【编辑推荐】
1.《汽车能量回馈式制动系统原理与控制》采用全才印刷，详细展示了电动乘用车用能量回馈式液压制动系统和电动商用车用能量回馈式气压制动系统的方案设计思路和系统工作模式。
2.《汽车能量回馈式制动系统原理与控制》从顶层控制策略到底层控制算法，深入讨论了常规制动回馈控制策略、防抱死制动回馈控制策略和针对系统弹性、齿隙和网络延时等非线性特性的优化控制方法，此外还对液压和气压制动力的准确调节方法进行了介绍。
3.《汽车能量回馈式制动系统原理与控制》从能量经济性、回馈与摩擦制动力切换性能、制动舒适性、制动效能恒定性和制动防抱死性能等方面对能量回馈式制动系统的评价和测试方法进行了说明。
【内容简介】
本书论述了电动汽车能量回馈式制动系统的原理与控制技术，是电动汽车领域的一部学术专著，凝结自作者团队在该领域十余年产学研密切合作产生的自主研究成果，以较为严密的结构体系阐述了能量回馈式制动系统的方案设计、控制和测试评价技术。本书主要面向电动汽车整车企业、制动零部件企业、汽车科研院所、高等院校汽车学院等电动汽车及其制动技术领域的工程师、研究人员、教师、学生等。
【作者简介】
张俊智，清华大学车辆与运载学院教授，在国内率先开展车用能量回馈式制动系统、混合动力系统和动力系统高精度动态负载模拟测试方面的研究工作，近年来共主持国家重点研发计划、国家863、国家自然科学基金项目等项目10余项，发表SCI/EI论文150余篇，授权国家发明专利70余项，电动汽车制动能量回收方面的研究成果获国家科学技术进步奖二等奖（排名1）、中国汽车工业科技发明一等奖（排名1）和北京市科学技术一等奖（排名1），混合动力方面的研究成果获国家科技进步二等奖（排名3）、国家科技发明二等奖（排名4）和中国汽车工业技术进步一等奖（排名1）。
【目录】
序
前言
第1 章 绪论 .. 1
1.1 能量回馈式制动技术发展背景.. 1
1.2 能量回馈式制动系统简介.. 2
1.2.1 能量回馈式制动系统定义.. 2
1.2.2 能量回馈式制动系统组成.. 2
1.2.3 能量回馈式制动系统原理.. 2
1.2.4 能量回馈式制动系统分类.. 2
1.3 能量回馈式制动系统研发进展.. 4
1.3.1 关键技术..4
1.3.2 摩擦制动力调节机构研发进展.. 5
1.3.3 回馈制动与摩擦制动协调控制技术研发进展..7
第2 章 能量回馈式制动系统设计.. 9
2.1 能量回馈式制动系统总体方案.. 9
2.2 能量回馈式液压制动系统的设计..10
2.2.1 能量回馈式防抱死制动系统（EABS）的设计..10
2.2.2 能量回馈式车身电子稳定控制（EESC）系统的设计..14
2.2.3 能量回馈式电子液压制动（EEHB）系统的设计..20
2.3 能量回馈式气压制动系统的设计..24
2.3.1 基于电磁开关阀的能量回馈式气压制动系统设计..24
2.3.2 基于比例继动阀的能量回馈式气压制动系统设计..26
第3 章 常规制动回馈控制策略.. 29
3.1 驾驶员制动意图解析..29
3.2 叠加式回馈制动控制策略..30
3.2.1 温和叠加式制动能量回馈策略..30
3.2.2 激进叠加式制动能量回馈策略..30
3.2.3 自由行程启动回馈制动的叠加式策略..30
3.2.4 叠加式制动能量回馈策略仿真分析..31
3.3 协调式回馈制动控制策略..32
3.3.1 回馈效率制动力分配策略..33
3.3.2 制动踏板感觉制动力分配策略..34
3.3.3 兼顾回馈效率和制动踏板感觉的制动力分配策略..34
3.3.4 实车试验..34
3.4 由加速踏板定义回馈制动的控制策略..39
3.4.1 加速踏板开度和电机力矩关系..39
3.4.2 模拟内燃机制动模式..40
3.4.3 辅助制动模式..44
3.4.4 限制前轴电机回馈制动力矩的因素分析..45
3.4.5 试验结果..47
第4 章 针对能量回馈式制动系统非线性特性的优化控制.. 50
4.1 能量回馈式制动系统机械耦合非线性特征分析..50
4.1.1 回馈制动耦合非线性系统模型..50
4.1.2 轴系弹性对回馈制动控制的影响..52
4.1.3 齿隙对回馈耦合制动控制的影响..56
4.1.4 耦合非线性对回馈制动控制的影响..58
4.2 针对机械非线性特性的补偿控制..60
4.2.1 针对机械非线性特性的补偿控制目标..60
4.2.2 基于混杂系统理论的电驱动系统状态估计方法..60
4.2.3 混杂观测器的设计..67
4.2.4 回馈制动耦合非线性主动补偿控制算法..68
4.2.5 主动补偿控制算法仿真验证与分析..72
4.3 电驱/ 制动系统模式切换过程未知死区补偿控制..77
4.3.1 车辆动力学模型..77
4.3.2 基于输出约束有限时间反步控制的未知死区补偿控制方法..79
4.3.3 台架试验..85
4.4 随机网络延时下协调式回馈制动控制系统协调控制方法.. 88
4.4.1 包含随机网络延时的回馈制动系统模型..88
4.4.2 随机网络延时下协调式回馈制动控制系统协调控制算法..91
4.4.3 随机网络延时下液压与回馈制动协调控制算法台架试验与分析..93
第5 章 防抱死制动回馈控制策略.. 95
5.1 回馈制动保守参与防抱死制动的控制策略..95
5.2 基于补偿制动力矩的防抱死制动回馈控制策略..98
5.3 基于频率特性转矩分配的防抱死制动回馈控制策略.. 102
5.3.1 频率特性转矩分配策略.. 102
5.3.2 硬件在环试验.. 104
5.4 考虑传动系统非线性特性的防抱死制动回馈控制策略.. 105
5.4.1 考虑齿隙影响的弹性传动系统下电机回馈制动系统建模.. 105
5.4.2 考虑非线性特性的防抱死制动策略.. 107
5.4.3 仿真分析.. 108
5.5 基于电机磁场定向控制的防抱死制动回馈控制策略.. 110
5.5.1 电机回馈制动系统建模.. 110
5.5.2 基于磁场定向控制的电机回馈制动系统控制方法.. 112
5.5.3 仿真分析.. 114
第6 章 液压制动力控制方法..122
6.1 电磁开关阀液压力开环动态限压差控制.. 122
6.1.1 电磁阀“机- 电- 液”耦合动力学模型.. 122
6.1.2 电磁阀动态限压差控制方法机理分析..125
6.1.3 限压差控制模型硬件在环试验验证.. 127
6.1.4 电磁阀限压差控制方法的调节特性及规律..129
6.1.5 结构参数对限压差控制效果的影响..132
6.1.6 环境温度对限压差控制效果的影响..138
6.2 电磁开关阀液压力闭环动态限压差控制..139
6.2.1 液压力闭环限压差控制方法机理分析.. 139
6.2.2 液压力闭环限压差控制算法硬件在环试验.. 141
6.3 电磁开关阀流量拟线性控制.. 144
6.3.1 开关电磁阀数学物理模型数值求解.. 144
6.3.2 开关电磁阀高频PWM 饱和先导流量控制方法.. 150
6.3.3 高频PWM 饱和先导流量拟线性控制台架试验.. 155
6.4 针对EEHB 的自适应增益规划闭环压力控制.. 157
6.4.1 自适应增益规划闭环压力控制机理分析.. 157
6.4.2 压力闭环控制硬件在环试验及实车测试.. 159
第7 章 气压制动力控制方法..166
7.1 气压制动力控制框架.. 166
7.1.1 基于模型的气压开环控制.. 166
7.1.2 基于压力反馈的气压闭环控制.. 167
7.1.3 试验研究.. 167
7.2 电磁开关阀的控制.. 169
7
【前言】
汽车在城区运行时，制动过程耗散的能量占直接驱动汽车能量的40% ~ 50%，能量回收潜力非常可观。在导致交通事故的汽车因素中，制动系统占比较高，是影响汽车安全的重要零部件。电动汽车技术的突飞猛进推动制动系统发生了巨大变革——传统的摩擦制动系统正在被能量回馈式制动系统替代。能量回馈式制动将电机引入制动系统，可将车轮旋转的动能转化为电能回收至储能系统，供后续行驶时驱动车辆之用，同时为车辆提供回馈制动力。能量回馈式制动系统是决定多种形式电动汽车能效品质和制动安全品质的关键部件和核心技术。
目前我国纯电动、插电式混合动力汽车竞争格局正在重塑，同时还面临补贴退坡、国外巨头强势进入、市场全面开放等，正在进入由高速发展向高品质发展转变的攻坚期，而能量回馈式制动系统是决定电动汽车产品品质和市场竞争力的关键部件。本书瞄准汽车强国核心零部件自主创新战略需求，聚焦能量回馈式制动总成关键技术，基于清华大学智能底盘研究团队、中国科学院电工研究所车用能源系统及控制技术研究团队与自主制动零部件头部企业十余年密切合作的自主研究成果，系统地介绍了电动乘用车用能量回馈式液压制动系统和电动商用车用能量回馈式气压制动系统的方案设计、控制方法和测试评价技术。全书内容划分为8 章，包含了能量回馈式液压制动系统和能量回馈式气压制动系统的方案设计，常规制动回馈控制策略和防抱死制动回馈控制策略，并讨论了针对系统弹性、齿隙和网络延时等非线性特性的优化控制方法，此外还对液压和气压制动力的准确调节方法进行了介绍，后从能量经济性、回馈与摩擦制动力切换性能、制动舒适性、制动效能恒定性和制动防抱死性能等方面对能量回馈式制动系统的评价和测试方法进行了说明。
本书由清华大学教授张俊智博士，中国科学院电工研究所研究员、中国科学院大学岗位教授王丽芳博士，中国科学院电工研究所高级工程师苟晋芳博士，清华大学助理研究员何承坤博士著写，由张俊智确定总体思路、框架和各章结构内容，负责统稿和定稿。全书内容共分8 章，第1、6 章由张俊智撰写，第2 章由王丽芳和苟晋芳撰写，第3 章由张俊智和苟晋芳撰写，第4 ~ 5 章由张俊智和王丽芳撰写，第7 章由张俊智、何承坤撰写，第8 章由何承坤撰写。在本书撰写过程中，智能底盘研究团队的孙东升、马瑞海、张仲石、刘伟龙、张峻峰、韩金恒、侯晓慧、季园、胡涵旸、赵世越、李月等多位博士后、研究生及工作人员参与了各章节的资料整理，吕辰、李禹橦、袁野、李超、李宁、伍令飞、薛俊亮、陆欣、张鹏君、陈鑫、李守波、孔德聪、邱明喆、游牟捷等多位研究生为相应章节写作提供了有价值的资料和帮助，在此一并对他们的辛勤付出表示感谢。
能量回馈式制动系统从诞生到今天已经演化出多种技术形态，未来仍将继续发展。限于作者水平，书中难免存在不足之处，恳请广大同行和读者批评指正。
著 者
