液力自动变速器的发展现状和趋势研究

2024年3月29日发(作者：吉普牧马人官网)

10.16638/.1671-7988.2019.02.076

液力自动变速器的发展现状和趋势研究

赵阳春

1

，朱新明

2

，周明

1

，郑谋

3

（1.深圳市通达艾力生实业有限公司，广东 深圳 518004；2.比亚迪汽车工业有限公司，广东 深圳 518118；

3.重庆长安股份有限公司，重庆 江北 400020）

摘 要：自动变速器简化了手动换挡操作，能够为汽车提供换挡平顺、操作方便、起步平稳的功能，它是汽车传动

技术发展过程中一项重要的发明。近年来，无论是国产车辆还是外资品牌车辆，自动变速箱的搭载比例逐步提高。

而AT液力自动变速又以其不同于其它自动变速箱的特点一直广泛使用，本文系统性地梳理AT液力自动变速箱的

发展历程和其在国内外的现状并分析其发展趋势。

关键词：变速器；液力自动变速箱；现状；发展趋势

中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)02-214-03

Study on the Current Situation and Development Tendency of Automatic Transmission

Zhao Yangchun

1

, Zhu Xinming

2

, Zhou Ming

1

, Zheng Mou

3

（en Tongda Alisun Industry CO., LTD, Guangdong Shenzhen 518004;

Auto Industry CO., LTD, Guangdong Shenzhen 518118;

ing Changan Automobile Co., Ltd, Chongqing 400020）

Abstract: The automatic transmissions supply great convenience for peoples shift operation which improve shift-feel and

smooth start. More and more vehicles which including domestic brands and foreign brands vehicles are installed with

automatic transmission, and the proportion is increasing in recent years. The hydraulic automatic transmission is widely used

for its advantages. This paper systematically summarize the development of hydraulic automatic transmission and situation at

domestic and abroad and analyze its development tendency.

Keywords: transmission; hydraulic automatic transmission; situation; development tendency

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)02-214-03

(Continuously Variable Transmission)、双离合变速器

引言

相较于手动变速器MT(Manual Transmission)，广义的

自动变速器包括：基于液力变矩器和行星齿轮机构的传统自

动变速器AT(Automatic Transmission)、基于手动变速器的

AMT(Automatic Manual Transmission)、无级变速器CVT

作者简介：赵阳春，深圳市通达艾力生实业有限公司，本科，工程

师，主要研究自动变速器。朱新明，比亚迪汽车工业有限公司，本

科，工程师，主要研究自动变速器、混合动力变速器以及纯电动变

速器。周明，深圳市通达艾力生实业有限公司，本科，工程师，主

要研究自动变速器。

DCT(Dual Clutch Transmission)及中间轴式自动变速器

CAT(Countershaft-Type Automatic Transmission)。其中

液力自动变速器在自动变速器领域拥有最悠久的历史，AT具

有结构紧凑，换挡平顺，乘坐舒适并有效保护传动系统等一

系列的优点。

[1]

1 液力自动变速器的发展现状

1.1 国外发展现状

AT一直伴随着美国和欧洲等国汽车工业的发展，同时在

日本也有很高的市场占有率。1906年Didier发明了世界上

214

赵阳春 等：液力自动变速器的发展现状和趋势研究

第一款基于行星齿轮机构的两档变速器；1907年Ford批量

生产装有2档行星齿轮变速器的T型车；1925年Rieseler

研制了世界上第一款采用液力变矩器和行星齿轮机构的乘用

车AT。1939年，通用汽车公司推出了其旗下批量生产的

Hydra-Matic变速箱，该型号变速箱共计生产1300万台套。

[2]

[2]

至此达到研发设计生产的一个小高潮。

2 发展趋势

2.1 紧凑化轻量化

AT在欧美等国的发展一直被传承下来并不断取得新的突破。

在这近一百年特别是进入二十一世纪后，AT技术发展迅猛。

奔驰于2003年推出7档纵置7G-Tronic AT并将其搭载在旗

下的E级和S级车辆上

[3]

。以7G-Tronic为首的AT拉开了世

界各大变速器春秋争霸的序幕：2006年日本爱信推出世界首

款8档纵置AT并于2007年将其在搭载旗下雷克萨斯车型上

[3]

；2008年欧洲变速箱巨头采埃孚ZF推出其8档纵置AT并

于2009年将其搭载在宝马的大部分车型上

[3]

；2011年派沃泰

推出8AT并搭载在现代下棋的劳恩斯、劳恩斯-酷派上等车辆

上；2013 采埃孚ZF推出横置9AT；2014奔驰纵置9AT

9G-Tronic将其搭载在旗下的E350上

[4]

；2016年中期，福特

和通用又联合推出两者于2013年决定共同研发的纵置10AT，

截止到2017年福特已经将该型号变速箱搭载在其旗下的

Ford F150,Ford Expedition, Ford GT和Ford Mustang等

车型上

[5]

。通用已经将该型号变速箱搭载在Camaro ZL1上，

并计划在2018年将其搭载在旗下另外8款车型上，主要包括

Cadillac系列车型和GMC系列等

[6]

；2016年12月，爱信推

出了其纵置10AT，并被丰田搭载在LC500以及新一代的LS

上

[7]

；2017年初福特和通用联合推出横置9AT，并将搭载在

两者旗下的大部分中端车型上

[8]

；2017本田量产10AT正式推

出并搭载在其旗下奥德赛和新一代雅阁等车辆上。本田10AT

无论对于液力自动变速箱产品本身还是对于本田而言，都是

一个重大突破，它是世界上首款横置10AT，同时也是本田第

一款基于行星齿轮结构的自动变速箱

[9]

。

1.2 国内发展现状

相较于国外，我国的AT起步特别晚且发展很缓慢。截止

到2017年我国大部分AT主要是外资企业和合资企业以技术

许可的形式对国外开发的成熟产品进行本土生产，本土企业

不拥有知识产权，主要包括上汽通用东岳动力总成有限公司、

北京现代摩比斯变速器有限公司、AW（苏州）汽车零部件有

限公司、天津艾达自动变速箱有限公司、上海采埃孚变速器

有限公司等。

我国自主的AT自动变速器从2008年吉利收购破产的澳

大利亚DSI开始起步

[10]

，2008年6月哈尔滨东安动力引进日

本三菱的4AT 和5AT 自动变速器技术

[11]

，随后9月华泰汽车

引进了德国ZF的4AT和6AT技术

[12]

。2011年山东盛瑞联合

德国开姆尼茨工业大学正式推出8AT

[13]

，截止到2017年初盛

瑞变速箱总下线量已经达到10万台

[14]

。2017年6月哈尔滨

东安正式推出其6AT变速箱

[15]

。2017年9月浙江万里扬通过

与德国吉孚合作推出了其6AT变速箱样机

[16]

。至此，国产AT

本田横置前驱10AT在体积方面比其中间轴式6档自动变

速器长度减小45mm，变速箱总长度仅为375mm。这为该型号

变速箱的广泛搭载提供了可能。

通用和福特联合开发10档AT采用两组内嵌式执行元件，

变速箱总体尺寸与ZF8档相当。采用全铝制造总体重量仅为

106kg

[17]

。通用和福特联合开发的9档横置AT长度与其两者

共同开发的6档AT总体尺寸相当

[18]

。采埃孚的9档AT相比

于8档AT又有巨大进步。两者均采用4排行星齿轮，而前者

将第三排行星齿轮内置于第四排行星齿轮内部且第三排行星

齿轮的齿圈与第四排行星齿轮的太阳轮为同一元件，通过这

样的复合行星齿轮结构设计以节省空间。前者重量仅为90kg

而且尺寸大大缩小。

从纵置8AT到横置9AT;从纵置10AT到横置10AT,变速箱

紧凑化和轻量化是总体的发展趋势之一。

2.2 液力变矩器持续优化

液力变矩器作为自动变速箱的四大组成部分之一，相关

的技术也得到发展。本田的10AT液力自动变速箱中，采用低

转动惯量薄型变矩器，在减小变矩器尺寸和重量进而减小变

速箱整体尺寸和重量的同时，又提高了传递效率。知名汽车

零部件供应商舍弗勒2016年推出了iTC液力变矩器。iTC（一

体式液力变矩器）的主要特点是将锁止离合器集成到变矩器

涡轮中，不仅减轻了整个系统的重量，也为安装效率更高的

扭振阻尼器留出了空间。变矩器中的离心摆式减振器大大提

高了振动隔离的效果，使锁止离合器在更早阶段闭合，从而

既节省油耗，也提高了整体舒适性

[19]

。因此，未来用于自动

变速箱的大多数液力变矩器都会采用离心摆式减振器。

总的来说，减小尺寸重量、提高变矩器效率、缩短闭锁

时间、降低油耗是变矩器的发展趋势。

2.3 多档化趋势

就动力性而言，档位数多，增加了发动机发挥最大功率

附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力。就燃油

经济性而言，档位数多，增加了发动机在低燃料消耗区工作

的可能性，降低了油耗。所以，所以增加档位数会改善汽车

的动力性和燃油经济性

[20]

。AT液力自动变速箱的档位在进入

二十一世纪后得到突破，欧美主要汽车制造商和变速箱公司

相继推出自己的6档以上AT。目前9档AT和10档AT均已

实现批产搭载。从美国专利局的文件来看，福特已经申请了

其11档AT专利

[21]

。国内变速箱制造商盛瑞于2107年推出了

其基于8档AT的13档AT

[22]

。相比于二十世纪末的6档AT，

这过去的二十年AT档位数实现了一个飞跃。 （下转第220页）

215

汽车实用技术

EDR数据，所需要的CDR数据线及转接头也需相应的增加，

且CDR软件也需要定期的付费升级。

目前在北美地区生产以及销售的车辆均已配备EDR，但

在中国，由于以前没有强制性的标准及法规，具备EDR功能

且开放数据读取的车型并不多，可通过EDR还原碰撞事故的

适用范围比较小。

[1] 标准编号:GB7258-2017,标准名称:<机动车运行安全技术条件>.

备EDR的车辆将越来越多，其应用地区和领域也将不断扩展，

EDR也将成为道路交通事故调查的重要手段，逐步被政府部

门、鉴定机构、汽车厂商、保险公司等单位采用。

参考文献

7 汽车事件数据记录系统的未来展望

随着EDR技术的发展，相关标准、法规的逐步完善，配

（上接第215页）

[2] 冯浩,方建新等.道路交通事故速度重建技术现状.[J].中国司法鉴

定,2014（6）:69.

[9] 易车网,CVT终结者本田10AT宣告变速箱技能点满,www.

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220