本文采用基于模型的开发方法对四缸汽油机电子控制系统进行研究。首先，针对发动机电子控制系统各组成部分，对各子系统分别研究，详细阐述了空燃比控制、电子点火控制以及节气门闭环控制，研究了相应的控制策略。对发动机处于不同工况分别进行控制，并分析了各控制参数的调节方法以及对控制效果的影响，为控制系统模型的建立提供依据。利用Matlab/Curve Fitting Tool工具箱对传感器标定数据进行分析，并结合传感器的工作原理及物理特性，建立了油门踏板位置传感器、节气门位置传感器和温度传感器等模型。然后，利用Matlab/Simulink/Stateflow建立了空燃比识别模块，以满足发动机在不同工况下对空燃比的需求。利用Matlab/Simulink建立了进气空气量控制子系统、燃油控制子系统以及点火控制子系统，实现了对电子节气门闭环控制、对空燃比的控制、对点火提前角和闭合角的控制。最后建立了四缸汽油机模型，用于确认和验证所建立的控制系统模型的可行性以及控制策略的正确性。将控制系统与发动机模型进行联合仿真，结果显示：控制参数变化与控制方法中的理论分析一致，验证了控制系统模型的可行性。利用Matlab/RTW技术，通过Winspecs软件将可执行代码下载到MACS565主控制器中，进行了硬件在环测试，建立了对初始MAP图的标定模型，增加了控制系统的适用性。论文工作表明：采用基于模型的设计方法可以大大减少开发时间，提高开发效率。