随着社会主义市场经济、文化、政治、生态的发展，生态环境成为人类更加关心的问题。大气污染治理、节能降耗成为人们关注的重要内容。而占到整个环境污染比重22％左右的机动车尾气污染，将是中国未来社会必须面对而且需要施以重拳解决的问题。因此新能源汽车产业的发展，无疑是解决这一问题的关键。新能源汽车当中，纯电动汽车在续驶里程方面存在一定的局限性;具有零污染车美称的燃料电池汽车由于高昂的成本和加氢气站巨大的投入，限制了燃料电池汽车的推广应用;混合动力汽车由于兼具传统汽车和纯电动汽车的优点成为目前重点发展的新能源车型之一。但在数量上混合动力汽车并不能短时间内动摇传统燃油汽车的地位。另外，我国目前99％以上的汽车都是传统燃油汽车，为了有效解决汽车尾气带来的环境污染，将传统汽车进行混合动力改造升级为新能源汽车是有效的发展路径。轮毂电机凭借其结构特点以及性能优点，成为传统汽车混合动力改造的关键技术和有效手段。因此本文在传统汽车车型结构限制下以及实现电动模式下的整车动力性需求完成电动轮毂系统的总体设计方案，并对结构以及控制系统进行设计与研究，解决了传统汽车升级为混合动力汽车的主要技术问题。论文的具体工作如下:　　首先，论文选定将进行混合动力改造的传统汽车基础车型，并分析比较前后轮内的空间结构特点，选择将汽车后轮轮毂改造成电动轮毂，并根据轮毂电机驱动下车辆的动力性要求完成单个轮毂电机性能参数计算，从而确定电动轮毂系统的具体设计目标。　　其次，对轮毂电机驱动方式进行分析对比，并对电机本体方案进行设计，借用SPEED电机设计软件对不同轮毂电机驱动方案进行性能比较，最终确定轮毂电机驱动方案。综合电动轮毂系统中轮毂电机、制动器、车轮的结构特点以及连接方案最终确定出电动轮毂系统的总体结构设计方案。　　再次，根据电动轮毂系统的总体结构设计方案对电动轮毂系统的机械结构进行设计。设计前通过替换传统汽车基础车型的车轮并对轮内空间进行调整，得出轮内空间尺寸，基于该空间尺寸对电动轮毂系统中各部件结构及主要尺寸进行设计计算。并借助有限元分析软件对制动盘以及制动钳支架进行了静力学分析，确保电动轮毂系统的机械刹车系统可靠性，从而保证汽车行驶安全性。　　然后，对电动轮毂系统双轮毂电机的控制进行研究，对轮毂电机驱动控制子系统、再生制动以及能量回收系统、控制管理子系统进行设计研究。通过Matlab/Simulink软件仿真分析轮毂电机双绕组切换下的性能曲线。　　最后，借用ADVISOR汽车仿真软件对轮毂电机驱动下的车辆性能进行分析，得到车辆动力性参数曲线以及轮毂电机特性曲线。