CN103661391B

CN103661391B - 纯电动客车驱动控制方法

Info

Publication number: CN103661391B
Application number: CN201310470987.9A
Authority: CN
Inventors: 刘宏伟; 王丽娟; 刘洋; 初亮; 田军辉
Original assignee: Jilin Hi Tech Electric Automobile Co ltd
Current assignee: Jilin Hi Tech Electric Automobile Co ltd
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: CN103661391A

Abstract

一种纯电动客车驱动控制方法，步骤如下：整车控制器自检通过后，根据加速踏板开度及其变化率，电池的SOC状态，并结合最小工作时间限制模块判断车辆的工作模式为安全起步模式、经济模式、动力模式中的一种；若识别车辆的工作模式为安全起步模式，则计算安全起步模式下的电机期望转矩；若识别车辆的工作模式为经济模式，则计算经济模式下的电机期望转矩；否则计算动力模式下的电机期望转矩；最后能量限制策略对电机期望转矩进行约束、限制，如果此时车辆没有严重故障，则向驱动电机输出最终的目标转矩指令，若故障等级为高，则切换整车高压，否则输出驱动电机最终需求扭矩为零。

Description

纯电动客车驱动控制方法

技术领域

本发明涉及一种客车的控制方法，更确切地说，本发明专利涉及一种纯电动客车驱动控制方法。

背景技术

纯电动汽车是一个集电子、电气、化学、机械等为一体的非线性动态系统，其动力系统主要由动力电池组、动力电池管理系统、驱动电机、电机控制器、变速器等组成。整车控制技术、动力电池及动力电池管理技术、电机及电机控制技术被认为是纯电动汽车的三大关键技术。整车控制器即整车动力总成控制器，是纯电动汽车整车控制系统的核心部件。整车驱动控制策略作为整车控制器的软件部分，主要负责车辆动力总成输出控制。整车驱动控制策略主要是根据油门踏板状态、制动踏板状态、电池状态、电机状态、档位、车速等信息参数经过一定的控制算法，计算驱动电机的需求扭矩，控制车辆按照驾驶员意图行驶。合理的制定驱动控制策略，对于提高整车的动力性、经济性、舒适性、安全性等都有重要的意义。

目前，关于纯电动车驱动控制策略的研究还不够深入、全面。重庆大学硕士研究生杜瑞在其硕士论文“纯电动汽车起步控制策略研究”中参照液力变矩器车辆无油门起步的特点提出了纯电动汽车自动起步的控制方法，当钥匙门开关处于ON档，驾驶员没有踩下加速踏板和制动踏板，档位处于前进档时，给车辆一个怠速爬行的转矩。因为其没有考虑档位变化等因素，往往会对驾驶员的驾驶意图出现错误的解析，对车辆的行驶安全性带来不利的影响。

中国专利公布号为CN103192737A，申请公布日为2013.07.10，发明名称为纯电动轿车驱动控制方法，该专利中提出了一种基于模糊控制的模式划分及自动切换和扭矩补偿的驱动扭矩控制策略，避免了驾驶员对车辆行驶模式的手动切换，扭矩补偿则是为了满足急加速和爬坡时，驾驶员对车辆动力性的更高要求。其通过采集车辆行驶过程中的加速度均值和加速度均方差来判断车辆应该处于动力模式、经济模式还是普通模式，通过加速踏板开度及其变化率判断转矩补偿量，通过功率限制模块对电机的驱动扭矩进行了限制，并且采用了低通滤波缓解扭矩波动减小模式自动切换时的冲击。但是其模式判断条件的论域制定只是基于一定的驾驶经验缺乏一定的理论依据，判断条件的获得也较为困难，并且在考虑扭矩补偿时三种模式存在较大的重叠范围，失去了模式划分和扭矩补偿的意义，并且其没有考虑拥挤路况下行驶模式的频繁切换及扭矩补偿量的取消。因此，整车的经济性、舒适性不会得到很好的改善。

综上所述，现有技术有以下不足之处：

1、车辆进入起步怠速爬行过程的判断条件不全面，容易造成对驾驶员驾驶意图的错误解析，影响行车安全。

2、制定基于扭矩补偿的驱动控制策略，车辆各个行驶模式之间存在较大的重叠范围，降低了模式划分的意义，并且模式划分选取的参数较难获得。

3、车辆行驶模式自动识别切换的过程中没有考虑模式切换的时间限制，容易造成模式之间的频繁切换，影响整车的经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中没有考虑档位变化而进行怠速爬行的起步控制以及带有扭矩补偿的不同驱动模式下转矩控制重叠范围较大，失去划分意义，以及模式自动切换识别参数得到较为困难的问题，从而提供一种纯电动客车驱动控制方法，该驱动控制方法包括安全起步控制策略，经济模式控制策略，动力模式控制策略，能量限制控制策略。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纯电动客车驱动控制方法，其特征在于包含下列步骤：

1、整车控制器自检通过后，整车控制器采集钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若满足安全起步模式的条件，车辆进入安全起步模式，整车控制器发送小转矩指令给电机控制器，用于实现车辆起步时的怠速爬行和驻坡功能，为了限制起步时的车速，根据安全起步模式稳定车速以及实际车速，采用模糊PID控制器控制电机的输出扭矩，使车辆行驶速度限制在,表示为(1)；

2、整车控制器根据当前纯电动客车加速踏板开度、加速踏板开度变化率以及电池SOC对纯电动客车工作进行自动识别，并且为了避免动力模式和经济模式的频繁切换，利用动力模式和经济模式最小工作时间限制模块对允许模式切换标志位进行管理，根据自动识别出来的工作模式，并结合允许模式切换标志位的状态，得出纯电动客车的最终的工作模式为经济模式、动力模式中的一种；经济模式、动力模式划分方法如下：根据整车运行状态并结合熟练驾驶员的驾驶经验将加速踏板开度、加速踏板开度变化率分别划分为小中大三种情况，电池SOC划分为低中高三种情况，制定经济模式和动力模式的模糊控制推理规则，并通过神经网络训练试验数据来提高其自学习能力，优化隶属度函数，使模糊规则的制定更具合理性，提高系统的识别精度，最后利用matlab/simulink中的模糊逻辑控制器根据制定的模糊控制推理规则输出量化的车辆工作模式，其中：输出范围为0—0.5表示经济模式，此时经济模式标志位置1，否则置0；0.5—1表示动力模式标志位置0，此时动力模式标志位置1，否则置0；

3、工作模式识别完成后，根据相应工作模式的控制策略制定该工作模式下电机的需求扭矩：

（1）若识别纯电动客车的最终工作模式为经济模式，则该模式下电机的期望转矩表示为：

(2)

式中：为经济模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数，为当前电机最大扭矩；

（2）若识别纯电动客车的最终工作模式为动力模式，则该模式下电机的期望转矩表示为：

(3)

式中：为动力模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数，为当前电机最大扭矩；

4、得到相应模式下电机的期望转矩之后，能量限制控制策略要对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩，如果此时整车控制器并没有检测到故障代码，则即为最终发送给电机控制器的电机转矩需求大小。若有故障码，根据标定的故障等级高、中、低，执行相应的控制策略。若判定故障等级为高，则整车控制器发送切断高压指令；若判定故障等级为中，则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定故障等级为低，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式即为。能量限制控制策略中将高、中等级的故障划分为严重故障。

所述的整车控制器根据钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若判断车辆当前工作模式为安全起步模式，步骤如下：

整车控制器根据当前实际车速,并将该车速和设定车速进行比较，经过matlab中的模糊PID控制器，计算电机的需求扭矩，直到车速稳定在值，此时电机的需求扭矩，表示为(1)。

所述的识别纯电动客车最终的工作模式为动力模式和经济模式中的一种，步骤如下：

（1）根据加速踏板开度、加速踏板开度变化率、电池SOC状态自动识别当前的工作模式为动力模式和经济模式中的一种；

（2）若之前车辆在经济模式下行驶，此时对经济模式行驶时间进行计时，运行时间为t,如果运行时间t小于设定的经济模式最小运行时间,允许切换工作模式标志位置0，并且此时检测到行驶模式标志位的变化，对该变化进行清除，直到达到最小运行时间后，允许切换工作模式标志位置1；

（3）若之前车辆在动力模式下行驶，此时对动力模式行驶时间进行计时，运行时间为t,如果运行时间t小于设定的动力模式最小运行时间,允许切换工作模式标志位置0，并且此时检测到行驶模式标志位的变化，对该变化进行清除，直到达到最小运行时间后，允许切换工作模式标志位置1；

（4）根据自动识别出来的工作模式为动力模式，并且允许切换工作模式标志位置1，则纯电动客车最终的工作模式为动力模式，否则为经济模式；根据自动识别出来的工作模式为经济模式，并且允许切换工作模式标志位置1，则纯电动客车最终的工作模式为经济模式，否则为动力模式。

所述的若识别纯电动客车最终的工作模式为经济模式，步骤如下：

（1）整车控制器中经济模式控制策略利用matlab/simulink中的查表模块由电机当前转速n查表得出当前电机的最大转矩,其中电机的最大转矩根据电机的外特性得到，其表达式为：

(4)

式中，为电机的基速，为电机的峰值转矩，为电机的峰值功率，当电机的转速小于基速时，电机处于恒转矩区，当电机的转速大于基速时，电机处于恒功率区；

（2）综合考虑电机运行高效区和电池组放电倍率对放电容量的影响，拟定经济模式下加速踏板开度S与经济模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数的关系曲线；

（3）根据当前加速踏板开度S，通过matlab/simulink里的查表模块，查得经济模式下与加速踏板开度对应的电机需求扭矩系数，乘以当前电机最大转矩即为经济模式下的期望转矩，表示为(2)

所述的若识别纯电动客车最终的工作模式为动力模式，步骤如下：

（1）整车控制器中动力模式控制策略利用matlab/simulink中的查表模块由电机当前转速n查表得出当前电机的最大转矩,其中电机的最大转矩根据电机的外特性得到，其表达式如公式（4）；

（2）由于根据整车动力性指标，车辆爬坡过程中对电机的需求扭矩相比车辆加速和起步时的需求扭矩大，因此根据整车爬坡度要求拟定动力模式下加速踏板开度S与动力模式下与加速踏板开度S对应的电机需求扭矩系数的关系曲线；

（3）根据当前加速踏板开度S，通过matlab/simulink里的查表模块，查得动力模式下与加速踏板开度对应的电机需求扭矩系数，乘以当前电机最大转矩即为动力模式下的期望转矩，表示为：(3)。

所述的得到相应模式下电机的期望转矩之后，能量限制控制策略要根据驱动电机、动力电池的状态对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩，如果此时整车控制器并没有检测到故障代码，则即为最终发送给电机控制器的电机转矩需求大小，步骤如下：

（1）整车控制器能量限制策略判断电机运行过程中是否过载，如果未出现过载，则对电机的需求扭矩不进行限制，电机的需求扭矩等于；如果出现过载，则根据电机扭矩过载量对过载时间进行计算，并判断是否大于允许过载时间设定阈值，若判断结果为是，需要对电机的需求扭矩进行限制防止电机温度过高造成退磁影响电机的使用寿命，此时利用matlab/Simulink中的查表模块根据电机当前转速及过载时间得出允许输出的电机转矩最大值以及功率限制时间，表示如下：

(5)

(6)

从而对电机的需求扭矩进行限制，表示为：(8)

(2)整车控制器能量限制策略判断此时电池的SOC是否在标定的使用范围之内，如果在标定的使用范围之内，则对电机的需求扭矩不进行限制，电机的需求扭矩等于；如果未在标定的使用范围之内，需要对电池的输出功率进行限制，防止电池过放电造成电池使用寿命的下降，此时根据当前电池的SOC以及电池温度利用matlab/Simulink中的查表得出当前所允许输出的电机转矩最大值，表示如下：(9)

从而对电机的需求扭矩进行限制，表示为：(10)

从而得到无故障模式下电机的最终需求扭矩，表示为：(11)

（3）整车控制器能量限制策略判断电机、电池是否发送故障码，若有故障码，根据标定的故障等级高、中、低，执行相应的控制策略，并且将高、中等级的故障划分为严重故障。若判定故障等级为严重故障，并判定故障等级为高，则整车控制器发送切断高压指令；若判定故障等级为严重故障，并判定故障等级为中，则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定故障等级不是严重故障，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式（11）。

与现有发明技术相比本发明的有益效果是：

1、本发明可以根据钥匙门信号，档位变化信号，手刹信号及踏板信号，车辆进入安全起步模式。这种基于档位信号变化的安全起步模式即模拟带液力变矩器和自动变速器的传统车在坡道起步时，加速踏板和制动踏板未踩下汽车缓慢向前爬行的过程，又能防止车辆在等红绿灯等情况下车辆仍怠速爬行的情况发生，并能保证起步时的安全，对驾驶员意图进行准确识别。

2、本发明可以根据整车当前的加速踏板开度、加速踏板开度变化率及电池SOC对整车的工作模式进行自动识别，识别结果为动力模式和经济模式两种模式中的一种。所用的三种识别参数易于得到，并且利用神经网络对模糊隶属度函数及论域进行了优化，提高了模式控制的可靠性。动力模式偏重于提高整车动力性，满足驾驶员大功率需求，实现车辆急加速、爬坡等；经济模式偏重于提高整车经济性，提高续驶里程，延长电池的使用寿命。

3、本发明可以根据保存动力模式、经济模式下的运行时间，进而判断是否进行模式切换，从而避免车辆在动力模式、经济模式两种模式之间来回的切换，进而能够提高整车经济性，改善整车舒适性。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的总体流程框图；

图2为本发明具体实施方式安全起步模式控制策略流程图；

图3为本发明具体实施方式经济模式识别流程图；

图4为本发明具体实施方式动力模式识别流程图；

图5为本发明具体实施方式经济模式控制策略流程图；

图6为本发明具体实施方式动力模式控制策略流程图；

图7为本发明具体实施方式能量限制策略流程图。

具体实施方式

参阅图1，所述的纯电动客车驱动控制方法整体流程如下，整车控制器自检通过后，根据加速踏板开度及其变化率，电池的SOC状态，并结合最小工作时间限制模块判断车辆的工作模式为安全起步模式、经济模式、动力模式中的一种；若识别车辆的工作模式为安全起步模式，则计算安全起步模式下的电机期望转矩；若识别车辆的工作模式为经济模式，则计算经济模式下的电机期望转矩；否则计算动力模式下的电机期望转矩；最后能量限制策略对电机期望转矩进行约束、限制，如果此时车辆没有严重故障，则向驱动电机输出最终的目标转矩指令，若故障等级为高，则切换整车高压，否则输出驱动电机最终需求扭矩为零。

参阅图2，整车控制器自检，自检通过后，整车控制器采集钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，即当钥匙门信号处于START档，并且整车控制器采集到档位变化，即档位由空档换到前进档或者换到倒挡，手刹松开，驾驶员未踩加速踏板或者制动踏板时，车辆进入安全起步模式。此时整车控制器发送小转矩指令给电机控制器，用于实现车辆起步时的怠速爬行和驻坡功能。为了限制起步时的车速，根据实际车速采用模糊PID控制电机的输出扭矩，使车辆行驶速度限制在值,输出电机的期望转矩,的计算公式如公式（1）所示。

本发明所述的纯电动客车驱动控制方法是利用matlab模糊控制工具箱中模糊逻辑控制器按照利用神经网络优化后的模糊推理规则根据当前纯电动客车加速踏板开度、加速踏板开度变化率以及电池SOC来输出量化的目标工作模式。其中：输出范围为0—0.5表示经济模式，此时经济模式标志位置1，否则置0；0.5—1表示动力模式标志位置0，此时动力模式标志位置1，否则置0。模糊识别的模糊推理规则如表所示。

表1模式识别的模糊推理规则

参阅图3，若根据加速踏板开度及其变化率，并且参照电池SOC状态，自动识别工作模式应为经济模式，判断经济模式标志位是否为1，若是1，则执行经济模式相应控制策略，若判断经济模式标志位不为1，判断允许切换工作模式标志位是否置1，若允许切换工作模式标志位是1，则经济模式标志位置1，动力模式标志位置0，判断工作模式为经济模式，若允许切换工作模式标志位是0，则经济模式标志位置0，动力模式标志位置1，则判断工作模式为动力模式；

参阅图4，若根据加速踏板开度及其变化率，并且参照电池SOC状态，自动识别工作模式应为动力模式，判断动力模式标志位是否为1，若是1，则执行动力模式相应控制策略，若判断动力模式标志位不为1，判断允许切换工作模式标志位是否置1，若允许切换工作模式标志位是1，则动力模式标志位置1，经济模式标志位置0，判断工作模式为动力模式，若允许切换工作模式标志位是0，则动力模式标志位置0，经济模式标志位置1，则判断工作模式为经济模式；

参阅图5，若识别最终工作模式为经济模式，经济模式控制流程步骤如下：

对经济模式工作时间开始计时t，判断时间t是否小于等于预设定时间，若是允许切换工作模式标志位置0，若否停止计时，允许切换工作模式标志位置1；

整车控制器中的经济模式控制策略利用matlab/simulink中的查表模块由电机当前转速n查表得出当前电机的最大转矩,其中电机的最大转矩根据电机的外特性得到，其表达式为：

(4)

式中，为电机的基速，为电机的峰值转矩，为电机的峰值功率，当电机的转速小于基速时，电机处于恒转矩区，当电机的转速大于基速时，电机处于恒功率区。

根据当前加速踏板开度S，通过matlab/simulink里的查表模块，查得经济模式下与加速踏板开度对应的电机需求扭矩系数。经济模式下加速踏板开度S与电机需求扭矩系数的关系曲线，是综合考虑电机运行高效区和电池组放电倍率对放电容量的影响制定。乘以当前电机最大转矩即为经济模式下的期望转矩，表示为：(2)

参阅图6，若识别最终的工作模式为动力模式，动力模式控制流程步骤如下：

对动力模式工作时间开始计时t，判断时间t是否小于等于预设定时间，若是允许切换工作模式标志位置0，若否停止计时，允许切换工作模式标志位置1；

整车控制器中动力模式控制策略利用matlab/simulink中的查表模块由电机当前转速n查表得出当前电机的最大转矩,如公式（4）。

根据当前加速踏板开度S，通过matlab/simulink里的查表模块，查得动力模式下与加速踏板开度对应的电机需求扭矩系数。动力模式下加速踏板开度S与电机需求扭矩系数的关系曲线是根据整车爬坡度要求拟定。乘以当前电机最大转矩即为动力模式下的期望转矩，表示为：(3)

参阅图7，整车控制器得到电机的期望转矩之后，能量限制策略要根据驱动电机、动力电池的状态对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩，流程步骤如下：

（1）整车控制器能量限制策略判断电机运行过程中是否过载，如果未出现过载，则对电机的需求扭矩不进行限制，电机的需求扭矩等于；如果出现过载，则根据电机扭矩过载量对过载时间进行计算，并判断是否大于允许过载时间设定阈值，若判断结果为否，则输出电机的需求扭矩等于，若判断结果为是，需要对电机的需求扭矩进行限制防止电机温度过高造成退磁影响电机的使用寿命，此时利用matlab/Simulink中的查表模块根据电机当前转速及过载时间得出允许输出的电机转矩最大值以及功率限制时间，表示如下：(5)

(6)

从而对电机的需求扭矩进行限制，表示为：(8)

从而对电机的需求扭矩进行限制，表示为：(10)

从而得到无故障模式下电机的最终需求扭矩，表示为：(11)

（3）最后整车控制器能量限制策略判断电机、电池是否发送故障码，若有故障码，根据标定的故障等级对故障等级进行判断。判断整车是否出现严重故障，若判断结果为是，判定故障等级是否为高，则整车控制器发送切断高压指令否则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定未出现严重故障，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式（11）。

Claims

1.一种纯电动客车驱动控制方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)整车控制器自检通过后，整车控制器采集钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若满足安全起步模式的条件，车辆进入安全起步模式，整车控制器发送小转矩指令给电机控制器，用于实现车辆起步时的怠速爬行和驻坡功能，为了限制起步时的车速，根据安全起步模式稳定车速以及实际车速，采用模糊PID控制器控制电机的输出扭矩，使车辆行驶速度限制在,表示为:

(1)；

(2)整车控制器根据当前纯电动客车加速踏板开度、加速踏板开度变化率以及电池SOC对纯电动客车工作进行自动识别，并且为了避免动力模式和经济模式的频繁切换，利用动力模式和经济模式最小工作时间限制模块对允许模式切换标志位进行管理，根据自动识别出来的工作模式，并结合允许模式切换标志位的状态，判别纯电动客车的最终的工作模式为经济模式、动力模式中的一种；经济模式、动力模式划分方法如下：根据整车运行状态并结合熟练驾驶员的驾驶经验将加速踏板开度、加速踏板开度变化率分别划分为小中大三种情况，电池SOC划分为低中高三种情况，制定经济模式和动力模式的模糊控制推理规则，并通过神经网络训练试验数据来提高其自学习能力，优化隶属度函数，使模糊规则的制定更具合理性，提高系统的识别精度，最后利用matlab/simulink中的模糊逻辑控制器根据制定的模糊控制推理规则输出量化的车辆工作模式，其中：输出范围为0—0.5表示经济模式，此时经济模式标志位置1，否则置0；0.5—1表示动力模式标志位置0，此时动力模式标志位置1，否则置0；

(3)工作模式识别完成后，根据相应工作模式的控制策略制定该工作模式下电机的需求扭矩：

若识别纯电动客车的最终工作模式为经济模式，则该模式下电机的期望转矩表示为：

(2)

若识别纯电动客车的最终工作模式为动力模式，则该模式下电机的期望转矩表示为：

(3)

(4)得到相应模式下电机的期望转矩之后，能量限制控制策略要对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩，如果此时整车控制器并没有检测到故障代码，则即为最终发送给电机控制器的电机转矩需求大小，若有故障码，根据标定的故障等级高、中、低，执行相应的控制策略，若判定故障等级为高，则整车控制器发送切断高压指令；若判定故障等级为中，则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定故障等级为低，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式即为，能量限制控制策略中将高、中等级的故障划分为严重故障。

2.按照权利要求1所述的纯电动客车驱动控制方法，其特征在于：整车控制器根据钥匙门信号、档位变化趋势及档位信号、手刹信号、加速踏板以及制动踏板信号，若判断车辆当前工作模式为安全起步模式，执行策略如下：

3.按照权利要求1所述的纯电动客车驱动控制方法，其特征在于：所述的识别纯电动客车最终的工作模式为动力模式和经济模式中的一种，步骤如下：

4.按照权利要求1所述的纯电动客车驱动控制方法，其特征在于：所述的若识别纯电动客车最终的工作模式为经济模式，步骤如下：

(4)

（3）根据当前加速踏板开度S，通过matlab/simulink里的查表模块，查得经济模式下与加速踏板开度对应的电机需求扭矩系数，乘以当前电机最大转矩即为经济模式下的期望转矩，表示为(2)。

5.按照权利要求1所述的纯电动客车驱动控制方法，其特征在于：所述的若识别纯电动客车最终的工作模式为动力模式，步骤如下：

6.按照权利要求1所述的纯电动客车驱动控制方法，其特征在于：所述的得到相应模式下电机的期望转矩之后，能量限制控制策略要根据驱动电机、动力电池的状态对电机的期望转矩进行约束、限制得到电机需求转矩，如果此时整车控制器并没有检测到故障代码，则即为最终发送给电机控制器的电机转矩需求大小，步骤如下：

(5)

(6)

从而对电机的需求扭矩进行限制，表示为：(8)；

(2)整车控制器能量限制策略判断此时电池的SOC是否在标定的使用范围之内，如果在标定的使用范围之内，则对电机的需求扭矩不进行限制，电机的需求扭矩等于；如果未在标定的使用范围之内，需要对电池的输出功率进行限制，防止电池过放电造成电池使用寿命的下降，此时根据当前电池的SOC以及电池温度利用matlab/Simulink中的查表得出当前所允许输出的电机转矩最大值，表示如下：

(9)

从而对电机的需求扭矩进行限制，表示为：(10)

从而得到无故障模式下电机的最终需求扭矩，表示为：(11)；

（3）整车控制器能量限制策略判断电机、电池是否发送故障码，若有故障码，根据标定的故障等级高、中、低，执行相应的控制策略，并且将高、中等级的故障划分为严重故障，若判定故障等级为严重故障，并判定故障等级为高，则整车控制器发送切断高压指令；若判定故障等级为严重故障，并判定故障等级为中，则整车控制器发送给电机的需求扭矩为零；若判定故障等级不是严重故障，则根据整车控制器发送给电机的需求扭矩如公式（11）。