“基于燃烧边界条件控制的低温燃烧”是新一代内燃机燃烧技术典型特征,亦是解决内燃机排放与经济问题有效途径。经多年研究,苏万华团队提出了一种以低温燃烧与高密度-低温燃烧“混合”应用的多可变控制柴油机燃烧系统方案。此燃烧系统通过进气充量、进气门关闭定时及EGR率耦合作用,配合喷油策略灵活调整,实现全工况范围内低温燃烧路径控制与高效清洁燃烧过程,而电控技术是实现燃烧过程控制最有效手段。因此,本文以多可变技术协同控制中问题为导向,以科学、系统研究为核心,以多控制变量高效清洁燃烧为目的,采用Freescale公司MPC5554微处理器,在多控制变量协同控制,扩展电控单元（ECU）软硬件功能,提高控制精度需求及实现等方面进行系统研究。得到主要结论有:为通过提高喷油量控制精度来降低燃烧循环变动,特别针对喷油器驱动电路与喷油一致性进行设计研究。进行RD续流方式与可变续流方式对驱动性能影响对比研究,发现可变续流驱动电流关闭阶段缩短30us,其喷油量循环变动在大油量时减少0.36%,在小油量时减少2.86%。可变续流驱动在电流关闭阶段利用电磁阀线圈释放电磁能向Boost电源充电,缩短Boost电源恢复时间,降低驱动能耗与电路温升。可变续流驱动最高温度仅有37℃,比RD续流减小127℃。最终设计组合式多缸双电源可变续流驱动电路,研究降低电路噪声的优化方案。与上一代电控单元相比,新电控单元中等负荷下燃烧循环变动下降0.5%,NOx与soot的最优排放降幅分别可达3.5%与4%。为提高瞬态工况喷油定时控制精度与减少CPU逻辑负荷,分析上一代电控单元基于CPU中断喷油正时算法在急加速工况造成较大喷油定时偏差原因,设计基于eTPU角度时钟喷油正时算法。新算法可在不使用CPU中断前提下判断发动机相位与实现能灵活调制、切换不同喷油模式多脉冲燃油喷射策略,可保证在瞬态工况下最大喷油定时偏差不超过0.02℃A。同时,设计废气再循环（EGR）控制系统、进气门延时关闭（RIVCT）控制系统、可变几何截面增压器（VGT）控制系统及稳、瞬态控制策略。并为软件系统移植多任务实时操作系统,依据电控单元各任务特性进行组合划分与优先级分配,以进一步提高软件系统可靠稳定性。利用新电控单元在稳态工况下进行了高增压、RIVCT、EGR与两次喷射协同作用对燃烧影响试验研究。研究发现,高增压柴油机中高转速中等负荷下开启RIVCT后,NOx与soot折中排放大幅降低,有效热效率因泵气损失减小而提升,soot对EGR敏感性增强,适当减少EGR率才能找到NOx与soot的最优折中排放;采用两次喷射后,合适后喷比例与定时可大幅减少soot排放,同时1900rpm较1600rpm最优排放的后喷比例较小且定时较早,故中等负荷中高转速过渡略缩减后喷比例与提早后喷定时可降低NOx与soot生成。在1600rpm恒转工况下采用先不变后逐渐增大VGT开度策略与保持RIVCT开启条件下,进行两次喷射与EGR阀延迟开启时刻对加载过程性能耦合影响试验研究。研究发现,两次喷射虽不利于扭矩响应,但有利于降低烟度峰值,其中主喷定时主要决定扭矩响应特性,对烟度峰值影响较弱,而后喷定时则相反,且后喷比例也是决定扭矩响应与烟度峰值重要参数;EGR阀延迟开启时刻过早或过晚都不利于扭矩响应,且过早开启不利于烟度峰值控制,过晚开启不利于NOx排放控制。最终通过国Ⅳ法规测试方法验证新电控单元瞬态控制性能与多可变控制柴油机燃烧系统排放水平:在ELR测试条件下,各转速扭矩响应皆在1s以内,且烟度峰值不超过0.4m-1;在ETC测试条件下,扭矩响应相关系数R2为0.99,PM与NOx加权平均值分别为0.0235g/kWh与3.46g/kWh,均可满足法规测试要求。