(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機により駆動される可変容積型の油圧ポンプと、
複数の被駆動部材が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機と、
前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、前記複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁と、
前記複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置と、
前記複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量を検出する１つ以上の操作量検出装置と、
前記複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号圧力に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータと、
前記レギュレータに入力される前記ポンプ制御信号圧力を調整可能な信号調整弁と、
前記ポンプ制御信号圧力の生成に係わる前記操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも１つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて前記信号調整弁を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記信号調整弁により前記ポンプ制御信号圧力を調整して前記油圧ポンプのポンプ容積が少なくなるように制御する通常モードと、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号圧力の調整を行わず、前記複数の操作装置のうちの少なくとも１つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号圧力により、前記油圧ポンプのポンプ容積を制御する応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であり、
前記操作装置の操作量が予め定めた一定時間内に予め定めた閾値を超えて上昇した回数が予め定めた回数を超えた場合に、前記応答性優先モードに切り換え、それ以外の場合には前記通常モードに設定することを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械において、
前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号圧力が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を増加させるポジティブコントロール方式であって、
前記信号調整弁は、前記レギュレータにポンプ制御信号圧力として入力されるパイロット圧を減圧可能な比例電磁弁であることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１記載の作業機械において、
前記フロント作業機で行う作業内容に応じた作業モードを設定する作業モード設定装置を備え、
前記コントローラは、前記作業モード設定装置により設定された作業モードについて、応答性優先モードが無効となるよう予め設定されている場合には、前記応答性優先モードに切り換えないことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１記載の作業機械において，
前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号圧力が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を減少させるネガティブコントロール方式であって、
前記信号調整弁は、
前記ポンプ制御信号圧力の生成に係わる前記操作装置の操作量が増加するに従って減少するように生成されるポンプ容積制御用パイロット圧と、前記油圧ポンプのポンプ容積を制限するために生成されるポンプ容積制限用パイロット圧の大きい方をポンプ制御信号圧力として選択的に前記レギュレータに導くシャトル弁と、
前記シャトル弁に入力される前記ポンプ容積制限用パイロット圧を減圧可能な比例電磁弁とを有することを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】  油圧ショベルなどの作業機械においては、原動機で油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出される圧油で油圧シリンダなどの油圧アクチュエータを駆動することが一般に行われている。油圧アクチュエータの速度および動作方向は、運転室内に設けられた操作レバー装置に連動して動作する方向制御弁によって油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される圧油の方向および流量を制御することで行われる。【０００３】  近年は、省エネルギーや地球環境保護の観点から作業機械の低燃費化のニーズが高まっており、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油圧エネルギーの流れにおいても損失の極小化が図られている。油圧エネルギーは使用する圧油の圧力と体積の積であることから、エネルギー損失低減のためにはポンプの吐出圧から油圧アクチュエータの入口圧までの圧力損失、或いは、油圧ポンプの吐出流量と油圧アクチュエータの入口流量の差である流量損失を低減することが考えられる。【０００４】  流量損失を低減する方法としては、例えば、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないようなレバー操作量の微操作の領域では、油圧ポンプの吐出流量を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減するものが知られている。また、さらに流量損失を低減するものとして、例えば、特許文献１には、レバー操作量に応じたポンプ基準流量をブリードオフ弁の開度に応じて必要最低限のポンプ吐出流量に調整することで、操作性を悪化させることなく圧損やブリードオフ流量損失を最低限に抑える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８８６９７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点がある。【０００７】  可変容積型の油圧ポンプにおける吐出流量の増加・減少の応答は、方向制御弁や電子制御のブリードオフ弁の応答よりも遅い傾向にある。したがって、油圧ポンプの吐出流量が方向制御弁やブリードオフ弁の開度に対して適切な吐出流量となるまで時間がかかるため、油圧ポンプの吐出圧が油圧アクチュエータの負荷圧に打ち勝つまで増加せず、油圧アクチュエータの動作が遅れてしまうという問題がある。つまり、操作レバーを断続的に素早く操作する場合では、ポンプ流量が増加し終える前に操作レバーが戻されるため、定常操作よりもポンプ流量が少なくなり、油圧アクチュエータの動作が極端に悪化してしまうことが懸念される。特に、電磁弁で油圧ポンプの流量制御信号圧を生成する場合には、電磁弁の制御遅れや、電磁弁を通過する際の圧損による信号圧の低下などによって、急激なポンプ制御信号圧の変化が行えない場合があった。【０００８】  本発明は上記に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプの吐出流量制御による圧力損失や流量損失の低減と、断続的な急レバー操作での油圧アクチュエータの応答性とを両立させることができる作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、原動機により駆動される可変容積型の油圧ポンプと、複数の被駆動部材が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機と、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、前記複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁と、前記複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置と、前記複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量を検出する１つ以上の操作量検出装置と、前記複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータと、前記レギュレータに入力される前記ポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁と、前記ポンプ制御信号の生成に係わる前記操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも１つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて前記信号調整弁を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記信号調整弁により前記ポンプ制御信号の調整を行う通常モードと、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であるものとする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、油圧ポンプの吐出流量制御による圧力損失や流量損失の低減と、断続的な急レバー操作での油圧アクチュエータの応答性とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。
【図３】コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。
【図４】ポンプ目標容積演算部の処理内容の詳細を示す機能ブロック図である。
【図５】応答性優先モード切換部における処理内容を説明するフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態の変形例のコントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。
【図７】第１の実施の形態の変形例における入出力装置のモニタ（表示装置）に表示される設定メニュー構成の一例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の変形例における作業モードごとの応答性優先モードへの切り換えの可否を判定するための有効・無効判定テーブルの一例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。
【図１０】第２の実施の形態のコントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、作業機械の一例として、フロント装置（フロント作業機）の先端に作業具としてバケットを備える油圧ショベルを例示して説明するが、バケット以外のアタッチメントを備える油圧ショベルに本発明を適用することも可能である。
【００１３】  ＜第１の実施の形態＞  本発明の第１の実施の形態を図１〜図５を参照しつつ説明する。
【００１４】  図１は、本実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。
【００１５】  図１において、油圧ショベル１００は、垂直方向にそれぞれ回動する複数の被駆動部材（ブーム３１、アーム３３、バケット（作業具）３５）を連結して構成された多関節型のフロント装置（フロント作業機）３０と、車体を構成する上部旋回体２０及び下部走行体１０とを備えており、上部旋回体２０は下部走行体１０に対して旋回可能に設けられている。上部旋回体２０は、基部となる旋回フレーム２１上に各部材を配置して構成されており、上部旋回体２０を構成する旋回フレーム２１が下部走行体１０に対して旋回可能となっている。また、フロント装置３０のブーム３１の基端は上部旋回体２０の前部に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム３３の一端はブーム３１の基端とは異なる端部（先端）に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム３３の他端にはバケット３５が垂直方向に回動可能に支持されている。
【００１６】  下部走行体１０は、左右一対のクローラフレーム１２ａ（１２ｂ）にそれぞれ掛け回された一対のクローラ１１ａ（１１ｂ）と、クローラ１１ａ（１１ｂ）をそれぞれ駆動する走行油圧モータ１３ａ（１３ｂ）とから構成されている。なお、下部走行体１０の各構成については、左右一対のうちの一方の構成のみを図示して符号を付し、他方の構成については図中に括弧書きの符号のみを付して図示を省略する。
【００１７】  ブーム３１、アーム３３、バケット３５、及び下部走行体１０は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６、及び左右の走行油圧モータ１３ａ（１３ｂ）によりそれぞれ駆動される。また、上部旋回体２０も同様に油圧アクチュエータである旋回油圧モータ２７により減速機構２６を介して駆動され、下部走行体１０に対して旋回動作を行う。
【００１８】  上部旋回体２０を構成する旋回フレーム２１上には、原動機であるエンジン２２とともに、ブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６、旋回油圧モータ２７及び左右の走行油圧モータ１３ａ（１３ｂ）などの各油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路システム４０が搭載されている。
【００１９】  図２は、本実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。なお、図２においては複数の油圧アクチュエータのうちバケットシリンダ３６とその関連構成のみを代表して図示し、それ以外の油圧アクチュエータ及びその関連構成については説明の簡単のために図示を省略する。
【００２０】  図２において、油圧回路システム４０は、エンジン２２によって駆動される可変容積型の油圧ポンプ４１及び固定容積型のパイロットポンプ（パイロット油圧源）４９と、油圧ポンプの作動油供給源である作動油タンク４８と、バケット操作用の操作レバー装置５２からパイロットラインＬ１，Ｌ２により導かれる操作パイロット圧（操作信号）に基づいて油圧ポンプ４１から吐出ラインＬ４を介して油圧アクチュエータ（バケットシリンダ）３６に供給される作動油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ（方向切換弁）４４と、パイロットラインＬ１，Ｌ２の操作パイロット圧を検出することにより操作レバー装置５２の操作量を検出する操作パイロット圧センサ（操作量検出装置）ＳＥ１，ＳＥ２と、操作レバー装置５２の操作に応じて生成されるパイロット圧（ポンプ制御信号）に基づいて油圧ポンプ４１のポンプ容積（傾転角）を制御するレギュレータ４２と、操作レバー装置５２からレギュレータ４２に入力されるポンプ制御信号を減圧することにより調整可能な比例電磁弁４５（信号調整弁）と、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２からの操作量の検出結果に基づいて比例電磁弁４５を制御するコントローラ６０とから概略構成されている。油圧ポンプ４１からの吐出ラインＬ４には、油圧ポンプ４１の吐出圧力の上限を規定するリリーフ弁４１ａが設置されている。
【００２１】  オペレータが搭乗する運転室２３（キャビネット：図１参照）には、油圧アクチュエータ２７，３２，３４，３６を操作するための操作信号を出力する複数の操作レバー装置（操作装置）が設けられている。このうち、バケット操作用の操作レバー装置５２は、オペレータに傾倒操作される操作レバー５２ａと、操作レバー５２ａのレバー操作量及び操作方向に基づいてパイロットラインＬ１，Ｌ２に出力される操作信号を生成する操作信号生成部５２ｂとを有している。操作信号生成部５２ｂは、操作レバー５２ａが操作されると、その操作方向及び操作量に応じて図示しない一対の減圧弁の一方を作動させ、パイロットポンプ４９のパイロット１次圧力をその操作量に応じたパイロット圧に減圧し、操作信号（操作パイロット圧）としてパイロットラインＬ１，Ｌ２の何れか一方に出力する。パイロットラインＬ１，Ｌ２には、操作パイロット圧を検出することにより操作レバー５２ａの操作量（以降、操作レバー装置５２の操作量とも称する）を検出する操作パイロット圧センサ（操作量検出装置）ＳＥ１，ＳＥ２が配置されており、操作レバー５２ａによるバケットクラウドの操作信号が操作パイロット圧センサＳＥ１で検出され、操作レバー５２ａによるバケットダンプの操作信号が操作パイロット圧センサＳＥ２で検出されて、それぞれコントローラ６０に送られる。なお、操作レバー装置は電気信号方式であってもよく、オペレータにより操作される操作レバー装置５２からの操作信号に相当するレバーの傾倒量（すなわちレバー操作量）を電気的にコントローラ６０に出力し、その検出したレバー操作量に基づいてコントローラ６０で電磁比例弁などを制御することによって各油圧アクチュエータ２７，３２，３４，３６を駆動するパイロット圧を制御するように構成しても良い。
【００２２】  操作レバー装置５２にはバケット３５の操作が割り当てられており、操作レバー装置５２によってバケットクラウドが操作されると、その操作量に応じてコントロールバルブ４４が図２中右側（すなわち、図２に示す方向）に駆動され、油圧ポンプ４１から吐出された圧油がコントロールバルブ４４を介してバケットシリンダ３６のボトム室（バケットシリンダボトム室）３６ａに供給されるとともに、バケットシリンダ３６のロッド室（バケットシリンダロッド室）３６ｂの圧油がコントロールバルブ４４を介して作動油タンク４８に流れることにより、バケットシリンダ３６が伸張してバケットクラウド動作が行われる。同様に、操作レバー装置５２によってバケットダンプが操作されると、その操作量に応じてコントロールバルブ４４が図２中左側に駆動され、油圧ポンプ４１から吐出された圧油がコントロールバルブ４４を介してバケットシリンダロッド室３６ｂに供給されるとともに、バケットシリンダボトム室３６ａの圧油がコントロールバルブ４４を介して作動油タンク４８に流れることにより、バケットシリンダ３６が縮短してバケットダンプ動作が行われる。また、操作レバー装置５２による操作がなされていない場合には、コントロールバルブ４４は中立位置となり、油圧ポンプ４１から吐出された圧油がセンタバイパスラインＬ５を介して作動油タンク４８に戻る。
【００２３】  コントロールバルブ４４の供給流路の上流側（すなわち、油圧ポンプ４１側）には、チェック弁４４ａが設けられている。チェック弁４４ａは、油圧ポンプ４１の吐出圧（ポンプ圧）が油圧アクチュエータ３６側の圧力（アクチュエータ圧）よりも高い場合にのみ、油圧アクチュエータ３６側への圧油の供給を許容し、ポンプ圧がアクチュエータ圧よりも低い場合は、油圧アクチュエータ３６側から油圧ポンプ４１側への圧油の通流を遮断する。
【００２４】  パイロットラインＬ１，Ｌ２の操作パイロット圧は、それぞれシャトル弁４３に導かれ、大きい方の操作パイロット圧が選択的にパイロットラインＬ３に出力される（以降、ポンプ制御信号１次圧と称する）。パイロットラインＬ３に出力されたポンプ制御信号１次圧は、比例電磁弁４５で減圧され、レギュレータに４２出力される（以降、ポンプ制御信号２次圧と称する）。レギュレータ４２は、入力される操作パイロット圧（ポンプ制御信号２次圧）が増加するに従って油圧ポンプ４１のポンプ容積（吐出流量）を増加させるポジティブコントロール方式である。
【００２５】  コントローラ６０は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２の検出結果に基づいて油圧ポンプ４１のポンプ目標容積を演算し、ポンプ目標容積に基づいて比例電磁弁４５を制御する。すなわち、比例電磁弁４５は、コントローラ６０からの制御信号に基づいてその開口面積を変化させることにより、レギュレータ４２にシャトル弁４３を介して入力されるポンプ制御信号（操作パイロット圧）をポンプ制御信号１次圧からポンプ制御信号２次圧に減圧することによって調整可能な信号調整弁である。比例電磁弁４５は、コントローラ６０からのポンプ制御信号が無いときには図２に示した位置（開口面積最大）に保持され、制御信号の増加に伴って図２における上方向に移動して開口面積が減少する。比例電磁弁４５は、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないようなレバー操作量の微操作の領域において、レギュレータ４２に入力されるポンプ制御信号を減圧して制限することにより、油圧ポンプの吐出流量を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減する。
【００２６】  図３は、コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。
【００２７】  図３において、コントローラ６０は、ポンプ目標容積演算部Ｃ１、ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２、応答性優先モード切換部Ｃ３、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４、及び、比例電磁弁電流演算部Ｃ５を備えている。
【００２８】  ポンプ目標容積演算部Ｃ１は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２で検出された操作レバー装置５２のレバー操作量（操作パイロット圧）と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ目標容積を演算する。
【００２９】  ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２は、ポンプ目標容積演算部Ｃ１で算出されたポンプ目標容積と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ制御信号２次圧目標値を演算する。ポンプ目標容積からポンプ制御信号２次圧目標値を演算するのに用いるテーブルは、ポジティブコントロール方式のレギュレータ４２でハード的に設定されたポンプ制御信号（パイロット圧）による油圧ポンプ４１のポンプ容積の変化特性から設定する。
【００３０】  応答性優先モード切換部Ｃ３は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２で検出された操作レバー装置５２のレバー操作量に基づいて、バケット操作の応答性が必要とされる動作をしているかどうかを判定するものであり、応答性が必要とされる動作をしていると判定した場合は動作モードを応答性優先モードに切り換え、そうでない場合には動作モードを通常モードに切り換える。
【００３１】  ここで、応答性優先モードとは、例えば、掘削用のバケットを用いた砂利まき動作のように操作レバー装置５２をバケットダンプ方向に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行う場合や、底面に網目状の穴を有するスケルトンバケット（図示せず）を用いたふるい分け動作のように操作レバー装置５２をバケットダンプ方向およびバケットクラウド方向に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行ってバケットを振動させるような場合、言い換えると、操作レバー装置５２の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わる場合などのように応答性が必要な動作において切り換えられる動作モードであり、本実施の形態において応答性優先モードに切り換えられると、比例電磁弁４５の開口面積を広くして応答性を高くする。また、通常モードとは、応答性優先モード以外の操作時に切り換えられる動作モードであり、本実施の形態において通常モードに切り換えられると、比例電磁弁４５の開口面積を狭くしてレギュレータ４２に入力されるポンプ制御信号１次圧をポンプ制御信号２次圧に減圧することにより、油圧ポンプのポンプ容積を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減する。
【００３２】  ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４は、応答性優先モード切換部Ｃ３で切り換えられた動作モードに応じてポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２の演算結果（ポンプ制御信号２次圧目標値）の扱いを切り換えるものであり、動作モードが通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２の出力をそのまま後段の処理ブロック（比例電磁弁電流演算部Ｃ５）に出力し、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号２次圧目標値を油圧回路システム４０の最大パイロット圧力（例えば、４ＭＰａ）に置き換えて後段の処理ブロック（比例電磁弁電流演算部Ｃ５）に出力する。
【００３３】  比例電磁弁電流演算部Ｃ５は、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４から入力される比例電磁弁４５の目標圧力と、予め定めたテーブルとに基づいて比例電磁弁４５の制御信号を演算して出力し、比例電磁弁４５を駆動する。すなわち、応答性優先モード切換部Ｃ３で通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２の演算結果に基づいてポンプ制御信号１次圧がポンプ制御信号２次圧に減圧されるよう比例電磁弁４５は駆動され、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、比例電磁弁４５での減圧が無効となるように比例電磁弁４５は駆動される。
【００３４】  図４は、ポンプ目標容積演算部の処理内容の詳細を示す機能ブロック図である。
【００３５】  図４において、ポンプ目標容積演算部Ｃ１は、バケットクラウド操作に相当する操作パイロット圧、すなわち、操作パイロット圧センサＳＥ１の検出結果と、予め定めたテーブルとに基づいて油圧ポンプ４１のポンプ目標容積を演算するバケットクラウド目標容積演算部Ｔ１と、バケットダンプ操作に相当する操作パイロット圧、すなわち、操作パイロット圧センサＳＥ２の検出結果と、予め定めたテーブルとに基づいて油圧ポンプ４１のポンプ目標容積を演算するバケットダンプ目標容積演算部Ｔ２と、バケットクラウド目標容積演算部Ｔ１とバケットダンプ目標容積演算部Ｔ２の演算結果のうち、大きい方をポンプ目標容積演算部Ｃ１のポンプ目標容積の演算結果として出力する最大値選択部Ｔ３とを有している。
【００３６】  バケットクラウド目標容積演算部Ｔ１に設定されるテーブルは、例えば、図４に示すように横軸に入力値（操作レバー装置５２のバケットクラウド側の操作量）を、縦軸にポンプ目標容積を設定したグラフ状のテーブルであり、操作レバー装置５２のバケットクラウド側の操作量が増加するのに伴ってポンプ目標容積が増加するように設定されている。バケットクラウド目標容積演算部Ｔ１に設定されるテーブルにおいて、油圧ポンプ４１の目標容積（実線で示す）は、コントロールバルブ４４の開口面積に応じて圧損や流量損失が最小限となるように設定されており、油圧ポンプ４１の基準容積（点線で示す）よりも小さくなるように設定されている。ここで、油圧ポンプ４１の基準容積とは、レギュレータ４２に入力されるパイロット圧力（ポンプ制御信号）とポンプ容積の関係に相当する。
【００３７】  同様に、バケットダンプ目標容積演算部Ｔ２に設定されるテーブルは、例えば、図４に示すように横軸に入力値（操作レバー装置５２のバケットダンプ側の操作量）を、縦軸にポンプ目標容積を設定したグラフ状のテーブルであり、操作レバー装置５２のバケットダンプ側の操作量が増加するのに伴ってポンプ目標容積が増加するように設定されている。バケットダンプ目標容積演算部Ｔ２に設定されるテーブルにおいて、油圧ポンプ４１の目標容積（実線で示す）は、コントロールバルブ４４の開口面積に応じて圧損や流量損失が最小限となるように設定されており、油圧ポンプ４１の基準容積（点線で示す）よりも小さくなるように設定されている。
【００３８】  最大値選択部Ｔ３は、バケットクラウド目標容積演算部Ｔ１とバケットダンプ目標容積演算部Ｔ２の演算結果のうち、大きい方をポンプ目標容積演算部Ｃ１のポンプ目標容積の演算結果として出力する。
【００３９】  図５は、応答性優先モード切換部における処理内容を説明するフローチャートである。
【００４０】  図５において、応答性優先モード切換部Ｃ３は、モード判定処理（ステップＳ１００〜Ｓ１６１）を時間Δｔの間隔で繰り返し実施する。すなわち、時間Δｔは、モード判定処理の実施を繰り返す周期であって、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２のサンプリング周期であり、例えば、コントローラ６０における内部演算の単位時間（例えば、１０ｍｓ）が用いられる。
【００４１】  応答性優先モード切換部Ｃ３は、まず、前回のモード判定処理の実施時（時刻ｔ−Δｔとする）におけるバケット操作に相当するパイロット圧の検出値、すなわち、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２の前回の検出結果（前回値）が予め定めた閾値ＰＩ＿ＯＮ未満であり、かつ、現在（時刻ｔとする）の検出結果（現在値）が閾値ＰＩ＿ＯＮ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１００）。閾値ＰＩ＿ＯＮは、操作レバー装置５２によってバケット３５の操作（バケットクラウド操作又はバケットダンプ操作）がなされたかどうかを判定するための基準となるものであり、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２の検出結果が閾値ＰＩ＿ＯＮ未満の場合は操作レバー装置５２が操作されていない（ニュートラル位置である）と判定し、閾値ＰＩ＿ＯＮ未満の場合は操作レバー装置５２が操作されていると判定する。なお、ステップＳ１００の処理がモード判定処理の初回である等の理由によって前回値が存在しない場合には、前回値は閾値ＰＩ＿ＯＮ未満であるとしてステップＳ１００の判定を行う。
【００４２】  ステップＳ１００での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、時間Δｔの間に操作レバー装置５２によってバケット３５の操作がなされた場合には、時間をカウントするための変数であるタイマＴをリセットしてＴ（ｔ）＝０とし（ステップＳ１１０）、操作レバー装置５２によってバケット３５の操作がなされた回数（動作回数）をカウントするための変数であるカウントＮに１を加算する（ステップＳ１２０）。また、ステップＳ１００での判定結果がＮＯの場合、すなわち、時間Δｔの間に操作レバー装置５２によってバケット３５の操作がなされなかった場合には、タイマＴに時間Δｔを加算する（ステップＳ１１１）。
【００４３】  続いて、タイマＴが予め定めた基準時間Ｔｍａｘ（例えば、０．５秒）よりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１００での判定結果がＮＯの場合（言い換えると、基準時間Ｔｍａｘの間に操作レバー装置５２によってバケット３５の操作がなされなかった場合）には、カウントＮをリセットしてＮ（ｔ）＝０とする（ステップＳ１４０）。
【００４４】  続いて、ステップＳ１３０での判定結果がＹＥＳの場合、又は、ステップＳ１４０での処理が終了した場合には、カウントＮが予め定めた基準回数Ｎｍａｘ（例えば、２回）以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０での判定結果がＹＥＳの場合、言い換えると、一定時間（ここでは、基準時間Ｔｍａｘ）内に操作レバー装置５２によってバケット３５の操作がなされた回数が一定回数（ここでは、基準回数Ｎｍａｘ）以上となった場合には、応答優先モードに切り換え（ステップＳ１６０）、ステップＳ１５０での判定結果がＮＯの場合には通常モードに切り換えて（ステップＳ１６１）、モード判定処理（ステップＳ１００〜Ｓ１６１）を繰り返す。
【００４５】  以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００４６】  本実施の形態の作業機械１００において、操作レバー装置５２の操作量が短時間に断続的かつ頻繁に変化するような作業を行う場合、すなわち、例えば砂利まき動作やコンクリートガラふるい分け動作のように操作レバー装置５２をバケットダンプ方向（或いは、クラウド方向）に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行う場合には応答性優先モードに切り換えられる。応答性優先モードに切り換えられると、比例電磁弁４５によるレギュレータ４２の制御信号の減圧を無効にする。これにより、操作レバー装置５２の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わるような動作において、ポンプ容積を増加させることができるので、バケット操作の応答性を高くすることができる。
【００４７】  また、応答性優先モードが設定されるような操作以外の通常の操作が行われた場合には通常モードが設定される。通常モードに切り換えられると、操作レバー装置５２の操作量に応じて比例電磁弁４５によりレギュレータ４２に入力される制御信号を減圧して制限（調整）する。このときの制御信号の調整では、コントロールバルブ４４での過度な圧損やセンタバイパス通路からの流量損失を最小限にできる最適化されたテーブル（バケットダンプ目標容積演算部Ｔ１、Ｔ２参照）を用いるため、燃費低減を実現することができる。
【００４８】  以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。
【００４９】  油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油圧エネルギーの流れにおいて、流量損失を低減する従来技術としては、例えば、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないようなレバー操作量の微操作の領域では、油圧ポンプのポンプ容積を少なくすることによって不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減するものが知られている。また、レバー操作量に応じたポンプ基準流量をブリードオフ弁の開度に応じて必要最低限のポンプ吐出流量に調整することで、操作性を悪化させることなく圧損やブリードオフ流量損失を最低限に抑えるものも知られている。
【００５０】  しかしながら、可変容積型の油圧ポンプにおける吐出流量の増加・減少の応答は、方向制御弁や電子制御のブリードオフ弁の応答よりも遅い傾向にある。したがって、油圧ポンプの吐出流量が方向制御弁やブリードオフ弁の開度に対して適切な吐出流量となるまで時間がかかるため、油圧ポンプの吐出圧が油圧アクチュエータの負荷圧に打ち勝つまで増加せず、油圧アクチュエータの動作が遅れてしまうという問題がある。つまり、操作レバーを断続的に素早く操作する場合では、ポンプ流量が増加し終える前に操作レバーが戻されるため、定常操作よりもポンプ流量が少なくなり、油圧アクチュエータの動作が極端に悪化してしまうことが懸念される。特に、電磁弁で油圧ポンプの流量制御信号圧を生成する場合には、電磁弁の制御遅れや、電磁弁を通過する際の圧損による信号圧の低下などによって、急激なポンプ制御信号圧の変化が行えない場合があった。
【００５１】  具体的に、油圧ショベルにおいて応答性を要求される作業としては、例えば、スケルトンバケット（バケット底面に網目状に穴が開いており、細かい土砂が下に落ちる構造となっているバケット）を装着して行うコンクリードガラのふるい分け動作などがある。このようなふるい作業では、バケット操作（アーム操作を伴う場合もある）を素早く切返し続けることでバケット部を振動させてバケット内のガラをふるいにかける必要があるため、従来技術においてはポンプ流量の立ち上がりの遅れにより、アクチュエータが十分動作しない懸念がある。
【００５２】  これに対して本実施の形態においては、原動機（例えば、エンジン２２）により駆動される可変容積型の油圧ポンプ４１と、複数の被駆動部材（例えば、ブーム３１、アーム３３、バケット３５）が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機３０と、油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６）と、油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁（例えば、コントロールバルブ４４）と、複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置（例えば、操作レバー装置５２）と、複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量を検出する１つ以上の操作量検出装置（例えば、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２）と、複数の操作装置のうちの少なくとも１つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータ４２と、レギュレータに入力されるポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁（例えば、比例電磁弁４５）と、ポンプ制御信号の生成に係わる操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも１つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて信号調整弁を制御するコントローラとを備え、コントローラは、信号調整弁によりポンプ制御信号の調整を行う通常モードと、信号調整弁によるポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であるように構成したので、砂利まき動作やふるい分け動作のように操作レバーを断続的に素早く操作してバケットを振動させるような場合、言い換えると、操作レバー装置の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わる場合などのように応答性が必要な動作においては応答性優先モードに切り換えることができるので、油圧ポンプのポンプ容積（吐出流量）制御による圧力損失や流量損失の低減と、断続的な急レバー操作での油圧アクチュエータの応答性とを両立させることができる。
【００５３】  なお、本実施の形態においては、バケット操作について通常モードと応答性優先モードとを切り換え、動作モードに応じてポンプ容積の制御様態を変更するように構成した場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、バケット操作に代えて（或いは、加えて）アーム操作について通常モードと応答性優先モードとを切り換えるように構成した場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００５４】  ＜第１の実施の形態の変形例＞  第１の実施の形態の変形例を図６〜図８を参照しつつ説明する。
【００５５】  本変形例は、第１の実施の形態において、フロント作業機で行う作業内容に応じて設定される作業モードごとに、動作モードの通常モードから応答性優先モードへの切り換えの可否を設定可能に構成したものである。
【００５６】  図６は、コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。
【００５７】  図６において、コントローラ６０Ａは、ポンプ目標容積演算部Ｃ１、ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２、応答性優先モード切換部Ｃ３、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４、比例電磁弁電流演算部Ｃ５、及び応答性優先モード有効・無効切換部Ｃ６を備えている。また、コントローラ６０Ａには、キャビネット２３に配置され、油圧ショベル１００に関する種々の情報や設定画面等を表示するためのモニタ（表示装置）６３ａと、モニタ６３ａに表示される各種設定画面を操作する操作スイッチ群６３ｂとが配置された入出力装置６３が接続されている。なお、操作スイッチ群６３ｂは、モニタ６３ａに表示される内容の操作を行えれば良いため、例えば、回転スイッチを回転および押下することにより選択や決定を行うよう構成を採用しても良い。
【００５８】  ポンプ目標容積演算部Ｃ１は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２で検出された操作レバー装置５２のレバー操作量（操作パイロット圧）と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ目標容積を演算する。
【００５９】  ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２は、ポンプ目標容積演算部Ｃ１で算出されたポンプ目標容積と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ制御信号２次圧目標値を演算する。ポンプ目標容積からポンプ制御信号２次圧目標値を演算するのに用いるテーブルは、ポジティブコントロール方式のレギュレータ４２でハード的に設定されたポンプ制御信号圧力による油圧ポンプ４１のポンプ容積の変化特性から設定する。
【００６０】  応答性優先モード切換部Ｃ３は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２で検出された操作レバー装置５２のレバー操作量に基づいて、バケット操作の応答性が必要とされる動作をしているかどうかを判定するものであり、応答性が必要とされる動作をしていると判定した場合は動作モードを応答性優先モードに切り換え、そうでない場合には動作モードを通常モードに切り換える。
【００６１】  応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃは、入出力装置（作業モード設定装置）６３からの作業モード信号と予め定めた有効・無効判定テーブル３００（後の図８参照）とに基づいて、応答性優先モード切換部Ｃ３で切り換えられた動作モードのポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４への出力の有効・無効を切り換えるものである。
【００６２】  応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃに入力される作業モード信号は、入出力装置（作業モード設定装置）６３において設定される作業モードに対応して出力されるものであり、フロント作業機３０で行う作業内容に応じてオペレータにより設定される。応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃは、作業モード信号と予め定めた有効・無効判定テーブル３００とに基づいて応答性優先モード切換部Ｃ３で切り換えられた動作モードのうち、応答性優先モードを有効とするか無効とするかを切り換える。具体的には、応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃは、作業モード信号に基づく作業モードについて有効・無効判定テーブル３００で有効・無効の何れが設定されているかを判定し、有効に設定されている場合には、応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃで切り換えられた動作モードの結果（すなわち、「通常モード」または「応答性優先モード」）を示す信号をそのままポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４に出力する。また、応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃは、作業モード信号に基づく作業モードについて無効に設定されている場合には、応答性優先モードが無効であると判定し、応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃで切り換えられた動作モードの如何によらず（すなわち、動作モードが「通常モード」及び「応答性優先モード」の何れであっても）、「通常モード」を示す信号をポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４に出力する。なお、有効・無効判定テーブルは、入出力装置６３で設定し、応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃに記憶させるよう構成しても良い。
【００６３】  ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４は、応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃで切り換えられた動作モードに応じてポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２の演算結果（ポンプ制御信号２次圧目標値）の扱いを切り換えるものであり、動作モードが通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２の出力をそのまま後段の処理ブロック（比例電磁弁電流演算部Ｃ５）に出力し、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号２次圧目標値を油圧回路システム４０の最大パイロット圧力（例えば、４ＭＰａ）に置き換えて後段の処理ブロック（比例電磁弁電流演算部Ｃ５）に出力する。
【００６４】  比例電磁弁電流演算部Ｃ５は、ポンプ流量制御比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ４から入力される比例電磁弁４５の目標圧力と、予め定めたテーブルとに基づいて比例電磁弁４５の制御信号を演算して出力し、比例電磁弁４５を駆動する。すなわち、応答性優先モード切換部Ｃ３で通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ制御信号圧力目標値演算部Ｃ２の演算結果に基づいてポンプ制御信号１次圧がポンプ制御信号２次圧に減圧されるよう比例電磁弁４５は駆動され、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、比例電磁弁４５での減圧が無効となるように比例電磁弁４５は駆動される。
【００６５】  図７は、入出力装置のモニタ（表示装置）に表示される設定メニュー構成の一例を示す図である。
【００６６】  図７に示すように、オペレータによる操作スイッチ群６３ｂの操作によって入出力装置６３のモニタ６３ａに表示可能な情報としては、メインメニュー２００の選択によって表示される情報メニュー２１０や設定メニュー２２０などの他に、フロント作業機３０で行う作業内容に応じて作業モードを設定する作業モード設定メニュー２３０などがある。作業モード設定メニュー２３０が選択されると、例えば、作業モードとして掘削モード２３１、クレーンモード２３２、ブレーカモード２３３、小割機モード２３４、破砕機モード２３５、チルトバケットモード２３６などが表示され、オペレータが所望の作業モードを選択することにより、作業モードが設定される。入出力装置６３からは、設定された作業モードを示す作業モード信号がコントローラ６０Ａの応答性優先モード有効・無効切換部６Ｃに出力される。
【００６７】  図８は、作業モードごとの応答性優先モードへの切り換えの可否を判定するための有効・無効判定テーブルの一例を示す図である。
【００６８】  図８において、有効・無効判定テーブル３００は、複数種類の作業モード３０１と、各作業モードに対応して設定された応答性優先モードへの切り換えの可否、すなわち、有効であるか無効であるかの設定状態３０２とから構成されている。有効・無効判定テーブル３００において、例えば、繊細な動作を要求されるクレーンモード２３２や、動きが急変しやすい重いアタッチメントを使用するブレーカモード２３３などでは、応答性優先モードへの切り換えを無効に設定している。一方で、掘削モード２３１やチルトバケットモード２３６などでは、ガラのふるい動作や砂利まき動作など、応答性が要求される動作が行われる可能性があるため、応答性優先モードへの切り換えを有効に設定している。
【００６９】  その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００７０】  以上のように構成した本変形例においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７１】  また、所定の作業モードにおいては応答性優先モードを無効とすることができるので、繊細な動作を要求される作業モードや動きが急変しやすい重いアタッチメントを使用する作業モードでは、応答性優先モードへの切り換えを無効に設定することができ、操作性を向上することができる。
【００７２】  ＜第２の実施の形態＞  本発明の第２の実施の形態を図９及び図１０を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、図面において第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７３】  本実施の形態は、第１の実施の形態のレギュレータにネガティブコントロール方式を採用した場合を示すものである。
【００７４】  図９は、本実施の形態に係る油圧回路システムの要部を抜き出して模式的に示す図である。なお、図９においては複数の油圧アクチュエータのうちバケットシリンダ３６とその関連構成のみを代表して図示し、それ以外の油圧アクチュエータ及びその関連構成については説明の簡単のために図示を省略する。
【００７５】  図９において、油圧回路システム４０Ｂは、エンジン２２によって駆動される可変容積型の油圧ポンプ４１及び固定容積型のパイロットポンプ（パイロット油圧源）４９と、油圧ポンプの作動油供給源である作動油タンク４８と、バケット操作用の操作レバー装置５２からパイロットラインＬ１，Ｌ２により導かれる操作パイロット圧（操作信号）に基づいて油圧ポンプ４１から吐出ラインＬ４を介して油圧アクチュエータ（バケットシリンダ）３６に供給される作動油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ（方向切換弁）４４と、パイロットラインＬ１，Ｌ２の操作パイロット圧を検出することにより操作レバー装置５２の操作量を検出する操作パイロット圧センサ（操作量検出装置）ＳＥ１，ＳＥ２と、操作レバー装置５２の操作に応じて生成されるパイロット圧（ポンプ制御信号）に基づいて油圧ポンプ４１のポンプ容積（傾転角）を制御するレギュレータ４２ａと、操作レバー装置５２からレギュレータ４２ａに入力されるポンプ制御信号を調整可能な比例電磁弁５６（信号調整弁）と、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２からの操作量の検出結果に基づいて比例電磁弁５６を制御するコントローラ６０Ｂとから概略構成されている。油圧ポンプ４１からの吐出ラインＬ４には、油圧ポンプ４１の吐出圧力の上限を規定するリリーフ弁４１ａが設置されている。
【００７６】  コントロールバルブ４４から作動油タンク４８への圧油の戻りラインであるセンタバイパスラインＬ５の最下流には、絞り５３と、絞り５３のコントロールバルブ４４側（つまり、油圧ポンプ４１側）の圧力の上限を規定するリリーフ弁５４とが設置されている。絞り５３のコントロールバルブ４４側（つまり、油圧ポンプ４１側）の圧力（ポンプ流量制御信号と称する）と、パイロットポンプ４９の吐出圧を比例電磁弁５６で減圧することによって生成される圧力（ポンプ流量低下信号と称する）は、それぞれシャトル弁５５に導かれ、大きい方の圧力が選択的にポンプ制御信号（パイロット圧）としてパイロットラインＬ１３に出力され、レギュレータに４２ａに入力される。レギュレータ４２ａは、入力されるパイロット圧（ポンプ制御信号）が増加するに従って油圧ポンプ４１のポンプ容積を減少させるネガティブコントロール方式である。
【００７７】  コントローラ６０Ｂは、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２の検出結果に基づいて油圧ポンプ４１のポンプ目標容積を演算し、ポンプ目標容積に基づいて比例電磁弁５６を制御する。すなわち、比例電磁弁５６及びシャトル弁５５は、コントローラ６０Ｂからの制御信号に基づいてその開口面積を変化させることによりポンプ流量低下信号を生成し、シャトル弁５５を介してパイロットラインＬ１３に供給することにより、レギュレータ４２ａに入力されるポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁を構成する。比例電磁弁５６は、コントローラ６０Ｂからの制御信号が無いときには図２に示した位置（開口面積最大）に保持されるので、制御信号の増加に伴って図２における上方向に移動して開口面積が減少する。比例電磁弁５６は、油圧アクチュエータに多くの流量が必要ないような場合、すなわち、レバー操作量が微操作の領域にある場合においてはより大きな開口面積をとるように制御され、ポンプ流量低下信号をシャトル弁５５を介してポンプ制御信号としてレギュレータ４２ａに入力することによって、ポンプ制御信号の圧力油圧ポンプの吐出流量を少なくすることにより、不必要なポンプ吐出流量をタンクに捨てるブリードオフ流量の損失を低減する。
【００７８】  図１０は、コントローラにおけるポンプ目標容積の演算内容を示す機能ブロック図である。
【００７９】  図１０において、コントローラ６０Ｂは、ポンプ目標容積演算部Ｃ１、ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部Ｃ１２、応答性優先モード切換部Ｃ３、ポンプ流量低下比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ１４、及び、比例電磁弁電流演算部Ｃ５を備えている。
【００８０】  ポンプ目標容積演算部Ｃ１は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２で検出された操作レバー装置５２のレバー操作量（操作パイロット圧）と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ目標容積を演算する。
【００８１】  ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部Ｃ１２は、ポンプ目標容積演算部Ｃ１で算出されたポンプ目標容積と予め定めたテーブルとに基づいて、ポンプ流量低下信号目標圧力を演算する。ポンプ目標容積からポンプ流量低下信号目標圧力を演算するのに用いるテーブルは、ネガティブコントロール方式のレギュレータ４２ａでハード的に設定されたポンプ制御信号（パイロット圧）による油圧ポンプ４１のポンプ容積の変化特性から設定する。
【００８２】  応答性優先モード切換部Ｃ３は、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２で検出された操作レバー装置５２のレバー操作量に基づいて、バケット操作の応答性が必要とされる動作をしているかどうかを判定するものであり、応答性が必要とされる動作をしていると判定した場合は動作モードを応答性優先モードに切り換え、そうでない場合には動作モードを通常モードに切り換える。
【００８３】  ポンプ流量低下比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ１４は、応答性優先モード切換部Ｃ３で切り換えられた動作モードに応じてポンプ流量低下信号圧力目標値演算部Ｃ１２の演算結果（ポンプ流量低下信号）の扱いを切り換えるものであり、動作モードが通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部Ｃ１２の出力をそのまま後段の処理ブロック（比例電磁弁電流演算部Ｃ５）に出力し、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、ポンプ流量低下信号を油圧回路システム４０の最少パイロット圧力（例えば、０（ゼロ）ＭＰａ）に置き換えて後段の処理ブロック（比例電磁弁電流演算部Ｃ５）に出力する。
【００８４】  比例電磁弁電流演算部Ｃ５は、ポンプ流量低下比例電磁弁有効・無効切換部Ｃ１４から入力される比例電磁弁５６の目標圧力と、予め定めたテーブルとに基づいて比例電磁弁５６の制御信号を演算して出力し、比例電磁弁５６を駆動する。すなわち、応答性優先モード切換部Ｃ３で通常モードに切り換えられている場合には、ポンプ流量低下信号圧力目標値演算部Ｃ１２の演算結果に基づいてポンプ流量低下信号が生成されるように比例電磁弁５６は駆動され、動作モードが応答性優先モードに切り換えられている場合には、比例電磁弁５６での減圧が無効となるように比例電磁弁５６は駆動される。
【００８５】  その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００８６】  以上のように構成した本実施の形態の作用効果を説明する。
【００８７】  本実施の形態の作業機械１００において、操作レバー装置５２の操作量が短時間に断続的かつ頻繁に変化するような作業を行う場合、すなわち、例えば砂利まき動作やコンクリートガラふるい分け動作のように操作レバー装置５２をバケットダンプ方向（或いは、クラウド方向）に倒す動作と戻す動作を短時間に繰り返し行う場合には応答性優先モードに切り換えられる。応答性優先モードに切り換えられると、比例電磁弁５６によるポンプ流量低下信号の生成およびシャトル弁５５を介してのレギュレータ４２ａへのポンプ制御信号としての入力を無効にする。これにより、センタバイパスラインＬ５の絞り５３の油圧ポンプ４１側の圧力（ポンプ流量制御信号）がシャトル弁５５によりポンプ制御信号として常に選択されるので、操作レバー装置５２の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わるような動作において、ポンプ容積を増加させることができ、バケット操作の応答性を高くすることができる。
【００８８】  また、応答性優先モードが設定されるような操作以外の通常の操作が行われた場合には通常モードが設定される。通常モードに切り換えられると、操作レバー装置５２の操作量に応じて比例電磁弁５６によるポンプ流量低下信号の生成を有効にし、シャトル弁５５を介してポンプ制御信号としてレギュレータ４２ａに入力し、結果的にレギュレータ４２ａに入力ポンプ制御信号を調整する。このときの制御信号の調整では、コントロールバルブ４４での過度な圧損やセンタバイパス通路からの流量損失を最小限にできる最適化されたテーブル（バケットダンプ目標容積演算部Ｔ１、Ｔ２参照）を用いるため、燃費低減を実現することができる。
【００８９】  次に上記の各実施の形態の特徴について説明する。
【００９０】  （１）上記の実施の形態では、原動機（例えば、エンジン２２）により駆動される可変容積型の油圧ポンプ４１と、複数の被駆動部材（例えば、ブーム３１、アーム３３、バケット３５）が回動可能に連結されて構成された多関節型のフロント作業機３０と、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動され、前記複数の被駆動部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６）と、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータにそれぞれ供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の方向切換弁（例えば、コントロールバルブ４４）と、前記複数の方向切換弁を制御する複数の操作装置（例えば、操作レバー装置５２）と、前記複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量を検出する１つ以上の操作量検出装置（例えば、操作パイロット圧センサＳＥ１，ＳＥ２）と、複数の操作装置のうち少なくとも１つの操作装置の操作量に応じて生成されるポンプ制御信号に基づいて前記油圧ポンプのポンプ容積を制御するレギュレータ４２と、前記レギュレータに入力される前記ポンプ制御信号を調整可能な信号調整弁（例えば、比例電磁弁４５；シャトル弁５５、比例電磁弁５６）と、前記ポンプ制御信号の生成に係わる操作装置の操作量を検出する前記操作量検出装置のうちの少なくとも１つの操作量検出装置からの操作量の検出結果に基づいて前記信号調整弁を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記信号調整弁により前記ポンプ制御信号の調整を行う通常モードと、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードとのいずれか一方に切り換え可能であるものとした。
【００９１】  これにより、砂利まき動作やふるい分け動作のように操作レバーを断続的に素早く操作してバケットを振動させるような場合、言い換えると、操作レバー装置の操作量が短時間で断続的かつ頻繁に変わる場合などのように応答性が必要な動作においては応答性優先モードに切り換えることができるので、通常操作時の作業性を低下させることなく、操作レバーの操作量が短時間で頻繁に変わる動作など応答性が必要な動作では応答性を高くすることができ、作業効率の低下を抑制することができる。
【００９２】  （２）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械において、前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を増加させるポジティブコントロール方式であって、前記信号調整弁は、前記レギュレータにポンプ制御信号として入力されるパイロット圧を減圧可能な比例電磁弁であるものとした。
【００９３】  （３）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械において、前記コントローラは、前記操作装置の操作量が予め定めた一定時間内に予め定めた閾値を越えて上昇した回数が予め定めた回数を超えた場合に、前記信号調整弁による前記ポンプ制御信号の調整を行わない応答性優先モードに切り換えるものとした。
【００９４】  （４）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械において、前記フロント作業機で行う作業内容に応じた作業モードを設定する作業モード設定装置を備え、前記コントローラは、前記作業モード設定装置により設定された作業モードについて、応答性優先モードが無効となるよう予め設定されている場合には、前記応答性優先モードに切り換えないものとした。
【００９５】  これにより、所定の作業モードにおいては応答性優先モードを無効とすることができるので、繊細な動作を要求される作業モードや動きが急変しやすい重いアタッチメントを使用する作業モードでは、応答性優先モードへの切り換えを無効に設定することができ、操作性を向上することができる。
【００９６】  （５）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械において、前記レギュレータは、前記ポンプ制御信号が増加するに従って前記油圧ポンプのポンプ容積を減少させるネガティブコントロール方式であって、前記信号調整弁は、前記ポンプ制御信号の生成に係わる前記操作装置の操作量が増加するに従って減少するように生成されるポンプ容積制御用パイロット圧と、前記油圧ポンプのポンプ容積を制限するために生成されるポンプ容積制限用パイロット圧の大きい方をポンプ制御信号として選択的に前記レギュレータに導くシャトル弁と、前記シャトル弁に入力される前記ポンプ容積制限用パイロット圧を減圧可能な比例電磁弁とを有するものとした。
【００９７】  ＜付記＞  なお、上記の実施の形態においては、エンジン等の原動機で油圧ポンプを駆動する一般的な油圧ショベルを例に挙げて説明したが、油圧ポンプをエンジン及びモータで駆動するハイブリッド式の油圧ショベルや、油圧ポンプをモータのみで駆動する電動式の油圧ショベル等にも本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００９８】  また、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。すなわち、上記各実施の形態においては、バケット３５に係わる操作レバー装置５２の操作量に応じてポンプ制御信号を生成する場合を例示して説明したが、これに限られず、バケット３５以外の構成に係わる油圧アクチュエータ（例えば、ブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、旋回油圧モータ２７など）の操作量に応じて、すなわち、複数の油圧アクチュエータの操作量を複合的に用いてポンプ制御信号を生成する場合に本発明を適用しても良い。また、上記各実施の形態においては、バケット３５に係わる操作レバー装置５２の操作量に基づいて通常モードと応答性優先モードとを切り換える場合を例示して説明したが、これに限られず、操作レバーを断続的に素早く操作する可能性のある構成に係わる油圧アクチュエータ（例えば、バケットを振動させる場合に素早く操作する可能性のあるアーム３３に係わるアームシリンダ３４）の操作量に基づいて通常モードと応答性優先モードとを切り換えるように構成しても良いし、それらの操作量を複合的に用いて通常モードと応答性優先モードとを切り換えるように構成しても良い。
【００９９】  また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【０１００】  １０…下部走行体、１１ａ（１１ｂ）…クローラ、１２ａ（１２ｂ）…クローラフレーム、１３ａ（１３ｂ）…走行油圧モータ、１３ｂ…走行油圧モータ、２０…上部旋回体、２１…旋回フレーム、２２…エンジン、２３…運転室（キャビネット）、２６…減速機構、２７…旋回油圧モータ、３０…フロント装置（フロント作業機）、３１…ブーム、３２…ブームシリンダ、３３…アーム、３５…バケット、３６…バケットシリンダ、３６ａ…バケットシリンダボトム室、３６ｂ…バケットシリンダロッド室、４０，４０Ｂ…油圧回路システム、４１…油圧ポンプ、４１ａ…リリーフ弁、４２，４２ａ…レギュレータ、４３…シャトル弁、４４…コントロールバルブ（方向切換弁）、４４ａ…チェック弁、４５，５６…比例電磁弁、４８…作動油タンク、４９…パイロットポンプ（パイロット油圧源）、５２…操作レバー装置（操作装置）、５２ａ…操作レバー、５２ｂ…操作信号生成部、５２ｂ…操作信号生成部、５３…絞り、５４…リリーフ弁、５５…シャトル弁、６０，６０Ａ，６０Ｂ…コントローラ、６３…入出力装置（作業モード設定装置）、６３ａ…モニタ（表示装置）、６３ｂ…操作スイッチ群、１００…油圧ショベル（作業機械）、２００…メインメニュー、２１０…情報メニュー、２２０…設定メニュー、２３０…作業モード設定メニュー、ＳＥ１，ＳＥ２…操作パイロット圧センサ（操作量検出装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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