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A 半自動變速箱 是一個 多速變速箱 其操作的一部分是 自動化的 （通常是驅動 離合器），但仍需要駕駛員的輸入才能使車輛從靜止狀態啟動並手動換檔。半自動變速箱幾乎專門用於摩托車，並且基於傳統變速箱 手排變速箱 或者 序列式手排變速箱，但使用自動離合器系統。但一些半自動變速箱也是基於標準液壓 自動變速箱 和 變矩器 和 行星齒輪組。
特定類型半自動變速箱的名稱包括 無離合器手動,自動-手動,自動離合器 手動,和 換擋撥片 傳輸。[8][9][10] 這些系統通常透過自動操作離合器系統來幫助駕駛員換檔 開關 從而觸發 執行器 或者 伺服，同時仍需要駕駛員手動換檔。這與 預選變速箱，駕駛員操作離合器並選擇下一個傳動比，但變速箱內的換檔是自動執行的。
半自動變速箱首次應用於汽車，並在 1920 世紀 30 年代中期越來越受歡迎，當時幾家美國汽車製造商都提供了半自動變速箱。儘管與傳統的液壓自動變速箱相比，半自動變速箱不太常見，但它已應用於各種汽車和摩托車車型上，並且在整個 21 世紀一直在生產。帶有換檔撥片操作的半自動變速箱已用於各種 賽車，並首次引入用於控制賽車的電液變速機構 法拉利 640 一級方程式賽車 1989 年。包括 一級方程式， 印地賽車，以及 房車賽。其他應用包括摩托車、卡車、巴士和 鐵路車輛。
半自動更方便 換檔 無需在換檔的同時踩下離合器踏板或控制桿。大多數配備半自動變速箱的汽車都沒有配備標準離合器踏板，因為離合器是遠端控制的。同樣，大多數配備半自動變速箱的摩托車都沒有在離合器上安裝傳統的離合器桿。 車把。
大多數半自動變速箱都是基於傳統的手排變速箱。它們可以是部分自動傳輸。一旦離合器變得自動化，變速箱就變成半自動的。然而，這些系統仍然需要駕駛員手動選擇檔位。這種類型的傳輸稱為 無離合器手動 或一個 自動手動.
大多數老式客車中的半自動變速箱保留了手排變速箱的普通 H 型換檔桿；同樣，老式摩托車上的半自動變速箱保留了傳統的腳踏變速桿，就像配備全手排變速箱的摩托車一樣。然而，新型摩托車、賽車和其他類型車輛中的半自動系統通常使用檔位選擇方法，例如靠近變速箱的換檔撥片。 方向盤 或附近的觸發器 車把。[11][12][13][14][15][16][17]
多年來，已經使用了幾種不同形式的離合器驅動自動化，從 液壓、 氣動，和 機電的 抓住 真空操作，[18] 電磁的，甚至 離心式離合器。 液力偶聯器 （最常見且以前用於早期自動變速箱）也被各個製造商使用，通常與某種形式的機械摩擦離合器一起使用，以防止車輛在靜止或處於靜止狀態時熄火。 閒置的。
典型的半自動變速箱設計可以透過使用 霍爾效應感測器 或者 微動開關 當使用變速桿時偵測請求的換檔方向。這些感測器的輸出與連接到該感測器的感測器的輸出相結合 變速箱 測量其當前速度和檔位，被饋送到 傳輸控制單元， 電子控制單元， 引擎控制單元，或 微處理器，[19][20] 或另一種類型的電子控制系統。然後，此控制系統確定離合器平穩接合所需的最佳正時和扭力。
電子控制單元為致動器提供動力，執行器以平穩的方式接合和分離離合器。在某些情況下，離合器由 伺服馬達 耦合到齒輪裝置 線性致動器，它通過 油壓缸 洋溢著 油壓 來自 煞車系統，分離離合器。在其他情況下，內部離合器致動器可能是完全電動的，其中主離合器致動器由 電動馬達 或者 電磁閥，甚至氣動閥，其中主離合器執行器是 氣動執行器 從而分離離合器。
無離合器手動系統，名為 自動黏桿，是由 大眾汽車 1968 年車型年。行銷為 大眾自動檔桿，傳統的三速手排變速箱連接到真空操作的自動離合器系統。變速桿的頂部設計用於壓下並啟動電子開關，即當駕駛員用手觸摸時。按下時，開關會運轉 12 伏特電壓 電磁閥，進而操作真空離合器執行器，從而分離離合器並允許在檔位之間切換。當駕駛者的手離開變速桿時，離合器將自動重新接合。該變速箱還配備了液力變矩器，讓汽車像自動變速箱一樣在檔位上空轉，以及在任何檔位下從靜止停止和啟動。[21][22][23]
從 20 世紀 90 年代末開始，汽車製造商推出了現在所謂的 自動手排變速箱 (AMT)，其機械結構類似於早期的無離合器手排變速箱系統，並且其根源在於早期的無離合器手排變速箱系統。 AMT 的功能與老式半自動和無離合器手排變速箱相同，但有兩個例外：它能夠操作離合器並自動換檔，並且不使用變矩器。換檔是自動完成的 傳輸控制單元 (TCU)，或透過安裝在方向盤後方的換檔旋鈕或換檔撥片手動操作。 AMT 結合了手排變速箱的燃油效率和自排變速箱的換檔便利性。它們最大的缺點是由於機械離合器被TCU分離而導致換檔舒適性差，很容易被察覺為「顛簸」。[需要引用] 一些變速箱製造商嘗試透過使用超大同步器環並且在換檔時不完全打開離合器來解決這個問題——這在理論上是可行的，但截至2007年，還沒有任何具有此類功能的量產車。[需要更新] 在乘用車中，現代 AMT 通常有六種速度（儘管有些有七種）和相當長的傳動裝置。與智慧換檔程序結合，可顯著降低燃油消耗。一般來說，AMT 有兩種類型：整合 AMT 和附加 AMT。整合式 AMT 被設計為專用 AMT，而附加式 AMT 則是標準手排變速箱到 AMT 的轉換。[需要引用]
自動手排變速箱可以包括全自動模式，其中駕駛員根本不需要換檔。[24] 這些變速箱可以被描述為具有自動離合器和自動換檔控制的標準手排變速箱，使其能夠以與傳統自動變速箱相同的方式運作。例如，如果引擎故障，TCU 會自動換檔 紅線。 AMT 可以切換到無離合器手動模式，其中可以使用 安裝在控制台上的換檔選擇器或換檔撥片。[25] 與傳統的自動變速箱相比，它的成本更低。[26]
自動手排變速箱（商品名稱包括 衝鋒槍III）不要與“手動”自動變速箱（以商品名銷售，例如 蒂普電子, 步電子, 運動型， 和 齒輪電子）。雖然這些系統表面上看起來很相似，但手排變速箱使用像自動變速箱一樣的液力變矩器，而不是手自排變速箱中使用的離合器。自動手排變速箱可以讓駕駛完全控制檔位選擇，而手排變速箱會拒絕換檔請求，導致引擎熄火（由於變速箱太少） RPM）或轉速過高。 [24] 自動手排變速箱在低速或頻繁停止啟動速度下的自動模式不如手排變速箱和其他自排變速箱平穩。
摩托車和賽車使用的幾種半自動變速箱實際上是基於機械原理 順序手排變速箱。半自動摩托車變速器通常會省略離合器桿，但保留傳統的腳跟和腳趾變速桿。
半自動摩托車變速箱基於傳統的序列式手排變速箱，通常使用 離心式離合器。[34] 在怠速時，引擎與變速箱輸入軸斷開，使其和自行車都可以 飛輪，與液力變矩器自動裝置不同，沒有 空閒蠕變 帶有適當調整的離心離合器。隨著引擎轉速升高，離合器組件內的配重逐漸向外樞轉，直到它們開始與外殼內部接觸並傳輸越來越多的引擎功率和扭力。有效“咬點”或“咬點”[35] 透過平衡自動找到，其中透過（仍然打滑的）離合器傳輸的動力等於引擎可以提供的動力。這允許相對較快的全油門 起飛（調整離合器使發動機處於峰值扭矩），發動機不會減速或陷入困境，並且在較低的油門和低速操縱下更輕鬆的啟動和低速操縱 轉速。
1901年， 阿梅迪·博萊 開發了一種不需要使用離合器並由安裝在方向盤內的環啟動的換檔方法。[36] 使用該系統的一輛汽車是 1912 博利 F型魚雷。
在第一個量產的液壓自動變速箱（ 通用汽車 Hydra-Matic）在 1940 年，幾家美國製造商提供了各種設備來減少所需的離合器或換檔輸入量。[37] 這些裝置的目的是降低操作難度 常用的非同步手排變速箱或“碰撞變速箱”，尤其是在啟動/停止駕駛中。
邁向自排變速箱的早期階段是 1933 年至 1935 年 語言 自移裝置，[38][39][40][41] 它在「前進」模式下在兩個前進檔之間自動切換（或在「緊急低速」模式下在兩個較短的齒輪比之間自動切換）。站立起步需要駕駛員使用離合器踏板。 Self-Shifter 首次出現於 1933 年 5 月，作為 Royale 的標準配置和 Flying Cloud S-4 的選裝配置。[42]
1937年，四速 奧茲莫比爾 自動安全變速箱推出 奧茲莫比爾六號 和奧茲莫比爾八模型。[38] 它使用帶有離合器踏板的行星齒輪組，用於從靜止狀態啟動並在“低”和“高”範圍之間切換。[43][44][45] 1940 年款的自動安全變速箱被全自動 Hydra-Matic 變速箱取代。[46][47]
1938–1939 別克專用 可搭配另一款 Self-Shifter 4 速半自動變速箱，[48][49][50] 它使用手動離合器從靜止狀態啟動，使用自動離合器進行換檔。
1941年 克萊斯勒 M4真空 變速箱是一種兩速手排變速箱，具有整合的低速傳動裝置、傳統的手動離合器以及引擎和離合器之間的液力耦合器。[51][52][53] 兩速變速箱具有“高”和“低”檔位，當駕駛員想要在檔位之間切換時使用離合器。正常駕駛時，駕駛會踩下離合器，選擇高速檔，然後放開離合器。一旦按下加速器，液力耦合器就會接合，汽車將開始向前行駛，同時低速傳動裝置接合以提供較低的傳動比。當車速為 15-20 英里/小時（24-32 公里/小時）時，駕駛員將鬆開加速器，低速傳動裝置將脫離。 Vacamatic 被類似的產品取代 M6 急速自動 1946 年車型的變速箱。
1941-1950 年也採用了類似的設計 哈德遜 駕駛大師[54][55] 以及命運多舛的1942年 林肯 液化的。[56][57] 這兩者結合了 3 速 手排變速箱 在第二檔和第三檔之間自動換檔，而不是 Vacamatic 的「低速檔」裝置。
Packard Electro-Matic，於 1941 年推出 帕卡德快船 和 Packard 180 是一款早期的無離合器手排變速箱，採用傳統的摩擦離合器和自動真空操作，由油門位置控制。
這 汽車產品 手動系統，1953 年推出 福特安格利亞 100E 是真空動力自動離合器系統，由開關驅動，每當移動變速桿時就會觸發該開關。該系統可以控製油門拉線（使引擎保持在換檔所需的轉速）並改變離合器的接合速率。[58] 1957-1958 年福特 Anglia 上配備的後續 Newtondrive 系統也提供了 嗆 控制。德國也有類似的產品 薩克斯馬特 自動離合器系統，於 20 世紀 50 年代中期推出，並配備在各種歐洲汽車上。[59]
這 雪鐵龍 DS 於 1955 年推出，採用 液壓系統 配有液壓操作的速度控制器和怠速增速裝置，用於選擇檔位並操作傳統的離合器。這允許無離合器換檔，只需一個 安裝在柱上的選擇器，而駕駛員同時鬆開油門來換檔。該系統在美國被暱稱為“Citro-Matic”
對於 1962 年車型年， 美國汽車公司 推出了 E-Stick，消除了離合器踏板 漫步美國 配備標準三速手排變速箱。[60] 這種自動離合器使用引擎油壓作為液壓源，售價不到 60 美元。[61] 與當時的全自動變速箱相比，E-Stick 提供了手排變速箱的燃油經濟性，並透過真空開關和電動開關控制離合器。較大的車型上配備了 E-Stick 三速變速箱 漫步者經典賽 模型，以及一個超速裝置。[62] 該系統僅適用於 6 缸發動機，由於缺乏離合器而不受歡迎，因此在 1964 年後停產。[63]
1967年 大眾汽車 WSK（變矩器離合器變速箱;英語： 液力變矩器換檔/離合器變速箱），用在 甲蟲， 3型 和 Karmann Ghia 是同類最早的變速箱之一，配有自動機械離合器和液力變矩器。它也被稱為 自動貼上。換檔是由駕駛員手動完成的。自動機械離合器允許汽車從停止狀態加速，而變矩器則使其能夠在任何檔位下加速。它可以抑制引擎振動並提供扭矩倍增，起到一種“減速變速箱”的作用，因此實際的機械變速箱只需要三個前進檔（這就是為什麼帶有變矩器的傳統自動變速箱通常比手排變速箱具有更少的檔位）。 WSK 沒有「第一」檔；相反，第一檔被轉換為倒檔，第二檔被標記為第一（第三檔和第四檔分別被標記為第二檔和第三檔）。[64]
這 雪佛蘭扭力驅動 變速箱，於 1968 年推出 雪佛蘭諾瓦 和 Camaro 是半自動變速箱基於傳統液壓自動變速箱（而不是標準手排變速箱）的少數示例之一。扭力驅動本質上是一個 2 速 動力滑翔 沒有真空調節器的自動變速箱，需要駕駛者在「低」和「高」之間手動換檔。扭力驅動車上的象限指示器是「Park-RN-Hi-1st」。駕駛者會在「1st」位置啟動汽車，然後在需要時將控制桿移至「Hi」位置。扭力驅動裝置於 1971 年底停產，並被傳統的液壓自動變速箱取代。基於液壓自動裝置的半自動變速箱的其他範例是 1970-1971 年使用的福特 3 速半自動變速箱 福特 Maverick，本田早期版本 1972–1988 本田馬蒂克 2 速和 3 速變速箱，以及 大發 1985-1991 年使用的 Diamatic 2 速變速箱 大發夏利。