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(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】P2024084556
(43)【公開日】2024-06-25
(54)【発明の名称】電気式気動車
(51)【国際特許分類】
B60L 15/32 20060101AFI20240618BHJP
B60L 1/00 20060101ALI20240618BHJP
B60L 7/14 20060101ALI20240618BHJP
B60L 9/18 20060101ALI20240618BHJP
B60L 50/10 20190101ALI20240618BHJP
B61C 3/02 20060101ALI20240618BHJP
【ＦＩ】
B60L15/32
B60L1/00 A
B60L7/14
B60L9/18 L
B60L50/10
B61C3/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022198883
(22)【出願日】2022-12-13
(71)【出願人】
【識別番号】000003115
【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100161148
【弁理士】
【氏名又は名称】福尾 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100163511
【弁理士】
【氏名又は名称】辻 啓太
(72)【発明者】
【氏名】野嵜 正浩
(72)【発明者】
【氏名】中島 悠貴
【テーマコード（参考）】
5H125
【Ｆターム（参考）】
5H125AA05
5H125AC08
5H125BA04
5H125BB05
5H125BB07
5H125BB09
5H125BC25
5H125CA02
5H125CB02
5H125CC02
5H125EE31
5H125EE42
5H125EE44
(57)【要約】
【課題】一両単位でも運用可能な電気式気動車を連結して運転する場合に、コストの増大を抑制しつつ、燃費効率の向上を図る。
【解決手段】電気式気動車１０は、エンジンユニット１０３と、発電機１０４と、コンバータ装置１０５と、補助電源１０７と、インバータ装置１０８と、推進用モータ１０９と、統合制御部１０２と、を備え、統合制御部１０２は、編成全体で必要な加減速トルクを、編成を構成する複数の電気式気動車の内の一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止しても出力可能である場合、一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止させる。
【選択図】図１
【解決手段】電気式気動車１０は、エンジンユニット１０３と、発電機１０４と、コンバータ装置１０５と、補助電源１０７と、インバータ装置１０８と、推進用モータ１０９と、統合制御部１０２と、を備え、統合制御部１０２は、編成全体で必要な加減速トルクを、編成を構成する複数の電気式気動車の内の一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止しても出力可能である場合、一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電気式気動車が連結した編成を構成する電気式気動車であって、
エンジンユニットと、
前記エンジンユニットを動力源として発電する発電機と、
前記発電機から出力された三相交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ装置と、
前記コンバータ装置から出力された直流電力を前記電気式気動車内の設備で必要な電力に変換して前記設備に供給する補助電源と、
前記コンバータ装置から出力された直流電力を三相交流電力に変換して出力するインバータ装置と、
前記インバータ装置から出力された三相交流電力により稼働され、前記電気式気動車を推進する推進用モータと、
前記電気式気動車の動作を制御する統合制御部と、を備える電気式気動車であって、
前記統合制御部は、前記編成全体で必要な加減速トルクを、前記編成を構成する複数の電気式気動車の内の一部の電気式気動車のエンジンユニットを停止しても出力可能である場合、前記一部の電気式気動車のエンジンユニットを停止させる、電気式気動車。
エンジンユニットと、
前記エンジンユニットを動力源として発電する発電機と、
前記発電機から出力された三相交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ装置と、
前記コンバータ装置から出力された直流電力を前記電気式気動車内の設備で必要な電力に変換して前記設備に供給する補助電源と、
前記コンバータ装置から出力された直流電力を三相交流電力に変換して出力するインバータ装置と、
前記インバータ装置から出力された三相交流電力により稼働され、前記電気式気動車を推進する推進用モータと、
前記電気式気動車の動作を制御する統合制御部と、を備える電気式気動車であって、
前記統合制御部は、前記編成全体で必要な加減速トルクを、前記編成を構成する複数の電気式気動車の内の一部の電気式気動車のエンジンユニットを停止しても出力可能である場合、前記一部の電気式気動車のエンジンユニットを停止させる、電気式気動車。
【請求項2】
請求項１に記載の電気式気動車において、
前記編成を構成する複数の電気式気動車の補助電源同士が高圧引き通し線により連結され、
前記統合制御部は、自車が、前記エンジンユニットが稼働している稼働気動車である場合、前記高圧引き通し線を介して、前記エンジンユニットを停止した停止気動車の補助電源に直流電力を供給し、または、前記停止気動車内の設備に電力を供給する、電気式気動車。
前記編成を構成する複数の電気式気動車の補助電源同士が高圧引き通し線により連結され、
前記統合制御部は、自車が、前記エンジンユニットが稼働している稼働気動車である場合、前記高圧引き通し線を介して、前記エンジンユニットを停止した停止気動車の補助電源に直流電力を供給し、または、前記停止気動車内の設備に電力を供給する、電気式気動車。
【請求項3】
請求項１に記載の電気式気動車において、
前記電気式気動車の補助電源には、前記エンジンユニットからのエネルギー、および、前記電気式気動車の減速時に前記インバータ装置から出力される回生エネルギーにより充電可能な蓄電装置が設けられ、
前記統合制御部は、自車のエンジンユニットが停止している場合、自車の補助電源に設けられた蓄電装置から前記補助電源に電力を供給する、電気式気動車。
前記電気式気動車の補助電源には、前記エンジンユニットからのエネルギー、および、前記電気式気動車の減速時に前記インバータ装置から出力される回生エネルギーにより充電可能な蓄電装置が設けられ、
前記統合制御部は、自車のエンジンユニットが停止している場合、自車の補助電源に設けられた蓄電装置から前記補助電源に電力を供給する、電気式気動車。
【請求項4】
請求項１に記載の電気式気動車において、
前記統合制御部は、
自車が、前記エンジンユニットが稼働している稼働気動車である場合、自車の稼働に必要な推進力とともに、前記エンジンユニットを停止した停止気動車の補助電源で必要な電力を供給可能な推進力が得られるように前記エンジンユニットを稼働し、
自車が、前記停止気動車である場合、前記稼働気動車の推進力により自車の前記インバータ装置から得られた回生電力を、自車の前記補助電源に供給する、電気式気動車。
前記統合制御部は、
自車が、前記エンジンユニットが稼働している稼働気動車である場合、自車の稼働に必要な推進力とともに、前記エンジンユニットを停止した停止気動車の補助電源で必要な電力を供給可能な推進力が得られるように前記エンジンユニットを稼働し、
自車が、前記停止気動車である場合、前記稼働気動車の推進力により自車の前記インバータ装置から得られた回生電力を、自車の前記補助電源に供給する、電気式気動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気式気動車に関する。
【背景技術】
【0002】
液体式変換器を用いた液体式気動車に対して、電気エネルギーを介して動力伝達を行う電気式気動車は、可変電圧可変周波数制御の採用により、高効率な運転が可能である。電気式気動車は、始動トルクの高さおよびメンテナンスの容易さといった運用面でもメリットがある。
【0003】
電気式気動車は、車両の速度の影響を受けることなく、ディーゼルエンジンの回転数を決めることができる。そのため、特許文献１に記載されている技術のように、車両の推進に必要な出力を得られる最適な動作点でディーゼルエンジンを動作させることができるので、電気式気動車は従来の液体式気動車と比べて、ディーゼルエンジンを高効率に運転することができる。
【0004】
また、複数の電気式気動車を連結した運用も想定されており、特許文献２には、駅構内においてエンジン騒音の低減を目的として、一部のエンジンを停止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第５４７６３２７号
【特許文献2】特許第５７８５８９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載の技術では、エンジンを最適な動作点で動作させることで、燃費効率の向上を図ることができる一方で、エンジン制御部自体の改修が必要となるため、従来の液体式気動車からの転換およびエンジン制御部の流用が困難であり、コストの増大を招いてしまう。
【0007】
また、特許文献２に記載の技術では、複数の電気式気動車が連結して構成される編成に対して１つの統括制御装置を設けられる。統括制御装置は、編成を構成する電気式気動車が駅構内入っているか否かを判定し、駅構内に入ったと判定された電気式気動車のエンジンを停止する。そのため、特許文献２に記載の技術は、複数の電気式気動車が連結して構成される編成に対して１つの統括制御装置が設けられた固定編成にのみ適用可能である。そのため、非電化低輸送密度路線で普通列車として主に使用される、一両単位でも運用可能な電気式気動車には、運用面、コスト面および設備面から、非特許文献２に記載の技術を適用することは困難である。
【0008】
したがって、一両単位でも運用可能な電気式気動車を連結して運転する場合に、コストの増大を抑制しつつ、燃費効率の向上を図ることができる技術が求められている。
【0009】
上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、一両単位でも運用可能な電気式気動車を連結して運転する場合に、コストの増大を抑制しつつ、燃費効率の向上を図ることができる電気式気動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
（１）本開示に係る電気式気動車は、複数の電気式気動車が連結した編成を構成する電気式気動車であって、エンジンユニットと、前記エンジンユニットを動力源として発電する発電機と、前記発電機から出力された三相交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ装置と、前記コンバータ装置から出力された直流電力を前記電気式気動車内の設備で必要な電力に変換して前記設備に供給する補助電源と、前記コンバータ装置から出力された直流電力を三相交流電力に変換して出力するインバータ装置と、前記インバータ装置から出力された三相交流電力により稼働され、前記電気式気動車を推進する推進用モータと、前記電気式気動車の動作を制御する統合制御部と、を備える電気式気動車であって、前記統合制御部は、前記編成全体で必要な加減速トルクを、前記編成を構成する複数の電気式気動車の内の一部の電気式気動車のエンジンユニットを停止しても出力可能である場合、前記一部の電気式気動車のエンジンユニットを停止させる。
【0011】
（２） （１）に記載の電気式気動車において、前記編成を構成する複数の電気式気動車の補助電源同士が高圧引き通し線により連結され、前記統合制御部は、自車が、前記エンジンユニットが稼働している稼働気動車である場合、前記高圧引き通し線を介して、前記エンジンユニットを停止した停止気動車の補助電源に直流電力を供給し、または、前記停止気動車内の設備に電力を供給する。
【0012】
（３） （１）に記載の電気式気動車において、前記電気式気動車の補助電源には、前記エンジンユニットからのエネルギー、および、前記電気式気動車の減速時に前記インバータ装置から出力される回生エネルギーにより充電可能な蓄電装置が設けられ、前記統合制御部は、自車のエンジンユニットが停止している場合、自車の補助電源に設けられた蓄電装置から前記補助電源に電力を供給する。
【0013】
（４） （１）に記載の電気式気動車において、統合制御部は、自車が、前記エンジンユニットが稼働している稼働気動車である場合、自車の稼働に必要な推進力とともに、前記エンジンユニットを停止した停止気動車の補助電源で必要な電力を供給可能な推進力が得られるように前記エンジンユニットを稼働し、自車が、前記停止気動車である場合、前記稼働気動車の推進力により自車の前記インバータ装置から得られた回生電力を、自車の前記補助電源に供給する。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る電気式気動車によれば、一両単位でも運用可能な電気式気動車を連結して運転する場合に、コストの増大を抑制しつつ、燃費効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る電気式気動車の構成の一例を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る電気式気動車の構成の別の一例を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る電気式気動車の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図4】従来の電気式気動車の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【0017】
図１は、本発明の一実施形態に係る電気式気動車１０の構成の一例を示す図である。本実施形態に係る電気式気動車１０は、単独での運転が可能であるとともに、複数の電気式気動車１０が連結した編成を構成することが可能である。以下では、図１に示すように、２両の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１，１０－２）により編成が構成される例を用いて説明する。なお、本実施形態では、２両の電気式気動車１０により編成が構成される例を用いて説明するが、これに限られるものではなく、３両以上の電気式気動車１０により編成が構成されてもよい。以下では、電気式気動車１０－１，１０－２を区別しない場合には、電気式気動車１０と称し、これらを区別する場合には、符号の末尾に、「－１」または「－２」を付するものとする。また、電気式気動車１０－１，１０－２が備える各構成を区別する場合、各構成に対応する符号の末尾に「－１」または「－２」を付するものとする。
【0018】
電気式気動車１０－１と電気式気動車１０－２とは、連結器３および電気連結器４を介して連結される。連結器３は、電気式気動車１０－１と電気式気動車１０－２とを物理的に連結する。電気連結器４は、電気式気動車１０－１と電気式気動車１０－２とを電気的に連結する。具体的には、電気連結器４は、電気式気動車１０－１が備える統合制御部１０２－１と電気式気動車１０－２が備える統合制御部１０２－２とを通信線５により接続する。統合制御部１０２－１と統合制御部１０２－２とは通信線５を介して通信可能である。また、電気連結器４は、電気式気動車１０－１が備えるコンデンサ１０６－１と電気式気動車１０－２が備えるコンデンサ１０６－２とを高圧引き通し線６により接続する。
【0019】
図１に示すように、電気式気動車１０は、運転台１０１と、統合制御部１０２と、エンジンユニット１０３と、発電機１０４と、コンバータ装置１０５と、コンデンサ１０６と、補助電源１０７と、インバータ装置１０８と、推進用モータ１０９と、車輪１１０と、空気制動装置１１１と、機械ブレーキ１１２とを備える。
【0020】
運転台１０１は、編成に対する加減速指令（加速ノッチ指令または制動指令）が入力される。加減速指令は、編成を構成する複数の電気式気動車１０のうち、一の電気式気動車１０の運転台１０１から入力される。
【0021】
統合制御部１０２は、電気式気動車１０が備える各部の動作を制御する。具体的には、統合制御部１０２は、エンジンユニット１０３、発電機１０４、コンバータ装置１０５、補助電源１０７、インバータ装置１０８および空気制動装置１１１の動作を制御する。なお、図の簡略化のため、統合制御部１０２と各部とを結ぶ入出力線は記載を省略している。
【0022】
エンジンユニット１０３は、統合制御部１０２から出力されるエンジンノッチ指令に従い動作する。エンジンノッチ指令は、必要なエンジンユニット１０３の出力を得られる回転数を指示する指令である。
【0023】
発電機１０４は、エンジンユニット１０３を動力源として発電する。具体的には、発電機１０４は、エンジンユニット１０３の回転出力を三相交流電力に変換して出力する。
【0024】
コンバータ装置１０５は、発電機１０４から出力された三相交流電力を直流電力に変換して出力する。
【0025】
コンデンサ１０６は、コンバータ装置１０５から出力された直流電力を平滑化する。
【0026】
補助電源１０７は、コンバータ装置１０５から出力され、コンデンサ１０６により平滑化された直流電力を、電気式気動車１０内の設備で必要な電力に変換して、電気式気動車１０内の設備に出力する。電気式気動車１０－１，１０－２の補助電源１０７同士が高圧引き通し線６を介して接続される。
【0027】
インバータ装置１０８は、コンバータ装置１０５から出力され、コンデンサ１０６により平滑化された直流電力を三相交流電力に変換して出力する。
【0028】
推進用モータ１０９は、インバータ装置１０８から出力された三相交流電力により稼働され、電気式気動車１０を推進する。具体的には、推進用モータ１０９の回転力が歯車装置および推進軸を介して推進力に変換され、車輪１１０を回転させる。
【0029】
空気制動装置１１１は、車輪１１０に機械的な制動力を与える機械ブレーキ１１２を制御する。
【0030】
本実施形態に係る電気式気動車１０は、図１に示す構成に限られるものではない。図２は、本実施形態に係る電気式気動車１０の構成の別の一例を示す図である。図２において、図１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
【0031】
【0032】
蓄電装置１１３は、エンジンユニット１０３からのエネルギー、および、電気式気動車１０の減速時にインバータ装置１０８から出力される回生エネルギーにより充電可能である。蓄電装置１１３は、蓄えた電力を補助電源１０７に供給することができる。
【0033】
【0034】
【0035】
次に、本実施形態に係る電気式気動車１０の動作について説明する。上述したように、本実施形態に係る電気式気動車１０は複数連結されて編成を構成する。編成を構成する複数の電気式気動車１０のうち、一の電気式気動車１０が備える統合制御部１０２が主となり、残りの電気式気動車１０が備える統合制御部１０２は従となる。主となる統合制御部１０２は、自車の各部を制御するとともに、従となる統合制御部１０２を制御する。従となる統合制御部１０２は、主となる統合制御部１０２の指示に従い、自車の各部を制御する。主となる統合制御部１０２は、運転台１０１から加減速指令が入力される電気式気動車１０の統合制御部１０２である。以下では、電気式気動車１０－１の統合制御部１０２－１が主となり、電気式気動車１０－２の統合制御部１０２－２が従となるものとして説明する。すなわち、運転台１０１－１から加減速指令が入力されるものとして説明する。
【0036】
まず、比較のために、図４に示す従来の電気式気動車２０の動作について説明する。図４に示す従来の電気式気動車２０は、図３に示す本実施形態に係る電気式気動車１０と比較して、統合制御部１０２を統合制御部２０２に変更した点が異なる。従来の電気式気動車２０は、力行モード、惰行モード、減速モード（回生＞補助電源）、減速モード（回生＜補助電源）および停車モードという５つの動作モードを有する。以下では、図５および図６Ａ～図６Ｅを参照して、各動作モードについて説明する。
【0037】
【0038】
＜力行モード＞
運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、電気式気動車２０－１，２０－２は力行モードとなる。力行モードでは、統合制御部２０２－１は、加速ノッチ指令から電気式気動車２０－１で必要な推進トルクを演算し、演算した推進トルクが出力されるように、電気式気動車２０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部２０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、力行モードでは、図６Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、電気式気動車２０－１，２０－２は力行モードとなる。力行モードでは、統合制御部２０２－１は、加速ノッチ指令から電気式気動車２０－１で必要な推進トルクを演算し、演算した推進トルクが出力されるように、電気式気動車２０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部２０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、力行モードでは、図６Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
【0039】
統合制御部２０２－２は、統合制御部２０２－１と同様に、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、力行モードでは、図６Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－２の出力により発電機１０４－２から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－２から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－２により平滑化された後、補助電源１０７－２およびインバータ装置１０８－２に供給される。
【0040】
上述した処理により、図５に示すように、力行モードでは、一点鎖線で示すコンバータ装置１０５－１の出力電力、二点鎖線で示すコンバータ装置１０５－２の出力電力、破線で示すインバータ装置１０８－１の出力電力および一点鎖線で示すインバータ装置１０８－２の出力電力が徐々に増加する。また、実線で示す補助電源１０７－１の電力および二点鎖線で示す補助電源１０７－２の電力としては一定の電力が供給される。なお、２つの車両で同様の制御が行われる場合などには、コンバータ装置１０５－１，１０５－２の出力電力の出力電圧の波形、インバータ装置１０８－１，１０８－２の出力電力の波形および補助電源１０７－１，１０７－２の電力の波形はそれぞれ重複して示される。
【0041】
各電気式気動車２０から必要な推進トルクが出力され、編成の速度が一定となると、統合制御部２０２－１は、図５に示すように、エンジンユニット１０３－１の出力を低下させる。こうすることで、コンバータ装置１０５－１の出力電力およびインバータ装置１０８－１の出力電力は低下する。また、補助電源１０７－１には引き続き、一定の電力が供給される。統合制御部２０２－２も、統合制御部２０２－１と同様の制御を行う。
【0042】
＜惰行モード＞
走行中に運転台１０１－１から力行トルク指令も制動指令も入力されない状態になると、電気式気動車２０－１，２０－２は惰行モードになる。惰行モードでは、統合制御部２０１－２は、インバータ装置１０８－１を停止し、補助電源１０７－１への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図６Ｂに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
走行中に運転台１０１－１から力行トルク指令も制動指令も入力されない状態になると、電気式気動車２０－１，２０－２は惰行モードになる。惰行モードでは、統合制御部２０１－２は、インバータ装置１０８－１を停止し、補助電源１０７－１への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図６Ｂに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
【0043】
統合制御部２０２－２は、統合制御部２０２－１と同様に、インバータ装置１０８－２を停止し、補助電源１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図６Ｂに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。
【0044】
上述した処理により、図５に示すように、惰行モードでは、コンバータ装置１０５－１，１０５－２の出力電力は、加速モードよりも低下する。また、インバータ装置１０８－１，１０８－２は停止するため、インバータ装置１０８－１，１０８－２の出力電力は０となる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。
【0045】
＜減速モード（回生＞補助電源）＞
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部２０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。すなわち、インバータ装置１０８の制御によっても、車輪１１０に制動力を与えることができる。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車２０－１，２０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部２０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。すなわち、インバータ装置１０８の制御によっても、車輪１１０に制動力を与えることができる。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車２０－１，２０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
【0046】
減速モード（回生＞補助電源）では、統合制御部２０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図６Ｃに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－１で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－１および発電機１０４－１を介してエンジンユニット１０３－１に入力され、エンジンユニット１０３－１のエンジンブレーキにより消費される。
【0047】
統合制御部２０２－２は、統合制御部２０２－１と同様に、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図６Ｃに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－２で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－２および発電機１０４－２を介してエンジンユニット１０３－２に入力され、エンジンユニット１０３－２のエンジンブレーキにより消費される。
【0048】
上述した処理により、図５に示すように、減速モード（回生＞補助電源）では、インバータ装置１０８－１，１０８－２からは負方向に回生電力が出力される。「負方向」とは、インバータ装置１０８からエンジンユニット１０３に向かう方向を指すものとする。編成の速度の低下とともに、回生電力は小さくなる（０に近づく）。このような回生電力の変化に伴って、コンバータ装置１０５－１，１０５－２から負方向に電力が出力され、その出力は徐々に小さくなる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。
【0049】
＜減速モード（回生＜補助電源）＞
回生電力が小さくなり、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さくなると、電気式気動車２０－１，２０－２は減速モード（回生＜補助電源）となる。減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部２０１－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＜補助電源）では、図６Ｄに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。また、減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－１で必要な電力を下回っている。そのため、図６Ｄに示すように、エンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換され、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。
回生電力が小さくなり、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さくなると、電気式気動車２０－１，２０－２は減速モード（回生＜補助電源）となる。減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部２０１－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＜補助電源）では、図６Ｄに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。また、減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－１で必要な電力を下回っている。そのため、図６Ｄに示すように、エンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換され、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。
【0050】
統合制御部２０２－２は、統合制御部２０２－１と同様に、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＜補助電源）では、図６Ｄに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。また、減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－２で必要な電力を下回っている。そのため、図６Ｄに示すように、エンジンユニット１０３－２の出力により発電機１０４－２から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換され、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。
【0051】
上述した処理により、図５に示すように、減速モード（回生＜補助電源）では、インバータ装置１０８－１，１０８－２からは負方向に回生電力が出力される。また、コンバータ装置１０５－１，１０５－２からは補助電源１０７－１，１０７－２に必要な電力を供給するため、正方向に電力が出力される。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。
【0052】
＜停車モード＞
編成が停車すると、電気式気動車２０－１，２０－２は停車モードとなる。停車モードでは、統合制御部２０１－１は、インバータ装置１０８－１を停止し、補助電源１０７－１への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、停車モードでは、図６Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
編成が停車すると、電気式気動車２０－１，２０－２は停車モードとなる。停車モードでは、統合制御部２０１－１は、インバータ装置１０８－１を停止し、補助電源１０７－１への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、停車モードでは、図６Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
【0053】
統合制御部２０２－２は、統合制御部２０２－１と同様に、インバータ装置１０８－２を停止し、補助電源１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、停車モードでは、図６Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。
【0054】
上述した処理により、図５に示すように、停車モードでは、コンバータ装置１０５－１，１０５－２からは、補助電源１０７－１，１０７－２に給電可能な一定の電力が出力される。また、インバータ装置１０８－１，１０８－２は停止するため、インバータ装置１０８－１，１０８－２の出力電力は０となる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。
【0055】
従来の電気式気動車２０では、車両ごとに個別に電力の制御が行われるため、例えば、定常的な損失が支配的となって効率が低下する軽負荷状態で発電機１０４を動作させたり、熱効率の低下および排気管へのカーボン堆積が発生する軽負荷状態でエンジンユニット１０３を動作させたりすることが多くなる。そのため、燃費効率の低下を招いてしまうという問題がある。
【0056】
次に、本実施形態に係る電気式気動車１０の動作について説明する。まず、図１に示す電気式気動車１０の動作について説明する。図１に示す電気式気動車１０は、力行モード、低出力モード、惰行モード、減速モード（回生＞補助電源）、減速モード（回生＜補助電源）および停車モードという６つの動作モードを有する。以下では、図７および図８Ａ～図８Ｆを参照して、各動作モードについて説明する。図７は、図１に示す本実施形態に係る電気式気動車１０の運転状態を示すイメージ波形の図である。また、図８Ａ～図８Ｆは各動作モードにおける電力の流れを示す図である。
【0057】
＜加速モード＞
運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であるか否かを判定する。統合制御部１０２－１が演算した推進トルクを１両の電気式気動車１０で出力可能でないと判定した場合、電気式気動車１０－１，１０－２は加速モードとなる。
運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であるか否かを判定する。統合制御部１０２－１が演算した推進トルクを１両の電気式気動車１０で出力可能でないと判定した場合、電気式気動車１０－１，１０－２は加速モードとなる。
【0058】
加速モードでは、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から電気式気動車１０－１で必要な推進トルクを演算し、演算した推進トルクが出力されるように、電気式気動車１０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、加速モードでは、図８Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
【0059】
また、統合制御部１０２－１は同様の制御を行うように統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、加速モードでは、図８Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－２の出力により発電機１０４－２から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－２から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－２により平滑化された後、補助電源１０７－２およびインバータ装置１０８－２に供給される。
【0060】
上述した処理により、図７に示すように、加速モードでは、一点鎖線で示すコンバータ装置１０５－１の出力電力、二点鎖線で示すコンバータ装置１０５－２の出力電力、破線で示すインバータ装置１０８－１の出力電力および一点鎖線で示すインバータ装置１０８－２の出力電力が徐々に増加する。また、実線で示す補助電源１０７－１の電力および二点鎖線で示す補助電源１０７－２の電力としては一定の電力が供給される。また、三点鎖線で示す電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に供給される電力である移動電力は０である。
【0061】
＜低出力モード＞
統合制御部１０２－１が加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であると判定すると、電気式気動車１０－１，１０－２は低出力モードとなる。
統合制御部１０２－１が加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であると判定すると、電気式気動車１０－１，１０－２は低出力モードとなる。
【0062】
低出力モードでは、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から演算した、編成全体で必要となる推進トルクが電気式気動車１０－１から出力されるように、電気式気動車１０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、図８Ｂに示すように、演算した推進トルク（編成全体で必要となる推進トルク）に応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。また、コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、高圧引き通し線６を介して、補助電源１０７－２に供給される。
【0063】
また、統合制御部１０２－１は、電気式気動車１０－１により編成全体で必要な推進トルクを出力することができるため、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１からの指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。
【0064】
上述した処理により、図７に示すように、低出力モードでは、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１の出力電力は、編成全体の推進トルクを出力可能なレベルで一定値となる。また、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２は停止しているため、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－１の出力電力は０となる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。また、図８Ｂを参照して説明したように、低出力モードでは、補助電源１０７－２には電気式気動車１０－１から電力が供給される。したがって、補助電源１０７－２への供給電力に相当する電力が移動電力として電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に供給される。
【0065】
このように本実施形態においては、統合制御部１０２－１は、編成全体で必要な加減速トルク（推進トルク）を、編成を構成する複数の電気式気動車１０の内の一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－２）のエンジンユニット１０３を停止しても出力可能である場合、一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－２）のエンジンユニット１０３を停止する。なお、本実施形態においては、編成全体で必要な推進トルクを、編成を構成する複数の電気式気動車１０の内の一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止しても出力可能である場合、一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止する例を用いて説明するが、これに限られるものではない。編成全体で必要な制動トルクを、編成を構成する複数の電気式気動車１０の内の一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止しても出力可能である場合（エンジンユニット１０３を停止する車両で生じる回生エネルギーを、その車両のエンジンブレーキを使わなくても消費することができる場合）、一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止してもよい。
【0066】
＜惰行モード＞
惰行モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止し、補助電源１０７－１，１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図８Ｃに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１、１０７－２に供給される。統合制御部１０２－１は、補助電源１０７－１，１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルまでエンジンユニット１０３－１の出力を低下させる。また、統合制御部１０２－１は引き続き、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。
惰行モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止し、補助電源１０７－１，１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図８Ｃに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１、１０７－２に供給される。統合制御部１０２－１は、補助電源１０７－１，１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルまでエンジンユニット１０３－１の出力を低下させる。また、統合制御部１０２－１は引き続き、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。
【0067】
上述した処理により、図７に示すように、惰行モードでは、コンバータ装置１０５－１の出力電力は低出力モードよりも低下した一定値となり、コンバータ装置１０５－２の出力電力は０となる。また、インバータ装置１０８－１，１０８－２は停止するため、インバータ装置１０８－１，１０８－２の出力電力は０となる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。また、図８Ｃを参照して説明したように、惰行モードでは、補助電源１０７－２には電気式気動車１０－１から電力が供給される。したがって、補助電源１０７－２への供給電力に相当する電力が移動電力として電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に供給される。
【0068】
＜減速モード（回生＞補助電源）＞
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部１０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部１０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
【0069】
減速モード（回生＞補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図８Ｄに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－１で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－１および発電機１０４－１を介してエンジンユニット１０３－１に入力され、エンジンユニット１０３－１のエンジンブレーキにより消費される。
【0070】
また、統合制御部１０２－１は同様の制御を行うように統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図８Ｄに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－２で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－２および発電機１０４－２を介してエンジンユニット１０３－２に入力され、エンジンユニット１０３－２のエンジンブレーキにより消費される。
【0071】
上述した処理により、図７に示すように、減速モード（回生＞補助電源）では、インバータ装置１０８－１，１０８－２からは負方向に回生電力が出力される。編成の速度の低下とともに、回生電力は小さくなる（０に近づく）。このような回生電力の変化に伴って、コンバータ装置１０５－１，１０５－２から負方向に電力が出力され、その出力は徐々に小さくなる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。また、図８Ｄを参照して説明したように、減速モード（回生＞補助電源）では、電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２への電力供給はないため、移動電力は０となる。
【0072】
＜減速モード（回生＜補助電源）＞
回生電力が小さくなり、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さくなると、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＜補助電源）となる。減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部２０１－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＜補助電源）では、図８Ｅに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。
回生電力が小さくなり、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さくなると、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＜補助電源）となる。減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部２０１－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＜補助電源）では、図８Ｅに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。
【0073】
また、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２の停止、および、インバータ装置１０８－２の稼働を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を停止し、インバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＜補助電源）では、図８Ｅに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。
【0074】
ここで、減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７で必要な電力を下回っている。そのため、図８Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換され、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１，１０７－２に供給される。
【0075】
上述した処理により、図７に示すように、減速モード（回生＜補助電源）では、インバータ装置１０８－１，１０８－２からは負方向に回生電力が出力される。また、コンバータ装置１０５－１からは補助電源１０７－１，１０７－２に必要な電力を供給するため、正方向に電力が出力される。また、コンバータ装置１０５－２は停止しているため、コンバータ装置１０５－２の出力電力は０となる。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。また、図８Ｅを参照して説明したように、減速モード（回生＜補助電源）では、補助電源１０７－２には電気式気動車１０－１から電力が供給される。したがって、補助電源１０７－２への供給電力に相当する電力が移動電力として電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に供給される。
【0076】
＜停車モード＞
編成が停車すると、電気式気動車１０－１，１０－２は停車モードとなる。停車モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止させ、補助電源１０７－１、１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。また、統合制御部１０２－２は、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。こうすることで、停車モードでは、図８Ｆに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１、１０７－２に供給される。
編成が停車すると、電気式気動車１０－１，１０－２は停車モードとなる。停車モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止させ、補助電源１０７－１、１０７－２への電力供給のみが可能となるレベルでエンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。また、統合制御部１０２－２は、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。こうすることで、停車モードでは、図８Ｆに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１、１０７－２に供給される。
【0077】
上述した処理により、図７に示すように、停車モードでは、インバータ装置１０８－１，１０８－２およびコンバータ装置１０５－２の出力電力は０となる。また、コンバータ装置１０５－１からは補助電源１０７－１，１０７－２に必要な電力を供給するため、正方向に電力が出力される。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。また、図８Ｆを参照して説明したように、停車モードでは、補助電源１０７－２には電気式気動車１０－１から電力が供給される。したがって、補助電源１０７－２への供給電力に相当する電力が移動電力として電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に供給される。
【0078】
このように本実施形態においては、統合制御部１０２（統合制御部１０２－１）は、自車（電気式気動車１０－１）が、エンジンユニット１０３が稼働している稼働気動車である場合（低出力モード、惰行モード、減速モード（回生＞補助電源）、減速モード（回生＜補助電源）および停車モードである場合）、高圧引き通し線６を介して、エンジンユニット１０３を停止した停止気動車（電気式気動車１０－２）の補助電源１０７に直流電力を供給する。
【0079】
なお、本実施形態においては、稼働気動車から停止気動車の補助電源１０７に電力を供給する例を用いて説明したが、これに限られるものではない。停止気動車の補助電源１０７の代わりに稼働気動車から、停止気動車内の設備に電力を供給してもよい。
【0080】
次に、図２に示す電気式気動車１０の動作について説明する。図２に示す電気式気動車１０は、加速モード、第１の低出力モード、第２の低出力モード、第１の惰行モード、第２の惰行モード、減速モード（回生＞補助電源）、第１の減速モード（回生＜補助電源）、第２の減速モード（回生＜補助電源）、第３の減速モード（回生＜補助電源）、第１の停車モードおよび第２の停車モードという１１の動作モードを有する。以下では、図９および図１０Ａ～図１０Ｋを参照して、各動作モードについて説明する。図９は、図２に示す本実施形態に係る電気式気動車１０の運転状態を示すイメージ波形の図である。また、図１０Ａ～図１０Ｋは各動作モードにおける電力の流れを示す図である。
【0081】
＜加速モード＞
運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であるか否かを判定する。統合制御部１０２－１が演算した推進トルクを１両の電気式気動車１０で出力可能でないと判定した場合、電気式気動車１０－１，１０－２は加速モードとなる。
運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であるか否かを判定する。統合制御部１０２－１が演算した推進トルクを１両の電気式気動車１０で出力可能でないと判定した場合、電気式気動車１０－１，１０－２は加速モードとなる。
【0082】
加速モードでは、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から電気式気動車２０－１で必要な推進トルクを演算し、演算した推進トルクが出力されるように、電気式気動車２０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、加速モードでは、図１０Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により蓄電装置１１３－１が充電される。
【0083】
また、統合制御部１０２－１は同様の制御を行うように統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、加速モードでは、図８Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－２の出力により発電機１０４－２から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－２から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－２により平滑化された後、補助電源１０７－２およびインバータ装置１０８－２に供給される。また、補助電源１０７－２に供給された電力により蓄電装置１１３－２が充電される。
【0084】
上述した処理により、図９に示すように、加速モードでは、コンバータ装置１０５－１，１０５－２の出力電力およびインバータ装置１０８－１，１０８－２が徐々に増加する。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。また、三点鎖線で示す蓄電装置１１３－１の電力および細実線で示す蓄電装置１１３－２の電力は、コンバータ装置１０５－１およびコンバータ装置１０５－２の最大出力電力に応じて減少する。
【0085】
＜第１の低出力モード＞
統合制御部１０２－１が加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）であると判定し、蓄電装置１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の低出力モードとなる。
統合制御部１０２－１が加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）であると判定し、蓄電装置１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の低出力モードとなる。
【0086】
第１の低出力モードでは、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から演算した、編成全体で必要となる推進トルクが電気式気動車１０－１から出力されるように、電気式気動車１０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、図１０Ｂに示すように、演算した推進トルク（編成全体で必要となる推進トルク）に応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により蓄電装置１１３－１が充電される。
【0087】
また、統合制御部１０２－１は、電気式気動車１０－１により編成全体で必要な推進トルクを出力することができるため、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。この場合、統合制御部１０２－２は、図１０Ｂに示すように、蓄電装置１１３－２から補助電源１０７－２に電力を供給する。
【0088】
＜第２の低出力モード＞
統合制御部１０２－１が加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であると判定し、蓄電装置１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の低出力モードとなる。
統合制御部１０２－１が加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であると判定し、蓄電装置１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の低出力モードとなる。
【0089】
第２の低出力モードでは、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から演算した、編成全体で必要となる推進トルクが電気式気動車１０－１から出力されるように、電気式気動車１０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、図１０Ｃに示すように、演算した推進トルク（編成全体で必要となる推進トルク）に応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により蓄電装置１１３－１が充電される。
【0090】
また、統合制御部１０２－１は、蓄電装置１１３－２が電力を出力することができないため、インバータ装置１０８－２の停止、および、補助電源１０７－２への電力供給が可能となるように、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２の稼働を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、インバータ装置１０８－２を停止し、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１０Ｃに示すように、エンジンユニット１０３－２の出力により発電機１０４－２から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－２から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－２により平滑化された後、補助電源１０７－２に供給される。また、補助電源１０７－２に供給された電力により蓄電装置１１３－２が充電される。
【0091】
上述した処理により、図９に示すように、蓄電装置１１３－１の電力は負の方向に増大し、蓄電装置１１３－２の電力は補助電源１０７－２の電力まで増加する。図９においては、第１および第２の低出力モードの場合を示している。なお、以下では、図９において、図１に示す電気式気動車１０と図２に示す電気式気動車１０との主な相違点である蓄電装置１１３－１，１１３－２の電力について説明し、その他の電力の推移については適宜説明を省略する。
【0092】
＜第１の惰行モード＞
加速トルク指令も制動指令も運転台１０１－１から入力されず、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の惰行モードとなる。
加速トルク指令も制動指令も運転台１０１－１から入力されず、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の惰行モードとなる。
【0093】
第１の惰行モードでは、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を停止する。また、統合制御部１０２－１は、蓄電装置１１３－１に補助電源１０７－１へ電力を供給させる。また、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２の停止を統合制御部１０２－２に指示する。また、統合制御部１０２－１は、蓄電装置１１３－２から補助電源１０７－２への電力の供給を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。また、統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、蓄電装置１１３－２に充電された電力を補助電源１０７－２に供給させる。
【0094】
こうすることで、第１の惰行モードでは、図１０Ｄに示すように、蓄電装置１１３－１から補助電源１０７－１に電力が供給され、蓄電装置１１３－２から補助電源１０７－２に電力が供給される。
【0095】
＜第２の惰行モード＞
加速トルク指令も制動指令も運転台１０１－１から入力されず、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の惰行モードとなる。
加速トルク指令も制動指令も運転台１０１－１から入力されず、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の惰行モードとなる。
【0096】
第２の惰行モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止するとともに、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、図１０Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により蓄電装置１１３－１が充電される。
【0097】
また、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－２の停止、および、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２の稼働を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、インバータ装置１０８－２を停止するとともに、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１０Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。また、補助電源１０７－２に供給された電力により蓄電装置１１３－２が充電される。
【0098】
上述した処理により、図９に示すように、第２の惰行モードでは、蓄電装置１１３－１，１１３－２の電力およびコンバータ装置１０５－１，１０５－２の出力電力は、充電側（負側）への出力となる。
【0099】
なお、本実施形態においては、蓄電装置１１３－１，１１３－２の両方が電力を出力することができる場合、あるいは、蓄電装置１１３－１，１１３－２の両方が電力を出力することができない場合を例として説明したが、これに限られるものではない。蓄電装置１１３－１，１１３－２の電力出力の可否に応じて、電気式気動車１０－１，１０－２がそれぞれ、第１の惰行モードあるいは第２の惰行モードとなってよい。
【0100】
＜減速モード（回生＞補助電源）＞
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部１０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部１０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
【0101】
減速モード（回生＞補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図１０Ｆに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により蓄電装置１１３－１が充電される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－１で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－１および発電機１０４－１を介してエンジンユニット１０３－１に入力され、エンジンユニット１０３－１のエンジンブレーキにより消費される。
【0102】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図１０Ｆに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。また、補助電源１０７－２に供給された電力により蓄電装置１１３－２が充電される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－２で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－２および発電機１０４－２を介してエンジンユニット１０３－２に入力され、エンジンユニット１０３－１のエンジンブレーキにより消費される。
【0103】
上述した処理により、図９に示すように、減速モード（回生＞補助電源）では、蓄電装置１１３－１１３－２には電力が蓄電される。
【0104】
＜第１の減速モード（回生＜補助電源）＞
回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の減速モード（回生＜補助電源）となる。
回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の減速モード（回生＜補助電源）となる。
【0105】
第１の減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を停止し、インバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、第１の減速モード（回生＜補助電源）では、図１０Ｇに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。ここで、第１の減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さい。そのため、統合制御部１０２－１は、図１０Ｇに示すように、蓄電装置１１３－１に補助電源１０７－１へ電力を供給させる。こうすることで、補助電源１０７－１で必要な電力を供給することができる。
【0106】
また、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２の停止、および、インバータ装置１０８－２の稼働を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２―２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を停止し、インバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、第１の減速モード（回生＜補助電源）では、図１０Ｇに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。また、統合制御部１０２－２は、図１０Ｇに示すように、蓄電装置１１３－２に補助電源１０７－２へ電力を供給させる。こうすることで、補助電源１０７－２で必要な電力を供給することができる。
【0107】
＜第２の減速モード（回生＜補助電源）＞
回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の減速モード（回生＜補助電源）となる。
回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の減速モード（回生＜補助電源）となる。
【0108】
第２の減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。これにより、第２の減速モード（回生＜補助電源）では、図１０Ｈに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。ここで、第２の減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－１が電力を出力することもできない。そのため、統合制御部１０２－１は、補助電源１０７－１への電力供給のために、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、図１０Ｈに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
【0109】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。これにより、第２の減速モード（回生＜補助電源）では、図１０Ｈに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。ここで、第２の減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－２が電力を出力することもできない。そのため、統合制御部１０２－２は、補助電源１０７－２への電力供給のために、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１０Ｈに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。
【0110】
＜第３の減速モード（回生＜補助電源）＞
第３の減速モード（回生＜補助電源）において、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２の電力が低下し、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができなくなると、電気式気動車１０－１，１０－２は第３の減速モード（回生＜補助電源）となる。
第３の減速モード（回生＜補助電源）において、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２の電力が低下し、蓄電装置１１３－１および蓄電装置１１３－２が電力を出力することができなくなると、電気式気動車１０－１，１０－２は第３の減速モード（回生＜補助電源）となる。
【0111】
第３の減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。これにより、第３の減速モード（回生＜補助電源）では、図１０Ｉに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。ここで、第３の減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－１が電力を出力することもできない。そのため、統合制御部１０２－１は、補助電源１０７－１への電力供給のために、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、図１０Ｉに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により、蓄電装置１１３－１が充電される。
【0112】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。これにより、第３の減速モード（回生＜補助電源）では、図１０Ｉに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。ここで、第３の減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さく、蓄電装置１１３－２が電力を出力することもできない。そのため、統合制御部１０２－２は、補助電源１０７－２への電力供給のために、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１０Ｉに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。また、補助電源１０７－２に供給された電力により、蓄電装置１１３－２が充電される。
【0113】
上述した処理により、図９に示すように、蓄電装置１１３－１，１１３０２は、徐々に充電方向の電力が減少し、放電に転じて放電方向の電力が増加する。
【0114】
なお、本実施形態においては、電気式気動車１０－１，１０－２が同時に第２の減速モード（回生＜補助電源）または第３の減速モード（回生＜補助電源）となる例を用いて説明したが、これに限られるものではない。蓄電装置１１３－１，１１３－２の電力出力の可否に応じて、電気式気動車１０－１，１０－２がそれぞれ、第２の減速モード（回生＜補助電源）、第２の減速モード（回生＜補助電源）または第３の減速モード（回生＜補助電源）となってよい。
【0115】
＜第１の停車モード＞
編成が動作を停止し、蓄電装置１１３－１，１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の停車モードとなる。
編成が動作を停止し、蓄電装置１１３－１，１１３－２が電力を出力することができる場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第１の停車モードとなる。
【0116】
第１の停車モードでは、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を停止する。また、統合制御部１０２－１は、図１０Ｊに示すように、蓄電装置１１３－１に補助電源１０７－１へ電力を供給させる。こうすることで、補助電源１０７－１で必要な電力を供給することができる。
【0117】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を停止する。また、統合制御部１０２－２は、図１０Ｊに示すように、蓄電装置１１３－２に補助電源１０７－１へ電力を供給させる。こうすることで、補助電源１０７－２で必要な電力を供給することができる。
【0118】
＜第２の停車モード＞
編成が動作を停止し、蓄電装置１１３－１，１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の停車モードとなる。
編成が動作を停止し、蓄電装置１１３－１，１１３－２が電力を出力することができない場合、電気式気動車１０－１，１０－２は第２の停車モードとなる。
【0119】
第２の停車モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止し、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、図１０Ｋに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。また、補助電源１０７－１に供給された電力により蓄電装置１１３－１が充電される。
【0120】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、インバータ装置１０８－２を停止し、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１０Ｋに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。また、補助電源１０７－２に供給された電力により蓄電装置１１３－２が充電される。
【0121】
なお、本実施形態においては、電気式気動車１０－１，１０－２が同時に第１の停車モードまたは第２の停車モードとなる例を用いて説明したが、これに限られるものではない。蓄電装置１１３－１，１１３－２の電力出力の可否に応じて、電気式気動車１０－１，１０－２がそれぞれ、第１の停車モードまたは第２の停車モードとなってよい。
【0122】
このように、図２に示す電気式気動車１０においては、統合制御部１０２は、自車のエンジンユニットが停止している場合（第１の低出力モード、第１の惰行モード、第１の減速モード（回生＜補助電源）、第２の減速モード（回生＜補助電源）および第１の停車モードである場合）、自車の補助電源１０７に設けられた蓄電装置１１３から補助電源１０７に電力を供給する。
【0123】
次に、図３に示す電気式気動車１０の動作について説明する。図３に示す電気式気動車１０は、加速モード、低出力モード、惰行モード、減速モード（回生＞補助電源）、減速モード（回生＜補助電源）および停車モードという６つ動作モードを有する。以下では、図１１および図１２Ａ～図１２Ｆを参照して、各動作モードについて説明する。図１１は、図３に示す本実施形態に係る電気式気動車１０の運転状態を示すイメージ波形の図である。また、図１２Ａ～図１２Ｆは各動作モードにおける電力の流れを示す図である。
【0124】
＜加速モード＞
電気式気動車１０－１の運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であるか否かを判定する。統合制御部１０２－１が演算した推進トルクを１両の電気式気動車１０で出力可能でないと判定した場合、電気式気動車１０－１，１０－２は加速モードとなる。
電気式気動車１０－１の運転台１０１－１に加速ノッチ指令が入力されると、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であるか否かを判定する。統合制御部１０２－１が演算した推進トルクを１両の電気式気動車１０で出力可能でないと判定した場合、電気式気動車１０－１，１０－２は加速モードとなる。
【0125】
加速モードでは、統合制御部１０２－１は、加速ノッチ指令から電気式気動車２０－１で必要な推進トルクを演算し、演算した推進トルクが出力されるように、電気式気動車２０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働させる。こうすることで、加速モードでは、図１２Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
【0126】
また、統合制御部１０２－１は同様の制御を行うように統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示に従い、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－１を稼働させる。こうすることで、加速モードでは、図１２Ａに示すように、演算した推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－２の出力により発電機１０４－２から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－２から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－２により平滑化された後、補助電源１０７－２およびインバータ装置１０８－２に供給される。
【0127】
上述した処理により、図１１に示すように、加速モードでは、コンバータ装置１０５－１，１０５－２の出力電力およびインバータ装置１０８－１，１０８－２の出力電力が徐々に増加する。また、補助電源１０７－１，１０７－２には一定の電力が供給される。
＜低出力モード＞
統合制御部１０２－１が編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であると判定すると、電気式気動車１０－１，１０－２は低出力モードとなる。
＜低出力モード＞
統合制御部１０２－１が編成全体で必要とされる推進トルクを一部の電気式気動車１０（電気式気動車１０－１）で出力可能であると判定すると、電気式気動車１０－１，１０－２は低出力モードとなる。
【0128】
低出力モードでは、統合制御部１０２－１は、編成全体で必要となる推進トルクが電気式気動車１０－１から出力されるように、電気式気動車１０－１の各部を制御する。具体的には、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、図１２Ｂに示すように、編成全体で必要となる推進トルクに応じたエンジンユニット１０３－１の出力により発電機１０４－１から三相交流電力が出力され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換して出力される。コンバータ装置１０５－１から出力された直流電力は、コンデンサ１０６－１により平滑化された後、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
【0129】
また、統合制御部１０２－１は、電気式気動車１０－１により編成全体で必要な推進トルクを出力することができるため、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２の停止を指示する。また、統合制御部１０２―１は、回生電力による補助電源１０７－２への電力の供給のため、インバータ装置１０８－２の稼働を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１からの指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２を停止する。また、統合制御部１０２－２は、図１２Ｂに示すように、制動トルクによりインバータ装置１０８から回生電力を出力させ、その回生電力を、コンデンサ１０６－２を介して補助電源１０７－２に供給する。
【0130】
このように、図３に示す電気式気動車１０においては、低出力モードでは、エンジンユニット１０３を停止する停止気動車では、統合制御部１０２は、制動トルクを発生させ、その制動トルクによる回生電力を補助電源１０７へ供給する。また、エンジンユニット１０３が稼働する稼働電気車では、統合制御部１０２は、加速トルクから必要となる推進トルクに加えて、停止気動車で発生する制動トルクを打ち消す推進トルクが出力されるように、エンジンユニット１０３、発電機１０４およびコンバータ装置１０５を制御する。
【0131】
上述した処理により、図１１に示すように、低出力モードでは、インバータ装置１０８－２からは一定の回生電力が出力される。また、電気式気動車１０－２で発生した制動トルクを電気式気動車１０－１で打ち消しているため、見かけ上、電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に移動電力が供給されたこととなる。
＜惰行モード＞
惰行モードでは、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図１２Ｃに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
＜惰行モード＞
惰行モードでは、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、惰行モードでは、図１２Ｃに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１およびインバータ装置１０８－１に供給される。
【0132】
また、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２の停止を指示する。また、統合制御部１０２―１は、回生電力による補助電源１０７－２への電力の供給のため、インバータ装置１０８－２の稼働を統合制御部１０２－２に指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１からの指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２を停止する。また、統合制御部１０２－２は、図１２Ｃに示すように、制動トルクによりインバータ装置１０８から回生電力を出力させ、その回生電力を、コンデンサ１０６－２を介して補助電源１０７－２に供給する。
【0133】
統合制御部１０２－１は、電気式気動車１０－２で発生する制動トルクを打ち消す推進トルクが出力されるように、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を制御する。
【0134】
このように、図３に示す電気式気動車１０においては、惰行モードでは、エンジンユニット１０３を停止する停止気動車では、統合制御部１０２は、制動トルクを発生させ、その制動トルクにより回生電力により補助電源１０７を受電する。また、エンジンユニット１０３が稼働する稼働電気車では、統合制御部１０２は、停止気動車で発生する制動トルクを打ち消す推進トルクが出力されるように、エンジンユニット１０３、発電機１０４およびコンバータ装置１０５を制御する。
【0135】
上述した処理により、図１１に示すように、惰行モードでは、インバータ装置１０８－２からは一定の回生電力が出力される。また、電気式気動車１０－２で発生した制動トルクを電気式気動車１０－１で打ち消しているため、見かけ上、電気式気動車１０－１から電気式気動車１０－２に移動電力が供給されたこととなる。
【0136】
このように、図３に示す電気式気動車１０においては、統合制御部１０２は、自車が、エンジンユニット１０３が稼働している稼働気動車である場合、自車の稼働に必要な推進力とともに、エンジンユニット１０３を停止した停止気動車の補助電源１０７で必要な電力を供給可能な推進力が得られるようにエンジンユニット１０３を稼働する。また、統合制御部１０２は、自車が停止気動車である場合、稼働気動車の推進力により自車のインバータ装置１０８から得られた回生電力を、自車の補助電源１０７に供給する。
【0137】
＜減速モード（回生＞補助電源）＞
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部１０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
運転台１０１－１から制動指令が入力されると、統合制御部１０２は、インバータ装置１０８、あるいは、空気制動装置１１１を制御し、車輪１１０に機械的な制動力を与える。車輪１１０に与える機械的な制動力を推進用モータ１０９およびインバータ装置１０８によって電気エネルギーへ変換し、インバータ装置１０８から回生電力がコンバータ装置１０５の方向に出力される。回生電力が補助電源１０７の電力よりも大きい場合、電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＞補助電源）となる。
【0138】
減速モード（回生＞補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図１２Ｄに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－１で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－１および発電機１０４－１を介してエンジンユニット１０３－１に入力され、エンジンユニット１０３－１のエンジンブレーキにより消費される。
【0139】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。こうすることで、減速モード（回生＞補助電源）では、図１２Ｄに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。また、減速モード（回生＞補助電源）では、回生電力が補助電源１０７－２で必要な電力を上回っているため、超過分のエネルギーがコンバータ装置１０５－２および発電機１０４－２を介してエンジンユニット１０３－２に入力され、エンジンユニット１０３－２のエンジンブレーキにより消費される。
【0140】
＜減速モード（回生＜補助電源）＞
回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さくなると電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＜補助電源）となる。
回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さくなると電気式気動車１０－１，１０－２は減速モード（回生＜補助電源）となる。
【0141】
減速モード（回生＜補助電源）では、統合制御部１０２－１は、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１およびインバータ装置１０８－１を稼働する。これにより、減速モード（回生＜補助電源）では、図１２Ｅに示すように、インバータ装置１０８－１から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－１を介して、補助電源１０７－１に供給される。ここで、減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さい。そのため、統合制御部１０２－１は、補助電源１０７－１への電力供給のために、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１、コンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、図１２Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
【0142】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２およびインバータ装置１０８－２を稼働する。これにより、減速モード（回生＜補助電源）では、図１２Ｅに示すように、インバータ装置１０８－２から出力された回生電力が、コンデンサ１０６－２を介して、補助電源１０７－２に供給される。ここで、減速モード（回生＜補助電源）では、回生電力が補助電源１０７の電力よりも小さい。そのため、統合制御部１０２－２は、補助電源１０７－２への電力供給のために、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２、コンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１２Ｅに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。
【0143】
＜停車モード＞
編成が動作を停止すると、電気式気動車１０－１，１０－２は停車モードとなる。
編成が動作を停止すると、電気式気動車１０－１，１０－２は停車モードとなる。
【0144】
停車モードでは、統合制御部１０２－１は、インバータ装置１０８－１を停止し、エンジンユニット１０３－１、発電機１０４－１およびコンバータ装置１０５－１を稼働する。こうすることで、図１２Ｆに示すように、エンジンユニット１０３－１からの出力が発電機１０４－１により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－１により直流電力に変換されて、補助電源１０７－１に供給される。
【0145】
また、統合制御部１０２－１は、統合制御部１０２－２にも同様の制御を行うよう指示する。統合制御部１０２－２は、統合制御部１０２－１の指示を受けて、インバータ装置１０８－２を停止し、エンジンユニット１０３－２、発電機１０４－２およびコンバータ装置１０５－２を稼働する。こうすることで、図１２Ｆに示すように、エンジンユニット１０３－２からの出力が発電機１０４－２により三相交流電力に変換され、その三相交流電力がコンバータ装置１０５－２により直流電力に変換されて、補助電源１０７－２に供給される。
【0146】
上述した各図を参照して説明した本開示に係る実施形態においては、電気式気動車１０－１，１０－２いずれか一方のエンジンユニット１０３を停止させる場合、主となる統合制御部１０２を備える電気式気動車１０のエンジンユニット１０３に加減速トルクの出力を負担させる例を用いて説明したが、これに限られるものではない。加減速トルクの出力を負担させる電気式気動車１０は、燃料残量の多い車両、乗車率の多い車両、台車過重の大きい車両、勾配を走行するのに適した車両など、種々の基準により決定してよい。また、加減速トルクの出力を負担させる電気式気動車１０は、ランダムに決定してもよい。
【0147】
このように本実施形態においては、電気式気動車１０は、統合制御部１０２を備える。統合制御部１０２は、編成全体で必要な加減速トルクを、編成を構成する複数の電気式気動車１０の内の一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止しても出力可能である場合、一部の電気式気動車１０のエンジンユニット１０３を停止させる。
【0148】
こうすることで、定常的な損失が支配的となって効率が低下する軽負荷状態で発電機１０４を動作させたり、熱効率の低下および排気管へのカーボン堆積が発生する軽負荷状態でエンジンユニット１０３を動作させたりすることが少なくなるため、燃費効率の向上を図ることができる。また、エンジンユニット１０３内部の制御などを変更する必要がないため、例えば、従来の液体式気動車からの転換の際の、コストの増大を抑制することができる。
【0149】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【0150】
１０－１，１０－２，２０－１，２０－２ 電気式気動車
３ 連結器
４ 電気連結器
５ 通信線
６ 高圧引き通し線
１０１－１，１０１－２ 運転台
１０２－１，１０２－２，２０２－１，２０２－２ 統合制御部
１０３－１，１０３－２ エンジンユニット
１０４－１，１０４－２ 発電機
１０５－１，１０５－２ コンバータ装置
１０６－１，１０６－２ コンデンサ
１０７－１，１０７－２ 補助電源
１０８－１，１０８－２ インバータ装置
１０９－１，１０９－２ 推進用モータ
１１０－１，１１０－２ 車輪
１１１－１，１１１－２ 空気制動装置
１１２－１，１１２－２ 機械ブレーキ
１１３－１，１１３－２ 蓄電装置
３ 連結器
４ 電気連結器
５ 通信線
６ 高圧引き通し線
１０１－１，１０１－２ 運転台
１０２－１，１０２－２，２０２－１，２０２－２ 統合制御部
１０３－１，１０３－２ エンジンユニット
１０４－１，１０４－２ 発電機
１０５－１，１０５－２ コンバータ装置
１０６－１，１０６－２ コンデンサ
１０７－１，１０７－２ 補助電源
１０８－１，１０８－２ インバータ装置
１０９－１，１０９－２ 推進用モータ
１１０－１，１１０－２ 車輪
１１１－１，１１１－２ 空気制動装置
１１２－１，１１２－２ 機械ブレーキ
１１３－１，１１３－２ 蓄電装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図10G】
【図10H】
【図10I】
【図10J】
【図10K】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【図12F】