자동 변속기

Automatic transmission
2007년식 도요타 AA80E 유압 오토매틱 컷어웨이 뷰
자동 변속기의 일반적인 기어 셀렉터

자동 변속기(Auto 또는 AT로 줄임말하기도 함)는 내연기관 기반 자동차에 사용되는 다단 변속기로, 정상적인 주행 조건에서 전진 기어를 변경하기 위해 운전자의 입력이 필요하지 않습니다.일반적으로 변속기, 액슬 및 디퍼렌셜을 하나의 통합 어셈블리에 포함하므로 기술적으로 트랜스액슬이 됩니다.

가장 일반적인 자동 변속기는 유성 기어 세트, 유압 컨트롤 및 토크 컨버터를 사용하는 유압 자동 변속기입니다.기타 자동변속기 유형에는 Continuous Variable Transmission(CVT; 연속 가변변속기), Automated Manual Transmission(AMT; 자동 수동변속기), Dual-Cluster Transmission(DCT; 듀얼클러치 변속기) 등이 있습니다.전자자동변속기(EAT)는 전자제어변속기(ECT) 또는 전자자동트랜스액슬(EATX)이라고도 불립니다.유압식 자동 변속기는 일반적으로 "슬러시 박스" 또는 단순히 "토크 컨버터"라고도 불리지만, 토크 컨버터는 CVT에도 사용되기 때문에 후자의 용어가 정확하지 않을 수 있습니다.

1904년식 스터테반트 "말 없는 캐리지 기어박스"는 종종 최초의 진정한 자동 [1][2]변속기로 여겨진다.최초의 양산형 자동변속기는 제너럴 모터스 하이드라마틱 4단 유압 자동변속기(토크 컨버터 대신 유체 커플링 사용)로 1939년에 도입되었습니다.

유압 자동 변속기

설계.

ZF 8HP 변속기의 컷어웨이 그림: 좌측 토크 컨버터, 중앙 유성 기어 세트, 하부 컨트롤 메커니즘

자동 변속기의 가장 일반적인 디자인은 유압 [3][4]자동이며, 일반적으로 유압을 사용하여 작동하는 유성 기어 세트를 사용합니다.변속기는 대부분의 수동 [5]변속기에 사용되는 마찰 클러치 대신 토크 컨버터(또는 1960년대 이전의 유체 커플링)를 통해 엔진에 연결됩니다.

기어 세트 및 변속 메커니즘

유압식 자동 변속기는 수동 변속기가 입력, 출력 및 중간 축을 따라 정렬하는 설계 대신 유성(전자식) 기어 세트를 사용합니다.기어 변속을 위해 유압 자동은 내부 클러치, 마찰 밴드 또는 브레이크 팩을 조합하여 사용합니다.이 장치는 특정 기어를 잠그는 데 사용되며,[6] 따라서 해당 시점에 사용 중인 기어비를 설정합니다.

스플래그 클러치(프리휠이 가능하고 토크를 한 방향으로만 전달하는 래칫 같은 장치)는 통상적인 기어 변속에 자주 사용됩니다.스플래그 클러치의 장점은 두 개의 유성 기어 세트에서 클러치 해제/작동 타이밍을 맞추는 민감성을 없애고, 구동 시 드라이브트레인 부하를 "받으며" 다음 기어의 스플래그 클러치가 토크 전달을 맡을 때 자동으로 해제된다는 것입니다.

마찰 밴드는 종종 수동으로 선택한 기어(예: 로우 레인지 또는 후진)에 사용되며 유성 드럼 원주에서 작동합니다.구동/오버 구동 범위를 선택한 경우에는 밴드가 적용되지 않으며, 대신 토크가 스플래그 클러치에 의해 전달됩니다.

유압 제어

앞서 언급한 마찰 밴드 및 클러치는 자동 변속기 오일(ATF)을 사용하여 제어되며, ATF는 펌프에 의해 가압된 다음 필요한 기어비를 [5][6]얻기 위해 적절한 밴드/클러치로 유도됩니다.ATF는 윤활, 부식 방지 및 변속기 작동에 필요한 전력을 전달하기 위한 유압 매체를 제공합니다.다양한 정제 및 첨가물이 포함된 석유로 제조된 ATF는 자동 변속기의 몇 안 되는 부품 중 하나로, 차량의 노후화에 따라 일상적인 서비스가 필요합니다.

ATF를 가압하는 메인 펌프는 일반적으로 토크 컨버터와 유성 기어 세트 사이에 장착된 기어 펌프입니다.메인 펌프 입력은 토크 컨버터 하우징에 연결되고, 이 하우징은 엔진의 플렉스 플레이트에 볼트로 고정되므로 엔진이 작동 중일 때마다 펌프가 압력을 공급합니다.이 구성의 단점은 엔진이 작동하지 않을 때 변속기를 작동시키는 오일 압력이 없으므로 리어 펌프가 없는 자동 변속기가 장착된 차량을 푸시 시동을 걸 수 없다는 것입니다(예인 및 푸시 시동을 위한 리어 펌프가 1970년 이전에 제조된 여러 자동 변속기는 제외).(ng 목적)ATF의 압력은 출력축에 연결된 거버너에 의해 조절되며, 차량 속도에 따라 압력이 달라집니다.

변속기 내부의 밸브 본체는 유압을 적절한 밴드 및 클러치로 유도하는 역할을 합니다.메인 펌프로부터 가압된 오일을 공급받으며 스프링이 장착된 여러 밸브, 체크 볼 및 서보 피스톤으로 구성됩니다.이전의 자동 변속기에서 밸브는 펌프 압력 및 출력 측 원심 조속기 압력(또한 스로틀 위치 또는 운전자가 고단 기어를 잠그는 것과 같은 다른 입력)을 사용하여 선택된 비율을 제어합니다.차량과 엔진 속도가 바뀌면 압력 차이가 변화하여 서로 다른 밸브 세트가 개폐됩니다.보다 최근의 자동 변속기에서는 밸브가 [6]솔레노이드에 의해 제어됩니다.이러한 솔레노이드는 전용 변속기 컨트롤 유닛(TCU)에 의해 기어 선택이 결정되며, 때로는 이 기능이 엔진 컨트롤 유닛(ECU)에 통합되기도 합니다.최신 설계는 TCU 또는 ECU에 대한 입력으로 사용되는 전자식 속도 센서로 원심 조속기를 대체했습니다. 또한 최신 변속기는 스로틀 위치 또는 흡기 매니폴드 [6]진공의 양에 따라 결정되는 엔진의 부하를 항상 고려합니다.

밸브 바디의 복잡한 설계와 더불어 유압 자동 변속기는 원래 수동 변속기보다 제작 및 수리 비용이 훨씬 비싸고 시간이 많이 소요되었습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 대량 생산과 개발이 이루어짐에 따라 이러한 비용 격차가 줄어들었습니다.

토크 컨버터

토크 컨버터-컷어웨이 뷰
주요 기사:토크 컨버터

엔진의 커플링 및 디커플링을 제공하기 위해 현대의 자동 변속기는 수동 [5][7][8]변속기에 사용되는 마찰 클러치 대신 토크 컨버터를 사용합니다.

1960년대 이전에는 대부분의 자동 변속기가 토크 컨버터 대신 유체 커플링을 사용했지만 토크 컨버터는 토크 증대를 제공하는 보다 진보된 설계입니다.

역사

1904-1939: 유압 자동의 전신

1904년식 스터테반트 "말 없는 캐리지 기어박스"는 [9][10]종종 자동차용 최초의 자동 변속기로 여겨진다.미국 보스턴에서 개발된 이 변속기는 2개의 전진 기어비와 기어 [citation needed]선택을 제어하는 엔진 구동 플라이웨이트를 가지고 있습니다.더 높은 엔진 속도에서는 높은 기어가 맞물려 있었다.차량이 감속하고 엔진 RPM이 감소하면 변속 장치가 다시 로우로 전환됩니다.하지만 변속기가 갑작스러운 기어 변속의 힘을 견디지 못해 변속기가 갑자기 고장 나기 쉬웠습니다.

유성 기어 세트의 채택은 현대적인 자동 변속기를 향한 큰 발전이었습니다.이 설계를 사용한 최초의 변속기 중 하나는 1901-1904 Wilson-Pilcher [11]자동차에 장착된 수동 변속기입니다.이 변속기는 영국에서 제작되었으며 4단 기어비를 제공하기 위해 2개의 에피사이클 기어를 사용했습니다.스탠딩 스타트에는 풋 클러치가 사용되었고, 기어 변속에는 핸드 레버가 사용되었으며, 헬리컬 기어가 사용되었으며(소음을 줄이기 위해), 기어에는 일정한 메쉬 설계가 사용되었습니다.1908년식 Ford 모델 T에도 2단 수동 변속기(나선형 기어 없음)가 장착된 유성 기어 세트가 사용되었습니다.

자동변속기의 초기 특허는 1923년 [12]레지나의 알프레드 호너 먼로 캐나다 발명가에게 주어졌다.증기 엔지니어였던 먼로는 유압 오일이 아닌 압축 공기를 사용하도록 장치를 설계했고, 따라서 동력이 부족하여 상업적인 [13]응용을 찾지 못했습니다.

1923년 미국에서는 수동 기어 변속과 클러치의 수동 조작이 배제된 변속기의 작동에 관한 특허가 승인되었다.이 특허는 헨리 R.에 의해 제출되었습니다.시카고에서 온 호프만은 다음과 같은 칭호를 받았다.자동 기어 변속 및 스피드 컨트롤.특허에서는 이러한 변속기의 작동 방식을 "엔진 샤프트와 디퍼렌셜 샤프트 사이에 일련의 클러치가 배치되어 있으며, 디퍼렌셜 샤프트가 회전하는 속도에 따라 선택적으로 디퍼렌셜 샤프트를 결합 및 구동하도록 배치되어 있다"고 설명했습니다.하지만, 상당한 양의 자동 변속기가 생산되기까지는 10년 이상이 걸릴 것입니다.한편, 일부 유럽 및 영국 제조업체는 부드러운 기어 변속을 위해 운전자의 기술에 대한 의존을 없앤 수동 변속기 형태인 프리 셀렉터 변속 장치를 사용했습니다.

유압 오일을 사용한 최초의 자동 변속기는 1932년 두 명의 브라질 엔지니어 호세 브라즈 아라리페와 페르난도 렐리 [14][15]레모스에 의해 개발되었다.

대량 생산된 자동 변속기로의 진화는 1933~1935년식 REO 자동차 회사의 셀프 시프트 반자동 [16]변속기로 이어졌습니다. 이 변속기는 "전진" 모드에서 전진 기어 2개(또는 "비상 로우" 모드에서는 기어비가 2개 짧아짐) 사이에서 자동으로 전환됩니다.스탠딩 스타트 시 운전자가 클러치 [17]페달을 사용해야 하므로 정상 주행 중에도 운전자의 개입이 여전히 요구되었습니다.1937년 올드스모빌 자동 안전 변속기가 그 뒤를 이었다.자동 안전 변속기는 REO 셀프 변속기와 작동 방식이 비슷하여 "낮음" 및 "높음" 범위에서 사용할 수 있는 두 기어비 사이에서 자동으로 변속되었으며, 스탠딩 시동에 클러치 페달이 필요했습니다.유성 기어 [18][19][20]세트를 사용했습니다.1939년에 도입된 크라이슬러 유체 드라이브는 수동 변속기에 옵션으로 추가된 것으로, 수동 [21][22]클러치를 조작할 필요가 없도록 유체 커플링(토크 컨버터와 유사하지만 토크 증대가 없음)이 추가되었습니다.

1939-1964: 초기 유압 자동 장치

General Motors Hydra-Matic은 1939년(1940년식)에 도입된 이후 처음으로 대량 생산된 자동 변속기가 되었다.Oldsmobile Series 60 및 Cadillac Sixtic Special과 같은 자동차에서 옵션으로 제공되는 히드라-매틱은 유체 커플링과 세 개의 유압 제어식 유성 기어 세트를 결합하여 4개의 전진 속도와 후진 속도를 제공합니다.변속기는 엔진 스로틀 위치 및 주행 속도에 민감하여 작동 조건에 따라 완전히 자동으로 업/다운 변속을 생성합니다.Hydra-Matic의 특징은 다양한 비율(1단 기어에서 가속이 양호하고 톱 기어에서 RPM이 낮은 상태에서 정속 주행 가능)과 오일 커플링(오일 커플링)이 상위 2단 기어에서 엔진 토크의 일부만 처리하는 것(로크업 토크 컨버터와 유사하게 연비가 향상됨)이었습니다.Hydra-Matic의 사용은 General Motors의 다른 브랜드와 Bentley, Hudson, Lincoln, Kaiser, Nash, Rolls-Royce 및 Holden(호주)을 포함한 다른 제조업체로 확산되었습니다.제2차 세계대전 동안, 히드라-매틱은 일부 군용 차량에 사용되었다.

(유체 커플링 대신) 토크 컨버터를 사용한 최초의 자동 변속기는 1948년식부터 도입된 뷰익 다이나플로우입니다.정상 주행에서 Dynaflow는 저속에서 토크 컨버터의 토크 증대에 의존하여 탑 기어만 사용했습니다.Dynaflow는 1949년 중반 Packard Ultramatic과 1950년식 쉐보레 Powerglide가 뒤를 이었다.이러한 변속기는 각각 2개의 전진 속도만 가지고 있었으며, 추가적인 토크 증대를 위해 컨버터에 의존했습니다.1950년대 초, BorgWarner는 American Motors, Ford, Studebaker와 같은 자동차 제조업체를 위해 일련의 3단 토크 컨버터 오토매틱을 개발했습니다.크라이슬러는 1953년 2단 토크 컨버터 파워플라이트를, 1956년 3단 토크플라이트를 내놓으면서 자체 진정한 자동을 개발하는 데 늦었다.후자는 심슨 복합 유성 기어 세트를 최초로 사용한 것입니다.

1956년 제너럴 모터스 하이드라-매틱(여전히 유체 커플링 사용)은 "듀얼 레인지" 기능을 가능하게 하기 위해 두 개의 유체 커플링을 사용하여 재설계되었습니다.이 변속기는 제어 커플링 히드라-매틱 또는 "제트웨이" 변속기로 불렸다.원래 히드라-매틱은 1960년대 중반까지 생산되었다.1964년 제너럴 모터스는 토크 컨버터를 사용한 3단 변속기인 터보 하이드라마틱을 출시했습니다.터보 하이드라마틱은 수십 년 동안 표준 기어 선택이 된 기본 기어 선택(주차, 후진, 중립, 주행, 로우)을 최초로 탑재한 모델 중 하나입니다.

1965-현재: 비율수 및 전자기기 증가

1960년대 후반까지 유체 결합형 2단 및 4단 변속기의 대부분은 토크 컨버터가 장착된 3단 변속기를 선호하지 않고 사라졌다.또 이 무렵 자동변속기 [23]오일에서 고래기름이 제거됐다.1980년대에는 기어비가 4개인 자동 변속기가 점점 [24]더 보편화되었고, 연비를 개선하기 위해 로크업 토크 컨버터가 장착되었다.

밸브 본체의 스프링식 밸브와 같은 기계적 제어 방식을 대체하면서 변속기를 제어하는 데 전자 장치가 더 일반적으로 사용되기 시작했습니다.대부분의 시스템은 엔진 컨트롤 유닛 또는 별도의 변속기 컨트롤 유닛에 의해 제어되는 솔레노이드를 사용합니다.이를 통해 변속 지점, 변속 품질, 낮은 변속 시간 및 수동 제어를 보다 정밀하게 제어할 수 있습니다.

최초의 6단 자동 변속기는 2002년식 BMW 7시리즈(E65)에서 첫선을 보인 ZF 6HP26 변속기였다.최초의 7단 자동변속기는 1년 후 첫선을 보인 메르세데스-벤츠 7G-트로닉 변속기였다.2007년에 처음으로 8단 변속기가 생산에 도달한 것은 도요타 AA80E 변속기였다.최초의 9단 변속기와 10단 변속기는 각각 2013년형 ZF 9HP 변속기와 2017년형 도요타 다이렉트 시프트-10A(렉서스 LC에 사용)였다.

기어 셀렉터

주요 기사: 기어 스틱 #자동 변속기

기어 셀렉터는 운전자가 자동 [25]변속기의 작동 모드를 선택하는 입력입니다.전통적으로 기어 셀렉터는 두 프론트 시트 사이 또는 스티어링 칼럼에 위치하지만, 1980년대부터 전자식 로터리 다이얼과 푸시 버튼도 간혹 사용되었습니다.

P-R-N-D 위치

대부분의 차량은 기어 셀렉터에 "P-R-N-D" 레이아웃을 사용합니다. 이 레이아웃은 다음과 같은 [26]위치로 구성됩니다.

  • 파크(P):이 위치는 변속기가 엔진에서 해제되고(중립 위치에 따라), 주차 폴이 변속기의 출력축을 기계적으로 잠급니다.이렇게 하면 피동 휠이 회전하는 것을 방지할 수 있으며(비구동 휠은 여전히 자유롭게 회전하지만), 일반적으로 차량이 움직이지 않습니다.경사진 곳에 주차할 때도 핸드 브레이크(주차 브레이크)를 사용하는 것이 좋습니다. 이는 차량의 이동으로부터 더 나은 보호를 제공하기 때문입니다.버스/코치/트랙터에서는 주차 위치가 생략되며, 대신 공기 작동식 주차 브레이크가 설정된 상태에서 중립에 놓여야 합니다.
주차 위치에는 일반적으로 변속기가 주차 위치에서 다른 기어 레버 위치로 실수로 변속되는 것을 방지하는 잠금 기능(기어 셀렉터 측면에 있는 버튼 또는 브레이크 페달 밟기 요구)이 포함됩니다.또한 대부분의 차량은 셀렉터가 주차 또는 중립 이외의 위치에 있을 때 엔진 시동을 걸 수 없도록 합니다(대개 브레이크 페달을 밟아야 하는 경우와 함께).
  • 역방향(R):이 위치는 후진 기어를 맞물리게 하여 차량이 후진 [27]방향으로 주행하도록 합니다.또한 후진등을 작동시키고 일부 차량에서는 주차 센서, 예비 카메라 및 후진 신호등(보행자에게 경고)을 비롯한 다른 기능을 활성화할 수 있습니다.
일부 최신 변속기에는 차량이 전진할 때 후진 위치로 전환되는 것을 방지하는 메커니즘이 있으며, 브레이크 페달의 스위치나 차량 속도를 모니터링하는 전자식 변속기 컨트롤을 사용하는 경우가 많습니다.
  • 중립(N): 이 위치는 변속기를 엔진에서 분리하여 엔진 속도에 관계없이 차량을 이동할 수 있도록 합니다.엔진이 꺼진 상태에서 차량을 중립 위치에서 장시간 이동("코스팅")하면 일부 자동 변속기가 손상될 수 있습니다. 왜냐하면 윤활 펌프는 변속기 입력 측에서 전원을 공급받으며 변속기가 중립 위치에 있을 때는 작동하지 않기 때문입니다.
  • 주행(D): 이 위치는 전진 주행 시 정상 모드입니다.이를 통해 변속기가 사용 가능한 전진 기어비의 모든 범위를 결합할 수 있습니다.

이전에[when?] 일부 자동 변속기는 맨 아래 위치로 역방향 레이아웃을 사용했습니다(예: P-N-D-L-R).[28]그러나 이러한 배치로 인해 차량이 전진 주행하는 동안(특히 엔진 브레이크 기동 중에) 운전자가 실수로 후진으로 전환될 위험이 있습니다.

기타 위치 및 모드

2010-2014 미쓰비시 후소 에어로 스타 버스의 푸시 버튼 기어 셀렉터

또한 많은 변속기에는 기어 선택을 저단 기어로 제한하고 엔진 브레이크를 작동시키는 위치가 포함되어 있습니다.이러한 위치는 종종 "L"(저단 기어), "S"(저단 기어), 또는 해당 위치에서 사용되는 최고 기어 번호(3, 2 또는 1)로 표시됩니다.엔진 RPM이 과다하게 될 때 이러한 위치가 맞물릴 경우 대부분의 최신 변속기는 셀렉터 위치를 무시하고 높은 기어 상태를 유지합니다.

사용 가능한 최고 기어 내림차순:

  • 3: 변속기를 가장 낮은 기어비 3개로 제한합니다.4단 자동 변속기의 경우, 차량이 오버드라이브 비율로 전환되는 것을 방지하기 위해 자주 사용됩니다.일부 [which?]차량에서는 "D"라는 라벨이 붙은 위치가 이 기능을 수행하며, "OD" 또는 박스 형태의 "D"라는 라벨이 붙은 다른 위치가 모든 기어를 사용할 수 있습니다.
  • 2("S" 레이블로도 표시): 변속기를 가장 낮은 기어비 2개로 제한합니다.일부 차량에서는 트랙션이 감소된 상황(예: 눈 또는 자갈)을 위해 1단 기어가 아닌 2단 기어로 정지 상태에서 가속하는 데도 사용됩니다.이 기능은 "W" 레이블로 "겨울 모드"라고도 합니다.
  • 1("L"이라고도 함): 변속기를 1단 기어로만 제한하며, "로우 기어"라고도 합니다.이 기능은 휠에 많은 토크가 필요할 때(예: 가파른 경사를 가속할 때) 유용하지만, 고속에서 사용하면 엔진의 RPM이 과다해져 과열 또는 손상을 초래할 수 있습니다.

또한 많은 최신 변속기에는 동력 또는 연비를 선호하도록 변속 로직을 조정하는 모드가 포함되어 있습니다."스포츠" 모드("동력" 또는 "성능"이라고도 함)는 가속력을 향상시키기 위해 더 높은 RPM에서 기어 변속을 발생시킵니다.이코노미("Eco" 또는 "컴포트"라고도 함) 모드는 낮은 RPM에서 기어 변속이 일어나 연료 소비를 줄입니다.

수동 제어

2013 BMW X5의 패들 시프터("+" 레이블)
주요 기사 : Manumatic

1990년대 이후 특정 기어 또는 고단/저단 변속을 수동으로 요청하는 시스템이 더욱 보편화되었습니다.이러한 매니매틱 변속기는 운전자가 기존 모드에서 저단 기어로 변속을 제한하던 기어 선택을 보다 효과적으로 제어할 수 있도록 해 줍니다.

매니매틱 기능은 일반적으로 스티어링 칼럼 옆에 위치한 패들을 통해 또는 기어 셀렉터의 "+" 및 "-" 컨트롤을 통해 사용할 수 있습니다.일부 차량은 운전자에게 수동 기어 선택을 요청하는 두 가지 방법을 모두 제공합니다.

모델

메인 페이지:카테고리:자동차 변속기 및 카테고리:자동 변속기 상표명

연속 가변 변속기(CVT)

풀리 기반 CVT의 작동 원리
주요 기사:무단 변속기

연속 가변 변속기(CVT)는 고정 단계에서 제한된 수의 기어비를 제공하는 다른 자동 변속기보다 연속(무한) 기어비를 통해 매끄럽게 변경될 수 있습니다.적절한 제어 기능을 갖춘 CVT의 유연성으로 인해 차량이 다양한 속도로 이동하는 동안 엔진이 일정한 RPM으로 작동할 수 있습니다.

CVT는 자동차, 트랙터, UTV, 모터 스쿠터, 스노우모빌 및 토목 장비에 사용됩니다.

가장 일반적인 유형의 CVT는 벨트나 체인으로 연결된 두 개의 풀리를 사용하지만, 때때로 다른 여러 설계도 사용되었습니다.

듀얼클러치 트랜스미션(DCT)

DCT의 개요
주요 기사:듀얼클러치 변속기

듀얼 클러치 변속기(DCT, 트윈 클러치 변속기 또는 더블 클러치 변속기라고도 함)는 홀수 및 짝수 기어 세트에 대해 두 [29]개의 개별 클러치를 사용합니다.설계는 종종 두 개의 개별 수동 변속기와 유사하며, 각각의 클러치가 하나의 하우징 안에 포함되어 하나의 [30][31]유닛으로 작동합니다.대부분의 차량 및 트럭 애플리케이션에서 DCT는 자동 변속기로 작동하므로 운전자가 기어를 변경할 필요가 없습니다.

DCT는 1961년식 힐만 민스 중형차에 도입된 이지드라이브 자동변속기였다.1970년대에는 다양한 동유럽 트랙터(단일 클러치 페달을 통한 수동 조작 사용)가 그 뒤를 이었고, 1985년에는 포르쉐 962 C 경주용 자동차가 출시되었습니다.현대 최초의 DCT는 2003년형 폭스바겐 골프 R32에 사용되었다.2000년대 후반부터, DCT는 점점 더 보급되어 다양한 차종에서 유압 자동 변속기를 대체하고 있습니다.

자동 수동 변속기(AMT)

주요 기사:자동 수동 변속기

클러치리스 수동변속기(AMT)는 기존의 수동변속기의 기계설계에 밀접하게 기반을 둔 다단 자동차 변속기 시스템의 일종으로, 클러치 시스템, 기어 변속 또는 두 가지 모두를 동시에 자동화하므로 운전자의 입력이나 i가 필요하지 않습니다.nvolution([32][33][34][35][36]볼륨을 클릭합니다.

오토스틱과 같이 반자동으로 작동하는 이러한 변속기의 이전 버전은 클러치 시스템만 자동으로 제어하고 다양한 형태의 작동 방식(일반적으로 액추에이터 또는 서보를 통해)을 사용하여 클러치를 자동화하지만 수동으로 기어 변속을 작동하려면 여전히 운전자의 입력과 완전한 제어가 필요합니다.Selespeed 및 Easytronic과 같이 완전 자동 작동되는 최신 버전의 시스템은 운전자가 기어 변속이나 클러치 작동을 통해 입력할 필요가 없습니다.반자동 버전은 운전자의 부분적인 입력(즉, 운전자가 수동으로 기어를 변경해야 함)만 필요한 반면, 완전 자동 버전은 운전자의 수동 입력이 필요하지 않습니다(TCU 또는 ECU가 클러치 시스템과 기어 변속을 자동으로 작동함).

현대의 자동 수동 변속기(AMT)는 유압 자동 변속기가 도입되기 전인 1930년대 초반과 1940년대 양산 자동차에 등장하기 시작한 오래된 클러치 없는 수동 변속기에 뿌리를 두고 있습니다.이러한 시스템은 운전자가 [37]필요로 하는 클러치 또는 기어 변속기의 사용을 줄이도록 설계되었습니다.이러한 장치는 특히 Stop-Start 주행에서 일반적으로 사용되던 기존의 비동기 수동 변속기("충돌 기어박스")의 작동 어려움을 줄이기 위한 것입니다.이 변속기의 초기 예는 1942년 드라이브 마스터라고 불리는 허드슨 코모도어(Hudson Commodore)와 함께 소개되었다.이 장치는 기존의 수동 변속기 설계를 기반으로 한 초기 반자동 변속기로, 버튼 터치 시 세 가지 기어 변속 모드가 있는 서보 제어 진공 작동 클러치 시스템을 사용했습니다. 수동 변속 및 수동 클러치 작동(완전 수동), 자동 클러치 작동을 통한 수동 변속(완전 수동)입니다.반자동) 및 자동 클러치 작동(완전 자동)[38][39][40]을 포함한 자동 변속이 포함됩니다.이 변속기 시스템의 또 다른 초기 예는 4단 BVH 변속기를 사용한 1955년형 시트로엥 DS에 도입되었습니다.이 반자동 변속기는 유압 장치를 사용하여 작동되는 자동 클러치를 사용했습니다.기어 선택에는 유압 장치도 사용되지만 기어비는 운전자가 수동으로 선택해야 합니다.이 시스템은 미국에서 시트로 매틱이라는 별명을 얻었다.

BMW와 페라리는 1997년에 SMG와 F1 변속기를 각각 [41][42][43][44]장착하여 최초의 현대식 AMT를 도입했습니다.두 시스템 모두 유압 액추에이터와 전기 솔레노이드, 클러치 및 변속을 위한 TCU(전용 변속기 컨트롤 유닛)와 운전자가 수동으로 기어를 변경하려는 경우 스티어링 휠에 장착된 패들 시프터를 사용했습니다.

Selespeed 및 Easytronic과 같은 현대식 완전 자동 AMT는 이제 점차 널리 보급되는 듀얼 클러치 변속기 설계로 대체되었습니다.

수동 변속기와의 비교

수동 변속기 또는 자동 변속기를 사용할 수 있는 자동차에서는 일반적으로 수동이 더 싼 옵션이고 자동이 더 비싼 옵션이다.

자동변속기가 장착된 차량은 운전하기에 그리 복잡하지 않다.이에 따라 일부 관할구역에서는 자동변속기 장착 차량에서 주행시험을 통과한 운전자가 수동변속기 장착 차량을 [45]운전할 수 없도록 제한하고 있다.반대로, 수동 면허는 운전자가 자동 또는 수동 변속기 차량을 운전할 수 있게 해줍니다.

수동 변속기와 비교하여 자동 변속기는 차량 다이내믹스에 다음과 같은 차이를 일으킬 수 있습니다.

  • 중간 코너 기어 변속은 차량의 핸들링 밸런스에 영향을 미칠 수 있습니다.
  • 토크 컨버터 및 CVT는 엔진 RPM과 차량 속도 사이의 선형 관계를 제거하여 엔진 소음으로 인해 차량 속도 변화가 덜 뚜렷하게 나타납니다.
  • 휠스핀은 토크 컨버터가 [citation needed]있을 때 제어하기가 더 어렵습니다.이는 트랙션 상실로 인해 토크 컨버터가 지정된 엔진 속도만큼 출력 속도를 증가시키기 때문입니다.따라서 운전자(또는 트랙션 컨트롤 시스템)는 수동 변속기 장착 차량보다 엔진 출력을 더 많이 줄여야 합니다.
  • 가파른 언덕을 오르는 동안 기어 변속 내내 휠에 토크를 일정하게 전달하기 때문에 고단 변속 능력이 향상됩니다.
  • 터보차지 및 슈퍼차지 엔진에서는 고단 변속 중에도 부스트 압력을 유지할 수 있습니다.수동 변속기는 고단 변속 시 스로틀을 닫아야 하는 경우가 많은 반면, 자동 변속 시 스로틀이 완전히 열린 상태로 유지될 수 있기 때문입니다.

초기 유압 자동 변속기는 주로 토크 컨버터와 유압 액추에이터의 비스코스 및 펌핑 손실로 인해 수동 변속기보다 더 높은 연료 소비를 유발했습니다.그러나 현대의 유압 자동기는 수동 변속기와 유사한 연료 소비를 달성할 수 있으며, CVT는 수동 [46][47]변속기에 비해 연료 효율이 더 높습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

자동차 변속기
설명서
자동/반자동
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