电子控制技术是降低污染排放、降低油耗、提高汽油机动力性和安全性的重要手段，并且电控系统的技术水平也是衡量发动机和汽车工业水平的一个重要标准，其研究和开发越来越受到重视。本文通过跟踪国内外先进的电控技术，对四缸汽油发动机电子控制系统进行了研究和设计。主要内容包括：制定合理的空燃比和点火控制策略；在Matlab／Simulink环境中建立电控系统仿真模型，通过综合仿真验证控制策略和控制算法的可行性；建立发动机仿真标定模型，并进行仿真标定获得喷油和点火提前角的初始MAP；给出电控单元硬件电路及控制软件的具体设计方案。本文的主要结论和创新点如下：1)采用参数模糊自整定PID控制算法控制怠速转速的稳定性，是一种较好的方案；本文通过仿真验证了其可行性和优越性。2)通过对发动机模型进行改进和添加燃油蒸发与动态油膜模型，使其可以模拟稳态也可以模拟瞬态；利用一反正切函数来模拟氧传感器的输出特性，从而使发动机模型可以实现空燃比闭环控制的模拟；控制器模型的模块化建立方法为控制软件的模块化设计提供了理论基础。3)建立了发动机仿真标定模型，并利用仿真标定的方法替代部分的实机试验获得初始MAP数据。在对初始MAP数据的优化处理中引入人工智能神经网络预测法，通过对比和理论分析，表明是一种较好的方法。4)开发了一个发动机仿真标定系统。利用这种标定系统可以针对某一型号发动机进行快速的建模、仿真标定和获得初始MAP。5)采用摩托罗拉16位高性能单片机MC9S12DP256作为电控单元的CPU，并采用成熟、简单、可靠的电路对信号处理电路和驱动电路进行了设计。仿真试验表明该设计方案可满足目前汽油发动机电控系统的要求。