随着新的汽车排放法规的颁布,对发动机的性能提出了更高的要求。要提升发动机性能需要更好的控制策略和控制算法,为此需要研究发动机性能特性为制定控制策略提供依据。而发动机怠速工况作为发动机重要的行驶工况之一,其控制性能的优劣直接影响发动机的排放和能耗水平。本文围绕着发动机性能数值仿真与怠速控制,主要完成以下几点工作:（1）完成发动机台架试验,搭建475发动机数值仿真模型,利用台架试验数据进行标定,确保模型符合实际情况。基于搭建的GT-POWER模型,分析空燃比和点火提前角变化对发动机性能的影响。研究表明,随着空燃比增加,发动机扭矩先增加后减小,有效燃油消耗率逐渐增加;随着点火角的增加,发动机扭矩和有效燃油消耗率先增加后减小,点火角的变化对有效燃油消耗率的影响低于空燃比的影响。（2）搭建发动机均值模型,利用台架试验和数值仿真模型数据,对均值模型进行构建和标定验证。本文模型中加入了油膜蒸发模型和进气管进气压力观测模型,使模型可以进行稳态仿真和瞬态仿真。利用参数拟合的方式构建动力输出模块,使模型得到简化且精度不受影响。均值模型的建立为后续控制算法和控制策略的验证,提供了一个可靠的被控对象。（3）建立了发动机转速的PID、模糊PID、模糊神经网络PID控制算法,在发动机均值模型模型上进行了发动机转速控制效果仿真,仿真结果表明:模糊神经网络PID控制算法下的发动机转速有更快的调节速度、更短的调节时间和更小的超调量。（4）基于发动机点火角参数变化对发动机扭矩输出特性的影响,通过减小点火提前角的方式进行发动机扭矩储备。根据扭矩储备的思想,建立怠速扭矩补偿模型。在发动机遇到突加的负荷干扰时,调整点火角获得部分扭矩补充,以维持发动机怠速稳定。