シフトのタイミング：最適なシフトポイントがピークトルクを過ぎている理由

ピークトルクはギアを変えるべき場所ではありません。次のギアはトルクをより小さい数で掛け、回転数を曲線上のより低い点へ落とします。重要なのは、シフトの前後でタイヤにかかる駆動力です。この記事では、両者が等しくなる点を、 ダイノグラフの記事 の架空のエンジンと、2つの架空のギアを使って求めます。ここにはゲーム内の車のデータは一切含まれていません。

ルール

タイヤにかかる駆動力は、エンジンのトルクに総合ギア比（ギア比に最終減速比を掛けた値 ギア比の記事）を掛けたものに比例します。損失とタイヤ半径は両方のギアに等しく効くので、相殺されます。

エンジン回転数rで次のギアに上げると、回転数は r × （次のギア比 ÷ 現在のギア比）まで下がります。シフトする最適な瞬間は、その後の駆動力がその前の駆動力と等しくなるときです：

r × 現在のギア比でのトルク ＝ (r × 次のギア比 ÷ 現在のギア比) でのトルク × 次のギア比

その点より前では、現在のギアにとどまる方が駆動力が大きくなります。その後は次のギアの方が大きくなります。その点は、2つのタイヤ駆動力曲線が交わるところです。

ギアの例

ダイノグラフのエンジン（2,000〜7,000 rpm で、トルク 220、260、290、300、280、240 lb-ft、直線で結ばれる）と、26インチタイヤを付けた最終減速比3.42を取ります。ギアAのギア比は1.30、ギアBは1.15で、どちらも架空です。総合ギア比は 1.30 × 3.42 = 4.45 と 1.15 × 3.42 = 3.93 なので、AからBへシフトすると回転数は 1.15 ÷ 1.30 = 0.885 倍まで落ちます。レッドラインは 7,000 rpm です。車速は mph = rpm × 26 ÷ (総合ギア比 × 336) です。

交点を求める

6,000〜7,000 rpm の間では、例のエンジンのトルクは直線的に下がり、280 − 0.04 × (rpm − 6,000) です。規則の両辺を等しくすると、ギアAでは 6,898 rpm でシフトすることになります。回転数はその後、ギアBで 6,898 × 0.885 = 6,102 rpm まで下がります。確認しましょう：

• ギアA、6,898 rpm：244.1 lb-ft × 4.446 = 1,085.2。
• ギアB、6,102 rpm：275.9 lb-ft × 3.933 = 1,085.2。
• どちらも 120.1 mph に対応します。

トルクのピークは 5,000 rpm です。交点はそれより 1,898 rpm 上にあるので、最適なシフトはトルクピークを大きく過ぎた点です。これはパワーピークも過ぎており、点同士を直線で結ぶと、パワーピークは約 6,500 rpm にあります（ダイノグラフの記事は、それが6,000と7,000の間にあることを示しています）。

駆動力が等しいことが、パワーが等しいことを意味する理由

ある車速では、どのギアでも車輪は同じ速さで回るので、タイヤの駆動力はエンジンが出すパワーに比例します。交点では、エンジンはギアAで 244.1 × 6,898 ÷ 5,252 = 320.6 hp、ギアBで 275.9 × 6,102 ÷ 5,252 = 320.6 hp を出しています。したがって、この規則は馬力曲線から読み取れます：回転数が落ちた後のパワーが、離れようとしているパワーと等しくなったときにシフトします。2つの回転数は、パワーピークの両側にあります。

早すぎるシフトのコスト

ギアAで4つのエンジン回転数において、ギアBへシフトする直前と直後の駆動力は次のとおりです：

• 5,000 rpm（トルクピーク）：4,423 rpm まで落ち、1,334 が 1,157 になり、13.2% の損失。
• 6,000 rpm：5,308 rpm まで落ち、1,245 が 1,156 になり、7.2% の損失。
• 6,500 rpm（ほぼパワーピーク）：5,750 rpm まで落ち、1,156 が 1,121 になり、3.0% の損失。
• 7,000 rpm（レッドライン）：6,192 rpm まで落ち、1,067 が 1,071 になり、0.4% の利得。

シフトが遅いほど、交点に達するまでコストは小さくなります。その点を過ぎると、ギアAにとどまることは駆動力を手放すことになります。

交点がレッドラインを超える場合

ギア同士の間隔がそれを決めます。ギア比の記事の4速は 2.80 から 1.80 の段差があり、回転数を 0.64 倍まで落とします。このエンジンで確認すると、曲線は 7,000 rpm より下のどこでも交わりません。エンジンが先に回転の限界に達するのです。その場合の正しい操作は、リミッターでシフトすることです。上の 1.30 と 1.15 のような近いギアは、交点を範囲内に持ち込みます。

この方法の限界

• シフトそのものには時間がかかります。 この比較は駆動の途切れがないことを前提としており、実際の変速では一瞬、まったく押し出す力がなくなります。
• グリップが駆動力に上限を設けることがあります。 タイヤが駆動力を路面に伝えられないなら、余分なギア比はホイールスピンを増やすだけです。 発進回転数の記事 はその限界を扱っています。
• 実際の曲線は曲がっています。 6つの点の間を直線で結ぶのは近似なので、6,898 rpm は推定値として扱ってください。

ゲームでの使い方

Pink Slip Kings には、手動シフト操作、馬力とトルクを比べるダイノ、そして調整可能なギア比と最終減速比があります。落ちた回転数がどこに来るかを見積もり、その結果を タイムスリップ. What suits any particular car in the game is outside this post.