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双燃烧模式柴油机的预混合压燃(PCI)燃烧和传统燃烧模式对喷油参数和缸内气体状态有不同要求。其瞬态过程，尤其是模式切换过程的燃烧，主要取决于对喷油参数和缸内气体状态的控制。本文基于气缸压力来反馈控制喷油参数，采用基于模型的空气系统控制方法直接控制进气状态，进而间接控制缸内气体状态，从而控制双燃烧模式柴油机瞬态过程的燃烧。
试验研究了PCI燃烧的燃烧排放特性，表明PCI燃烧需要一定的过量氧气系数和EGR率。为了充分利用喷油参数的快速性，开发了基于气缸压力的燃烧闭环控制系统，通过喷油参数闭环控制CA50和IMEP。
以具有节气门和EGR阀的双燃烧模式单缸机为研究对象，采用基于模型的PID控制和滑模控制等方法来控制其瞬态过程的进气状态。仿真结果表明，构造的以过量氧气系数和EGR率为反馈参数的PI控制器，以进气压力和进气废气分数为反馈参数的PI控制器，或以进气压力和进气废气分数为控制目标的滑模控制器，均能实现对模式切换过程进气状态的有效控制。单缸机空气系统控制策略的研究，为双燃烧模式多缸机瞬态过程的研究提供了一定基础。
以具有VGT、高压EGR回路和节气门的双燃烧模式柴油机为研究对象，采用PID控制和滑模控制等方法来控制其瞬态过程的进气状态。在研究了混合PI控制器和混合滑模控制器的基础上，提出了一种适用于全工况范围的滑模控制器，以进气压力、排气压力和进气废气分数为控制目标，极大地简化了控制器结构。仿真结果表明，控制器能有效控制瞬态过程，尤其是模式切换过程的进气状态。