CN109466340A - 一种双电机耦合驱动电动拖拉机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双电机耦合驱动电动拖拉机及其控制方法。包括蓄电池组1、电池管理系统2、整车控制器3、协调控制器4、主电机控制器5、主电机6、副电机控制器7、副电机8、动力耦合变速箱9、差速器10、动力输出轴11、驱动轮12、转向轮13、车架14；主电机6和副电机8安装在动力耦合变速箱9的输入端，其输出端有两路动力输出，一路动力输出到差速器10，再将动力传输到两个驱动轮12，驱动电动拖拉机行驶，另一路动力输出到动力输出轴11，驱动电动拖拉机PTO作业。本发明的电动拖拉机可实现零污染排放，满足不同作业工况下不同作业负载的动力需求，提高驱动系统的工作效率，增强续航能力。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种电动拖拉机，尤其涉及一种双电机耦合驱动的电动拖拉机及其控制方法。
背景技术
目前中国农业机械整体柴油利用效率还很低，随着农业规模化的推行、农作物全程机械化水平的提高，农机发展呈现大型化、多功能化、综合化的特点，这样日益增加的能源消耗将会造成更多的污染。从新能源的发展方向和新技术的应用领域来看，电动力农机装备成为农业机械化进一步发展的重要途径，高效智能环保农业动力机械已成为全球农机科技创新的主攻方向。而拖拉机是农业机械产业的重要标志，因此，设计和研发适合多种工况的电动拖拉机是十分必要的。
传统纯电动拖拉机采用单电机驱动进行耕、耙、播、运输及旋耕等多种作业工况，驱动电机常处于低效率区，使电机的功率得不到充分利用，导致拖拉机的作业时间达不到理想状态，并且单电机驱动电动拖拉机难以满足农业作业的多工况、经济性要求。鉴于此，提出一种能满足不同作业工况的双电机耦合驱动电动拖拉机。
发明内容
本发明的目的是设计一种双电机耦合驱动电动拖拉机，主要解决现有电动拖拉机在不同作业工况下的能量利用率低、驱动系统功率密度低、减少污染等问题。
本发明的技术方案是一种双电机耦合驱动电动拖拉机，包括蓄电池组1、电池管理系统2、整车控制器3、协调控制器4、主电机控制器5、主电机6、副电机控制器7、副电机8、动力耦合变速箱9、差速器10、动力输出轴11、驱动轮12、转向轮13、车架14；
所述驱动轮12分别通过驱动轴安装在车架14后方的左右两侧；所述转向轮13分别安装在车架14前方的左右两侧；所述动力耦合变速箱9安装在车架14上，主电机6和副电机8通过法兰盘分别安装在动力耦合变速箱9的动力输入端，动力耦合变速箱9的动力输出端有两路动力输出通道，一路动力输出到差速器10，差速器10再将动力传输到两个驱动轮12，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，另一路动力输出到动力输出轴11，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业；
所述蓄电池组1用于给主电机6和副电机8供电；整车控制器3用于控制操纵双电机耦合驱动电动拖拉机，整车控制器3发出的控制信号传递给协调控制器4，经协调控制器4处理后的控制信号分别传递给主电机控制器5和副电机控制器7，用于分别控制主电机6和副电机8转动；电池管理系统2用于对蓄电池组1的运行管理。
所述动力耦合变速箱9包括制动器15、齿圈制动器16、太阳轮轴17、太阳轮18、行星轮19、齿圈20、行星架21、过渡齿轮22、过渡轴23、电磁离合器24、主电机轴25、PTO低速挡齿轮26、PTO高速挡齿轮27、PTO换挡拨动齿轮28、行星架输出轴29、主传动齿轮30、从传动齿轮31、换挡轴32、高低速挡拨动齿轮33、高速挡固定齿轮34、低速挡固定齿轮35、主输出轴36、驱动轴制动器37、轮边减速器38、动力输出离合器39、PTO换挡轴40；
由太阳轮轴17、太阳轮18、行星轮19、齿圈20、行星架21、行星架输出轴29构成单排行星齿轮机构；
所述主电机轴25上安装的电磁离合器24，用于结合、分离主电机轴25与装在电磁离合器24上的齿轮，主电机6通过主电机轴25、装在电磁离合器24上的齿轮、过渡齿轮22与齿圈20传动；
所述主电机6与主电机轴25连接，副电机8通过制动器15和太阳轮轴17与太阳轮18连接，主电机轴25通过电磁离合器24和过渡齿轮22与齿圈20传动，过渡齿轮22和齿圈制动器16安装在过渡轴23上，齿圈制动器16通过过渡轴23和过渡齿轮22可以制动齿圈20；主传动齿轮30安装在行星架输出轴29上，从传动齿轮31和高低速挡拨动齿轮33安装在换挡轴32上，高速挡固定齿轮34和低速挡固定齿轮35安装在主输出轴36上，主电机6通过齿圈20和副电机8通过太阳轮18将动力输入单排行星齿轮机构中经动力耦合后由行星轮19和行星架21通过行星架输出轴29输出，经过主传动齿轮30、从传动齿轮31、高低速挡拨动齿轮33和高速挡固定齿轮34或低速挡固定齿轮35传动到主输出轴36，主输出轴36通过差速器10、驱动轴制动器37和轮边减速器38将动力传动到两个驱动轮12，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；PTO低速挡齿轮26和PTO高速挡齿轮27安装在主电机轴25上，PTO换挡拨动齿轮28和动力输出离合器39安装在PTO换挡轴40上，主电机轴25通过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27将动力传动到PTO换挡轴40，再通过动力输出离合器39将主电机6的动力传动到动力输出轴11，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业；
所述动力耦合变速箱9是一种双动力源并联传动结构，通过协调控制主电机6、副电机8、制动器15、齿圈制动器16和电磁离合器24的开关状态可以实现双电机耦合驱动拖拉机行驶，也可以实现主电机6或者副电机8单独驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；通过控制动力输出离合器39可以实现将主电机6的动力传动到动力输出轴11，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业。
所述动力耦合变速箱9中的单排行星齿轮机构的特征参数为3.286，PTO低速挡传动比为3.38，PTO高速挡传动比为2.73，行驶低速挡传动比为2.29，行驶高速挡传动比为0.73，中央传动比为4.67。
所述整车控制器3、协调控制器4、主电机控制器5、副电机控制器7和电池管理系统2组成双电机耦合驱动电动拖拉机的控制系统，其中协调控制器4的一端与主电机控制器5和副电机控制器7连接，并通过动力CAN总线通信，协调控制器4的另一端通过CAN总线与整车控制器3连接；电池管理系统2通过动力CAN总线将蓄电池组1的荷电状态信号发送给所述整车控制器3。
所述双电机耦合驱动电动拖拉机控制系统设有作业模式控制面板，作业模式包括原地PTO作业、行走PTO作业和无PTO作业三种作业模式。
所述协调控制器4控制制动器15、齿圈制动器16、电磁离合器24和动力输出离合器39，向其发送相应控制指令，协调控制其开关状态，进而实现不同的双电机耦合驱动电动拖拉机的驱动模式，所述驱动模式包括：
驱动模式1)：当制动器15制动、齿圈制动器16制动、电磁离合器24分离、动力输出离合器39结合时，副电机8不工作，主电机6输出的动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；
驱动模式2)：当制动器15断开、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、离合器39结合时，主电机6和副电机8共同为驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶和动力输出提供动力，其中主电机6的一部分动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；主电机6的剩余动力经过过渡齿轮22传递到齿圈20，并与副电机8传递到太阳轮18的动力一起经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，进而驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式3)：当制动器15断开、齿圈制动器16制动、电磁离合器24分离、动力输出离合器39结合时，此时齿圈20被制动，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，副电机8输出的动力经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，主电机6的动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；
驱动模式4)：当制动器15制动、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、动力输出离合器39结合时，副电机8不工作，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，主电机6输出的一部分动力传递到齿圈20，经过单排行星齿轮机构减速增扭后驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，与此同时，主电机6的另一部分动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；
驱动模式5)：当制动器15断开、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、动力输出离合器39分离时，动力输出轴11不输出动力，主电机6输出的动力经过过渡齿轮22传递到齿圈20，副电机8输出的动力传递到太阳轮18，主电机6和副电机8的动力在单排行星齿轮机构中耦合后由行星架输出轴29输出，经过主传动齿轮30和从传动齿轮31后，将动力传至换挡轴32，由高低挡换挡电机拨动换挡轴32上的高低速挡拨动齿轮33，使其与高速挡固定齿轮34或低速挡固定齿轮35结合，将动力传至主输出轴36，主输出轴36将高挡转速或低挡转速传动到差速器10，再通过驱动轴制动器37和轮边减速器38将动力传动到两个驱动轮12，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式6)：当制动器15断开、齿圈制动器16制动、电磁离合器24分离、动力输出离合器39分离时，主电机6不工作，此时齿圈20被制动，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，副电机8输出的动力经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式7)：当制动器15制动、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、动力输出离合器39分离时，副电机8不工作，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，主电机6输出的动力经过过渡齿轮22传递到齿圈20，经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶。
所述双电机耦合驱动电动拖拉机采用基于电动推杆直驱的线控转向系统，包括方向盘、角度传感器、转向控制器、电动推杆、电机驱动器、电位计和自动转向信号开关，可实现自动转向和人工转向两种操作方式；线控转向系统的工作过程是：转向控制器接收方向盘角度传感器信号，计算出相应的电动推杆行程目标值，同时电位计向转向控制器反馈电动推杆的实际位置信号，经过控制算法处理向电机驱动器发出指令，控制电动推杆的移动，进而带动转向梯型臂实现车轮转向。
一种实现所述的双电机耦合驱动电动拖拉机的控制方法，包括如下步骤：
双电机耦合驱动电动拖拉机启动后，选择作业模式和挡位，与此同时，作业模式信号、挡位状态信号、踏板位置信号、车速信号、主电机6当前状态信号、副电机8当前状态信号以及蓄电池组1的荷电状态信号经过放大整形和A/D转换后送入整车控制器3，整车控制器3根据接收的所有信号，经运算得到双电机耦合驱动电动拖拉机的实时需求功率Preq并通过CAN总线发送给协调控制器4；所述踏板位置信号包括加速踏板位置信号和制动踏板位置信号，所述挡位状态信号包括双电机耦合驱动电动拖拉机的行驶挡位状态信号和动力输出挡位状态信号；
所述协调控制器4根据实时需求功率Preq指令和作业模式的控制信息以及从主电机控制器5和副电机控制器7接收的主电机6和副电机8的当前状态信号，确定所述双电机耦合驱动电动拖拉机的驱动模式和主电机6、副电机8的目标转速；
当协调控制器4接收到原地PTO作业模式信号时，主电机6恒转速工作，副电机8不工作，此时协调控制器4采用驱动模式1)工作，并向主电机控制器5发送目标转速指令；
当协调控制器4接收到行走PTO作业模式信号时，主电机6恒转速工作，副电机8变速工作，此时协调控制器4根据实时需求功率Preq选择采用驱动模式2)、驱动模式3)或驱动模式4)工作，向主电机控制器5发送恒转速指令，并根据实时需求功率Preq运算得到副电机8的目标转速，然后向副电机控制器7输出对应的控制信号；
当协调控制器4接收到无PTO作业模式信号时，主电机6和副电机8均在变速工作，此时协调控制器4根据实时需求功率Preq确定驱动模式，当0<Preq≤P副时，副电机8独立驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器4采用驱动模式6)工作，经运算得到副电机8的目标转速，通过CAN总线向副电机控制器7输出对应的控制信号；当P副<Preq≤P主时，主电机6独立驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器4采用驱动模式7)工作，经运算得到主电机6的目标转速，并通过CAN总线向主电机控制器5输出对应的控制信号；当Preq>P主时，主电机6和副电机8的动力耦合后驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器4采用驱动模式5)工作，采用基于最小功率损耗的功率分配控制策略运算得到主电机6和副电机8的目标转速，并通过CAN总线分别向主电机控制器5和副电机控制器7输出对应的控制信号；
双电机耦合驱动电动拖拉机工作中，整车控制器3根据作业模式和实时变化的挡位状态信号、踏板位置信号、车速信号、主电机6状态信号、副电机8状态信号以及蓄电池组1的荷电状态信号实时运算双电机耦合驱动电动拖拉机的实时需求功率Preq，并通过CAN总线发送给协调控制器4，协调控制器4根据实时需求功率Preq指令和作业模式的控制信息控制双电机耦合驱动电动拖拉机的实时驱动模式和主电机6、副电机8的目标转速，上述控制过程不断循环，保持双电机耦合驱动电动拖拉机正常工作。
所述协调控制器4中存放了主电机6和副电机8的效率特性数据表，特性数据表是由电动机的转速、转矩、效率组成的数据表。
当双电机耦合驱动电动拖拉机处于制动或下坡滑行时，整车控制器3根据接收到的制动踏板位置信号和车速信号，配合电池组1的荷电状态，计算出需求制动转矩并发送给协调控制器4，协调控制器4按照控制指令提供制动转矩，实现制动能量回收，此时主电机6和/或副电机8处于发电状态，将机械能转化为电能；当蓄电池组1的荷电状态过高时，电池管理系统2向整车控制器3发送信号，不再回收制动能量。
本发明的所提供的一种双电机耦合驱动电动拖拉机及其控制方法具有以下优点：
1.本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机采用蓄电池组作为拖拉机的唯一能源，与传统燃油拖拉机相比，可实现零污染排放，符合国家环保需求。
2.本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机的电机的转矩响应迅速且准确、可控性强；采用双电机耦合驱动，与单动力电动拖拉机相比，可以降低单台电机转矩容量，提高电机的负荷率，进而提高纯电动拖拉机驱动系统的功率密度；而且两个电机的工作点可以进行调节，有利于优化驱动系统的效率。
3.本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机采用两个电机协调控制可以使双电机耦合驱动电动拖拉机满足不同作业工况下不同作业负载的动力需求，提高驱动系统的工作效率，增强续航能力。
4.本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机采用线控转向系统替代传统拖拉机所采用的机械式或液压助力转向，可大幅度提高电动拖拉机转向系统的灵敏度和精度。
5.当双电机耦合驱动电动拖拉机处于制动或下坡滑行时，可以实现制动能量回收，提高能源利用效率。
附图说明
图1为本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机结构示意图；
图2为本发明的动力耦合变速箱结构示意图；
图3为本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机的控制结构原理图；
图4为本发明的一种双电机耦合驱动电动拖拉机的控制流程图；
说明：图4中的输入信号“电池SOC”的含义是“蓄电池组1的荷电状态”。
图中标号说明如下：
1.蓄电池组，2.电池管理系统，3.整车控制器，4.协调控制器，5.主电机控制器，6.主电机，7.副电机控制器，8.副电机，9.动力耦合变速箱，10.差速器，11.动力输出轴，12.驱动轮，13.转向轮，14.车架，15.制动器，16.齿圈制动器，17.太阳轮轴，18.太阳轮，19.行星轮，20.齿圈，21.行星架，22.过渡齿轮，23.过渡轴，24.电磁离合器，25.主电机轴，26.PTO低速挡齿轮，27.PTO高速挡齿轮，28.PTO换挡拨动齿轮，29.行星架输出轴，30.主传动齿轮，31.从传动齿轮，32.换挡轴，33.高低速挡拨动齿轮，34.高速挡固定齿轮，35.低速挡固定齿轮，36.主输出轴，37.驱动轴制动器，38.轮边减速器，39.动力输出离合器，40.PTO换挡轴。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。
如图1所示，一种双电机耦合驱动电动拖拉机，包括蓄电池组1、电池管理系统2、整车控制器3、协调控制器4、主电机控制器5、主电机6、副电机控制器7、副电机8、动力耦合变速箱9、差速器10、动力输出轴11、驱动轮12、转向轮13、车架14。
所述两个驱动轮12分别通过驱动轴安装在车架14后方的左右两侧；所述两个转向轮13分别安装在车架14前方的左右两侧；所述动力耦合变速箱9安装在车架14上，主电机6和副电机8通过法兰盘分别安装在动力耦合变速箱9的动力输入端，动力耦合变速箱9的动力输出端有两路动力输出通道，一路动力输出到差速器10，差速器10再将动力传输到两个驱动轮12，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，另一路动力输出到动力输出轴11，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业。
所述蓄电池组1用于给主电机6和副电机8供电；整车控制器3用于控制操纵双电机耦合驱动电动拖拉机，整车控制器3发出的控制信号传递给协调控制器4，经协调控制器4处理后的控制信号分别传递给主电机控制器5和副电机控制器7，用于分别控制主电机6和副电机8转动；电池管理系统2用于对蓄电池组1的运行管理。
电池管理系统2估测蓄电池组1的荷电状态并监测蓄电池的温度、放电电流、端电压大小等指标，当荷电状态过低或其他指标出现异常时，电池管理系统2进行报警处理并将信息反馈给整车控制器3。外部电源通过充电器将电能传递给蓄电池组1，电池管理系统2具有过充保护功能，当电池达到充满状态时，自动断开充电电路。
如图2所示，所述动力耦合变速箱9包括制动器15、齿圈制动器16、太阳轮轴17、太阳轮18、行星轮19、齿圈20、行星架21、过渡齿轮22、过渡轴23、电磁离合器24、主电机轴25、PTO低速挡齿轮26、PTO高速挡齿轮27、PTO换挡拨动齿轮28、行星架输出轴29、主传动齿轮30、从传动齿轮31、换挡轴32、高低速挡拨动齿轮33、高速挡固定齿轮34、低速挡固定齿轮35、主输出轴36、驱动轴制动器37、轮边减速器38、动力输出离合器39、PTO换挡轴40，所述“PTO”的含义为“动力输出”。
由太阳轮轴17、太阳轮18、行星轮19、齿圈20、行星架21、行星架输出轴29构成单排行星齿轮机构，既是动力耦合装置。太阳轮18位于单排行星齿轮机构的中心位置，与行星轮19外啮合，行星轮19由行星架21定位支撑，并与齿圈20内啮合。为防止主电机6与副电机8发生干涉，添加过渡轴23与过渡齿轮22作为中间传动，过渡齿轮22与齿圈20外啮合，齿圈20的转动受齿圈制动器16和电磁离合器24的控制。
所述主电机轴25上安装的电磁离合器24，用于结合、分离主电机轴25与装在电磁离合器24上的齿轮，主电机6通过主电机轴25、装在电磁离合器24上的齿轮、过渡齿轮22与齿圈20传动；当电磁离合器24分离时，主电机6的动力不会传递到过渡齿轮22，主电机6的全部动力经PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，此时主电机6和副电机8独立工作，主电机6驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动动力输出轴11作业，副电机8驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶或停止；当电磁离合器24结合时，主电机6的部分动力传递到过渡齿轮22，进一步传递到齿圈20并与副电机8传递到太阳轮18的动力耦合，主电机6的剩余动力经PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，此时主电机6和副电机8共同驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，与此同时，主电机6的部分动力驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业。
所述主电机6与主电机轴25连接，副电机8通过制动器15和太阳轮轴17与太阳轮18连接，主电机轴25通过电磁离合器24和过渡齿轮22与齿圈20传动，过渡齿轮22和齿圈制动器16安装在过渡轴23上，齿圈制动器16通过过渡轴23和过渡齿轮22可以制动齿圈20；主传动齿轮30安装在行星架输出轴29上，从传动齿轮31和高低速挡拨动齿轮33安装在换挡轴32上，高速挡固定齿轮34和低速挡固定齿轮35安装在主输出轴36上，主电机6通过齿圈20和副电机8通过太阳轮18将动力输入单排行星齿轮机构中经动力耦合后由行星轮19和行星架21通过行星架输出轴29输出，经过主传动齿轮30、从传动齿轮31、高低速挡拨动齿轮33和高速挡固定齿轮34或低速挡固定齿轮35传动到主输出轴36，主输出轴36通过差速器10、驱动轴制动器37和轮边减速器38将动力传动到两个驱动轮12，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；PTO低速挡齿轮26和PTO高速挡齿轮27安装在主电机轴25上，PTO换挡拨动齿轮28和动力输出离合器39安装在PTO换挡轴40上，主电机轴25通过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27将动力传动到PTO换挡轴40，再通过动力输出离合器39将主电机6的动力传动到动力输出轴11，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业。
所述动力耦合变速箱9是一种双动力源并联传动结构，通过协调控制主电机6、副电机8、制动器15、齿圈制动器16和电磁离合器24的开关状态可以实现双电机耦合驱动拖拉机行驶，也可以实现主电机6或者副电机8单独驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；通过控制动力输出离合器39可以实现将主电机6的动力传动到动力输出轴11，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行作业。
在所述动力耦合变速箱9中，一优选的单排行星齿轮机构的特征参数为3.286，PTO低速挡传动比为3.38，PTO高速挡传动比为2.73，行驶低速挡传动比为2.29，行驶高速挡传动比为0.73，中央传动比为4.67。本领域技术人员能够理解，本发明所述的动力耦合变速箱9中的单排行星齿轮机构的特征参数、PTO高、低速挡传动比、行驶高、低速挡传动比和中央传动比并不局限于此，所述特征参数、传动比可根据双电机耦合驱动电动拖拉机的性能需要而设计。所述单排行星齿轮机构的特征参数为齿圈20与太阳轮18的齿数比，所述中央传动比为差速器10的传动比。
所述整车控制器3、协调控制器4、主电机控制器5、副电机控制器7和电池管理系统2组成双电机耦合驱动电动拖拉机的控制系统，其中协调控制器4的一端与主电机控制器5和副电机控制器7连接，并通过动力CAN总线通信，协调控制器4的另一端通过CAN总线与整车控制器3连接；电池管理系统2通过动力CAN总线将蓄电池组1的荷电状态信号发送给所述整车控制器3。
所述双电机耦合驱动电动拖拉机控制系统设有作业模式控制面板，作业模式包括原地PTO作业、行走PTO作业和无PTO作业三种作业模式。作业模式信息采用按键输入，通过预设扫描程序检测按键状态，包括原地PTO作业、行走PTO作业和无PTO作业三种模式，其中原地PTO模式指在双电机耦合驱动电动拖拉机停止状态下动力输出轴11参与作业的工况，具体包括打捆等；行走PTO模式指在双电机耦合驱动电动拖拉机行驶状态下动力输出轴11参与作业的工况，具体包括旋耕、播种等；无PTO模式指双电机耦合驱动电动拖拉机的动力输出轴11不参与作业的工况，具体包括犁耕、整地、运输等。
所述协调控制器4控制制动器15、齿圈制动器16、电磁离合器24和动力输出离合器39，向其发送相应控制指令，协调控制其开关状态，进而实现不同的双电机耦合驱动电动拖拉机的驱动模式，所述驱动模式包括：
驱动模式1)：当制动器15制动、齿圈制动器16制动、电磁离合器24分离、动力输出离合器39结合时，副电机8不工作，主电机6输出的动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；
驱动模式2)：当制动器15断开、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、离合器39结合时，主电机6和副电机8共同为驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶和动力输出提供动力，其中主电机6的一部分动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；主电机6的剩余动力经过过渡齿轮22传递到齿圈20，并与副电机8传递到太阳轮18的动力一起经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，进而驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式3)：当制动器15断开、齿圈制动器16制动、电磁离合器24分离、动力输出离合器39结合时，此时齿圈20被制动，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，副电机8输出的动力经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，主电机6的动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；
驱动模式4)：当制动器15制动、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、动力输出离合器39结合时，副电机8不工作，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，主电机6输出的一部分动力传递到齿圈20，经过单排行星齿轮机构减速增扭后驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，与此同时，主电机6的另一部分动力经过PTO低速挡齿轮26或PTO高速挡齿轮27传递到PTO换挡轴40，进而通过动力输出离合器39传递到动力输出轴11；
驱动模式5)：当制动器15断开、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、动力输出离合器39分离时，动力输出轴11不输出动力，主电机6输出的动力经过过渡齿轮22传递到齿圈20，副电机8输出的动力传递到太阳轮18，主电机6和副电机8的动力在单排行星齿轮机构中耦合后由行星架输出轴29输出，经过主传动齿轮30和从传动齿轮31后，将动力传至换挡轴32，由高低挡换挡电机拨动换挡轴32上的高低速挡拨动齿轮33，使其与高速挡固定齿轮34或低速挡固定齿轮35结合，将动力传至主输出轴36，主输出轴36将高挡转速或低挡转速传动到差速器10，再通过驱动轴制动器37和轮边减速器38将动力传动到两个驱动轮12，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式6)：当制动器15断开、齿圈制动器16制动、电磁离合器24分离、动力输出离合器39分离时，主电机6不工作，此时齿圈20被制动，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，副电机8输出的动力经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式7)：当制动器15制动、齿圈制动器16断开、电磁离合器24结合、动力输出离合器39分离时，副电机8不工作，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，主电机6输出的动力经过过渡齿轮22传递到齿圈20，经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器10，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶。
所述双电机耦合驱动电动拖拉机采用基于电动推杆直驱的线控转向系统，包括方向盘、角度传感器、转向控制器、电动推杆、电机驱动器、电位计和自动转向信号开关，可实现自动转向和人工转向两种操作方式；线控转向系统的工作过程是：转向控制器接收方向盘角度传感器信号，计算出相应的电动推杆行程目标值，同时电位计向转向控制器反馈电动推杆的实际位置信号，经过控制算法处理向电机驱动器发出指令，控制电动推杆的移动，进而带动转向梯型臂实现车轮转向。
如图3和图4所示，所述的双电机耦合驱动电动拖拉机的控制方法，包括如下步骤：
双电机耦合驱动电动拖拉机启动后，驾驶员选择作业模式和挡位，与此同时，作业模式信号、挡位状态信号、踏板位置信号、车速信号、主电机6当前状态信号、副电机8当前状态信号以及蓄电池组1的荷电状态信号经过放大整形和A/D转换后送入整车控制器3，整车控制器3根据接收的所有信号，经运算得到双电机耦合驱动电动拖拉机的实时需求功率Preq并通过CAN总线发送给协调控制器4；所述踏板位置信号中包括加速踏板位置信号和制动踏板位置信号，所述挡位状态信号中包括驱动双电机耦合驱动电动拖拉机的行驶挡位状态信号和动力输出挡位状态信号。
所述协调控制器4根据实时需求功率Preq指令和作业模式的控制信息以及从主电机控制器5和副电机控制器7接收的主电机6和副电机8的当前状态信号，确定所述双电机耦合驱动电动拖拉机的驱动模式和主电机6、副电机8的目标转速；
当协调控制器4接收到原地PTO作业模式信号时，主电机6恒转速工作，副电机8不工作，此时协调控制器4采用驱动模式1)工作，并向主电机控制器5发送目标转速指令；
当协调控制器4接收到行走PTO作业模式信号时，主电机6恒转速工作，副电机8变速工作，此时协调控制器4根据实时需求功率Preq选择采用驱动模式2)、驱动模式3)或驱动模式4)工作，向主电机控制器5发送恒转速指令，并根据实时需求功率Preq运算得到副电机8的目标转速，然后向副电机控制器7输出对应的控制信号；
当协调控制器4接收到无PTO作业模式信号时，主电机6和副电机8均在变速工作，此时协调控制器4根据实时需求功率Preq确定驱动模式，当0<Preq≤P副时，副电机8独立驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器4采用驱动模式6)工作，经运算得到副电机8的目标转速，通过CAN总线向副电机控制器7输出对应的控制信号；当P副<Preq≤P主时，主电机6独立驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器4采用驱动模式7)工作，经运算得到主电机6的目标转速，并通过CAN总线向主电机控制器5输出对应的控制信号；当Preq>P主时，主电机6和副电机8的动力耦合后驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器4采用驱动模式5)工作，采用基于最小功率损耗的功率分配控制策略运算得到主电机6和副电机8的目标转速，并通过CAN总线分别向主电机控制器5和副电机控制器7输出对应的控制信号，所述P主为主电机额定功率，P副为副电机额定功率。
双电机耦合驱动电动拖拉机工作中，整车控制器3根据作业模式和实时变化的挡位状态信号、踏板位置信号、车速信号、主电机6状态信号、副电机8状态信号以及蓄电池组1的荷电状态信号实时运算双电机耦合驱动电动拖拉机的实时需求功率Preq，并通过CAN总线发送给协调控制器4，协调控制器4根据实时需求功率Preq指令和作业模式的控制信息控制双电机耦合驱动电动拖拉机的实时驱动模式和主电机6、副电机8的目标转速，上述控制过程不断循环，保持双电机耦合驱动电动拖拉机正常工作，直到双电机耦合驱动电动拖拉机停止工作为止。
所述协调控制器4负责主电机6、副电机8、制动器15、齿圈制动器16、电磁离合器24、动力输出离合器39的协调控制和驱动系统状态信息反馈，而整车控制器3负责整车控制策略，协调控制器4中存放了主电机6和副电机8的效率特性数据表，特性数据表是由电动机的转速、转矩、效率组成的数据表。主电机6和副电机8的效率特性数据表在计算实时需求功率Preq时使用。
所述协调控制器4实时监测主电机6、副电机8、制动器15、齿圈制动器16、电磁离合器24、动力输出离合器39的运行状况，并将运行状态信号传递给整车控制器3。当驱动系统某部件运行状态超出安全范围时，可以直接给出相应的限制指令，同时给整车控制器3发送信号。
当双电机耦合驱动电动拖拉机处于制动或下坡滑行时，整车控制器3根据接收到的制动踏板位置信号和车速信号，配合电池组1的荷电状态，计算出需求制动转矩并发送给协调控制器4，协调控制器4按照控制指令提供制动转矩，实现制动能量回收，此时主电机6和/或副电机8处于发电状态，将机械能转化为电能；当蓄电池组1的荷电状态过高时，电池管理系统2向整车控制器3发送信号，不再回收制动能量。
本发明的双电机耦合驱动电动拖拉机采用蓄电池组作为拖拉机的唯一能源，与传统燃油拖拉机相比，可实现零污染排放，符合国家环保需求。
双电机耦合驱动电动拖拉机的电机的转矩响应迅速且准确、可控性强；采用双电机耦合驱动，与单动力电动拖拉机相比，可以降低单台电机转矩容量，提高电机的负荷率，进而提高纯电动拖拉机驱动系统的功率密度；而且两个电机的工作点可以进行调节，有利于优化驱动系统的效率。
双电机耦合驱动电动拖拉机有7种驱动模式，采用两个电机协调控制可以使双电机耦合驱动电动拖拉机满足不同作业工况下不同作业负载的动力需求，提高驱动系统的工作效率，增强续航能力。
双电机耦合驱动电动拖拉机采用线控转向系统替代传统拖拉机所采用的机械式或液压助力转向，可大幅度提高电动拖拉机转向系统的灵敏度和精度。
当双电机耦合驱动电动拖拉机处于制动或下坡滑行时，可以实现制动能量回收，提高能源利用效率。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：包括蓄电池组(1)、电池管理系统(2)、整车控制器(3)、协调控制器(4)、主电机控制器(5)、主电机(6)、副电机控制器(7)、副电机(8)、动力耦合变速箱(9)、差速器(10)、动力输出轴(11)、驱动轮(12)、转向轮(13)与车架(14)；
所述驱动轮(12)分别通过驱动轴安装在车架(14)后方的左右两侧；所述转向轮(13)分别安装在车架(14)前方的左右两侧；所述动力耦合变速箱(9)安装在车架(14)上，主电机(6)和副电机(8)通过法兰盘分别安装在动力耦合变速箱(9)的动力输入端，动力耦合变速箱(9)的动力输出端有两路动力输出通道，一路动力输出到差速器(10)，差速器(10)再将动力传输到驱动轮(12)，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，另一路动力输出到动力输出轴(11)，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机进行PTO作业；
所述蓄电池组(1)用于给主电机(6)和副电机(8)供电；整车控制器(3)用于控制操纵双电机耦合驱动电动拖拉机，整车控制器(3)发出的控制信号传递给协调控制器(4)，经协调控制器(4)处理后的控制信号分别传递给主电机控制器(5)和副电机控制器(7)，用于分别控制主电机(6)和副电机(8)转动；电池管理系统(2)用于对蓄电池组(1)的运行管理。
2.根据权利要求1所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：所述动力耦合变速箱(9)包括制动器(15)、齿圈制动器(16)、太阳轮轴(17)、太阳轮(18)、行星轮(19)、齿圈(20)、行星架(21)、过渡齿轮(22)、过渡轴(23)、电磁离合器(24)、主电机轴(25)、PTO低速挡齿轮(26)、PTO高速挡齿轮(27)、PTO换挡拨动齿轮(28)、行星架输出轴(29)、主传动齿轮(30)、从传动齿轮(31)、换挡轴(32)、高低速挡拨动齿轮(33)、高速挡固定齿轮(34)、低速挡固定齿轮(35)、主输出轴(36)、驱动轴制动器(37)、轮边减速器(38)、动力输出离合器(39)、PTO换挡轴(40)；
由太阳轮轴(17)、太阳轮(18)、行星轮(19)、齿圈(20)、行星架(21)、行星架输出轴(29)构成单排行星齿轮机构；
所述主电机轴(25)上安装的电磁离合器(24)，用于结合、分离主电机轴(25)与装在电磁离合器(24)上的齿轮，主电机(6)通过主电机轴(25)、装在电磁离合器(24)上的齿轮、过渡齿轮(22)与齿圈(20)传动；
所述主电机(6)与主电机轴(25)连接，副电机(8)通过制动器(15)和太阳轮轴(17)与太阳轮(18)连接，主电机轴(25)通过电磁离合器(24)和过渡齿轮(22)与齿圈(20)传动，过渡齿轮(22)和齿圈制动器(16)安装在过渡轴(23)上，齿圈制动器(16)通过过渡轴(23)和过渡齿轮(22)可以制动齿圈(20)；主传动齿轮(30)安装在行星架输出轴(29)上，从传动齿轮(31)和高低速挡拨动齿轮(33)安装在换挡轴(32)上，高速挡固定齿轮(34)和低速挡固定齿轮(35)安装在主输出轴(36)上，主电机(6)通过齿圈(20)和副电机(8)通过太阳轮(18)将动力输入单排行星齿轮机构中经动力耦合后由行星轮(19)和行星架(21)通过行星架输出轴(29)输出，经过主传动齿轮(30)、从传动齿轮(31)、高低速挡拨动齿轮(33)和高速挡固定齿轮(34)或低速挡固定齿轮(35)传动到主输出轴(36)，主输出轴(36)通过差速器(10)、驱动轴制动器(37)和轮边减速器(38)将动力传动到两个驱动轮(12)，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；PTO低速挡齿轮(26)和PTO高速挡齿轮(27)安装在主电机轴(25)上，PTO换挡拨动齿轮(28)和动力输出离合器(39)安装在PTO换挡轴(40)上，主电机轴(25)通过PTO低速挡齿轮(26)或PTO高速挡齿轮(27)将动力传动到PTO换挡轴(40)，再通过动力输出离合器(39)将主电机(6)的动力传动到动力输出轴(11)，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机带动农机具进行PTO作业；
所述动力耦合变速箱(9)是一种双动力源并联传动结构，通过协调控制主电机(6)、副电机(8)、制动器(15)、齿圈制动器(16)和电磁离合器(24)的开关状态可以实现双电机耦合驱动拖拉机行驶，也可以实现主电机(6)或者副电机(8)单独驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；通过控制动力输出离合器(39)可以实现将主电机(6)的动力传动到动力输出轴(11)，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机进行PTO作业。
3.根据权利要求2所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：所述动力耦合变速箱(9)中的单排行星齿轮机构的特征参数为3.286，PTO低速挡传动比为3.38，PTO高速挡传动比为2.73，行驶低速挡传动比为2.29，行驶高速挡传动比为0.73，中央传动比为4.67。
4.根据权利要求1所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：所述整车控制器(3)、协调控制器(4)、主电机控制器(5)、副电机控制器(7)和电池管理系统(2)组成双电机耦合驱动电动拖拉机的控制系统，其中协调控制器(4)的一端与主电机控制器(5)和副电机控制器(7)连接，并通过动力CAN总线通信，协调控制器(4)的另一端通过CAN总线与整车控制器(3)连接；电池管理系统(2)通过CAN总线将蓄电池组(1)的荷电状态信号发送给所述整车控制器(3)。
5.根据权利要求4所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：所述双电机耦合驱动电动拖拉机控制系统设有作业模式控制面板，作业模式包括原地PTO作业、行走PTO作业和无PTO作业三种作业模式。
6.根据权利要求4所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：所述协调控制器(4)控制制动器(15)、齿圈制动器(16)、电磁离合器(24)和动力输出离合器(39)，向其发送相应控制指令，协调控制其开关状态，进而实现不同的双电机耦合驱动电动拖拉机的驱动模式，所述驱动模式包括：
驱动模式1)：当制动器(15)制动、齿圈制动器(16)制动、电磁离合器(24)分离、动力输出离合器(39)结合时，副电机(8)不工作，主电机(6)输出的动力经过PTO低速挡齿轮(26)或PTO高速挡齿轮(27)传递到PTO换挡轴(40)，进而通过动力输出离合器(39)传递到动力输出轴(11)；
驱动模式2)：当制动器(15)断开、齿圈制动器(16)断开、电磁离合器(24)结合、离合器(39)结合时，主电机(6)和副电机(8)共同为驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶和动力输出提供动力，其中主电机(6)的一部分动力经过PTO低速挡齿轮(26)或PTO高速挡齿轮(27)传递到PTO换挡轴(40)，进而通过动力输出离合器(39)传递到动力输出轴(11)；主电机(6)的剩余动力经过过渡齿轮(22)传递到齿圈(20)，并与副电机(8)传递到太阳轮(18)的动力一起经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器(10)，进而驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式3)：当制动器(15)断开、齿圈制动器(16)制动、电磁离合器(24)分离、动力输出离合器(39)结合时，两电机独立工作，此时单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，副电机(8)输出的动力经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器(10)，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，主电机(6)的动力经过PTO低速挡齿轮(26)或PTO高速挡齿轮(27)传递到PTO换挡轴(40)，进而通过动力输出离合器(39)传递到动力输出轴(11)；
驱动模式4)：当制动器(15)制动、齿圈制动器(16)断开、电磁离合器(24)结合、动力输出离合器(39)结合时，副电机(8)不工作，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，主电机(6)输出的一部分动力传递到齿圈(20)，经过单排行星齿轮机构减速增扭后驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，与此同时，主电机(6)的另一部分动力经过PTO低速挡齿轮(26)或PTO高速挡齿轮(27)传递到PTO换挡轴(40)，进而通过动力输出离合器(39)传递到动力输出轴(11)；
驱动模式5)：当制动器(15)断开、齿圈制动器(16)断开、电磁离合器(24)结合、动力输出离合器(39)分离时，动力输出轴(11)不输出动力，主电机(6)输出的动力经过过渡齿轮(22)传递到齿圈(20)，副电机(8)输出的动力传递到太阳轮(18)，主电机(6)和副电机(8)的动力在单排行星齿轮机构中耦合后由行星架输出轴(29)输出，经过主传动齿轮(30)和从传动齿轮(31)后，将动力传至换挡轴(32)，由高低挡换挡电机拨动换挡轴(32)上的高低速拨动齿轮(33)，使其与高速挡固定齿轮(34)或低速挡固定齿轮(35)结合，将动力传至主输出轴(36)，主输出轴(36)将高挡转速或低挡转速传动到差速器(10)，再通过驱动轴制动器(37)和轮边减速器(38)将动力传动到两个驱动轮(12)，用以驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式6)：当制动器(15)断开、齿圈制动器(16)制动、电磁离合器(24)分离、动力输出离合器(39)分离时，主电机(6)不工作，此时齿圈(20)被制动，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，副电机(8)输出的动力经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器(10)，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶；
驱动模式7)：当制动器(15)制动、齿圈制动器(16)断开、电磁离合器(24)结合、动力输出离合器(39)分离时，副电机(8)不工作，单排行星齿轮机构相当于固比齿轮组，主电机(6)输出的动力经过过渡齿轮(22)传递到齿圈(20)，经过单排行星齿轮机构减速增扭后传递到差速器(10)，驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶。
7.根据权利要求1所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机，其特征是：所述双电机耦合驱动电动拖拉机采用基于电动推杆直驱的线控转向系统，包括方向盘、角度传感器、转向控制器、电动推杆、电机驱动器、电位计和自动转向信号开关，可实现自动转向和人工转向两种操作方式；线控转向系统的工作过程是：转向控制器接收方向盘角度传感器信号，计算出相应的电动推杆行程目标值，同时电位计向转向控制器反馈电动推杆的实际位置信号，经过控制算法处理向电机驱动器发出指令，控制电动推杆的移动，进而带动转向梯型臂实现车轮转向。
8.一种实现权利要求1所述的双电机耦合驱动电动拖拉机的控制方法，其特征是：包括如下步骤：
双电机耦合驱动电动拖拉机启动后，选择作业模式和挡位，与此同时，作业模式信号、挡位状态信号、踏板位置信号、车速信号、主电机(6)当前状态信号、副电机(8)当前状态信号以及蓄电池组(1)的荷电状态信号经过放大整形和A/D转换后送入整车控制器(3)，整车控制器(3)根据接收的所有信号，经运算得到双电机耦合驱动电动拖拉机的实时需求功率Preq并通过CAN总线发送给协调控制器(4)；
所述协调控制器(4)根据实时需求功率Preq指令和作业模式的控制信息以及从主电机控制器(5)和副电机控制器(7)接收的主电机(6)和副电机(8)的当前状态信号，确定所述双电机耦合驱动电动拖拉机的驱动模式和主电机(6)、副电机(8)的目标转速；
当协调控制器(4)接收到原地PTO作业模式信号时，主电机(6)恒转速工作，副电机(8)不工作，此时协调控制器(4)采用驱动模式1)工作，并向主电机控制器(5)发送目标转速指令；
当协调控制器(4)接收到行走PTO作业模式信号时，主电机(6)恒转速工作，副电机(8)变速工作，此时协调控制器(4)根据实时需求功率Preq选择采用驱动模式2)、驱动模式3)或驱动模式4)工作，向主电机控制器(5)发送恒转速指令，并根据实时需求功率Preq计算得到副电机(8)的目标转速，然后向副电机控制器(7)输出对应的控制信号；
当协调控制器(4)接收到无PTO作业模式信号时，主电机(6)和副电机(8)均在变速工作，此时协调控制器(4)根据实时需求功率Preq确定驱动模式，当0<Preq≤P副时，副电机(8)独立驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器(4)采用驱动模式6)工作，经运算得到副电机(8)的目标转速，通过CAN总线向副电机控制器(7)输出对应的控制信号；当P副<Preq≤P主时，主电机(6)独立驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器(4)采用驱动模式7)工作，经运算得到主电机(6)的目标转速，并通过CAN总线向主电机控制器(5)输出对应的控制信号；当Preq>P主时，主电机(6)和副电机(8)的动力耦合后驱动双电机耦合驱动电动拖拉机行驶，协调控制器(4)采用驱动模式5)工作，采用基于最小功率损耗的功率分配控制策略运算得到主电机(6)和副电机(8)的目标转速，并通过CAN总线分别向主电机控制器(5)和副电机控制器(7)输出对应的控制信号；
双电机耦合驱动电动拖拉机工作中，整车控制器(3)根据作业模式和实时变化的挡位状态信号、踏板位置信号、车速信号、主电机(6)状态信号、副电机(8)状态信号以及蓄电池组(1)的荷电状态信号实时计算双电机耦合驱动电动拖拉机的实时需求功率Preq，并通过CAN总线发送给协调控制器(4)，协调控制器(4)根据实时需求功率Preq指令和作业模式的控制信息控制双电机耦合驱动电动拖拉机的实时驱动模式和主电机(6)、副电机(8)的目标转速，上述控制过程不断循环，保持双电机耦合驱动电动拖拉机正常工作。
9.根据权利要求8所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机的控制方法，其特征是：所述协调控制器(4)中存放了主电机(6)和副电机(8)的效率特性数据表，特性数据表由电动机的转速、转矩和效率组成。
10.根据权利要求8所述的一种双电机耦合驱动电动拖拉机的控制方法，其特征是：当双电机耦合驱动电动拖拉机处于制动或下坡滑行时，整车控制器(3)根据接收到的制动踏板位置信号和车速信号，配合蓄电池组(1)的荷电状态，计算出需求制动转矩并发送给协调控制器(4)，协调控制器(4)按照控制指令提供制动转矩，实现制动能量回收，此时主电机(6)和/或副电机(8)处于发电状态，将机械能转化为电能；当蓄电池组(1)的荷电状态过高时，电池管理系统(2)向整车控制器(3)发送信号，不再回收制动能量。
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