随着汽车工业的不断发展,各国逐渐出台了更加严苛的排放规定,同时车用发动机,尤其是国内乘用车汽油发动机不断向小型化、直喷化、稀燃方向发展,作为降低NOx排放的有效举措,废气再循环技术已在传统车辆发动机领域应用比较成熟,但在小型汽油机上的应用研究仍有较大完善空间。EGR技术可通过在进气中重新导入废气成分,利用高比热容废气降低缸内最高工作温度,从而抑制形成高温富氧的NOx生成条件,达到改善发动机排放的目的。本文基于本田WH125-6单缸发动机为研究载体,利用GT-POWER搭建原机一维性能仿真模型,对比仿真结果与原机台架实验结果。通过对发动机性能仿真模型添加外部废气再循环模型,并对改造后的模型开展仿真分析,获取初始EGR控制MAP,为后续废气再循环控制策略的搭建提供原始控制数据。基于MATLAB/Simulink搭建小型发动机的废气再循环控制策略,并将废气再循环控制策略与发动机原机控制策略融合,并调试优化仿真模型。分别在Simulink与GT-POWER环境中搭建联合仿真控制模型,规划信号传输路径与传递方式,在联合仿真过程中深入优化控制模型,并对联合仿真结果进行合理性评价。利用发动机信号模拟器与上位机Meca标定测量软件,搭建发动机硬件在环测试平台,采用快速代码生成工具,将Simulink发动机控制模型一键生成C代码刷写到快速原型控制器中,并根据硬件在环测试平台对控制器功能进行ECU硬件在环仿真实验。实验结果表明:废气再循环在发动机不同工作状态时都可降低排气中NOx含量,但设置过大EGR率会造成发动机在高负荷工况时动力损失超过20%,全负荷工况时产生动力不足现象,因此小型发动机的废气再循环技术主要应用于中等负荷工况。本文对小型化发动机开展的EGR控制研究,为缸内直喷、增压、稀燃等先进发动机技术向小型化方向的发展与完善提供了研究参考。