在能源和环境的双重压力之下，如何实现柴油机的高效清洁燃烧已经成为柴油机研发工作的焦点。柴油机高效清洁燃烧的实现依赖于先进的燃烧技术，而单一的燃烧策略已被证明无法实现柴油机全负荷范围内的高效清洁燃烧，本课题组提出的低温燃烧和高密度低温燃烧相结合的复合燃烧策略是实现柴油机全工况高效清洁燃烧的有效途径。低温燃烧和高密度低温燃烧相结合的复合燃烧新技术的实现离不开功能强大的发动机管理系统(EMS)的支持。发动机管理系统也就是电子控制单元(ECU)，其包括软件和硬件两大部分，而软件是整个管理系统的“思想”，它决定着整个系统的每一个“动作”，而其功能的完善性、可靠性和稳定性是发动机系统能否稳定、可靠地实现复合燃烧新技术的关键。作者在课题组前期工作的基础上，以完善发动机管理系统功能、提高其可靠性和稳定性及保障柴油机低温燃烧和高密度低温燃烧技术的可靠稳定实现为目标，提出了电控单元软件系统的分层化设计方法，开发了电控单元的CAN总线通信系统，实现了其DMA直接数据存储功能，节约了电控单元的CPU开销，并为发动机EMS系统移植了多任务实时操作系统，提高了电控系统运行的可靠性和稳定性，并节约了系统资源。为了满足低温燃烧和高密度低温燃烧技术对发动机管理系统所提出的要求，作者开发了电控EGR系统、电控涡轮增压器调节系统以及IVCA电子控制系统，并设计了灵活可调的发动机喷油策略，实现了发动机喷油模式的灵活切换。为了满足排放法规对柴油机动态排放的严格要求，作者以ELR和ETC测试循环的要求为依托，设计了发动机的动态控制策略，取得了初步的研究成果。为了对发动机管理系统的控制策略的有效性和可靠性进行验证，本文开展了大量的实验研究工作。分析论证了电控EGR系统在实现发动机低温燃烧技术时的有效性和可靠性，并分析了该燃烧策略下喷油定时和EGR率对发动机排放和热效率的影响规律；论证了电控增压器调节系统对改善发动机性能的有效性，并做出了不同放气阀及阀开度对发动机性能影响的规律性分析；验证了两次喷射对改善发动机高速中大负荷排放的有效性，并分析了不同喷射比例、后喷定时对发动机性能的影响规律；对比分析说明了进气门晚关系统(IVCA)在改善发动机排放和经济性能方面的显著效果。