汽油机采用电控技术已经成为节能和控制排气污染的必不可少的技术手段。基于二次喷油的准均质稀混合气燃烧新技术可以充分发挥稀薄燃烧的优势,有利于降低发动机的油耗和排放,但是对发动机控制系统的要求更高,而且稀薄燃烧所存在的NOx排放也是一个急待解决的问题。本文首先分析了分层在稀薄燃烧中所起的作用,在对稀薄燃烧深入分析的基础上,采用二次喷油实现了缸内准均质稀薄燃烧,并对二次喷油对稀燃极限的影响等进行了试验分析,结果表明二次喷油是实现稀燃的有效的手段。在降低稀燃汽油机NOx排放方面,分析了目前存在的几种解决方案,提出了一个用三效催化器降低NOx的方法,理论分析有一定的可行性,并进行了初步的试验验证。并设计开发了一个用开关型氧传感器对宽域空燃比进行测量控制的方法,与三效催化器结合,是适合于我国国情的一种实现稀薄燃烧的方法,如果可行,有望得到推广。针对汽油机上稀薄燃烧控制的要求,自行设计硬件和软件,研制开发了一套功能完善的稀燃电控系统,并以此为平台,在丰田8A发动机和YH465发动机上进行了稀薄燃烧发动机空燃比控制试验、吸附还原催化器降低NOx排放综合控制试验、三效催化器降低NOx排放综合控制试验。试验表明模糊PI控制策略对稀薄燃烧发动机空燃比进行控制可以将过渡过程的空燃比超调降低到0.5个空燃比单位,标定加迭代学习的控制方案控制NOx吸附-还原催化转化器的浓稀转换过程是切实可行的方案,用三效催化器降低NOx排放的方法有一定的可行性。所开发的电控系统工作稳定可靠,完全满足本课题试验的应用要求。