阅读说明：本技术 一种车辆换挡控制方法及装置 (Vehicle gear shifting control method and device ) 是由 王继磊 赵甲运 李建东 赵伟 甄雷 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种车辆换挡控制方法,包括：在车辆处于匀速状态下,确定车辆的发动机的运行模式；如果发动机处于针对SCR的加热模式,则根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域；如果发动机处于排温异常区域,则确定SCR当前的转换效率,确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率；比较SCR当前的转换效率和预测转换效率,得到比较结果；在比较结果满足预设条件时,对变速箱进行档位调整。基于本发明提供的技术方案,能够保证后处理系统针对发动机排气的处理达到最佳状态,提高车辆的尾气排放的一致性。(The invention provides a vehicle gear shifting control method, which comprises the following steps: determining the running mode of an engine of the vehicle when the vehicle is in a constant speed state; if the engine is in a heating mode aiming at the SCR, determining whether the engine is in a pre-calibrated exhaust temperature abnormal area or not according to the working condition of the engine; if the engine is in the abnormal exhaust temperature area, determining the current conversion efficiency of the SCR, and determining the predicted conversion efficiency of the SCR after gear adjustment is carried out on the gearbox; comparing the current conversion efficiency and the predicted conversion efficiency of the SCR to obtain a comparison result; and when the comparison result meets a preset condition, gear adjustment is carried out on the gearbox. Based on the technical scheme provided by the invention, the aftertreatment system can be ensured to reach the optimal state aiming at the treatment of the engine exhaust, and the consistency of the exhaust emission of the vehicle is improved.)

一种车辆换挡控制方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆换挡控制方法及装置。

背景技术

为了保护环境，针对车辆尾气的排放要求越来越高，最新推出的是国六排放标准。为了保证车辆尾气能够满足国六排放标准，通常在车辆中设置后处理系统。后处理系统的主要作用是降低柴油机排气中的氮氧化合物和颗粒物。

申请人发现，针对国六排放标准设计的车辆，在车辆档位不同时，后处理系统对发动机排气的处理效果存在较大的差异。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种车辆换挡控制方法及装置，通过调整车辆档位，保证后处理系统针对发动机排气的处理能够达到最佳状态，提高车辆的尾气排放的一致性。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种车辆换挡控制方法，所述车辆安装有后处理系统，所述后处理系统至少包括SCR选择性催化还原催化器，所述方法包括：

在所述车辆处于匀速状态下，确定所述车辆的发动机的运行模式；

如果所述发动机处于针对SCR的加热模式，则根据所述发动机的工况确定所述发动机是否处于预先标定的排温异常区域；

如果所述发动机处于所述排温异常区域，则确定所述SCR当前的转换效率，确定在对变速箱进行档位调整后所述SCR的预测转换效率；

比较所述SCR当前的转换效率和预测转换效率，得到比较结果；

在所述比较结果满足预设条件时，对所述变速箱进行所述档位调整，其中，所述预设条件至少指示所述SCR的预测转换效率大于所述SCR当前的转换效率。

可选的，所述预设条件为：所述SCR的预测转换效率相对于所述SCR当前的转换效率达到预设的提升幅度。

可选的，所述确定所述SCR当前的转换效率，包括：

确定所述SCR当前的进气温度；

根据所述SCR当前的进气温度确定所述SCR当前的转换效率。

可选的，所述确定所述SCR当前的进气温度，包括：

确定所述发动机当前的转速和扭矩；

根据所述发动机当前的转速和扭矩确定所述SCR当前的进气温度；

或者，

获得设置于所述SCR的进气端的温度传感器产生的温度检测值。

可选的，所述确定在对变速箱进行档位调整后所述SCR的预测转换效率，包括：

确定在对所述变速箱进行档位调整后，所述发动机的预测扭矩和预测转速；

根据所述发动机的预测转速和预测扭矩确定所述SCR的预测进气温度；

根据所述SCR的预测进气温度确定所述SCR的预测转换效率。

另一方面，本发明提供一种车辆换挡控制装置，所述车辆安装有后处理系统，所述后处理系统至少包括SCR选择性催化还原催化器，所述装置包括：

运行模式确定单元，用于在所述车辆处于匀速状态下，确定所述车辆的发动机的运行模式；

异常判定单元，用于如果所述发动机处于针对SCR的加热模式，则根据所述发动机的工况确定所述发动机是否处于预先标定的排温异常区域；

转换效率确定单元，用于如果所述发动机处于所述排温异常区域，则确定所述SCR当前的转换效率，确定在对变速箱进行档位调整后所述SCR的预测转换效率；

比较单元，用于比较所述SCR当前的转换效率和预测转换效率，得到比较结果；

控制单元，用于在所述比较结果满足预设条件时，对所述变速箱进行所述档位调整，其中，所述预设条件至少指示所述SCR的预测转换效率大于所述SCR当前的转换效率。

可选的，所述转换效率确定单元在确定所述SCR当前的转换效率方面，具体用于：

确定所述SCR当前的进气温度；根据所述SCR当前的进气温度确定所述SCR当前的转换效率。

可选的，所述转换效率确定单元在确定所述SCR当前的进气温度方面，具体用于：

确定所述发动机当前的转速和扭矩；根据所述发动机当前的转速和扭矩确定所述SCR当前的进气温度；

或者，获得设置于所述SCR的进气端的温度传感器产生的温度检测值。

可选的，所述转换效率确定单元在确定在对变速箱进行档位调整后所述SCR的预测转换效率方面，具体用于：

确定在对所述变速箱进行档位调整后，所述发动机的预测扭矩和预测转速；根据所述发动机的预测转速和预测扭矩确定所述SCR的预测进气温度；根据所述SCR的预测进气温度确定所述SCR的预测转换效率。

可以看到，本发明公开的车辆换挡控制方法，预先标定排温异常区域，在车辆处于匀速状态，且发动机处于针对SCR的加热模式的情况下，根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域，如果发动机处于预先标定的排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，以及在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率，如果SCR的预测转换效率与SCR当前的转换效率相比，至少满足SCR的预测转换效率大于SCR当前的转换效率，则对变速箱进行档位调整，从而提高SCR的转换效率，保证后处理系统针对发动机排气的处理能够达到最佳状态，提高车辆的尾气排放的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种车辆换挡控制方法的流程图；

图2为本发明公开的发动机的排温异常区域的示意图；

图3为本发明公开的确定SCR当前的转换效率的方法的流程图；

图4为本发明公开的确定SCR的预测转换效率的方法的流程图；

图5为本发明公开的另一种车辆换挡控制方法的流程图；

图6为本发明公开的一种车辆换挡控制装置的结构示意图。

具体实施方式

首先对发动机的工作过程进行简要说明。

空气从空气滤清器进入后，经过涡轮增压器进行增压，通过中冷器进入发动机的各个气缸。通过喷油器将燃油喷射到气缸内，燃油在气缸内与空气混合形成油气混合气。气缸压缩油气混合气产生热能，从而点燃油气混合气。油气混合气燃烧后产生排气。排气经过涡轮增压器进入后处理系统，由后处理系统对排气进行处理。

SCR是后处理系统中一个重要组成。SCR的作用是：在催化剂的作用下，将氨气与排气中的氮氧化合物进行还原反应，生成无害的氮气和水。SCR的进气温度会对SCR对氮氧化合物的转换效率产生明显的影响，从而影响后处理系统对排气的处理效果。

在针对国六排放标准设计生产的车辆中，设置有针对SCR的加热模式，其目的是提高SCR的进气温度，从而保证SCR对氮氧化合物具有较高的转换效率。针对SCR的加热模式主要包括以下热管理措施：减小发动机的进气门节流阀开度，增加发动机的缸内后喷，变换燃烧参数。

申请人发现，针对国六排放标准设计的车辆，在车辆档位不同时，后处理系统对发动机排气的处理效果存在较大的差异，其根本原因在于：

在针对国六排放标准设计的车辆中，设置了SCR的加热模式，在开启加热模式后，会启动多种热管理措施，这导致涡轮增压器的排气温度与发动机转速和负荷的变化不再是线性关系。这与国四排放标准和国五排放标准下，涡轮增压器的排气温度与发动机转速和负荷呈线性关系，是不同的。

例如，在某些运行区域，涡轮增压器在发动机处于低转速和低负荷状态下的排气温度，高于发动机处于高转速和高负荷状态下的排气温度，这一现象完全违背于常识。这导致在车辆档位不同时，SCR对氮氧化合物的转换效率存在较大差异，从而导致后处理系统对排气的处理效果存在较大差异，无法保证尾气排放的一致性。

基于上述发现，本发明公开一种车辆换挡控制方法及装置，通过调整车辆档位，保证后处理系统针对发动机排气的处理能够达到最佳状态，提高车辆的尾气排放具有一致性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，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。

参见图1，图1为本发明公开的一种车辆换挡控制方法的流程图。该车辆安装有后处理系统，后处理系统至少包括SCR。该方法包括：

S101：在车辆处于匀速状态下，确定车辆的发动机的运行模式。

实施中，对整车车速进行分析，确定车速是否匀速。

这里需要说明的是，车辆处于匀速状态是指：车速的变化率在允许范围内。也就是说，如果车速的变化率在允许范围内，就确定车辆处于匀速状态。

S102：如果发动机处于针对SCR的加热模式，则根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域。

在车辆处于匀速状态下，进一步确定发动机的运行模式，如果发动机处于针对SCR的加热模式，就进一步根据发动机的工况确定发动机是否处于预先保定的排温异常区域。发动机的工况包括发动机的转速和扭矩。

实施中，预先通过实验手段标定发动机的排温异常区域。排温异常区域由发动机异常转速区间和异常扭矩区间标定。

根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域，包括：判断发动机的转速是否位于排温异常区域的发动机异常转速区域，判断发动机的扭矩是否位于排温异常区域的发动机异常扭矩区间，如果两个判断结果都为是，则确定发动机处于预先标定的排温异常区域，如果只有一个判断结果为是，或者两个判断结果都为否，则确定发动机未处于预先标定的排温异常区域。

如图2中所示，横轴为发动机的转速，纵轴为发动机的扭矩，图中的数据点为与发动机的转速和扭矩对应的涡轮增压器的排气温度。图2中由方框划定的区域即为排温异常区域，该排温异常区域由发动机异常转速区间(1050,2350)和异常扭矩区间(100,400)标定，需要说明的是，图2仅是排温异常区域的一个示例。

S103：如果发动机处于排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率。

如果发动机处于排温异常区域，那么确定SCR当前的转换效率。另外，还需要确定，在对变速箱进行档位调整后，SCR的预测转换效率。这里需要说明的是，在步骤S103中并未实际调整变速箱的档位，仅是确定假设对变速箱进行档位调整后SCR的转换效率，将其称为SCR的预测转换效率。

S104：比较SCR当前的转换效率和预测转换效率，得到比较结果。

S105：在比较结果满足预设条件时，对变速箱进行档位调整。

其中，预设条件至少指示：SCR的预测转换效率大于SCR当前的转换效率。

比较SCR当前的转换效率和预测转换效率，如果比较结果满足预设条件，则对变速箱进行档位调整。

在一种实施方式中，该预设条件为：SCR的预测转换效率大于SCR当前的转换效率。

需要说明的是，在步骤S105中对变速箱的档位调整与步骤S103中针对变速箱的档位拟调整是相同的。

实施中，确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率包括：确定在对变速箱升高1档和/或降低1挡后SCR的预测转换效率。

在一种实施方式中，如果发动机处于排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，确定在对变速箱进行第一档位调整后SCR的预测转换效率，比较SCR当前的转换效率和预测转换效率，得到比较结果。如果比较结果满足预设条件，则对变速箱进行第一档位调整。如果比较结果不满足预设条件，则确定在对变速箱进行第二档位调整后SCR的预测转换效率，比较SCR当前的转换效率和预测转换效率，得到比较结果。如果比较结果满足预设条件，则对变速箱进行第二档位调整，如果比较结果不满足预设条件，则变速箱的档位保持不变。

其中，第一档位调整为升高1挡和降低1挡中的一个，第二档位调整为升高1挡和降低1挡中的另一个。

本发明公开的车辆换挡控制方法，预先标定排温异常区域，在车辆处于匀速状态，且发动机处于针对SCR的加热模式的情况下，根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域，如果发动机处于预先标定的排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，以及在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率，如果SCR的预测转换效率与SCR当前的转换效率相比，至少满足SCR的预测转换效率大于SCR当前的转换效率，则对变速箱进行档位调整，从而提高SCR的转换效率，保证后处理系统针对发动机排气的处理能够达到最佳状态，提高车辆的尾气排放的一致性。

在另一个实施例中，该预设条件配置为：SCR的预测转换效率相对于SCR当前的转换效率达到预设的提升幅度。

也就是说，如果发动机处于排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率，比较SCR当前的转换效率和预测转换效率，如果SCR的预测转换效率大于SCR当前的转化效率，并且SCR的预测转换效率相对于SCR当前的转换效率达到预设的提升幅度(例如2％)，则对变速箱进行档位调整。否则，变速箱的档位保持不变。

在上述实施例中，如果对变速箱进行档位调整后，SCR的转化效率能够较大的提升，那么对变速箱进行相应的档位调整，从而避免出现频繁对变速箱档位进行调整，但SCR的转换效率提升不明显的问题。

下面结合图3对确定SCR当前的转换效率的过程进行说明，包括：

S301：确定SCR当前的进气温度。

在一种可能的实现方式中，确定发动机当前的转速和扭矩，根据发动机当前的转速和扭矩确定SCR当前的进气温度。

实施中，预先建立发动机转速和扭矩与SCR的进气温度的对应关系，在确定发动机当前的转速和扭矩后，根据预先建立的发动机转速和扭矩与SCR的进气温度的对应关系，确定与发动机当前的转速和扭矩对应的进气温度，该进气温度为SCR当前的进气温度。

在另一种可能的实现方式中，在SCR的进气端设置温度传感器，获得该温度传感器产生的温度检测值。

S302：根据SCR当前的进气温度确定SCR当前的转换效率。

实施中，预先建立SCR的进气温度与SCR的转换效率的对应关系。在确定SCR当前的进气温度后，根据预先建立的SCR的进气温度与SCR的转换效率的对应关系，确定与SCR当前的进气温度对应的转换效率，该转换效率为SCR当前的转换效率。

下面结合图4对确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率的过程进行说明，包括：

S401：确定在对变速箱进行档位调整后，发动机的预测扭矩和预测转速。

在变速箱换挡瞬间，发动机输出的功率相同，车速相同，结合变速箱的档位和速比，计算对变速箱进行档位调整后对应的发动机的转速和扭矩。

S402：根据发动机的预测转速和预测扭矩确定SCR的预测进气温度。

实施中，预先建立发动机转速和扭矩与SCR的进气温度的对应关系，在确定发动机的预测转速和预测扭矩后，根据预先建立的发动机转速和扭矩与SCR的进气温度的对应关系，确定与发动机的预测转速和预测扭矩对应的进气温度，该进气温度为SCR的预测进气温度。

S403：根据SCR的预测进气温度确定SCR的预测转换效率。

实施中，预先建立SCR的进气温度与SCR的转换效率的对应关系。在确定SCR的预测进气温度后，根据预先建立的SCR的进气温度与SCR的转换效率的对应关系，确定与SCR的预测进气温度对应的转换效率，该转换效率为SCR的预测转换效率。

下面结合图5对本发明公开的车辆换挡控制方法进行更详细的说明。包括：

S501：分析整车车速。

S502：根据整车车速判断车辆是否处于匀速状态。如果车辆处于匀速状态，则执行步骤S503，否则，返回执行步骤S501。

S503：检测发动机的运行模式。

S504：判断发动机是否处于针对SCR的加热模式。如果发动机处于针对SCR的加热模式，则执行步骤S505，否则，返回执行步骤S503。

S505：判断发动机是否处于排温异常区域。如果发动机处于排温异常区域，则执行步骤S506，否则，继续执行步骤S505。

S506：确定SCR当前的转换效率和对变速箱进行第一档位调整后SCR的第一预测转换效率。

S507：判断SCR的第一预测转换效率相对于SCR当前的转化效率的提升幅度是否达到2％。如果提升幅度达到2％，则执行步骤S508，否则，执行步骤S509。

S508：对变速箱进行第一档位调整。

S509：确定SCR当前的转换效率和对变速箱进行第二档位调整后SCR的第二预测转换效率。

S510：判断SCR的第二预测转换效率相对于SCR当前的转化效率的提升幅度是否达到2％。如果提升幅度达到2％，则执行步骤S511，否则，执行步骤S512。

S511：对变速箱进行第二档位调整。

S512：变速箱维持当前档位。

其中，第一档位调整为升高1挡和降低1挡中的一个，第二档位调整为升高1挡和降低1挡中的另一个。

本发明上述公开了车辆换挡控制方法，相应的，本发明还公开车辆换挡控制装置。说明书中关于两者的描述，可以相互参考。

参见图6，图6为本发明公开的车辆换挡控制装置的结构示意图。该车辆换挡控制装置包括：

运行模式确定单元601，用于在车辆处于匀速状态下，确定车辆的发动机的运行模式；

异常判定单元602，用于如果发动机处于针对SCR的加热模式，则根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域；

转换效率确定单元603，用于如果发动机处于排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率；

比较单元604，用于比较SCR当前的转换效率和预测转换效率，得到比较结果；

控制单元605，用于在比较结果满足预设条件时，对变速箱进行档位调整，其中，预设条件至少指示SCR的预测转换效率大于SCR当前的转换效率。

本发明公开的车辆换挡控制装置，预先标定排温异常区域，在车辆处于匀速状态，且发动机处于针对SCR的加热模式的情况下，根据发动机的工况确定发动机是否处于预先标定的排温异常区域，如果发动机处于预先标定的排温异常区域，则确定SCR当前的转换效率，以及在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率，如果SCR的预测转换效率与SCR当前的转换效率相比，至少满足SCR的预测转换效率大于SCR当前的转换效率，则对变速箱进行档位调整，从而提高SCR的转换效率，保证后处理系统针对发动机排气的处理能够达到最佳状态，提高车辆的尾气排放的一致性。

可选的，所述预设条件为：SCR的预测转换效率相对于SCR当前的转换效率达到预设的提升幅度。

可选的，转换效率确定单元603在确定SCR当前的转换效率方面，具体用于：确定SCR当前的进气温度；根据SCR当前的进气温度确定SCR当前的转换效率。

可选的，转换效率确定单元603在确定SCR当前的进气温度方面，具体用于：确定发动机当前的转速和扭矩；根据发动机当前的转速和扭矩确定SCR当前的进气温度；或者，获得设置于SCR的进气端的温度传感器产生的温度检测值。

可选的，转换效率确定单元603在确定在对变速箱进行档位调整后SCR的预测转换效率方面，具体用于：确定在对变速箱进行档位调整后，发动机的预测扭矩和预测转速；根据发动机的预测转速和预测扭矩确定SCR的预测进气温度；根据SCR的预测进气温度确定SCR的预测转换效率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。