JP2002349313A - 鉄道車両のアイドリングストップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄道車両の燃費を向上するとともに、鉄道車
両から排出される排気ガス、騒音等を低減して環境に悪
影響をおよぼすことのない鉄道車両のアイドリングスト
ップ装置を提供する。 【解決手段】 マスターコントロールレバー１６が
「切」状態で、ブレーキレバー１７により鉄道車両１が
ブレーキ制御され、且つ、逆転ハンドル１８が中立状態
のときにエンジン２が停止するようにしたので、鉄道車
両が駅で長時間停車している場合、留置線でエンジン２
を作動させた状態で留まっている場合等に、エンジン２
が自動的に停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両のアイド
リングストップ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非電化区間にて運用される鉄道車両は、
動力源としてディーゼルエンジンを備えた、いわゆる気
動車と呼ばれるものが一般的である。この鉄道車両はデ
ィーゼルエンジンの駆動力により走行するので、電化区
間・非電化区間を問わずに運用することができる。

【０００３】この鉄道車両は車両を制動するブレーキを
備えており、このブレーキは、圧縮された空気により作
動するようになっている。ここで、圧縮空気はエンジン
の駆動により作動する空気圧縮機によって、鉄道車両に
蓄蔵されるようになっている。さらに、この鉄道車両は
車両各所に電力を供給するバッテリを備えている。この
バッテリは、エンジンの駆動により発電する充電発電機
に接続され、必要に応じてバッテリが充電されるように
なっている。また、この鉄道車両は車両室内の室温を調
節する冷房装置、暖房装置等の空気調和装置を備えてい
る。この空気調和装置はエンジンの作動時に室温の調節
が可能であり、エンジンの停止時に空気調和装置を作動
することはできない。

【０００４】ところで、この鉄道車両はエンジンを停止
すると、充電発電機が停止してバッテリが充電されなく
なるとともに、空気圧縮機を作動させることができず圧
縮空気の補充ができなくなり、且つ、空気調和装置が停
止して室温の調節ができなくなる。従って、エンジンの
駆動力が車両の走行に使用されない、例えば、留置線、
駅等で長時間停車する場合であっても、この鉄道車両は
エンジンを作動させたままとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記鉄
道車両においては、前述のように、駅で長時間停車して
いる場合にエンジンを作動させているため、多大の燃料
を消費して車両の燃費が悪化するとともに、車両周囲に
エンジンの騒音を発するという問題点があった。

【０００６】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、鉄道車両の燃費を向
上するとともに、鉄道車両から排出される排気ガス、騒
音等を低減して環境に悪影響をおよぼすことのない鉄道
車両のアイドリングストップ装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、エンジン２の駆動力によ
り車両の加速を制御するマスターコントロール操作部
（例えば、マスターコントロールレバー１６等）と、前
記車両のブレーキを制御するブレーキ操作部（例えば、
ブレーキレバー１７等）と、前記車両を前進状態、後進
状態及び中立状態に選択的に切り替える逆転操作部（例
えば、逆転ハンドル１８等）とを有する鉄道車両１に備
えられる鉄道車両のアイドリングストップ装置であっ
て、車速が所定値以下であって、前記マスターコントロ
ール操作部により前記車両の加速制御がされていない状
態で、前記ブレーキ操作部により前記車両がブレーキ制
御され、且つ、前記逆転操作部により前記車両が中立状
態であるときに、前記エンジンを停止させるエンジン停
止制御手段（例えば、アイドリングストップ制御部２３
等）を具備したことを特徴とする。

【０００８】請求項１記載の発明によれば、鉄道車両が
駅で長時間停車している場合、留置線でエンジンを作動
させた状態で留まっている場合等にエンジンが停止す
る。従って、鉄道車両の燃費を向上することができる
し、さらには、鉄道車両から排出される排気ガス、騒音
等を低減することができ、環境へ悪影響をおよぼすこと
もない。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
鉄道車両のアイドリングストップ装置において、バッテ
リの電圧低下に基づいて予め設定されたバッテリ充電条
件をみたすときに、前記エンジン停止制御手段による前
記エンジンの停止を制限する第１エンジン停止制限手段
（例えば、アイドリングストップ制御部２３等）を具備
したことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、請求項１の
作用に加え、バッテリの充電が不十分な状態でエンジン
が停止することはない。従って、エンジンが停止した直
後にバッテリの電力が不足することはなく、エンジン停
止制御手段によりエンジンを停止した際にも、例えば室
内灯等を作動させることができ、鉄道車両の乗員に快適
な環境を提供することができる。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載の鉄道車両のアイドリングストップ装置におい
て、前記鉄道車両は、前記エンジンの駆動により空気を
圧縮して圧縮空気を蓄蔵可能な空気圧縮機２ｅを備え、
蓄蔵された前記圧縮空気により前記ブレーキを作動させ
るものであって、前記圧縮空気の空気圧の低下に基づい
て予め設定された空気圧低下条件をみたすときに、前記
エンジン停止制御手段による前記エンジンの停止を制限
する第２エンジン停止制限手段（例えば、アイドリング
ストップ制御部２３等）を具備したことを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２の作用に加え、ブレーキ等に使用される空気圧が
不十分な状態でエンジンが停止することはない。従っ
て、エンジンが停止した直後にブレーキ等に使用する圧
縮空気の空気圧が不足することはなく、エンジン停止制
御手段によりエンジンを停止した際にも、ブレーキ等を
確実に作動させることができる。

【００１３】請求項４記載の発明では、請求項１乃至３
の何れか１項記載の鉄道車両のアイドリングストップ装
置において、前記鉄道車両は、車両室内（例えば、客室
１９等）の室内温度を検知する室内温度検知センサ２２
と、前記室内温度検知センサにより検知された前記室内
温度に基づいて前記車両室内の温度を調節する空気調和
装置（例えば、冷房装置２０、暖房装置２１等）とが備
えられたものであって、前記室内温度検知センサにより
検知された前記室内温度が予め設定された室内温度範囲
にないときに、前記エンジン停止制御手段による前記エ
ンジンの停止を制限する第３エンジン停止制限手段（例
えば、アイドリングストップ制御部２３等）を具備した
ことを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至３の何れか１項の作用に加え、室内温度が室内温度範
囲外の場合に、エンジンのアイドリングをストップしな
いようにしたので、このような場合にエンジンとともに
空気調和装置が停止して室内温度が過度に上昇・下降
し、室内の乗員に不快感を与えることはない。

【００１５】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
鉄道車両のアイドリングストップ装置において、前記エ
ンジン停止制御手段により前記エンジンが停止した状態
で、前記逆転操作部により前記車両が中立状態から前進
状態又は後進状態に切り替えられると、前記エンジンを
始動させる第１エンジン始動制御手段（例えば、アイド
リングストップ制御部２３等）を備えたことを特徴とす
る。

【００１６】請求項５記載の発明によれば、請求項１の
作用に加え、運転士等は簡単な操作でエンジンを再始動
することができ、実用に際して極めて有利である。

【００１７】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
鉄道車両のアイドリングストップ装置において、前記エ
ンジン停止制御手段により前記エンジンが停止した状態
で、バッテリ３の電圧低下に基づいて予め設定されたバ
ッテリ充電条件をみたすときに、前記エンジンを始動さ
せる第２エンジン始動制御手段（例えば、アイドリング
ストップ制御部２３等）を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項６記載の発明によれば、請求項５の
作用に加え、バッテリの電圧が低下した際にエンジンが
再始動するようにしたので、これにより、バッテリの電
圧が不十分な場合にエンジンが停止したまま放置される
ことはなく、エンジンにより作動する充電発電機等から
バッテリに電力が供給される。従って、エンジン停止制
御手段によりエンジンが停止した状態で、バッテリの電
力が全て消耗されるまで電力を消費してしまうことはな
い。

【００１９】請求項７記載の発明では、請求項５または
６記載の鉄道車両のアイドリングストップ装置におい
て、前記鉄道車両は、前記エンジンの駆動により空気を
圧縮して圧縮空気を蓄蔵可能な空気圧縮機２ｅを備え、
蓄蔵された前記圧縮空気により前記ブレーキを作動させ
るものであって、前記エンジン停止制御手段により前記
エンジンが停止した状態で、前記圧縮空気の空気圧の低
下に基づいて予め設定された空気圧低下条件をみたすと
きに、前記エンジンを始動させる第３エンジン始動制御
手段（例えば、アイドリングストップ制御部２３等）を
備えたことを特徴とする。

【００２０】請求項７記載の発明によれば、請求項５ま
たは６の作用に加え、圧縮空気の空気圧が低下した際に
エンジンが再始動するようにしたので、これにより、ブ
レーキ等に使用される空気圧が不十分な場合にエンジン
が停止したまま放置されることはなく、エンジンにより
作動する空気圧縮機により圧縮空気の空気圧が上昇す
る。従って、エンジン停止制御手段によりエンジンが停
止した状態で、ブレーキ等が確実に作動しなくなるま
で、圧縮空気の空気圧が低下するということはない。

【００２１】請求項８記載の発明では、請求項５乃至７
の何れか１項記載の鉄道車両のアイドリングストップ装
置において、前記鉄道車両は、車両室内の室内温度を検
知する室内温度検知センサ２２と、前記室内温度検知セ
ンサにより検知された前記室内温度に基づいて前記車両
室内の温度を調節する空気調和装置（例えば、冷房装置
２０、暖房装置２１等）とが備えられたものであって、
前記エンジン停止制御手段により前記エンジンが停止し
た状態で、前記室内温度検知センサにより検知された前
記室内温度が予め設定された室内温度範囲にないとき
に、前記エンジンを始動させる第４エンジン始動制御手
段（例えば、アイドリングストップ制御部２３等）を備
えたことを特徴とする。

【００２２】請求項８記載の発明によれば、請求項５乃
至７の何れか１項の作用に加え、室内温度が室内温度範
囲外となった場合にエンジンが停止したまま放置される
ことはなく、エンジンにより作動する空気調和装置によ
って、室内温度は室内の乗員が快適と感じる温度に調節
される。従って、エンジン停止制御手段によりエンジン
が停止した状態で、室内の乗員が不快と感じる温度まで
室内温度が上昇・下降することはない。

【００２３】請求項９記載の発明では、請求項５乃至８
の何れか１項記載の鉄道車両のアイドリングストップ装
置において、前記エンジンへの作業者の接近を検知する
作業者検知センサ６を設け、前記エンジン停止制御手段
により前記エンジンが停止した状態で、前記作業者検知
センサが前記エンジンへの作業者の接近を検知した場合
に、前記エンジンの始動を制限するエンジン始動制限手
段（例えば、アイドリングストップ制御部２３等）を備
えたことを特徴とする。

【００２４】請求項９記載の発明によれば、請求項５乃
至８の何れか１項の作用に加え、エンジンに作業者等が
接近したときにエンジンが再始動しないようにしたの
で、エンジン隔離壁がなくエンジンに作業者等が容易に
接近できる鉄道車両においても、作業者等の安全を確実
に確保することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１乃至図６は本発明の一実施形
態を示すもので、図１はアイドリングストップ制御装置
が備えられた鉄道車両の概略説明図である。

【００２６】図１に示すように、この鉄道車両１はいわ
ゆる気動車と呼ばれるものであって、動力源としてのエ
ンジン２を車両床下に備えている。また、この車両床下
にはバッテリ３が備えられ、エンジン２に接続された充
電発電機４からバッテリ３へ電力を供給可能となってい
る。このバッテリ３から鉄道車両１の各所へ電力が供給
される。この鉄道車両１は、エンジン２の駆動力により
発進・加速し、ブレーキにより減速・停止するようにな
っている。また、この鉄道車両１は前部及び後部に運転
室５を有し、前進及び後進が切替可能となっている。

【００２７】エンジン２はディーゼルエンジンであり、
点検作業者により定期的に保守点検が行われる。エンジ
ン２は、図３に示すように、エンジン始動用の電動モー
タ等からなるエンジンスタータ２ａと、燃料噴射量を調
整するガバナ２ｂと、エンジン油圧を検知する油圧セン
サ２ｃとを有している。エンジンスタータ２ａ及びガバ
ナ２ｂは、それぞれエンジン制御装置２ｄに接続され、
エンジン制御装置２ｄによりエンジン２の始動及び燃料
制御が行われる。また、油圧センサ２ｃは後述するアイ
ドリングストップ制御部２３に接続されている。

【００２８】また、エンジン２の駆動により作動可能な
空気圧縮機２ｅが設けられ、空気圧縮機２ｅの作動・停
止がエンジン制御装置２ｄにより制御されている。空気
圧縮機２ｅは作動時に空気を圧縮し、これにより、鉄道
車両１にはブレーキ等に使用される圧縮空気が蓄蔵され
る。また、蓄蔵された圧縮空気の空気圧を検知する空気
圧センサ１２ａが設けられており、この空気圧が低下す
るとエンジン制御装置２ｄはエンジン２を空ふかし状態
にするとともに空気圧縮機２ｅを作動させ、圧縮空気の
空気圧を上昇させるようになっている。

【００２９】また、エンジン２は隔離壁等からなる収容
室を設けずに車幅方向の略中央に配置され、点検作業者
がエンジン２に接近したことを検知する作業者検知セン
サ６が設けられている。本実施形態においては、エンジ
ン２の車幅方向外側にそれぞれ作業者検知センサ６が設
置されている。また、エンジン２の近傍には、エンジン
２がアイドリングストップ状態であることを示すアイド
リングストップ警告灯７が設けられている。本実施形態
においては、２つのアイドリングストップ警告灯７がそ
れぞれ車幅方向外側に臨むように設置される。

【００３０】図２に示すように、各運転室５には、車
速、空気圧等の車両情報を表示する車両情報表示部８
と、車両の加速、減速等を操作する運転操作部９とが備
えられている。また、各運転室５の窓には曇止め用のガ
ラスヒータ１０がそれぞれ備えられている。

【００３１】車両情報表示部８には、車速センサ１１ａ
にて検知された車速を表示するスピードメータ１１、空
気圧センサ１２ａにより検知された空気圧を表示する圧
力計１２等の他に、エンジン２のアイドリングを停止し
たことを示すアイドリングストップ表示灯１３と、エン
ジン２のアイドリングストップ状態からの再始動ができ
ないことを示すエンジン始動指示灯１４とが設けられて
いる。また、本実施形態においては、アイドリングスト
ップ表示灯１３とエンジン始動指示灯１４とは隣接して
設けられ、これらの近傍にエンジン２のアイドリングス
トップ制御のＯＮ・ＯＦＦを切り換えるアイドリング制
御開放スイッチ１５が設けられている。

【００３２】運転操作部９には、エンジン２の駆動力に
より鉄道車両１の加速を制御するマスタコントロールレ
バー１６と、鉄道車両１のブレーキを制御するブレーキ
レバー１７と、鉄道車両１の前進状態、後進状態及び中
立状態を選択的に切替可能な逆転ハンドル１８とが備え
られている。

【００３３】マスタコントロールレバー１６（以下、マ
スコン１６という）は略前後方向に移動自在で、略前後
に並設された複数のノッチ部にて選択的に係止する。最
後方、即ち運転士にとって最も手前側のノッチ部はエン
ジン２の駆動力を車輪軸に伝達しない「切」状態で、こ
れより前方のノッチ部は車輪軸に駆動力が伝達される状
態となる。即ち、運転士はマスコン１６を前方に移動さ
せることにより、鉄道車両１を加速することができる。

【００３４】また、ブレーキレバー１７は回動自在であ
り、この回動方向に並設された複数のノッチ部に選択的
に係止する。ブレーキレバー１７の回動範囲の一端に位
置するノッチ部はブレーキの制動力を車輪に伝達しない
「切」状態で、これより他端側のノッチ部では車輪を制
動する状態となる。即ち、運転士はブレーキレバー１７
を他端側方向に回動させることにより、鉄道車両１にブ
レーキをかけることができる。

【００３５】また、逆転ハンドル１８は、前後方向に移
動自在で、略前後に並設された複数のノッチ部に選択的
に係止する。本実施形態においては、三のノッチ部が設
けられ、逆転ハンドル１８を前側のノッチ部に移動させ
ると鉄道車両１は前進状態に、後側のノッチ部に移動さ
せると鉄道車両１は後進状態に、中央側のノッチ部に移
動させるとエンジン２の駆動力が車輪軸に伝達されるこ
とのない中立状態に、それぞれ切り換えられる。

【００３６】また、この鉄道車両１の前後中央部には、
各運転室５と仕切られ室内灯１９ａを有する客室１９が
画成され、鉄道車両１には客室１９内を冷却する冷房装
置２０と、客室１９内を加温する暖房装置２１とが備え
られている。また、鉄道車両１には客室１９の室内温度
を検知する温度センサ２２が設けられ、温度センサ２２
により検知された室内温度に基づいて、冷房装置２０ま
たは暖房装置２１は客室１９の温度を調節し客室１９内
の乗員に快適な室温を提供している。本実施形態におい
ては、冷房装置２０はエンジン２とともに作動・停止す
るコンプレッサを有しており、エンジン２の作動時に客
室１９が冷却可能となる。また、暖房装置２１は多大な
電力を消費するため、エンジン２の停止時に強制的に停
止するよう構成されている。即ち、冷房装置２０及び暖
房装置２１は、運転スイッチ等がＯＮ状態となっていて
も、エンジン２が停止すると自動的に停止するようにな
っている。

【００３７】また、図１に示すように、一方の運転室５
内の後部には、アイドリングストップ装置を構成するア
イドリングストップ制御部２３が備えられている。本実
施形態においては、アイドリングストップ制御部２３
が、エンジン停止制御手段、第１〜第３エンジン停止制
限手段、第１〜第４エンジン始動制御手段及びエンジン
始動制限手段をなしている。図３に示すように、このア
イドリングストップ制御部２３は、油圧センサ２ｃと、
エンジン制御装置２ｄと、バッテリ３と、各作業者検知
センサ６と、各アイドリングストップ警告灯７と、車速
センサ１１ａと、空気圧センサ１２ａと、室内灯１９ａ
と、冷房装置２０と、暖房装置２１と、温度センサ２２
とに接続している。さらにアイドリングストップ制御部
２３は、各運転室５にそれぞれ設けられたガラスヒータ
１０と、アイドリングストップ表示灯１３と、エンジン
始動指示灯１４と、アイドリング制御開放スイッチ１５
と、マスコン１６と、ブレーキレバー１７と、逆転ハン
ドル１８とにも接続している。

【００３８】また、アイドリングストップ制御部２３
は、第１のタイマ２３ａと、第２のタイマ２３ｂと、カ
ウンタ２３ｃとを有している。第１のタイマ２３ａに
は、エンジン２を作動させる最低限の時間がセットされ
る。ここで、第１のタイマ２３ａには、通常時における
エンジン２の最低作動時間Ｇ１と、バッテリ３の電圧低
下時におけるエンジン２の最低作動時間Ｇ２とが選択的
にセットされる。本実施形態においては、最低作動時間
Ｇ１が１分に、最低作動時間Ｇ２が３０分にセットされ
ている。また、第２のタイマ２３ｂには、エンジンスタ
ータ２ａを作動させる最大限の時間である最大始動時間
Ｇ３がセットされる。本実施形態においては、この最大
始動時間Ｇ３は５秒である。

【００３９】アイドリングストップ制御部２３は、エン
ジン２のアイドリングストップ制御を行い、アイドリン
グストップ制御時にアイドリングストップ機能をＯＮに
する。本実施形態においては、アイドリングストップ機
能をＯＮにすると、各アイドリングストップ警告灯７及
びアイドリングストップ表示灯１３を点灯するととも
に、ガラスヒータ１０等を強制的にＯＦＦにし、室内灯
１９ａ等を強制的にＯＮにするようになっている。ま
た、アイドリングストップ制御部２３には、アイドリン
グストップ制御の際に用いる下限電圧値Ｖ、下限空気圧
値Ｐ、上限室内温度Ｔ１、下限室内温度Ｔ２がそれぞれ
記憶されている。ここで、下限電圧値Ｖはバッテリ３の
通常の電圧値より低い値、下限空気圧値Ｐは圧縮空気の
通常の空気圧値より低い値に設定されている。また、本
実施形態においては、上限室内温度Ｔ１と下限室内温度
Ｔ２との間が室内温度範囲となっている。

【００４０】以上のように構成されたアイドリングスト
ップ制御部２３の動作を、図４乃至図６に示すフローチ
ャートを参考にして説明する。

【００４１】電源が投入されるなどしてアイドリングス
トップ制御部２３が作動すると、まずはじめに装置の初
期化を行う（ステップＳ１）。この初期化とは、例えば
各タイマ２３ａ，２３ｂのリセット、カウンタ２３ｃの
リセット等である。次に、エンジン２が始動してから５
分経過したか否かを判別し（ステップＳ２）、経過して
いない場合はステップＳ２に戻る。これにより、５分間
以上のエンジン２の暖気運転が行われる。

【００４２】次に、アイドリング制御開放スイッチ１５
がＯＮとなっているかを判別し（ステップＳ３）、アイ
ドリング制御開放スイッチ１５がＯＮ状態の場合は、ア
イドリングストップの制御に関する全出力をＯＦＦにし
（ステップＳ４）、動作を終了する。ステップＳ３にお
いてアイドリング制御開放スイッチ１５がＯＦＦとなっ
ている場合は、アイドリングストップに関するシステム
が異常か否かを判別する（ステップＳ５）。ここで、シ
ステムの異常とは、後述するステップＳ３５及びステッ
プＳ６２でシステムが異常と判断されている場合をい
う。ステップＳ５において、システムが異常であると判
別された場合は、アイドリングストップ機能をＯＦＦに
した後（ステップＳ６）、ステップＳ３に戻る。ステッ
プＳ５において、システムが異常でないと判別された場
合は、車速センサ１１ａにより検知された車速に基づい
て鉄道車両１が停止状態であるか否かを判別する（ステ
ップＳ７）。本実施形態においては、車速が５ｋｍ／ｈ
以下のときに停止状態であると判別する。ステップＳ７
において鉄道車両１が停止状態でないと判別した場合は
ステップＳ３に戻り、停止状態であると判別した場合は
エンジン２が作動中か否かを判別する（ステップＳ
８）。本実施形態においては、エンジン２に設けられた
油圧センサ２ｃによりエンジン２の作動を検知してい
る。ステップＳ８においてエンジン２が作動中であると
判別した場合は、エンジン２の停止処理を行った後（ス
テップＳ９）、ステップＳ３に戻る。このエンジン２の
停止処理については後ほど詳述する。ステップＳ８にお
いてエンジン２が作動していないと判別した場合は、エ
ンジン２がアイドリングストップ制御により停止してい
るか否かを判別する（ステップＳ１０）。ステップＳ１
０において、エンジン２がアイドリングストップ制御に
より停止していないと判別した場合はステップＳ３に戻
り、アイドリングストップ制御により停止していると判
別した場合はエンジン２の始動処理を行い（ステップＳ
１１）、ステップＳ３に戻る。エンジン２の始動処理に
ついては後ほど詳述する。

【００４３】ここで、ステップＳ９におけるエンジン２
の停止処理について、図５のフローチャートを参照して
詳述する。

【００４４】まず、マスコン１６が「切」状態である
か、ブレーキレバー１７が１ノッチ以上であるか、逆転
ハンドル１８が中立状態であるかをそれぞれ判別する
（ステップＳ２０〜Ｓ２２）。次に、エンジン２が前述
の空ふかし状態でないか、空気圧センサ１２ａにより検
知された空気圧が下限空気圧値Ｐ以上か、をそれぞれ判
別する（ステップＳ２３，２５）。そして、エンジン２
が始動してから第１のタイマ２３ａに設定された最低作
動時間が経過したかを判別し（ステップＳ２４）、冷房
装置２０が作動した状態で室内温度が上限室内温度Ｔ１
より低いか、暖房装置２１が作動した状態で室内温度が
下限室内温度Ｔ２より高いかを判別する（ステップＳ２
６〜２９）。

【００４５】ここで、ステップＳ２０にてマスコン１６
が鉄道車両１を加速制御する状態である場合、ステップ
Ｓ２１にてブレーキレバー１７が「切」状態で鉄道車両
１をブレーキ制御する状態でない場合、ステップＳ２２
にて逆転ハンドル１８が前進または後進状態で鉄道車両
１を進行させる状態の場合の何れかの場合は、エンジン
２を停止することなくステップＳ３に戻る。また、ステ
ップＳ２３にてエンジン２が空ふかし状態である場合、
または、ステップＳ２５にて空気圧が下限空気圧値Ｐ未
満の場合も、エンジン２を停止することなくステップＳ
３に戻る。さらに、冷房装置２０が作動していて室内温
度が上限室内温度Ｔ１以上の場合、暖房装置２１が作動
していて室内温度が下限室内温度Ｔ２未満の場合の何れ
かの場合であっても、エンジン２を停止することなくス
テップＳ３に戻る。

【００４６】各ステップＳ２０〜Ｓ２９におけるエンジ
ン停止条件を全て満足した場合は、これらのエンジン停
止条件が１秒継続したか否かを判別し（ステップＳ３
０）、第１のタイマ２３ａをリセットして設定時間を最
低作動時間Ｇ１とし（ステップＳ３１）、アイドリング
ストップ機能をＯＮにするとともに（ステップＳ３
２）、エンジン２のアイドリングを停止する（ステップ
Ｓ３３）。ここで、油圧センサ２ｃによりエンジン２の
油圧が低下したか否かを判別し（ステップＳ３４）、エ
ンジン２の油圧が正常に低下した場合はステップＳ３に
戻る。また、エンジン２の油圧が低下しない場合はシス
テム異常と判断し（ステップＳ３５）、ステップＳ３に
戻る。

【００４７】次に、ステップＳ１１におけるエンジン始
動処理について、特に図６のフローチャートを参照して
説明する。

【００４８】まず、マスコン１６が「切」状態である
か、ブレーキレバー１７が１ノッチ以上であるかを判別
する（ステップＳ４０，４１）。ステップＳ４０にてマ
スコン１６が鉄道車両１を加速制御する状態である場
合、ステップＳ４１にてブレーキレバー１７が「切」状
態で鉄道車両１を制動する状態でない場合は、エンジン
２を始動することなくステップＳ３に戻る。

【００４９】次に、逆転ハンドル１８が前進または後進
状態であるか、空気圧センサ１２ａにより検知された空
気圧が下限空気圧値Ｐ未満であるか、バッテリ３の電圧
が下限電圧値Ｖ未満であるか、冷房装置２０が作動した
状態で室内温度が上限室内温度Ｔ１以上であるか、暖房
装置２１が作動した状態で室内温度が下限室内温度Ｔ２
未満であるかをそれぞれ判別する（ステップＳ４２〜４
８）。ステップＳ４２にて逆転ハンドル１８が中立状態
であり、且つ、ステップＳ４３にて下限空気圧値Ｐに達
しており、且つ、ステップＳ４４にてバッテリ３の電圧
が下限電圧値Ｖ以上であって、ステップＳ４５〜Ｓ４８
にて空気調和装置がＯＦＦ状態の場合、または、空気調
和装置がＯＮ状態で室内温度が室内温度範囲にあるとき
は、ステップ３に戻る。

【００５０】各ステップＳ４２〜Ｓ４８の何れかでエン
ジン始動条件を満足した場合は、このエンジン始動条件
が１秒継続したか否かを判別する（ステップＳ４９）。
ここで、エンジン始動条件が１秒継続していない場合は
ステップＳ３に戻る。ステップＳ４９にてエンジン始動
条件が１秒継続した場合は、作業者検知センサ６により
エンジン２に接近する作業者が検知されたか否かを判別
する（ステップＳ５０）。ここで、作業者が検知されな
い場合はエンジンスタータ２ａによるエンジン２の始動
制御を行い（ステップＳ５１）、作業者が検知された場
合はステップＳ３に戻る。ステップＳ５１にてエンジン
２を始動した後、ステップＳ４４においてバッテリ３が
下限電圧値Ｖ未満と判別されている場合は、第１のタイ
マ２２ａの設定時間を通常時におけるエンジン２の最低
作動時間Ｇ１から、バッテリ３の電圧低下時におけるエ
ンジン２の最低作動時間Ｇ２に変更する（ステップＳ５
２）。この後、第２のタイマ２３ｂを作動し（ステップ
Ｓ５３）、最大始動時間Ｇ３が経過したか否かを判別す
る（ステップＳ５４）。ステップＳ５４にて最大始動時
間Ｇ３が経過していない場合、油圧センサ２ｃによりエ
ンジン２が始動したか否かを判別し（ステップＳ５
５）、エンジン２が始動していない場合はステップＳ５
４に戻り、エンジン２が始動した場合は第１のタイマ２
３ａを作動させる（ステップＳ５６）。ステップＳ５６
にて第１のタイマ２３ａを作動させた後、カウンタ２３
ｃをリセットするとともに（ステップＳ５７）、アイド
リングストップ機能をＯＦＦにし（ステップＳ５８）、
ステップＳ３に戻る。

【００５１】ここで、ステップＳ５４にて最大始動時間
Ｇ３が経過した場合、カウンタ２３ｃを１回カウントす
る。次に、カウンタ２３ｃの回数が３に達しているか否
かを判別し（ステップＳ６０）、達していない場合は５
秒経過した後（ステップＳ６１）、ステップＳ５０に戻
る。ステップＳ６０にてカウンタ２３ｃの回数が３に達
している場合は、エンジン始動指示灯１４を点灯すると
ともに、システム異常と判断した後（ステップＳ６
２）、ステップＳ３に戻る。

【００５２】このように、本実施形態の鉄道車両１のア
イドリングストップ装置によれば、マスコン１６により
鉄道車両１が加速制御されておらず、ブレーキレバー１
７により鉄道車両１がブレーキ制御され、且つ、逆転ハ
ンドル１８により鉄道車両１が中立状態であるときに、
エンジン２のアイドリングをストップするようになって
いる。即ち、鉄道車両１が駅で長時間停車している場
合、留置線でエンジン２を作動させた状態で留まってい
る場合等に、エンジン２が停止するようになっている。
従って、鉄道車両１の燃費を向上することができるし、
さらには、鉄道車両１から排出される排気ガス、騒音等
を低減することができ、環境へ悪影響をおよぼすことも
ない。

【００５３】また、バッテリ３の電圧が低下した後にエ
ンジン２を最低作動時間Ｇ２だけ作動しているバッテリ
充電条件のときには、エンジン２のアイドリングをスト
ップしないようにしたので、バッテリ３の充電が不十分
な状態でエンジン２が停止することはない。従って、エ
ンジン２が停止した直後にバッテリ３の電力が不足する
ことはなく、アイドリングストップ制御のときにも、室
内灯１９ａ等を作動させることができ、客室１９の乗員
に快適な環境を提供することができる。

【００５４】また、空気圧センサ１２ａにより検知され
た空気圧が下限空気圧値Ｐ以下の場合と、空気圧を上昇
させるためにエンジン２が空ふかし状態である場合の何
れかの空気圧低下条件のときには、エンジン２のアイド
リングをストップしないようにしたので、ブレーキ等に
使用される空気圧が不十分な状態でエンジン２が停止す
ることはない。従って、エンジン２が停止した直後にブ
レーキ等に使用する圧縮空気の空気圧が不足することは
なく、アイドリングストップ制御のときにも、ブレーキ
等を確実に作動させることができる。

【００５５】また、冷房装置２０が作動し且つ室内温度
が上限室内温度Ｔ１未満の場合、または、暖房装置２１
が作動し且つ室内温度が下限室内温度Ｔ２以上の場合
に、エンジン２のアイドリングをストップするようにな
っている。即ち、室内温度が室内温度範囲外の場合に、
エンジン２のアイドリングをストップしないようにした
ので、このような場合にエンジン２とともに空気調和装
置が停止して室内温度が過度に上昇・下降し、客室１９
の乗員に不快感を与えることはない。

【００５６】また、車速が所定速度以下でないと、アイ
ドリングストップ制御が行われないようにしたので、万
が一、各エンジン停止条件がみたされた状態で鉄道車両
１が走行している場合に、エンジン２が停止することは
ない。

【００５７】また、エンジン２のアイドリングストップ
制御を行っている際に、逆転ハンドル１８が前進状態ま
たは後進状態となるとエンジン２が始動するようにした
ので、運転士等は簡単な操作でエンジン２を再始動する
ことができ、実用に際して極めて有利である。

【００５８】また、バッテリ３の電圧が基準電圧値Ｖ未
満であるバッテリ充電条件のときにエンジン２が再始動
するようにしたので、これにより、バッテリ３の電圧が
不十分な場合にエンジン２が停止したまま放置されるこ
とはなく、エンジン２により作動する充電発電機４から
バッテリ３に電力が供給される。従って、アイドリング
ストップ制御時に、バッテリ３の電力が全て消耗される
まで、鉄道車両１にて電力を消費してしまうことはな
い。

【００５９】また、空気圧センサ１２ａにより検知され
た空気圧が下限空気圧値Ｐ以下である空気圧低下条件の
ときにエンジン２が再始動するようにしたので、これに
より、ブレーキ等に使用される空気圧が不十分な場合に
エンジン２が停止したまま放置されることはなく、エン
ジン２により作動する空気圧縮機２ｅにより圧縮空気の
空気圧が上昇する。従って、アイドリングストップ制御
時に、ブレーキ等が確実に作動しなくなるまで、圧縮空
気の空気圧が低下するということはない。

【００６０】また、冷房装置２０が作動し且つ室内温度
が上限室内温度Ｔ１以上の場合、または、暖房装置２１
が作動し且つ室内温度が下限室内温度Ｔ２未満の場合
に、エンジン２を再始動するようになっている。これに
より、室内温度が設定室内温度範囲外となった場合にエ
ンジン２が停止したまま放置されることはなく、エンジ
ン２により作動する空気調和装置により室内温度が客室
１９の乗員が快適と感じる温度に調節される。従って、
アイドリングストップ制御時に、客室１９の乗員が不快
と感じる温度まで室内温度が上昇・下降することはな
い。

【００６１】また、作業者検知センサ６を設け、エンジ
ン２に作業者等が接近したときにエンジン２が再始動し
ないようにしたので、エンジン２に作業者等が容易に接
近できる鉄道車両１においても、作業者等の安全を確実
に確保することができる。

【００６２】また、所定の条件をみたすと、エンジン２
が再始動するようにしたので、例えば、寒冷地で冬季に
この鉄道車両１を運用する場合、エンジン２の凍結防止
のため、一晩中エンジン２をアイドリング運転したとし
ても、最低限の燃料消費でエンジン２の凍結を防止する
ことができる。

【００６３】尚、前記実施形態においては、鉄道車両１
が１両編成であるものを示したが、例えば、図７に示す
ように、複数の鉄道車両１が連結された編成であっても
よいことは勿論である。図７では、各鉄道車両１のアイ
ドリングストップ制御部２３を制御線１００により接続
し、各鉄道車両１のアイドリングストップ制御を連動さ
せている。

【００６４】図７（ａ）では、各鉄道車両１の空気圧縮
機２ｅをエア配管１０１により接続し、圧縮空気の空気
圧が低下すると、全車両のエンジン２を一斉に再始動
し、各鉄道車両１の空気圧縮機２ｅを連動して作動させ
るようにしている。これにより、各鉄道車両１ごとに制
御を行う場合に比べ、短時間のエンジン２の運転で終わ
ることができる。

【００６５】また、図７（ｂ）では、各鉄道車両１のバ
ッテリ３をバッテリ接続線１０２により接続して全バッ
テリ３の電圧が均一となるようにし、全バッテリ３の電
圧が低下すると全車両のエンジン２を一斉に再始動し、
全バッテリ３の充電を行うようになっている。これによ
っても、各鉄道車両１ごとに制御を行う場合に比べ、短
時間のエンジン２の運転で終わることができる。

【００６６】また、図７（ｃ）は、各鉄道車両１の冷房
装置２０及び暖房装置２１が独立して制御されている状
態を示している。各鉄道車両１ごとに客室１９の室内温
度が異なるため、空気調和装置に関しては、全鉄道車両
１で連動して制御をした場合に比べ、各鉄道車両１ごと
に独立して制御をした方が各鉄道車両１の燃費が向上す
る。

【００６７】また、図７（ｄ）では、各鉄道車両１のア
イドリングストップ制御部２３が、先頭車両のアイドリ
ングストップ制御開放スイッチ１５に接続されている状
態を示している。これにより、先頭車両の運転士等がア
イドリングストップ制御開放スイッチ１５をＯＮにする
ことで、全車両においてアイドリングストップ制御を停
止させることができ、実用に際して極めて有利である。

【００６８】また、前記実施形態における、バッテリ充
電条件、空気圧低下条件、室内温度範囲等は任意に設定
され、その他、具体的な細部構成等についても、鉄道車
両１が運用される地方、季節等により適宜に変更可能で
あることは勿論である。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鉄道車両
のアイドリングストップ装置によれば、鉄道車両の燃費
を向上することができるし、さらには、鉄道車両から排
出される排気ガス、騒音等を低減することができるので
環境へ悪影響をおよぼすこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すアイドリングストッ
プ制御装置が備えられた鉄道車両の概略説明図である。

【図２】鉄道車両の運転室に備えられる車両情報表示部
及び運転操作部を示した図である。

【図３】アイドリングストップ制御装置の構成ブロック
図である。

【図４】アイドリングストップ制御装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図５】アイドリングストップ制御装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図６】アイドリングストップ制御装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図７】複数の鉄道車両が連結された状態を示した図で
ある。

【符号の説明】

１ 鉄道車両 ２ エンジン ３ バッテリ ６ 作業者検知センサ １６ マスターコントロールレバー １７ ブレーキレバー １８ 逆転ハンドル ２０ 冷房装置 ２１ 暖房装置 ２２ 温度センサ ２３ アイドリングストップ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 17/00 Ｆ０２Ｄ 17/00 Ｑ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｓ (72)発明者 野元 浩 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 山本 哲也 東京都渋谷区代々木二丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 福田 勤 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 原 和宏 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 尾藤 千秋 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 藤沼 孝宏 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 AA00 BA28 CA00 DA02 FA00 FA03 FA06 3G092 AA02 AC00 AC03 CA02 EA08 EA14 EA17 FA30 GA01 HE00Z HF00Z HF02Z HF13Z HF14Z HF21Z HF26Z HG00Z 3G093 AA01 AA16 AB01 BA21 BA22 CA02 DA02 DB00 DB05 DB07 DB09 DB11 DB12 DB15 DB19 DB23 EB04 FB05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力により車両の加速を制
   御するマスターコントロール操作部と、前記車両のブレ
   ーキを制御するブレーキ操作部と、前記車両を前進状
   態、後進状態及び中立状態に選択的に切り替える逆転操
   作部とを有する鉄道車両に備えられるものであって、 車速が所定値以下であって、前記マスターコントロール
   操作部により前記車両の加速制御がされていない状態
   で、前記ブレーキ操作部により前記車両がブレーキ制御
   され、且つ、前記逆転操作部により前記車両が中立状態
   であるときに、前記エンジンを停止させるエンジン停止
   制御手段を具備したことを特徴とする鉄道車両のアイド
   リングストップ装置。
2. 【請求項２】 バッテリの電圧低下に基づいて設定され
   るバッテリ充電条件をみたすときに、前記エンジン停止
   制御手段による前記エンジンの停止を制限する第１エン
   ジン停止制限手段を具備したことを特徴とする請求項１
   記載の鉄道車両のアイドリングストップ装置。
3. 【請求項３】 前記鉄道車両は、前記エンジンの駆動に
   より空気を圧縮して圧縮空気を蓄蔵可能な空気圧縮機を
   備え、蓄蔵された前記圧縮空気により前記ブレーキを作
   動させるものであって、 前記圧縮空気の空気圧の低下に基づいて設定される空気
   圧低下条件をみたすときに、前記エンジン停止制御手段
   による前記エンジンの停止を制限する第２エンジン停止
   制限手段を具備したことを特徴とする請求項１または２
   記載の鉄道車両のアイドリングストップ装置。
4. 【請求項４】 前記鉄道車両は、車両室内の室内温度を
   検知する室内温度検知センサと、前記室内温度検知セン
   サにより検知された前記室内温度に基づいて前記車両室
   内の温度を調節する空気調和装置とが備えられたもので
   あって、 前記室内温度検知センサにより検知された前記室内温度
   が予め設定された室内温度範囲にないときに、前記エン
   ジン停止制御手段による前記エンジンの停止を制限する
   第３エンジン停止制限手段を具備したことを特徴とする
   請求項１乃至３の何れか１項記載の鉄道車両のアイドリ
   ングストップ装置。
5. 【請求項５】 前記エンジン停止制御手段により前記エ
   ンジンが停止した状態で、前記逆転操作部により前記車
   両が中立状態から前進状態又は後進状態に切り替えられ
   ると、前記エンジンを始動させる第１エンジン始動制御
   手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両
   のアイドリングストップ装置。
6. 【請求項６】 前記エンジン停止制御手段により前記エ
   ンジンが停止した状態で、バッテリの電圧低下に基づい
   て設定されるバッテリ充電条件をみたすときに、前記エ
   ンジンを始動させる第２エンジン始動制御手段を備えた
   ことを特徴とする請求項５記載の鉄道車両のアイドリン
   グストップ装置。
7. 【請求項７】 前記鉄道車両は、前記エンジンの駆動に
   より空気を圧縮して圧縮空気を蓄蔵可能な空気圧縮機を
   備え、蓄蔵された前記圧縮空気により前記ブレーキを作
   動させるものであって、 前記エンジン停止制御手段により前記エンジンが停止し
   た状態で、前記圧縮空気の空気圧の低下に基づいて設定
   される空気圧低下条件をみたすときに、前記エンジンを
   始動させる第３エンジン始動制御手段を備えたことを特
   徴とする請求項５または６記載の鉄道車両のアイドリン
   グストップ装置。
8. 【請求項８】 前記鉄道車両は、車両室内の室内温度を
   検知する室内温度検知センサと、前記室内温度検知セン
   サにより検知された前記室内温度に基づいて前記車両室
   内の温度を調節する空気調和装置とが備えられたもので
   あって、 前記エンジン停止制御手段により前記エンジンが停止し
   た状態で、前記室内温度検知センサにより検知された前
   記室内温度が予め設定された室内温度範囲にないとき
   に、前記エンジンを始動させる第４エンジン始動制御手
   段を備えたことを特徴とする請求項５乃至７の何れか１
   項記載の鉄道車両のアイドリングストップ装置。
9. 【請求項９】 前記エンジンへの作業者の接近を検知す
   る作業者検知センサを設け、 前記エンジン停止制御手段により前記エンジンが停止し
   た状態で、前記作業者検知センサが前記エンジンへの作
   業者の接近を検知した場合に、前記エンジンの始動を制
   限するエンジン始動制限手段を備えたことを特徴とする
   請求項５乃至８の何れか１項記載のアイドリングストッ
   プ装置。