JP2001114099A - 車両起動方法及び車両起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新たな形式の停止時ブレーキを実現でき、車
両が勾配区間等に停車した後の起動時における車両後退
等を防ぐことができる車両起動方法及び車両起動装置を
提供する。 【解決手段】 制御装置内のプログラマブルコントロー
ラ（ＰＣ）には、燃料制御指令器Ｂ１、車軸速度パルス
発生器Ｂ２、逆転機指令器Ｂ３、勾配検出装置Ｂ４、機
関回転数検出器Ｂ５及び逆転機照査回路Ｂ６が接続され
ている。また、ＰＣには、燃料制御装置Ｂ７、逆転機制
御回路Ｂ８及びトルクコンバータ制御回路Ｂ９が接続さ
れている。ＰＣは、これら入力装置Ｂ１〜Ｂ６からの入
力データを演算処理した後、出力装置Ｂ７〜Ｂ９へ出力
して車両の起動を制御する。この制御は、起動時は勾配
に見合った動輪周引張力に相当するディーゼルエンジン
２の出力を得てから逆転機５による停止を解除するよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディーゼル
エンジンを有する鉄道車両に適用できる車両起動方法及
び車両起動装置に関する。特には、新たな形式の停止時
ブレーキを実現でき、車両が勾配区間等に停車した後の
起動時における車両後退等を防ぐことができる起動方法
及び車両起動装置に関する。ここで、停止時ブレーキと
は、運行中の車両が駅等で一時的に停止しているとき
に、停止状態を維持するために用いるブレーキの意味で
ある。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、鉄道車両用のブレーキとして、電気ブレーキ、摩擦
ブレーキあるいは流体ブレーキ等が用いられている。こ
のうち、電気ブレーキの代表的なものは、駆動電動機を
発電機とし、電流を発生して車軸に制動トルクを与え、
車両を減速させるものである。摩擦ブレーキは、圧縮空
気や油圧等を用いて制輪子を車輪踏面に押し付けて、あ
るいは、ブレーキディスクをブレーキライニングに押し
付けて摩擦力を発生させ、車両を減速及び停止させるも
のである。流体ブレーキは、油等の流体を回転翼等で攪
拌して、その際の吸収トルクをブレーキ力とし、車両を
減速させるものである。これらのうち、停止時ブレーキ
としても用いられているのは摩擦ブレーキのみで、他は
減速ブレーキとしてしか使用されていない。

【０００３】図７（Ａ）は従来の鉄道車両の２ハンドル
方式の操作部を示す模式的構成図であり、図７（Ｂ）は
従来の鉄道車両の２ハンドル方式のブレーキ装置を示す
模式的構成図である。図７（Ａ）に示す運転台１００は
車両の運転室に設置されている。この運転台１００の上
部左側には、逆転ハンドル（前後進ハンドル）１０３が
設けられている。逆転ハンドル１０３は、前位置、中
立、後位置の３ポジションを有する手動ハンドルであ
る。同逆転ハンドル１０３を前方に回して固定すると進
行方向のギア（図示されず）が噛み合い、車両は前進可
能になる。逆に、後方に回して固定すると後進方向のギ
ア（図示されず）が噛み合い、車両は後進可能になる。
これら前進と後進との間においては、前進方向のギアと
後進方向のギアは双方ともに噛み合わず、中立となる。
前後進ギアの噛み合いは、電磁弁（図示されず）により
クラッチが連結・切り離しされることで行われる。

【０００４】運転台１００の中央には、燃料噴射出力を
コントロールするノッチハンドル１０７が設けられてい
る。同ノッチハンドル１０７は、ＯＦＦ位置（エンジン
アイドリング位置）ならびに５つの力行ポジションと切
り位置（エンジン停止位置）を有する。５つの力行ポジ
ションは、それぞれ１ノッチ〜５ノッチと呼ばれる。

【０００５】運転台１００の上部右側には、変速ハンド
ル１０５が設けられている。変速ハンドル１０５は、変
位置、中立、直位置の３ポジションを有する手動ハンド
ルである。この変速ハンドルにより、トルクコンバータ
（図示されず）の指令を行う。変速ハンドル１０５が変
位置のときは、トルクコンバータの変速クラッチが連結
される。直位置のときは、トルクコンバータの直結クラ
ッチが連結される。但し、変速クラッチ及び直結クラッ
チは、変速ハンドル１０５の操作だけではなく、上記ノ
ッチハンドル１０７を力行状態にしたときに連結され
る。

【０００６】一方、図７（Ｂ）に示すブレーキ装置１０
９は、電気指令式のブレーキ装置である。日本の車両で
は、一般に、運転台１００の右側に設置されている。こ
のブレーキ装置１０９は、電気接点部１０９ａ及び空気
弁部１０９ｃを備えている。電気接点部１０９ａには、
ハンドル１０９ｂが設けられている。同ハンドル１０９
ｂは、電気接点部１０９ａに対して着脱自在である。こ
のハンドル１０９ｂによりブレーキ装置が動作するよう
になっている。ハンドル１０９ｂの回転角度に応じたブ
レーキ力を得ることができる。

【０００７】図８は近年多用されるようになった鉄道車
両の１ハンドル方式の操作部を説明するための図であ
る。１ハンドル方式の操作部１２０は、力行とブレーキ
制御を１つのハンドル１２１により行う方式である。操
作部１２０には、２ハンドル方式と同様に逆転ハンドル
１０３が設けられている。この１ハンドル方式の操作部
１２０においては、ハンドル１２１が図８の位置にある
ときは中立である。ハンドル１２１を前方（図８におい
て上方）に押すことにより、５段階のブレーキ制御が行
われる。逆に、ハンドル１２１を後方（図８において下
方）に引くことにより、５段階の力行が行われる。

【０００８】この１ハンドル方式の操作部におけるブレ
ーキ及び力行の操作は、上述のように、ハンドル１２１
を互いに逆側に押し引きすることで行われる。したがっ
て、ハンドル１２１が力行ポジションにあるときに、同
時にブレーキ操作を行うことができない。そのため、車
両が勾配区間等に停車した後に起動する際には、車両後
退が発生する問題点があった。

【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、新たな形式の停止時ブレーキを実現
でき、車両が勾配区間等に停車した後の起動時における
車両後退等を防ぐことができる車両起動方法及び車両起
動装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の車両起動方法は、原動機の駆動力を逆転機
を介して車輪に正逆転可能に伝達する車両を起動する方
法であって； 車両が停止中には、該逆転機の正転及び
逆転の駆動力伝達系統の双方を繋いで逆転機をロック
し、 起動時には、まず軌道の勾配に見合った動輪周引
張力に相当する原動機出力を得、その後に上記逆転機の
ロックを解除することを特徴とする。

【００１１】本発明の車両起動装置は、原動機と、 原
動機の駆動力を車輪に正逆転可能に伝達する逆転機と、
を備える車両の起動装置であって； 正転及び逆転の
駆動力伝達系統の双方を繋いで逆転機をロックさせる機
構と、 起動時には、軌道の勾配に見合った動輪周引張
力に相当する原動機出力を得てから逆転機のロックを解
除する手段と、 を有することを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、空気ブレーキに頼らない
逆転機の正転及び逆転の駆動力伝達系統の双方を繋いで
逆転機をロックさせるという新たな形式の停止時ブレー
キを実現できる。さらに、起動時は勾配に見合った動輪
周引張力に相当する原動機出力を得てから逆転機のロッ
クを解除するので、車両後退等を防ぐことができる。

【００１３】本発明の車両起動装置を力行と制動の操作
ハンドルが一体化されている車両（ワンハンドル車両）
に装備した場合には、ハンドルがブレーキポジションに
なくてもブレーキ効果を得ることが可能であるため、車
両が勾配区間等に停車した後に起動する際に生じ易い車
両後退等を起こさずにすむ。

【００１４】本発明の車両起動装置においては、上記逆
転機のロックを解除する手段が、原動機の回転数を検出
する回転数検出手段と、 軌道の勾配を検出する勾配検
出手段と、 該勾配検出手段の検出値に対応して、動輪
周引張力に相当する原動機の回転数を算出する回転数算
出手段と、 上記回転数検出手段の検出値を回転数算出
手段の算出値にほぼ一致させるよう原動機への燃料の供
給量を制御する燃料制御手段と、 上記回転数検出手段
の検出値が上記回転数算出手段の算出値にほぼ一致した
後、逆転機のロックを解除する逆転機制御手段と、 を
備えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。なお、以下の説明における上下左右とは、各図にお
ける上下左右を指すものとする。図１は本発明に係る車
両起動装置の制御装置の基本構成を示すブロック図であ
る。図２及び図３は同制御装置の制御手順を示すフロー
チャートである。図４は本発明に係る逆転機の構成を示
す概念図である。図５は同逆転機のクラッチ制御機構を
示す図である。図６は同逆転機のブレーキ制御を行う制
御回路を示す回路図である。

【００１６】図４に示すように、この車両起動装置は、
逆転機５を備えている。逆転機５は、入力軸Ｓ１、出力
軸Ｓ３、正転軸Ｓ４、逆転軸Ｓ５を備えている。これら
入力軸Ｓ１、出力軸Ｓ３、正転軸Ｓ４あるいは逆転軸Ｓ
５の軸心は、互いに平行である。

【００１７】入力軸Ｓ１の左端には、トルクコンバータ
４を介してディーゼルエンジン２が接続されている。ト
ルクコンバータ４は、ディーゼルエンジン２の駆動力を
入力軸Ｓ１の回転力に変換するものである。入力軸Ｓ１
の右端には、ギアＧ１が設けられている。

【００１８】出力軸Ｓ３は、歯車装置１１を介して車輪
１０に連結されている。出力軸Ｓ３の左端には、ギアＧ
３が設けられている。この出力軸Ｓ３の回転により、車
輪１０が駆動される。

【００１９】正転軸Ｓ４には、２つのギアＧ４、Ｇ６が
設けられている。ギアＧ４は、正転軸Ｓ４の左端寄りに
設けられており、ギアＧ１及びＧ７と噛み合っている。
ギアＧ６は、正転軸Ｓ４の右端寄りに設けられており、
ギアＧ３と噛み合っている。正転軸Ｓ４とギアＧ６間に
は、正転クラッチ１３が介在している。

【００２０】逆転軸Ｓ５には、２つのギアＧ７、Ｇ８が
設けられている。ギアＧ７は、逆転軸Ｓ５の左端寄りに
設けられており、ギアＧ４と噛み合っている。逆転軸Ｓ
５とギアＧ７間には、逆転クラッチ１５が介在してい
る。ギアＧ８は、逆転軸Ｓ５の右端寄りに設けられてお
り、ギアＧ３と噛み合っている。

【００２１】上記正転及び逆転クラッチ１３、１５に
は、図５に最も良く示すように、シリンダ２１のロッド
２１ａが連結されている。同シリンダ２１の本体には、
電磁弁２５が連結されている。これらシリンダ２１及び
電磁弁２５は、正転及び逆転クラッチ１３、１５のそれ
ぞれに付設されているが、構成自体は同一である。図５
に示す状態では、ポート２５ａから本体２１ｃ内に圧が
導入されてる。このときはロッド２１ａが左側に後退
し、クラッチ１３（１５）が切り離される。この図５の
状態から電磁弁２５が切り替わると、ポート２５ｄから
本体２１ｂ内に圧が導入される。このときはロッド２１
ａが右側に進出し、クラッチ１３（１５）が連結され
る。

【００２２】各電磁弁２５（正転及び逆転クラッチ１
３、１５のぞれぞれに対応した電磁弁）は、図６に示す
制御回路により個別に制御される。この制御回路は、２
つの回路３１間に回路３２が介在したものである。回路
３１は、直流電源３３と、前進指令線３５と、後進指令
線３７とを備えている。さらに、同回路３１は、電磁弁
ＦＲ及びＲＲと、ロックスイッチＲＳＷと、切替スイッ
チ３４とを備えている。回路３２は、制御回路３１にお
いて電磁弁ＦＲ及びＲＲのみを備えたもの（すなわちロ
ックスイッチＲＳＷ及び切替スイッチ３４のないもの）
である。

【００２３】電磁弁ＦＲの一端ＦＲ１は、前進指令線３
５に接続されている。同電磁弁ＦＲの他端ＦＲ２は、直
流電源３３の低電位側に接続されている。電磁弁ＲＲの
一端ＲＲ１は、後進指令線３７に接続されている。同電
磁弁ＲＲの他端ＲＲ２は、直流電源３３の低電位側に接
続されている。ロックスイッチＲＳＷは、前進指令線３
５と後進指令線３７間に設けられている。同スイッチＲ
ＳＷは、後述するプログラマブルコントローラを内蔵し
た制御装置に接続されている。このスイッチＲＳＷは、
ノッチが非力行状態で、且つ、車両の速度がゼロのとき
にＯＮとなる。

【００２４】切替スイッチ３４は、直流電源３３の高電
位側と、前進指令線３５及び後進指令線３７との間に設
けられている。このスイッチ３４は、逆転ハンドル１０
３（図８参照）の操作により切り替わる。逆転ハンドル
を前方に回して固定にしたとき、スイッチ３４は前進側
端子３４ａに接続され、直流電源３３の高電位側と前進
指令線３５が導通する。一方、逆転ハンドルを後方に回
して固定したとき、スイッチ３４は後進側端子３４ｂに
接続され、直流電源３３の高電位側と後進指令線３７が
導通する。逆転ハンドルが中立のときは遮断となる。

【００２５】切替スイッチ３４が前進側端子３４ａに接
続されているとき、直流電流３３の電流は電磁弁ＦＲに
流れる。このときは、正転クラッチ用の電磁弁２５が作
動して正転クラッチ１３が連結される。切替スイッチ３
４が後進側端子３４ｂに接続されているとき、直流電流
３３の電流は電磁弁ＲＲに流れる。このときは、逆転ク
ラッチ用の電磁弁２５が作動して逆転クラッチ１５が連
結される。中立時には、切替スイッチ３４において電流
が遮断されるので、いずれのクラッチ１３、１５も切り
離される。

【００２６】一方、切替スイッチ３４が前進側端子３４
ａあるいは後進側端子３４ｂのいずれかに接続された状
態で、ロックスイッチＲＳＷがＯＮになると、電磁弁Ｆ
Ｒ及びＲＲの双方に電流が流れる。このときは、正転及
び逆転クラッチ１３、１５の双方が連結される。これが
停止時ブレーキ状態である（詳しくは後述する）。

【００２７】上記ディーゼルエンジン２、トルクコンバ
ータ４及び逆転機５には、制御装置（図示されず）が接
続されている。この制御装置は、起動時は、トルクコン
バータの接続が完了した後、勾配に見合った動輪周引張
力に相当するディーゼルエンジン２の出力を得てから、
逆転機５のロックを解除するよう制御する。同制御装置
は、図１に示すように、プログラマブルコントローラ
（以下ＰＣと略記する）を備えている。

【００２８】同ＰＣには、燃料制御指令器Ｂ１、車軸速
度パルス発生器Ｂ２、逆転機指令器Ｂ３、勾配検出装置
Ｂ４、機関回転数検出器Ｂ５及び逆転機照査回路Ｂ６が
接続されている。また、ＰＣには、燃料制御装置Ｂ７、
逆転機制御回路Ｂ８及びトルクコンバータ制御回路Ｂ９
が接続されている。そして、ＰＣは、これら入力装置Ｂ
１〜Ｂ６からの入力データを図２及び図３に示すフロー
チャートにしたがって処理し、出力装置Ｂ７〜Ｂ９へ出
力して車両の起動を制御する。

【００２９】以下、ＰＣに接続された各機器について説
明する。 （１）燃料制御指令器Ｂ１ この指令器Ｂ１は、ディーゼルエンジン２の燃料供給系
統に付設されている。同指令器Ｂ１は、ディーゼルエン
ジン２への燃料の供給量を制御し、供給量データをＰＣ
へと出力する。 （２）車軸速度パルス発生器Ｂ２ この発生器Ｂ２は、車軸（非駆動軸）の端部に付設され
ている。同発生器Ｂ２は、車速度に対応する車軸回転パ
ルスを発生し、ＰＣへと出力する。

【００３０】（３）逆転機指令器Ｂ３ この指令器Ｂ３は、運転台に付設されている。運転士
は、同指令器Ｂ３を用いて、逆転機５に対して前進、後
進あるいは中立のいずれかの指令を行う。指令データは
ＰＣへ出力される。 （４）勾配検出装置Ｂ４ この装置Ｂ４は、車両に付設されている。同装置Ｂ４
は、軌道上における車両の勾配（軌道の勾配に相当）を
検出し、勾配データをＰＣへと出力する。なお、車両の
現在位置と軌道のデータマップから、現在停車位置にお
ける勾配データを読み取ってもよい。

【００３１】（５）機関回転数検出器Ｂ５ この検出器Ｂ５は、ディーゼルエンジン２に付設されて
いる。同検出器Ｂ５は、ディーゼルエンジン２の回転数
を検出し、回転数データをＰＣへと出力する。 （６）逆転機照査回路Ｂ６ この回路Ｂ６は、逆転機５に付設されている。同回路Ｂ
６は、列車に含まれる全ての車両の逆転機５が、前進、
後進あるいは中立のいずれの接続状態となっているかを
検出し、運転データをＰＣへと出力する。

【００３２】（７）燃料制御装置Ｂ７ この装置Ｂ７は、ディーゼルエンジン２の燃料供給系統
に付設されている。同装置Ｂ７は、ＰＣからの命令を受
けてディーゼルエンジン２への燃料の供給量を制御す
る。 （８）逆転機制御回路Ｂ８ この回路Ｂ８は、逆転機５に付設されている。同回路Ｂ
８は、ＰＣからの命令を受けて逆転機５に対する前進、
後進あるいは中立の接続制御を行う。 （９）トルクコンバータ制御回路Ｂ９ この回路Ｂ９は、トルクコンバータ４に付設されてい
る。同回路Ｂ９は、ＰＣからの命令を受けてトルクコン
バータ４の制御（すなわちクラッチのＯＮ／ＯＦＦ）を
行う。なお、本事例のような１ハンドル方式の車両にお
いては、２ハンドル方式のような変速ハンドルがないた
め、速度によって変速・直結の選択が自動的に行われ
る。

【００３３】次に、上記の構成からなる車両起動装置の
作用について説明する。 （Ａ）正転時 正転時には、逆転ハンドル１０３（図８参照）が前方に
回転した状態で固定され、切替スイッチ３４が前進側端
子３４ａに接続される。このとき、直流電流３３の電流
は電磁弁ＦＲに流れ、正転クラッチ用の電磁弁２５が動
作して正転クラッチ１３が連結される。一方、逆転クラ
ッチ１５は切り離されている。そのため、図４に示す実
線矢印のような各ギアの回転がエンジン２から出力軸Ｓ
３に伝達されて車両が前進する。

【００３４】（Ｂ）逆転時 逆転時には、逆転ハンドル１０３（図８参照）が後方に
回転した状態で固定され、切替スイッチ３４が後進側端
子３４ｂに接続される。このとき、直流電流３３の電流
は電磁弁ＲＲに流れ、逆転クラッチ用の電磁弁２５が動
作して逆クラッチ１５が連結される。一方、正転クラッ
チ１３は切り離されている。そのため、図４に示す点線
矢印のような各ギアの回転がエンジン２から出力軸Ｓ３
に伝達されて車両が後進する。

【００３５】（Ｃ）停止時ブレーキ時 切替スイッチ３４が前進側端子３４ａあるいは後進側端
子３４ｂのいずれかに接続された状態で、ロックスイッ
チＲＳＷがＯＮになると、前進指令線３５と後進指令線
３７が接続され、電磁弁ＦＲ及びＲＲの双方に電流が流
れる。このときは、正転及び逆転クラッチ１３、１５の
双方が接続される。

【００３６】このとき、例えば車両が下り坂の勾配区間
に停車しているとすると、車輪１０側から出力軸Ｓ３を
介してギア３に一点鎖線矢印で示す回転力がかかる。す
ると、ギアＧ３と噛み合っているギアＧ６、ギアＧ８も
回転しようとする。このとき、正転クラッチ１３が連結
されているため、ギアＧ６の回転は正転軸Ｓ４を介して
ギアＧ４に伝達される。一方、逆転クラッチ１５も連結
されているため、ギアＧ８の回転は逆転軸Ｓ５を介して
ギアＧ７に伝達される。このため、ギアＧ４とギアＧ７
は同一方向に回転しようとする。しかし、外歯同士が互
いに噛み合っているギアＧ４とギアＧ７が同一方向に回
転することはできないので、回転はロックされる。これ
により、ギアＧ６とギアＧ８を介してギアＧ３が回転ロ
ックされるので、勾配の重力が作用しているときでも車
両は停止時ブレーキのみで停止したままである。

【００３７】（Ｄ）起動時 停止時ブレーキ状態からの再起動時は、制御装置内のＰ
Ｃが、全ての車両のトルクコンバータ４の接続が完了し
た後に、勾配に見合った動輪周引張力に相当するディー
ゼルエンジン２の出力を得てから、逆転機５のロックを
解除するよう制御する。以下、図２及び図３を用い、こ
の制御手順について説明する。

【００３８】まず、ステップＳ１において逆転機指令器
Ｂ３からの指令入力（逆転機５がどの接続モードとなっ
ているか）を読み取り、ステップＳ２へと移行する。ス
テップＳ２では、燃料制御指令器Ｂ１からの指令入力
（ディーゼルエンジン２への燃料の供給量がどの程度
か）を読み取り、ステップＳ３へと移行する。ステップ
Ｓ３では、機関回転数検出器Ｂ５からのパルス入力を読
み取り、ステップＳ４へと移行する。

【００３９】ステップＳ４においては、燃料制御指令器
Ｂ１の指令がエンジン停止か否かが判断され、ＹＥＳで
あれば終了し、ＮＯであればステップＳ５へと移行す
る。ステップＳ５では、車軸速度パルス発生器Ｂ２から
のパルス入力を読み取り、ステップＳ６へと移行する。
ステップＳ６では、逆転機指令器Ｂ３による指令が中立
となっているか否かが判断され、ＹＥＳであればステッ
プＳ１８（図３参照）へと移行し、ＮＯであればステッ
プＳ７へと移行する。

【００４０】ステップＳ７では、逆転機指令器Ｂ３によ
る指令入力（逆転ハンドルの指令出力）をＯＮとし、ス
テップＳ８へと移行する。ステップＳ８においては、燃
料制御指令器Ｂ１による指令が中立となっているか否か
が判断され、ＹＥＳであればステップＳ９へと移行し、
ＮＯであればステップＳ２１（図３参照）へと移行す
る。ステップＳ９では、トルクコンバータ４のＯＦＦ指
令（すなわちトルクコンバータ制御回路Ｂ９によるクラ
ッチの切り離し）が行われ、ステップＳ１０へと移行す
る。ステップＳ１０では、ステップＳ５において読み込
んだパルスがゼロに相当するか否か（すなわち車軸速度
が０ｋｍであるか否か）が判断され、ＹＥＳであればス
テップＳ１１へと移行し、ＮＯであればステップＳ１５
へと移行する。

【００４１】ステップＳ１１では、ＰＣによるロックス
イッチＲＳＷを短絡し、ステップＳ１２へと移行する。
ステップＳ１２では、逆転機照査回路Ｂ６による逆転機
５の前進ＯＮ照査がＯＮとなっているか否かが判断さ
れ、ＹＥＳであればステップＳ１３へと移行し、ＮＯで
あればステップＳ１５へと移行する。ステップＳ１３で
は、逆転機照査回路Ｂ６による逆転機５の後進ＯＮ照査
がＯＮとなっているか否かが判断され、ＹＥＳであれば
ステップＳ１４へと移行し、ＮＯであればステップＳ１
５へと移行する。ステップＳ１４では、逆転機照査回路
Ｂ６による逆転機５の前進及び後進照査が完了した後、
フラグをＯＮとしてステップＳ１５へと移行する。

【００４２】ステップＳ１０、ステップＳ１２及びステ
ップＳ１３でＮＯと判断された場合、又はステップＳ１
４を経た後にステップＳ１５へと移行したとき、このス
テップＳ１５では、機関回転数検出器Ｂ５によりディー
ゼルエンジン２の回転を一定にする回転数制御モード
（ＡＳモード）になっているか否かが判断される。ステ
ップＳ１５でＹＥＳと判断された場合はステップＳ１６
へと移行して、このステップＳ１６で噴射量制御モード
（ＭＭモード）に切り替え、ステップＳ１７へと移行す
る。一方、ステップＳ１５でＮＯと判断された場合は直
接ステップＳ１７へと移行する。ステップＳ１７では、
燃料制御指令器Ｂ１から燃料制御装置Ｂ７へと燃料制御
指令が出力され、再びステップＳ１へと移行する。

【００４３】ステップＳ６でＹＥＳと判断され、ステッ
プＳ１８へと移行した場合、このステップＳ１８では逆
転機５の前進指令をＯＦＦとし、ステップＳ１９へと移
行する。ステップＳ１９では、逆転機５の後進指令をＯ
ＦＦとし、図中ののルートを通って再度ステップＳ１
へと移行する。

【００４４】ステップＳ８でＮＯと判断され、ステップ
Ｓ２１へと移行した場合、このステップＳ２１ではトル
クコンバータ４のＯＮ指令（すなわちトルクコンバータ
制御回路Ｂ９によるクラッチの連結）が行われ、ステッ
プＳ２２へと移行する。ステップＳ２２では、トルクコ
ンバータ４の照査がＯＮとなっているか否かが判断さ
れ、ＹＥＳであればステップＳ２３へと移行し、ＮＯで
あればステップＳ１へと移行する。ステップＳ２３で
は、車軸速度が０ｋｍであるか否かが判断され、ＹＥＳ
であればステップＳ２４へと移行し、ＮＯであればステ
ップＳ１へと移行する。

【００４５】ステップＳ２４では、勾配検出装置Ｂ４か
ら勾配データを読み取り、ステップＳ２５へと移行す
る。ステップＳ２５では、ステップＳ２４で読み取った
勾配データに対応した十分な起動トルクを得るための機
関目標回転数を計算する。すなわち、このステップＳ２
５では、機関目標回転数（＞ｉｄｌｅ；最低回転数）と
なる値を算出する。この値を算出するのは、下り勾配で
停車した場合には、機関目標回転数が最低回転数以下に
なる可能性があるためである。ステップＳ２５を経た後
は、ステップＳ２６へと移行する。このステップＳ２６
では、機関回転数検出器Ｂ５によりディーゼルエンジン
２の回転がＡＳモードになっているか否かが判断され、
ＹＥＳであればステップＳ３１へと移行し、ＮＯであれ
ばステップＳ２７へと移行する。ステップＳ２７におい
ては、ディーゼルエンジン２の回転をＡＳモードに切り
替え、ステップＳ１へと移行する。

【００４６】このステップＳ２６でＹＥＳと判断され、
ステップＳ３１へと移行した場合、このステップＳ３１
では機関回転数検出器Ｂ５により検出された機関回転数
と目標回転数とを比較する。これら両者の値が、機関回
転数≒目標回転数（例えば回転数の開きが３０ｒ．ｐ．
ｍ未満）となっていればＹＥＳと判断されてステップＳ
３２へと移行し、回転数の開きが上記以上であればステ
ップＳ１へと移行する。

【００４７】ステップＳ３１でＹＥＳと判断され、ステ
ップＳ３２へと移行した場合、このステップＳ３２では
ロックスイッチＲＳＷがＯＦＦとされる。これにより、
逆転機指令側のみが逆転機制御回路上有効となり、結果
的に指令の反対側の回路が切れることになる。ステップ
Ｓ３２を経てステップＳ３３へと移行すると、このステ
ップＳ３３では逆転機指令器Ｂ３による指令が前進とな
っているか否かが判定され、ＹＥＳであればステップＳ
３７へと移行し、ＮＯであればステップＳ３４へと移行
する。ステップＳ３４では、逆転機照査回路Ｂ６による
逆転機５の前進ＯＦＦ照査がＯＮとなっているか否かが
判断され、ＹＥＳであればステップＳ３５へと移行し、
ＮＯであればステップＳ１へと移行する。ステップＳ３
５では、ディーゼルエンジン２の回転を噴射量制御モー
ド（ＭＭモード）に切り替え、ステップＳ３６へと移行
する。ステップＳ３６では、ステップＳ１４においてＯ
ＮとなっていたフラグをＯＦＦとし、ステップＳ１７へ
と移行する。

【００４８】ステップＳ３３でＹＥＳと判断され、ステ
ップＳ３７へと移行した場合、このステップＳ３７で
は、逆転機照査回路Ｂ６による逆転機５の後進ＯＦＦ照
査がＯＮとなっているか否かが判断され、ＹＥＳであれ
ばステップＳ３５へと移行し、ＮＯであればステップＳ
１へと移行する。

【００４９】このように、再起動時には、勾配データを
考慮し（ステップＳ２４）、これに見合った動輪周引張
力に相当するディーゼルエンジン２の回転数を算出し
（ステップＳ２５）、十分なエンジン出力を得てから逆
転機５のロックを解除するので、車両後退等を防ぐこと
ができる。

【００５０】特に、本事例のように１ハンドル方式の車
両に適用すると、ハンドルがブレーキポジションになく
てもブレーキ操作を行うことができるので、車両が勾配
区間等に停車した後に起動する際に生じ易い、車両後退
等を起こさずにすむ。但し、１ハンドル方式に適用した
のは一例であって、原動機はガソリンエンジンやガスエ
ンジンといったディーゼルエンジン以外のものであって
もよい。また、車両は自動車、建設機械等といった鉄道
車両以外であってもよい。さらに、逆転機のクラッチ
は、湿式多板クラッチ、乾式単板クラッチといった噛み
合いクラッチ以外であってもよい。また、図２及び図３
に示すような制御手順も一例であって、他の制御手順を
用いてもよい。

【００５１】また、図４の事例のような逆転機５の場
合、停止時ブレーキ時からブレーキ解除を行うには、正
転及び逆転用クラッチ１３、１５の双方が連結された状
態から、不要な方のクラッチ（逆転ハンドルが投入され
ていない方のクラッチ）を抜くだけである。そのため、
クラッチ連結時に生じるおそれのあるクラッチ繋ぎ不良
（ギア噛み合い不良）が起きず、迅速に起動させること
ができる。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、新たな形式の停止時ブレーキを提供すること
ができるとともに、車両が勾配区間等に停車した後の起
動時における車両後退等を防ぐことができる。特に、本
発明のブレーキを力行と制動の操作ハンドルが一体化さ
れている車両（ワンハンドル車両）に装備した場合に
は、ハンドルがブレーキポジションになくてもブレーキ
操作を行うことができる。このため、車両が勾配区間等
に停車した後に起動する際に生じ易い、車両後退等の問
題を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両起動装置の制御装置の基本構
成を示すブロック図である。

【図２】同制御装置の制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図３】同フローチャートである。

【図４】本発明の１実施例に係る車両起動装置の逆転機
の構成を示す概念図である。

【図５】同車両起動装置のクラッチ制御機構を示す図で
ある。

【図６】同車両起動装置の制御回路を示す回路図であ
る。

【図７】図７（Ａ）は従来の鉄道車両の２ハンドル方式
の操作部を示す模式的構成図であり、図７（Ｂ）は従来
の鉄道車両の２ハンドル方式のブレーキ装置を示す模式
的構成図である。

【図８】従来の鉄道車両の１ハンドル方式の操作部を説
明する図である。

【符号の説明】

２ ディーゼルエンジン ４ トルクコンバータ ５ 逆転機 １０ 車輪 １１ 歯車装置 １３ 正転クラッチ １５ 逆転クラ
ッチ ２１ シリンダ ２５ 電磁弁 ３１、３２ 回路 ３３ 直流電源 ３４ 切替スイッチ ３５ 前進指令
線 ３７ 後進指令線 ＲＳＷ ロック
スイッチ Ｓ１ 入力軸 Ｓ３ 出力軸 Ｓ４ 正転軸 Ｓ５ 逆転軸 Ｇ１、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８ ギア Ｂ１ 燃料制御指令器 Ｂ２ 車軸速度
パルス発生器 Ｂ３ 逆転機指令器 Ｂ４ 勾配検出
装置 Ｂ５ 機関回転数検出器 Ｂ６ 逆転機照
査回路 Ｂ７ 燃料制御装置 Ｂ８ 逆転機制
御回路 Ｂ９ トルクコンバータ制御回路 １００ 運転台 １０３ 逆転ハ
ンドル １０５ 変速ハンドル １０７ ノッチ
ハンドル １０９ ブレーキ装置 １２０ １ハン
ドル方式の操作部 １２１ １ハンドル方式のハンドル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機の駆動力を逆転機を介して車輪に
   正逆転可能に伝達する車両を起動する方法であって；車
   両が停止中には、該逆転機の正転及び逆転の駆動力伝達
   系統の双方を繋いで逆転機をロックし、 起動時には、まず軌道の勾配に見合った動輪周引張力に
   相当する原動機出力を得、その後に上記逆転機のロック
   を解除することを特徴とする車両起動方法。
2. 【請求項２】 原動機と、 原動機の駆動力を車輪に正
   逆転可能に伝達する逆転機と、 を備える車両の起動装
   置であって；正転及び逆転の駆動力伝達系統の双方を繋
   いで逆転機をロックさせる機構と、 起動時には、軌道の勾配に見合った動輪周引張力に相当
   する原動機出力を得てから逆転機のロックを解除する手
   段と、 を有することを特徴とする車両起動装置。
3. 【請求項３】 力行と制動の操作ハンドルが一体化され
   ている車両（ワンハンドル車両）に装備されることを特
   徴とする請求項２記載の車両起動装置。
4. 【請求項４】 上記逆転機のロックを解除する手段が、 原動機の回転数を検出する回転数検出手段と、 軌道の勾配を検出する勾配検出手段と、 該勾配検出手段の検出値に対応して、動輪周引張力に相
   当する原動機の回転数を算出する回転数算出手段と、 上記回転数検出手段の検出値を回転数算出手段の算出値
   にほぼ一致させるよう原動機への燃料の供給量を制御す
   る燃料制御手段と、 上記回転数検出手段の検出値が上記回転数算出手段の算
   出値にほぼ一致した後、逆転機のロックを解除する逆転
   機制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項２又は３記載の車両起
   動装置。