Первая серийная автоматическая трансмиссия была сконструирована на ZF в 1965 году. Она имела три уровня перемены передач и получила маркировку 3HP12. Новинку сразу приобрели для своих автомобилей Peugeot, установив ее на 504 модель, и BMW для своей легендарной 2000С. В 1967 году вышла модификация 3HP20 с прогрессивной гидравлически включаемой блокировкой гидротрансформатора. В 1975 году разработали принципиально новую модель АКПП 3HP22, которую взяли на вооружения половина европейских автопроизводителей. В 1982 году в связи с увеличением мощности и оборотистости двигателей была выпущена 4-ступенчатая АКПП 4HP22. Изначально система управлялась гидравлически, команды на переключение определялись центробежным скоростным маятниковым регулятором давления, в последствии этот автомат был оснащен электронно-гидравлическим управлением, где команды на переключение формировал примитивный компьютер. АКПП этого типа устанавливались на некоторые автомобили вплоть до 2002 года, и зарекомендовали себя как крайне надежные. Фиксировались случаи, когда АКПП проходили без капремонта до 700 тыс. км.
Далее были разработаны четырехступенчатые АКПП для других типов двигателей: 4HP14, 4HP18FL, 4HP20, 4HP24BA. Принцип их управления был аналогичен. Следующим шагом была разработка в конце 80х пятиступенчатой линейки АКПП. Первой была 5HP18, несовершенная, но достаточно надежная. Принципиальное отличие ее от своих более совершенных пятиступенчатых собратьев была в том, что один из контуров торможения был расшифрован при помощи гидравлического цилиндра и тормозной ленты. Остальные АКПП этого семейства: 5HP19, 5HP24 B 5HP30 этого элемента не имели. Принципиальное их отличие от четырех ступенчатых АКПП состоит в усложнении электросхемы (компьютера) и исполнительного гидравлического механизма (гидроблока). Формирование управляющих сигналов в электронном блоке усовершенствованных за счет включения в логическую цепь большего количества сигналов от бортовой электроники автомобиля: от компьютера управляющего двигателем ( сигнал датчика коленвала, датчика распредвала, сигнал уровня нагрузки и крутящего момента), датчики расхода воздуха, дроссельной заслонки (для бензиновых двигателей), в люксовых комплектациях сигналы от системы ABS, ASC. Это давало возможность более точно определять кинематические характеристики движения автомобиля, а как следствие более качественно осуществлять переключения на оптимальных значениях скорости оборотов двигателя, усовершенствования гидравлического блока с возможностью реализации более сложных комбинаций исполнительных гидравлических команд, позволило упростить механическую часть АКПП уменьшив количество гидроцилиндров тормозных лент и обгонных муфт, а в конечном итоге эволюции и вовсе от них избавиться. Увы на надежности АКПП это сказалось не в лучшую сторону. Ресурс семейства 5HP18 – 5HP30 снизился до 250 – 300 тыс. км. На сегодняшний день венцом творения конструкторов концерна ZF в 2000 году стали шестиступенчатые АКПП 6HP19 (6HP21) для двигателей с крутящим моментом до 350 н.м., и 6 HP26 (6HP28, 6HP32) до 700 н.м.
Принципиальное отличие этих АКПП от всего, что было создано ранее, это наличие мехароника (MEHA+RONIC) – единого моноблока помещенного в корпус АКПП, включившего в себя электронно-программируемый модуль с возможностью интеллектуальной системы адаптации корректировал программ АКПП в зависимости от условий эксплуатации более сложный усовершенствованный гидравлический блок с электроклапана имеют регулируемые режимы открытия-закрытия, и интегрированные в корпус мехатроника датчиками вращения валов и датчик позиционировать переключатели скоростей. Одновременно впервые применяющий управляемо проскальзывающей блокировки гидротрансформатора. Это позволило еще больше упростить механическую часть АКПП реализовав ее на пяти пакетах сцепления ( три на привод, два на торможение) и комбинацией грапетарного ряда по схеме Лепелетье (Lepeletier) сдвоенного грапетарного ряда по схеме Равинье (Ravigneaux).
Нужно заметить, что ресурс шестиступенчатых АКПП еще более снизился и по статистике в среднем достигает не более 150-180 тыс.км. пробега до выхода из строя. Причем по причине недостатков блока мехатроника (в частности функционирования электронного процесса в высокотемпературной среде) Сбой в работе АКПП в массовом порядке возникают, уже начиная от 75000 км пробега. В 2006 году с огромной компанией была представлена новая линейка восьмиступенчатых АКПП – 8HP30, 8HP45, 8HP70, 8HP90 соответственно рассчитанных на крутящие моменты 300нм, 500нм,700нм, 1000нм. Было заявлено, что это мощный прорыв в создании автоматических трансмиссий, которые будут обладать феноменальными характеристиками. Меж тем принципиальных отличий от шестиступенчатых АКПП не наблюдается вовсе. Разница в конструкции состоит в том, что обычный, всегда надежный стальной шестерёнчатый насос, приводимый в движение жесткой связью от двигателя через корпус гидротрансформатора был заменен на отдельно вынесенный моноблочный узел в алюминиевом корпусе и турбинойс плавающими стальными лопатками, как в 5-ти ступенчатой АКПП фирмы GM (причем в GM5L4E это было всегда самое слабое место, поскольку твердые стальные лопатки быстро изнашивали алюминиевый корпус насоса, что приводило АКПП к выходу из строя). Привод насоса осуществляется сегментарной цепной передачей, крутящий момент которой сообщает шестерня, сцепленная с Хабом гидротрансформатора. В механической части было несколько доработанных планетарный ряд Лепелье, добавлением еще одного ряда шестерен, что позволило задействовать в нем еще 2 передачи. В довершение в конструкцию добавлена возможность интегрирования гибридных установок вместо гидротрансформатора без серьезного изменения конструкции АКПП, и подключения механически взводимого гидроаккумулятора с электрическим спуском для возможности реализации функции старт-стоп. Также было заменено программное обеспечение. Новое было разработано с участием компании Microsoft. Результат эволюции от 4-рех ступенчатых АКПП до 8-ми ступенчатых в сумме выражается следующими данными, предоставленными службами концерна:
- увеличение величины максимального крутящего момента от 350 до 1050
- снижение массы на 10-15 кг по отношению к 4ст. АКПП (в зависимости от модели)
- Экономия топлива на 25% при использовании системы старт-стоп, а при использовании полногибридной установок, еще на 25%
- увеличение скорости отклика при переключении на 15%
- Снижение вредных выбросов
- Пользование системы старт- стоп на 11 процентов, а при использовании полногибридной системе еще на 20%.
К сожалению, в борьбе за экономичность и экологичность изделия ZF начинают глобально терять в надежности, и средний срок службы новейших АКПП ограничивается 3-5 годами. Надо понимать, что современным машинам, оборудованными трансмиссиями такого типа не суждено дожить до возраста раритетов. Параллельно с вышеописанной линией АКПП ZF напряженно занимался разработками в других отраслях машиностроения: судовых привода и редуктора для морских судов и ветровых установок, спецтрансмиссии для силовой военной и спецтехники, коробки передач и элементы подвески для пассажирских и грузовым машин, бесступенчатые, работизированные и смешанные системы переключения передач. Результатом стали трансмиссий “Ecosplit”, “Ecomid”, “Ecolite”, “AS-Tronic”, “Hy- Tronic”, “E-Tronic”, “Power Line”.
