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A セミオートマチックトランスミッション は 多段変速機 その運営の一部は 自動化された （通常は、 半自動変速機は、クラッチを介して車両を発進させたり、手動でギアを変えたりするためには、依然として運転者の入力が必要です。半自動変速機は、ほぼオートバイにのみ使用されており、従来の マニュアルトランスミッション または シーケンシャルマニュアルトランスミッションとは異なり、自動クラッチシステムを使用しています。しかし、一部のセミオートマチックトランスミッションは標準油圧式をベースにしています。 オートマチックトランスミッション と トルクコンバータ そして 遊星歯車セット。
セミオートマチックトランスミッションの特定のタイプの名称には以下が含まれる。 クラッチレスマニュアル,自動手動,オートクラッチマニュアル,そして パドルシフト トランスミッション。[8][9][10] これらのシステムは、通常はクラッチシステムを自動的に操作することで、ドライバーのギアシフトを容易にします。 スイッチ トリガーとなる アクチュエータ または サーボは、ドライバーが手動でギアを変える必要がある。これは、 プリセレクターギアボックスでは、ドライバーはクラッチを操作して次のギア比を選択しますが、トランスミッション内のギアチェンジは自動的に実行されます。
セミオートマチックトランスミッションが最初に使用されたのは自動車で、1930年代半ばにアメリカの自動車メーカー数社が提供し、人気が高まりました。従来の油圧式オートマチックトランスミッションほど一般的ではありませんが、セミオートマチックトランスミッションはさまざまな自動車やオートバイのモデルで利用でき、21世紀を通じて生産され続けています。パドルシフト操作を備えたセミオートマチックトランスミッションは、さまざまな自動車で使用されています。 レーシングカーの電気油圧式ギアシフト機構を制御するために最初に導入されました。 フェラーリ 640 フォーミュラワンカー これらのシステムは現在、さまざまなトップクラスのレーシングカークラスで使用されています。 フォーミュラワン、 インディカー、そして ツーリングカーレース。その他の用途には、オートバイ、トラック、バス、 鉄道車両。
セミオートマチックはより簡単に ギアシフト ギアチェンジと同時にクラッチペダルやレバーを踏む必要がなくなるため、半自動変速機を搭載したほとんどの車には、クラッチが遠隔操作されるため、標準のクラッチペダルが装備されていません。同様に、半自動変速機を搭載したほとんどのオートバイには、従来のクラッチレバーが装備されていません。 ハンドルバー。
ほとんどのセミオートマチックトランスミッションは、従来のマニュアルトランスミッションに基づいています。これらは部分的に自動化されたトランスミッションです。クラッチが自動化されると、トランスミッションはセミオートマチックになります。ただし、これらのシステムでは、ドライバーによる手動ギア選択が必要です。このタイプのトランスミッションは、 クラッチレスマニュアル または 自動手動.
古い乗用車のセミオートマチックトランスミッションのほとんどは、マニュアルトランスミッションの通常のHパターンシフターを保持しています。同様に、古いオートバイのセミオートマチックトランスミッションは、フルマニュアルトランスミッションのオートバイと同様に、従来のフットシフトレバーを保持しています。ただし、新しいオートバイ、レーシングカー、その他のタイプの車両のセミオートマチックシステムでは、ギア選択方法、たとえばシフトパドルをギアボックスの近くに配置することがよく行われます。 ハンドル またはトリガーの近く ハンドルバー。[11][12][13][14][15][16][17]
クラッチ作動の自動化には、これまでさまざまな形態が採用されてきました。 油圧、 空気圧式、 電気機械式 つかむ 真空作動式、[18] 電磁波、さらには 遠心クラッチ。 流体継手 （最も一般的に、かつては初期のオートマチックトランスミッションで使用されていた）は、停止時や停止時に車両がエンストするのを防ぐために、さまざまなメーカーによって、通常は何らかの機械式摩擦クラッチと一緒に使用されていました。 アイドル。
典型的な半自動変速機の設計は、 ホール効果センサー または マイクロスイッチ ギアスティックが使用されているときに要求されたシフトの方向を検出する。これらのセンサーの出力は、 ギアボックス 現在の速度とギアを測定し、 トランスミッションコントロールユニット、 電子制御ユニット、 エンジン制御ユニット、または マイクロプロセッサ、[19][20] または別のタイプの電子制御システム。この制御システムは、クラッチのスムーズな接続に必要な最適なタイミングとトルクを決定します。
電子制御ユニットはアクチュエータに電力を供給し、クラッチをスムーズに作動させたり解除したりします。場合によっては、クラッチは サーボモーター ギア配置に連結され、 リニアアクチュエータは、 油圧シリンダー で満たす 油圧油 から ブレーキシステムでは、クラッチを切ります。他のケースでは、内部クラッチアクチュエータは完全に電動式で、メインクラッチアクチュエータは 電気モーター または ソレノイド、または空気圧式の場合、メインクラッチアクチュエータは 空気圧アクチュエータ クラッチを解除します。
クラッチレスマニュアルシステム、 オートスティックは、によって導入された半自動変速機である。 フォルクスワーゲン 1968年モデルとして販売された。 フォルクスワーゲン オートマチックスティックシフト従来の3速マニュアルトランスミッションは、真空作動式自動クラッチシステムに接続されていました。ギアスティックの上部は、ドライバーの手が触れると電気スイッチを押して作動するように設計されていました。スイッチを押すと、12ボルトの ソレノイドが作動し、真空クラッチアクチュエーターが作動してクラッチが切断され、ギアの切り替えが可能になります。ドライバーがギアシフトから手を離すと、クラッチは自動的に再接続されます。トランスミッションにはトルクコンバーターも装備されており、オートマチックのようにギアを保ったままアイドリングできるほか、どのギアでも停止状態から停止したり発進したりできます。[21][22][23]
1990年代後半から、自動車メーカーは現在では 自動マニュアルトランスミッション (AMT)は、機械的には以前のクラッチレスマニュアルトランスミッションシステムに似ており、そのルーツはそれにあります。AMTは、古いセミオートマチックトランスミッションやクラッチレスマニュアルトランスミッションと同じように機能しますが、2つの例外があります。クラッチの操作とシフトの自動切り替えが可能で、トルクコンバーターを使用しません。シフトは、 トランスミッションコントロールユニット (TCU)、またはステアリングホイールの後ろに取り付けられたシフトノブまたはシフトパドルから手動で操作します。AMT は、マニュアルトランスミッションの燃費効率とオートマチックトランスミッションのシフト操作のしやすさを兼ね備えています。最大の欠点は、TCU によって機械式クラッチが解除されるためシフト操作のしやすさが悪く、それが「揺れ」としてすぐにわかります。[引用が必要] 一部のトランスミッションメーカーは、特大のシンクロナイザーリングを使用し、シフト中にクラッチを完全に開かないようにすることでこの問題を解決しようとしましたが、これは理論上は機能しますが、2007年現在、そのような機能を備えた量産車はありません。[更新が必要] 乗用車の場合、最近の AMT は一般的に 6 速 (7 速のものもあります) で、ギア比がかなり長いです。スマート シフト プログラムと組み合わせると、燃料消費量を大幅に削減できます。一般に、AMT には統合型 AMT とアドオン型 AMT の 2 種類があります。統合型 AMT は専用の AMT として設計されていますが、アドオン型 AMT は標準のマニュアル トランスミッションを AMT に変換したものです。[引用が必要]
自動マニュアルトランスミッションには、ドライバーがギアをまったく変更する必要のない完全自動モードが含まれている場合があります。[24] これらのトランスミッションは、自動クラッチと自動ギアシフトコントロールを備えた標準的なマニュアルトランスミッションと表現でき、従来のオートマチックトランスミッションと同じように動作します。TCUは、たとえばエンジンが停止すると自動的にギアをシフトします。 AMTはクラッチレスマニュアルモードに切り替えることができ、シフトアップまたはシフトダウンをすることができます。 コンソールに取り付けられたシフトセレクターまたはパドルシフター。[25] 従来のオートマチックトランスミッションよりもコストが低くなります。[26]
自動マニュアルトランスミッション（商品名には SMG-III）は、「マニュアルマチック」オートマチックトランスミッション（商標名で販売されている）と混同しないでください。 ティプトロニック, ステップトロニック, スポーツマティック、 そして ギアトロニックこれらのシステムは表面的には似ているように見えますが、マニュアルマチックは、自動マニュアルトランスミッションで使用されるクラッチの代わりに、オートマチックトランスミッションのようなトルクコンバータを使用します。自動マニュアルでは、ドライバーがギア選択を完全に制御できますが、マニュアルマチックは、エンジンが停止する（ギアが少なすぎる）ようなギア変更要求を拒否します。 回転数（RPM）が高すぎるか、回転数が高すぎる。 [24] 自動マニュアルトランスミッションの自動モードは、低速または頻繁な停止発進速度では、マニュマティックトランスミッションや他のオートマチックトランスミッションよりもスムーズではありません。
オートバイやレーシングカーで使用されている半自動変速機の多くは、実際には機械的に シーケンシャル マニュアル トランスミッション。半自動二輪車トランスミッションでは、通常、クラッチ レバーは省略されますが、従来のかかととつま先のフット シフト レバーは保持されます。
半自動二輪車用トランスミッションは、従来のシーケンシャルマニュアルトランスミッションをベースとしており、通常は 遠心クラッチ。[34] アイドリング時には、エンジンはギアボックスの入力シャフトから切り離され、エンジンとバイクの両方が フリーホイールは、トルクコンバータオートマチックとは異なり、 怠惰なクリープ 適切に調整された遠心クラッチで、エンジン速度が上昇すると、クラッチアセンブリ内のカウンターウェイトが徐々に外側に回転し、外側ハウジングの内側と接触し、エンジンのパワーとトルクを伝達し始めます。有効な「バイトポイント」または「バイトポイント」[35] 自動的に平衡状態が見つかり、クラッチ（まだ滑っている）を介して伝達されるパワーはエンジンが供給できるパワーと等しくなります。これにより、比較的高速なフルスロットルが可能になります。 エンジンが減速したり、エンジンが停止したりすることなく（クラッチを調整してエンジンが最大トルクになるようにして）離陸し、よりリラックスしたスタートと低速操縦を低スロットルで実行し、 RPM。
1901年、 アメデ・ボレ クラッチを必要とせず、ステアリングホイール内に取り付けられたリングによって作動するギアシフト方法を開発しました。[36] このシステムを採用した車は1912年型 ボリー F型魚雷。
最初の量産油圧式オートマチックトランスミッション（ ゼネラルモーターズ 1940 年にハイドラマティック (Hydra-Matic) が発明されて以来、いくつかのアメリカのメーカーが、クラッチやシフトの入力量を減らすためのさまざまな装置を提供してきました。[37] これらの装置は、操作の難しさを軽減することを目的としていた。 特にストップ・スタート運転でよく使用されていた非同期マニュアルトランスミッション、または「クラッシュギアボックス」。
自動変速機への初期のステップは1933年から1935年にかけての 言語 セルフシフター、[38][39][40][41] これは、「前進」モードでは 2 つの前進ギア間 (または「緊急低速」モードでは 2 つの短いギア比間) を自動的に切り替えます。スタンディング スタートでは、ドライバーがクラッチ ペダルを使用する必要がありました。セルフ シフターは 1933 年 5 月に初めて登場し、Royale では標準装備として、Flying Cloud S-4 ではオプションとして提供されました。[42]
1937年、4速 オールズモビル オートマチックセーフティトランスミッションが導入されました オールズモビル シックス オールズモビル エイト モデル。[38] 停止状態からの始動と「低速」と「高速」のレンジの切り替えには、クラッチペダル付きの遊星ギアセットを使用しました。[43][44][45] 1940 年モデルでは、自動安全トランスミッションが全自動の Hydra-Matic に置き換えられました。[46][47]
1938年から1939年 ビュイックスペシャル もう一つのセルフシフター4速セミオートマチックトランスミッションも利用可能でした。[48][49][50] 停止状態からの発進には手動クラッチを使用し、ギアチェンジには自動クラッチを使用しました。
1941年 クライスラー M4 バカマティック トランスミッションは、一体型アンダードライブユニット、従来の手動クラッチ、およびエンジンとクラッチ間の流体カップリングを備えた 2 速マニュアルトランスミッションでした。[51][52][53] 2速トランスミッションには「ハイ」と「ロー」のレンジがあり、クラッチはドライバーがレンジを切り替えるときに使用されました。通常の運転では、ドライバーはクラッチを踏み、ハイレンジを選択し、クラッチを離します。アクセルを踏むと、流体カップリングが作動し、車は前進し始め、アンダードライブユニットが作動してギア比が低くなります。時速15～20マイル（24～32 km/h）になると、ドライバーはアクセルを離し、アンダードライブユニットが解除されます。Vacamaticは、同様のものに置き換えられました。 M6 プレストマチック 1946 年モデルのトランスミッション。
1941年から1950年にかけても同様のデザインが採用された。 ハドソン ドライブマスター[54][55] そして不運な1942年 リンカーン 液体。[56][57] どちらも3速 マニュアルトランスミッション Vacamatic の「アンダードライブ」ユニットの代わりに、2 速と 3 速間の自動シフトを採用しています。
1941年に発売されたパッカードエレクトロマティック パッカード クリッパー そして パッカード 180 は、アクセルペダルの位置によって制御される自動真空操作を備えた従来の摩擦クラッチを使用した、初期のクラッチレス マニュアル トランスミッションでした。
の 自動車製品 1953年に利用可能になったマニュアルシステム フォード アングリア 100E は、ギア スティックを動かすたびにトリガーされるスイッチによって作動する真空駆動の自動クラッチ システムでした。このシステムは、スロットル ケーブルを制御し (ギア変更に必要なエンジン回転数を維持するため)、クラッチの接続速度を変えることができました。[58] 1957～1958年型フォード・アングリアに搭載されたニュートンドライブシステムにも、 むせさせる 制御。同様の製品はドイツの サクソマット 自動クラッチ システムは 1950 年代半ばに導入され、さまざまなヨーロッパ車で利用できるようになりました。[59]
の 1955年に発売されたシトロエンDSは、 油圧系 油圧式スピードコントローラーとアイドルスピードステップアップ装置を備え、ギアを選択し、従来のクラッチを操作する。これにより、クラッチレスシフトが1回で可能になった。 コラムマウントセレクターでギアチェンジし、同時にドライバーはアクセルペダルから足を離してギアチェンジする。このシステムは米国では「シトロマティック」という愛称で呼ばれていた。
1962年モデルでは、 アメリカンモーターズ Eスティックを導入し、クラッチペダルを廃止した。 ランブラーアメリカン 標準装備の3速マニュアルトランスミッションを搭載。[60] この自動クラッチはエンジンオイルの圧力を油圧源として使用し、60 ドル未満で入手できました。[61] 当時の全自動変速機と比較すると、Eスティックは真空と電気スイッチでクラッチを制御し、スティックシフトの燃費を実現しました。Eスティック3速変速機は、より大きな ランブラークラシック オーバードライブユニットを備えたモデル。[62] このシステムは6気筒エンジンでのみ利用可能であり、クラッチがないことが不評であったため、1964年以降は廃止されました。[63]
1967年の フォルクスワーゲン WSK (コンバータークラッチトランスミッション; 英語： トルクコンバータシフト/クラッチギアボックス）で使用される 甲虫、 タイプ3 そして カルマンギアは、自動機械式クラッチとトルクコンバータを備えたこの種の最初のギアボックスの1つでした。 オートスティック。シフトはドライバーが手動で行いました。自動機械式クラッチにより、車は停止状態から加速することができ、トルク コンバーターにより、どのギアでも加速することができます。エンジンの振動を減衰し、トルクを増幅するこのクラッチは、一種の「減速ギアボックス」として機能したため、実際の機械式ギアボックスに必要なのは前進ギア 3 つだけでした (これが、トルク コンバーター付きの従来のオートマチック トランスミッションが、通常、手動トランスミッションよりもギアが少ない理由です)。WSK には「1 速」ギアはなく、代わりに 1 速が後進ギアに変換され、2 速が 1 速とラベル付けされました (3 速と 4 速は、それぞれ 2 速と 3 速とラベル付けされました)。[64]
の シボレー トルクドライブ トランスミッションは1968年に導入された シボレー ノバ そして カマロは、従来の油圧式オートマチックトランスミッション（標準のマニュアルトランスミッションではなく）をベースにしたセミオートマチックトランスミッションを採用した数少ない例の1つです。トルクドライブは基本的に2速トランスミッションでした。 パワーグライド トルクドライブは真空モジュレーターのないオートマチックトランスミッションで、ドライバーは手動で「ロー」と「ハイ」の間でギアを切り替える必要がありました。トルクドライブ車の象限インジケータは「パーク-RN-ハイ-1st」でした。ドライバーは「1速」で車を始動し、必要に応じてレバーを「ハイ」に動かします。トルクドライブは1971年末に廃止され、従来の油圧オートマチックトランスミッションに置き換えられました。油圧オートマチックをベースにしたセミオートマチックトランスミッションの他の例としては、1970～1971年に使用されたフォードの3速セミオートマチックトランスミッションがあります。 フォード・マーベリック、ホンダの1972～1988年型の初期モデル ホンダマチック 2速と3速のトランスミッション、そして Daihatsu 1985年から1991年まで使用されたダイアマティック2速トランスミッション Daihatsu Charade.