汽车产品在市场竞争中核心技术要素主要包含可靠性、稳态工况下的性能、瞬态工况下的动态性能,以及批量生产过程中的上述性能的产品一致性、使用一段时间后上述性能的衰减。经过几十年发展,我国已经完全掌握了可靠性和稳态性能的开发技术,自主汽车品牌的相关性能指标已经达到了国际一流水平。我国自主品牌汽车急需提升产品的动态性能及其量产一致性和性能持久性。目前,产品瞬态工况的动态性能只能通过实车场地试验主观评价进行开发。为了保证动态性能的量产一致性,当配套总成更改或生产工艺更改时,上述性能调校过程需要进行多轮次重复。这样的量产性能调校实质上是经典的实物样车迭代开发,没有采用仿真前置技术进行虚拟调校,开发周期长,费用昂贵,产品风险大。限制虚拟量产调校实现的主要原因有:一是决定汽车动态品质好坏,在主观评价为主的动态性能调校中经常更换的悬置、衬套、减振器、缓冲块和轮胎等功能部件模型不准;二是当量产一致性和性能持久性要求的动态性能可变范围确定后,缺少对上述功能部件可变范围的快速求解方法。针对上述两个问题,本文设想在现有的功能部件模型的基础上引入摩擦迟滞效应环节,建立一种更高精度的功能部件模型,研究新建立的半经验模型的试验识别技术,并采用区间数学方法和广义最小二乘方法,研究从动态性能可变范围到功能部件特性的可变范围的一种快速分解方法,从而实现量产虚拟调校。为了完成研究设想,本文在大量调研国内外相关文献的基础上,以汽车的操纵稳定性为切入点,在以下几个方面做了相关创新性研究:1)计及摩擦迟滞特性的功能部件建模:目前商业动力学软件中使用的功能部件模型,仅考虑刚度和阻尼,没有考虑摩擦,这使得该模型对路面或人工微小干扰以及车辆本身制造过程中产生的偏差过于敏感,无法反映出汽车本身的包容性、稳定性和鲁棒性,与实车表现不符。本课题组经过多年探索,建立了品质动力学模型,能在计算机上对车辆的瞬态性能进行仿真分析。在课题组以往经验的基础上,本文重点研究功能部件模型,建立考虑摩擦迟滞和动、静摩擦切换的功能部件模型,并应用到基于零部件的动力学模型中,能更为准确地仿真中心区（抗人为干扰）、不平路面直线行驶稳定性（抗路面干扰）、直线行驶跑偏（硬点偏差或定位偏差）、后轮随动转向等工况。2)橡胶功能部件参数的一步辨识法:由于在橡胶功能部件模型中考虑了摩擦迟滞特性和动、静摩擦切换,增加了通过试验数据进行参数辨识的难度。为了解决这个问题,本文提出了一步辨识法,该方法不需要将动态和静态试验结果分开辨识,而是只根据动态试验结果,结合本文提出的模拟退火粒子群优化算法,一次辨识出所有参数。这种辨识方法有效避免了将动态和静态试验结果分开辨识的分步辨识方法引起的噪声敏感问题及最小局部解问题。3)功能部件特性可变范围的快速求解:当前工业采用实验DOE方法对实车进行量产调校,需要对实车反复进行迭代实验,需要时间长,成本高;在计算机上进行虚拟DOE实验,与实车调校比较,成本降低,效率提高。但由于在计算机上也需要反复迭代,完成一次分析也需要较长时间;本文提出一种减少DOE的次数,快速求解功能部件特性可变范围的方法。首先,利用DOE分析获得对整车性能指标比较灵敏的功能部件特性;接下来利用DOE分析得到那些灵敏度高的功能部件特性和整车性能指标之间的变化梯度,并根据这些变化梯度建立雅各比矩阵;最后利用区间数学和最小二乘法求解该雅各比矩阵的广义逆矩阵,获得功能部件特性可变化范围。本文采用国产M8x车型的数据,建立了考虑摩擦迟滞作用的整车动力学模型。通过对考虑和未考虑功能部件摩擦特性的模型进行动态K＆C分析对比,验证了功能部件的摩擦特性对K＆C分析结果的影响;最后,以方向盘角阶跃工况为例,通过对各功能部件设计参数和整车性能之间进行灵敏度分析,找出对性能灵敏度高的设计参数,用功能部件特性可变范围快速求解方法对该工况的性能容差区间进行一致性的分解。并根据分析结果,修正了功能部件的设计允许偏差范围。结果表明:本文所建立的动力学模型和快速求解方法,可有效的实现在概念设计阶段由整车性能容差向功能部件参数可变范围的分解,为功能部件特性的容差设计和后续的量产调校提供技术指导。