具体实施方式

本申请实施例通过提供了一种用于抑制电机抖动的控制方法、装置及车辆，该方法能够根据车辆抖动量变化的快慢确定目标扭矩补偿量，基于目标扭矩补偿量对不同工况下的目标扭矩进行精确地补偿，以得到较高精度的电机扭矩，从而有利于更好的抑制电机抖动。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

需要说明的是，为消除车辆抖动，传统方法采用的是对实际电机转速进行滤波，消除电机转速信号的波动，控制实际电机转速信号趋近于滤波后的转速信号，以达到消除电机转速短时间的上下波动，来消除车辆抖动。

然而，实际车辆在行驶过程中电机转速随车速是动态变化的，将滤波后的电机转速作为目标转速，是很难满足驾驶员的意图。另外，转速滤波采用一阶滤波器方式来计算，由于采用一阶滤波器导致转速信号有延迟现象，影响驾驶员的驾驶感受。另外，通过采用滤波器提取转速信号，提取转速波动分量再通过比例积分微分PID进行闭环控制，将扭矩波动控制在一定的范围内，这种方法虽然在一定程度上能抑制电机抖动，但是防抖扭矩计算有较大的延迟，适用转速范围较小，防抖效果依然不理想。

第一方面，本发明实施例提供的一种用于抑制电机抖动的控制方法，具体来讲，如图1所示，所述控制方法包括以下步骤S101至步骤S105。

步骤S101，获取车辆的车速测试值以及电机转速。

在具体实施过程中，如图2所示，获取车辆的车速测试值，可以包括：通过卡尔曼状态观测器对获取到的车辆电机扭矩、电机转子位置以及电机转速进行处理，得到所述车速测试值。其中，所述卡尔曼状态观测器为一种非线性的状态观测器。

具体地，由于在车辆的行驶过程中，会受到各种非确定性因素的干扰，因此车用的传感器所测得的信号都夹带有随机的噪声，所以为了保证信号的准确性，需要使用卡尔曼状态观测器对车速信号进行处理。该卡尔曼状态观测器为一种最优估算方法，主要包括预测和校正两个过程，基本步骤包括：状态一步预测、状态估算计算、滤波增益矩阵、一步预测误差方差阵以及估算误差方差阵。

本申请先通过整车控制器获取到车辆电机扭矩、电机转子位置以及电机转速，将车辆电机扭矩、电机转子位置以及电机转速输入到卡尔曼状态观测器，通过卡尔曼状态观测器的状态估算方法得到车速测试值。

需要说明的是，采用卡尔曼状态观测器能够较准确地获得车速测试值，获得的车速测试值噪音小，最后得到的目标扭矩补偿量也将更为准确。相比于采用低通、高通滤波器，能明显的降低信号迟滞现象，动态响应较好。另外，由于卡尔曼状态观测器本身的特性，采用卡尔曼状态观测器，可以在离线状态下获取车速测试值，离线状态可以使得卡尔曼增益为固定值，从而能够降低电机控制器的运算量。

步骤S102，基于车速测试值以及电机转速，得到车速抖动量。

在具体实施例中，如图2所示，基于车速测试值以及电机转速，得到车速抖动量，包括：将车速测试值与电机转速求差值，得到车速抖动量。

具体地，将车速测试值与采集到的电机转速求差值之前，需要基于车辆的转速与车速的关系，将获取的电机转速换算成车速，即通过将采集到的发动机转速与变速箱当前速比与车轮周长相乘，得到车速。需要说明的是，这里的变速箱当前速比，取决于当前车辆的档位。基于上述公式得到车速之后，将车速测试值与换算后的车速求差值，得到车速抖动量。

步骤S103，基于车速测试值以及车速抖动量，得到车速抖动量变化率。

在具体实施例中，如图2所示，车速抖动量可以包括预设时间段内多个采样点的车速抖动量，基于车速测试值以及车速抖动量，得到车速抖动量变化率，可以包括：基于多个采样点的车速抖动量，得到车速抖动变化量；将车速抖动变化量与车速测试值的比值，作为车速抖动量变化率。

具体地，通过在预设时间段内对电机转速信号进行采集，获取车辆在多个电机转速下的车速抖动量，得到多个车速抖动量，其中，多个电机转速为预设时间段内多个采集时刻下的电机转速。对当前采集时刻的车速抖动量V1和上一采集时刻的车速抖动量V2做差值，计算得到车速抖动量变化量△V，再与车速观测值VehSpd进行比值运算，得到车速抖动量变化率Vrate。具体地，车速抖动量变化率计算方法为：

Vrate＝(V2-V1)/VehSpd

步骤S104，基于车速测试值以及车速抖动量变化率，得到目标扭矩补偿量。

在具体实施例中，可以基于车速测试值以及车速抖动量变化率在预设数据库中进行查找，得到对应的目标扭矩补偿量，其中，预设数据库中存储有不同车速测试值以及不同车速抖动量变化率下对应的目标扭矩补偿量。

具体地，预设数据库中的数据可以为三维数组，在具体的应用中通过标定的方式获取三维数组。在实际的标定过程中，可以根据车速测试值以及车速抖动量变化率对目标扭矩补偿量的影响，通过调整目标扭矩补偿量获得最小的电机抖动量，来确定不同车速测试值和不同车速抖动量变化率时的最优目标扭矩补偿量。

进一步地，考虑到实际的电机抖动主要在起步和低速时，标定的车速主要为低速，而车速抖动量变化率不受限制，可能覆盖低、中、高三个区间，因此，为了减小标定工作量，其他工况点可选择通过插值的方式获得。具体而言，将基于车速测试值以及不同车速抖动量变化率得到的目标扭矩补偿量进行截取，得到多个具有代表性的目标扭矩补偿量，基于目标扭矩补偿量绘制相关曲线图，再对曲线进行平滑处理，对曲线图进行填充，填充上的值可以作为其他工况点，从而有效地减小了标定工作量。

当然，作为另一种可选的实施例，也可以通过实时计算，得到当前车速测试值以及车速抖动量变化率下的基准扭矩补偿量，例如：通过PID控制得到基准扭矩补偿量。

进一步地，如图2所示，为了使得所述车辆的防抖功能是在需要进行防抖的时候才开启，实现更准确地控制，前述在得到车速抖动量之后，还可以包括：

获取车辆的加速踏板信号；基于加速踏板信号以及车速抖动量，得到防抖开关信号值，防抖开关信号值用于表征车辆的防抖功能为开启或关闭状态；基于车速测试值以及车速抖动量变化率，得到目标扭矩补偿量，可以包括：基于车速测试值以及车速抖动量变化率，得到基准扭矩补偿量；基于基准扭矩补偿量以及防抖开关信号值，得到目标扭矩补偿量。

在具体实施例中，基于加速踏板信号以及车速抖动量，得到防抖开关信号值，具体可以包括：基于车辆的加速踏板信号，得到加速度变化率；若加速度变化率大于或等于预设变化率阈值，则判定车速抖动量是否大于或等于预设抖动量阈值，若是，则将第一预设值作为防抖开关信号值，第一预设值表示防抖功能处于开启状态，若否，则将第二预设值作为防抖开关信号值，第二预设值表示防抖功能处于关闭状态。

具体地，通过整车控制器获取到车辆的加速踏板信号之后，如图3所示，对在预设时间段内采集到的当前时刻t0加速踏板信号和上一时刻t1加速踏板信号进行计算，得到加速度变化率K，再将加速度变化率K与预设变化率阈值K0进行比较，若加速度变化率K大于或等于预设变化率阈值K0，则将车速抖动量V与预设抖动量阈值V0进行比较，若V小于V0，则微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)请求整车控制器发送防抖功能关闭指令，即“0”信号指令，防抖功能将处于关闭状态(第二预设值)。若车速抖动量V大于且等于预设抖动量阈值V0，则MCU请求整车控制器发送防抖功能开启指令，即“1”信号指令，防抖功能将处于开启状态(第一预设值)。需要说明的是，这里的预设变化率阈值K0和预设抖动量阈值V0可以通过对车辆进行标定得到。

具体地，如图2所示，基于车速测试值以及车速抖动量变化率，得到基准扭矩补偿量，可以包括：基于车速测试值以及所述车速抖动量变化率在预设数据库中进行查找，得到对应的基准扭矩补偿量，其中，预设数据库中存储有不同车速测试值以及不同车速抖动量变化率下对应的基准扭矩补偿量。

同样的，预设数据库中的数据可以为三维数组，在具体的应用中通过标定的方式获取三维数组。在实际的标定过程中，可以根据车速测试值以及车速抖动量变化率对基准扭矩补偿量的影响，通过调整基准扭矩补偿量获得最小的电机抖动量，来确定不同车速测试值和不同车速抖动量变化率时的最优基准扭矩补偿量。

进一步地，通过在预设数据库中查表得到基准扭矩补偿量之后，如图2所示，再将防抖开关信号值与基准扭矩补偿量相乘，得到目标扭矩补偿量。其中，当防抖开关信号值为开关开启信号值时，得到的目标扭矩补偿量为零，表示目前不需要进行扭矩补偿；当防抖开关信号值为开关关闭信号值时，表示基于目标扭矩补偿量对电机目标扭矩进行补偿。

步骤S105，通过目标扭矩补偿量对目标扭矩进行补偿，得到补偿后扭矩，并基于补偿后扭矩对车辆电机扭矩进行控制，其中，目标扭矩是基于采集到的加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号以及车速信号所确定的。

在具体实施例中，通过整车控制器采集到车辆的加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号以及车速信号，基于采集到的加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号以及车速信号确定出车辆的目标扭矩，此时的目标扭矩需要在目标扭矩补偿量的作用下，进行补偿，得到补偿后扭矩。具体地，如图2所示，目标扭矩与目标扭矩补偿量进行差值运算，得到补偿后扭矩。电机控制器通过将补偿后扭矩转化为三相电流值对车辆电机扭矩进行控制，实现电机扭矩的修正。

本申请实施例提供的用于抑制电机抖动的控制方法，具有如下优势：1、本申请通过采用卡尔曼状态观测器能够较准确地获得车速测试值，获得的车速测试值噪音小，从而能够得到较为准确的目标扭矩补偿量。2、本申请扭矩补偿量通过查表的方式获得，能够通过标定的方式对不同工况下所需的目标扭矩进行精确地补偿。并且本申请能够根据车速抖动量变化的快慢确定目标扭矩补偿量，得到较高精度的补偿扭矩，达到较好的抖动抑制效果。3、本申请在对目标扭矩补偿量进行标定时，该标定过程能够覆盖不同的工况，包括车速抖动量变化率为低、中、高三个区间，通过根据工况标定所需的目标扭矩补偿量，能够实现全转速范围内抖动抑制的功能。

综上所述，通过本申请实施例提供的一种用于抑制电机抖动的控制方法，能够根据车辆抖动量变化的快慢确定目标扭矩补偿量，基于目标扭矩补偿量对不同工况下的目标扭矩进行精确地补偿，以得到较高精度的电机扭矩，使电机的扭矩波动控制在一定的范围之内，从而有利于更好的抑制电机抖动。

第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种用于抑制电机抖动的控制装置，如图4所示，包括：

获取模块401，用于获取车辆的车速测试值以及电机转速；

抖动量获取模块402，用于基于车速测试值以及电机转速，得到车速抖动量；

变化率获取模块403，用于基于车速测试值以及车速抖动量，得到车速抖动量变化率；

补偿量获取模块404，用于基于车速测试值以及车速抖动量变化率，得到目标扭矩补偿量；

扭矩控制模块405，用于通过目标扭矩补偿量对目标扭矩进行补偿，得到补偿后扭矩，并基于补偿后扭矩对车辆电机扭矩进行控制，其中，目标扭矩是基于采集到的加速踏板信号、制动踏板信号、档位信号以及车速信号所确定的。

作为一种可选的实施例，所述装置还包括：

开关信号获取模块，用于获取车辆的加速踏板信号；

基于加速踏板信号以及车速抖动量，得到防抖开关信号值，防抖开关信号值用于表征车辆的防抖功能为开启或关闭状态；

所述补偿量获取模块404，包括：

第一获取子模块，用于基于车速测试值以及车速抖动量变化率，得到基准扭矩补偿量；

第二获取子模块，用于基于基准扭矩补偿量以及防抖开关信号值，得到目标扭矩补偿量。

作为一种可选的实施例，所述开关信号获取模块，包括：

变化率获取子模块，用于基于车辆的加速踏板信号，得到加速度变化率；

判定子模块，用于若加速度变化率大于或等于预设变化率阈值，则判定车速抖动量是否大于或等于预设抖动量阈值，若是，则将第一预设值作为防抖开关信号值，第一预设值表示防抖功能处于开启状态，若否，则将第二预设值作为防抖开关信号值，第二预设值表示防抖功能处于关闭状态。

作为一种可选的实施例，所述第一获取子模块，具体用于：基于车速测试值以及车速抖动量变化率在预设数据库中进行查找，得到对应的基准扭矩补偿量，其中，预设数据库中存储有不同车速测试值以及不同车速抖动量变化率下对应的基准扭矩补偿量。

作为一种可选的实施例，所述获取模块401，具体用于：通过卡尔曼状态观测器对获取到的车辆电机扭矩、电机转子位置以及电机转速进行处理，得到车速测试值。

作为一种可选的实施例，所述抖动量获取模块402，具体用于：将车速测试值与电机转速求差值，得到车速抖动量。

作为一种可选的实施例，所述车速抖动量包括预设时间段内多个采样点的车速抖动量，所述变化率获取模块403，包括：

变化量获取子模块，用于基于多个采样点的车速抖动量，得到车速抖动变化量；

变化率获取子模块，用于将车速抖动变化量与车速测试值的比值，作为车速抖动量变化率。

以上各模块可以是由软件代码实现，此时，上述的各模块可存储于控制设备的存储器内。以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。

本发明实施例所提供的一种用于抑制电机抖动的控制装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种车辆500，如图5所示，包括：语音模块504、存储器501、处理器502及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序503，所述处理器501执行所述程序时实现前述第一方面所述用于抑制电机抖动的控制方法的步骤。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的模块。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令模块的制造品，该指令模块实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。