轮毂驱动极大简化车辆的动力系统结构,是电动汽车技术研究中的热点领域。集成于车轮内的轮毂电机显著增加悬架簧下质量,恶化车辆舒适性和安全性,引起车辆的垂向负效应问题。论文提出了一种轮内配置悬架的新结构,同时提出了二级馈能主动悬架的整车悬架方案,并对其开展了系统深入研究。主要内容如下:首先开展轮内悬架的参数优化设计及性能研究。设计开发了电动轮多功能集成结构,确定了轮内悬架设计条件;基于1/4车辆模型,建立了悬架的动力学方程;采用序列二次规划算法,对悬架刚度、阻尼参数进行优化设计;基于MATLAB/Simulink软件,对随机路面输入与冲击路面输入等工况开展了悬架性能仿真,得到了动挠度响应曲线,结果表明对于C级以上路面能满足平顺性要求。开展了整车二级馈能主动悬架技术研究。推导出二级被动悬架的动力学方程,搭建了MATLAB/Simulink数字仿真模型;采用遗传算法,以悬架动挠度指标为约束,以车辆舒适性与安全性指标为优化目标开展优化设计,确定了二级馈能主动悬架的刚度和阻尼等被动参数。研究设计了馈能和主动控制的硬件系统及电路,制定了馈能/主动控制的切换模式,建立了电机功率模型;以舒适性为主要指标,设计了采用LQG控制策略的最优控制器;依据控制力与速度条件,进行了电机选型;开展了不同工况下性能仿真,结果表明,二级馈能主动悬架的舒适性较被动悬架得到大幅提升,馈能效果显著。最后,建立11自由度整车模型,对二级馈能主动悬架进行性能仿真验证。设计了整车悬架的增量式LQR最优控制器;完成了整车的垂向性能仿真,结果证实了二级馈能主动悬架的良好性能。论文研究解决了轮毂驱动式电动车的垂向负效应问题,提供了轮内悬架和整车悬架设计技术和方法,为集成电动轮深化开发和应用奠定了坚实的理论与技术基础。