[发明专利]一种串联式混合动力的拖拉机及其控制方法

权利要求书

1.一种串联式混合动力的拖拉机，其特征在于，包括前桥、后桥、传动系统和串联式混合动力系统，串联式混合动力系统包括发动机、发电机、蓄电池和电动机，发动机传动连接发电机，发电机与蓄电池电连接，蓄电池供电连接电动机。

2.根据权利要求1所述的一种串联式混合动力的拖拉机，其特征在于，发动机与发电机之间设有第一离合器(C₁)，电动机通过第二离合器(C₂)连接变速器。

3.根据权利要求2所述的一种串联式混合动力的拖拉机，其特征在于，拖拉机还包括控制系统，控制系统包括整机ECU、发动机控制单元、电动机控制单元，发电机控制单元，变速器控制单元，电池管理系统和离合器控制单元，以及驱动轮转速传感器(S₁)，驱动轮转矩传感器(S₂)，实际速度传感器(S₃)，动力输出转矩传感器(S₄)和动力输出转速传感器(S₅)。

4.根据权利要求3所述的一种串联式混合动力的拖拉机，其特征在于，所述的发动机为柴油机，所述的电动机为永磁同步电动机，所述的发电机为永磁同步发电机；蓄电池为铅酸蓄电池。

5.一种串联式混合动力拖拉机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)若动力输出轴转矩为0，拖拉机实际速度大于或等于0，驱动轮转矩大于0，拖拉机速度逐渐增大，则整机ECU判断出拖拉机当前处于起步/加速模式；整机控制系统则根据判断结果启动电动机，驱动拖拉机完成起步和加速过程，关闭发动机和发电机，电动机控制单元控制电动机工作在高效区，且电动机输出转矩T_m大于滚动阻力矩；

(2)若动力输出轴转矩为0，拖拉机实际速度大于0，驱动轮转矩大于0，且驱动轮速度越来越小，则整机ECU判断出拖拉机当前处于减速/制动/停机模式；整机控制系统则根据判断结果启动电动机，关闭发动机和发电机；电动机控制单元控制电动机使其进行制动能量的回收，且工作在高效区；

(3)若整机ECU判断出拖拉机不处于起步/加速模式和减速/制动/停机模式，那么拖拉机就处于正常作业模式：

判断当前选电池电量与系统预设的电量最高阀值SOC_max和最低阀值SOC_min之间的关系；判断当前需求的转矩T_req、转速r_req及功率P_req与发动机和电动机输出的转矩T_e，T_m、转速r_e，r_m及功率P_e，P_m之间的关系；

若当前电量大于或等于SOC_max(电量最高阀值)，控制关闭发动机和电机，启动电动机驱动拖拉机正常作业，并使电动机工作在高效区，且电动机输出转矩T_m＝T_req；

若当前电量小于SOC_max(电量最高阀值)，控制启动发动机、电机及电动机，电动机驱动拖拉机正常作业，并使电动机工作在高效区，且电动机输出转矩T_m＝T_req，使发动机工作在最佳燃油经济性曲线上。