面对交通能源与环境问题的重大挑战，以汽车排放洁净化、汽车燃料节约化、汽车能源多元化为主要特征的节能与新能源汽车技术发展迅猛。先进的电控内燃机技术突飞猛进，混合动力技术进入产业化，动力电池技术取得重大突破，车用燃料电池技术不断进步。我们正在迎来汽车能源动力技术创新突破的重大机遇期。在此背景下，汽车动力在过去20多年里连续经历了电控化和电气化两大技术变革，快速演变成节能与新能源汽车新型动力： 电子控制的内燃发动机动力和电动汽车中的新型动力（包括内燃机/电机混合动力、燃料电池发动机及其混合动力以及电池/电机电气动力）。汽车新型动力是一个涉及机械、液力、电磁、电子、化工、能源、电气、信息、控制等学科的复杂系统。如何从多学科交叉融合的角度认识这一系统，并从这20多年的技术变革中总结出带有普遍意义和长远影响的经典学术问题，形成对汽车新型动力的新认识、新知识，反映研究的新进展，这些就是撰写本书的基本出发点。

    本书第一作者欧阳明高在留学欧洲攻读博士学位期间（1990—1993）师从发动机动态建模与控制领域的国际著名专家S.C.Sorenson和E.Hendricks，在研究方法和学术思路上受到深刻影响。1993年底回国后，欧阳明高在清华大学建立了汽车动力系统与控制科研组，从系统与控制的角度开展研究工作，内容涉及主要的汽车新型动力类型和主要前沿问题，形成了一定的科研积累。这些研究工作一方面包含大量的技术、工程和与产业化相关的内容； 另一方面，也有大量的理论和学术性工作，包括200多篇学术论文和十几篇博士学位论文。本书对这些研究工作的积累进行了一次系统的学术总结。本书重点针对以发动机为核心的汽车新型动力系统（电控内燃机和电动混合动力），有关电池、电机、燃料电池的内容并不单独成章，而是包含在混合动力中进行介绍，以保持结构体系的紧凑和统一。本书试图从相互联系的三个方面即系统构型分析、动态建模原理以及控制算法设计，从系统角度探讨汽车新型动力的基本理论并构建新的知识体系。为此，本书的写作遵循了以下原则： 

    第一，结构的统一性。强调各章内容的相互联系与内在逻辑，围绕本书所聚焦的核心展开内容，例如，电控内燃机后处理系统、模型与控制在本书中没有列入； 强调经过学科交叉融合所形成的汽车动力系统与控制的新知识，而不重复相关学科的知识，例如，由于发动机怠速控制问题基本上属于各种控制理论方法的讨论对象，本书没有单设怠速控制一章； 强调从学术的共性基本问题出发取舍内容，而不是从科研项目和车型分类来组织内容，例如，对纯电动车的构型与控制问题，本课题组也进行了大量研究，而本书只将其涉及的共性问题如电池模型与状态估计包含在混合动力系统的能量优化管理等章节中。

    第二，内容的实用性。注重参考性，书中涉及汽车新型动力系统的主要研究课题，对每一个问题大多从构型分析开始，以降低阅读入门难度，同时，增加各个问题的文献综述，便于读者深入了解总体研究情况； 注重针对性，书中重点讨论汽车新型动力系统的各种特殊控制方法，不仅有动态闭环反馈控制，还有大量的稳态开环和动态前馈控制，不仅有反馈调节算法，更有状态估计算法； 注重实用性，书中90%以上的理论方法均来自于本科研团队（科研组与课题组）具有工程背景的研发项目，为突出重点，本书有意省略了有关汽车动力系统的纯理论创新的比较偏窄的内容，感兴趣的读者可以参考本科研组发表的相关学术论文。

    本书由欧阳明高确定总体思路、框架和各章结构内容，负责统稿和定稿。全书内容共分10章，第1章由欧阳明高撰写，第2章由杨福源撰写，第3章由欧阳明高和张科勋撰写，第4章由欧阳明高撰写(其中4.1.1节由李建秋撰写)，第5章由李建秋撰写，第6章由卢兰光、欧阳明高撰写，第7章由欧阳明高、卢兰光撰写，第8章由欧阳明高撰写，第9章由欧阳明高、卢兰光撰写，第10章由欧阳明高、杨福源撰写。博士生洪木南、曹桂军、徐梁飞协助完成第4章、第7章和第10章的写作，博士生何彬、田硕、李进、童毅、金振华、李哲、华剑锋以及博士后刘明基、许家群为本书写作提供了有价值的资料和帮助。本书的编纂、面世是清华大学汽车动力系统与控制科研组集体努力的结晶。

    由于汽车新型动力技术还处于不断发展变化之中，一些学术难题尚未完全解决并形成统一结论，又由于作者知识水平所限，本书的不足之处在所难免，敬请各位读者批评指正。

作者

2008年10月于北京清华园