车用发动机开发的绝大部分工作是在稳态工况（即转速与负荷基本固定）下进行。由于发动机的应用对象为运载机械,其使用工况通常为变工况,在实际使用过程中转速与负荷时刻发生变化,这就导致车用发动机的开发工况与使用工况往往不匹配,从而使发动机的实际性能表现明显低于台架稳态试验水平。因此,实际车载使用工况下发动机性能参数的检测分析与评价、关键影响因素（控制参数）的甄别、以及性能改进方案的提出,是实现整车在实际使用状态下节能减排的重要手段。本论文研究了车载动态工况下汽油机性能与其控制、运行参数之间的内在联系,将汽油机性能参数逐步解析、分解成控制以及运行参数之间的清晰、明确的数学关系;并将获得的相关规律用于剖析整车冷机及热机启动过程、整车WLTC标准运行工况下实测的发动机及动力总成的能量流变化规律,以及用于基于标准数模的仿真边界条件的确定和性能优化方向的指导。本文的主要研究工作及结果如下:（1）建立并完善了汽油机性能与控制参数之间量化关系方程,导出了当量有效膨胀比与CA50位置、燃烧持续期、燃烧品质参数的量化关系;推导了燃烧持续期、CA50等随发动机设计、控制和运行参数的耦合关系方程,实现了将缸内指示热效率、平均指示压力与汽油机主要运行及控制参数量化关系的闭环;提出了一种缸内残余废气系数的简化计算方法,简化了测试装备的要求以及数据的后处理时间。（2）将总结/扩展的发动机性能与控制、运行参数之间的量化关系在车用发动机台架稳态以及路试动态工况进行了系统、全面验证。与实测结果对比表明:总结的各量化方程在稳态和路试瞬态工况均能较为精确地预测各项参数。有效膨胀比的提出,将缸内热功转换效率与燃烧相位的关系从“定性”拓展到“定量”,实现了基于控制和运行参数预测缸内热功转换性能参数的闭环。（3）基于WLTC工况开展了整车能量流测评分析和量化研究,探究了整车能量传递效率与损耗,能量传递路径中存在损失的系统、部件以及对应的能耗形式。发现了瞬态工况下各运行和控制参数对整车能量流的影响机理,以及发动机在实际的热力循环过程中所产生的各种能量损失的调节机理,为改善整车动力匹配、优化发动机瞬态性能等方面提供了理论指导和数据支持。（4）基于实验数据构建并校核了整车能量流模型,提出了发动机性能仿真模型中边界条件的实时更新方法。比较分析了各种改进方案的节能潜力,获得了各种因素对油耗影响的量化关系。结果表明,滑行曲线采用样车B公告值进行仿真时对汽车油耗的影响最大,油耗可降低164.07g,油耗改善率高达10.24%。在此基础上阐明了各种改进方案对整车能耗的影响程度和机理,并提出改善整车能耗的方法和建议。通过本论文的研究,建立了动态工况下汽油机性能量化方程并在整车能量流测评中进行了应用验证。论文研究结果不仅将车用发动机量化分析理论从稳态拓展到瞬态,完善了车用发动机基础理论,还为车载动态工况下发动机性能优化和整车能耗改善提供了有力支撑。