特開 2015-95982 保守用車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-95982(P2015-95982A)

(43)【公開日】2015年5月18日

(54)【発明の名称】保守用車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 11/12 20060101AFI20150421BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20150421BHJP

   B61C 7/04 20060101ALI20150421BHJP

【ＦＩ】

   B60L11/12ZHV

   B60L15/20 A

   B61C7/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-234817(P2013-234817)

(22)【出願日】2013年11月13日

(71)【出願人】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡会 寛

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 恒次

(72)【発明者】

【氏名】小野田 朗

(72)【発明者】

【氏名】杉江 卓

(72)【発明者】

【氏名】関島 康直

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 嘉高

(72)【発明者】

【氏名】櫃本 学

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA20

5H125AC08

5H125AC12

5H125CA09

5H125CA18

5H125CC05

5H125EE41

5H125EE49

5H125EE55

(57)【要約】

【課題】トンネル内ではディーゼルエンジンの駆動を停止してバッテリの電力で走行することができて、変速機が不要で全体としてコンパクトに構成できる保守用車両を提供すること。
【解決手段】保守用車両１は、ディーゼルエンジン１０に一体的に接続されてディーゼルエンジン１０の駆動により交流電力を発生する発電機２０と、交流電力を直流電力に変換可能なコンバータ装置３０と、直流電力を交流電力に変換可能なインバータ装置４０と、インバータ装置４０に直流電力を供給可能なバッテリ５０と、インバータ装置４０が変換した交流電力により回転駆動して車輪５を回転させる走行用モータ３と、発電機２０が発生した交流電力で走行用モータ３を駆動可能な通常走行状態と、ディーゼルエンジン１０の駆動を停止しバッテリ５０が蓄電している直流電力で走行用モータ３を駆動可能なクリーン走行状態を切り換える制御装置７０とを備える。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディーゼルエンジンを備え、鉄道車両が走行する線路を移動して保守作業を行うための保守用車両において、
前記ディーゼルエンジンに一体的に接続されて前記ディーゼルエンジンの駆動により交流電力を発電する発電機と、
前記発電機が発電した交流電力を直流電力に変換可能なコンバータ装置と、
前記コンバータ装置が変換した直流電力を交流電力に変換可能なインバータ装置と、
前記コンバータ装置が変換した直流電力を蓄電可能且つ前記インバータ装置に直流電力を供給可能なバッテリと、
前記インバータ装置が変換した交流電力により回転駆動して車輪を回転させる走行用モータと、
前記発電機が発電した交流電力で前記走行用モータを駆動可能な通常走行状態と、前記ディーゼルエンジンの駆動を停止し且つ前記バッテリが蓄電している直流電力で前記走行用モータを駆動可能なクリーン走行状態とを切り換える制御装置とを備えることを特徴とする保守用車両。

【請求項2】

請求項１に記載された保守用車両において、
車両のＧＰＳ位置情報を取得する接近警報装置を備えていて、
前記制御装置は、トンネルの位置情報を記憶しているデータベースと、前記車両のＧＰＳ位置情報と前記トンネルの位置情報とを照合してトンネル内に位置するか否かを判断するトンネル内判断部とを有し、トンネル内に位置すると判断したときに前記クリーン走行状態に自動的に切り換えることを特徴とする保守用車両。

【請求項3】

請求項１に記載された保守用車両において、
手動操作によって走行位置を入力するための入力部が設けられていて、
前記制御装置は、前記入力された走行位置からの走行距離を演算する走行距離演算部と、トンネルの位置情報を記憶しているデータベースと、前記走行位置からの走行距離と前記トンネルの位置情報とを照合してトンネル内に位置するか否かを判断するトンネル内判断部とを有し、トンネル内に位置すると判断したときに前記クリーン走行状態に自動的に切り換えることを特徴とする保守用車両。

【請求項4】

請求項１に記載された保守用車両において、
トンネル付近に設置された地上子から地点信号を受信する地点検出装置を設け、
前記制御装置は、前記受信された地点信号からの走行距離を演算する走行距離演算部と、トンネルの位置情報を記憶しているデータベースと、前記地点信号からの走行距離と前記トンネルの位置情報とを照合してトンネル内に位置するか否かを判断するトンネル内判断部とを有し、トンネル内に位置すると判断したときに前記クリーン走行状態に自動的に切り換えることを特徴とする保守用車両。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４の何れかに記載された保守用車両において、
運転操作を行う運転台には、手動操作によって前記制御装置に前記通常走行状態又は前記クリーン走行状態を切り換えさせる選択切換手段が設けられていることを特徴とする保守用車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両が走行する線路を移動して保守作業を行うための保守用車両に関し、特に、ディーゼルエンジンの駆動を停止して走行できる保守用車両に関する。

【背景技術】

【0002】

保守用車両は、作業員がレール又は枕木の交換及び点検、バラストの突き固め作業、架線の点検及び張替え作業等の保線作業、及びトンネルの点検や補修等の保守作業（以下、保線作業を含めて「保守作業」と呼ぶ）を行うための車両である。このような保守用車両は、例えば下記特許文献１に記載されていて、図１５に示すように、機関室１０７内に設置されたディーゼルエンジン１１０と、このディーゼルエンジン１１０の出力軸１１０ａのトルクを車輪１０５の回転駆動に必要なトルクに増大させる変速機１２０と、この変速機１２０の下側からレール方向（図１５の左右方向）に延びる推進軸１０４とを備えている。こうして、ディーゼルエンジン１１０からの駆動力が変速機１２０と推進軸１０４を介して車輪１０５に伝達されるようになっている。

【0003】

しかしながら、ディーゼルエンジン１１０を備えた従来の保守用車両１０１は、閉鎖された空間であるトンネル内を走行する際に、ディーゼルエンジン１１０から排出される排気ガスがトンネル内に充満することになる。このため、トンネル内で保守作業を行う作業員にとって、ディーゼルエンジン１１０から排出される排気ガスによって作業環境及び視界が悪いという問題点があった。

【0004】

ここで、下記特許文献２には、上記した問題点に対処できるような鉄道作業車が提案されている。この鉄道作業車は、図１６に示すように、モータ２３０を回転駆動させるためのバッテリ２５０が搭載されていて、駆動源がエンジン２１０とバッテリ２５０の二つであるハイブリッド車両になっている。これにより、通常走行時には、エンジン２１０からの駆動力がトルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０によって変速され、推進軸２０４を介して車輪２０５に伝達される。

【0005】

一方、トンネル内を走行する際には、モータ２３０がバッテリ２５０から供給される電力によって回転し、この回転力によってトルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０の出力軸（図示省略）を回転させる。そして、この出力軸の回転が推進軸２０４を介して車輪２０５に伝達されることで、走行することができる。こうして、トンネル内では、エンジン２１０の駆動を停止してバッテリ２５０の電力で走行することができ、排気ガスがトンネル内に充満することを防止できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−３１６３９号公報

【特許文献2】特許第４５６２６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献２に記載された鉄道作業車２０１には、以下の問題点がある。この鉄道作業車２０１は、ハイブリッド車両のうち主にエンジン２１０からの駆動力で走行する所謂「パラレル方式」になっている。このため、大きな駆動力を発生させるために比較的大きなエンジンを搭載していて、このエンジン２１０に大きいトルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０が一体的に接続されている。従って、その他の各機器の配置の自由度が小さく、全体としてコンパクトに構成し難い。

【0008】

更に、この鉄道作業車２０１では、エンジン２１０とモータ２３０とを機械的に連結する特殊な変速機（トルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０）が必要になり、この特殊な変速機を製作できる機器メーカが限定され、製作車両数の少ない保守用車両においてはコストが高くなる。

【0009】

そこで、本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、トンネル内ではディーゼルエンジンの駆動を停止してバッテリの電力で走行することができて、変速機が不要で全体としてコンパクトに構成できる保守用車両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】

【0010】

本発明に係る保守用車両は、ディーゼルエンジンを備え、鉄道車両が走行する線路を移動して保守作業を行うためのものであって、前記ディーゼルエンジンに一体的に接続されて前記ディーゼルエンジンの駆動により交流電力を発電する発電機と、前記発電機が発電した交流電力を直流電力に変換可能なコンバータ装置と、前記コンバータ装置が変換した直流電力を交流電力に変換可能なインバータ装置と、前記コンバータ装置が変換した直流電力を蓄電可能且つ前記インバータ装置に直流電力を供給可能なバッテリと、前記インバータ装置が変換した交流電力により回転駆動して車輪を回転させる走行用モータと、前記発電機が発電した交流電力で前記走行用モータを駆動可能な通常走行状態と、前記ディーゼルエンジンの駆動を停止し且つ前記バッテリが蓄電している直流電力で前記走行用モータを駆動可能なクリーン走行状態とを切り換える制御装置とを備えることを特徴とする。ここで、「保守作業」とは、トンネルの点検や補修等の保守作業の他に、レール又は枕木の交換及び点検、バラストの突き固め作業、架線の点検及び張替え作業等の保線作業も含む意味である。

【0011】

本発明に係る保守用車両によれば、トンネル内を走行する場合や、民家等の周辺で騒音に対する対策が必要な区間を夜間走行する場合、クリーン走行状態に切り換えることで、ディーゼルエンジンの駆動が停止してバッテリが蓄電する電力のみで走行用モータを回転駆動させることができる。これにより、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスがトンネル内に充満することを防止できる。また、民家等の周辺を走行する場合、ディーゼルエンジンの駆動による騒音を防止できる。
更に、変速機が不要な構造であり、ディーゼルエンジンと発電機とが一体的に接続されて走行用モータで走行する所謂「シリーズ方式」になっている。このため、各機器の配置の自由度が大きく、全体としてコンパクトに構成することができる。

【0012】

また、上記した本発明に係る保守用車両において、車両のＧＰＳ位置情報を取得する接近警報装置を備えていて、前記制御装置は、トンネルの位置情報を記憶しているデータベースと、前記車両のＧＰＳ位置情報と前記トンネルの位置情報とを照合してトンネル内に位置するか否かを判断するトンネル内判断部とを有し、トンネル内に位置すると判断したときに前記クリーン走行状態に自動的に切り換えるように構成しても良い。

【0013】

又は、手動操作によって走行位置を入力するための入力部が設けられていて、前記制御装置は、前記入力された走行位置からの走行距離を演算する走行距離演算部と、トンネルの位置情報を記憶しているデータベースと、前記走行位置からの走行距離と前記トンネルの位置情報とを照合してトンネル内に位置するか否かを判断するトンネル内判断部とを有し、トンネル内に位置すると判断したときに前記クリーン走行状態に自動的に切り換えるように構成しても良い。

【0014】

或いは、トンネル付近に設置された地上子から地点信号を受信する地点検出装置を設け、前記制御装置は、前記受信された地点信号からの走行距離を演算する走行距離演算部と、トンネルの位置情報を予め記憶しているデータベースと、前記地点信号からの走行距離と前記トンネルの位置情報とを照合してトンネル内に位置するか否かを判断するトンネル内判断部とを有し、トンネル内に位置すると判断したときに前記クリーン走行状態に自動的に切り換えるように構成しても良い。

【0015】

これらの場合には、保守用車両がトンネル内に位置する間、自動的にクリーン走行状態に切り換わってディーゼルエンジンの駆動を停止することができる。従って、保守用車両に乗っている作業員がディーゼルエンジンの駆動を停止するタイミングを意識することが無く、その他の作業に集中することができる。

【0016】

また、上記した本発明に係る保守用車両において、運転操作を行う運転台には、手動操作によって前記制御装置に前記通常走行状態又は前記クリーン走行状態を切り換えさせる選択切換手段が設けられていると良い。
この場合には、運転操作を行っている作業員が、例えば、バッテリの蓄電量が少ない場合には通常走行状態に切り換え、閉鎖された空間になっている駅のホーム等を走行する場合にはクリーン走行状態に切り換える。こうして、状況に応じて最適な状態を人為的に選択することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の保守用車両によれば、トンネル内ではディーゼルエンジンの駆動を停止してバッテリの電力で走行することができて、保守作業を行う作業員にとって作業環境及び視界を良くすることができる。更に、変速機が不要で各機器の配置の自由度が大きく、全体としてコンパクトに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態の保守用車両を示した正面図である。

【図2】図１に示した保守用車両の平面図である。

【図3】図１に示した保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図4】通常走行状態の電力供給状態を示した図である。

【図5】クリーン走行状態の電力供給状態を示した図である。

【図6】併用走行状態の電力供給状態を示した図である。

【図7】発電機が発電した電力をバッテリに供給するときの電力供給状態を示した図である。

【図8】ブレーキ時の回生電力をバッテリに供給するときの電力供給状態を示した図である。

【図9】第２実施形態の保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図10】第２実施形態の制御装置の機能ブロック図である。

【図11】第３実施形態の保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図12】第３実施形態の制御装置の機能ブロック図である。

【図13】第４実施形態の保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図14】第４実施形態の制御装置の機能ブロック図である。

【図15】従来の特許文献１に記載された保守用車両を概略的に示した図である。

【図16】従来の特許文献２に記載された鉄道作業車が備える各機器の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜第１実施形態＞
本発明に係る保守用車両の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の保守用車両１を示した正面図であり、図２は、図１に示した保守用車両１の平面図である。なお、図１及び図２では、保守用車両１が備える各機器を主に示している。また、図３は、保守用車両１が備える各機器の機能ブロック図である。

【0020】

保守用車両１は、鉄道車両が走行する線路ＳＲを移動して、作業員が線路のレール又は枕木の交換及び点検、バラストの突き固め作業、架線の点検及び張替え作業等の保線作業、及びトンネルの点検や補修等の保守作業（以下、保線作業を含めて「保守作業」と呼ぶ）を行うための車両である。この保守用車両１は、図１及び図３に示すように、車体床２の下側に吊り下げられた各走行用モータ３，３（以下、単に「走行用モータ３」と呼ぶ）が各推進軸４，４を介して各車輪５，５を回転させることで、線路ＳＲを走行するようになっている。そして、他の車両を前から牽引又は後ろから推進できるように、車体床２のレール方向（図１の左右方向）の両端に連結器６が設けられている。

【0021】

また、保守用車両１は、車体床２の上側で車両の後位側（図１の左側）に機関室７を備え、車両の前位側（図１の右側）に運転室８を備えている。機関室７の中には、ディーゼルエンジン１０と、発電機２０と、コンバータ装置３０と、インバータ装置４０，４０（以下、単に「インバータ装置４０」と呼ぶ）と、バッテリ５０とが主に設けられている。運転室８の中には、図３に示すように、作業員が運転操作するための運転台６０と、機関室７の中の各機器を制御する制御装置７０とが設けられている。

【0022】

ディーゼルエンジン１０は、発電機２０（ディーゼル発電機）を駆動させるものであり、車輪５を回転駆動させる駆動力を発生させるものではない。従って、ディーゼルエンジン１０は、比較的小さいものであり、予め定められた定格回転数で駆動して発電機２０を発電させるようになっている。ディーゼルエンジン１０の駆動によって発生する排気ガスは、排気管１０ａから排出される。

【0023】

発電機２０は、走行用モータ３を回転駆動させるための交流電力を発電するものである。この発電機２０は、ディーゼルエンジン１０に一体的に接続されていて、制御装置７０がディーゼルエンジン１０を駆動させることで発電するようになっている。発電機２０が発電した交流電力は、コンバータ装置３０に供給される。

【0024】

コンバータ装置３０は、発電機２０が発電した交流電力を直流電力に変換するものであり、制御装置７０の制御指令によって所定の電力及び所定の電圧を出力する。コンバータ装置３０が変換した直流電力は、インバータ装置４０に供給される。また、制御装置７０が図示しない電気回路を制御することで、コンバータ装置３０が変換した直流電力をバッテリ５０に供給できるようになっている。

【0025】

インバータ装置４０は、コンバータ装置３０が変換した直流電力、及びバッテリ５０から供給される直流電力を交流電力に変換するものである。変換された交流電力は走行用モータ３に供給されて、走行用モータ３が回転駆動する。そして、走行用モータ３が発生した回転トルクは各推進軸４，４を介して各減速機９，９に伝達され、増幅された回転トルクが各車輪５，５に伝達される。また、インバータ装置４０は、走行用モータ３が適切な回転トルクを発生できるように、制御装置７０の制御指令によって交流電力の電圧及び周波数を可変制御する。

【0026】

バッテリ５０は、走行用モータ３が回転駆動するための電力を蓄電及び供給できる二次電池であり、制御装置７０の制御指令によって、蓄電する直流電力をインバータ装置４０に供給することができる。こうして、本実施形態の保守用車両１では、発電機２０から走行用モータ３に電力を供給するラインと、バッテリ５０から走行用モータ３に電力を供給するラインの２系統が設けられている。バッテリ５０の蓄電量は運転室８の中に設けられたモニタ（図示省略）に表示されていて、運転操作を行う作業員がバッテリ５０の蓄電量を確認することができる。なお、バッテリ５０の他に、補機を作動させる電圧を生成するための制御電源５１が設けられている。

【0027】

運転台６０には、運転室８内の作業員が運転操作を行うために、マスコンハンドルやブレーキハンドル等が設けられている。更に、本実施形態の運転台６０には、手動操作によって走行用モータ３への電力供給手段を３段階に切り換える切換スイッチ６１（選択切換手段）が設けられている。この切換スイッチ６１では、発電機２０の電力のみで走行する「通常走行モード」を選択すると制御装置７０に第１制御信号を出力し、バッテリ５０の電力のみで走行する「クリーン走行モード」を選択すると制御装置７０に第２制御信号を出力し、発電機２０及びバッテリ５０の電力で走行する「併用走行モード」を選択すると制御装置７０に第３制御信号を出力するようになっている。選択切換手段の構成は、スイッチに限定されるものではなく、ボタンやレバーであっても良く適宜変更可能である。

【0028】

制御装置７０は、機関室７内の各機器及び電気回路を制御して、走行用モータ３への電力供給手段を切り換えるものである。この制御装置７０は、「通常走行モード」によって第１制御信号が入力されると、発電機２０が発電した交流電力で走行用モータ３を駆動可能な「通常走行状態」に切り換える。ここで、図４は、「通常走行状態」の電力供給状態を示した図である。図４に示すように、ディーゼルエンジン１０の駆動によって発電機２０が発生した電力を、コンバータ装置３０及びインバータ装置４０を介して走行用モータ３に供給する。一方、バッテリ５０が蓄電する電力は走行用モータ３に供給されない。こうして、「通常走行状態」では、バッテリ５０を遮断して発電機２０を用いて走行する。

【0029】

これに対して、制御装置７０は、「クリーン走行モード」によって第２制御信号が入力されると、バッテリ５０が蓄電している直流電力で走行用モータ３を駆動可能な「クリーン走行状態」に切り換える。ここで、図５は、「クリーン走行状態」の電力供給状態を示した図である。図５に示すように、ディーゼルエンジン１０の駆動を停止して発電機２０が交流電力を発電しなくても、バッテリ５０が蓄電している電力をインバータ装置４０を介して走行用モータ３に供給することができる。こうして、「クリーン走行状態」では、発電機２０を遮断してバッテリ５０を用いて走行する。この結果、ディーゼルエンジン１０から排気ガスが排出されなくなると共に、ディーゼルエンジン１０の駆動音を無くすことができる。更に、ディーゼルエンジン１０の燃料消費量を減らすことができる。

【0030】

更に、制御装置７０は、「併用走行モード」によって第３制御信号が入力されると、発電機２０が発電した交流電力及びバッテリ５０が蓄電した直流電力で走行用モータ３を駆動可能な「併用走行状態」に切り換える。ここで、図６は、「併用走行状態」の電力供給状態を示した図である。図６に示すように、発電機２０が発電した電力を走行用モータ３に供給することができると共に、バッテリ５０が蓄電した電力を走行用モータ３に供給することができる。こうして、「併用走行状態」では、発電機２０及びバッテリ５０の両方を使用して走行し、走行用モータ３は大きな供給電力によって大きなトルクを発生できる。

【0031】

ここで、バッテリ５０を蓄電する状況について、図７又は図８を参照しながら説明する。図７は、発電機２０が発電した電力をバッテリ５０に供給するときの電力供給状態を示した図である。発電機２０及びバッテリ５０の両方を使用する状況においては、図７に示すように、発電機２０が発生した電力をコンバータ装置３０を介してバッテリ５０に供給することができる。このため、例えば、走行用モータ３の回転駆動力が必要ない状況で慣性力を用いて走行する場合等には、バッテリ５０を蓄電することができる。

【0032】

更に、本実施形態の保守用車両１は、バッテリ５０がブレーキ時に生じる回生電力を蓄電できるように構成されている。図８は、ブレーキ時の回生電力をバッテリ５０に供給するときの電力供給状態を示した図である。図８に示すように、ブレーキ時には制御装置７０の制御指令によって、走行用モータ３が発電機として機能して回生電力を発電し、この回生電力がインバータ装置４０を介してバッテリ５０に供給することができる。このため、回生ブレーキが作用すると、バッテリ５０を蓄電することができる。

【0033】

次に、第１実施形態の保守用車両１の作用効果について場面を分けて説明する。
排気ガスが充満しない開放された場所を走行する場合や、民家等から遠く離れて騒音に対する対策が必要ない区間を走行する場合、運転台６０で運転操作する作業員は、切換スイッチ６１を「通常走行モード」に選択する。これにより、図４に示す「通常走行状態」に設定される。この結果、バッテリ５０が蓄電する電力を消費せずに、ディーゼルエンジン１０及び発電機２０を駆動させて走行することができる。

【0034】

また、急な上り坂を走行する場合、運転台６０で運転操作する作業員は、切換スイッチ６１を「併用走行モード」に選択する。これにより、図６に示す「併用走行状態」に設定される。この結果、走行用モータ３は、発電機２０が発生した電力及びバッテリ５０が蓄電した電力によって大きなトルクを発生することができ、急な上り坂であっても円滑に走行することができる。

【0035】

これらに対して、トンネル内を走行する場合や、民家等の周辺で騒音に対する対策が必要な区間を夜間走行する場合、運転台６０で運転操作する作業員は、切換スイッチ６１を「クリーン走行モード」に選択する。これにより、図５に示す「クリーン走行状態」に設定される。この結果、ディーゼルエンジン１０の駆動を停止させて、バッテリ５０が蓄電する電力のみで走行することができる。こうして、ディーゼルエンジン１０から排出される排気ガスがトンネル内に充満することを防止できる。また、民家等の周辺を走行する場合であっても、ディーゼルエンジン１０の駆動による騒音を防止できる。

【0036】

ここで、従来の保守用車両では、作業員がトンネル内で保守作業を行っている間、走行せずに待機していても、ディーゼルエンジン１０が再稼働できなくなる事態を確実に防止するために、ディーゼルエンジン１０を稼働し続けていた。これに対して、本実施形態の保守用車両１では、バッテリ５０が蓄電する電力のみで走行できるため、走行せずに待機しているときに「クリーン走行モード」を選択してディーゼルエンジン１０の駆動を完全に停止することができる。これにより、待機している保守用車両１から排気ガスが排出されなくて、トンネル内の作業環境及び視界を良くすることができる。

【0037】

ところで、本実施形態の保守用車両１は、駆動源が発電機２０（ディーゼルエンジン１０）とバッテリ５０の二つであるハイブリッド車両のうち、ディーゼルエンジン１０に発電機２０が一体的に接続されて走行用モータ３で走行する所謂「シリーズ方式」である。このため、比較的小さいディーゼルエンジン１０を搭載していて、上記の特許文献２に記載された「パラレル式」の鉄道作業車２０１（図１６参照）のような特殊な変速機（トルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０）が無い。この結果、各機器の配置の自由度が大きく、全体としてコンパクトに構成することができる。

【0038】

更に、この「シリーズ方式」であれば、発電機２０、インバータ装置４０、バッテリ５０、走行用モータ３は、各機器メーカの標準品を用いることができ、制御装置７０以外に新たに開発すべき装置がない。従って、本実施形態の保守用車両１は、特殊な機器がほとんど無いため、鉄道車両の中でも特に製作車両数が少ない保守用車両においてコストを抑えて製作することができる。更に、変速機が無いため、変速機を定期的にオーバーホールする手間が無いというメリットもある。

【0039】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の保守用車両１Ａについて、図９及び図１０を参照しながら説明する。第２実施形態では、ＧＰＳ位置情報とデータベースとを利用して、トンネル内に位置すると判断したときに自動的に「クリーン走行状態」に切り換えることを特徴としている。図９は、第２実施形態の保守用車両１Ａが備える各機器の機能ブロック図であり、図１０は、第２実施形態の制御装置７０Ａの機能ブロック図である。

【0040】

図９に示すように、保守用車両１Ａには、ＧＰＳ衛星ＥＳからの電波を受信する接近警報装置８０が設けられている。第２実施形態では、この接近警報装置８０を利用することで、現地点での位置を取得するための装置を新たに設けていない。接近警報装置８０は、ＧＰＳ衛星ＥＳから受信した電波に基づいて保守用車両１Ａの現地点でのＧＰＳ位置情報（以下、単に「ＧＰＳ位置情報」と呼ぶ）を取得して、取得したＧＰＳ位置情報を制御装置７０Ａに逐次送信する。ここで、制御装置７０Ａは、図１０に示すように、データベース７１とトンネル内判断部７２Ａを有していて、データベース７１は、各線路上に存在する全てのトンネルの位置情報（緯度・経度・高度、長さ等）を記憶している。

【0041】

トンネル内判断部７２Ａは、接近警報装置８０からＧＰＳ位置情報を逐次入力されると共に、データベース７１からトンネルの位置情報を逐次入力されている。これにより、ＧＰＳ位置情報とトンネルの位置情報とを照合して、保守用車両１Ａが現時点でトンネル内に位置するか否かを判断することができる。こうして、トンネル内に位置すると判断したとき、制御装置７０Ａは図５に示す「クリーン走行状態」に自動的に切り換え、トンネル内に位置しないと判断したとき、制御装置７０Ａは現在の状態を維持するようになっている。第２実施形態のその他の構成は、上記した第１実施形態の構成と同様であるため、その説明を省略する。

【0042】

第２実施形態の保守用車両１Ａの作用効果について説明する。
第２実施形態によれば、保守用車両１Ａがトンネル内に位置する間、自動的に「クリーン走行状態」に切り換わってディーゼルエンジン１０の駆動を停止することができる。従って、保守用車両１Ａに乗っている作業員がディーゼルエンジン１０の駆動を停止するタイミングを意識することが無く、その他の作業に集中することができる。そして、第２実施形態では、「クリーン走行状態」に自動的に切り換えるための構成が、予め備える接近警報装置８０とデータベース７１とを利用し、制御装置７０Ａの設定を少し変更するだけであるため、比較的安価に且つ容易に実施することができる。第２実施形態のその他の作用効果は、上記した第１実施形態の作用効果と同様であるため、その説明を省略する。

【0043】

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の保守用車両１Ｂについて、図１１及び図１２を参照しながら説明する。第３実施形態では、人為的に入力した走行位置からの走行距離とデータベースとを利用して、トンネル内に位置すると判断したときに自動的に「クリーン走行状態」に切り換えることを特徴としている。図１１は、第３実施形態の保守用車両１Ｂが備える各機器の機能ブロック図であり、図１２は、第３実施形態の制御装置７０Ｂの機能ブロック図である。

【0044】

図１１に示すように、保守用車両１Ｂには、走行距離を測定する検出器として速度発電機９０が設けられている。この速度発電機９０は、走行用モータ３のモータ軸に取付けられていて、モータ軸の回転に伴って発生するパルス状又は波形状の出力信号を制御装置７０Ｂに逐次送信している。なお、速度発電機９０は、車輪５の車軸に取付けても良い。また、走行距離を測定する検出器は速度発電機９０に限定されるものではなく、例えば進行方向の加速度を検出する加速度センサであっても良く、適宜変更可能である。

【0045】

また、保守用車両１Ｂには、手動操作によって走行位置を入力する入力部として入力スイッチ６２が設けられている。ここで、走行位置とは、走行距離を測定する際の基準になる開始地点のことである。入力スイッチ６２は、運転台６０のモニターにタッチパネルで手動操作できるように設けられていて、運転操作を行う作業員が入力スイッチ６２を押すと、走行位置を示す信号が制御装置７０Ｂに送信される。なお、走行位置を入力する入力部の構成は、タッチパネルに限定されるものではなく、例えばボタンやレバーであっても良く、適宜変更可能である。ここで、制御装置７０Ｂは、図１２に示すように、データベース７１とトンネル内判断部７２Ｂと走行距離演算部７３Ｂを有している。

【0046】

データベース７１は、各線路上に存在する全てのトンネルの位置情報を記憶している。走行距離演算部７３Ｂは、速度発電機９０からの出力信号を逐次入力されてカウントし、保守用車両１Ｂが走行した距離を演算するものである。そして、この走行距離演算部７３Ｂは、入力スイッチ６２から走行位置を示す信号を入力されるようになっていて、その信号を入力されたときからの走行距離（走行位置からの走行距離）を演算する。

【0047】

トンネル内判断部７２Ｂは、走行位置からの走行距離を逐次入力されると共に、データベース７１からトンネルの位置情報を逐次入力されている。これにより、走行位置からの走行距離とトンネルの位置情報（走行位置からトンネルまでの距離）とを照合して、保守用車両１Ｂが現地点でトンネル内に位置するか否かを判断することができる。こうして、トンネル内に位置すると判断したとき、制御装置７０Ｂは図５に示す「クリーン走行状態」に自動的に切り換え、トンネル内に位置しないと判断したとき、制御装置７０Ｂは現在の状態を維持するようになっている。第３実施形態のその他の構成は、上記した第１実施形態の構成と同様であるため、その説明を省略する。

【0048】

第３実施形態の保守用車両１Ｂの作用効果について説明する。
第３実施形態によれば、運転操作を行う作業員が例えば運転開始時に入力スイッチ６２を押し、走行距離演算部７３Ｂが、運転開始時の走行位置からの走行距離を演算する。そして、トンネル内判断部７２Ｂが、運転開始時の走行位置からの走行距離とトンネルの位置情報とを照合する。こうして、保守用車両１Ｂがトンネル内に入ると、自動的に「クリーン走行状態」に切り換わってディーゼルエンジン１０の駆動を停止することができる。従って、保守用車両１Ｂに乗っている作業員がディーゼルエンジン１０の駆動を停止するタイミングを意識することが無く、その他の作業に集中することができる。そして、第３実施形態では、「クリーン走行状態」に自動的に切り換えるための構成が、入力スイッチ６２を設け、予め備えるデータベース７１及び走行距離を測定する検出器（速度発電機９０）を利用し、制御装置７０Ｂの設定を少し変更するだけであるため、比較的安価に且つ容易に実施することができる。第３実施形態のその他の作用効果は、上記した第１実施形態の作用効果と同様であるため、その説明を省略する。

【0049】

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の保守用車両１Ｃについて、図１３及び図１４を参照しながら説明する。第４実施形態では、受信した地点信号からの走行距離とデータベースとを利用して、トンネル内に位置すると判断したときに自動的に「クリーン走行状態」に切り換えることを特徴としている。図１３は、第４実施形態の保守用車両１Ｃが備える各機器の機能ブロック図であり、図１４は、第４実施形態の制御装置７０Ｃの機能ブロック図である。

【0050】

図１３に示すように、保守用車両１Ｃには、第３実施形態の保守用車両１Ｂと同様に、速度発電機９０が設けられている。そして、保守用車両１に地点検出装置１００が新たに設けられ、トンネル付近に新たに地上子ＴＳが設置されている。地上子ＴＳは、保守用車両１Ｃが通過したときに地点検出装置１００に地点信号を送信するものであり、旅客車等が地点検知を行うための地上子とは異なる。また、地点検出装置１００は、地上子ＴＳから受信した地点信号を制御装置７０Ｃに送信するだけのものであり、旅客車等に搭載されている高価な車上子とは異なる。こうして、旅客車等で地点検知を行うための地上子を利用せずに、できるだけ安価な構成で地点信号を受信するようになっている。

【0051】

図１４に示すように、データベース７１は、各線路上に存在する全てのトンネルの位置情報を記憶している。走行距離演算部７３Ｃは、速度発電機９０からの出力信号を逐次入力されてカウントし、保守用車両１Ｃが走行した距離を演算するものである。そして、この走行距離演算部７３Ｃは、地点検出装置１００から地点信号を入力されるようになっていて、その地点信号を入力されたときからの走行距離（地点信号からの走行距離）を演算する。

【0052】

トンネル内判断部７２Ｃは、地点信号からの走行距離を逐次入力されると共に、データベース７１からトンネルの位置情報を逐次入力されている。これにより、地点信号からの走行距離とトンネルの位置情報（地点信号からトンネルまでの距離）とを照合して、保守用車両１Ｃが現地点でトンネル内に位置するか否かを判断することができる。こうして、トンネル内に位置すると判断したとき、制御装置７０Ｃは図５に示す「クリーン走行状態」に自動的に切り換え、トンネル内に位置しないと判断したとき、制御装置７０Ｃは現在の状態を維持するようになっている。第４実施形態のその他の構成は、上記した第１実施形態の構成と同様であるため、その説明を省略する。

【0053】

第４実施形態の保守用車両１Ｃの作用効果について説明する。
第４実施形態によれば、保守用車両１Ｃがトンネル付近に近づくと、地点検出装置１００が地上子ＴＳから地点信号を受信し、走行距離演算部７３Ｃが、地点信号からの走行距離を演算する。そして、トンネル内判断部７２Ｃが、地点信号からの走行距離とトンネルの位置情報とを照合する。こうして、保守用車両１Ｃがトンネル内に入ると、自動的に「クリーン走行状態」に切り換わってディーゼルエンジン１０の駆動を停止することができる。従って、保守用車両１Ｃに乗っている作業員がディーゼルエンジン１０の駆動を停止するタイミングを意識することが無く、その他の作業に集中することができる。第４実施形態のその他の作用効果は、上記した第１実施形態の作用効果と同様であるため、その説明を省略する。

【0054】

以上、本発明に係る保守用車両の各実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、ディーゼルエンジン１０を予め定められた定格回転数で駆動させて発電機２０を発電させたが、変形例として、ディーゼルエンジン１０の燃料が所定量以下になったときには、走行中の燃料消費量を抑えるために、ディーゼルエンジン１０を自動的に停止させて発電機２０の発電を停止させても良い。

【符号の説明】

【0055】

１ 保守用車両
３ 走行用モータ
５ 車輪
１０ ディーゼルエンジン
２０ 発電機
３０ コンバータ装置
４０ インバータ装置
５０ バッテリ
６０ 運転台
６１ 切換スイッチ
６２ 入力スイッチ
７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ 制御装置
７１ データベース
７２Ｂ，７２Ｃ トンネル内判断部
７３Ｂ，７３Ｃ 走行距離演算部
８０ 接近警報装置
９０ 速度発電機
１００ 地点検出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】