德國(guó)ZF公司開發(fā)出了乘用車使用的9速自動(dòng)變速箱（AT），并在VDI（德國(guó)工程師協(xié)會(huì)）舉行的汽車變速箱會(huì)議“Transmissions in Vehicles 2011”上公開（圖1、2）。適用于橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)車，有Z大扭矩為280N·m的“9HP28”和Z大扭矩為480N·m的“9HP48”兩種。9HP48還備有供四驅(qū)車及HEV（混合動(dòng)力車）使用的型號(hào)。
新型AT使用4組行星齒輪機(jī)構(gòu)和6個(gè)變速裝置（圖3）。以往的6速AT為3組5個(gè)、8速（縱置發(fā)動(dòng)機(jī)用）為4組5個(gè)。
圖1：“9HP”的分解樣品。
使用4組行星齒輪機(jī)構(gòu)和離合器及制動(dòng)器等6個(gè)變速裝置。
變速裝置只有離合器和制動(dòng)器，沒有單向離合器。單向離合器的目的在于，即使離合器的開、合時(shí)機(jī)并不理想，也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。該公司在設(shè)計(jì)上以前就采取不依靠單向離合器，而是讓離合器的開合時(shí)機(jī)相互吻合的方針。
從概略圖來看，新型AT的特點(diǎn)是4組行星齒輪機(jī)構(gòu)中有2組采用內(nèi)外兩重設(shè)計(jì)。內(nèi)側(cè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪的外面成為外側(cè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的恒星齒輪。由于動(dòng)力傳輸路徑的組合獲得增加，因此憑借Z少的追加部件即可增加變速檔位。
圖2：“9HP”的內(nèi)部
從不同于圖1的方向看。
雖然概略圖上為雙重設(shè)計(jì)，但兩組行星齒輪的位置實(shí)際上沿軸方向錯(cuò)開，直徑大體相同。帶有將其中一個(gè)行星組件的內(nèi)齒輪與另一個(gè)行星組件的恒星齒輪連接起來的旋轉(zhuǎn)部件。
6個(gè)變速裝置中有2個(gè)采用爪形離合器而非濕式多板離合器。由于能夠以小尺寸來傳遞大扭矩，因此可減少整體體積。另外，濕式多板離合器即使在開放狀態(tài)下，也存在潤(rùn)滑油導(dǎo)致的拖曳阻力。而爪形離合器由于分離徹底，因此沒有拖曳阻力。
圖3：“9HP”的概略圖
右側(cè)黃色部分為內(nèi)外雙重行星齒輪機(jī)構(gòu)。
爪形離合器只用于起步涉及的傳輸扭矩大的變速裝置（表）。表格中的爪形離合器F從起步開始一直保持連接至4速，A從起步開始一直保持連接至7速。而反復(fù)開合的操作以及微細(xì)的操作則與原來一樣由濕式多板離合器來負(fù)責(zé)。
ZF公司在大型卡車用產(chǎn)品線中擁有不使用同步器而是以爪形離合器來傳輸動(dòng)力的AMT（手自一體變速箱）。該公司充分利用了自己擁有爪形離合器設(shè)計(jì)及生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
“相似同類”的時(shí)代走向終結(jié)
ZF取得了以上構(gòu)成的專利。AT發(fā)展到6速時(shí)，各變速箱廠商都曾購買法國(guó)工程師皮埃爾·萊佩萊捷（Pierre Leplletier）的專利，在相同方式中提出細(xì)小的不同，以此展開競(jìng)爭(zhēng)。而9速AT的情況則不同。今后，其他公司只能尋找避開ZF專利的其他構(gòu)成方案，或者從ZF接受技術(shù)授權(quán)，以不同的方式展開競(jìng)爭(zhēng)。
9速AT的優(yōu)點(diǎn)在于燃效。以120km/h均速行駛時(shí)，燃效可Z多提高16％。
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