随着汽车工业的发展，人们对汽车的经济性、舒适性及安全性提出了更高的要求。被誉为汽车心脏的发动机历来是世界瞩目的热门研究课题之一，提高燃烧效率和降低燃油消耗已成为汽车发动机目前面临的主要技术挑战。汽车工业发达的国家在这方面竞相开展研究工作；现今我国汽车工业有了空前发展，然而，汽车的关键技术仍然主要依靠引进国外的技术，知识产权归外方所有。因此，开展汽车发动机技术的基础研究，缩小与世界先进技术水平的差距，提高国内企业核心技术的竞争力，已成为我国汽车工业发展的当务之急。本论文首先分析电子控制的汽油发动机燃烧控制系统，针对发动机控制过程中的相对大时滞特点及其高稳定性的特殊要求，为改善发动机的控制特性，提出了应用模糊PID—Smith控制方式的设想。传统的PID控制算法及Smith预估补偿控制算法对于缺乏精确模型或参数时变的纯滞后过程控制难以得到满意的效果；而传统的模糊控制器对大时滞系统控制稳态精度较差，动态响应品质差并且容易出现振荡。本文将模糊控制和Smith预估控制相结合构成模糊PID—Smith控制，应用于发动机的怠速控制系统。这种控制方式使PID、Smith、模糊控制优势互补，可增强控制系统的鲁棒性，通过仿真比较可以看出其明显的优势。其次，分析发动机点火正时控制对发动机功率及燃油经济性的影响，提出根据发动机燃烧爆震来控制点火正时，使其始终工作在最佳点火时刻，进而改善燃油经济性及其排放状况的设想。为此，依据小波变换具有多分辨率、多尺度分析的特性，而且在时、频域都具有表征信号局部特征的能力，由粗到精的逐步观察信号的特点及其在突变信号处理中的优势，应用小波分析技术，对发动机燃烧的气缸压力信号进行分析，检测发动机的燃烧状态，改进爆震信号检测精度及实时性，进而增强发动机点火正时控制准确性。再次，建立了发动机气缸燃烧压力信号检测试验系统，通过对实验数据进行傅立叶变换和小波变换的分析比较，验证了基于小波分析的汽车发动机燃烧状态检测的可行性。