本文以某全新车型多连杆后悬架子系统中的后副车架前期概念开发为载体，基于架构开发思想，结合整车前期开发技术，对架构模块化设计进行了探究，实现了后副车架优化设计，并提出一种底盘架构后悬架子系统的优化设计方案。分析了产品架构开发理念产生的原因和意义，并用数学语言描述了后悬架子系统在架构中的关系。通过对目前整车前期开发中的参数化建模技术、试验设计技术、近似模型构建方法、多目标优化算法等进行架构模块化整合设计，形成了包括试验设计模块、近似模型模块、多目标优化模块三大部分的优化设计方案。运用SFE CONCEPT软件建立参数化模型，采用副车架传统CAE模型与参数化模型对比分析的方式，验证了参数化模型的可靠性。采用批处理技术及iSIGHT软件集成SFE CONCEPT功能，对前期开发中的试验设计技术进行了分析，结果表明与传统的CAE分析方案相比，产品开发的效率和质量都大大提高。利用副车架正交试验的结果数据构建近似模型，对近似模型进行精度评价，相关性分析和贡献量分析，研究了获得精度可靠的近似模型模块的方法。对常用的多目标优化算法进行了对比分析，完成了多目标优化模块建立方法的研究。对某车型后悬架子系统中的后副车架进行优化设计，以实验数据为基础构建了Kriging模型，对不同优化算法的结果进行对比，选取模拟退火算法的最优解，实现了各性能指标都有所改善的同时，副车架减重率达到7.8%，实现了轻量化设计。结果证明本文提出的优化方案有可行性和操作性。本文提出的方法对工程设计理论有较大参考价值。