在汽车行业波澜壮阔的电动化、数字化与智能化浪潮中，底盘技术正经历着前所未有的蜕变，从传统的坚固基石跃升为集电动驱动与智能操控于一体的核心灵魂。智能底盘控制系统，正引领着汽车底盘技术迈向新时代的巅峰，其智能化程度已成为衡量汽车先进性的重要标尺，这不仅是对技术的挑战，更是对汽车行业的全新定义。

在上一期的深入探讨中，我们共同见证了DYNA4在动力域中展现出的卓越的仿真能力，包括广泛的动力类型支持以及精细的系统建模。今天，小编将从几个方面一起来探索汽车测试另一片广阔天地——底盘域，探讨DYNA4如何在这一关键领域展现其非凡魅力。

底盘模型概述

提到底盘系统，按照汽车构造中对传统底盘的定义，其包括传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统。而在底盘系统建模过程中，通常更细分并专注于悬架模型、转向模型、制动模型以及轮胎模型的搭建。悬架的K&C特性是整个车辆操纵稳定性和舒适性的基础，转向和制动则与驾驶员的操纵直接相关，而车辆所有的运动最后都是通过轮胎与地面的接触面得以体现。DYNA4从仿真测试的实际场景需求出发，由简到繁的为大家提供了三种不同精度的底盘模型，分别是质点模型、单轨模型和多体动力学模型。其中前两种多应用在对底盘性能不太关注的领域，如智驾仿真测试；而多体动力学底盘模型则是DYNA4底盘的精髓，也是该软件从veDYNA到DYNA4几十年来一直打磨的核心技术。

质点模型

质点模型是通过质点描述底盘系统的纵向动力学模型，该模型的核心在于将复杂的底盘系统简化为一个质点，通过质点的运动状态来反映车辆的整体运动状态。该模型仅适用于在平直路面上定速行驶的工况，既不考虑转向过程中的横向动力学，也不考虑路面颠簸引起的垂向动力学影响。

单轨模型

单轨模型是质点模型的一个拓展，其主要增加了对车辆横向运动的考虑，兼顾了纵向和横向加速度效应、道路坡度以及倾斜度对车轮载荷的影响。虽然不考虑垂向的悬架动力学，但是单轨模型仍然可以精确的捕捉道路信息，进行循迹控制。为了提升车辆动态体验，该模型增设了可选的俯仰与侧倾控制选项，用户可以通过设置相关参数，进一步模拟车辆行驶过程中的俯仰与侧倾运动。

多体动力学模型

耐心看到这里的小伙伴相信已经对DYNA4强大的功能有了一个初步的认识，接下来小编将从悬架系统、转向系统、制动系统和轮胎系统几个方面的仿真建模逐一进行详细的介绍。

多体底盘模型是一个高精度的三维车辆动力学模型，它由一个多体运动机构组成，包括车身、悬架和转向等系统。尤为重要的是，其支持基于悬架硬点的建模。此外，还支持复杂的半物理制动/转向系统模型，以及多种复杂的高精度轮胎模型。在商用车领域，可覆盖皮卡、轻卡、重卡、巴士等所有车型建模，还支持选配拖车模型。

悬架系统

悬架是连接车架与车轮的重要桥梁，在DYNA4中提供了两种悬架建模方式，其一就如前文重点提及的基于悬架硬点坐标建模，硬点是整个悬架的灵魂，不是每一款基于实时系统的车辆动力学软件都能支持硬点建模；其二是可以直接导入K&C特性数据（仿真或实测值）。

除了能提供底盘系统级的整体动力学仿真，DYNA4还兼顾了各部件之间的相互作用。同时DYNA4内置了数十种参数模板，可覆盖所有常见的悬架类型，包括但不限于双叉臂、多连杆、麦弗逊等。

转向系统

作为汽车上重要的安全系统，DYNA4转向系统模型支持从方向盘、转向管柱、转向器到横拉杆等完整的转向系统建模。

为了满足不同车型结构形式，DYNA4提供了齿轮齿条式和转向拉杆式两种转向模型。

同时，为了满足不同EPS助力形式，用户还可以对助力位置进行定义，包括转向管柱式（C-EPS）、小齿轮式（P-EPS）和齿条式（R-EPS）。

制动系统

制动系统是车辆另一个关键的安全系统，DYNA4制动系统模型支持从制动踏板、制动主缸、制动管路到制动器的完整的制动系统建模。

为了满足不同场景制动系统的仿真需求，DYNA4提供了两大类型的建模方式供用户选择：即基于查表模型的建模和复杂物理结构的建模。其中每种类型又可细分为两种不同的子项，Look-up table与Electro-Hydraulic model二者都是基于查表液压物理模型，主要区别在于是否集成了DYNA4自带的ESC（电子稳定控制系统）控制单元。

当查表液压模型的精度无法满足特定的仿真需求时，DYNA4提供了更为详细和复杂的解决方案——基于各种阀、泵等模型结构组成的双回路液压制动系统，支持Parallel（H型）以及Diagonal（X型）两种制动布置形式。

轮胎模型

轮胎是汽车作为一个整体唯一与地面接触的部件，所有路面激励均由此传递到车身。车轮轮胎模型阐述了驱动力、制动力和转向力如何转化为车辆纵向和横向运动。

轮胎理论的复杂性是小编能力无法企及也不敢妄谈的，无数国内外前辈们给出了很多宝贵的经验。轮胎建模一是选择适合的理论模型，二是要有准确的实验数据。在DYNA4中提供了包括TM-Easy5和经典Pacejka在内的多款高精度的轮胎理论模型，以及一些常见轮胎型号的基础实验数据。

同时，DYNA4还引入了轮胎与接地点计算模块，可以进一步优化现有的模型，提供更有针对性的仿真验证效果。

此外，DYNA4的车轮还支持双轮胎系统，这一特性适用于商用车等重型车辆在复杂场景下的仿真。

智能底盘

DYNA4是基于Simulink底层开发的，先天的优势使其可以与Simulink完美的结合。在智能底盘浪潮席卷全球的今天，很多用户都在开发适合自己车型的主动悬架模型，例如典型CDC减震器模型和ECAS空气弹簧模型。DYNA4现成的模型接口，无须进行额外的配置即可接入用户的Simulink模型。

下图为东信创智自研的CDC减震器模型示例，该模型可实时监测减震器上下点速度的变化，可根据不同行驶工况对阻尼力进行相应的调节。同时，结合车辆动力学模型中车身姿态信号，提供更加真实的虚拟驾驶体验。

此外，丰富逼真的驾驶场景同样也可以与驾驶模拟器、环幕或三联屏等设备进行结合，为驾驶员提供沉浸式的驾驶体验。用户可以在DYNA4模型中通过外部接口对转向、制动、换档等一切驾驶员操作相关的内容进行适配，将驾驶过程中车辆六自由度姿态实时地传递给驾驶模拟器，在实验室中实现真正的“人车合一”。

结语

DYNA4为底盘域的仿真提供了丰富的悬架、转向、制动、轮胎等模型方案，同时又可以轻松地完成智能底盘模型的拓展，完全可以满足各种车型的仿真需求。本文作为DYNA4技术分享系列的第三期，主要为大家带来了DYNA4在底盘域的应用介绍，后续我们还将继续从智能驾驶方向推出更深入的软件讲解，敬请期待！如您有任何问题，欢迎随时发送至沈阳东信创智科技有限公司的市场邮箱market@dotrustech.com。