具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法及监测装置，其能解决相关技术中在商用车AMT自动变速箱领域缺乏对AMT自动变速箱的同步器寿命的监测和预警，存在安全隐患的问题。

参见图1所示，本申请实施例第一方面提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、在变速箱出厂前对同步器的换挡冲量I_i进行标定，标定出多个不同的预设换挡冲量I_i和各预设换挡冲量I_i下的换挡次数α_i，将各预设换挡冲量I_i下的换挡次数α_i的比例关系作为变速箱的初始换挡规律α。

例如当某款变速箱出厂前，变速箱生产厂家通过试验和市场调研得到多个不同的预设换挡冲量I_i分别为75N·s、250N·s和400N·s，75N·s预设换挡冲量下的换挡次数α_i为30万次，250N·s预设换挡冲量下的换挡次数为10万次，400N·s预设换挡冲量下的换挡次数为2万次，变速箱的初始换挡规律为30:10：2。

步骤2、将各预设换挡冲量I_i与各预设换挡冲量I_i下的换挡次数α_i的乘积进行累加得到同步器的总换挡冲量寿命L₀；

式中：

I_i为预设换挡冲量；

α_i为各预设换挡冲量I_i下的换挡次数。

在变速箱实际运行中实时监测同步器的实际换挡冲量I；

实际换挡冲量I的计算方式如下：

I＝∫Fdt (2)

式中：

F为换挡力，dt为换挡时间。

步骤3、在变速箱实际行驶至设定里程后，采集并计算同步器已使用的各换挡冲量与各换挡冲量下的换挡次的乘积进行累加得到同步器的已使用换挡冲量寿命L₁；

式中：

β_i为已使用的各换挡冲量下的换挡次数。

步骤4、根据总换挡冲量寿命与已使用换挡冲量寿命的差值得到同步器的剩余换挡冲量寿命L₂，对剩余换挡冲量寿命L₂中各换挡冲量下的换挡次进行累加得到同步器的剩余换挡寿命次数t，同步器的剩余换挡寿命次数t为剩余换挡冲量寿命L₂中各换挡冲量下的换挡次数的累加值；

本申请实施例中类似于α_i与β_i引入一组未知数γ_i，γ_i表示剩余换挡冲量寿命L₂中各预设换挡冲量下的换挡次数，可得：

同步器剩余换挡寿命次数t为γ_i的累加：

申请实施例的监测方法在变速箱出厂前首先对同步器的换挡冲量进行标定，通过标定出同步器多个不同的预设换挡冲量和各预设换挡冲量下的换挡次数计算出同步器的总换挡冲量寿命。

在变速箱实际行驶至设定里程后，通过采集并计算同步器已使用的各换挡冲量与各换挡冲量下的换挡次计算出同步器已使用换挡冲量寿命。

最后根据总换挡冲量寿命与已使用换挡冲量寿命的差值得到同步器的剩余换挡冲量寿命，并对剩余换挡冲量寿命中各换挡冲量下的换挡次进行累加得到同步器的剩余换挡寿命次数显示给用户。

本申请通过监测同步器的换挡冲量来判断同步器使用寿命，判断结果更加客观准确，减少误判的可能性，保障了变速箱的安全性，同时能够预测出同步器的剩余换挡寿命，提高用户体验。

在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法，该方法还包括当已使用换挡冲量寿命L₁与总换挡冲量寿命L₀的比值ε％大于设定判定系数δ％时，将已使用换挡冲量寿命L₁中各换挡冲量下的换挡次数的比例关系作为变速箱的实际换挡规律。

利用已使用换挡冲量寿命中各换挡冲量下的换挡次数的比例关系计算同步器的剩余换挡冲量寿命L₂，并通过剩余换挡冲量寿命L₂计算出同步器剩余换挡寿命次数t。

在实际使用变速箱时，即使是同种变速箱，由于驾驶员换挡规律的不同，也会导致同步器的寿命有所不同。使用厂家收集到的全部出厂车辆的平均换挡规律计算同步器剩余换挡寿命次数t，易使结果不准确，因此需要对不同驾驶员换挡规律进行单独学习。

故本申请实施例当ε％＜δ％时，判定该车辆的变速箱行驶里程不足，β_i/β_j不具有稳定性，因此可认为接下来的行驶过程中，驾驶员换挡规律与出厂设置的换挡规律一致；当ε％≥δ％时，判定该车辆的变速箱行驶里程足够，接下来的行驶过程中，驾驶员的换挡规律与已行驶路程中的换挡规律近似，可得到γ_i/γ_j的取值为：

β_i/β_j为驾驶员已使用的各换挡冲量下的换挡次数的比例；

γ_i/γ_j为驾驶员未使用的各换挡冲量下的换挡次数的比例。

通过上述公式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，得同步器剩余换挡寿命次数t:

由公式(9)和公式(10)可知，同步器剩余换挡寿命次数t为变速箱的实际换挡规律β的函数，为了便于描述，将其表示为:

t＝f(β) (11)

式中：

β为变速箱的实际换挡规律。

可以认为，t＝f(β)是参考了变速箱的实际换挡规律β来预测同步器剩余换挡寿命次数t。

在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法，该方法还包括将变速箱已行驶里程划分为多个区间里程段，根据各区间里程段变速箱的实际换挡规律分别计算出同步器剩余换挡寿命次数，将各区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数进行加权处理后并进行累加得到修正的同步器剩余换挡寿命次数t。

式中：

x_j为对应1至m区间里程段内的同步器剩余换挡寿命次数权重系数，f_j(β)为不同区间里程段的换挡规律计算的同步器剩余换挡寿命次数；

x_j的个数及数值根据生产厂家对市场的调研确定。

例如，车辆行驶了2万公里，在0-1万公里时，沿着直线行驶，在1-2万公里时，沿圆形跑道行驶，且在以后的行驶过程中，都会沿圆形跑道行驶。那么，可以认为0-1万公里的实际换挡规律没有参考价值，1-2万公里的实际换挡规律应全部纳入计算范围。

此时，公式(12)可以表示为：t＝0*f_0～1(β)+1*f_1～2(β)。

在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法，该方法还包括在多个区间里程段中选取部分区间里程段，根据各部分区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数进行加权处理后并进行累加得到同步器剩余换挡寿命次数t₁与修正的同步器剩余换挡寿命次数t的差值取绝对值；

所述各预设换挡冲量下的换挡次数的比例关系作为变速箱的初始换挡规律，若绝对值大于设定判定阈值τ时，则重新调整加权处理的权重系数，或将实际换挡规律替换为初始换挡规律，再重新计算同步器剩余换挡寿命次数。

各部分区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数为：

同步器剩余换挡寿命次数t₁与修正的同步器剩余换挡寿命次数t的差值取绝对值为：

Δt＝|t₁-t| (14)

生产厂家可根据市场调研确定Δt的判定阈值τ(例如1000次，2000次)，当Δt大于τ时，认为公式(12)计算寿命的结果不具备准确性，此时将重新进行计算寿命。例如改变x_j的数值，或者用厂家将实际换挡规律β替换为初始换挡规律α，再进入公式(12)实时计算同步器剩余寿命次数。

在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法，该方法还包括在多个区间里程段中选取最接近当前里程的区间里程段，根据选取的区间里程段变速箱的实际换挡规律计算出的同步器剩余换挡寿命次数与修正的同步器剩余换挡寿命次数的差值取绝对值；

所述各预设换挡冲量下的换挡次数的比例关系作为变速箱的初始换挡规律，若绝对值大于设定判定阈值τ时，则重新调整加权处理的权重系数，或将实际换挡规律替换为初始换挡规律，再重新计算同步器剩余换挡寿命次数。

最接近当前里程的区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数为：

t₁＝f_m(β) (15)

同步器剩余换挡寿命次数t₁与修正的同步器剩余换挡寿命次数t的差值取绝对值为：

Δt＝|t₁-t| (14)

生产厂家可根据市场调研确定Δt的判定阈值τ(例如1000次，2000次)，当Δt大于τ时，认为公式(12)计算寿命的结果不具备准确性，此时将重新进行计算寿命。例如改变x_j的数值，或者用厂家将实际换挡规律β替换为初始换挡规律α，再进入公式(12)实时计算同步器剩余寿命次数。

参见图2所示，本申请实施例第二方面提供了一种商用车同步器寿命的实时监测装置，所述装置包括：

标定模块101，该标定模块101用于在变速箱出厂前对同步器的换挡冲量I_i进行标定，标定出多个不同的预设换挡冲量I_i和各预设换挡冲量I_i下的换挡次数α_i，将各预设换挡冲量I_i下的换挡次数α_i的比例关系作为变速箱的初始换挡规律α。

例如当某款变速箱出厂前，变速箱生产厂家通过试验和市场调研得到多个不同的预设换挡冲量I_i分别为75N·s、250N·s和400N·s，75N·s预设换挡冲量下的换挡次数α_i为30万次，250N·s预设换挡冲量下的换挡次数为10万次，400N·s预设换挡冲量下的换挡次数为2万次，变速箱的初始换挡规律为30:10：2

第一计算模块102，该第一计算模块102用于将各预设换挡冲量I与各预设换挡冲量I_i下的换挡次数α_i的乘积进行累加得到同步器的总换挡冲量寿命L₀；

式中：

I_i为预设换挡冲量；

α_i为各预设换挡冲量I_i下的换挡次数。

在变速箱实际运行中实时监测同步器的实际换挡冲量I；

实际换挡冲量I的计算方式如下：

I＝∫Fdt (2)

式中：

F为换挡力，dt为换挡时间。

采集模块103，该采集模块103用于在变速箱实际行驶至设定里程后，采集并计算同步器已使用的各换挡冲量与各换挡冲量下的换挡次的乘积进行累加得到同步器的已使用换挡冲量寿命L₁；

式中：

β_i为已使用的各换挡冲量下的换挡次数。

第二计算模块105，该第二计算模块105用于根据总换挡冲量寿命与已使用换挡冲量寿命的差值得到同步器的剩余换挡冲量寿命L₂，对剩余换挡冲量寿命L₂中各换挡冲量下的换挡次进行累加得到同步器的剩余换挡寿命次数t，同步器的剩余换挡寿命次数t为剩余换挡冲量寿命L₂中各换挡冲量下的换挡次数的累加值；

本申请实施例中类似于α_i与β_i引入一组未知数γ_i，γ_i表示剩余换挡冲量寿命L₂中各预设换挡冲量下的换挡次数，可得：

同步器剩余换挡寿命次数t为γ_i的累加：

在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测装置，该监测装置还包括判断模块104，其用于判断当已使用换挡冲量寿命L₁与总换挡冲量寿命L₀的比值ε％大于设定判定系数δ％时，将已使用换挡冲量寿命L₁中各换挡冲量下的换挡次数的比例关系作为变速箱的实际换挡规律。

第二计算模块还用于根据已使用换挡冲量寿命中各换挡冲量下的换挡次数的比例关系计算同步器的剩余换挡冲量寿命L₂，并通过剩余换挡冲量寿命L₂计算出同步器剩余换挡寿命次数t。

在实际使用变速箱时，即使是同种变速箱，由于驾驶员换挡规律的不同，也会导致同步器的寿命有所不同。使用厂家收集到的全部出厂车辆的平均换挡规律计算同步器剩余换挡寿命次数t，易使结果不准确，因此需要对不同驾驶员换挡规律进行单独学习。

故本申请实施例当ε％＜δ％时，判定该车辆的变速箱行驶里程不足，β_i/β_j不具有稳定性，因此可认为接下来的行驶过程中，驾驶员换挡规律与出厂设置的换挡规律一致；当ε％≥δ％时，判定该车辆的变速箱行驶里程足够，接下来的行驶过程中，驾驶员的换挡规律与已行驶路程中的换挡规律近似，可得到γ_i/γ_j的取值为：

β_i/β_j为驾驶员已使用的各换挡冲量下的换挡次数的比例；

γ_i/γ_j为驾驶员未使用的各换挡冲量下的换挡次数的比例。

通过上述公式(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，得同步器剩余换挡寿命次数t:

由公式(9)和公式(10)可知，同步器剩余换挡寿命次数t为变速箱的实际换挡规律β的函数，为了便于描述，将其表示为:

t＝f(β) (11)

式中：

β为变速箱的实际换挡规律。

可以认为，t＝f(β)是参考了变速箱的实际换挡规律β来预测同步器剩余换挡寿命次数t。

在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测装置，该监测装置的第二计算模块105还用于将变速箱已行驶里程划分为多个区间里程段，根据各区间里程段变速箱的实际换挡规律分别计算出同步器剩余换挡寿命次数，第二计算模105将各区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数进行加权处理后并进行累加得到修正的同步器剩余换挡寿命次数t。

式中：

x_j为对应1至m区间里程段内的同步器剩余换挡寿命次数权重系数，f_j(β)为不同区间里程段的换挡规律计算的同步器剩余换挡寿命次数；

x_j的个数及数值根据生产厂家对市场的调研确定。

例如，车辆行驶了2万公里，在0-1万公里时，沿着直线行驶，在1-2万公里时，沿圆形跑道行驶，且在以后的行驶过程中，都会沿圆形跑道行驶。那么，可以认为0-1万公里的实际换挡规律没有参考价值，1-2万公里的实际换挡规律应全部纳入计算范围。

此时，公式(12)可以表示为：t＝0*f_0～1(β)+1*f_1～2(β)。

参见图2所示，本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测装置，该监测装置的第二计算模块105将多个区间里程段中选取部分区间里程段，根据各部分区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数进行加权处理后并进行累加得到同步器剩余换挡寿命次数与修正的同步器剩余换挡寿命次数t的差值取绝对值；

标定模块101将各预设换挡冲量下的换挡次数的比例关系作为变速箱的初始换挡规律，判断模块104判断若绝对值大于设定判定阈值时，则第二计算模块105重新调整加权处理的权重系数，或将实际换挡规律替换为初始换挡规律，再重新计算同步器剩余换挡寿命次数。

各部分区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数为：

同步器剩余换挡寿命次数t₁与修正的同步器剩余换挡寿命次数t的差值取绝对值为：

Δt＝|t₁-t| (14)

生产厂家可根据市场调研确定Δt的判定阈值τ(例如1000次，2000次)，当Δt大于τ时，认为公式(12)计算寿命的结果不具备准确性，此时将重新进行计算寿命。例如改变x_j的数值，或者用厂家将实际换挡规律β替换为初始换挡规律α，再进入公式(12)实时计算同步器剩余寿命次数。

在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测装置，该监测装置的第二计算模块105在多个区间里程段中选取最接近当前里程的区间里程段，根据选取的区间里程段变速箱的实际换挡规律计算出的同步器剩余换挡寿命次数与修正的同步器剩余换挡寿命次数的差值取绝对值。

标定模块101将各预设换挡冲量下的换挡次数的比例关系作为变速箱的初始换挡规律，判断模块104判断若绝对值大于设定判定阈值时，则第二计算模块105重新调整加权处理的权重系数，或将实际换挡规律替换为初始换挡规律，再重新计算同步器剩余换挡寿命次数。

最接近当前里程的区间里程段计算出的同步器剩余换挡寿命次数为：

t₁＝f_m(β) (15)

同步器剩余换挡寿命次数t₁与修正的同步器剩余换挡寿命次数t的差值取绝对值为：

Δt＝|t₁-t| (14)

生产厂家可根据市场调研确定Δt的判定阈值τ(例如1000次，2000次)，当Δt大于τ时，认为公式(12)计算寿命的结果不具备准确性，此时将重新进行计算寿命。例如改变x_j的数值，或者用厂家将实际换挡规律β替换为初始换挡规律α，再进入公式(12)实时计算同步器剩余寿命次数。

公式(9)的计算过程如下：

设j＝1由公式(7)得：

推出：

推出：

将公式(16)带入公式(6)，得：

即：

联立公式(4)和公式(5)，得：

将公式(16)带入上式，得：

即：

将公式(17)带入上式，得：

解得：

公式(10)的计算过程如下：

设j＝1由公式(8)得：

将公式(18)带入公式(6)，得：

即：

联立公式(4)和公式(5)，得：

将公式(18)带入上式，得：

即：

将公式(19)带入上式，得：

解得：

工作原理

本申请实施例提供了一种商用车同步器寿命的实时监测方法及监测装置，由于本申请的监测方法在变速箱出厂前首先对同步器的换挡冲量进行标定，标定出多个不同的预设换挡冲量和各预设换挡冲量下的换挡次数。

然后将各预设换挡冲量与各预设换挡冲量下的换挡次数的乘积进行累加得到同步器的总换挡冲量寿命；接下来在变速箱实际行驶至设定里程后，采集并计算同步器已使用的各换挡冲量与各换挡冲量下的换挡次的乘积进行累加得到同步器的已使用换挡冲量寿命。

最后根据总换挡冲量寿命与已使用换挡冲量寿命的差值得到同步器的剩余换挡冲量寿命，对剩余换挡冲量寿命中各换挡冲量下的换挡次进行累加得到同步器的剩余换挡寿命次数。

因此，本申请的监测方法在变速箱出厂前首先对同步器的换挡冲量进行标定，通过标定出同步器多个不同的预设换挡冲量和各预设换挡冲量下的换挡次数计算出同步器的总换挡冲量寿命。

在变速箱实际行驶至设定里程后，通过采集并计算同步器已使用的各换挡冲量与各换挡冲量下的换挡次计算出同步器已使用换挡冲量寿命。最后根据总换挡冲量寿命与已使用换挡冲量寿命的差值得到同步器的剩余换挡冲量寿命，并对剩余换挡冲量寿命中各换挡冲量下的换挡次进行累加得到同步器的剩余换挡寿命次数显示给用户。

本申请通过监测同步器的换挡冲量来判断同步器使用寿命，判断结果更加客观准确，减少误判的可能性，保障了变速箱的安全性，同时能够预测出同步器的剩余换挡寿命，提高用户体验。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。