精确估算缸内进气量是内燃机电控系统实现扭矩控制及空燃比控制的基础,也是确保三元催化转换器工作于高效率区间的前提,尤其对于电动增压汽油机而言,精确估算缸内瞬态进气量对于提高汽油机瞬态功率输出十分关键,但现有进气模型无法准确计算电动增压工况下缸内实际进气量,本文以电动增压汽油机缸内进气量估算方法为研究对象,以电动增压汽油机换气过程热力学原理为基础,采用理论分析、数值模拟等方法,在平均值模型基础上分别建立了基于物理模型的缸内进气量估算模型和三段“斜率—截距”式缸内进气量估算模型,为电动增压汽油机电控系统进气量估算提供理论依据,对于改善汽油机动力性和经济性方面有着十分重要的意义。本文主要研究内容及结论如下:首先,以某款直喷增压汽油机实际几何参数和台架测试数据为边界条件,建立了直喷增压汽油机热力学数值模型,并利用全负荷及部分负荷台架测试数据对热力学模型进行多参数校验,结果表明所构建的热力学数值模型能真实反映发动机各工况下实际工作情况,进一步,对已建立的直喷增压汽油机热力学数值模型进行电动增压改造,利用压气机模块、驱动模块、孔连接模块、建立了带有进气旁通的电动增压器模型,然后重新匹配了电动压气机,最后以电动增压器模型代替原涡轮增压器模型,最终建立了电动增压汽油机热力学数值模型。然后,将电动增压汽油机实际进气过程简化,将进气门关闭时刻缸内气体分为新鲜空气和残余废气,根据相对充量的定义,建立进气歧管压力—相对充量转换系数计算模型,将残余废气相对充量进一步划分为进气门开启时刻的残余废气相对充量和气门重叠期间的残余废气相对充量变化量,根据理想气体状态方程和一维可压缩流体等熵流动方程建立了残余废气相对充量计算模型、残余废气温度计算模型,进而得到残余废气压力计算模型,结合进气歧管压力—相对充量转换系数计算模型,最终建立基于物理模型的电动增压汽油机进气模型。在此基础上,简化残余废气压力计算方法,将残余废气压力表示为以转速和气门重叠角为输入的三维表,结合进气歧管压力—相对充量转换系数计算模型得到单“斜率—截距”式缸内进气模型,进一步,根据不同进气歧管压力下对应的新鲜气体相对充量散点数据绘制曲线,并针对电动增压介入后曲线“上翘”现象提出三段“斜率—截距”式电动增压汽油机进气模型。最后,根据电动增压汽油机不同转速和负荷确定2112个稳态运行工况点,利用各工况点进排气压力、温度、新鲜充量仿真数据对两种进气模型中9个未知参数进行标定,进一步,利用标定后的进气模型计算发动机稳态工作时的进气量并和数值模拟结果对比以验证进气模型的精度,稳态验证结果表明基于物理模型的进气模型和基于三段“斜率—截距”式进气模型计算的缸内进气量与仿真得到的进气量十分接近,前者计算的进气量整体偏低,而后者计算的进气量整体偏高,大部分工况点最大相对误差均在5%以内,表明所建立的两种进气模型都能准确计算稳态工况缸内实际进气量,最后将电动增压汽油机稳态热力学模型扩展为瞬态热力学模型,验证恒负载加速和加载加速瞬态工况下两种进气模型的计算效果,恒负载加速瞬态工况验证结果表明,基于物理模型的进气模型和三段“斜率—截距”式进气模型在整个瞬态过程中可准确估算缸内进气量,前者对缸内进气量估算的平均均方根误差为1.38,后者对缸内进气量估算的平均均方根误差为2.06,表明基于物理模型的进气模型能更加准确计算该瞬态工况缸内实际进气量,加载加速瞬态验证结果表明,基于物理模型的进气模型和三段“斜率—截距”式进气模型均可较为准确估算该瞬态工况下缸内实际进气量,由前者估算的缸内进气量偏大,其估算结果平均均方根误差为2.294,后者估算的缸内进气量偏小,其估算结果平均均方根误差为2.352,表明基于物理模型的进气模型能更加准确计算该瞬态工况缸内实际进气量。