JR東日本HB-E300系気動車

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JR東日本HB-E300系気動車
第2編成(長野地区向け「リゾートビューふるさと」)(2010年12月31日、信濃大町駅)
第2編成(長野地区向け「リゾートビューふるさと」)
(2010年12月31日、信濃大町駅
最高速度 100km/h
起動加速度 2.3km/h/s[1] または1.5km/h/s[1]
減速度 3.5km/h/s[1](常用最大)
3.5km/h/s[1](非常)
車両定員 編成定員:78名(2両編成)/ 154名(4両編成)
HB-E301形:34名(座席)
HB-E302形:44名(座席)
HB-E300形0番台:44名(座席)
HB-E300形100番台:36名(座席)
最大寸法
(長・幅・高)
20,600×2,920×3,620(mm)
連結面中心間21,100mm
車体材質 ステンレス
軌間 1,067mm
機関出力 DMF15HZB-G形直噴式直列6気筒ディーゼルエンジン
331kW (450PS)
主電動機 かご形三相誘導電動機
MT78 (95kW)×2
歯車比 14:99 (7.07)
制御装置 C120形主変換装置
コンバータ+VVVFインバータ制御
台車 軸梁式ボルスタレス台車
DT75A(動力)/TR260A(付随)
制動方式 電気指令式ブレーキ
回生ブレーキ発電ブレーキ併用
保安装置 ATS-P(長野地区用のみ)・ATS-Ps
EBTE装置 防護無線
製造メーカー 東急車輛製造(秋田地区用・長野地区用)
新潟トランシス(青森地区用)

HB-E300系気動車(HB-E300けいきどうしゃ)は東日本旅客鉄道(JR東日本)の観光用一般形気動車

概要[編集]

JR東日本が開発した次世代型ハイブリッド気動車で、JR東日本では本系列以降、ハイブリッド気動車については従来の「」から始まる形式称号にかえて「HB-」の記号を用いることとしている。

2010年長野地区で運用が開始され、秋田地区青森地区にも続いて導入された。

車両[編集]

形式・編成[編集]

以下の3形式4区分からなる。

  • HB-E301形 - 奇数向きの先頭車
  • HB-E302形 - 偶数向きの先頭車
  • HB-E300形 - 中間車。0番台・100番台の2区分。

HB-E301形とHB-E302形の2両編成(長野地区・青森地区)、または先頭車両形式にHB-E300形0番台・100番台を1両ずつ挟んだ4両編成(秋田地区)となっている。

外観[編集]

車体は台枠を除きステンレス材で構成した軽量ステンレス車体だが、先頭車の前頭部は普通鋼製となっている。車体構造はキハE200を踏襲しており、側面からの衝撃に対する安全向上策が図られている[2]。車体幅は2920mmとし、腰部から下を絞った形状としている。先頭車の前面は非貫通で、大きな一枚窓と、下部の左右にHIDハロゲンシールドビーム各1灯ずつ計4灯の前照灯が配置されている。尾灯は赤色LEDで、窓上に角形のものが2灯配置されている。先頭車は両形式とも片運転台である。側面は先頭車前位乗務員室扉の後方・展望スペース部分に1,800mm幅・HB-E300形100番台の半個室部分に1,200mm幅・それ以外の客室部分に950mm幅の窓が配置されている。いずれも固定窓で角にRが付けられている。

客用扉は3形式とも後位側に片側につき開口幅1,010mmの片開き扉が1か所あるが、HB-E301形とHB-E300形0番台には後位妻面に便所・洗面所が設置されているため後位台車上にあるのに対し、その設備がないHB-E302形とHB-E300形100番台は妻面に接した位置にある点が異なる。床面高さは、レール面から1130mmとしており、キハE200とキハE130と同じで、キハ110と比べて45mm低くなっている。

塗色[編集]

秋田地区向け「リゾートしらかみ(青池編成)」用車両
青森地区向け「リゾートあすなろ」用車両

秋田地区のものは在来の「リゾートしらかみ」青池編成を踏襲した日本海の水平線と青池をあらわす青色の濃淡と本系列の車両をイメージした銀色で彩色される。

長野地区のものは展望スペース部分に黄緑色、客室部分は下から上に向かって緑色と白色のグラデーションに彩色され、客室部分の裾に金色の帯を配している。これは長野県の県木であるシラカバの森の中を走り抜けるイメージである。

青森地区のものはねぶたの情熱を表す赤・下北半島菜の花をあらわす黄色・森林を表す緑色で彩色される。

いずれも窓下のステンレスの側外板にカラーフィルムを張り"RESORT HYBRID TRAIN" のロゴ(TRAIN は HYBRID の D の部分に小さい文字で描かれている)が抜き文字で表示されている。

内装[編集]

バリアフリー対策で通路部分の床面高さを下げている一方、展望に配慮して客席部分の床面は130mm高く取られている。

HB-E300形100番台以外の車両に設置される一般客席は、2人掛けのリクライニング付き回転式クロスシートが1,200mmのシートピッチで配置されている。なお、HB-E301形の扉寄りに車椅子スペースが設けられている。室内天井には前面展望映像の他に観光映像やイベント用のカメラ映像を放映することができる17インチ液晶モニタが設置されている。

天井モニタ


HB-E300形100番台の客席は9室の半個室となっており、客用扉の戸袋部分に車販準備室が設けられている。

先頭車前位の展望スペースは枕木方向に設けられた展望用座席の他、長野地区用HB-E301形を除いてソファが配置されている。また、HB-E300形0番台の前位にはAV機器を備えたイベントスペースが設けられる。秋田地区用以外のHB-E301形と秋田地区のHB-E300形0番台にはイベント映像撮影用カメラが設置されている。

トイレ洗面所は車椅子対応の洋式トイレと男子小用トイレ、洗面台がいずれもHB-E301形とHB-E300形0番台に設置されている。なお、トイレの汚物処理は真空吸引式である。

機器・制御システム[編集]

主回路の見取り図

HB-E300系が採用しているハイブリットシステムは、エンジンの動力を直接駆動力には使用せず、発電機を回転させる電力用として使用されるだけであり、発電機からの電力と搭載された蓄電池の電力と組合わせてモーターを駆動する「シリーズハイブリット」方式と呼ばれるシステムであり、電車の技術が最大限に使用できるのが特徴である。システムを構成する機器類は、エンジンとそれに直結した発電機を持つエンジン発電機、主回路用蓄電池、主変換装置、輪軸駆動用のモーターで構成されており、力行時には、エンジン発電機からの電力と主回路用蓄電池からの電力を使用して、主変換装置に内蔵されたVVVFインバータ装置により、VVVFインバータ制御でモーター(誘導電動機)を駆動させる。制動時には、回生ブレーキによりモーターから発生した電力を主回路用蓄電池に充電する。また、エンジン発電機の起動または停止は、主回路用蓄電池の充電状態により、自動的に行われている。また、キハE200と同様の「エネルギー管理制御システム」を搭載して、各装置からの情報を集約し、各装置への最適な動作の指示を行うことで、エンジン発電機の動作と蓄電池の充放電の最適な制御を行なっている。

エンジン発電機には、エンジンに、DMF15HZB-G形直噴式直列6気筒横形ディーゼルエンジン、定格出力331kw(450PS)定格回転数2100rpm×1、発電機に、DM113形発電機、出力270KW×1を組合わせている。エンジンには、気筒内への燃料噴射方式を電子制御としたコモンレール式を採用して、排気ガスの有害物質を低減させている。主回路用蓄電池には、出力密度が高く、軽量高出力のリチウムイオン電池が使用されており、形式はMB1形で1両あたりの容量は15.2KWhである。また、蓄電池に不具合が発生した場合を考慮して、2群構成として冗長性を持たせている。主制御装置には、主変換装置を搭載しており、補助回路とサービス電源用の補助電源装置である静止形インバータ(SIV)と一体構成となっている。2両単位での給電を行うため、キハE200の50KVAから70KVAに容量を上げており、 形式はC120形である。

主電動機はキハE200と同一のMT78形誘導電動機(定格出力95kw)を1両につき2個、動力台車に装備している。台車はキハE200で使用されているものの改良型で、HB-E301形・HB-E300形では前位に動力台車のDT75A形・後位に付随台車のTR260A形を使用している(HB-E302形では前後逆)。

車両の床下には、主変換装置、エンジン発電機、エンジンラジエーター、制御用蓄電池箱、ブレーキ制御装置を、車両の屋上には、集中式冷房装置を挟んで、前位に主回路用蓄電池を2個、後位に元空気だめの一部が搭載されており(HB-E302形では前後逆)、運用線区に海岸部が多く含まれることから、塩害対策としてラジエーター・主回路用蓄電池の冷却風を海側から取り込まないように、床下・屋上機器の配置は、形式によらずほぼ同一としており、編成内の機器の向きをそろえている。また、各車には、補助電源で作動するMH3125-C600N形電動空気圧縮機(CP)を搭載している。

加速度は従来車との併結に備えて、キハ40系相当の1.5km/h/sとキハ110系とキハE200相当の2.3km/h/sを切替えることが可能である[1]

ハイブリット・システムとコモンレール式のエンジンの採用により、五能線を走る従来型のキハ40系からの改造の「リゾートしらかみ」と比べて、燃料消費率10%柵削減、排気中の窒素酸化物(NOx)の約60%削減、駅停車中および発車中の騒音を20dB-30dB削減できるようになった。

車両が停車→発車→加速→惰行→制動→停車するまでの車両の状態は以下の通りになる。

停車中・惰行中

  • エンジン発電機はアイドリングストップを行い、車両のサービス用電源は主回路用蓄電池から補助電源装置を介して供給される。

発車時

  • 最初は主回路用蓄電池からの電力のみでモーターを駆動させ、約25km/h程度からエンジン発電機を起動させて、主回路用蓄電池とエンジンからの電力を併用しながらモーターを駆動させる。

加速時

  • 主回路用蓄電池とエンジンからの電力を併用しながらモーターを駆動させる。惰行中からの場合は、エンジン発電機を起動させる。また、走行負荷の状態に応じて主回路用蓄電池の充放電を行う。

制動時

  • エンジン発電機を停止させ、回生ブレーキによりモーターから発生した電力を主回路用蓄電池に充電する。

配置[編集]

  • 長野地区 - 2両編成1本 (HB-E301-2 - HB-E302-2) 2010年6月9日 東急車輛製造新製[3]
  • 秋田地区 - 4両編成1本 (HB-E301-1 - HB-E300-101 - HB-E300-1 - HB-E302-1) 2010年9月21日 東急車輛製造新製[3]
  • 青森地区 - 2両編成2本 (HB-E301-3/4 - HB-E302-3/4) 2010年9月17日 新潟トランシス新製[3]

運用[編集]

編成愛称は、長野地区のものは「リゾートビューふるさと」、秋田地区のものは「リゾートしらかみ」(青池編成)、青森地区のものは「リゾートあすなろ」となる。

長野地区分は2010年10月 - 12月に開催される「信州デスティネーションキャンペーン『未知を歩こう。信州』」に合わせ同年10月2日から信越本線篠ノ井線大糸線長野駅 - 松本駅 - 南小谷駅間で運転される快速列車「リゾートビューふるさと」を皮切りに運行を開始した[4]飯山線には2010年11月に「十日町そば祭り号」として入線した。デスティネーションキャンペーン期間中の快速「リゾートビューふるさと」はほぼ毎日運行されていたが、終了後の2011年1月からは土曜日・休日を中心の運行とされている。

また、秋田・青森地区分は2010年12月4日の東北新幹線新青森駅延長開業に伴うダイヤ改正に伴い、津軽線大湊線五能線青い森鉄道線での運行を開始した。

脚注[編集]

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  1. ^ a b c d e 日本鉄道車両工業会「車両技術」240号「JR東日本 HB-300系リゾートトレイン用ハイブリッド車両」記事。
  2. ^ 車体構造の側構体の縦方向の骨組みである柱に、上部にある幕板の補強と屋根構体の横方向の骨組みである垂木の位置を合わせて結合強度を向上させることにより、車両の構体にリング構造を多数設けることで、衝撃荷重を受けた際の構造の変形量抑制を図っている。
  3. ^ a b c JR電車編成表2011冬 P 346
  4. ^ ハイブリッドシステム搭載 新型リゾートトレイン リゾートビューふるさと 2010年10月デビュー (PDF)”. 東日本旅客鉄道長野支社 (2010年). 2010年11月11日閲覧。

参考文献[編集]

  • 「新車トピックス JR東日本 HB-E300系"リゾートビューふるさと"」、『鉄道ダイヤ情報』第316号、交通新聞社、2010年8月、 70-71頁。
  • 中神匡人(東日本旅客鉄道 鉄道事業本部 運輸車両部 技術センター)「新車ガイド ハイブリッドシステム搭載リゾートトレイン HB-E300系」、『鉄道ファン』第593号、交友社、2010年9月、 61-70頁。

関連項目[編集]