作业机械的控制装置、作业机械以及作业机械的控制方法与流程

本发明涉及对具备工作装置的作业机械进行控制的作业机械的控制装置、作业机械以及作业机械的控制方法。

背景技术：

在具备包含铲斗的前端装置的建设机械中，提出有使铲斗沿着表示施工对象的目标形状的边界面进行移动的控制(例如，参照专利文献1)。将这种控制称为介入控制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开95/30059号

技术实现要素：

发明要解决的课题

在介入控制中变得例如施工对象的目标形状不存在了的情况下等，无需执行介入控制。即，无需为了避免工作装置侵占目标形状而执行使工作装置上升的控制。在执行使工作装置上升的控制的过程中变得不需要进行该控制了的情况下，工作装置有可能急剧下降，因此，考虑渐渐地解除使工作装置上升的控制。但是，在渐渐地解除了使工作装置上升的控制的情况下，根据变得无需执行该控制了时的工作装置上升的速度，有时工作装置上升，可能使操作员感到不适。

在作业机械的操作员操作工作装置的操作装置而对不存在施工对象的目标形状的场所进行施工的情况下，当工作装置向存在有施工对象的目标形状的场所移动时，执行使工作装置上升的控制。若在操作员执行使工作装置下降的操作时需要进行使工作装置上升的控制，则工作装置有可能急剧上升，因此，考虑渐渐地执行使工作装置上升的控制。但是，在渐渐地执行了使工作装置上升的控制的情况下，根据变得需要进行该控制了时的工作装置下降的速度，有时工作装置从下降转变到上升需要时间，可能使操作员感到不适。

本发明的方案的目的在于，抑制在切换介入控制和通过操作工作装置的操作装置而进行的工作装置的控制时的操作员的不适感。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，提供一种作业机械的控制装置，所述作业机械的控制装置包括控制部，该控制部根据对作业机械的工作装置进行的介入控制与基于来自操作装置的操作指令进行的所述工作装置的控制的切换的时机的、所述工作装置的移动速度，来使所述工作装置的移动速度的变化率发生变化。

根据本发明的第二方案，在第一方案的基础上提供一种作业机械的控制装置，所述介入控制是使所述工作装置上升的控制，所述工作装置的移动速度是所述工作装置的上升速度，所述切换的时机是不需要进行所述介入控制的时机，所述作业机械的控制装置具有判定部，该判定部在所述切换的时机，判定所述上升速度是否为阈值以上，所述控制部在所述上升速度为所述阈值以上的情况下，将所述上升速度的减少率设为所述切换的时机的所述上升速度为所述阈值时的值以上，从而使所述上升速度发生变化。

根据本发明的第三方案，在第二方案的基础上提供一种作业机械的控制装置，所述控制部在所述切换的时机的所述上升速度变大时，增大所述减少率。

根据本发明的第四方案，在第三方案的基础上提供一种作业机械的控制装置，所述控制部在所述切换的时机的所述上升速度比所述阈值小的情况下，与所述基准时间的所述上升速度的大小无关地，将所述减少率设为恒定值。

根据本发明的第五方案，在第二方案至第四方案中任一方案的基础上提供一种作业机械的控制装置，所述控制部在所述工作装置根据操作指令而下降的情况下，将所述工作装置进行下降的速度的变化率设为恒定值。

根据本发明的第六方案，在第二方案至第五方案中任一方案的基础上提供一种作业机械的控制装置，所述作业机械具有具备所述工作装置的回转体。

根据本发明的第七方案，提供一种作业机械，所述作业机械具备第二方案至第六方案中任一方案所涉及的作业机械的控制装置。

根据本发明的第七方案，提供一种作业机械的控制方法，根据切换对作业机械的工作装置进行的介入控制与基于来自操作装置的操作指令进行的所述工作装置的控制的时机的、所述工作装置的移动速度，来使所述工作装置的移动速度的变化率发生变化。

本发明的方案能够抑制在切换介入控制和通过操作工作装置的操作装置而进行的工作装置的控制时的操作员的不适感。

附图说明

图1是实施方式所涉及的作业机械的立体图。

图2是示出液压挖掘机的控制系统以及液压系统的结构的框图。

图3是示出动臂缸的液压回路的一例的图。

图4是工作装置控制器的框图。

图5是示出目标挖掘地形数据以及铲斗的图。

图6是用于说明动臂限制速度的图。

图7是用于说明限制速度的图。

图8是示出铲斗与目标挖掘地形之间的关系的图。

图9是示出铲斗与目标挖掘地形之间的关系的图。

图10是示出动臂进行动作的速度即动臂速度与时间之间的关系的图。

图11是示出铲斗与目标挖掘地形之间的关系的图。

图12是示出铲斗与目标挖掘地形之间的关系的图。

图13是示出实施方式所涉及的作业机械的控制方法的流程图。

图14是用于说明从手动操作向介入控制切换的情况下的一例的图。

图15是示出动臂进行动作的速度即动臂速度与时间之间的关系的图。

具体实施方式

参照附图来详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。

<作业机械的整体结构>

图1是实施方式所涉及的作业机械的立体图。图2是示出液压挖掘机100的控制系统200以及液压系统300的构成的框图。作为作业机械的液压挖掘机100具有车辆主体1和工作装置2。车辆主体1具有作为回转体的上部回转体3和作为行驶体的行驶装置5。上部回转体3在发动机室3eg的内部收容有作为动力产生装置的内燃机以及液压泵等装置。发动机室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的作为动力产生装置的内燃机使用例如柴油发动机等，但动力产生装置并不局限于柴油发动机。液压挖掘机100的动力产生装置也可以是例如组合内燃机、发电电动机与蓄电装置而成的混合动力方式的装置。另外，液压挖掘机100的动力产生装置也可以不具有内燃机，而采用组合蓄电装置与发电电动机而成的装置。

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设置在与配置有发动机室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。在上部回转体3的上方安装有扶手9。

行驶装置5具有上部回转体3。行驶装置5具有履带5a、5b。通过行驶装置5的设于左右的行驶马达5c的一方或双方驱动履带5a、5b使其旋转，由此使液压挖掘机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。

液压挖掘机100也可以具备如下的行驶装置：该行驶装置代替履带5a、5b而具备轮胎，并通过将发动机的驱动力经由传动装置传递至轮胎而能够行驶。作为这种方式的液压挖掘机100，例如具有轮式液压挖掘机。另外，液压挖掘机100也可以是例如反铲式装载机。

就上部回转体3而言，配置有工作装置2以及驾驶室4的一侧为前方，配置有发动机室3eg的一侧为后方。朝向前方的左侧为上部回转体3的左方，朝向前方的右侧为上部回转体3的右方。上部回转体3的左右方向也可以称为宽度方向。就液压挖掘机100或车辆主体1而言，以上部回转体3为基准，行驶装置5侧是下方，以行驶装置5为基准，上部回转体3侧是上方。液压挖掘机100的前后方向为x方向，宽度方向为y方向，上下方向为z方向。在液压挖掘机100沿水平面设置的情况下，下方为铅垂方向、即重力的作用方向侧，上方为与铅垂方向相反的一侧。

工作装置2具有动臂6、斗杆7、作为作业用具的铲斗8、动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12。动臂6的基端部借助动臂销13而安装在车辆主体1的前部。斗杆7的基端部借助斗杆销14而安装在动臂6的前端部。在斗杆7的前端部，借助铲斗销15而安装有铲斗8。铲斗8以铲斗销15为中心进行动作。铲斗8在与铲斗销15相反的一侧安装有多个铲8b。铲尖8t是铲8b的顶端。

在实施方式中，工作装置2上升是指，工作装置2从液压挖掘机100的接地面向朝向上部回转体3的方向移动的动作。工作装置2下降是指，工作装置2从液压挖掘机100的上部回转体3向朝向接地面的方向移动的动作。液压挖掘机100的接地面是由履带5a、5b所接地的部分中的至少3点定义的平面。用于定义接地面的至少3点可以存在于两个履带5a、5b中的一方，也可以存在于双方。

在采用不具有上部回转体3的作业机械的情况下，工作装置2上升是指，工作装置2向远离作业机械的接地面的方向移动的动作。工作装置2下降是指，工作装置2向接近作业机械的接地面的方向移动的动作。在作业机械不具备履带而具备车轮的情况下，接地面是由至少三个车轮所接地的部分定义的平面。

铲斗8也可以不具有多个铲8b。即，也可以采用不具有图1所示那样的铲8b而是铲尖由钢板形成为直线形状这样的铲斗。工作装置2也可以具备例如具有一个铲的倾转铲斗。倾转铲斗是如下的铲斗：具备铲斗倾转缸，通过铲斗向左右倾转倾斜，即便液压挖掘机位于倾斜地，也能够将斜面、平地成形、平整为自由的形状，并且还能够利用底板进行滚压作业。此外，代替铲斗8，工作装置2也可以具备法面铲斗或者具备凿岩用的钎头的凿岩用配件等来作为作业用具。

图1所示的动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12分别是由工作油的压力(以下适当称为液压)驱动的液压缸。动臂缸10驱动动臂6而使其升降。斗杆缸11驱动斗杆7而使其绕斗杆销14动作。铲斗缸12驱动铲斗8而使其绕铲斗销15动作。

在动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12等液压缸与图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向动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12等供给的工作油的流量，并且切换工作油流动的方向。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，其用于控制动臂缸10、斗杆缸11、铲斗缸12以及使上部回转体3回转的回转马达。

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，从而控制从操作装置25向方向控制阀64供给的工作油的先导压力。控制阀27设置于动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸11的液压系统。工作装置控制器26通过控制设置于先导油路450的控制阀27，从而能够控制动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12的动作。在实施方式中，工作装置控制器26通过关闭控制阀27的控制，从而能够进行使动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12减速的控制。

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-globalnavigationsatellitesystems，gnss是指全球导航卫星系统)来检测液压挖掘机100的当前位置。在以下的说明中，将天线21、22适当称为gnss天线21、22。gnss天线21、22接收到的与gnss电波相应的信号被输入至位置检测装置19。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。

<液压系统300>

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内燃机35和液压泵36、37。液压泵36、37被内燃机35驱动而排出工作油。从液压泵36、37排出的工作油被供给至动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12。

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排出的工作油驱动。回转马达38使上部回转体3回转。需要说明的是，在图2中，虽然图示出两个液压泵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。

<控制系统200>

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；全局坐标运算部23；操作装置25；作为实施方式所涉及的作业机械的控制装置的工作装置控制器26；传感器控制器39；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以及上部回转体3的装置。操作装置25是用于操作工作装置2的装置。操作装置25接受用于驱动工作装置2的由操作员进行的操作，并输出与操作量相应的先导液压。

与操作量相应的先导液压是操作指令。操作指令是用于使工作装置2动作的指令。操作指令由操作装置25生成。由于操作装置25被操作员操作，因此，操作指令是通过手动操作、即操作员的操作而用于使工作装置2动作的指令。由手动操作进行的工作装置2的控制是基于来自操作装置25的操作指令进行的工作装置2的控制，即，是通过操作工作装置2的操作装置25而进行的工作装置2的控制。

在实施方式中，操作装置25具有没置在操作员的左侧的左操作杆25l和设置在操作员的右侧的右操作杆25r。左操作杆25l以及右操作杆25r的前后左右的动作对应于斗杆7以及回转的两轴的动作。例如，右操作杆25r的前后方向的操作对应于动臂6的操作。当右操作杆25r被向前方操作时，动臂6下降，当右操作杆25r被向后方操作时，动臂6上升。根据前后方向的操作来执行动臂6的下降上升动作。右操作杆25r的左右方向的操作对应于铲斗8的操作。当右操作杆25r被向左侧操作时，铲斗8进行挖掘，当右操作杆25r被向右侧操作时，铲斗8进行倾卸。根据左右方向的操作来执行铲斗8的挖掘或者释放动作。左操作杆25l的前后方向的操作对应于斗杆7的回转。当左操作杆25l被向前方操作时，斗杆7进行倾卸，当左操作杆25l被向后方操作时，斗杆7进行挖掘。左操作杆25l的左右方向的操作对应于上部回转体3的回转。当左操作杆25l被向左侧操作时，上部回转体3进行左回转，当左操作杆25l被向右侧操作时，上部回转体3进行右回转。

在实施方式中，操作装置25使用先导液压方式。基于动臂操作、铲斗操作、斗杆操作以及回转操作，而从液压泵36向操作装置25供给由减压阀25v减压至规定的先导压力的工作油。

根据右操作杆25r的前后方向的操作，能够向先导油路450供给先导液压，接受由操作员进行的动臂6的操作。根据右操作杆25r的操作量，右操作杆25r所具备的阀装置打开，从而向先导油路450供给工作油。另外，压力传感器66检测此时的先导油路450内的工作油的压力来作为先导压力。压力传感器66将检测到的先导压力作为动臂操作量mb而向工作装置控制器26发送。以下将右操作杆25r的前后方向的操作量适当称为动臂操作量mb。在先导油路50中设置有控制阀(以下适当称为介入阀)27c以及梭阀51。关于介入阀27c以及梭阀51见后述。

根据右操作杆25r的左右方向的操作，能够向先导油路450供给先导液压，接受由操作员进行的铲斗8的操作。根据右操作杆25r的操作量，右操作杆25r所具备的阀装置打开，从而向先导油路450供给工作油。压力传感器66检测此时的先导油路450内的工作油的压力来作为先导压力。压力传感豁66将检测到的先导压力作为铲斗操作量mt而向工作装置控制器26发送。以下将右操作杆25r的左右方向的操作量适当称为铲斗操作量mt。

根据左操作杆25l的前后方向的操作，能够向先导油路450供给先导液压，接受由操作员进行的斗杆7的操作。根据左操作杆25l的操作量，左操作杆25l所具备的阀装置打开，从而向先导油路450供给工作油。压力传感器66检测此时的先导油路450内的工作油的压力来作为先导压力。压力传感器66将检测到的先导压力作为斗杆操作量ma而向工作装置控制器26发送。以下将左操作杆25l的左右方向的操作量适当称为斗杆操作量ma。

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方向控制阀64供给。通过从操作装置25向方向控制阀64供给的先导液压而使方向控制阀64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设置于动臂缸10，第二行程传感器17设置于斗杆缸11，第三行程传感器18设置于铲斗缸12。

传感器控制器39具有ram(randomaccessmemory)和rom(readonlymemory)等存储部以及cpu(centralprocessingunit)等处理部。传感器控制器39根据第一行程传感器16检测到的动臂缸长ls1，计算动臂6相对于液压挖掘机100的局部坐标系、详细来说是车辆主体1的局部坐标系中的与水平面(xy平面)正交的方向(z轴方向)的倾斜角度θ1，并输出至工作装置控制器26以及显示控制器28。传感器控制器39根据第二行程传感器17检测到的斗杆缸长ls2，计算斗杆7相对于动臂6的倾斜角度θ2，并输出至工作装置控制器26以及显示控制器28。传感器控制器39根据第三行程传感器18检测到的铲斗缸长ls3，计算铲斗8所具有的铲尖8t相对于斗杆7的倾斜角度θ3，并输出至工作装置控制器26以及显示控制器28。倾斜角度θ1、θ2、θ3的检测也能够通过第一行程传感器16、第二行程传感器17以及第三行程传感器18以外的装置来进行。例如，也能够由电位计等角度传感器来检测倾斜角度θ1、θ2、θ3。

在传感器控制器39上连接有imu(inertialmeasurementunit：惯性测量装置)24。imu24获取图1所示的液压挖掘机100的绕y轴的俯仰、绕x轴的侧倾等这样的车身的倾斜信息，并输出至传感器控制器39。

工作装置控制器26具有ram和rom(readonlymemory)等存储部26m以及cpu等处理部26p。工作装置控制器26基于图2所示的动臂操作量mb、铲斗操作量mt、斗杆操作量ma来控制介入阀27c以及控制阀27。

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供给的工作油控制。方向控制阀64配置在动臂缸10、斗杆缸11、铲斗缸12以及回转马达38等液压致动器与液压泵36、37之间。方向控制阀64控制从液压泵36、37向动臂缸10、斗杆缸11、铲斗缸12以及回转马达38供给的工作油的流量以及方向。

控制系统200所具备的位置检测装置19包含上述的gnss天线21、22。由gnss天线21、22接收到的与gnss电波相应的信号输入至全局坐标运算部23。gnss天线21从测位卫星接收表示自身位置的基准位置数据p1。gnss天线22从测位卫星接收表示自身位置的基准位置数据p2。gnss天线21、22按照规定的周期来接收基准位置数据p1、p2。基准位置数据p1、p2是设置有gnss天线的位置的信息。gnss天线21、22在每次接收到基准位置数据p1、p2时，将基准位置数据p1、p2输出至全局坐标运算部23。

全局坐标运算部23具有ram和rom等存储部以及cpu等处理部。全局坐标运算部23基于两个基准位置数据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，回转体配置数据包括：两个基准位置数据p1、p2的一方的基准位置数据p；以及基于两个基准位置数据p1、p2而生成的回转体方位数据q。回转体方位数据q示出上部回转体3、即工作装置2所朝向的方位。全局坐标运算部23每次在按照规定的周期从gnss天线21、22获取两个基准位置数据p1、p2时，更新回转体配置数据、即基准位置数据p和回转体方位数据q，并输出至显示控制器28。

显示控制器28具有ram和rom等存储部以及cpu等处理部。显示控制器28从全局坐标运算部23获取回转体配置数据、即基准位置数据p以及回转体方位数据q。在实施方式中，显示控制器28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来作为工作装置位置数据。然后，显示控制器28使用铲斗铲尖位置数据s和目标施工信息t来生成目标挖掘地形数据u。

目标施工信息t是成为液压挖掘机100所具备的工作装置2的作业对象、在实施方式中为挖掘对象的完成目标的信息。对于目标施工信息t，例如举出液压挖掘机100的施工对象的设计信息。工作装置2的作业对象例如为地面。作为工作装置2的作业，例如举出挖掘作业以及地面的找平作业，但不局限于此。

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，并基于显示用的目标挖掘地形数据ua，使显示部29显示成为工作装置2的作业对象的目标的形状、例如地形。

显示部29是接受例如基于触摸面板的输入的液晶显示装置，但不局限于此。在实施方式中，与显示部29邻接地设置有开关29s。开关29s是用于使后述的介入控制执行或使执行中的介入控制停止的输入装置。

工作装置控制器26从压力传感器66获取动臂操作量mb、铲斗操作量mt以及斗杆操作量ma。工作装置控制器26从传感器控制器39获取动臂6的倾斜角度θ1、斗杆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获取目标挖掘地形数据u。目标挖掘地形数据u是目标施工信息t中的、液压挖掘机100从现在开始作业的范围的信息。即，目标挖掘地形数据u是目标施工信息t的一部分。因此，目标挖掘地形数据u与目标施工信息t同样地表示成为工作装置2的作业对象的完成目标的形状。以下将成为该完成目标的形状适当称为目标挖掘地形。

工作装置控制器26根据从传感器控制器39获取到的工作装置2的角度来计算铲斗8的铲尖8t的位置(以下，适当称为铲尖位置)。工作装置控制器26基于目标挖掘地形数据u与铲斗8的铲尖8t之间的距离以及工作装置2的速度来控制工作装置2的动作，以使得铲斗8的铲尖8t沿着目标挖掘地形数据u移动。在该情况下，工作装置控制豁26为了抑制铲斗8侵占目标挖掘地形数据u、即作为工作装置2的作业对象的目标的形状，以工作装置2接近施工对象的方向上的速度成为限制速度以下的方式进行控制。将该控制适当称为介入控制。介入控制例如在液压挖掘机100的操作员使用图2所示的开关29s选择了执行介入控制的情况下执行。在计算后述的目标挖掘地形与铲斗8之间的距离的情况下，成为铲斗8的基准的位置不局限于铲尖8t，可以是任意的场所。

在介入控制中，工作装置控制器26为了以使铲斗8的铲尖8t沿着目标挖掘地形数据u移动的方式控制工作装置2而生成动臂指令信号cbi，并输出至图2所示的介入阀27c。动臂6根据动臂指令信号cbi进行动作，由此根据铲斗8与目标挖掘地形数据u之间的距离来限制工作装置2、更详细说是铲斗8接近目标挖掘地形数据u的速度。

图3是示出动臂缸10的液压回路301的一例的图。液压回路301在操作装置25与方向控制阀64之间设置有先导油路450。方向控制阀64是控制向动臂缸10供给的工作油所流动的方向的阀。在实施方式中，方向控制阀64是通过使杆状的滑柱64s移动来切换工作油流动的方向的滑柱方式的阀。滑柱64s在从图2所示的操作装置25供给的工作油的作用下移动。方向控制阀64通过滑柱64s的移动，向动臂缸10供给工作油(以下适当称为先导油)，而使动臂缸10动作。

先导油路50以及先导油路450b与梭阀51连接。梭阀51和方向控制阀64的一方由油路452b连接。方向控制阀64的另一方和操作装置25由先导油路450a连接。在先导油路50中设置有介入阀27c。介入阀27c对先导油路50的先导压力进行调整。

在先导油路450b中设置有压力传感器66b以及控制阀27b。在先导油路450a中，在控制阀27a与操作装置25之间设置有压力传感器66a。压力传感器66的检测值被图2所示的工作装置控制器26获取并用于动臂缸10的控制。压力传感器66b对应于图2所示的压力传感器66。与压力传感器66a对应的压力传感器在图2中省略。控制阀27b对应于图2所示的控制阀27。与控制阀27a对应的控制阀在图2中省略。

从液压泵36、37供给来的工作油经由方向控制阀64而向动臂缸10供给。通过滑柱64s沿轴向移动，来切换对动臂缸10的盖侧油室48r的工作油的供给与对杆侧油室47r的工作油的供给。另外，通过滑柱64s沿轴向移动，来调整每单位时间内对动臂缸10供给的工作油的供给量、即流量。通过调整对动臂缸10供给的工作油的流量，来调整动臂缸10的动作速度。

当方向控制阀64的滑柱64s沿第一方向移动时，从方向控制阀64向盖侧油室48r供给工作油，当工作油从杆侧油室47r向方向控制阀64返回时，动臂缸10的活塞10p从盖侧油室48r朝向杆侧油室47r移动。其结果是，与活塞10p连接的杆10l从动臂缸10伸长。

方向控制阀64的滑柱64s在基于来自操作装置25的指令而向与第一方向相反的方向即第二方向移动时，工作油从盖侧油室48r向方向控制阀64返回，当从方向控制阀64向杆侧油室47r供给工作油时，动臂缸10的活塞10p从杆侧油室47r朝向盖侧油室48r移动。其结果是，与活塞10p连接的杆10l向动臂缸10退缩。这样，通过调整方向控制阀64的滑柱64s的移动方向，来变更动臂缸10的动作方向。另外，通过调整方向控制阀64的滑柱64s的移动量，来变更向动臂缸10供给、从动臂缸10向方向控制阀64返回的工作油的流量，因此，能够变更动臂缸10的动作速度、即活塞10p以及杆10l的移动速度。

如上所述，方向控制阀64的动作由操作装置25控制。从图2所示的液压泵36排出、且被减压阀25v减压后的工作油作为先导油而向操作装置25供给。操作装置25基于各操作杆的操作来调整先导液压。通过调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。利用操作装置25来调整先导液压的大小以及先导液压的方向，从而调整轴向上的滑柱64s的移动量以及移动方向。其结果是，能够变更动臂缸10的动作速度以及动作方向。

如上所述，工作装置控制器26在介入控制中，基于表示作为挖掘对象的目标形状的设计地形的目标挖掘地形(目标挖掘地形数据u)和用于求出铲斗8的位置的倾斜角度θ1、θ2、θ3，并根据目标挖掘地形43i与铲斗8之间的距离来限制动臂6的速度，以使得铲斗8接近目标挖掘地形43i的速度变小。

在实施方式中，在工作装置2基于操作装置25的操作而动作的情况下，工作装置控制器26生成动臂指令信号cbi，并使用该动臂指令信号cbi来控制动臂6的动作，以避免铲斗8的铲尖8t侵入到目标挖掘地形43i中。详细来说，工作装置控制器26在介入控制中使动臂6上升，以避免铲尖8t侵入到目标挖掘地形43i中。将在介入控制中执行的使动臂6上升的控制适当称为动臂介入控制。

在本实施方式中，为了使工作装置控制器26实现动臂介入控制，工作装置控制器26生成与动臂介入控制相关的动臂指令信号cbi，并输出至介入阀27c。介入阀27c能够调整先导油路50的先导液压。梭阀51具有两个入口51ia、51ib和一个出口51e。一方的入口51ia与介入阀27c连接。另一方的入口51ib与控制阀27b连接。出口51ie与连接到方向控制阀64的油路452b连接。

梭阀51将两个入口51ia、51ib中的先导液压较高的入口与油路452b连接起来。例如，在入口51ia的先导液压比入口51ib的先导液压高的情况下，梭阀51将介入阀27c与油路452b连接起来。其结果是，通过了介入阀27c的先导油经由梭阀51而供给至油路452b。在入口51ib的先导液压比入口51ia的先导液压高的情况下，梭阀51将控制阀27b与油路452b连接起来。其结果是，通过了控制阀27b的先导油经由梭阀51而供给至油路452b。

在不执行动臂介入控制时，基于通过操作装置25的操作而调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。例如，为了基于通过操作装置25的操作而调整后的先导液压来驱动方向控制阀64，工作装置控制器26利用控制阀27b打开先导油路451b(成为全开)，并且控制介入阀27c来关闭先导油路50。

在执行动臂介入控制时，工作装置控制器26对控制阀27进行控制，以使得基于由介入阀27c调整后的先导液压来驱动方向控制阀64。例如，在执行介入控制、即限制铲斗8向目标挖掘地形43i的移动的控制的情况下，工作装置控制器26控制介入阀27c，以使得由介入阀27c调整后的先导油路50的先导液压高于由操作装置25调整后的先导油路451b的先导液压。这样，来自介入阀27c的先导油经由梭阀51而向方向控制阀64供给。

工作装置控制器26在执行介入控制的情况下，生成例如用于使动臂6上升的速度指令即动臂指令信号cbi来控制介入阀27c。这样，动臂缸10的方向控制阀64将工作油供给至动臂缸10，以使得动臂6按照与动臂指令信号cbi对应的速度而上升，因此，动臂缸10使动臂6上升。

对动臂缸10的液压回路301进行了说明，而斗杆缸11的液压回路以及铲斗缸12的液压回路是从动臂缸10的液压回路301中去掉了介入阀27c、梭阀51以及先导油路50后的构成。

动臂介入控制是在介入控制中执行的使动臂6上升的控制，但在介入控制中，工作装置控制器26可以除了动臂6的上升之外还使斗杆7以及铲斗8中的至少一方上升，或者可以取代动臂6的上升而使斗杆7以及铲斗8中的至少一方上升。即，在介入控制中，工作装置控制器26通过使构成工作装置2的动臂6、斗杆7以及铲斗8中的至少一个上升，从而使工作装置2向与工作装置2的作业对象的目标形状、在实施方式中为目标挖掘地形43i分离的方向移动。

在实施方式中，将在工作装置2基于操作装置25的操作而动作的情况下，工作装置控制器26使构成工作装置2的动臂6、斗杆7以及铲斗8中的至少一个动作的控制称为介入控制。即，介入控制是在工作装置2基于操作装置25的操作、即手动操作而动作的情况下，工作装置控制器26使工作装置动作的控制。上述的动臂介入控制是介入控制的一方式。

图4是工作装置控制器26的框图。图5是示出目标挖掘地形数据u以及铲斗8的图。图6是用于说明动臂限制速度vcy_bm的图。图7是用于说明限制速度vc_lmt的图。工作装置控制器26包括判定部26j和控制部26cnt。控制部26cnt包括相对位置计算部26a、距离计算部26b、目标速度计算部26c、介入速度计算部26d、介入指令计算部26e以及介入速度修正部26f。判定部26j、相对位置计算部26a、距离计算部26b、目标速度计算部26c、介入速度计算部26d以及介入指令计算部26e的功能由图2所示的、工作装置控制器26的处理部26p来实现。

在执行介入控制时，工作装置控制器26使用动臂操作量mb、斗杆操作量ma、铲斗操作量mt、从显示控制器28获取到的目标挖掘地形数据u、铲斗铲尖位置数据s以及从传感器控制器39获取到的倾斜角度θ1、θ2、θ3，生成介入控制所需的动臂指令信号cbi，并且根据需要而生成斗杆指令信号以及铲斗指令信号，驱动控制阀27以及介入阀27c来控制工作装置2。

相对位置计算部26a从显示控制器28获取铲斗铲尖位置数据s，并从传感器控制器39获取倾斜角度θ1、θ2、θ3。相对位置计算部26a根据获取到的倾斜角度θ1、θ2、θ3来求出铲斗8的铲尖8t的位置、即铲尖位置pb。

距离计算部26b根据由相对位置计算部26a求出的铲尖位置pb以及从显示控制器28获取到的目标挖掘地形数据u，来计算铲斗8的铲尖8t与由作为目标施工信息t的一部分的目标挖掘地形数据u表示的目标挖掘地形43i之间的最短距离d。距离d是铲尖位置pb与位置pu之间的距离，该位置pu是正交于目标挖掘地形43i且穿过铲尖位置pb的直线与目标挖掘地形数据u交叉的位置。

目标挖掘地形43i根据由上部回转体3的前后方向规定且穿过挖掘对象位置pdg的工作装置2的平面与由多个目标施工面表示的目标施工信息t的交线而求出。更详细来说，上述交线中的、目标施工信息t的挖掘对象位置pdg的前后的单个或多个拐点和其前后的线为目标挖掘地形43i。在图5所示的例子中，两个拐点pv1、pv2和其前后的线为目标挖掘地形43i。挖掘对象位置pdg是铲斗8的铲尖8t的位置、即铲尖位置pb的正下方的点。这样，目标挖掘地形43i是目标施工信息t的一部分。目标挖掘地形43i由图2所示的显示控制器28生成。

目标速度计算部26c确定动臂目标速度vc_bm、斗杆目标速度vc_am以及铲斗目标速度vc_bkt。动臂目标速度vc_bm是动臂缸10被驱动时的铲尖8t的速度。斗杆目标速度vc_am是斗杆缸11被驱动时的铲尖8t的速度。铲斗目标速度vc_bkt是铲斗缸12被驱动时的铲尖8t的速度。动臂目标速度vc_bm根据动臂操作量mb而算出。斗杆目标速度vc_am根据斗杆操作量ma而算出。铲斗目标速度vc_bkt根据铲斗操作量mt而算出。

介入速度计算部26d基于铲斗8的铲尖8t与目标挖掘地形43i之间的距离d，来求出动臂6的限制速度(动臂限制速度)vcy_bm。如图6所示，介入速度计算部26d通过从图1所示的工作装置2整体的限制速度vc_1mt减去斗杆目标速度vc_am以及铲斗目标速度vc_bkt，来求出动臂限制速度vcy_bm。限制速度vc_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。

如图7所示，限制速度vc_lmt在距离d为正的情况下是负值、即工作装置2下降的情况下的下降速度，在距离d为负的情况下是正值、即工作装置2上升的情况下的上升速度。距离d为负值是指，铲斗8侵占了目标挖掘地形43i的状态。伴随着距离d减小，限制速度vc_lmt的速度的绝对值减小，当距离d成为负值时，伴随着距离d的绝对值增大，限制速度vc_lmt的速度的绝对值增大。

判定部26j判定是否对动臂限制速度vcy_bm进行补正。在判定部26j判定为对动臂限制速度vcy_bm进行补正的情况下，介入速度修正部26f对动臂限制速度vcy_bm进行补正后输出。补正后的动臂限制速度由vcy_bm’来表示。在判定部26j判定为不对动臂限制速度vcy_bm进行补正的情况下，介入速度修正部26f不对动臂限制速度vcy_bm进行补正而输出。介入指令计算部26e根据由介入速度修正部26f求出的动臂限制速度vcy_bm，生成动臂指令信号cbi。动臂指令信号cbi是用于使介入阀27c的开度成为使如下的先导压力作用于梭阀51所需的大小的指令，该先导压力是为了使动臂6以动臂限制速度vcy_bm上升而需要的先导压力。动臂指令信号cbi在实施方式中是与动臂指令速度相应的电流值。

图8以及图9是示出铲斗8与目标挖掘地形43i之间的关系的图。如上所述，介入控制是使铲斗8以铲斗8不侵蚀目标挖掘地形43i的方式移动的控制。在工作装置控制器26执行介入控制的情况下，当铲斗8要侵占目标挖掘地形43i时，工作装置控制器26执行动臂介入控制。

如图8所示，介入控制在铲斗8存在于目标挖掘地形43i的上方的情况下被执行。如图9所示，当铲斗8向图8所示的箭头y的方向移动而离开存在有目标挖掘地形43i的区域并进入不存在目标挖掘地形43i的区域时，不执行介入控制。即，当铲斗8离开存在有目标挖掘地形43i的区域时，不需要进行介入控制。目标挖掘地形43i是目标施工信息t的一部分，在不存在目标施工信息t的情况下，存在有不存在目标挖掘地形43i的区域。

在工作装置控制器26执行介入控制的情况下，液压挖掘机100的操作员有时执行使工作装置2以及铲斗8向下移动的操作。在该情况下，如图9所示，在铲斗8离开存在有目标挖掘地形43i的区域的时机解除介入控制时，铲斗8有时向图9的箭头d所示的方向急剧地动作。其结果是，使操作员感到不适。

图10是示出动臂6进行动作的速度即动臂速度vbm与时间t之间的关系的图。图10的纵轴为动臂速度vbm，横轴为时间t。动臂速度vbm在取正值的情况下表示动臂6上升的速度即上升速度，在取负值的情况下表示动臂6下降的速度即下降速度。由于动臂6是工作装置2的一部分，因此，动臂速度vbm是工作装置2的速度。即，动臂6的上升速度对应于工作装置2的上升速度，动臂6的下降速度对应于工作装置2的下降速度。在实施方式中，将工作装置2的上升速度以及下降速度称为工作装置2的移动速度。工作装置2的移动速度在工作装置2上升时取正值，在工作装置2下降时取负值。

在实施方式中，在铲斗8脱离存在有目标挖掘地形43i的区域的情况下，即，在不需要进行动臂介入控制的情况下，工作装置控制器26使工作装置2的速度、更详细来说是动臂6的动臂速度vbm随时间t的经过而减少，成为通过液压挖掘机100的操作员的操作而确定的动臂速度vbop。在图10所示的例子中，工作装置控制器26使动臂速度vbm从不需要进行动臂介入控制的时机以虚线a所示的恒定的变化率vrc减少，成为动臂速度vbop。不需要进行动臂介入控制的时机是切换对工作装置2的介入控制与基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制的时机。

变化率vrc是将不需要进行介入控制、在该例中为动臂介入控制的时机的动臂速度vbm直到成为0为止的变化量除以不需要进行动臂介入控制的时机的动臂速度vbm直到成为0为止的时间而得到的值。在将不需要进行动臂介入控制的时机的动臂速度vbm设为动臂限制速度vcy_bm2、且将动臂速度vbm直到成为0为止的时间设为t＝tt的情况下，变化率能够由式(1)求出。不需要进行动臂介入控制的时机在图10所示的例子中为t＝0时。由于动臂限制速度vcy_bm2为正值，因此，根据式(1)得出的变化率vrc成为负值。

vrc＝(0-vcy_bm2)/(tt-0)··(1)

在动臂6上升的情况下，即，在动臂速度vbm为正的情况下，当使动臂速度vbm以变化率vrc变化时上升速度减少，因此，变化率vrc表示上升速度的减少率。在动臂6下降的情况下，即，在动臂速度vbm为负的情况下，当使动臂速度vbm以变化率vrc变化时下降速度增加，因此，变化率vrc表示下降速度的增加率。

在动臂介入控制的执行中、且操作员进行使动臂6下降的操作的情况下，当铲斗8离开存在有目标挖掘地形43i的区域时，在该时机，动臂6成为操作员所指示的动臂速度vbop。在动臂介入控制的执行中，当铲斗8离开存在有目标挖掘地形43i的区域时，由动臂介入控制切换为基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制。

切换为基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制的结果是，动臂6急剧下降，因此使操作员感到不适。在实施方式中，工作装置控制器26在不需要进行动臂介入控制的情况下，使动臂速度vbm从不需要进行动臂介入控制的时机以恒定的变化率vrc减少而成为操作员所指示的动臂速度vbop。通过这样的处理，在动臂介入控制的执行中、且操作员进行使动臂6下降的操作的情况下，当铲斗8离开存在有目标挖掘地形43i的区域而不需要进行动臂介入控制时，动臂速度vbm从动臂限制速度vcy_bm2渐渐地变化至操作员所指示的动臂速度vbop。其结果是，动臂6的急剧下降被缓和，因此降低了操作员的不适感。

图11以及图12是示出铲斗8与目标挖掘地形43i之间的关系的图。在工作装置控制器26执行介入控制的情况下，存在由于液压挖掘机100的操作员突然操作铲斗8或使上部回转体3回转等而使动臂介入控制不及时的情况。在该情况下，如图11所示，铲斗8有时较大地侵占目标挖掘地形43i。在实施方式中，当铲斗8侵占目标挖掘地形43i的大小增加时，在动臂介入控制中，工作装置控制器26使动臂6上升的速度也增加。在该情况下，控制动臂6的升降的右操作杆25r处于下降或中立的状态。

在铲斗8较大地侵占目标挖掘地形43i时的动臂介入控制中，动臂6的上升速度相对变大。如图12所示，当铲斗8离开存在有目标挖掘地形431的区域较多时，介入控制被解除。如上所述，工作装置控制器26在不需要进行动臂介入控制的情况下，从不需要进行动臂介入控制的时机、即解除了介入控制的时机使动臂速度vbm以恒定的变化率vrc减少。在该情况下，相对于动臂6的上升操作或中立操作，使动臂6以及铲斗8继续上升至动臂速度vbm成为0为止(向图12中的箭头up所示的方向的移动)，因此，操作员感到不适。

图8以及图9所示的目标挖掘地形43i考虑如下情况：在朝向液压挖掘机100侧操作工作装置2时，工作装置2离开目标挖掘地形43i。在这样的作业中，在操作员使工作装置2动作、且工作装置控制器26执行动臂介入控制的情况下，当铲斗8离开存在有目标挖掘地形43i的区域时，介入控制被解除。在这样的状况下，操作员通常将动臂6朝向下降侧操作。相对于该操作，由于通过动臂介入控制使动臂6以及铲斗8继续上升至动臂速度vbm成为0为止，因此，操作员感到不适。

如上所述，工作装置控制器26在不需要进行动臂介入控制的情况下，使动臂速度vbm在不需要进行动臂介入控制的时机，从动臂限制速度vcy_bm以恒定的变化率vrc减少，但在动臂6的上升速度较大的情况下，产生上述那样的动臂6以及铲斗8继续上升的现象。因此，工作装置控制器26变更在不需要进行动臂介入控制的时机的工作装置2、更详细来说是动臂6的上升速度的减少率。

详细来说，图4所示的工作装置控制器的介入速度计算部26d求出动臂限制速度vcy_bm。接着，图4所示的工作装置控制器26的判定部26j在不需要进行动臂介入控制的时机，对工作装置2的上升速度、在该例中为由介入速度计算部26d求出的动臂限制速度vcy_bm与阈值vbmc进行比较。在判定部26j判定为动臂限制速度vcy_bm为阈值vbmc以上的情况下，控制部26cnt的介入速度修正部26f将上升速度的减少率设为不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度为阈值vbmc时的值以上，从而求出补正后的动臂限制速度vcy_bm’，并输出至控制部26cnt的介入指令计算部26e。动臂限制速度vcy_bm为阈值vbmc以上是指，动臂限制速度vcy_bm的绝对值为阈值vbmc的绝对值以上。

控制部26cnt的介入指令计算部26e使用补正后的动臂限制速度vcy_bm’来生成动臂指令信号cbi，从而控制介入阀27c。通过这样的处理，工作装置控制器26使动臂6的上升速度发生变化。在判定部26j判定为动臂限制速度vcy_bm小于阈值vbmc的情况下，介入指令计算部26e使用由介入速度计算部26d求出的动臂限制速度vcy_bm来生成动臂指令信号cbi，从而控制介入阀27c。

上升速度的减少率是动臂6上升时的动臂速度vbm的变化率。在实施方式中，图10的t＝0时的上升速度为阈值vbmc的情况下的上升速度的减少率为vrc。不需要进行动臂介入控制的时机为t＝0。不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度为阈值vbmc以上的情况是动臂速度vbm为动臂限制速度vcy_bml、vcy_bml的情况。动臂速度vbm为动臂限制速度vcy_bm1的情况下的变化率为vr1，动臂速度vbm为动臂限制速度vcy_bm2时的变化率为vr2，均为变化率vrc以上。在该情况下，变化率vr1、vr2的绝对值成为变化率vrc的绝对值以上。

不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度为阈值vbmc以上时的变化率是将不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度、即为正值的阈值vbmc除以动臂速度vbm成为0为止所需的时间tc而得到的值。当变化率较大时，在不需要进行动臂介入控制的情况下，动臂6的上升迅速地停止而动臂速度vbm的变化急剧，因此，产生冲击或使操作员感到不适。因此，用于求出不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度为阈值vbmc以上时的变化率的时间tc被设定在能够抑制动臂6以及铲斗8继续上升且动臂速度vbm的变化不会过急的范围内。在实施方式中，时间tc通过例如操作员的感官评价来确定，但确定时间tc的方法并不局限于这种方法。在操作员的感官评价中，根据操作员进行操作而确定的水准来决定时间tc。另外，也可以与操作员的感官评价无关地，根据工作装置2的质量来确定时间tc。

时间tc存储在图2所示的工作装置控制器26的存储部26m中。在实施方式中，时间tc为恒定值，因此，变化率根据不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度而取不同的值。更详细来说，控制部26cnt的介入速度计算部26d在不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度变大时，增大变化率、即上升速度的减少率。不需要进行动臂介入控制的情况下的上升速度越大，在不需要进行动臂介入控制之后动臂6继续上升的时间越长。随着不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度变大而增大上升速度的减少率，由此能够使不需要进行动臂介入控制之后的动臂6的上升迅速地停止。

在实施方式中，时间tc是恒定值且固定，但也能够进行变更。例如，也可以在图2所示的显示部29显示时间tc的设定画面，由操作员从设定画面中变更时间tc。另外，介入速度计算部26d也可以根据作业环境来变更时间tc。例如，在工作装置2的上方存在结构物的环境下液压挖掘机100进行作业时，操作员将该信息输入至工作装置控制器26。介入速度计算部26d若获取到上方存在结构物这样的信息，则将时间tc设定为比现在时刻短的时间。通过这样的处理，工作装置控制器26能够使不需要进行动臂介入控制之后的动臂6的上升更加迅速地停止，因此，能够抑制工作装置2的上方的结构物与工作装置2的干涉。

控制部26cnt的介入速度计算部26d在不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度比阈值vbmc小的情况下，与不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度的大小无关地，将变化率、即上升速度的减少率设为恒定值vrc。在不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度比阈值vbmc小的情况下，由于在不需要进行动臂介入控制之后动臂6继续上升的时间较短，因此能够允许。因此，将上升速度的减少率设为恒定值vrc来抑制急剧的动臂速度vbm的变化。

控制部26cnt的介入速度计算部26d在例如动臂6根据来自操作装置25的操作指令而下降的情况下，使动臂6下降时的速度、即负的动臂速度vbm的变化率(增加率)为恒定值。在操作装置25具备电动方式的操作杆的情况下，由图2所示的工作装置控制器26生成用于使动臂6下降的操作指令。

在实施方式中，负的动臂速度vbm的变化率(增加率)是不需要进行动臂介入控制的时机的上升速度为阈值vbmc时的值、即vrc。通过将动臂6下降时的速度的变化率设为恒定值，在操作员进行使动臂6下降的操作时介入控制被解除之际的动臂6的急剧下降得以抑制。动臂6下降时的速度的变化率例如优选如下的大小：在操作员进行了使动臂6以最大的动臂限制速度vcy_bm(在图8所示的例子中为动臂限制速度vcy_bml)下降的操作的情况下，能够将动臂6的急剧下降抑制在允许范围。

不需要进行包括动臂介入控制的介入控制的时机可以是不需要进行介入控制的时刻，也可以是比不需要进行介入控制的时刻提前或推后工作装置控制器26的控制的数个周期的时刻。另外，判定部26j预先求出铲斗8位于不存在目标挖掘地形43i的区域的时机、即不需要进行介入控制的时机。若成为由判定部26j求出的、不需要进行介入控制的时机，则介入速度修正部26f也可以执行使动臂6的上升速度渐渐下降的控制。

预先求出不需要进行介入控制的时机的方法如下。判定部26j根据动臂缸10、斗杆缸11以及铲斗缸12的动作速度来求出工作装置2的铲斗8的速度。判定部26j使用所求出的铲斗8的速度、从显示控制器28获取到的目标挖掘地形数据u以及铲斗铲尖位置数据s，求出铲斗8位于不存在目标挖掘地形43i的区域的时机。

<实施方式所涉及的作业机械的控制方法>

图13是示出实施方式所涉及的作业机械的控制方法的流程图。实施方式所涉及的作业机械的控制方法由工作装置控制器26实现。在步骤s101中，图4所示的工作装置控制器26的判定部26j判定是否不需要进行动臂介入控制。在判定部26j判定为不需要进行动臂介入控制的情况下(步骤s101，是)，在步骤s102中，介入速度修正部26f对步骤s101的判定的时机、即不需要进行介入控制的时机的动臂限制速度vcy_bm与阈值vbmc进行比较。

在步骤s102中，在判定为动臂限制速度vcy_bm为阈值vbmc以上的情况下(步骤s102，是)，在步骤s103中，工作装置控制器26的控制部26cnt的介入速度修正部26f将动臂6的上升速度的减少率即变化率vr设定为在为阈值vbmc时的变化率vrc。然后，介入速度修正部26f基于所设定的变化率vr来求出补正后的动臂限制速度vcy_bm’，并输出至控制部26cnt的介入指令计算部26e。在设定变化率vr的情况下，介入速度修正部26f从介入速度计算部26d获取不需要进行介入控制的时机的动臂限制速度vcy_bm，并且从存储部26m获取时间tc，从而求出变化率vr。变化率vr是将不需要进行介入控制的时机的动臂限制速度vcy_bm成为0为止的变化量除以时间tc而得到的值，即-vcy_bm/tc。不需要进行介入控制的时机的动臂限制速度vcy_bm由介入速度计算部26d求出。

在步骤s104中，工作装置控制器26的介入指令计算部26e根据由介入速度修正部26f求出的补正后的动臂限制速度vcy_bm’来生成动臂指令信号cbi，并输出至介入阀27c，由此来控制介入阀27c。

返回步骤s101，在判定部26j判定为需要进行动臂介入控制的情况下(步骤s101，否)，在步骤s105中，控制部26cnt基于介入控制的动臂指令信号cbi来控制介入阀27c。返回步骤s102，在判定为动臂限制速度vcy_bm小于阈值vbmc的情况下，在步骤s106中，控制部26cnt使用未补正的动臂限制速度vcy_bm来生成动臂指令信号cbi，从而控制介入阀27c。

介入指令计算部26e也可以在步骤s103中，取代不需要进行介入控制的时机的动臂限制速度vcy_bm而使用不需要进行介入控制的时机的动臂速度vbm来求出变化率vr。该动臂速度vbm例如根据动臂缸10伸展的速度而求出。动臂缸10伸展的速度根据第一行程传感器16的检测值而求出。

<从手动操作向介入控制切换的情况>

工作装置控制器26在从介入控制向手动控制切换的时机使工作装置2的移动速度的变化率发生变化。不局限于这样的控制，工作装置控制器26也可以在从手动控制向介入控制切换的时机使工作装置2的移动速度的变化率发生变化。

图14是用于说明从手动操作向介入控制切换的情况下的一例的图。图15是表示动臂进行动作的速度即动臂速度与时间之间的关系的图。当液压挖掘机100的操作员通过手动操作而使铲斗8下降且使上部回转体3回转时，铲斗8有时位于倾斜面的目标挖掘地形43is的上方。在该情况下，工作装置控制器26执行介入控制而使铲斗8上升。这种情况是从手动操作向介入控制切换的例子。

在图14所示的例子中，在不存在目标施工信息t的区域的上方，铲斗8通过下降的手动操作向箭头d方向移动，并且铲斗8通过回转的手动操作向箭头r方向移动。当铲斗8通过回转操作而从不存在目标施工信息t的区域的上方的位置p1向作为目标施工信息t的上方的位置p2移动时，通过工作装置控制器26基于由目标施工信息t以及根据铲斗8的铲尖8t的位置确定的目标挖掘地形信息43is而执行的介入控制，使铲斗8向图14的箭头u方向移动。在图15所示的例子中，切换基于手动操作的控制、即基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制与对工作装置2的介入控制的时机是需要进行动臂介入控制的时机。该时机为时间t＝0。

变化率vrc’是将需要进行介入控制、在该例中为动臂介入控制的时机的动臂速度vbm成为0为止的变化量除以不需要进行动臂介入控制的时机的动臂速度vbm成为0为止的时间而得到的值。在将不需要进行动臂介入控制的时机的动臂速度vbm设为手动操作时速度vbopc、且将动臂速度vbm成为0为止的时间设为t＝tc的情况下，变化率能够由式(2)求出。不需要进行动臂介入控制的时机在图10所示的例子中为t＝0时。由于手动操作时速度vbopc为负值，因此，根据式(2)得出的变化率vrc’成为正值。

vrc’＝(0-vbopc)/(tc-0)··(2)

在动臂6下降的情况下，即，在动臂速度vbm为负的情况下，当使动臂速度vbm以变化率vrc’变化时，下降速度减少，因此，变化率vrc’表示下降速度的减少率。在动臂6上升的情况下，即动臂速度vbm为正的情况下，当使动臂速度vbm以变化率vrc’变化时，上升速度增加，因此，变化率vrc’表示上升速度的增加率。

在由操作员进行的下降且回转的手动操作中，当铲斗8位于存在有目标挖掘地形43is的区域的上方时，在该时机需要进行动臂介入控制。因此，工作装置控制器26执行动臂介入控制。在该情况下，工作装置控制器26将动臂速度vbm设为动臂限制速度vcy_bm2。

从基于手动操作的控制、即基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制切换到动臂介入控制的结果是，动臂6急剧地上升，因此，产生冲击或者使操作员感到不适。在实施方式中，工作装置控制器26在需要进行动臂介入控制的情况下，使动臂速度vbm、该情况下为下降速度从需要进行动臂介入控制的时机以恒定的变化率vrc’减少而成为0。然后，工作装置控制器26使动臂速度vbm、该情况下为上升速度以一定的比例增加而成为动臂限制速度vcy_bm2。

通过这样的处理，在基于手动操作的控制的执行中，当铲斗8进入存在有目标挖掘地形43is的区域而需要进行动臂介入控制时，动臂速度vbm从进入时的下降速度变化至动臂限制速度vcy_bm2。其结果是，动臂6的急剧上升得以缓和，因此，降低了冲击以及操作员的不适感。

工作装置控制器26在需要进行动臂介入控制的情况下，使动臂速度vbm从需要进行动臂介入控制的时机的下降速度以恒定的变化率vrc’减少。在该情况下，当动臂6的下降速度较大时，与执行动臂介入控制无关地，产生动臂6以及铲斗8继续下降的现象。其结果是，存在操作员感到不适或者铲斗8侵占目标挖掘地形43is的可能性。因此，工作装置控制器26变更需要进行动臂介入控制的时机的工作装置2、更详细来说是动臂6的下降速度的减少率。

详细来说，图4所示的工作装置控制器的介入速度计算部26d求出需要进行动臂介入控制的时机的动臂6的下降速度。接着，图4所示的工作装置控制器26的判定部26j在需要进行动臂介入控制的时机，对工作装置2的下降速度、该例中为由介入速度计算部26d求出的动臂6的下降速度与阈值vbopc进行比较。

在判定部26j判定为动臂6的下降速度为阈值vbopc以下的情况下，控制部26cnt的介入速度修正部26f将动臂6的下降速度的减少率设为需要进行动臂介入控制的时机的下降速度为阈值vbopc时的值以下，从而求出补正后的动臂限制速度vcy_bm’，并输出至控制部26cnt的介入指令计算部26e。动臂6的下降速度为阈值vbopc以下是指，动臂6的下降速度的绝对值为阈值vbopc的绝对值以上。

控制部26cnt的介入指令计算部26e使用补正后的动臂限制速度vcy_bm’来生成动臂指令信号cbi，从而控制介入阀27c。通过该处理，工作装置控制器26使动臂6的下降速度发生变化。在判定部26j判定为动臂限制速度vcy_bm比阈值vbopc大的情况下，介入指令计算部26e使用由介入速度计算部26d求出的动臂限制速度vcy_bm来生成动臂指令信号cbi，从而控制介入阀27c。

下降速度的减少率是动臂6下降时的动臂速度vbm的变化率。在实施方式中，在图15所示的时间t＝0处的动臂6的下降速度为阈值vbopc的情况下，下降速度的减少率为vrc’。需要进行动臂介入控制的时机为t＝0。需要进行动臂介入控制的时机的下降速度为阈值vbopc以下的情况是动臂速度vbm为下降速度vbopl的情况。动臂速度vbm为下降速度vcopl时的变化率为vr1’，且为变化率vrc以下。在该情况下，下降速度vbop1的绝对值为阈值vbopc的绝对值以上。变化率vr1’的绝对值为变化率vrc的绝对值以上。

需要进行动臂介入控制的时机的下降速度小于阈值vbopc时的变化率是将需要进行动臂介入控制的时机的下降速度、即为负值的阈值vbopc除以动臂速度vbm成为0为止所需的时间tc而得到的值。

当变化率较大时，在需要进行动臂介入控制的情况下，动臂6的下降迅速地停止而动臂速度vbm的变化变得急剧，因此，产生冲击或操作员感到不适。因此，用于求出需要进行动臂介入控制的时机的下降速度为阈值vbopc以下时的变化率的时间tc被设定在：能够抑制动臂6以及铲斗8继续下降且动臂速度vbm的变化不会过急的范围内。确定时间tc的方法如上所述。

时间tc存储在图2所示的工作装置控制器26的存储部26m中。在实施方式中，由于时间tc为恒定值，因此，变化率根据需要进行动臂介入控制的时机的上升速度而取不同的值。更详细来说，控制部26cnt的介入速度计算部26d在需要进行动臂介入控制的时机的下降速度变大时，增大变化率、即下降速度的减少率。需要进行动臂介入控制时的下降速度越大，在需要进行动臂介入控制之后，动臂6继续下降的时间越长。随着需要进行动臂介入控制的时机的下降速度变大而增大下降速度的减少率，由此能够使需要进行动臂介入控制之后的动臂6的下降迅速地停止。其结果是，能够降低操作员感到不适或者铲斗8侵占目标挖掘地形43is的可能性。

控制部26cnt的介入速度计算部26d在需要进行动臂介入控制的时机的下降速度比阈值vbopc大的情况下，例如在为图15的下降速度vbop2的情况下，与需要进行动臂介入控制的时机的下降速度的大小无关地，将变化率、即下降速度的减少率设为恒定值vrc’。在需要进行动臂介入控制的时机的下降速度比阈值vbopc大的情况下，在需要进行动臂介入控制之后，动臂6继续下降的时间较短，因此能够允许。因此，通过将下降速度的减少率设为恒定值vrc’来抑制急剧的动臂速度vbm的变化。

在从使工作装置2下降的手动操作切换到动臂介入控制的情况下，动臂6的上升速度、即正的动臂速度vbm的变化率(增加率)是需要进行动臂介入控制的时机的下降速度为阈值vbopc时的值、即vrc。在从使工作装置2下降的手动操作切换到动臂介入控制的情况下，通过将动臂6上升时的速度的变化率设为恒定值，从而抑制了在动臂介入控制的执行中，操作员所进行的使动臂6下降的操作被解除时的动臂6的急剧上升。

<电动方式的操作杆>

在实施方式中，操作装置25具有先导液压方式的操作杆，但也可以具有电动方式的左操作杆25la以及右操作杆25ra。在左操作杆25la以及右操作杆25ra为电动方式的情况下，各自的操作量分别由电位计检测。由电位计检测到的左操作杆25la以及右操作杆25ra的操作量通过工作装置控制器26而获取。检测到电动方式的操作杆的操作信号的工作装置控制器26执行与先导液压方式相同的控制。

以上，在实施方式中，在不需要进行介入控制的时机工作装置2的上升速度为阈值以上的情况下，将工作装置的上升速度的减少率设为不需要进行介入控制的时机的上升速度为阈值时的值以上，从而使工作装置2的上升速度发生变化。通过这样的处理，在实施方式中，在不需要进行介入控制的时机的上升速度相对高的情况下，能够相对地增大上升速度的减少率，因此，能够迅速地抑制工作装置2的上升。这样，在实施方式中，能够抑制不需要进行介入控制之后的工作装置2的上升。因此，能够抑制因工作装置2的上升未停止而带给操作员的不适感，并且在液压挖掘机100在工作装置2的上方存在有物体这样的环境下进行作业时，能够降低物体与工作装置2发生干涉的可能性。

另外，在从基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制切换到介入控制的情况下，在需要进行介入控制的时机工作装置2的下降速度为阈值以下时，将工作装置的下降速度的减少率设为不需要进行介入控制的时机的上升速度为阈值时的值以下，从而使工作装置2的下降速度发生变化。通过这样的处理，在实施方式中，在需要进行介入控制的时机的下降速度相对高的情况下，能够相对地增大下降速度的减少率，因此，能够迅速地抑制工作装置2的下降。这样，在实施方式中，能够抑制需要进行介入控制之后的工作装置2的下降。因此，能够抑制因工作装置2的上升未停止而带给操作员的不适感，并且能够降低工作装置2侵占目标挖掘地形43is的可能性。

这样，在实施方式中，根据在切换对工作装置2的介入控制与基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制的时机的工作装置2的移动速度，使工作装置2的移动速度的变化率发生变化。因此，在实施方式中，在介入控制与基于来自操作装置25的操作指令的工作装置2的控制的切换时，能够抑制由于工作装置2因切换后的控制而未向工作装置2应动作的方向进行动作而带给操作员的不适感。

以上，说明了实施方式，但并不通过上述内容来限定实施方式。另外，上述的构成要素包括本领域技术人员能够容易想到的结构、实质上相同的结构，所谓的同等范围的结构。此外，能够对上述的构成要素适当进行组合。此外，在不脱离实施方式的宗旨的范围内，能够进行构成要素的各种省略、置换以及变更中的至少一种。例如，工作装置2具有动臂6、斗杆7、铲斗8，但装配于工作装置2的配件不局限于此，不局限于铲斗8。作业机械具有工作装置即可，不局限于液压挖掘机100。

附图标记说明：

1车辆主体

2工作装置

3上部回转体

5行驶装置

6动臂

7斗杆

8铲斗

10动臂缸

11斗杆缸

12铲斗缸

19位置检测装置

23全局坐标运算部

25、25a操作装置

26工作装置控制器

26a相对位置计算部

26b距离计算部

26cnt控制部

26c目标速度计算部

26d介入速度计算部

26e介入指令计算部

26j判定部

26m存储部

26p处理部

27c介入阀

27控制阀

28显示控制器

39传感器控制器

43i目标挖掘地形

51梭阀

64、64a、64b、64bk方向控制阀

100液压挖掘机

200控制系统

300液压系统

301、302液压回路