针对传统粒子滤波存在的粒子退化和样本枯竭问题,采用了一种基于模拟退火粒子群优化粒子滤波(SAPSO-PF)车辆状态估计算法。首先基于Dugoff轮胎模型建立了汽车7自由度车辆模型。然后利用SAPSO-PF算法通过对低成本传感器测量到的纵向加速度、侧向加速度、方向盘转角和各车轮轮速信号,准确估计车辆的纵向速度、侧向速度以及横摆角速度。并在Carsim和Matlab/simulink环境下以实车场地实验数据进行仿真验证。多工况下的仿真试验结果表明,运用SAPSO-PF算法对车辆纵向速度、侧向速度横摆角速度的估计有良好的准确性。

线路保持性是汽车稳定性的重要性能之一,目前该性能还没有被纳入车辆性能的前期设计开发阶段,主要原因就是车辆模型无法进行汽车线路保持性的动态仿真,缺乏对体现该性能关键影响因素的描述。针对车辆模型的不足,对汽车线路保持性的机理进行了分析,在此基础上对该性能影响最为主要的转向系统的建模方法提出要求,并通过典型动态行驶工况验证所建模型的有效性,从而在概念设计阶段就可以对该性能展开研究,大大提升车辆稳定性的设计开发稳健性。

为了研究稳态工况和瞬态工况下转向系统中转向器转向比和衬套刚度等15个特性参数对转向灵敏度的影响,在Adams/Car平台下建立了包含所有部件的齿轮齿条式转向系统,并嵌入到整车模型中。采用DOE试验方法分析转向灵敏度,通过改变相应参数,研究其对转向灵敏度的影响,结果表明：只有转向器转向比等6个参数对转向灵敏度有显著影响,从而为转向系统的设计和优化提供一定的参考依据。

建立了某SUV前副车架其有限元模型。在6种工况下分别对前副车架进行了强度分析，以及自由工况下的模态分析。对所有零部件进行了灵敏度分析，据此确定优化设计变量。在此基础上进行了轻量化设计。优化之后的前副车架的总质量较之前减重比达到19％。对优化后的模型进行了强度分析和模态分析。验证结果表明，应力值均在屈服应力范围内，模态固有频率得到相应的提高。在提高其性能的基础上，实现了质量减轻的目标。

转向系统刚度和路感是车辆转向系统重要特性，由于助力特性的引入，两者呈现出强烈的非线性特征。通过建立包含转向立柱和扭力杆刚度的转向系统数学模型，研究了转向系统刚度和路感随着助力特性变化率而变化的趋势。通过比较两种典型助力特性对转向系统刚度和路感的影响，进一步验证了上述结论。该结论为转向系统的准确建模和转向系统特性合理匹配都提供了参考建议。