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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資料紹介

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
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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
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