轮毂电机驱动电动汽车具有能源利用率高、环保、传动效率高、空间利用率高等优点,成为未来新能源汽车发展的主要方向之一。然而,在路面不平度激励下,轮毂电机内部定转子偏心引入的垂向电磁力,会引发新的垂向耦合振动问题。因此,四轮毂电机驱动电动汽车垂向耦合振动特性研究具有重要意义。首先,进行外转子轮毂永磁同步电机气隙磁场和电磁力建模及特性分析。采用磁场叠加法、复数相对比磁导法、偏心修正系数法、麦克斯韦张量法等方法,建立外转子轮毂永磁同步电机无偏心、静态偏心和动态偏心下的气隙磁场和电磁力的解析计算模型。通过对一个24极27槽的外转子轮毂永磁同步电机气隙磁场的有限元仿真计算,验证了解析计算的正确性。研究得到无偏心、静态偏心和动态偏心下外转子轮毂永磁同步电机气隙磁场的磁场特性,电磁力波的力波特性和偏心产生的电磁力的频率特性,不同偏心率对电磁力的影响规律。然后,进行四轮毂电机驱动电动汽车垂向耦合振动特性研究。建立四轮毂电机驱动电动汽车垂向振动模型,分析四轮毂电机驱动电动汽车垂向振动的固有特性。建立四轮毂电机驱动电动汽车垂向振动仿真模型,讨论车速和路面对车身垂向振动加速度、悬架动挠度与轮胎动载荷的影响。分析路面激励下轮毂电机产生静态偏心或动态偏心进而引入的电磁力对车身垂向加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷及轮毂电机定子部分垂向振动加速度的影响。结果表明,车速和路面不平度的增加和电磁力的引入,车身的垂向振动加速度、悬架动挠度与轮胎动载荷均会有所增加,导致车辆的平稳性与操纵稳定性下降。电磁力的引入会使车轮定子部分的垂向振动加速度产生新的频率特性,是电流基频的整数倍。最后,进行四轮毂电机驱动电动汽车垂向耦合振动试验。采集车辆行驶过程中四个轮毂电机定子部分和车身处的垂向振动加速度信号。将试验结果与仿真结果进行对比,验证轮毂电机电磁力的引入对垂向振动特性的影响,探究车速、路面对各部分垂向振动的影响。