CN112009268A - 一种车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆 - Google Patents

一种车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆 Download PDF

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Abstract

本公开的实施例公开了一种车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆，涉及车辆控制技术领域，主要目的在于提高抑制车辆抖动的效果。本公开的实施例的主要技术方案包括：滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩；通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步；基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩；利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。

Description

一种车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆
技术领域
本公开的实施例涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆。
背景技术
随着社会对环保和节能的要求越来越高，电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车已逐渐成为人们出行的主要交通工具之一。新能源汽车通常采用驱动电机驱动。在新能源汽车起步加速或急加速时，驱动电机转速的突变可能会导致车辆的抖动，从而降低用户驾车体验。
目前，为了抑制车辆的抖动，通常采用的方法为：采用增大整车控制器扭矩命令步长，同时增加扭矩补偿环节对整车控制器的扭矩命令进行修正。但是这类方法有明显的缺陷，缺陷主要有两方面原因：第一，增大整车控制器扭矩命令步长会影响整车的加速性能，导致驾驶感受变差。第二，扭矩补偿环节使用低通滤波器，经低通滤波器滤波后的驱动电机转速有明显的相位延迟，导致通过低通滤波器后得到的转速抖动量存在偏差，该偏差不能反映真实的转速抖动量，最终导致依据转速抖动量对扭矩命令进行补偿后得到的补偿扭矩同样有相位延迟。故，现有的车辆抖动抑制效果较差，影响驾驶舒适性。
发明内容
有鉴于此，本公开的实施例提出了一种车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆，主要目的在于提高抑制车辆抖动的效果。主要技术方案包括：
第一方面，本公开的实施例提供了一种车辆抖动控制方法，所述方法包括：
滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩；
通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步；
基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩；
利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
第二方面，本公开的实施例提供了一种车辆抖动控制装置，所述装置包括：
第一滤除单元，用于滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩；
提取单元，用于通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步；
确定单元，用于基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩；
控制单元，用于利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
第三方面，本公开的实施例提供了一种驱动控制系统，所述驱动控制系统包括：控制器；所述控制器在运行时执行第一方面所述的车辆抖动控制方法。
第四方面，本公开的实施例提供了一种车辆，所述车辆包括：整车控制器、驱动电机以及第三方面所述的驱动控制系统；
所述整车控制器，用于向所述驱动控制系统发送扭矩命令；
所述驱动电机，用于在所述驱动控制系统的控制下，输出扭矩。
借由上述技术方案，本公开的实施例提供的车辆抖动控制方法及装置、驱动控制系统、车辆，首先滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩。再通过低通滤波器和高通滤波器这两个滤过器的配合提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中且与当前转速相位同步的转速抖动量。然后基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩。最后利用反馈补偿扭矩修正前馈补偿扭矩，并控制驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。可见，本公开的实施例提供的方案通过滤除扭矩命令中在第一频率段内的干扰量得到前馈扭矩补偿，能够有效的去除引起车辆抖动的干扰量，对起步抖动改善明显，且对整车的加速性能影响较小。另外通过低通滤波器和高通滤波器共同提取转速抖动量，且在提取时进行相位实时补偿，最终可以提取出准确的转速抖动量，进而在使用基于转速抖动量而得的反馈补偿扭矩对前馈补偿扭矩进行修正后，电机能够输出较为稳定的扭矩，从而提高抑制车辆抖动的效果。
上述说明仅是本公开的实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的实施例的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本公开的实施例提供的一种车辆抖动控制方法的流程图；
图2示出了本公开的实施例提供的另一种车辆抖动控制方法的流程图；
图3示出了本公开的实施例提供的一种车辆抖动控制装置的组成框图；
图4示出了本公开的实施例提供的另一种车辆抖动控制装置的组成框图；
图5示出了本公开的实施例提供的一种车辆的组成框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一方面，本公开的实施例提供了一种车辆抖动控制方法，如图1所示，所述方法主要包括：
101、滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩。
在实际应用中，在车辆的使用过程中扭矩命令可在如下情况下产生：一是，在驾驶员主动采油门踏板时，油门踏板开度发生开度变化；二是，车辆的行驶路况(比如，导致车辆颠簸的路况)导致油门踏板开度发生变化；三是，油门踏板开度信号是一种电子信号，其本身具有相应的电子特性，该电子特性的存在会导致油门踏板开度信号有一个小幅度的抖动。无论上述哪种情况，均会产生扭矩命令，若直接基于所产生的扭矩命令控制车辆的驱动电机输出，则很可能导致车辆抖动，为了抑制车辆抖动，则需要针对扭矩命令进行车辆抖动控制。
扭矩命令是从整车控制器中获取的，该扭矩命令是根据车辆油门踏板开度而得。也就是说，扭矩命令是基于油门踏板开度变化而确定，这里所述的油门踏板开度变化为前述三种情况中的任意一种导致的。为了保证可以及时对车辆抖动进行控制，该扭矩命令可以为设定周期中一个周期所对应的扭矩命令。示例性的，一个周期为5秒钟，则本步骤中所述扭矩命令就为这5秒钟所涉及的扭矩命令，比如，5秒钟油门踏板开度从10％至50％，则所得到的扭矩指令，为油门踏板开度10％至50％对应的一系列扭矩，该一系列的扭矩成谐波状态。
在实际应用中，扭矩命令由于由一系列扭矩组成而得，因此扭矩命令中可能存在一定超过一定频率的扭矩，而超过一定频率的扭矩通常会引起抖动，为了抑制抖动，则需要将该部分的扭矩作为干扰量滤除掉。示例性的，比如，扭矩命令所涉及的频率为2HZ-20HZ，其中，频率低于5HZ的扭矩和高于15Hz的扭矩通常会引起车辆抖动，因此扭矩命令中低于5HZ的扭矩和高于15Hz的扭矩需要被滤除掉。
下面对干扰量的滤除过程进行说明：在获取到扭矩命令后，控制扭矩命令通过预设滤波器，由预设滤波器对扭矩命令进行滤波处理，得到前馈补偿扭矩。所述预设滤波器用于滤除第一频率段内的干扰量。这里所述的预设滤波器具体类型可以基于业务需求确定，本实施例中不作具体限定。可选地，预设滤波器可以为陷波器或者带阻滤波器。通过设定预设滤波器的幅值下降3dB的频率宽度、陷波深度和干扰量角频率来设定预设滤波器用于滤除第一频率段内的干扰量。其中，幅值下降3dB的频率宽度、陷波深度和干扰量角频率基于预设的要求进行调整。这里所述的第一频率段可通过如下方法进行设置：预先检测车辆在同一扭矩命令的多个不同频率段内的抖动程度，选取抖动程度大于第一预设抖动程度的频率段为第一频率段或选取抖动程度最大的频率段为第一频率段。需要说明的是，多个不同频率段存在如下两种：一是，多个不同频率段可以为完全没有重叠的多个频率段；二是，多个不同频率段中的频率可以存在部分重叠。可见，扭矩命令中位于第一频率段内的扭矩为干扰量，引起车辆的抖动程度较大，因此需要将第一频率段滤除掉。该第一频率段的数量可以为一个也可以为多个。可选地，第一频率段为15Hz-100Hz。可选地，第一频率段为15Hz-100Hz和0-4Hz。
示例性的，预设滤波器为陷波器，该陷波器的传递函数为如下公式：
Figure BDA0002684660440000051
其中，H(s)表征陷波器的传递函数；Bf表征幅值下降3dB的频率宽度；ωn表征干扰量角频率。在实际应用中主要通过调节这三个参数来实现滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩。
102、通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步。
在实际应用中，驱动电机的当前转速可通过驱动电机内部安装的位置传感器获取，通过位置传感器检测驱动电机转子位置的数字量来得到驱动电机的当前转速。该当前转速为扭矩命令所对应的周期内驱动电机所产生的一系列转速或进行车辆抖动控制时刻所对应的转速。
低通滤波器和高通滤波器的具体型式以及其各自截止频率均可以基于业务要求确定，本实施例中不做具体限定。可选地，低通滤波器为一阶低通滤波器，高通滤波器为一阶高通滤波器。
下面对通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量的具体过程进行说明，该过程至少包括如下两种：
第一种过程为：
通过所述低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速；确定所述低通滤波器延迟的相位；基于所述低通滤波器延迟的相位对所述高通滤波器进行相位补偿处理；通过相位补偿处理后的高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最低频率基于所述相位补偿处理而得。
具体的，驱动电机的当前转速存在如下两种情况：一是，当前转速为进行车辆抖动控制时刻所对应的转速，该当前转速为一个特定转速，该特定转速对应一个频率范围，比如，当前转速为1500转/分，该1500转/分的转速所涉及的频率范围为2Hz-100Hz。二是，当前转速为扭矩命令所对应的周期内驱动电机所产生的一系列转速，该一系列转速包括两个以上的特定转速，且每一个特定转速均存在对应的一个频率范围，比如，当前转速包括1500转/分和1600转/分，该1500转/分的转速所涉及的频率范围为2Hz-100Hz，该1600转/分的转速所涉及的频率范围为10Hz-80Hz。
具体的，这里所述的第二频率段可通过如下方法进行设置：预先检测车辆在一定扭矩命令下行驶的条件下，确定车辆在特定转速的多个不同频率段内的抖动程度，选取抖动程度小于第二预设抖动程度的频率段或选取抖动程度最小的频率段，将所选取的频率段中最高的频率确定为第二频率段中的第一频率，该第一频率为第二频率段中最高频率。第二频率段中的第一频率，也就是，第二频率段中的最低频率，基于低通滤波器对当前转速滤波后的延迟的相位对高通滤波器进行相位补偿而得，也就是说，该第二频率是实时确定的，其并非一个设定值，其与对高通滤波器进行相位补偿有关。需要说明的是，多个不同频率段存在如下两种：一是，多个不同频率段可以为完全没有重叠的多个频率段；二是，多个不同频率段中的频率可以存在部分重叠。需要说明的是，由于扭矩命令和转速是引起车辆抖动的不同因素，二者的频率引起车辆的抖动程度可能相同也可能不同。因此，这里所述的第二频率段可能与第一频率段相同，也可能与第二频率段不同。当前转速中位于第二频率段内的转速引起车辆的抖动的程度小，而不位于第二频段内的扭矩引起车辆的抖动的程度较大，因此需要提取当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，滤除掉当前不位于第二频率段中的转速抖动量，以减小车辆抖动。该第二频率段的数量可以为一个也可以为多个。可选地，第二频率段为4Hz-10Hz。可选地，第二频率段为4Hz-10Hz和15-20Hz。
具体的，在当前转速通过低通滤波器时，低通滤波器会对当前转速进行一次滤波，该次滤波将滤除当前转速中高于第二频率段中最高频率的转速，也就是仅允许比最高频率低的转速通过。在通过低通滤波器的当前转速继续通过高通滤波器时，高通滤波器会对当前转速进行一次滤波，该次滤波将滤除当前转速中低于第二频率段中最低频率的转速，也就是仅允许比最低频率高的转速通过。示例性的，当前转速为1500转/分，该1500转/分的转速所涉及的频率范围为2Hz-100Hz。设定的第二频率段为4Hz-10Hz，则从当前转速中提取位于4Hz-10Hz中的转速抖动量。
需要说明的是，该低通滤波器会导致通过其的转速抖动量产生相位延迟。为了保证通过其的转速抖动量的相位能够与当前转速同步，则需要基于低通滤波器延迟的相位对高通滤波器进行相位补偿处理，待高通滤波器被相位补偿处理后，才可将通过低通滤波器所产生的转速抖动量通过高通滤波器，由高通滤波器进行滤波处理。
具体的，基于低通滤波器延迟的相位对高通滤波器进行相位补偿处理的过程为：调整高通滤波器超前的相位与低通滤波器延迟的相位之间的差为零。调整的实质可通过如下方式而得：
低通滤波器对当前转速滤波后所产生的相位延迟可用如下公式表示：
Figure BDA0002684660440000071
其中，
Figure BDA0002684660440000072
表征低通滤波器对当前转速滤波后所产生的相位延迟；ωp表征预设的抖动频率，其通常基于电动车或混合动力车经标定经验而得，其通常可设置为6-20赫兹中的任意数值；ωc1表征低通滤波器的第一频率，该第一频率为第二频率段中最高频率，其是低通滤波器的截止频率，其可以根据业务需求确定。
高通滤波器产生的相位超前可用如下公式表示：
Figure BDA0002684660440000073
其中，
Figure BDA0002684660440000074
表征高通滤波器产生的相位超前；ωp表征预设的抖动频率，其通常基于电动车或混合动力车经标定经验而得，其通常可设置为6-20赫兹中的任意数值；ωc2表征高通滤波器的第二频率，第二频率为第二频率段中最低频率，其是高通滤波器的截止频率，其依据如下原则确定：高通滤波器超前的相位与所述低通滤波器延迟的相位之间的差为零。
通过
Figure BDA0002684660440000075
得到ωc1＝ωp 2/2πωc2，由于ωc1已知，则通过公式，则可得到高通滤波器的第二频率ωc2，将高通滤波器的截止频率设置为第二频率，则高通滤波器会对当前转速进行一次滤波，该次滤波将滤除当前转速中低于第二频率的转速，也就是仅允许比第二频率高的转速通过，最后得到转速抖动量，该转速抖动量与当前转速相位同步。其中，第一频率和第二频率组成第二频率段，在该第二频率段内，第一频率由业务设定，而第二频率基于低通滤波器的相位延迟而定。
第二种过程为：
通过所述高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速；确定所述高通滤波器超前的相位；基于所述高通滤波器超前的相位对所述低通滤波器进行相位补偿处理；通过相位补偿处理后的低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最高频率基于所述相位补偿处理而得。
具体的，这里所述的第二频率段可通过如下方法进行设置：预先检测车辆在一定扭矩命令下行驶的条件下，确定车辆在特定转速的多个不同频率段内的抖动程度，选取抖动程度小于第二预设抖动程度的频率段或选取抖动程度最小的频率段，将所选取的频率段中最低的频率确定为第二频率段中的第二频率，该第二频率为第二频率段中最低频率。第二频率段中的第一频率，也就是，第二频率段中的最高频率，基于高通滤波器对当前转速滤波后的超前的相位对低通滤波器进行相位补偿而得，也就是说，该第一频率是实时确定的，其并非一个设定值，其与对低通滤波器进行相位补偿有关。需要说明的是，多个不同频率段存在如下两种：一是，多个不同频率段可以为完全没有重叠的多个频率段；二是，多个不同频率段中的频率可以存在部分重叠。需要说明的是，由于扭矩命令和转速是引起车辆抖动的不同因素，二者的频率引起车辆的抖动程度可能相同也可能不同。因此，这里所述的第二频率段可能与第一频率段相同，也可能与第二频率段不同。当前转速中位于第二频率段内的转速引起车辆的抖动的程度小，而不位于第二频段内的扭矩引起车辆的抖动的程度较大，因此需要提取当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，滤除掉当前不位于第二频率段中的转速抖动量，以减小车辆抖动。该第二频率段的数量可以为一个也可以为多个。可选地，第二频率段为4Hz-10Hz。可选地，第二频率段为4Hz-10Hz和15-20Hz。
具体的，在当前转速通过高通滤波器时，高通滤波器会对当前转速进行一次滤波，该次滤波将滤除当前转速中低于第二频率的转速，也就是仅允许比第二频率高的转速通过，第二频率为第二频率段中最低频率。在通过高通滤波器的当前转速继续通过低通滤波器时，低通滤波器会对当前转速进行一次滤波，该次滤波将滤除当前转速中高于第一频率的转速，第一频率为第二频率段中最高频率，也就是仅允许比第一频率低的转速通过。其中，第二频率小于第一频率。
需要说明的是，该高通滤波器会导致通过其的转速抖动量产生相位超前。为了保证通过其的转速抖动量的相位能够与当前转速同步，则需要基于高通滤波器超前的相位对低通滤波器进行相位补偿处理，待低通滤波器被相位补偿处理后，才可将通过高通滤波器所产生的转速抖动量通过低通滤波器，由低通滤波器进行滤波处理。
具体的，基于高通滤波器超前的相位对低通滤波器进行相位补偿处理的过程为：调整高通滤波器超前的相位与低通滤波器延迟的相位之间的差为零。调整的实质可通过如下方式而得：
低通滤波器对当前转速滤波后所产生的相位延迟可用如下公式表示：
Figure BDA0002684660440000091
其中，
Figure BDA0002684660440000092
表征低通滤波器对当前转速滤波后所产生的相位延迟；ωp表征预设的抖动频率，其通常基于电动车或混合动力车经标定经验而得，其通常可设置为6-20赫兹中的任意数值；ωc1表征低通滤波器的第一频率，第一频率为第二频率段中最高频率，其是低通滤波器的截止频率，其可以根据业务需求确定。
高通滤波器产生的相位超前可用如下公式表示：
Figure BDA0002684660440000093
其中，
Figure BDA0002684660440000094
表征高通滤波器产生的相位超前；ωp表征预设的抖动频率，其通常基于电动车或混合动力车经标定经验而得，其通常可设置为6-20赫兹中的任意数值；ωc2表征高通滤波器的第二频率，第二频率为第二频率段中最低频率，其是高通滤波器的截止频率，其依据如下原则确定：高通滤波器超前的相位与所述低通滤波器延迟的相位之间的差为零。
通过
Figure BDA0002684660440000101
得到ωc1＝ωp 2/2πωc2，由于ωc2已知，则通过公式，则可得到低通滤波器的第一频率ωc1，将低通滤波器的截止频率设置为第一频率，则低通滤波器会对当前转速进行一次滤波，该次滤波将滤除当前转速中高于第一频率的转速，也就是仅允许比第一频率低的转速通过，最后得到转速抖动量，该转速抖动量与当前转速相位同步。其中，第一频率和第二频率组成第二频率段，在该第二频率段内，第一频率由业务设定，而第二频率基于低通滤波器的相位延迟而定。
103、基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩。
基于转速抖动量确定反馈补偿扭矩的具体过程可以为：对所述转速抖动量进行比例积分控制(PI，proportional plus integral control)，得到所述反馈补偿扭矩。示例性的，PI控制的比例为KP，转速抖动量为nP，则将KP和nP的乘积确定为反馈补偿扭矩。
104、利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
在实际应用中，为了改善车辆传动系统进行动力传递时的动态响应过程，达到抑制车辆抖动的效果，则需要利用反馈补偿扭矩对前馈反馈补偿扭矩进行修正。
利用反馈补偿扭矩修正前馈补正扭矩的具体过程可以为：确定反馈补偿扭矩和前馈补偿扭矩的和；将该和确定为修正后的前馈补偿扭矩。示例性的，反馈补偿扭矩为Tb，前馈补偿扭矩为Tf，则修正后的前馈补偿扭矩为：Tm＝Tb+Tf。
在得到修正后的前馈补偿扭矩之后，则控制驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩，该修正后的前馈补偿扭矩就为电机实际输出的实际扭矩。在驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩后，车辆的传动系统将驱动电机输出的扭矩传递给驱动轮，带动车辆行驶。
本公开的实施例提供的车辆抖动控制方法，首先滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩。再通过低通滤波器和高通滤波器这两个滤过器的配合提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中且与当前转速相位同步的转速抖动量。然后基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩。最后利用反馈补偿扭矩修正前馈补偿扭矩，并控制驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。可见，本发明实施例提供的方案通过滤除扭矩命令中在第一频率段内的干扰量得到前馈扭矩补偿，能够有效的去除引起车辆抖动的干扰量，对起步抖动改善明显，且对整车的加速性能影响较小。另外通过低通滤波器和高通滤波器共同提取转速抖动量，且在提取时进行相位实时补偿，最终可以提取出准确的转速抖动量，进而在使用基于转速抖动量而得的反馈补偿扭矩对前馈补偿扭矩进行修正后，电机能够输出较为稳定的扭矩，从而提高抑制车辆抖动的效果。
第二方面，依据第一方面所述的方法，本公开的另一个实施例还提供了一种车辆抖动控制方法，如图2所示，所述方法主要包括：
201、滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩。
202、通过所述低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速。
203、确定所述低通滤波器延迟的相位。
204、基于所述低通滤波器延迟的相位对所述高通滤波器进行相位补偿处理。
205、通过相位补偿处理后的高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最低频率基于所述相位补偿处理而得。
206、基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩。
207、通过所述低通滤波器和所述高通滤波器滤除所述转速抖动量中的直流分量。
在实际应用中，直流分量的存在会对转速抖动量产生一定的干扰，造成转速抖动量在一定程度上产生失真，为了保证能够准确得到不失真的转速抖动量，则需要再次使用通过低通滤波器和高通滤波器滤除转速抖动量中的直流分量。
需要说明的是，在使用低通滤波器和高通滤波器滤波转速抖动量中的直流分量时，低通滤波器和高通滤波器滤波的原理和过程基本与上述步骤102相同，但所涉及的第二频率段可能与步骤102所涉及的第二频率段不同，所涉及的第二频率段可基于确定的业务要求进行重新设定。
208、确定所述反馈补偿扭矩和所述前馈补偿扭矩的和。
209、将所述和确定为修正后的前馈补偿扭矩。
210、利用预设的限幅扭矩区间对修正后的前馈补偿扭矩进行限幅处理，限幅处理过程为：判断修正后的前馈补偿扭矩是否大于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，且小于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，执行211、212或213。
为了防止驱动电机实际输出扭矩超过驱动电机外特性扭矩，则在得到修正后的前馈补偿扭矩之前，控制驱动电机输出修正后的前馈扭矩之前，需要对修正后的前馈补偿扭矩进行限幅处理。
限幅处理的具体过程为：预设一个限幅扭矩区间，该限幅扭矩区间基于驱动电机外特性扭矩设定。然后判断修正后的前馈补偿扭矩是否大于限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，且小于限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩。
具体的，基于驱动电机外特性扭矩设定限幅扭矩区间的过程为：确定驱动电机在特定功率下，扭矩与转速之间的关系。基于扭矩与转速之间的关系，选取一个扭矩区间为限幅区间，在该限幅区间内驱动电机驱动效果较好。其中，该特定功率可以为驱动电机的最大功率或某一个符合当前业务需求的功率。扭矩与转速之间的关系为，在特定功率下，驱动电机在不同转速下的扭矩输出。
当判断出修正后的前馈补偿扭矩大于限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，且小于限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，说明修正后的前馈补偿扭矩并未超出驱动电机外特定扭矩，则直接控制驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩即可，故执行步骤211。
当判断出修正后的前馈补偿扭矩大于或等于限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，说明修正后的前馈补偿扭矩并超出驱动电机外特定扭矩，为了防止驱动电机实际输出扭矩超过驱动电机外特性扭矩，则控制驱动电机输出限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩即可，故执行步骤212。
当判断出修正后的前馈补偿扭矩小于或等于限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，说明修正后的前馈补偿扭矩并超出驱动电机外特定扭矩，为了防止驱动电机实际输出扭矩超过驱动电机外特性扭矩，则控制驱动电机输出限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩即可，故执行步骤213。
211、若修正后的前馈补偿扭矩大于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，且小于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
212、若修正后的前馈补偿扭矩大于或等于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩。
213、若修正后的前馈补偿扭矩小于或等于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩。
第三方面，依据图1或图2所示的方法，本公开的另一个实施例还提供了一种车辆抖动控制装置，如图3所示，所述装置主要包括：
第一滤除单元31，用于滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩；
提取单元32，用于通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步；
确定单元33，用于基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩；
控制单元34，用于利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
本公开的实施例提供的车辆抖动控制装置，首先滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩。再通过低通滤波器和高通滤波器这两个滤过器的配合提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中且与当前转速相位同步的转速抖动量。然后基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩。最后利用反馈补偿扭矩修正前馈补偿扭矩，并控制驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。可见，本发明实施例提供的方案通过滤除扭矩命令中在第一频率段内的干扰量得到前馈扭矩补偿，能够有效的去除引起车辆抖动的干扰量，对起步抖动改善明显，且对整车的加速性能影响较小。另外通过低通滤波器和高通滤波器共同提取转速抖动量，且在提取时进行相位实时补偿，最终可以提取出准确的转速抖动量，进而在使用基于转速抖动量而得的反馈补偿扭矩对前馈补偿扭矩进行修正后，电机能够输出较为稳定的扭矩，从而提高抑制车辆抖动的效果。
在一些实施例中，如图4所示，提取单元32包括：
第一滤除模块321，用于通过所述低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速；
第一确定模块322，用于确定所述低通滤波器延迟的相位；
第一补偿模块323，用于基于所述低通滤波器延迟的相位对所述高通滤波器进行相位补偿处理；
第二滤除模块324，用于通过相位补偿处理后的高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最低频率基于所述相位补偿处理而得。
在一些实施例中，如图4所示，第一补偿模块323，用于调整所述高通滤波器超前的相位与所述低通滤波器延迟的相位之间的差为零。
在一些实施例中，如图4所示，提取单元32包括：
第三滤除模块325，用于通过所述高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速；
第二确定模块326，用于确定所述高通滤波器超前的相位；
第二补偿模块327，用于基于所述高通滤波器超前的相位对所述低通滤波器进行相位补偿处理；
第四滤除模块328，用于通过相位补偿处理后的低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最高频率基于所述相位补偿处理而得。
在一些实施例中，如图4所示，第二补偿模块327，用于调整所述高通滤波器超前的相位与所述低通滤波器延迟的相位之间的差为零。
在一些实施例中，如图4所示，确定单元33，用于对所述转速抖动量进行比例积分控制，得到所述反馈补偿扭矩。
在一些实施例中，如图4所示，所述装置还包括：
第二滤除单元35，用于在确定单元33基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩之前，通过所述低通滤波器和所述高通滤波器滤除所述转速抖动量中的直流分量。
在一些实施例中，如图4所示，控制单元34，用于确定所述反馈补偿扭矩和所述前馈补偿扭矩的和；将所述和确定为修正后的前馈补偿扭矩。
在一些实施例中，如图4所示，控制单元34包括：
处理模块341，用于在利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩之后，在控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩之前，利用预设的限幅扭矩区间对修正后的前馈补偿扭矩进行限幅处理。
在一些实施例中，如图4所示，处理模块341，用于判断修正后的前馈补偿扭矩是否大于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，且小于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩；若是，控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩；若修正后的前馈补偿扭矩大于或等于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩；若修正后的前馈补偿扭矩小于或等于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩。
在一些实施例中，如图4所示，第一滤除单元31，用于控制所述扭矩命令通过预设滤波器，得到所述前馈补偿扭矩，其中，所述预设滤波器用于滤除所述第一频率段内的干扰量。
第三方面的实施例提供的车辆抖动控制装置，可以用以执行第一方面或第二方面的实施例所提供的车辆抖动控制方法，相关的用于的含义以及具体的实施方式可以参见第一方面或第二方面的实施例中的相关描述，在此不再详细说明。
第四方面，依据图3或图4所示的方法，本公开的另一个实施例还提供了一种驱动控制系统，所述驱动控制系统包括：控制器；所述控制器在运行时执行第一方面任一项所述的车辆抖动控制方法。
具体的，该驱动控制系统中包括的控制器可以为车辆中的ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)。
第五方面，本公开的另一个实施例还提供了一种车辆，如图5所示，所述车辆包括：整车控制器41、驱动电机42以及第四方面所述的驱动控制系统43；
所述整车控制器41，用于向所述驱动控制系统43发送扭矩命令；
所述驱动电机42，用于在所述驱动控制系统43的控制下，输出扭矩。
本公开的实施例提供的车辆，由于驱动控制系统通过滤除扭矩命令中在第一频率段内的干扰量得到前馈扭矩补偿，能够有效的去除引起车辆抖动的干扰量，对起步抖动改善明显，且对整车的加速性能影响较小。另外通过低通滤波器和高通滤波器共同提取转速抖动量，且在提取时进行相位实时补偿，最终可以提取出准确的转速抖动量，进而在使用基于转速抖动量而得的反馈补偿扭矩对前馈补偿扭矩进行修正后，电机能够输出较为稳定的扭矩，从而提高抑制车辆抖动的效果。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开的实施例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，本公开的实施例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。
本申请是参照本公开的实施例的方法、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装置。
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装置的制造品，该指令装置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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开的实施例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，本公开的实施例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。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种车辆抖动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩；
通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步；
基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩；
利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，包括：
通过所述低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速；
确定所述低通滤波器延迟的相位；
基于所述低通滤波器延迟的相位对所述高通滤波器进行相位补偿；
通过相位补偿后的高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最低频率基于所述相位补偿处理而得。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述低通滤波器延迟的相位对所述高通滤波器进行相位补偿处理，包括：
调整所述高通滤波器超前的相位与所述低通滤波器延迟的相位之间的差为零。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，包括：
通过所述高通滤波器滤除所述当前转速中低于所述第二频率段中最低频率的转速；
确定所述高通滤波器超前的相位；
基于所述高通滤波器超前的相位对所述低通滤波器进行相位补偿处理；
通过相位补偿处理后的低通滤波器滤除所述当前转速中高于所述第二频率段中最高频率的转速，得到所述转速抖动量，其中，所述第二频率段中最高频率基于所述相位补偿处理而得。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述高通滤波器超前的相位对所述低通滤波器进行相位补偿处理，包括：
调整所述高通滤波器超前的相位与所述低通滤波器延迟的相位之间的差为零。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩，包括：
对所述转速抖动量进行比例积分控制，得到所述反馈补偿扭矩。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩之前，所述方法还包括：
通过所述低通滤波器和所述高通滤波器滤除所述转速抖动量中的直流分量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，包括：
确定所述反馈补偿扭矩和所述前馈补偿扭矩的和；
将所述和确定为修正后的前馈补偿扭矩。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩之后，在控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩之前，所述方法还包括：
利用预设的限幅扭矩区间对修正后的前馈补偿扭矩进行限幅处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用预设的限幅扭矩区间对修正后的前馈补偿扭矩进行限幅处理，包括：
判断修正后的前馈补偿扭矩是否大于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，且小于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩；
若是，控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩；
若修正后的前馈补偿扭矩大于或等于所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出所述限幅扭矩区间中最大的限幅扭矩；
若修正后的前馈补偿扭矩小于或等于所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩，控制所述驱动电机输出所述限幅扭矩区间中最小的限幅扭矩。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩，包括：
控制所述扭矩命令通过预设滤波器，得到所述前馈补偿扭矩，其中，所述预设滤波器用于滤除所述第一频率段内的干扰量。
12.一种车辆抖动控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一滤除单元，用于滤除扭矩命令在第一频率段内的干扰量，得到前馈补偿扭矩；
提取单元，用于通过低通滤波器和高通滤波器提取驱动电机的当前转速中位于第二频率段中的转速抖动量，其中，所述转速抖动量与所述当前转速相位同步；
确定单元，用于基于所述转速抖动量，确定反馈补偿扭矩；
控制单元，用于利用所述反馈补偿扭矩修正所述前馈补偿扭矩，并控制所述驱动电机输出修正后的前馈补偿扭矩。
13.一种驱动控制系统，其特征在于，所述驱动控制系统包括：控制器；所述控制器在运行时执行权利要求1至11中任一项所述的车辆抖动控制方法。
14.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：整车控制器、驱动电机以及权利要求13所述的驱动控制系统；
所述整车控制器，用于向所述驱动控制系统发送扭矩命令；
所述驱动电机，用于在所述驱动控制系统的控制下，输出扭矩。
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