随着燃油汽车对石油资源短缺和环境污染的影响越来越严重,具有节能、环保等优点的电动汽车成为汽车工业的发展方向,其中,电动轮电动汽车具有传动效率更高、动力学可控性更好的优势。电子机械制动系统（Electro-mechanical Brake,EMB）由电机提供力矩,经机械传动机构增大数倍传递至制动盘,可提供较大的制动力矩。此外,EMB的制动响应时间更短,且能对制动力进行精确调节,满足电动轮电动汽车对制动系统的高性能要求。因此,集成了轮毂电机和EMB系统的全电驱动-制动电动轮具有更高的动力性能和制动性能。但是,全电驱动-制动电动轮在集成轮毂电机和EMB系统后,非簧载质量大幅增加,导致整车平顺性变差,而对电动轮悬架系统参数优化可提高平顺性。因此,有必要以降低非簧载质量和改善整车平顺性为目标,对全电驱动-制动电动轮进行结构优化设计,并对电动轮的悬架系统进行参数优化,文章从以下几方面开展研究:（1）基于电动轮电动汽车的整车参数和性能指标,对全电驱动-制动电动轮的轮毂电机和悬架系统进行了参数匹配和结构设计。以降低电动轮非簧载质量、减小制动器体积为目标,提出了一种新型双向同步增力式EMB执行器方案。基于电动轮电动汽车的制动性能要求,以保证制动盘两侧夹紧力相等为目标,完成了EMB执行器的结构设计。（2）基于轮毂电机、EMB执行器和麦弗逊式悬架的结构,完成了全电驱动-制动电动轮的集成设计,建立了电动轮的三维模型。在保证轮毂电机性能和结构强度的前提下,对轮毂电机进行了轻量化设计。以双级增力机构与杠杆增力机构的增力比相等为优化目标,基于粒子群算法对EMB执行器增力机构进行了参数优化。以提高整车平顺性和乘坐舒适性为优化目标,基于粒子群算法对电动轮麦弗逊式悬架系统进行了参数优化。（3）基于优化设计后的全电驱动-制动电动轮,在减速带路面工况、紧急制动工况下,对电动轮的关键零件进行了受力分析,确定了最大载荷的作用位置和大小,基于ANSYS Workbench进行了结构静力学分析和装配约束状态下的模态分析。全电驱动-制动电动轮在多种工况下,不会发生结构损坏和共振的情况,能够安全、可靠工作,从结构强度的角度验证了全电驱动-制动电动轮的设计满足要求。（4）基于MATLAB/Simulink搭建了全电驱动-制动电动轮悬架系统振动模型、随机路面不平度模型,分析了非簧载质量增加对整车平顺性的影响,制定了三种验证方案,从时域和频域两方面分析了轮毂电机轻量化设计和悬架刚度、阻尼的参数优化对改善整车平顺性的效果,从整车平顺性的角度验证了全电驱动-制动电动轮的设计满足要求。（5）基于国标规定的全电驱动-制动电动轮动力性和制动性相关试验要求,提出了一种用于电动轮性能测试的试验台架方案,该试验台架可以模拟实车道路行驶中由于加速、减速等引起的车轮垂直载荷转移,通过动静态加载装置施加垂直载荷,使得在试验台架上的电动轮垂向受力接近于实车道路行驶时电动轮的垂向受力,进而可从性能测试的角度验证全电驱动-制动电动轮的设计是否满足要求。