空燃比控制技术是解决车辆排放问题的关键,也是提高发动机动力性和燃油经济性的重要途径。为此,本文以ZS157FMI-3型PFI汽油机和BYQ125(J)型摩托车为对象,从稳态工况拓宽到过渡工况,从单缸发动机延伸到整车,通过仿真与试验两方面开展了较为系统的研究,探索了PFI汽油机及整车空燃比控制的新方法。首先,PFI汽油机稳态工况空燃比控制仿真。基于GT-Power仿真平台,获取发动机结构和性能参数,建立发动机一维仿真模型并进行试验标定。利用排气组分浓度测量的方法构建了氧传感器模型,设计PID控制器并进行参数整定,实现了稳态工况下空燃比闭环反馈控制。其次,PFI汽油机过渡工况空燃比控制仿真。考虑到进气道油膜动态传输机理和燃油补偿策略,基于X??油膜模型,推导出x-y油膜模型的离散化数学迭代方程。通过实验识别油膜特性参数,建立了进气道燃油补偿器并进行验证,实现了过渡工况下空燃比开环前馈控制。最后,整车运行工况空燃比控制仿真及试验。基于神经网络控制构建了发动机均值模型,利用详细发动机模型生成DOE样本数据并训练神经网络,使其达到期望的预测功能。以BYQ125(J)型骑士车为对象,建立整车空燃比一维仿真模型并对其优化。基于课题组改装的电控摩托车,设计试验与仿真工况,通过试验值和仿真值比较,验证了整车空燃比控制仿真模型的准确性。