柴油机进气阀关闭(IVC)时刻的缸内环境条件和喷油参数是决定柴油机燃烧模式的关键，其中喷油量、喷油定时、喷油压力、喷油方式等喷油参数的控制，这在现代高压共轨系统上实现起来相较容易。相对而言，由于受到进气条件、进排气总量、缸内残留废气状态、发动机运行工况等多种因素的影响，缸内环境条件的控制更具难度。控制气缸内状态的一个研究方向是把重点放在控制当进气阀关闭时的进气歧管的状态。因为进气歧管的状态决定实际进入燃烧室的气体的状态。这需要建立一套复杂的气路系统调节控制机构。通过复杂气路系统来控制进气压力、进气温度及进气的氧气组分等参数。这不仅能使那些先进的低排的燃烧模式得以应用，同时让燃烧模式之间的切换成为可能。本文以一款四缸增压并带有废气再循环系统EGR和可变喷嘴截面积的涡轮增压器VGT的柴油机为研究对象，设计研究其气路系统的控制策略及控制器的实现。在GT-Power软件上建立了该柴油机的EGR/VGT组合的复杂进气系统仿真模型。设计开发了EGR质量流量观测器及EGR质量流量控制器，并验证其可靠性。采用DMC动态矩阵控制理论，设计了进气压力及进气氧气质量组分的协同控制器，采用GT-Power和MATLAB/Simulink软件耦合，搭建联合仿真平台。进行了GT-POWER与MATLAB/SIMULINK联合仿真实验。仿真结果表明该算法可以实现对进气阀关闭时刻(IVC)进气压力和氧气质量分数的主动控制，在稳态工况下具有较高的控制精度，并且具有建模简单的优点。该控制模型及方法可为进一步实现先进燃烧模式柴油机的多参数协同控制提供参考。