抑制电动车辆换挡抖动的控制方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.电动汽车在进行动态换挡时需要靠齿，靠齿时的转速与转矩冲击会带来车辆抖动。vcu(vehicle control unit，整车控制器)根据挡位信息给定电机的扭矩指令，在接收到挡位变化信息时改变扭矩指令方向。由于电机齿轮有间隙，使得电机真实靠齿时的扭矩指令并不是零，而是由零上升到了一个较大的值，由此会导致真实靠齿时转矩和转速较大，造成较大的抖动。
3.因此，如何减小电机在实际靠齿时的抖动是目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的抑制电动车辆换挡抖动的控制方法、装置、设备及介质，该方法可以在齿轮转动距离接近齿轮间隙时，减小电机扭矩，依靠惯性使齿轮继续转动直到靠齿完成，使得实际靠齿瞬间电机扭矩较小，转速较低，最大程度减小电机抖动。
5.第一方面，本发明提供了一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法，所述控制方法包括：
6.当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离；
7.响应于所述齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，所述最小靠齿扭矩为预先标定的电机在车辆的设定挡位下，以大于设定转速值转动时所需的最小扭矩；
8.响应于所述齿轮转动距离大于等于所述设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成，所述目标靠齿扭矩小于所述最小靠齿扭矩。
9.可选的，所述控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，包括：
10.在电机靠齿过程中，控制电机执行扭矩从所述最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减。
11.可选的，所述控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，包括：
12.当所述车辆由第二挡位切换至第一挡位时，控制电机以第一最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，所述第一最小靠齿扭矩为车辆在所述第一挡位且电机在所述设定转速下对应的电机执行扭矩；
13.当所述车辆由所述第一挡位切换至所述第二挡位时，控制电机以第二最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，所述第二最小靠齿扭矩为车辆在所述第二挡位且电机在所述设定转速下对应的电机执行扭矩。
14.可选的，所述控制电机执行扭矩从所述最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减，包括：
15.当车辆由所述第二挡位切换至所述第一挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于第一设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从所述第一最小靠齿扭矩开始按照第一斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前所述电机执行扭矩能衰减到0；
16.当车辆由所述第一挡位切换至所述第二挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于第二设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从所述第二最小靠齿扭矩开始按照第二斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前所述电机执行扭矩能衰减到0。
17.可选的，所述控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作之前，所述控制方法还包括：
18.获取按照设定标定方法确定得到的所述设定距离和所述设定斜率；
19.其中，所述设定标定方法包括：
20.当车辆换挡至目标挡位，开始靠齿动作时，将电机执行扭矩给定为所述目标挡位对应的所述最小靠齿扭矩，控制所述设定距离从初始距离开始以第一步长逐渐增长至目标距离，并在不同的所述设定距离下，控制所述设定斜率从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的所述设定距离和所述设定斜率的组合，所述设定条件包括当所述齿轮转动距离为所述设定距离时，所述电机执行扭矩以所述最小靠齿扭矩开始按照所述设定斜率线性衰减，直至靠齿结束前，所述电机执行扭矩能衰减到0；
21.从满足所述设定条件的所述设定距离和所述设定斜率的组合中选取电机转速波动量最小的一组所述设定距离和所述设定斜率进行标定。
22.可选的，所述控制方法还包括：
23.当车辆换挡开始靠齿动作时，获取电机扭矩并对所述电机扭矩进行主动补偿，直至靠齿完成。
24.可选的，所述对所述电机扭矩进行主动补偿，包括：
25.获取电机当前的转速，对所述转速进行两次低通滤波处理；
26.根据低通滤波后的所述转速，确定电机加速度，并对所述电机加速度进行滤波；
27.利用滤波后的所述电机加速度对所述转速进行相位补偿；
28.将滤波及相位补偿后的转速作为给定，原始电机转速作为反馈，经过pi环调节计算得到转矩补偿量；
29.对所述转矩补偿量进行限幅；
30.根据限幅后的所述转矩补偿量对所述电机扭矩进行补偿。
31.第二方面，本发明提供了一种抑制电动车辆换挡抖动的控制装置，所述控制装置包括：
32.获取模块，用于当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离；
33.第一控制模块，用于响应于所述齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，所述最小靠齿扭矩为预先标定的电机在车辆的设定挡位下，以大于设定转速值转动时所需的最小扭矩；
34.第二控制模块，用于响应于所述齿轮转动距离大于等于所述设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成，所述目
标靠齿扭矩小于所述最小靠齿扭矩。
35.可选的，所述第二控制模块还用于：
36.在电机靠齿过程中，控制电机执行扭矩从所述最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减。
37.可选的，所述第一控制模块还用于：
38.当所述车辆由第二挡位切换至第一挡位时，控制电机以第一最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，所述第一最小靠齿扭矩为车辆在所述第一挡位且电机在所述设定转速下对应的电机执行扭矩；
39.当所述车辆由所述第一挡位切换至所述第二挡位时，控制电机以第二最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，所述第二最小靠齿扭矩为车辆在所述第二挡位且电机在所述设定转速下对应的电机执行扭矩。
40.可选的，所述第二控制模块还用于：
41.当车辆由所述第二挡位切换至所述第一挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于所述第一设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从所述第一最小靠齿扭矩开始按照第一斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前所述电机执行扭矩能衰减到0；
42.当车辆由所述第一挡位切换至所述第二挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于所述第二设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从所述第二最小靠齿扭矩开始按照第二斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前所述电机执行扭矩能衰减到0。
43.可选的，所述获取模块还用于：
44.获取按照设定标定方法确定得到的所述设定距离和所述设定斜率；
45.其中，所述设定标定方法包括：
46.当车辆换挡至目标挡位，开始靠齿动作时，将电机执行扭矩给定为所述目标挡位对应的所述最小靠齿扭矩，控制所述设定距离从初始距离开始以第一步长逐渐增长至目标距离，并在不同的所述设定距离下，控制所述设定斜率从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的所述设定距离和所述设定斜率的组合，所述设定条件包括当所述齿轮转动距离为所述设定距离时，所述电机执行扭矩以所述最小靠齿扭矩开始按照所述设定斜率线性衰减，直至靠齿结束前，所述电机执行扭矩能衰减到0；
47.从满足所述设定条件的所述设定距离和所述设定斜率的组合中选取电机转速波动量最小的一组所述设定距离和所述设定斜率进行标定。
48.可选的，所述控制装置还包括扭矩补偿模块，用于：
49.当车辆换挡开始靠齿动作时，获取电机扭矩并对所述电机扭矩进行主动补偿，直至靠齿完成。
50.可选的，所述扭矩补偿模块还用于：
51.获取电机当前的转速，对所述转速进行两次低通滤波处理；
52.根据低通滤波后的所述转速，确定电机加速度，并对所述电机加速度进行滤波；
53.利用滤波后的所述电机加速度对所述转速进行相位补偿；
54.将滤波及相位补偿后的转速作为给定，原始电机转速作为反馈，经过pi环调节计
算得到转矩补偿量；
55.对所述转矩补偿量进行限幅；
56.根据限幅后的所述转矩补偿量对所述电机扭矩进行补偿。
57.第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如第一方面所述的控制方法。
58.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如第一方面所述的控制方法。
59.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
60.本发明实施例提供的一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法、装置、设备及介质，当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离，根据齿轮转动距离，控制电机扭矩。其中，响应于齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，以便第一时间开始靠齿动作。响应于齿轮转动距离大于等于设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成。由于目标靠齿扭矩小于最小靠齿扭矩，可以使得靠齿后半段，电机扭矩进一步减小，直到靠齿完成，从而使得实际靠齿瞬间电机扭矩较小，转速较低，最大程度减小电机抖动。
61.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
62.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，而并不认为是对本发明的限制。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：
63.图1是本发明实施例提供的一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法流程图；
64.图2是本发明实施例提供的一种抑制电动车辆换挡抖动的控制装置结构框图。
具体实施方式
65.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
66.图1是本发明实施例提供的一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法流程图，如图1所示，该控制方法包括：
67.步骤s110、当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离。
68.在本实施例中，车辆换挡包括车辆由第一挡位切换至第二挡位，或者由第二挡位切换至第一挡位。其中，第一挡位可以为倒车挡(即r挡)，第二挡位可以为前进挡(即d挡)。齿轮转动距离可以通过传感器等器件获取得到，本实施例对此不作限定。
69.步骤s120、响应于齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作。
70.其中，最小靠齿扭矩为预先标定的电机在车辆的设定挡位下，以大于设定转速值
转动时所需的最小扭矩。
71.本实施例中，设定挡位可以为第一挡位(即r挡)或第二挡位(即d挡)。设定转速值可以根据实际需要进行设置，例如，设定转速值可以为10r/min。
72.可选的，步骤s120包括：
73.当车辆由第二挡位切换至第一挡位时，控制电机以第一最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，第一最小靠齿扭矩为车辆在第一挡位且电机在设定转速下对应的电机执行扭矩；
74.当车辆由第一挡位切换至第二挡位时，控制电机以第二最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，第二最小靠齿扭矩为车辆在第二挡位且电机在设定转速下对应的电机执行扭矩。
75.需要说明的是，由于车辆由第一挡位切换至第二挡位时、或者由第二挡位切换至第一挡位时，电机扭矩正负变化，扭矩会产生过零现象，扭矩过零包括扭矩上升过零和扭矩下降过零。扭矩上升过零为扭矩在由负值变为正值的过程中过零；扭矩下降过零为扭矩在由正值变为负值的过程中过零。
76.在本实施例中，当车辆由第二挡位(d挡)切换至第一挡位(r挡)时，可以获取电机实际扭矩过零时的vcu扭矩指令vcu_trqcmd_dr，当vcu扭矩指令为[vcu_trqcmd_dr，0]时，即表示在电机扭矩在下降过零阶段。此时，即可给定电机执行扭矩为第一最小靠齿扭矩t
rmin
。
[0077]
当车辆由第一挡位(r挡)切换至第二挡位(d挡)时，可以获取电机实际扭矩过零时的vcu扭矩指令vcu_trqcmd_rd，当vcu扭矩指令为[0，vcu_trqcmd_rd]时，即表示在电机扭矩在上升过零阶段。此时，即可给定电机执行扭矩为第二最小靠齿扭矩t
dmin
。
[0078]
可选的，在执行步骤s120之前，该控制方法还包括：
[0079]
获取预先标定的第一最小靠齿扭矩和第二最小靠齿扭矩。
[0080]
示例性的，可以获取采用如下标定方法得到的第一最小靠齿扭矩和第二最小靠齿扭矩。
[0081]
在整车静止时控制车辆挂第一挡位(即r挡)，给定电机初始扭矩，并控制电机执行扭矩从初始扭矩开始以设定扭矩步长增大到电机最大扭矩；在电机执行扭矩增大过程中，当检测到电机以大于设定转速值的转速转动时，确定电机此时的执行扭矩为车辆在第一挡位时对应的最小靠齿扭矩，记为第一最小靠齿扭矩t
rmin
。
[0082]
在整车静止时控制车辆挂第二挡位(即d挡)，给定电机初始扭矩，并控制电机执行扭矩从初始扭矩开始以设定扭矩步长增大到电机最大扭矩；在电机执行扭矩增大过程中，当检测到电机以大于设定转速值的转速转动时，确定电机此时的执行扭矩为车辆在第二挡位时对应的最小靠齿扭矩，记为第二最小靠齿扭矩t
dmin
。
[0083]
其中，上述初始扭矩、设定扭矩步长均可以根据实际需要进行设置。例如，在本实施例中，初始扭矩为2n
·
m，设定扭矩步长为1n
·m[0084]
步骤s130、响应于齿轮转动距离大于等于设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成，目标靠齿扭矩小于最小靠齿扭矩。
[0085]
在本实施例的一种实现方式中，步骤s130中控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，包括：
[0086]
在电机靠齿过程中，控制电机执行扭矩从最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减。
[0087]
在上述实现方式中，步骤s130可以包括：
[0088]
当车辆由第二挡位切换至第一挡位(即由d挡切换至r挡)时，响应于齿轮转动距离ld大于等于第一设定距离αr·
l，且小于等于电机的实际齿轮间隙l时，控制电机执行扭矩从第一最小靠齿扭矩t
rmin
开始按照第一斜率βr线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前电机执行扭矩能衰减到0。
[0089]
具体表达式如下：
[0090][0091]
其中，trq_ref为电机执行扭矩，t
rmin
为第一最小靠齿扭矩，lr为齿轮转动距离，可以由电机速度对时间的积分计算得到，αr·
l为第一设定距离，βr为第一斜率，l为实际齿轮间隙。
[0092]
当车辆由第一挡位切换至第二挡位(即由r挡切换至d挡)时，响应于齿轮转动距离ld大于等于第二设定距离αd·
l，且小于等于电机的实际齿轮间隙l时，控制电机执行扭矩从第二最小靠齿扭矩t
dmin
开始按照第二斜率βd线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前电机执行扭矩能衰减到0。
[0093]
具体表达式如下：
[0094][0095]
其中，trq_ref为电机执行扭矩，t
dmin
为第二最小靠齿扭矩，ld为齿轮转动距离，可以由电机速度对时间的积分计算得到，αd·
l为第二设定距离，βd为第二斜率，l为实际齿轮间隙。
[0096]
通过在齿轮转动距离为设定距离α*l时，控制电机执行扭矩以最小靠齿扭矩开始按照设定斜率线性衰减到0。在实际齿轮间隙l范围内，当齿轮转动距离达到α*l位置时，即开始减小电机扭矩，使齿轮在剩下的靠齿距离内可以依靠惯性继续转动直到靠齿完成，从而使得实际靠齿瞬间电机扭矩较小，转速较低，可以最大程度减小电机抖动。
[0097]
可选的，在执行步骤s130之前，该控制方法还可以包括：
[0098]
获取电机的实际齿轮间隙。
[0099]
在本实施例中，电机的实际齿轮间隙可以通过如下方法获取得到：
[0100]
控制整车进行动态换挡，记录电机扭矩过零点到转速出现明显抖动时间段内的电机转速和时间的关系曲线；根据电机转速和时间的关系曲线，通过转速对时间的积分计算实际齿轮间隙。
[0101]
示例性的，在计算实际齿轮间隙之前，还可以对转速进行低通滤波，采用低通滤波后的转速对时间的积分计算实际齿轮间隙，可以使得实际齿轮间隙的计算更准确。具体可以通过以下公式(1)和(2)计算电机的实际齿轮间隙：
[0102]
spd_motor_flt(k)＝(1―2πt
·
10)
·
spd_motor_flt(k―1)+
[0103]
2πt
·
10
·
spd_motor(k)；(1)
[0104][0105]
其中，t为滤波函数执行周期；spd_motor_flt(k)为滤波转速输出值；spd_motor_flt(k―1)为上一周期滤波转速输出；spd_motor(k)为当前转速输入值；t为靠齿时间，即实际扭矩过零到滤波前转速明显波动的时间；l为实际齿轮间隙。
[0106]
可选的，在执行步骤s120和s130之前，该控制方法还可以包括：
[0107]
获取按照设定标定方法确定得到的设定距离和设定斜率；
[0108]
其中，设定标定方法包括：
[0109]
当车辆换挡至目标挡位，开始靠齿动作时，将电机执行扭矩给定为目标挡位对应的最小靠齿扭矩，控制设定距离从初始距离开始以第一步长逐渐增长至目标距离，并在不同的设定距离下，控制设定斜率从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的设定距离和设定斜率的组合，设定条件包括当齿轮转动距离为设定距离时，电机执行扭矩以最小靠齿扭矩开始按照设定斜率线性衰减，直至靠齿结束前，电机执行扭矩能衰减到0；
[0110]
从满足设定条件的设定距离和设定斜率的组合中选取电机转速波动量最小的一组设定距离和设定斜率进行标定。
[0111]
在本实施例中，设定距离包括第一设定距离αr·
l和第二设定距离αd·
l，设定斜率包括第一斜率βr和第二斜率βd。
[0112]
第一设定距离αr·
l和第一斜率βr的标定方法具体包括：
[0113]
当车辆由第二挡位切换至第一挡位(即由d挡切换至r挡)时，在电机扭矩过零阶段，将电机执行扭矩给定为第一最小靠齿扭矩t
rmin
，控制α从0开始以第一步长增长至1，并在每个α取值下，控制β从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的α和β的组合，设定条件包括当齿轮转动距离为α*l时，电机执行扭矩以最小靠齿扭矩开始按照设定斜率β线性衰减，直至靠齿结束前，电机执行扭矩能衰减到0；
[0114]
从满足设定条件的α和β的组合中选取转速波动量最小的一组α和β，记为αr和βr，从而标定得到第一设定距离αr·
l和第一斜率βr。
[0115]
第二设定距离αd·
l和第二斜率βd的标定方法具体包括：
[0116]
当车辆由第一挡位切换至第二挡位(即由r挡切换至d挡)时，在电机扭矩过零阶段，将电机执行扭矩给定为第二最小靠齿扭矩t
dmin
，控制α从0开始以第一步长增长至1，并在每个α取值下，控制β从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的α和β的组合，设定条件包括当齿轮转动距离为α*l时，电机执行扭矩以最小靠齿扭矩开始按照设定斜率β线性衰减，直至靠齿结束前，电机执行扭矩能衰减到0；
[0117]
从满足设定条件的α和β的组合中选取转速波动量最小的一组α和β，记为αd和βd，从而标定得到第二设定距离αd·
l和第二斜率βd。
[0118]
其中，上述第一步长和第二步长可以根据实际需要进行设置，例如，第一步长和第二步长均设置为0.1。本发明实施例对此不作限定。
[0119]
可选的，该控制方法还包括：
[0120]
当车辆换挡开始靠齿动作时，获取电机扭矩并对电机扭矩进行主动补偿，直至靠齿完成。
[0121]
其中，对电机扭矩进行主动补偿，可以包括如下步骤：
[0122]
第一步、获取电机当前的转速，对转速进行两次低通滤波处理；
[0123]
在本实施例中，为保证滤波转速的平滑性，将转速进行两次低通滤波处理。具体可以通过以下公式(3)和(4)对转速进行两次低通滤波处理：
[0124][0125][0126]
其中，spd_motor_flt(k)为当前滤波转速输出；t
spdflt
为滤波函数执行周期；f
cut―off
为滤波截止频率，取值范围3hz-5hz，通过标定确定；spd_motor_flt(k―1)为上一周期滤波转速输出；spd_motor(k)为当前转速输入；spd_motor_flt_2(k)为第2次低通滤波当前滤波转速输出；spd_motor_flt_2(k―1)为第2次低通滤波上一周期滤波转速输出。
[0127]
第二步、根据低通滤波后的转速，确定电机加速度，并对电机加速度进行滤波；
[0128]
在本实施例中，利用当前周期与上一周期的转速差值与周期时间的比值计算得到电机加速度大小，为保证加速度曲线的平滑性，采用上述经过一次低通滤波后的转速进行计算，并对计算的加速度进行低通滤波。
[0129]
示例性的，可以采用以下公式(5)确定电机加速度，采用以下公式(6)对电机加速度进行滤波：
[0130][0131]
acc_spd_flt(k)＝(1―2πt
acc
·fcut_off_acc
)
·
acc_spd_flt(k―1)+2πt
acc
·fcut_off_acc
·
acc_spd(k)；(6)
[0132]
其中，acc_spd为加速度；spd_motor_flt(k)为当前滤波转速输出；spd_motor_flt(k―1)为上一周期滤波转速输出；t
acc
为加速度计算函数执行周期；acc_spd_flt(k)为加速度滤波输出值；f
cut_off_acc
为加速度滤波截止频率；acc_spd_flt(k―1)为上一周期滤波转速输出；acc_spd(k)为当前加速度输入值。
[0133]
第三步、利用滤波后的电机加速度对转速进行相位补偿；
[0134]
在本实施例中，利用第二步计算的加速度对第一步中经过两次低通滤波后的转速进行相位补偿。结合电机实际频率与截止频率对滤波产生的相位延时进行补偿。具体公式如下：
[0135][0136]
spd_flt_phase＝spd_motor_flt_2(k)+spd_flt_phase_comp；(8)
[0137]
其中，spd_flt_phase_comp为滤波相位延时的转速补偿量；t
spdflt
为滤波函数执行周期；f
cut―off
为滤波截止频率，取值范围3hz-5hz，通过标定确定；acc_spd_flt(k)为加速度滤波输出值；spd_flt_phase为电机转速经过滤波及相位补偿后的值；spd_motor_flt_2(k)为第2次低通滤波当前滤波转速输出。
[0138]
由上述公式可以看出，本实施例直接采用滤波函数执行周期t
spdflt
和滤波截止频率f
cut―off
构成的系数作为电机加速度的相位补偿系数，不需要在不同转速、转矩下对电机
加速度滤波延时相位补偿系数进行标定，更加简单。
[0139]
第四步、将滤波及相位补偿后的转速作为给定，原始电机转速作为反馈，经过pi环调节计算得到转矩补偿量；
[0140]
示例性的，可以根据以下公式(9)计算得到转矩补偿量：
[0141]
trq_comp＝(k
p
+∫ki)
·
(spd_flt_phase-spd_motor(k))；(9)
[0142]
其中，trq_comp为转矩补偿量；k
p
为转矩补偿环的比例参数；ki为转矩补偿环的积分参数。spd_flt_phase为电机转速经过滤波及相位补偿后的值，可以由上述公式(8)计算得到；spd_motor(k)为当前转速输入。
[0143]
本实施例通过pi环调节直接计算得到转矩补偿量，无需在不同转速、转矩下对转矩补偿量进行标定，极大减小了工作量。
[0144]
第五步、对补偿转矩量进行限幅；
[0145]
示例性的，可以根据以下公式对补偿转矩量进行限幅：
[0146][0147]
其中，trq_comp_lmt为经过限幅处理之后的补偿扭矩，tmax为电机最大扭矩，trq_comp为转矩补偿量。
[0148]
第六步、根据限幅后的转矩补偿量对电机扭矩进行补偿。
[0149]
在本实施例中，依据允许补偿的扭矩区间，将上述求得的补偿扭矩补偿到当前给定扭矩上。具体可以根据以下公式对给定扭矩进行补偿：
[0150][0151]
其中，trq_ref_comp为补偿之后的转矩指令，trq_ref为补偿前的电机执行转矩。
[0152]
本实施例通过对转速进行滤波及相位补偿，计算电机转速的实时波动量，再对转速波动量进行pi调节输出转矩补偿量，主动对电机执行扭矩进行补偿，在无需标定的情况下，对补偿扭矩进行精准调节，以此来进一步抑制电机换挡时的转速波动。
[0153]
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种油冷电机冷却油泵的控制装置，图2是本发明实施例提供的一种抑制电动车辆换挡抖动的控制装置结构框图，如图2所示，该控制装置200包括获取模块210、第一控制模块220和第二控制模块230。
[0154]
获取模块210，用于当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离。
[0155]
第一控制模块220，用于响应于齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，最小靠齿扭矩为预先标定的电机在车辆的设定挡位下，以大于设定转速值转动时所需的最小扭矩。
[0156]
第二控制模块230，用于响应于齿轮转动距离大于等于设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成，目标靠齿扭矩小于最小靠齿扭矩。
[0157]
可选的，第二控制模块230还用于：
[0158]
在电机靠齿过程中，控制电机执行扭矩从最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减。
[0159]
可选的，第一控制模块220还用于：
[0160]
当车辆由第二挡位切换至第一挡位时，控制电机以第一最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，第一最小靠齿扭矩为车辆在第一挡位且电机在设定转速下对应的电机执行扭矩；
[0161]
当车辆由第一挡位切换至第二挡位时，控制电机以第二最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，第二最小靠齿扭矩为车辆在第二挡位且电机在设定转速下对应的电机执行扭矩。
[0162]
可选的，第二控制模块230还用于：
[0163]
当车辆由第二挡位切换至第一挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于第一设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从第一最小靠齿扭矩开始按照第一斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前电机执行扭矩能衰减到0；
[0164]
当车辆由第一挡位切换至第二挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于第二设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从第二最小靠齿扭矩开始按照第二斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前电机执行扭矩能衰减到0。
[0165]
可选的，获取模块210还用于：
[0166]
获取按照设定标定方法确定得到的设定距离和设定斜率；
[0167]
其中，设定标定方法包括：
[0168]
当车辆换挡至目标挡位，开始靠齿动作时，将电机执行扭矩给定为目标挡位对应的最小靠齿扭矩，控制设定距离从初始距离开始以第一步长逐渐增长至目标距离，并在不同的设定距离下，控制设定斜率从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的设定距离和设定斜率的组合，设定条件包括当齿轮转动距离为设定距离时，电机执行扭矩以最小靠齿扭矩开始按照设定斜率线性衰减，直至靠齿结束前，电机执行扭矩能衰减到0；
[0169]
从满足设定条件的设定距离和设定斜率的组合中选取电机转速波动量最小的一组设定距离和设定斜率进行标定。
[0170]
可选的，控制装置200还包括扭矩补偿模块，用于：
[0171]
当车辆换挡开始靠齿动作时，获取电机扭矩并对电机扭矩进行主动补偿，直至靠齿完成。
[0172]
可选的，扭矩补偿模块还用于：
[0173]
获取电机当前的转速，对转速进行两次低通滤波处理；
[0174]
根据低通滤波后的转速，确定电机加速度，并对电机加速度进行滤波；
[0175]
利用滤波后的电机加速度对转速进行相位补偿；
[0176]
将滤波及相位补偿后的转速作为给定，原始电机转速作为反馈，经过pi环调节计算得到转矩补偿量；
[0177]
对转矩补偿量进行限幅；
[0178]
根据限幅后的转矩补偿量对电机扭矩进行补偿。
[0179]
可以理解的是，上述实施例提供的控制装置，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将控制装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0180]
本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式互相通信连接。
[0181]
处理器可以为中央处理器(central processing unit，cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本技术实施
例的一个或多个集成电路。
[0182]
存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器可在电子设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器可以是非易失性固态存储器。
[0183]
在一个实例中，存储器可以是只读存储器(read only memory，rom)。在一个实例中，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
[0184]
处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种控制方法。
[0185]
在一个示例中，电子设备可包括通信接口和总线。其中，处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。通信接口，主要用于实现本技术实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。
[0186]
另外，结合上述实施例中的控制方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种控制方法。
[0187]
上述本技术实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
[0188]
本发明实施例提供的一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法、装置、设备及介质，当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离，根据齿轮转动距离，控制电机扭矩。其中，响应于齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，以便第一时间开始靠齿动作。响应于齿轮转动距离大于等于设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成。由于目标靠齿扭矩小于最小靠齿扭矩，可以使得靠齿后半段，电机扭矩进一步减小，直到靠齿完成，从而使得实际靠齿瞬间电机扭矩较小，转速较低，最大程度减小电机抖动。
[0189]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0190]
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0191]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的
部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

技术特征：
1.一种抑制电动车辆换挡抖动的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离；响应于所述齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，所述最小靠齿扭矩为预先标定的电机在车辆的设定挡位下，以大于设定转速值转动时所需的最小扭矩；响应于所述齿轮转动距离大于等于所述设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成，所述目标靠齿扭矩小于所述最小靠齿扭矩。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，包括：在电机靠齿过程中，控制电机执行扭矩从所述最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，包括：当所述车辆由第二挡位切换至第一挡位时，控制电机以第一最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，所述第一最小靠齿扭矩为车辆在所述第一挡位且电机在所述设定转速下对应的电机执行扭矩；当所述车辆由所述第一挡位切换至所述第二挡位时，控制电机以第二最小靠齿扭矩执行靠齿动作，其中，所述第二最小靠齿扭矩为车辆在所述第二挡位且电机在所述设定转速下对应的电机执行扭矩。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制电机执行扭矩从所述最小靠齿扭矩开始以设定斜率衰减，包括：当车辆由所述第二挡位切换至所述第一挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于第一设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从所述第一最小靠齿扭矩开始按照第一斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前所述电机执行扭矩能衰减到0；当车辆由所述第一挡位切换至所述第二挡位时，响应于齿轮转动距离大于等于第二设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机执行扭矩从所述第二最小靠齿扭矩开始按照第二斜率线性衰减，以使得齿轮靠齿过程结束前所述电机执行扭矩能衰减到0。5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作之前，所述控制方法还包括：获取按照设定标定方法确定得到的所述设定距离和所述设定斜率；其中，所述设定标定方法包括：当车辆换挡至目标挡位，开始靠齿动作时，将电机执行扭矩给定为所述目标挡位对应的所述最小靠齿扭矩，控制所述设定距离从初始距离开始以第一步长逐渐增长至目标距离，并在不同的所述设定距离下，控制所述设定斜率从0开始以第二步长增长至1，记录满足设定条件的所述设定距离和所述设定斜率的组合，所述设定条件包括当所述齿轮转动距离为所述设定距离时，所述电机执行扭矩以所述最小靠齿扭矩开始按照所述设定斜率线性衰减，直至靠齿结束前，所述电机执行扭矩能衰减到0；从满足所述设定条件的所述设定距离和所述设定斜率的组合中选取电机转速波动量最小的一组所述设定距离和所述设定斜率进行标定。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当车辆换挡开始靠齿动作时，获取电机扭矩并对所述电机扭矩进行主动补偿，直至靠齿完成。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述对所述电机扭矩进行主动补偿，包括：获取电机当前的转速，对所述转速进行两次低通滤波处理；根据低通滤波后的所述转速，确定电机加速度，并对所述电机加速度进行滤波；利用滤波后的所述电机加速度对所述转速进行相位补偿；将滤波及相位补偿后的转速作为给定，原始电机转速作为反馈，经过pi环调节计算得到转矩补偿量；对所述转矩补偿量进行限幅；根据限幅后的所述转矩补偿量对所述电机扭矩进行补偿。8.一种抑制电动车辆换挡抖动的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：获取模块，用于当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离；第一控制模块，用于响应于所述齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，所述最小靠齿扭矩为预先标定的电机在车辆的设定挡位下，以大于设定转速值转动时所需的最小扭矩；第二控制模块，用于响应于所述齿轮转动距离大于等于所述设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成，所述目标靠齿扭矩小于所述最小靠齿扭矩。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的控制方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的控制方法。

技术总结
本发明公开了一种抑制电动汽车换挡抖动的控制方法、装置、设备及介质，属于汽车控制技术领域。该控制方法包括：当车辆换挡开始靠齿动作时，获取齿轮转动距离；响应于齿轮转动距离小于设定距离时，控制电机以最小靠齿扭矩执行靠齿动作，以便第一时间开始靠齿动作；响应于齿轮转动距离大于等于设定距离，且小于等于电机的实际齿轮间隙时，控制电机以目标靠齿扭矩执行靠齿动作，直至靠齿完成。由于目标靠齿扭矩小于最小靠齿扭矩，可以使得靠齿后半段，电机扭矩进一步减小，从而使得实际靠齿瞬间电机扭矩较小，转速较低，最大程度减小电机抖动。最大程度减小电机抖动。最大程度减小电机抖动。


技术研发人员：陈华进 屈斌 丁庆 方程 汤治耀
受保护的技术使用者：岚图汽车科技有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/12