ZF 8HPトランスミッション

ZF 8HP
オートマチックトランスミッション 8HP 70
概要
メーカー	ZF フリードリヒスハーフェン
生産	2008年～現在
ボディとシャーシ
クラス	8速オートマチックトランスミッション
関連している	GM 8L・アイシントヨタ 8速・MB 9G-トロニック・ZF 9HP
年表
前任者	ZF 6HP

8HPは、 ZF Friedrichshafen AG の縦置きエンジン用油圧コンバーターと遊星ギアセットを備えた8速オートマチックトランスミッションモデルの商標です。ドイツのザールブリュッケンにある ZF の子会社で設計され、最初に製造されたこのトランスミッションは、2008 年にV12 エンジンを搭載したBMW 7 シリーズ (F01) 760Li セダンでデビューしました。BMW は、このトランスミッションの主要顧客であり続けています。

もう一つの主要顧客はステランティスで、同社はトランスミッションの製造ライセンスを取得し、ZFと合弁工場を設立しました。ステランティスは2013年からココモトランスミッション工場で自社ブランド名Torqueflite 8でトランスミッションを製造しています。^{[1] [2]}サウスカロライナ州グレイコートの合弁工場は2012年に開設されました。^[3]

8HP は、この 8 速ギアセット コンセプトを採用した最初のトランスミッションです。同時に、オートマチック トランスミッションの新たなベンチマークとなりました。

GM 8Lトランスミッションは、世界的に特許を取得した同じギアセットコンセプトに基づいています。ギアセットのロジックは完全に保持されていますが、ギアセット1と3を入れ替えたコンポーネントの特許取得済みの^[4]配置のみがこれと異なります。^[5]

23-85歯構成のギアセット4を備えた8HP 70トランスミッションはパイロットシリーズであったため、世代指定はありませんでした。これはBMW 7シリーズ（F01）760Liで最初に使用され、トルク処理限界は700  N⋅m（516  lb⋅ft）、重量は87  kg（192  lb）です。^[6]

後輪駆動バージョンに加えて、2つの異なる四輪駆動バージョンが用意されており、そのうちの1つはフォルクスワーゲングループ向けにトルセンセンターデフを使用したバージョンでした。^{[7]このバージョンは、300} N⋅m（221  lb⋅ft）から1,000  N⋅m（738  lb⋅ft ）までのトルク範囲をカバーでき 、中級車から大型の高級スポーツユーティリティービークルまで使用できます。^[7]

ギアセット 4 は 5 速までのほぼすべてのギアと噛み合うため、大きなギアホイールは耐久性に有利です。非常に高い比率の 1 速ギアはギアセット 4 のみで形成されるため、そのサンギアは異常に小さくなります。このため、このギアセットは第 1 世代が導入されたときに 20 % 以上拡大されましたが、第 2 世代が導入されたときには、総スパンを増やすためにこの利点をすぐに放棄する必要がありました。

パイロット設計と第1世代に対する効率の改善には、7.81の広い比率スパン、シフト要素からのドラッグトルクの低減、必要なオイルポンプ圧力の低減、コースティングおよびスタートストップシステムの使用範囲の拡大が含まれます。^[8] ZFは、第1世代に対する燃費の改善を3％と見積もっています。振動に関しても改良が行われました。

主な改良点は、第2世代と比較して、全長が8.59インチ、燃費が2.5%向上していることです。最大トルクにはいくつかのオプションがあり、ギアボックスにはマイルドハイブリッドとプラグインハイブリッドのオプションがあります。15kW（20馬力）と200N⋅m（148ポンドフィート）で、  48ボルト 技術と 組み合わせて ブーストと回生をサポートし、 より高い電圧で使用する場合は最大90kW  （ 121 馬力）と250N⋅m  （ 184 ポンドフィート）までサポートします。^[9]

主な改善点は、自動車メーカーが必要に応じて包括的かつ柔軟にモデルを電動化できるようにする多用途のモジュラーシステムへの移行です。最大160kW（215馬力）、280N⋅m（207lb⋅ft）のプラグインハイブリッドオプションは、 世界調和 軽自動車テスト 手順（  WLTP ）によると、8HPの純粋な従来型と比較して最大70％の炭素排出量を削減できます。 ^[10]さらに、ギアセット3の変更により後進ギア比が増加し、不利な点が少なくなりました。このギアセットコンセプトにより、すでに不利な7速から8速への大きなステップが、わずかではありますがさらに拡大されます。

先代モデルを置き換える主な目的は、追加の速度と広いギアスパンでエンジン回転数レベルを下げる（ダウンスピード）ことにより、車両の燃費を向上させることでした。6速ZF 6HPトランスミッションと比較して、燃料消費量は12％少なく、5速トランスミッションよりも14％少なくなります。^{[11] [12]}内部設計の変更により、シフト時間は0.2秒に短縮されました。さらに、このユニットは非シーケンシャル方式でシフトする機能をもたらし、極端な状況では、シフト要素を1つ変更するだけで（ブレーキBを作動させ、クラッチDを解放する）、ギア8からギア2に移行できます。^[13]

ZF は、ギア比を増やすために、従来の設計手法である純粋な直列遊星歯車装置に限定する手法を捨て、並列遊星歯車装置との組み合わせにまで拡張しました。これはコンピュータ支援設計によってのみ可能となり、世界的に特許を取得したギアセット コンセプトを生み出しました。その結果、既存のレイアウトと比較して、ギア数と使用されるコンポーネント数の比率が向上しました。8HP は、オートマチック トランスミッションの新しい基準 (ベンチマーク) となりました。

8 つのギアの比率は、すべてのバージョンで比較的不均等に配分されています。特に目立つのは、3 速と 4 速の間のステップが小さすぎることと、7 速と 8 速の間のステップが大きすぎることです。これは、他のすべてのギア比に影響を与えずに解消することはできません。一方、選択されたギアセット コンセプトは、同等の製造コストの従来のトランスミッションよりも 2 ～ 3 段多くギアを提供し、弱点を十分に補っています。

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