开发增程式混合动力汽车是解决传统内燃机汽车与纯电动汽车过渡问题的重要途径,当前的增程式混合动力汽车大多仍使用传统汽车的内燃机作为增程器的动力源,针对增程式混合动力汽车工况,进行开发的发动机较少。针对该现象,本文以某小排量单缸四冲程汽油机作为研究对象,依据增程器所需的发动机工况要求,进行小型增程器专用发动机电控系统的开发。依据小型增程器专用发动机的工况及样机的详细参数,在MATLAB/Simunlik环境中建立发动机平均值模型、发动机控制模型及工况确定模型,对建立的模型进行调试和仿真。将搭建完成的发动机平均值模型与建立的发动机PID空燃比控制器模型进行联合仿真,确定PID空燃比控制器所需的控制变量。对于增程器发动机工作时的恒转速稳态工况,进行PID恒转速控制器和模型预测转速控制器的设计。将PID恒转速控制器与发动机平均值模型联合仿真,对仿真结果进行分析。设定模型预测转速控制器的工况点,进行模型预测控制器的仿真模拟,对仿真结果进行分析。对比分析PID转速控制器与模型预测控制器的仿真结果,确定最终的恒转速控制方案。根据电控系统的控制要求,选取MC9S12XS128MAA芯片作为控制芯片,并针对所需的传感器信号和执行器信号进行相应的硬件电路设计。利用小型发动机信号模拟器对电控单元进行硬件电路测试,确定设计是否满足要求。根据建立的发动机电控系统模型和控制模型对电控系统进行软件程序的设计,搭建发动机台架实验平台,对设计的小型增程器发动机电控系统进行实验验证。