自動制御式マニュアルトランスミッション(AMT)のギアシフトシーケンス

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    機械システム工学輪講 英語論文要約 2007 年 7 月 28 日
    Author:Bengt Jacobson , Michael Spickenreuther
    Journal:International Journal of Vehicle Design 2003 - Vol. 32, No.3/4 pp. 187 - 207
    車両における動力伝達機構の自動化が進んでいる.AMT (automated manual (non-
    powershifting) transmissions)に組み込まれるギアシフトシーケンスは、ギアをいつどのギ
    アにシフトするかを定めたものである. AMT を用いることで環境・車両性能の向上が期
    待できるが,大型トラック等におけるギアシフトシーケンスは確立されていない.
    本論文では,任意の車両及び運転状況に対して最適なギアシフトシーケンスを決定する
    ツール(プログラム)を提案している.また開発したツールを用いて以下の事例を最適化
    し,その有効性を示している.

    上り坂における加速時

    トルクダウン時
    なお,最適化評価基準には最小加速時間を用いている.
    本論分で提唱するツールは動的計画法 (dynamic programming)と呼ばれる軌道最適化
    法 (trajectory sation)に基づいている.費用関数(cost function)は Silinkでのシミュレー
    ションに使っている.本研究で開発したツールを測定結果と比較しその実用性を示して
    いる.
    1.1 研究背景
    燃費及び操作性向上のため,乗用車では多くのギアを固定ステップトランスミッション
    (fixed-step transmissions)に組み込んでいる.一方大型トラックは 6 個~12 個までのギ
    アを有するものが多い.運転性能向上し,状況に則したギアの選定を確実に行うため,こ
    1
    機械システム工学輪講 英語論文要約 2007 年 7 月 28 日
    れらのギアボックスは自動化されるようになってきている.このようなトランスミッショ
    ンは AMT(an Automated Manual Transmission)や CAG(transmission with Computer
    Aided Gearshifting)と呼ばれている.このとき,ハードだけでなく制御ソフトも重要とな
    る.制御ソフトはいつ,どのギアにシフトするかを決定するものである.与えられたハー
    ドと最適化評価基準(燃費や加速等)に対して,各ギアには瞬間的に最適な駆動条件があ
    る.例えば加速を評価基準にしたとき,20m/sでの走行には 11 速ギアが最適なことがわ
    かる( Fig.1).しかし時間やギアシフトの移行を考慮したときは,それほど単純ではな
    くなる.15m/sから 25m/sまでの加速を考えたとき,11 速のギアにをいれる価値は低く,
    恐らく 10 速から直接 12 速にいれた方が効率が高いと思われる.
    パラメータ最適化(parameter sation) に対して,時間を考慮した最適化は軌道最適化
    (trajectory sation)と呼ばれている.軌道最適化を適用した最適ギアシーケンスを見つけ
    ることは,車両にとって重要と言えるだろう.車両における他の軌道最適化問題としては
    トラクションコントロールなどがある ( [Karlsson 2001] , [Andersson 2001] , [Tate 2000] ,
    [Hemmingsson 1999] ).
    製品開発では

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    機械システム工学輪講 英語論文要約 2007 年 7 月 28 日
    Author:Bengt Jacobson , Michael Spickenreuther
    Journal:International Journal of Vehicle Design 2003 - Vol. 32, No.3/4 pp. 187 - 207
    車両における動力伝達機構の自動化が進んでいる.AMT (automated manual (non-
    powershifting) transmissions)に組み込まれるギアシフトシーケンスは、ギアをいつどのギ
    アにシフトするかを定めたものである. AMT を用いることで環境・車両性能の向上が期
    待できるが,大型トラック等におけるギアシフトシーケンスは確立されていない.
    本論文では,任意の車両及び運転状況に対して最適なギアシフトシーケンスを決定する
    ツール(プログラム)を提案している.また開発したツールを用いて以下の事例を最適化
    し,その有効性を示している.

    上り坂における加速時

    トルクダウン時
    なお,最適化評価基準には最小加速時間を用いている.
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