为了应对全球气候变化与能源危机等问题,我国确立的“双碳”目标为工程机械产业结构升级指明了方向。各国日趋严格的排放要求与近年来快速发展的三电技术,使得纯电驱动技术以其零排放、低噪声以及高效率等优点逐渐成为工程机械的理想驱动解决方案之一。与电动汽车相比,装载机在非结构路面上作业与行驶时振动剧烈、稳定性差,对动力系统要求作业时扭矩范围大与转场时转速范围宽,需要频繁切换挡位来保证动力需求。而电动汽车领域的相关共性技术不能直接应用于装载机,因此对仍处于探索阶段的纯电驱动装载机行走动力总成方案、换挡品质以及自动变速换挡规律的研究具有重要的意义。首先,与内燃机相比,驱动电机以其不需要怠速、过载能力强以及调速调矩动态性能优良等特性,为装载机行走动力总成方案重新设计提供了机会。为了发挥纯电驱动技术更优异的操纵性与节能性,通过对比分析一款50型传统装载机方案,提出了一种将行走驱动与液压工作系统解耦的分布式电机解决方案。行走系统采用驱动电机-变速器取代内燃机-液力变矩器-变速器的理想传动方案,并对该动力总成与电液换挡控制系统方案进行了分析与参数匹配。在此基础上,以一台自主研发的纯电驱动装载机作为研究对象,进行“V”型作业工况的试验,提取了可以描述其作业工况的特征参数,从而建立面向作业终端的典型循环工况,为行走动力总成方案的再设计与后续自动变速换挡规律的研究奠定基础。其次,对所提出的传动方案进行研究分析,由于传动方式由液力传动转变为机械传动,导致整车存在传动系统的动载荷增加、变矩器自适应控制须由驱动电机主动控制完成等问题。使得驱动电机与湿式离合器的协调控制变得尤为苛刻与具有重要性。本文针对纯电驱动装载机换挡过程的非线性与时变性系统,从整车行走传动系统动力学模型与换挡品质展开研究,提出一种基于纯电驱动装载机驱动电机变扭矩与湿式离合器压力协调控制的无动力中断换挡策略。由离合器压力与驱动电机转速、扭矩闭环的协调控制,实现理想建压分阶段自适应控制,在惯性相阶段设计了滑摩控制器,采用PID算法控制驱动电机输出合适的扭矩,使结合的湿式离合器转速差跟踪期望转速差轨迹。再次,由于装载机工况复杂多变,传统汽车上的自动换挡控制策略无法很好移植到装载机上。针对这一问题,根据所提出的纯电驱动装载机行走动力总成方案设计了最佳动力性与最佳经济型换挡规律。并对动力性与经济性换挡规律的差异性进行研究,提出了一种兼顾动力性与经济性的综合性换挡策略。最后,对换挡品质研究搭建了基于AMESim-Matlab/Simulink联合仿真与平台试验,验证了所提出的分阶段自适应控制与滑摩控制器的有效性。相比未加控制的恒扭矩控制方案,换挡过程冲击度、滑摩功以及换挡时间均得到有效优化,且变速器输出轴扭矩平稳变化无动力中断。相较于传统装载机换挡品质大幅提高,为纯电驱动工程机械行走系统方案及换挡时的驱动电机与湿式离合器协调控制提供了参考。对自动变速换挡规律研究搭建了基于AMESimMatlab/Simulink联合仿真,验证了面向作业终端需求的典型循环工况建立的准确性,且综合性换挡策略符合预期,有一定的工程实际应用价值。