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A 半自动变速器 是 多速变速器 其部分操作是 自动化 （通常是启动 半自动变速器（即离合器）仍需要驾驶员的输入才能从静止状态启动车辆并手动换档。半自动变速器几乎只用于摩托车，并且基于传统的 手动变速器 或者 顺序手动变速器，但使用自动离合器系统。但一些半自动变速器也基于标准液压 自动变速器 和 扭矩转换器 和 行星齿轮组。
具体类型的半自动变速器的名称包括 无离合器手动,自动-手动,自动离合器手动,和 拨片换挡 传输。[8][9][10] 这些系统通过自动操作离合器系统，方便驾驶员换档，通常通过 开关 触发 执行器 或者 伺服，同时仍需要驾驶员手动换档。这与 预选变速箱，其中驾驶员操作离合器并选择下一个齿轮比，但变速箱内的齿轮变化是自动完成的。
半自动变速器最早应用于汽车，在 20 世纪 30 年代中期，几家美国汽车制造商开始提供这种变速器，并逐渐流行起来。半自动变速器不如传统的液压自动变速器那么常见，但仍然在各种汽车和摩托车型号上配备，并在整个 21 世纪仍在生产。带换挡拨片的半自动变速器已用于各种 赛车，并首次被引入来控制电动液压换档机构的 法拉利 640 一级方程式赛车 1989 年。这些系统目前用于各种顶级赛车类别；包括 一级方程式， IndyCar，以及 房车赛。其他应用包括摩托车、卡车、公共汽车和 铁路车辆。
半自动化更容易 换挡 通过消除换档时踩下离合器踏板或杆的需要，大多数配备半自动变速器的汽车都没有配备标准离合器踏板，因为离合器是远程控制的。同样，大多数配备半自动变速器的摩托车也没有在踏板上安装传统的离合器杆 车把。
大多数半自动变速器都是基于传统手动变速器。它们可以是部分自动化变速器。一旦离合器变为自动化，变速器就变成半自动变速器。然而，这些系统仍然需要驾驶员手动选择档位。这种变速器称为 无离合器手动 或 自动手册.
老式乘用车中的大多数半自动变速器都保留了手动变速器的正常 H 型换档器；同样，老式摩托车上的半自动变速器也保留了传统的脚踏换档杆，就像全手动变速器的摩托车一样。然而，新型摩托车、赛车和其他类型车辆中的半自动系统通常使用档位选择方法，例如靠近 方向盘 或附近的触发器 车把。[11][12][13][14][15][16][17]
多年来，人们已经使用了几种不同形式的离合器驱动自动化装置，从 液压， 气动， 机电 抓住 真空操作，[18] 电磁的，甚至 离心离合器。 液力耦合器 （最常见，以前用于早期的自动变速器）也被各种制造商使用，通常与某种形式的机械摩擦离合器一起使用，以防止车辆在静止或 闲置的。
典型的半自动变速器设计可能采用 霍尔效应传感器 或者 微动开关 检测使用变速杆时请求换档的方向。这些传感器的输出与连接到 变速箱 测量其当前速度和档位，输入到 传动控制单元， 电子控制单元， 发动机控制单元，或 微处理器，[19][20] 或其他类型的电子控制系统。然后，该控制系统确定平稳离合器接合所需的最佳时间和扭矩。
电子控制单元为执行器供电，执行器以平稳的方式接合和分离离合器。在某些情况下，离合器由 伺服电机 连接到齿轮装置 线性致动器，通过 液压缸 洋溢着 液压油 来自 制动系统，分离离合器。在其他情况下，内部离合器执行器可能完全是电动的，其中主离合器执行器由 电动马达 或者 电磁阀，甚至是气动的，其中主离合器执行器是 气动执行器 离合器分离。
一种无离合器手动系统，名为 自动棒，是一种半自动变速器，由 大众 1968 年款。作为 大众自动变速杆，传统的三速手动变速器连接到真空自动离合器系统。变速杆的顶部设计用于按下并激活电动开关，即当驾驶员用手触摸时。按下开关时，开关会操作 12 伏 电磁阀反过来操作真空离合器执行器，从而分离离合器并允许在档位之间切换。当驾驶员的手从变速杆上移开时，离合器会自动重新接合。变速箱还配备了变矩器，使汽车可以像自动档一样在档位中怠速，也可以在任何档位中从静止状态停止和启动。[21][22][23]
从 20 世纪 90 年代末开始，汽车制造商推出了现在所谓的 自动手动变速器 （AMT）在机械上与早期的无离合器手动变速器系统相似，并且源于此。AMT 的功能与老式半自动和无离合器手动变速器相同，但有两个例外：它既可以操作离合器，又可以自动换挡，并且不使用变矩器。换挡可以通过自动变速器自动完成， 传动控制单元 （TCU），或者手动通过换挡旋钮或安装在方向盘后面的换挡拨片换挡。AMT 结合了手动变速器的燃油效率和自动变速器的换挡轻松性。它们最大的缺点是换挡舒适度差，因为 TCU 会脱离机械离合器，这很容易被察觉到，即“颠簸”。[需要引用] 一些变速器制造商尝试通过使用超大同步环和在换档时不完全打开离合器来解决此问题 - 这在理论上可行，但截至 2007 年，还没有任何量产汽车具有此类功能。[需要更新] 在乘用车中，现代 AMT 通常有六速（尽管有些有七速）和相当长的传动比。与智能换挡程序相结合，这可以显著降低油耗。一般来说，AMT 有两种类型：集成式 AMT 和附加式 AMT。集成式 AMT 被设计为专用 AMT，而附加式 AMT 则是将标准手动变速箱转换为 AMT。[需要引用]
自动手动变速器可能包括全自动模式，驾驶员根本不需要换档。[24] 这些变速箱可以描述为带有自动离合器和自动换档控制的标准手动变速箱，使其能够以与传统自动变速箱相同的方式运行。例如，如果发动机处于 红线。AMT 可以切换到无离合器手动模式，其中可以使用 安装在控制台上的换档选择器或换档拨片。[25] 它的成本比传统的自动变速器更低。[26]
自动手动变速器（商品名包括 冲锋枪）不应与“manumatic”自动变速器相混淆（市场上销售的商品名为 手自一体, Steptronic, 运动型， 和 吉特罗尼克)。虽然这些系统表面上看起来相似，但手自一体变速箱使用像自动变速箱一样的扭矩转换器，而不是手自一体变速箱中使用的离合器。手自一体变速箱可以让驾驶员完全控制档位选择，而手自一体变速箱会拒绝换档请求，这会导致发动机熄火（因为档位太少） RPM）或过度旋转。 [24] 在低速或频繁启停速度下，自动手动变速器的自动模式不如手动变速器和其他自动变速器平稳。
摩托车和赛车使用的几种半自动变速器实际上是基于机械原理的 顺序手动变速器。半自动摩托车变速器通常省略离合器杆，但保留传统的跟趾脚换档杆。
半自动摩托车变速器基于传统的顺序手动变速器，通常使用 离心离合器。[34] 在怠速时，发动机与变速箱输入轴断开，从而使发动机和自行车都可以 飞轮，与变矩器自动变速器不同，没有 怠速蠕变 使用适当调节的离心离合器。随着发动机转速的升高，离合器组件内的配重逐渐向外枢转，直到它们开始与外壳内部接触并传输越来越多的发动机功率和扭矩。有效的“咬合点”或“咬合点”[35] 是通过平衡自动找到的，其中通过（仍在滑动的）离合器传输的功率等于发动机可以提供的功率。这允许相对快速地全油门 起飞（调节离合器，使发动机处于峰值扭矩），发动机不会减速或停滞，以及在较低油门下更轻松的启动和低速机动， 转速。
1901年， 阿梅迪·博莱 开发了一种不需要使用离合器的换档方法，通过安装在方向盘内的环来启动。[36] 采用该系统的汽车之一是 1912 年 博利 F型鱼雷。
在第一款量产液压自动变速器问世之前（ 通用汽车 1940 年，美国出现了一种新型离合器 - Hydra-Matic，几家美国制造商提供了各种装置来减少所需的离合器或换档输入量。[37] 这些设备旨在降低操作难度 非同步手动变速器，或称“碰撞变速箱”，在走走停停的驾驶中被广泛使用。
自动变速器的早期发展是 1933-1935 年 语言 自行变换，[38][39][40][41] 在“前进”模式下，该装置可在两个前进档之间自动切换（或在“紧急低速”模式下，可在两个较短的齿轮比之间自动切换）。静止起步需要驾驶员使用离合器踏板。自动换档器于 1933 年 5 月首次出现，并作为 Royale 的标准配置和 Flying Cloud S-4 的选配提供。[42]
1937 年，四速 奥兹莫比尔 自动安全变速器于 奥兹莫比尔六 以及 Oldsmobile Eight 车型。[38] 它使用带有离合器踏板的行星齿轮组从静止状态启动并在“低”和“高”范围之间切换。[43][44][45] 从 1940 年车型开始，自动安全变速器被全自动 Hydra-Matic 变速器取代。[46][47]
1938-1939年 别克特别版 可搭配另一款 Self-Shifter 4 速半自动变速器，[48][49][50] 它使用手动离合器从静止状态启动，并使用自动离合器进行换档。
1941 年 克莱斯勒 M4真空吸尘器 变速器是一种双速手动变速器，带有整体式减速装置、传统手动离合器以及发动机和离合器之间的液力耦合器。[51][52][53] 双速变速器有“高速”和“低速”档位，当驾驶员想要在档位之间切换时，使用离合器。对于正常驾驶，驾驶员会踩下离合器，选择高速档，然后松开离合器。踩下油门后，液力耦合器将接合，汽车将开始向前行驶，低速传动装置接合以提供较低的齿轮比。在 15-20 英里/小时（24-32 公里/小时）的速度下，驾驶员将抬起油门，低速传动装置将脱离。Vacamatic 被类似的 M6 急速自动 1946 年款的变速器。
1941 年至 1950 年也采用了类似的设计 哈德森 Drive-Master[54][55] 以及不幸的 1942 年 林肯 液化石油气。[56][57] 这两款车都配备了 3 速 手动变速器 可以在 2 档和 3 档之间自动换挡，而不是 Vacamatic 的“减速带”装置。
Packard Electro-Matic 于 1941 年推出 派卡德快船 和 Packard 180 是一种早期的无离合器手动变速器，它使用传统的摩擦离合器和自动真空操作，由加速器的位置控制。
这 汽车产品 1953 年推出的手动系统 福特 Anglia 100E 是一款真空驱动的自动离合器系统，由一个开关启动，只要换档杆移动，开关就会触发。该系统可以控制油门线（使发动机保持在换档所需的转速）并改变离合器的接合率。[58] 1957-1958 年款福特 Anglia 上采用的后续 Newtondrive 系统还提供了 呛 控制。类似的产品是德国 萨克索马特 自动离合器系统于 20 世纪 50 年代中期推出，并应用于各种欧洲汽车。[59]
这 1955 年推出的雪铁龙 DS 采用了 液压系统 配有液压操作的速度控制器和怠速升压装置，用于选择档位和操作传统离合器。这样就可以通过一个单离合器实现无离合器换档 安装在转向柱上的选择器，同时驾驶员松开油门换挡。该系统在美国被昵称为“Citro-Matic”
对于 1962 年款， 美国汽车公司 推出了 E-Stick，它取消了离合器踏板 漫步者美国 配备标准三速手动变速箱。[60] 该自动离合器使用发动机油压作为液压源，售价不到 60 美元。[61] 与当时的全自动变速器相比，E-Stick 的燃油经济性与手动变速器相当，真空和电动开关控制离合器。E-Stick 三速变速器在较大的 漫步者经典 模型，以及一个超速装置。[62] 该系统仅适用于 6 缸发动机，并且由于没有离合器而不受欢迎，因此在 1964 年后停产。[63]
1967年 大众 WSK（变矩器离合器变速器; 英语： 变矩器换挡/离合器变速箱)，用于 甲虫， 类型 3 和 Karmann Ghia 是同类中首批配备自动机械离合器和变矩器的变速箱之一。它也被称为 自动挡。换挡由驾驶员手动完成。自动机械离合器使汽车能够从停止状态加速，而变矩器则使汽车能够在任何档位加速。它可抑制发动机振动并提供扭矩倍增，起到一种“减速变速箱”的作用，因此实际的机械变速箱只需要三个前进档（这就是为什么带有变矩器的传统自动变速箱通常比手动变速箱的档位少）。WSK 没有“一档”；相反，一档被转换为倒档，二档标记为一档（三档和四档分别标记为二档和三档）。[64]
这 雪佛兰扭矩驱动 变速器，于 1968 年推出 雪佛兰诺瓦 和 Camaro 是少数几个半自动变速器基于传统液压自动变速器（而非标准手动变速器）的例子之一。Torque-Drive 本质上是一款 2 速 动力滑翔 自动变速器没有真空调节器，需要驾驶员手动在“低”和“高”之间换档。 Torque-Drive 汽车上的象限指示器为“Park-RN-Hi-1st”。驾驶员将以“1st”启动汽车，然后在需要时将杆移至“Hi”。 Torque-Drive 于 1971 年底停产，取而代之的是传统的液压自动变速器。基于液压自动变速器的其他半自动变速器示例是 1970-1971 年使用的福特 3 速半自动变速器 福特 Maverick，本田 1972–1988 款的早期版本 本田汽车 2 速和 3 速变速器，以及 大发 1985–1991 年使用的 Diamatic 2 速变速器 大发夏利。