欧州では短編成で運用される気動車を中心に採用されて1930年代頃からは優等列車にも使用されており、特にイギリスやイタリアでは1970-1980年代まで製造が続けられていた。イギリスでは1970年代には一般型気動車の大半が総括制御機能を持つ機械式で占められていて付随車や制御車も組み込んだ編成で運転されていた。イタリアにおいては、1930年代にリットリナと呼ばれる車体長15-22m級で定格出力85-110kWの機関を1-2基と電磁空気制御式変速機を台車上に搭載した気動車がイタリア国鉄を中心に1000両近く導入されており、1933年には1両2機関搭載の形式が、1937年には重連総括制御可能な形式が実用化されている。第二次世界大戦直前に後述の液体式気動車が実用化された後も、これと並行して機械式気動車も1980年代まで製造されており、国際列車TEE用のALn442-448は2両固定編成で、定格出力360kWの機関と電磁油圧制御遊星歯車式5段変速機を1両あたり1式搭載していた。ドイツにおいては1920年代に台車上に機関と電磁制御式変速機を搭載するパワートラック方式の機械式気動車が実用化され、1937年製のNEB（Niederbarnimer Eisenbahn）のT4型などでは速度信号と電磁弁による全自動変速装置が実用化されている。第二次世界大戦後は液体式が主流となったが、国鉄レールバス　キハ10000・10200（キハ01-03形）形の手本となった西ドイツのレールバスなどは総括制御機能のついた機械式となっており、その代表的な形式であるVT98型は定格出力110kWの機関を2基と遠隔制御式5段変速機2組を搭載しており、付随車・制御車の牽引も可能であった。スイスでは、1937年製で、定格出力213kWのディーゼルエンジンに電磁空気式5段変速機、歯車式の2軸駆動台車を採用したRCm2/4形や、1927年製で、定格出力110kWのディーゼル機関と電磁空気式4段変速機を採用した全長11mの小型ラック式気動車であるフルカ・オーバーアルプ鉄道のBChm2/2形が製造されているが、電化の進展により本線用の気動車の製造例は少ない。
5歳の時に松美柔道スポーツ少年団で柔道を始めた。山口市立良城小学校時代、2つ年下には後に73kg級の世界チャンピオンで2016年リオデジャネイロオリンピックの金メダリストとなる大野将平がいた。山口市立鴻南中学校を経て崇徳高等学校に入学、高校3年の時にインターハイ及びジュニアの体重別を制して将来性を高く評価された。明治大学進学後も一定の成績を残すものの、首脳陣が寄せる大きな期待に見合うだけの結果は必ずしも残せているとは言えなかった。内股や払腰など切れの良い技を持っているが、ムラがあるのが難点で、全日本監督の篠原信一からは「技の切れは抜群だが、気持ちが弱い」と評されていた。また上川も「ネガティブな性格」、「みんな強いんで、試合前になると萎縮してしまう。力の差を考えてしまうんです」と述べるほどであった。2010年の体重別選手権では、決勝で鈴木桂治に一本負けしたものの準優勝となった。しかし、全日本選手権は予選で敗れて出場することもできなかった。7月には世界選手権の無差別代表に「ムラはあるが、一本を取れる技がある」との理由で追加選出された。また将来性を買われて起用された物でもある。代表合宿では篠原監督から1番の「怒られ役」で、「上川君、帰っていいよ！」、「あいつ(上川)はグリコのおまけのおまけ」と等と言われる程しごかれたという。しかし全日本柔道連盟の吉村和郎強化委員長は「アイツは篠原に何を言われても軽く聞き流す。甘ちゃんだけど大物」とも評した。9月に東京で開催された世界選手権では準決勝で鈴木に一本勝ちすると、決勝では現在世界最強と言われているフランスのテディ・リネールを支え釣り込み足で何度も崩して2-1の判定で優勝を果たした。しかし、2011年2月のグランドスラム・パリでは決勝でリネールに合技で一本負けを喫した。4月の体重別決勝では終了間際に鈴木から支え釣り込み足で一本勝ちして初優勝を飾っている。だが、8月にパリで開催された世界選手権では初戦で敗れ、団体戦でも準決勝のフランス戦でも敗れてチームも3位にとどまった。2012年1月にはワールドマスターズに出場して決勝まで勝ち上がるも、ブラジルのラファエル・シルバと対戦し延長戦で指導2を取られて敗れ、2位に終わった。4月からは京葉ガスの所属となった。全日本選手権には優勝候補の一角として出場したものの、準々決勝で旭化成の百瀬優と対戦し1-2の判定で敗れた。5月の体重別では決勝で九州電力の七戸龍に大外刈で一本負けを喫したが、ロンドンオリンピック代表に選出された。迎えた7月のロンドンオリンピックでは初戦を一本勝ちしたが、2回戦でベラルーシのイハル・マカラウから有効で敗れメダルを獲得することができずに終わった。2013年の講道館杯では優勝を飾った。2014年2月のグランプリ・デュッセルドルフでは、オール一本勝ちで優勝を飾った。4月の体重別では決勝で七戸を終了間際に技ありの逆転勝ちで破って、3年ぶり2度目の優勝を果たした。続いて優勝候補筆頭として臨んだ全日本選手権では準決勝で旭化成の西潟健太と対戦して送足払で破るなど全て一本勝ちし決勝まで進むものの、東海大学4年の王子谷剛志の大外刈で敗れて2位に終わったが世界選手権代表には選出された。8月の世界選手権では3回戦で地元ロシアのレナート・サイドフの技ありで敗れた。なお、世界団体では優勝メンバーの一員として名を連ねることになった。2015年11月の講道館杯では決勝で西潟を有効で破って優勝したが、12月のグランドスラム・東京では準決勝でJRAの原沢久喜と対戦し指導3で敗れて3位に終わった。2016年4月の体重別では、準決勝でJRAの原沢の隅落で敗れて3位だった。全日本選手権では準決勝でその原沢を3-0の判定で破るも、決勝では2年前に続く対戦となった王子谷の大外刈と支釣込足の合技で敗れて2位に終わり、今大会初優勝とはならなかった。2017年4月の全日本選手権では準々決勝で東海大学4年のウルフ・アロンにGSに入ってから反則負けを喫して5位だった。 8月の実業個人選手権では優勝した。10月のグランプリ・ザグレブでは準決勝でオーストリアのステファン・ヘギと対戦してGSに入ってから反則負けを喫し、3位だった。講道館杯では準決勝まですべて一本勝ちするも、決勝で上川の大学の7年後輩となる明治大学3年の小川雄勢に大内刈で敗れた。12月のグランドスラム・東京では準決勝で小川に崩上四方固で敗れると、3位決定戦でもブラジルのダビド・モウラにも敗れて5位となった。2018年の全日本選手権では3回戦で100kg級の選手である国士舘大学2年の飯田健太郎に技ありで敗れた。2019年には京葉ガスを退社して、広島で刑務官を務めながら柔道を続けることになった。IJF世界ランキングは350ポイント獲得で、51位となっている(19/3/25現在)。