少一个动作的控制信号(例如使动臂液压缸15伸长而强制进行动臂抬升动作的控制信号)输出至相符的流量控制阀45、46、47。通过该MC防止前部作业装置1的控制点侵入到挖掘目标面的下方，不管操作员的技能程度如何，都能进行沿着挖掘目标面的挖掘。需要说明的是，MC中的前部作业装置1的控制点只要是前部作业装置1的前端部分即可，能够选择铲斗13的齿尖、底面或铲斗13的连杆部件18的最外部等。

如图3所示，控制器80作为硬件结构例如具备由RAM、ROM等构成的存储装置81、和由CPU、MPU等构成的处理装置82。在存储装置81内预先存储有执行前部作业装置1的MC所需的程序和各种信息。处理装置82从存储装置81适当读入程序和各种信息，并通过按照该程序执行处理来实现包括以下功能在内的各种功能。

控制器80作为由处理装置82执行的功能而具有MC运算部91、显示控制部92、电磁比例阀控制部93、调节器控制部94。

在MC运算部91中输入由姿势检测装置30检测到的前部作业装置1的姿势信息(具体为动臂角度、斗杆角度、铲斗角度、机体角度)的检测信号。另外，输入由操作量检测装置78检测到的各操作装置51～53的操作量(具体为从各操作装置51～53输出的先导压)的检测信号。而且，输入来自MC切换装置28的指示信号(具体为指示MC的有效的导通信号或指示MC的无效的断开信号)。除此以外，还从目标面设定装置101输入目标面的信息。目标面设定装置101是输入目标面的信息(具体为目标面的位置信息、倾斜角度等)的接口。目标面设定装置101例如能够与储存有在全局坐标系(绝对坐标系)中规定的目标面的三维数据的外部终端(未图示)连接，并从该外部终端输入目标面的三维数据。但是，对于借助目标面设定装置101向控制器80输入目标面，也能够由操作员手动输入。

MC运算部91是对由操作员进行的操作装置51～53的操作进行用于执行MC的运算的部分，该MC强制使动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17中的至少一个动作、或者限制它们中的至少一个的动作，以使得前部作业装置1按照预先确定的规定条件动作。MC运算部91在从MC切换装置28输入了指示MC的有效的指示信号(导通信号)的情况下对操作装置51～53的操作进行用于执行MC的运算，另一方面，在从MC切换装置28输入了指示MC的无效的指示信号(断开信号)的情况下进行用于执行与操作装置51～53的操作相应的控制的运算。MC运算部91基于来自姿势检测装置30的检测信号、来自操作量检测装置78的检测信号和来自目标面设定装置101的信息，最终运算前部作业装置1的姿势及控制点的位置(例如铲斗13的齿尖位置)、目标面的位置、驱动与各液压执行机构15、16、17对应的流量控制阀45、46、47的目标先导压、液压泵42的目标泵容积。MC运算部91的功能的详细情况见后述。

显示控制部92控制显示装置27的显示。显示控制部92基于来自MC运算部91的输入信息所包含的标志从存储装置81读取规定程序来控制显示装置27的显示。具体而言，显示控制部92基于作为MC运算部91的运算结果的前部作业装置1的姿势、铲斗13的齿尖位置及目标面的位置，而在显示装置27的显示画面上显示前部作业装置1与目标面的位置关系。存储装置81具有储存有大量包括前部作业装置1的图像及图标在内的显示关联数据的显示ROM，显示控制部92利用储存在显示ROM内的各种图像数据等。

电磁比例阀控制部93借助液压系统40的第一～第八电磁比例阀61～68对驱动前部作业装置1的液压执行机构15～17的动作(方向及速度)进行控制。具体而言，电磁比例阀控制部93基于作为MC运算部91的运算结果的与各液压执行机构15～17对应的各流量控制阀45～47的先导压指令(目标先导压)，运算与各流量控制阀45～47对应的电磁比例阀61～68的开度指令，并向各电磁比例阀61～68输出与运算结果相应的控制信号(励磁电流)。

调节器控制部94借助液压泵42的调节器42a控制液压泵42的泵容积。具体而言，调节器控制部94基于作为MC运算部91的运算结果的液压泵42的目标泵容积，运算针对液压泵42的调节器42a的容积指令，并向调节器42a输出与运算结果相应的控制信号。

接着，使用图4及图5来说明本发明的作业机械的第一实施方式中的控制器的MC运算部的功能结构的详细情况。图4是表示图3所示的控制器的MC运算部的功能的框图。图5是表示图4所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的说明图。

在图4中，控制器80的MC运算部91将其功能细化而具有MC判定部911、姿势运算部912、目标面运算部913、操作量运算部914、速度和姿势预测部915、速度指令运算部916、执行机构控制部917、液压泵控制部918。MC运算部91的各功能部按运算周期反复执行以下所示的各种运算。

MC判定部911基于来自MC切换装置28的指示信号判定MC的有效或无效。MC切换装置28向速度和姿势预测部915输出MC的有效或无效的判定结果。

姿势运算部912基于来自姿势检测装置30的检测信号而运算前部作业装置1的姿势及控制点的位置。例如，运算局部坐标系中的前部作业装置1的姿势和铲斗13的齿尖位置的三维坐标。该运算由于是按照一般的几何学关系进行的，所以省略详细说明。姿势运算部912的运算结果即前部作业装置1的姿势及控制点的位置被向显示控制部92及速度和姿势预测部915输出。

目标面运算部913基于来自目标面设定装置101的信息而运算目标面的位置信息。作为运算结果的目标面的位置信息被向显示控制部92及速度和姿势预测部915输出。需要说明的是，目标面的位置信息也可以存储在存储装置81内。

操作量运算部914基于来自操作量检测装置78的检测信号而运算各操作装置51～53的操作量。根据第一压力传感器75a的检测值运算动臂下降的操作量，根据第二压力传感器75b的检测值运算动臂抬升的操作量。根据第三压力传感器76a的检测值计算斗杆放出的操作量，根据第四压力传感器76b的检测值计算斗杆回收的操作量。根据第五压力传感器77a的检测值计算铲斗放出的操作量，根据第六压力传感器77b的检测值计算铲斗回收的操作量。作为操作量运算部914的运算结果的各操作装置51～53的操作量被向速度指令运算部916输出。

速度和姿势预测部915运算从运算时间点的当前时刻(当前运算周期)经过预先确定的设定时间后的未来时刻下的、前部作业装置1的各液压执行机构15～17的速度的预测值、以及前部作业装置1的姿势的预测值及控制点相对于目标面的位置的预测值。具体而言，例如基于作为姿势运算部912的运算结果的当前时刻(当前运算周期)下的前部作业装置1的姿势及控制点的位置、作为目标面运算部913的运算结果的目标面的位置信息、以及从与当前时刻(当前运算周期)相比为设定时间之前的过去时刻(过去运算周期)到当前时刻为止从速度指令运算部916运算输出的后述的各液压执行机构15～17的速度指令的过去的履历(履历)，来运算从当前时刻经过规定时间后的未来时刻下的上述各预测值。作为上述设定时间，例如设定与各液压执行机构15～17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间大致一致的第一时间T1。速度和姿势预测部915的运算结果(预测值)被向速度指令运算部916输出。但是，速度和姿势预测部915构成为在从MC判定部911输入了MC的有效的判定结果的情况下执行上述预测值的运算，而在从MC判定部911输入了MC的无效的判定结果的情况下不执行上述预测值的运算。速度和姿势预测部915的详细运算方法见后述。

在MC判定部911的判定结果为MC的有效的情况下，速度指令运算部916将与当前时刻(当前运算周期)相比经过设定时间后的未来时刻所要求的动臂液压缸15(动臂11)、斗杆液压缸16(斗杆12)、铲斗液压缸17(铲斗13)的速度作为各液压执行机构的目标速度进行运算，以使得在从当前时刻(当前运算周期)经过设定时间后的未来时刻下前部作业装置1的控制点位于目标面上。本运算以前部作业装置1的控制点(例如铲斗13的齿尖)已位于目标面附近为前提，用于以使前部作业装置1的控制点不会侵入到目标面的下方而沿着目标面移动的方式控制前部作业装置1的动作。另外，本运算用于在上述条件下根据斗杆液压缸16及铲斗液压缸17中的至少一方的动作来控制动臂液压缸15的动作。即，在本实施方式中将动臂液压缸15作为基于MC进行的强制动作或限制动作的对象。

具体而言，速度指令运算部916基于作为操作量检测装置78的检测结果的操作装置52、53的操作量，来运算与当前时刻(当前运算周期)相比经过第一时间T1后的未来时刻下的斗杆液压缸16及铲斗液压缸17的目标速度。另外，速度指令运算部916基于作为速度和姿势预测部915的运算结果的各液压执行机构15～17的速度的预测值以及前部作业装置1的姿势的预测值及控制点相对于目标面的位置的预测值，来运算在与当前时刻(当前运算周期)相比经过第一时间T1后的未来时刻下满足上述条件的动臂液压缸15的目标速度。速度指令运算部916将作为运算结果的各液压执行机构15～17的目标速度作为当前时刻(当前运算周期)的速度指令向执行机构控制部917及液压泵控制部918输出。速度指令运算部916的该运算方法的详细情况见后述。

另外，在MC判定部911的判定结果为MC的无效的情况下，速度指令运算部916基于作为操作量检测装置78的检测结果的操作装置51～53的操作量，来运算各液压执行机构15～17的目标速度。即，根据操作员对操作装置51～53的操作来控制各液压执行机构15～17的动作，不执行不依赖于操作员对操作装置51的操作的动臂液压缸15的强制动作和限制动作。

执行机构控制部917进行用于控制各液压执行机构15～17的运算。具体而言，基于作为速度指令运算部916的运算结果的各液压执行机构15～17的速度指令，来运算与各液压执行机构15～17对应的流量控制阀45～47的目标先导压。执行机构控制部917由控制与动臂液压缸15对应的第一流量控制阀45的动臂控制部917a、控制与斗杆液压缸16对应的第二流量控制阀46的斗杆控制部917b、和控制与铲斗液压缸17对应的第三流量控制阀47的铲斗控制部917c构成。

动臂控制部917a基于作为速度指令运算部916的运算结果的动臂液压缸15的速度指令来运算第一流量控制阀45的目标先导压，并将运算结果的目标先导压作为第一流量控制阀45的先导压指令向电磁比例阀控制部93输出。斗杆控制部917b基于作为速度指令运算部916的运算结果的斗杆液压缸16的速度指令来运算第二流量控制阀46的目标先导压，并将运算结果的目标先导压作为第二流量控制阀46的先导压指令向电磁比例阀控制部93输出。铲斗控制部917c基于作为速度指令运算部916的运算结果的铲斗液压缸17的速度指令来运算第三流量控制阀47的目标先导压，并将运算结果的目标先导压作为第三流量控制阀47的先导压指令向电磁比例阀控制部93输出。

液压泵控制部918进行用于控制液压泵42的泵容积的运算。具体而言，基于作为速度指令运算部916的运算结果的多个液压执行机构15～17的速度指令来运算液压泵42的目标泵容积。将运算结果的液压泵42的目标泵容积作为泵容积指令向调节器控制部94输出。

接着，使用图4～图6对构成本发明的作业机械的第一实施方式的一部分的控制器中的MC运算部的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的一例进行说明。图5是表示图4所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部中的运算的处理步骤的一例的流程图。图6是表示图4所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的说明图。需要说明的是，图5所示的流程图表示与一个运算周期相应的运算处理。在图6中，上图表示与斗杆液压缸的速度相关的信息，下图表示与动臂液压缸的速度相关的信息。另外，实线表示液压执行机构的实际速度，虚线表示液压执行机构的速度指令，单点划线表示液压执行机构的预测速度。

图4所示的MC运算部91中的速度和姿势预测部915首先获取MC判定部911的判定结果(图5所示的流程图的步骤S10)，并基于所获取的MC判定部911的判定结果(有效或无效)来判定是否执行MC(图5所示的步骤S20)。在MC判定部911的判定结果为有效(导通)的情况下判定为执行MC(是)；另一方面，在MC判定部911的判定结果为无效(断开)的情况下判定为不执行MC(否)。在步骤S20中判定为是的情况下进入步骤S30，在判定为否的情况下进入步骤S200。

在步骤S20中判定为是的情况下，速度和姿势预测部915获取由目标面运算部913基于来自目标面设定装置101的信息运算出的目标面的位置信息(图5所示的步骤S30)。

而且，获取由姿势运算部912基于姿势检测装置30的检测信号运算出的前部作业装置1的姿势及控制点(例如铲斗13的齿尖)的位置的信息(图5所示的步骤S40)。基于该获取到的信息来运算各液压执行机构15～17的当前时刻(当前运算周期)的实际速度(图5所示的步骤S50)。具体而言，根据在当前运算周期中获取的各液压执行机构(动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17)的姿势与在相对于当前运算周期为一个周期之前的运算周期中获取的各液压执行机构15～17的姿势的差值，来运算各液压执行机构15～17的当前时刻的速度(实际速度)。该运算相当于图6的上图中的当前时刻(当前运算周期)的黑点。但是，在图6中仅示出斗杆液压缸16的情况。

接着，速度和姿势预测部915运算从当前时刻(当前运算周期)到经过第一时间T1后的未来时刻(以下有时称为第一未来时刻)为止的各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历(图5所示的步骤S60)。具体而言，使在从与当前时刻(当前运算周期)相比为第一时间T1之前的过去时刻(以下有时称为第一过去时刻)到当前时刻(当前运算周期)为止的期间内由速度指令运算部916运算并输出的各液压执行机构15～17的速度指令的过去的履历，相对于在步骤S50中运算出的各液压执行机构15～17的当前时刻的速度(实际速度)转移，并使在第一过去时刻由速度指令运算部916输出的各液压执行机构15～17的速度指令与在步骤S50中运算出的各液压执行机构15～17的当前时刻的速度(实际速度)一致。将该转移后的过去的运算周期中的各液压执行机构15～17的速度指令的履历视为从当前时刻到第一未来时刻为止的各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历。即，以各液压执行机构15～17的当前时刻的速度(实际速度)为基准，基于在从第一过去时刻到当前时刻为止的期间内从速度指令运算部916输出的各液压执行机构15～17的速度指令的过去的履历，来预测从当前时刻到第一未来时刻为止的时间区间内的各液压执行机构15～17的速度的未来的履历。这考虑了针对各液压执行机构15～17的速度指令以第一时间T1的响应延迟而达成为各液压执行机构15～17的实际速度这一情况。

该运算是相当于图6所示的I(转移)的部分。即，在图6的上图中，相当于通过将从第一过去时刻(t0-T1)到当前时刻(t0)为止的虚线(各液压执行机构15～17的速度指令)以使第一过去时刻(t0-T1)的速度指令的黑点与当前时刻(t0)的实际速度的黑点一致的方式进行转移，从而生成从当前时刻(t0)到第一未来时刻(t0+T1)为止的单点划线(各液压执行机构15～17的速度的预测值)。但是，在图6中仅示出斗杆液压缸16的情况。也就是说，对动臂液压缸15及铲斗液压缸17的速度预测值的履历也进行与图6所示的I(转移)相当的运算。

接着，速度和姿势预测部915预测在从当前时刻到第一未来时刻为止的期间内产生的各液压执行机构15～17的伸缩长度(图5所示的步骤S70)。具体而言，将在步骤S60中运算出的从当前时刻到第一未来时刻为止的期间内的各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历在从当前时刻到第一未来时刻为止的时间区间内进行积分，由此，运算在从当前时刻到第一未来时刻为止的期间内产生的各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测。

该运算是相当于图6所示的II(积分＝伸缩长度)的部分。即，在图6的上图中，由从当前时刻(t0)到第一未来时刻(t0+T1)为止的时间区间和单点划线(各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历)围成的斜线部分的面积相当于各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值。但是，在图6中仅示出斗杆液压缸16的情况。也就是说，对动臂液压缸15及铲斗液压缸17的伸缩长度的预测值也进行与图6所示的II(积分＝伸缩长度)相当的运算。

而且，速度和姿势预测部915预测第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置(图5所示的步骤S80)。具体而言，基于在步骤S40中获取的前部作业装置1的当前时刻的姿势(动臂11、斗杆12、铲斗13的姿势)及控制点(例如铲斗13的齿尖)的位置、在步骤S70中运算出的第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值、以及在步骤S30中获取的目标面的位置信息，来运算第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置(例如从控制点到目标面的距离)。速度和姿势预测部915将作为步骤S80的运算结果的第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置、和作为步骤S60的运算结果的第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的速度的预测值输出至速度指令运算部916。

接着，速度指令运算部916运算在第一未来时刻下满足上述条件所需的动臂液压缸15的目标速度(图5所示的步骤S90)。具体而言，基于在步骤S80中运算出的第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势的预测值及控制点相对于目标面的位置的预测值、和在步骤S60中运算出的第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的速度的预测值，将能够使前部作业装置1的控制点在第一未来时刻位于目标面上的动臂液压缸15的速度作为第一未来时刻的目标速度进行运算。

图5所示的步骤S60～S80的运算是相当于图6所示的从I(转移)经过II(积分＝伸缩长度)并借助箭头得到的III(未来时刻的目标速度)的部分。该运算是在上述条件下根据基于操作装置52、53的操作进行的斗杆液压缸16及铲斗液压缸17中的至少一方的动作，对基于不依赖于操作装置51的操作的MC的启动进行的动臂液压缸15的强制动作的指令进行运算的部分。

而且，速度指令运算部916获取操作量运算部914的运算结果即作为斗杆液压缸16用的第二操作装置52的操作量的先导压(第一操作信号)(图5所示的步骤S100)，并基于所获取的先导压来运算第一未来时刻下的斗杆液压缸16的目标速度(图5所示的步骤S110)。例如，参照预先设定的图5所示的特性图916a来运算斗杆液压缸16的目标速度。在图5所示的特性图916a中，斗杆液压缸16的目标速度以如下方式设定：在第二操作装置52的先导压(第一操作信号)在包含0的某个范围内(死区)时该目标速度是0，若先导压超过死区则该目标速度与先导压的增加成比例地增加，之后，若先导压超过某个值则该目标速度成为恒定值。

在本说明中，设想了在由操作员对斗杆液压缸16用的第二操作装置52进行了操作的情况下通过MC控制动臂液压缸15的动作。因此，铲斗液压缸17用的第三操作装置53的操作量是0，从而省略了对铲斗液压缸17的目标速度的运算的说明。但是，在对铲斗液压缸17用的第三操作装置53也进行了操作的情况下，与斗杆液压缸16的情况同样地，获取作为第三操作装置53的操作量的先导压(第一操作信号)(图5所示的步骤S100)，并基于所获取的先导压来运算第一未来时刻下的铲斗液压缸17的目标速度(图5所示的步骤S110)。

最终，速度指令运算部916将在步骤S90中运算出的动臂液压缸15的第一未来时刻的目标速度作为动臂液压缸15的当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出，并且将在步骤S110中运算出的斗杆液压缸16的第一未来时刻的目标速度作为斗杆液压缸16的当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出(图5所示的步骤S120)。本步骤S120中的动臂液压缸15的目标速度与速度指令的关系相当于图6所示的从III(未来时刻的目标速度)的黑点朝向IV(作为当前时刻的速度指令输出)的黑点的白色箭头的部分。这考虑了动臂液压缸15的速度指令在被输出之后以第一时间T1的响应延迟而达成为动臂液压缸15的实际速度这一情况。在对铲斗液压缸17用的第三操作装置53也进行了操作的情况下，与斗杆液压缸16的情况同样地，将铲斗液压缸17的第一未来时刻的目标速度作为铲斗液压缸17的当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出(图5所示的步骤S120)。各液压执行机构15～17的速度指令被向执行机构控制部917及液压泵控制部918输出。通过步骤S120的结束而本运算周期结束，返回到起点而开始下一个运算周期。

另一方面，在步骤S20中判定为否的情况下，速度指令运算部916获取操作量运算部914的运算结果即作为与各液压执行机构15～17对应的各操作装置51～53的操作量的各先导压(图5所示的步骤S200)，并基于所获取到的各操作装置51～53的先导压来运算第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的目标速度(图5所示的步骤S210)。例如，参照预先设定的图5所示的特性图916b来运算各液压执行机构15～17的目标速度。图5所示的特性图916b与特性图916a同样地设定。在该情况下，速度和姿势预测部915不预测前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置、以及前部作业装置1的各液压执行机构15～17的速度。即，速度指令运算部916运算与动臂抬升先导压或动臂下降先导压对应的动臂液压缸15的目标速度，运算与斗杆回收先导压或斗杆放出先导压对应的斗杆液压缸16的目标速度，并运算与铲斗回收先导压或铲斗放出先导压对应的铲斗液压缸17的目标速度。

速度指令运算部916最终将在步骤S210中运算出的各液压执行机构15～17的第一未来时刻的目标速度作为各液压执行机构15～17的当前时刻(当前运算周期)的速度指令向执行机构控制部917及液压泵控制部918输出(图5所示的步骤S220)。即，MC运算部91根据操作装置51～53的操作来运算对各液压执行机构15～17的动作进行指示的速度指令。通过步骤S220的结束而本运算周期结束，返回到起点而开始下一个运算周期。

接着，使用图5及图7对本发明的作业机械的第一实施方式的动作及效果进行说明。图7是表示本发明的作业机械的第一实施方式中的对斗杆回收操作执行MC时的各液压执行机构的目标速度、速度指令、实际速度的关系的说明图。在图7中，上层图表示斗杆操作用的第二操作装置的操作量的时间履历，中层图表示斗杆液压缸的目标速度、速度指令、实际速度的时间履历，下层图表示动臂液压缸的目标速度、速度指令、实际速度的时间履历。

在此，对通过由操作员输入斗杆操作用的第二操作装置52的斗杆回收操作来进行基于MC的水平挖掘动作的情况进行说明。在该情况下，MC切换装置28被切换到有效的位置。

在图7中，第一期间S1是操作员未进行第二操作装置52的操作的期间。第二期间S2是虽然进行第二操作装置52的操作、但针对第二操作装置52的操作由于响应延迟的影响而未进行斗杆液压缸的动作的期间。第三期间S3是斗杆液压缸通过第二操作装置52的操作而动作的期间。

控制器80在图5所示的流程图的步骤S20中判定为是，执行步骤S30～S120的处理。

在第一期间S1中，未在第一期间S1内进行第二操作装置52的操作。因此，作为速度和姿势预测部915的运算结果的当前时刻的各液压执行机构15～17的速度(实际速度)是0(图5所示的步骤S50)，第一未来时刻(从当前时刻经过第一时间T1后的未来时刻)下的各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历也是0(图5所示的步骤S60)。根据这些速度和姿势预测部915的运算结果，第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值(运算结果)是0(图5所示的步骤S70)，第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置的预测值(运算结果)相对于当前时刻(当前运算周期)下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置未发生变化，是与其相同的值(图5所示的步骤S80)。因此，作为速度指令运算部916的运算结果的斗杆液压缸16及动臂液压缸15的目标速度是0(图5所示的步骤S90～S110)。因此，在第一期间S1中，速度指令运算部916将目标速度0作为当前时刻的速度指令输出。

在第二期间S2中，由于输入了第二操作装置52的斗杆回收操作，所以速度指令运算部916基于与操作量检测装置78(图2所示的第四压力传感器76b)的检测信号相应的斗杆回收先导压来运算斗杆液压缸16的第一未来时刻的目标速度(图5所示的步骤S100～S110)，并将该运算结果的目标速度作为当前时刻(当前运算周期)下的斗杆液压缸16的速度指令输出(图5所示的步骤S120)。即，在第二期间S2中，输出与第二操作装置52的斗杆回收操作相应的斗杆液压缸16的速度指令。但是，由于斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响，斗杆液压缸16的动作并未开始。需要说明的是，在本说明中，由于未对铲斗操作用的第三操作装置53进行操作，所以铲斗液压缸17的第一未来时刻的目标速度及速度指令始终是0。

另外，由于斗杆液压缸16的动作未开始，所以作为速度和姿势预测部915的运算结果的当前时刻的各液压执行机构15～17的速度(实际速度)是0(图5所示的步骤S50)。另一方面，速度指令运算部916在从第一过去时刻(与当前时刻相比为第一时间T1之前的过去的时刻)到当前时刻为止的期间内输出的斗杆液压缸16的速度指令的过去的履历如上所述在第二期间S2中不是0，因此基于该斗杆液压缸16的速度指令的过去的履历，来运算从当前时刻到第一未来时刻为止的斗杆液压缸16的速度的预测值的履历(图5所示的步骤S60)。根据这些速度和姿势预测部915的运算结果来运算第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值(图5所示的步骤S70)，并运算第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置的预测值(图5所示的步骤S80)。

速度指令运算部916基于这些预测值来运算满足规定条件的动臂液压缸15的第一未来时刻的目标速度(图5所示的步骤S90)。将运算结果的动臂液压缸15的第一未来时刻的目标速度作为当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出(图5所示的步骤S120)。即，即使未对动臂操作用的第一操作装置51进行操作，也生成满足规定条件的动臂液压缸15的强制动作的指令。此外，在第二期间S2中从速度指令运算部916输出的动臂液压缸15的速度指令的履历用于运算第一未来时刻下的动臂液压缸15的速度的预测值、动臂液压缸15的伸缩长度的预测值、前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置的预测值。

这样，在第二期间S2中，针对第二操作装置52的斗杆回收操作，由于响应延迟的影响而斗杆液压缸16未开始动作。但是，在本实施方式中，通过基于在第二期间S2中运算输出的各液压执行机构15～17的速度指令的过去的履历来预测从该运算周期经过第一时间T1后的第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的动作，能够输出考虑了各液压执行机构15～17的实际速度相对于速度指令的响应延迟而得到的当前时刻(当前运算周期)的动臂液压缸15的速度指令。即，在对第二操作装置52进行了操作的情况下，即使是在斗杆液压缸16开始实际动作之前，通过预先输出与斗杆液压缸16的预测动作对应的动臂液压缸15的速度指令，也能够实现考虑了各液压执行机构15～17的响应延迟的MC的执行。

另外，在第三期间S3中，第二操作装置52的斗杆回收操作持续进行，并且从斗杆回收操作开始起经过了响应延迟的时间(大致第一时间T1)。因此，斗杆液压缸16以响应延迟的时间而与斗杆回收操作相应地动作。

在该情况下，速度指令运算部916与第二期间S2的情况同样地，运算与斗杆回收操作相应的斗杆液压缸16的第一未来时刻的目标速度，并将该运算结果的目标速度作为当前时刻(当前运算周期)下的斗杆液压缸16的速度指令输出(图5所示的步骤S100～120)。

另外，与第二期间S2的情况不同的是，斗杆液压缸16及动臂液压缸15正在动作，因此速度和姿势预测部915运算当前时刻的各液压执行机构15～17的速度(不是0)(图5所示的步骤S50)。而且，基于该运算结果的当前时刻的各液压执行机构15～17的速度及由速度指令运算部916输出的各液压执行机构15～17的速度指令的过去的履历，来运算各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历(图5所示的步骤S60)。根据这些速度和姿势预测部915的运算结果，运算第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值(图5所示的步骤S70)，并运算第一未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置的预测值(图5所示的步骤S80)。即，速度和姿势预测部915的预测运算与第二期间S2的情况不同，也包含液压执行机构15～17的实际动作(实际速度)的影响。

速度指令运算部916与第二期间S2的情况同样地，基于速度和姿势预测部915的各预测值(运算结果)来运算满足规定条件的动臂液压缸15的第一未来时刻的目标速度(图5所示的步骤S90)，并将运算结果的动臂液压缸15的第一未来时刻的目标速度作为当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出(图5所示的步骤S120)。在该情况下，生成包含液压执行机构15～17的实际动作(实际速度)的影响的动臂液压缸15的强制动作的指令。

像这样，在第三期间S3中，基于各液压执行机构15～17的当前时刻(当前运算周期)的速度(实际速度)及斗杆液压缸16的速度指令的过去的履历，来预测第一未来时刻下的各液压执行机构15～17的动作，由此，能够输出考虑了各液压执行机构15～17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的、当前时刻(当前运算周期)的动臂液压缸15的速度指令。即，在对第二操作装置52进行了操作而斗杆液压缸16处于实际动作中的情况下，通过预先输出与斗杆液压缸16的预测动作对应的动臂液压缸15的速度指令，能够实现考虑了各液压执行机构15～17的响应延迟的MC的执行。

像这样，在本实施方式中，通过在对第二操作装置52进行操作的第二期间S2及第三期间S3的期间内预测第一未来时刻下的各液压缸15～17的动作，能够运算输出考虑了各液压缸15～17的响应延迟的、动臂液压缸15的速度指令。因此，当执行在规定条件下根据斗杆液压缸16的动作来控制动臂液压缸15的动作的MC时，能够降低液压缸的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响。

如上所述，本发明的第一实施方式的液压挖掘机(作业机械)具备：进行作业的前部作业装置1(作业装置)；驱动前部作业装置1(作业装置)的动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(多个液压执行机构)；向动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(多个液压执行机构)供给液压油的液压泵42；分别控制从液压泵42向动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(多个液压执行机构)中的每一个供给的液压油的流动的第一流量控制阀45、第二流量控制阀46、第三流量控制阀47(多个控制阀)；检测前部作业装置1(作业装置)的姿势的姿势检测装置30；和控制器80，该控制器80按运算周期来运算动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(多个液压执行机构)各自的速度指令，并基于运算结果的动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(多个液压执行机构)各自的速度指令来输出用于控制动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17(多个液压执行机构)中的每一个的控制信号。在根据多个液压执行机构15、16、17中的斗杆液压缸16(第二液压执行机构)的动作而在预先确定的条件下控制动臂液压缸15(第一液压执行机构)的动作的情况下，控制器80基于姿势检测装置30的检测信号来运算当前运算周期中的多个液压执行机构各自的实际速度，使用运算结果的多个液压执行机构15、16、17各自的实际速度、以及在与当前运算周期相比为过去的运算周期中运算出的多个液压执行机构15、16、17各自的速度指令的过去的履历，来运算满足所述条件的当前运算周期的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令，并基于运算结果的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的当前运算周期的速度指令来输出用于控制动臂液压缸15(第一液压执行机构)的控制信号。

根据该结构，由于使用基于姿势检测装置30的检测信号计算出的各液压执行机构15、16、17的当前运算周期的实际速度、以及在与当前运算周期相比为过去的运算周期中运算出的各液压执行机构15、16、17的速度指令的过去的履历，来运算满足规定条件的当前运算周期的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令，所以能够运算考虑了实际速度相对于速度指令的响应延迟的、动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令。因此，能够降低液压执行机构15、16、17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响而提高MC中的前部作业装置1(作业装置)的动作精度。

另外，本实施方式的控制器80构成为：使用基于姿势检测装置30的检测信号得到的多个液压执行机构15、16、17各自的当前运算周期的实际速度、以及在从与当前运算周期相比为规定的第一时间T1之前的过去的运算周期到当前运算周期为止的期间内运算出的多个液压执行机构15、16、17各自的速度指令的过去的履历，来运算从当前运算周期经过第一时间T1后的多个液压执行机构15、16、17各自的速度的预测值、前部作业装置1(作业装置)的姿势的预测值、前部作业装置1(作业装置)的控制点相对于目标面的位置的预测值，基于运算结果的速度的预测值、姿势的预测值、位置的预测值，将在从当前运算周期经过第一时间T1之后使前部作业装置1(作业装置)的控制点位于目标面上那样的第一液压执行机构的目标速度作为动臂液压缸15(第一液压执行机构)的当前运算周期的速度指令进行运算，并基于运算结果的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的当前运算周期的速度指令而输出用于控制动臂液压缸15(第一液压执行机构)的控制信号。

根据该结构，由于使用在从与当前运算周期相比为第一时间T1之前的过去的运算周期到当前运算周期为止的期间内运算出的各液压执行机构15、16、17的速度指令的过去的履历，来计算从当前运算周期经过第一时间T1后的各种预测值，所以通过将第一时间T1设定为与各液压执行机构15、16、17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间大致一致，能够得到考虑了该实际速度相对于速度指令的响应延迟的各种预测值。而且，基于考虑了该实际速度相对于速度指令的响应延迟的各种预测值，将在从当前运算周期经过第一时间T1之后使前部作业装置1(作业装置)的控制点位于目标面上那样的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的目标速度作为当前运算周期的速度指令进行运算，因此，能够在考虑该实际速度相对于速度指令的响应延迟的同时得到满足规定条件的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令。由此，能够降低MC中的各液压执行机构15、16、17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响，因此前部作业装置1(作业装置)的动作精度提高，能够使前部作业装置1(作业装置)的控制点沿着目标面上移动。

[第二实施方式]

接着，使用图8～图11对本发明的作业机械的第二实施方式进行说明。图8是表示构成本发明的作业机械的第二实施方式的一部分的控制器的MC运算部的功能的框图。图9是表示图8所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部中的运算的处理步骤的一例的流程图。图10是表示图8所示的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的说明图。图11是表示本发明的作业机械的第二实施方式中的针对斗杆回收操作执行MC时的各液压执行机构的目标速度、速度指令、实际速度的关系的说明图。需要说明的是，在图8～图11中，标注有与图1～图7所示的附图标记相同的附图标记的是相同的部分，因此省略其详细说明。

图8所示的本发明的作业机械的第二实施方式相对于第一实施方式的不同点在于，控制器80A的MC运算部91A中的速度和姿势预测部915A及速度指令运算部916A的运算方法不同。第一实施方式的控制器80的MC运算部91中的速度和姿势预测部915及速度指令运算部916将各液压执行机构15～17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间大致为第一时间T1作为前提进行运算。相对于此，本实施方式的速度和姿势预测部915A及速度指令运算部916A将动臂液压缸15的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间大致为第二时间T2、并且斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间大致为第三时间T3作为前提进行运算。但是，仅限于在第三时间T3比第二时间T2长的情况下应用本实施方式。

本实施方式的速度和姿势预测部915A运算从当前时刻(当前运算周期)经过第二时间T2后的未来时刻(以下有时称为第二未来时刻)下的、前部作业装置1的各液压执行机构15～17的速度的预测值、以及前部作业装置1的姿势的预测值及控制点相对于目标面的位置的预测值。具体而言，基于作为姿势运算部912的运算结果的当前时刻(当前运算周期)下的前部作业装置1的姿势及控制点的位置、作为目标面运算部913的运算结果的目标面的位置信息、在从与当前时刻(当前运算周期)相比为第二时间T2之前的过去的时刻(以下有时称为第二过去时刻)到当前时刻(当前运算周期)为止的期间内从速度指令运算部916A运算输出的动臂液压缸15的速度指令的过去的履历、以及在从与当前时刻(当前运算周期)相比为第三时间T3之前的过去的时刻(以下有时称为第三过去时刻)到与该第三过去时刻相比经过第二时间T2后的过去时刻为止的期间内从速度指令运算部916A运算输出的斗杆液压缸16及铲斗液压缸17(动臂液压缸15以外的前部作业装置1的液压执行机构)的速度指令的过去的履历，来运算第二未来时刻下的上述各预测值。速度和姿势预测部915A的详细运算方法见后述。

在MC判定部911的判定结果为MC的有效的情况下，速度指令运算部916A以在与当前时刻(当前运算周期)相比经过第二时间T2后的第二未来时刻下前部作业装置1的控制点(例如铲斗13的齿尖)位于目标面上的方式，将该第二未来时刻所要求的动臂液压缸15(动臂11)的速度作为目标速度进行运算。另外，运算与当前时刻(当前运算周期)相比经过第三时间T3后的未来时刻(以下有时称为第三未来时刻)下的斗杆液压缸16(斗杆12)及铲斗液压缸17(铲斗13)的目标速度。具体而言，速度指令运算部916A基于作为速度和姿势预测部915A的运算结果的、各液压执行机构15～17的速度的预测值以及前部作业装置1的姿势的预测值及控制点相对于目标面的位置的预测值，来运算在第二未来时刻下满足上述条件的动臂液压缸15的目标速度。另外，基于作为操作量检测装置78的检测结果的操作装置52、53的操作量来运算第三未来时刻下的斗杆液压缸16及铲斗液压缸17的目标速度。速度指令运算部916A将作为运算结果的各液压执行机构15～17的目标速度作为当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出。

接着，使用图9及图10对本发明的作业机械的第二实施方式中的控制器的速度和姿势预测部及速度指令运算部的运算方法的详细情况的一例进行说明。图9所示的流程图是一个运算周期。在图10中，上图表示与斗杆液压缸的速度相关的信息，下图表示与动臂液压缸的速度相关的信息。另外，实线表示液压执行机构的实际速度，虚线表示液压执行机构的速度指令，单点划线表示液压执行机构的预测速度。

图8所示的速度和姿势预测部915A首先与第一实施方式的情况同样地，基于MC判定部911的判定结果(有效或无效)来判定MC的执行(图9所示的流程图的步骤S10～S20)。在步骤S20的判定为是的情况下，执行包括步骤S60A～S90A在内的步骤S30～步骤S120的处理；另一方面，在步骤S20的判定为否的情况下，执行与第一实施方式相同的步骤S200～步骤S220的处理。

在步骤S20中判定为是的情况下，与第一实施方式的情况同样地，速度和姿势预测部915A从目标面运算部913获取目标面的位置信息(图9所示的步骤S30)。而且，从姿势运算部912获取当前时刻的前部作业装置1的姿势及控制点的位置，并基于所获取的信息来运算各液压执行机构15～17的当前时刻(当前运算周期)的实际速度(图9所示的步骤S40～S50)。该实际速度的运算相当于图10的上图中的当前时刻(当前运算周期)的黑点。但是，在图10中仅示出斗杆液压缸16的情况。

接着，速度和姿势预测部915A运算从当前时刻(当前运算周期)到经过第二时间T2后的未来时刻(第二未来时刻)为止的各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历(图9所示的步骤S60A)。具体而言，使在从与当前时刻(当前运算周期)相比为第三时间T3之前的过去时刻(第三过去时刻)到经过第二时间T2后的过去的当前时刻(过去的运算周期)为止的期间内由速度指令运算部916A运算及输出的斗杆液压缸16的速度指令的过去的履历，相对于在步骤S50中运算出的斗杆液压缸16的当前时刻的速度(实际速度)转移，并使在第三过去时刻下由速度指令运算部916A输出的斗杆液压缸16的速度指令与在步骤S50中运算出的斗杆液压缸16的当前时刻的速度(实际速度)一致。将该转移后的斗杆液压缸16的速度指令的过去的履历视为从当前时刻到第二未来时刻为止的斗杆液压缸16的速度的预测值的履历。即，以斗杆液压缸16的当前时刻的速度(实际速度)为基准，基于在从第三过去时刻到经过第二时间T2后的过去时刻为止的期间内从速度指令运算部916A输出的斗杆液压缸16的速度指令的过去的履历，来预测从当前时刻到第二未来时刻为止的时间区间内的斗杆液压缸16的速度的未来的履历。

该运算是相当于图10所示的I(转移)的部分。即，在图10的上图中，相当于通过以使第三过去时刻(t0-T3)的速度指令的黑点与当前时刻(t0)的实际速度的黑点一致的方式转移从第三过去时刻(t0-T3)到经过第二时间T2后的过去时刻(t0-T3+T2)为止的虚线(各液压执行机构15～17的速度指令)，从而生成从当前时刻(t0)到第二未来时刻(t0+T2)为止的单点划线(各液压执行机构15～17的速度的预测值)。

需要说明的是，动臂液压缸15的速度的预测值的履历的运算与第一实施方式的情况下的运算方法类似，将设定时间从第一时间T1变更成了第二时间T2。即，以动臂液压缸15的当前时刻的速度(实际速度)为基准，基于在从与当前时刻(当前运算周期)相比为第二时间T2之前的过去时刻(第二过去时刻)到当前时刻(当前运算周期)为止的期间内从速度指令运算部916A输出的动臂液压缸15的速度指令的过去的履历，来预测从当前时刻到第二未来时刻为止的时间区间内的动臂液压缸15的速度的未来的履历。若参照第一实施方式的说明中使用的图6，则将图6中的第一时间T1变更为第二时间T2。即，以当前时刻(当前运算周期)t0为基准，将第一未来时刻(t0+T1)变更为第二未来时刻(t0+T2)，并且将第一过去时刻(t0-T1)变更为第二过去时刻(t0-T2)。这考虑了动臂液压缸15的速度指令大致以第二时间T2的响应延迟而达成为实际速度，而斗杆液压缸16的速度指令大致以第三时间T3的响应延迟而达成为实际速度。

接着，速度和姿势预测部915A预测在从当前时刻到第二未来时刻为止的期间内产生的各液压执行机构15～17的伸缩长度(图9所示的步骤S70A)。具体而言，将在步骤S60A中运算出的从当前时刻到第二未来时刻为止的期间内的各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历在从当前时刻到第二未来时刻为止的时间区间内进行积分，由此，预测在从当前时刻到第二未来时刻为止的期间内产生的各液压执行机构15～17的伸缩长度。

该预测运算是相当于图10所示的II(积分＝伸缩长度)的部分。即，在图10的上图中，由从当前时刻(t0)到第二未来时刻(t0+T2)为止的时间区间和单点划线(各液压执行机构15～17的速度的预测值的履历)围成的斜线部分的面积相当于各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值。但是，在图10中仅示出斗杆液压缸16的情况。也就是说，对动臂液压缸15及铲斗液压缸17的伸缩长度的预测值也进行与图10所示的II(积分＝伸缩长度)相当的运算。

而且，速度和姿势预测部915A预测第二未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置(图9所示的步骤S80A)。具体而言，基于在步骤S40中获取的前部作业装置1的当前时刻的姿势(动臂11、斗杆12、铲斗13的姿势)及控制点的位置、在步骤S70A中运算出的第二未来时刻下的各液压执行机构15～17的伸缩长度的预测值、以及在步骤S30中获取的目标面的位置信息，来运算第二未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置(例如从控制点到目标面的距离)。速度和姿势预测部915A将作为步骤S80A的运算结果的第二未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置、和作为步骤S60A的运算结果的第二未来时刻下的各液压执行机构15～17的速度的预测值输出至速度指令运算部916A。

接着，速度指令运算部916A运算为了在第二未来时刻下满足规定条件所需的动臂液压缸15的目标速度(图9所示的步骤S90A)。具体而言，基于在步骤S80A中运算出的第二未来时刻下的前部作业装置1的姿势的预测值及控制点相对于目标面的位置的预测值、以及在步骤S60A中运算出的第二未来时刻下的各液压执行机构15～17的速度的预测值，将能够使前部作业装置1的控制点在第二未来时刻位于目标面上的动臂液压缸15的速度作为第二未来时刻的目标速度进行运算。

图9所示的步骤S60A～S90A的运算是相当于从图10所示的I(转移)经过II(积分＝伸缩长度)而借助箭头得到的III(未来时刻的目标速度)的部分。该运算是在上述条件下根据基于操作装置52、53的操作进行的斗杆液压缸16及铲斗液压缸17中的至少一方的动作来运算基于不依赖于操作装置51的操作的MC的启动进行的动臂液压缸15的强制动作的指令的部分。

而且，速度指令运算部916A与第一实施方式的情况同样地，从操作量运算部914获取作为第二操作装置52的操作量的先导压(图9所示的步骤S100)，并基于所获取的先导压来运算第三未来时刻下的斗杆液压缸16的目标速度(图9所示的步骤S110)。在对第三操作装置53也进行了操作的情况下，也运算第三未来时刻下的铲斗液压缸17的目标速度。

最终，速度指令运算部916A将在步骤S90A中运算出的动臂液压缸15的第二未来时刻的目标速度作为动臂液压缸15的当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出，并且将在步骤S110中运算出的斗杆液压缸16的目标速度作为斗杆液压缸16的当前时刻的速度指令输出(图9所示的步骤S120)。本步骤S120中的动臂液压缸15的目标速度与速度指令的关系相当于从图10所示的III(未来时刻的目标速度)的黑点朝向IV(作为当前时刻的速度指令输出)的黑点的白色箭头的部分。这考虑了在动臂液压缸15的速度指令输出之后以第二时间T2的响应延迟而达成为动臂液压缸15的实际速度这一情况。通过步骤S120的结束而本运算周期结束，返回到起点而开始下一个运算周期。

接着，使用图11对本发明的作业机械的第二实施方式的动作及效果进行说明。在图11中，上层图表示斗杆操作用的第二操作装置的操作量的时间履历，中层图表示斗杆液压缸的目标速度、速度指令、实际速度的时间履历，下层图表示动臂液压缸的目标速度、速度指令、实际速度的时间履历。在此，与第一实施方式的情况同样地，说明通过由操作员输入斗杆操作用的第二操作装置52的斗杆回收操作来进行基于MC的水平挖掘动作的情况。

在图11中，第一期间S1是操作员未进行第二操作装置52的操作的期间。第二期间S2是虽然进行第二操作装置52的操作、但针对第二操作装置52的操作由于响应延迟的影响而未进行斗杆液压缸的动作的期间。需要说明的是，第二期间S2中的期间S2(a)是由于动臂液压缸15的响应延迟时间(大致为第二时间T2)与斗杆液压缸16的响应延迟时间(大致为第三时间T3)的差异而导致即使输出了斗杆液压缸16的速度指令(不是0的值)动臂液压缸15的速度指令也是0的期间。另一方面，第二期间S2中的期间S2(b)是相应于斗杆液压缸16的速度指令的输出而输出动臂液压缸15的速度指令(不是0的值)的期间。第三期间S3是斗杆液压缸16通过第二操作装置52的操作而动作的期间。关于第一期间S1，由于与第一实施方式的情况相同，所以省略其说明。

在第二期间S2中输入第二操作装置52的斗杆回收操作。由此，速度指令运算部916A基于与操作量检测装置78的检测信号相应的斗杆回收先导压来运算斗杆液压缸16的经过第三时间T3后的目标速度(图9所示的步骤S100～S110)。另外，速度和姿势预测部915A基于过去所输出的各液压执行机构15～17的速度指令的过去的履历，来运算第二未来时刻下的前部作业装置1的姿势及控制点相对于目标面的位置的预测值、以及各液压执行机构15～17的速度的预测值(图9所示的步骤S60A～S80A)。速度指令运算部916A基于作为该速度和姿势预测部915A的运算结果的各预测值来运算满足规定条件的动臂液压缸15的第二未来时刻的目标速度(图9所示的步骤S90A)。

在本实施方式中，由于与动臂液压缸15的响应延迟的时间大致一致的第二时间T2比与斗杆液压缸16的响应延迟的时间大致一致的第三时间T3短，所以在第二期间S2中的与该第三时间T3和第二时间T2的差值相应的期间S2(a)中，动臂液压缸15的经过第二时间T2后的第二未来时刻的目标速度的运算结果是0。速度指令运算部916A将动臂液压缸15的经过第二时间T2之后(第二未来时刻)的目标速度(0的值)作为应在当前时刻输出的动臂液压缸15的速度指令向执行机构控制部917输出，并将斗杆液压缸16的经过第三时间T3后的目标速度(与操作装置52的操作量相应的值)作为动臂液压缸15的速度指令向执行机构控制部917输出。因此，如图11所示，在期间S2(a)中，斗杆液压缸16的速度指令相应于操作装置52的操作而输出，另一方面，动臂液压缸15的速度指令是0。

在第二期间中的期间S2(b)中，与期间S2(a)同样地，速度指令运算部916A基于作为速度和姿势预测部915A的运算结果的经过第二时间T2后的第二未来时刻的各预测值，来运算满足规定条件的动臂液压缸15的经过第二时间T2后的第二未来时刻的目标速度(图9所示的步骤S90A)。在期间S2(b)中，由于在与操作装置52的操作相应的斗杆液压缸16的速度指令输出之后经过了时间，所以作为动臂液压缸15的经过第二时间T2后的第二未来时刻的目标速度而运算不是0的值。速度指令运算部916A将动臂液压缸15的经过第二时间T2之后(第二未来时刻)的目标速度(不是0的值)作为应在当前时刻输出的动臂液压缸15的速度指令输出，并将斗杆液压缸16的经过第三时间T3后的目标速度(与操作装置52的操作量相应的值)作为动臂液压缸15的速度指令输出。因此，如图11所示，在期间S2(b)中，斗杆液压缸16的速度指令相应于操作装置52的操作而输出，并且，动臂液压缸15的速度指令对应于在考虑了自身的响应延迟时间(第二时间T2)的同时也考虑了斗杆液压缸16的相对于速度指令的响应延迟时间(第三时间T3)的预测动作。

在第三期间S3中，斗杆液压缸16及动臂液压缸15相应于速度指令的输出而动作。在该情况下，速度指令运算部916A基于也考虑了当前时刻的各液压执行机构15～17的速度的、作为速度和姿势预测部915A的运算结果的经过第二时间T2后的第二未来时刻的各预测值，来运算满足规定条件的动臂液压缸15的经过第二时间T2后的第二未来时刻的目标速度(图9所示的步骤S90A)。因此，在第三期间S3中，如图11所示，与期间S2(b)的情况同样地，斗杆液压缸16的速度指令相应于操作装置52的操作而输出，并且，动臂液压缸15的速度指令对应于在考虑了自身的响应延迟时间(第二时间T2)的同时也考虑了斗杆液压缸16的相对于速度指令的响应延迟时间(第三时间T3)的预测动作。

这样，在本实施方式中，即使在动臂液压缸15的响应延迟时间与斗杆液压缸16的响应延迟时间不同的情况下，如果是与动臂液压缸15的响应延迟时间对应的第二时间T2比与斗杆液压缸16的响应延迟时间对应的第三时间T3短的关系(第二时间T2＜第三时间T3)，则也能够输出考虑了响应延迟时间的液压执行机构15～17的速度指令。因此，能够降低液压执行机构15～17的实际速度相对于目标速度的响应延迟的影响。

上述本发明的作业机械的第二实施方式的控制器80A构成为：使用基于姿势检测装置30的检测信号得到的多个液压执行机构15、16、17各自的当前运算周期的实际速度、在从与当前运算周期相比为规定的第二时间T2之前的过去的运算周期到当前运算周期为止的期间内运算出的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令的过去的履历、以及在从与当前运算周期相比为比第二时间T2长的时间即规定的第三时间T3之前的过去的运算周期到经过第二时间T2后的过去的运算周期为止的期间内运算出的动臂液压缸15(第一液压执行机构)以外的液压执行机构16、17各自的速度指令的过去的履历，来运算从当前运算周期经过第二时间T2后的多个液压执行机构15、16、17各自的速度的预测值、作业装置的姿势的预测值、前部作业装置1(作业装置)的控制点相对于目标面的位置的预测值，基于运算结果的速度的预测值、姿势的预测值、位置的预测值，将在从当前运算周期经过第二时间T2之后使前部作业装置1(作业装置)的控制点位于目标面上那样的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的目标速度作为动臂液压缸15(第一液压执行机构)的当前运算周期的速度指令进行运算，并基于运算结果的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的当前运算周期的速度指令而输出用于控制动臂液压缸15(第一液压执行机构)的控制信号。

根据该结构，由于使用在从与当前运算周期相比为第二时间T2之前的过去的运算周期到当前运算周期为止的期间内运算出的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令的过去的履历、以及在从与当前运算周期相比为第三时间T3之前的过去的运算周期到经过第二时间T2后的过去的运算周期为止的期间内运算出的斗杆液压缸16及铲斗液压缸17(动臂液压缸15以外)的速度指令的过去的履历，来计算从当前运算周期经过第二时间T2后的各种预测值，所以即使在动臂液压缸15(第一液压执行机构)和斗杆液压缸16(第二液压执行机构)的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间不同的情况下，通过将第二时间T2设定为与动臂液压缸15(第一液压执行机构)的该响应延迟时间大致一致、并且将第三时间T3设定为与斗杆液压缸16(第二液压执行机构)的该响应延迟时间大致一致，也能够得到考虑了各液压执行机构15、16、17的不同的响应延迟的各种预测值。而且，基于考虑了各液压执行机构15、16、17的不同的响应延迟的各种预测值，将在从当前运算周期经过第二时间T2之后使前部作业装置1(作业装置)的控制点位于目标面上那样的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的目标速度作为当前运算周期的速度指令进行运算，因此，能够得到在考虑动臂液压缸15(第一液压执行机构)的响应延迟的同时满足规定条件的动臂液压缸15(第一液压执行机构)的速度指令。由此，能够降低MC中的各液压执行机构15、16、17的不同的响应延迟的影响，因此前部作业装置1(作业装置)的动作精度提高，能够使前部作业装置1(作业装置)的控制点沿着目标面上移动。

[第三实施方式]

接着，使用图12～图15对本发明的作业机械的第三实施方式进行说明。首先，使用图12对本发明的作业机械的第三实施方式中的控制器的MC运算部的功能结构进行说明。图12是表示构成本发明的作业机械的第三实施方式的一部分的控制器的MC运算部的功能的框图。需要说明的是，在图12中，标注有与图1～图11所示的附图标记相同的附图标记的是相同的部分，因此省略其详细说明。

图12所示的本发明的作业机械的第三实施方式相对于第二实施方式的不同点在于，与控制器80B的执行机构控制部917B及液压泵控制部918B的运算结果对应的指令的输出时期不同。第一实施方式的控制器80的执行机构控制部917及液压泵控制部918分别将各运算周期中的作为各流量控制阀45～47的运算结果的目标先导压及液压泵42的目标泵容积作为该运算周期(当前时刻)下的流量控制阀45～47的先导压指令及液压泵42的容积指令输出。相对于此，本实施方式的控制器80B的执行机构控制部917B及液压泵控制部918B分别考虑各流量控制阀45～47的实际先导压相对于先导压指令的响应延迟的时间及液压泵42的实际容积相对于泵容积指令的响应延迟的时间，而使各运算周期下的作为各流量控制阀45～47的运算结果的目标先导压及液压泵42的目标泵容积延迟而作为各流量控制阀45～47的先导压指令及液压泵42的泵容积指令输出。

具体而言，执行机构控制部917B基于与各流量控制阀45～47的实际先导压相对于先导压指令的响应延迟时间大致一致的第四时间T4来设定延迟时间，并在该延迟时间后将作为各运算周期的运算结果的各流量控制阀45～47的目标先导压作为先导压指令向电磁比例阀控制部93输出。即，将在与当前运算周期相比为延迟时间之前的过去的运算周期中运算出的各流量控制阀45～47的目标先导压作为当前时刻(当前运算周期)的先导压指令输出。该延迟时间例如是从与斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令的响应延迟时间大致一致的第三时间T3减去上述第四时间T4得到的时间(T3-T4)。但是，仅限于在第四时间T4比第三时间T3短的情况下能够应用本实施方式。

另外，液压泵控制部918B基于与液压泵42的实际容积相对于泵容积指令的响应延迟时间大致一致的第五时间T5来设定延迟时间，并在该延迟时间后将作为各运算周期的运算结果的液压泵42的目标泵容积作为泵容积指令向调节器控制部94输出。即，将在与当前运算周期相比为延迟时间之前的过去的运算周期中运算出的液压泵42的目标泵容积作为当前时刻(当前运算周期)的泵容积指令输出。该延迟时间例如是从上述第三时间T3减去上述第五时间T5得到的时间(T3-T5)。但是，仅限于在第五时间T5比第三时间T3短的情况下能够应用本实施方式。

接着，使用图13对第三实施方式的控制器的执行机构控制部中的运算的处理步骤的一例进行说明。图13是表示图12所示的控制器的执行机构控制部中的运算的处理步骤的一例的流程图。

执行机构控制部917B首先设定先导压指令的输出的延迟时间(步骤S310)。具体而言，延迟时间如上所述是从第三时间T3减去第四时间T4得到的时间(T3-T4)。接着，获取作为速度指令运算部916A的运算结果的各液压执行机构15～17的速度指令(步骤S320)，并基于所获取的各液压执行机构15～17的速度指令来运算与各液压执行机构15～17对应的流量控制阀45～47的目标先导压(步骤S330)。之后，将在与由步骤S310设定的延迟时间(T3-T4)相应的过去的运算周期中运算出的目标先导压作为当前时刻的先导压指令向电磁比例阀控制部93输出(步骤S340)。若步骤S340的处理结束，则再次进行步骤S320～S340的处理(下一个运算周期)。

接着，使用图14对第三实施方式的控制器的液压泵控制部中的运算的处理步骤的一例进行说明。图14是表示图12所示的控制器的液压泵控制部中的运算的处理步骤的一例的流程图。

液压泵控制部918B首先设定泵容积指令的输出的延迟时间(步骤S410)。具体而言，延迟时间如上所述是从第三时间T3减去第五时间T5得到的时间(T3-T5)。接着，获取作为速度指令运算部916A的运算结果的各液压执行机构15～17的速度指令(步骤S420)，并基于所获取的各液压执行机构15～17的速度指令来运算液压泵42的目标泵容积(步骤S430)。之后，将在与由步骤S410设定的延迟时间(T3-T5)相应的过去的运算周期中运算出的目标泵容积作为当前时刻的泵容积指令向调节器控制部94输出(步骤S440)。若步骤S440的处理结束，则再次进行步骤S420～S440的处理(下一个运算周期)。

接着，使用图15对本发明的作业机械的第三实施方式的动作及效果进行说明。图15是表示本发明的作业机械的第三实施方式中的执行MC时的控制阀的先导压信息及液压泵的泵容积信息相对于液压执行机构的速度信息的关系的说明图。在图15中，上层图表示液压执行机构的目标速度、速度指令、实际速度的时间履历，中层图表示流量控制阀的目标先导压及先导压指令的时间履历，下层图表示液压泵的目标泵容积及泵容积指令的时间履历。在此，与第二实施方式的情况同样地，说明通过由操作员输入斗杆操作用的第二操作装置52的斗杆回收操作来进行基于MC的水平挖掘动作的情况。

在图15中，当输入了斗杆回收操作时，速度指令运算部916A基于该操作来运算斗杆液压缸16的经过第三时间T3后的目标速度，并将该目标速度作为当前时刻(当前运算周期)的速度指令输出。

执行机构控制部917B基于作为速度指令运算部916A的输出的当前时刻(当前运算周期)的速度指令来运算目标先导压，并将运算结果的目标先导压作为先导压指令使其从当前时刻(当前运算周期)延迟由S310设定的延迟时间(第三时间T3-第四时间T4)而输出。即，如图15所示，使执行机构控制部917B的先导压指令相对于作为该先导压指令的运算的基础的、速度指令运算部916A的速度指令的输出以延迟时间(第三时间T3-第四时间T4)延迟而输出。此时，实际输入至各流量控制阀45～47的先导压根据先导压指令而变化，但相对于该先导压指令的输出以第四时间T4的延迟时间而大致一致。

另外，液压泵控制部918B基于作为速度指令运算部916A的输出的当前时刻(当前运算周期)的速度指令来运算目标泵容积，并将运算结果的目标泵容积作为泵容积指令使其从当前时刻(当前运算周期)延迟由S410设定的延迟时间(第三时间T3-第五时间T5)而输出。即，如图15所示，液压泵控制部918B的泵容积指令相对于作为该泵容积指令的运算的基础的、速度指令运算部916A的速度指令的输出以延迟时间(第三时间T3-第五时间T5)延迟而输出。此时，液压泵42的实际泵容积相应于泵容积指令而变化，但相对于该泵容积指令的输出以第五时间T5的延迟时间而大致一致。

这样，在本实施方式中，即使在流量控制阀45～47的实际先导压相对于先导压指令的响应延迟时间与液压泵42的实际泵容积相对于泵容积指令的响应延迟时间不同的情况下，如果是与流量控制阀45～47的响应延迟时间对应的第四时间T4比与斗杆液压缸16的响应延迟时间对应的第三时间T3短、且与液压泵42的响应延迟时间对应的第五时间T5比与斗杆液压缸16的响应延迟时间对应的第三时间T3短的关系(第四时间T4＜第三时间T3且第五时间T5＜第三时间T3)，则也能够输出考虑了该响应延迟的流量控制阀45～47的先导压指令及液压泵42的泵容积指令。因此，如图15的上层图所示，能够降低斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令响应延迟的影响。

在上述本发明的作业机械的第三实施方式中，多个流量控制阀45、46、47(控制阀)分别是通过先导压的作用进行驱动的液压先导式。另外，控制器80B构成为：相应于运算结果的多个液压执行机构15、16、17各自的速度指令，运算用于使与多个液压执行机构15、16、17分别对应的流量控制阀45、46、47(控制阀)驱动的目标先导压，并将运算结果的目标先导压从当前运算周期以从第三时间T3减去第三时间T3以下的规定的第四时间T4而得到的时间延迟而作为先导压指令输出。

根据该结构，通过将第四时间T4设定为与流量控制阀45、46、47(控制阀)的实际先导压相对于先导压指令的响应延迟时间大致一致，能够考虑流量控制阀45～47的该响应延迟及流量控制阀45～47的该响应延迟与斗杆液压缸16的响应延迟之间的关系而输出各流量控制阀45～47的先导压指令，因此，能够降低各液压执行机构15、16、17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响。

另外，在本实施方式中，液压泵42具有能够变更泵容积的调节器42a。控制器80B构成为：相应于运算结果的多个液压执行机构15、16、17的速度指令来运算液压泵42的目标泵容积，并将运算结果的目标泵容积在从当前运算周期以从第三时间T3减去第三时间T3以下的规定的第五时间T5而得到的时间延迟而作为泵容积指令向调节器42a输出。

根据该结构，通过将第五时间T5设定为与液压泵42的实际泵容积相对于泵容积指令的响应延迟时间大致一致，能够考虑液压泵42的该响应延迟及液压泵42的该响应延迟与斗杆液压缸16的响应延迟之间的关系而输出液压泵42的泵容积指令，因此，能够降低各液压执行机构15、16、17的实际速度相对于速度指令的响应延迟的影响。

[其他实施方式]

此外，本发明并不限于上述实施方式，而是包括各种各样的变形例。上述实施方式为了易于理解地说明本发明而进行了详细说明，并不限定于必须具备所说明的全部结构。能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也能够在某个实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，还能够针对各实施方式的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。

例如，在上述的第一～第三实施方式中，例示了作为前部作业装置1(作业装置)的前端的作业工具(附属装置)而具备铲斗13的液压挖掘机。但是，对于具备碎石机或磁铁等铲斗13以外的附属装置的液压挖掘机也能够应用本发明。另外，只要具有连结多个被驱动部件(动臂11、斗杆12、附属装置等)而构成的多关节型的作业装置，则对于液压挖掘机以外的各种作业机械也能够应用本发明。

另外，在上述的实施方式中，对在由操作员输入了第二操作装置52的斗杆回收操作的情况下强制使动臂液压缸15动作的控制进行了说明。但是，对于不依靠操作员的操作地由前部作业装置1进行作业的无人作业机械也能够应用本发明。即，在规定条件下，能够对于以下控制应用本发明：相应于不依赖操作装置51～53的操作的动臂液压缸15、斗杆液压缸16、铲斗液压缸17中的任一个的动作而强制使剩余的至少一个液压缸动作。

另外，在上述的第三实施方式中示出了以下例子：以动臂液压缸15的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间大致为第二时间T2、且斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令响应延迟的时间大致为第三时间T3的情况(第二实施方式的情况)为前提，控制器80B的执行机构控制部917B及液压泵控制部918B设定指令输出的延迟时间。相对于此，也能够是，以动臂液压缸15及斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令的响应延迟的时间共通且大致为第一时间T1的情况(第一实施方式的情况)为前提而设定控制器80B的执行机构控制部917B及液压泵控制部918B的指令输出的延迟时间。在该情况下，执行机构控制部917B设定的延迟时间是从与斗杆液压缸16的实际速度相对于速度指令的响应延迟时间大致一致的上述第一时间T1减去与各流量控制阀45～47的实际先导压相对于先导压指令的响应延迟时间大致一致的上述第四时间T4而得到的时间(T1-T4)。另外，液压泵控制部918B设定的延迟时间是从上述第一时间T1减去与液压泵42的实际容积相对于泵容积指令的响应延迟时间大致一致的上述第五时间T5而得到的时间(T1-T5)。在该情况下，也能够获得与第三实施方式相同的效果。

附图标记说明

1：前部作业装置(作业装置)，11：动臂，12：斗杆，15：动臂液压缸(第一液压执行机构)，16：斗杆液压缸(第二液压执行机构)，17：铲斗液压缸(液压执行机构)，30：姿势检测装置，42：液压泵，42a：调节器，45：第一流量控制阀(控制阀)，46：第二流量控制阀(控制阀)，47：第三流量控制阀(控制阀)，80、80A、80B：控制器。

Claims (8)

1.一种作业机械，其特征在于，具备：

进行作业的作业装置；

多个液压执行机构，其驱动所述作业装置；

液压泵，其向所述多个液压执行机构供给液压油；

多个控制阀，其分别控制从所述液压泵向所述多个液压执行机构中的每一个供给的液压油的流动；

姿势检测装置，其检测所述作业装置的姿势；和

控制器，其按运算周期来运算所述多个执行机构各自的速度指令，并基于运算结果的所述多个液压执行机构各自的速度指令来输出用于控制所述多个液压执行机构中的每一个的控制信号，

所述控制器构成为：

在根据所述多个液压执行机构中的第二液压执行机构的动作在预先确定的条件下控制第一液压执行机构的动作的情况下，

基于所述姿势检测装置的检测信号来运算当前运算周期下的所述多个液压执行机构各自的实际速度，

使用运算结果的所述多个液压执行机构各自的实际速度、以及在与当前运算周期相比为过去的运算周期中运算出的所述多个液压执行机构各自的速度指令的过去的履历，来运算满足所述条件的当前运算周期的所述第一液压执行机构的速度指令，并且

基于运算结果的所述第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令来输出用于控制所述第一液压执行机构的控制信号。

2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述条件是使所述作业装置的预先确定的控制点位于预先确定的目标面上，

所述控制器构成为：

使用基于所述姿势检测装置的检测信号而得到的所述多个液压执行机构各自的当前运算周期的实际速度、以及在从与当前运算周期相比为规定的第一时间之前的过去的运算周期到当前运算周期为止的期间内运算出的所述多个液压执行机构各自的速度指令的过去的履历，来运算从当前运算周期经过所述第一时间后的所述多个液压执行机构各自的速度的预测值、所述作业装置的姿势的预测值、所述作业装置的所述控制点相对于所述目标面的位置的预测值，

基于运算结果的速度的预测值、姿势的预测值、位置的预测值，将在从当前运算周期经过所述第一时间之后使所述作业装置的所述控制点位于所述目标面上那样的所述第一液压执行机构的目标速度作为所述第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令进行运算，并且

基于运算结果的所述第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令来输出用于控制所述第一液压执行机构的控制信号。

3.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述条件是使所述作业装置的预先确定的控制点位于预先确定的目标面上，

所述控制器构成为：

使用基于所述姿势检测装置的检测信号而得到的所述多个液压执行机构各自的当前运算周期的实际速度、在从与当前运算周期相比为规定的第二时间之前的过去的运算周期到当前运算周期为止的期间内运算出的所述第一液压执行机构的速度指令的过去的履历、以及在从与当前运算周期相比为规定的第三时间之前的过去的运算周期到经过所述第二时间后的过去的运算周期为止的期间内运算出的除所述第一液压执行机构以外的液压执行机构各自的速度指令的过去的履历，来运算从当前运算周期经过所述第二时间后的所述多个液压执行机构各自的速度的预测值、所述作业装置的姿势的预测值、所述作业装置的所述控制点相对于所述目标面的位置的预测值，其中，所述第三时间为比所述第二时间长的时间，

基于运算结果的速度的预测值、姿势的预测值、位置的预测值，将在从当前运算周期经过所述第二时间之后使所述作业装置的所述控制点位于所述目标面上那样的所述第一液压执行机构的目标速度作为所述第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令进行运算，并且

基于运算结果的所述第一液压执行机构的当前运算周期的速度指令来输出用于控制所述第一液压执行机构的控制信号。

4.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

所述多个控制阀分别是通过先导压的作用进行驱动的液压先导式，

所述控制器构成为：

根据运算结果的所述多个液压执行机构各自的速度指令，来运算用于驱动与所述多个液压执行机构分别对应的控制阀的目标先导压，并且

使运算结果的目标先导压从当前运算周期以从所述第一时间减去所述第一时间以下的规定的第四时间而得到的时间延迟而作为先导压指令输出。

5.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，

所述多个控制阀分别是通过先导压的作用进行驱动的液压先导式，

所述控制器构成为：

根据运算结果的所述多个液压执行机构各自的速度指令，来运算用于驱动与所述多个液压执行机构分别对应的控制阀的目标先导压，并且

使运算结果的目标先导压从当前运算周期以从所述第三时间减去所述第三时间以下的规定的第四时间而得到的时间延迟而作为先导压指令输出。

6.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

所述液压泵具有能够变更泵容积的调节器，

所述控制器构成为：

根据运算结果的所述多个液压执行机构的速度指令来运算所述液压泵的目标泵容积，并且

使运算结果的目标泵容积从当前运算周期以从所述第一时间减去所述第一时间以下的规定的第五时间而得到的时间延迟而作为泵容积指令向所述调节器输出。

7.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，

所述液压泵具有能够变更泵容积的调节器，

所述控制器构成为：

根据运算结果的所述多个液压执行机构的速度指令来运算所述液压泵的目标泵容积，并且

使运算结果的目标泵容积从当前运算周期以从所述第三时间减去所述第三时间以下的规定的第五时间而得到的时间延迟而作为泵容积指令向所述调节器输出。

8.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述作业装置是包括动臂及斗杆的前部作业装置，

所述第一液压执行机构是驱动所述动臂的动臂液压缸，

所述第二液压执行机构是驱动所述斗杆的斗杆液压缸。

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