在高压共轨增压柴油机中，传统的涡轮增压器存在高低转速时转矩无法兼顾、涡轮迟滞现象以及与EGR、喷油参数相互耦合等问题。可变涡轮增压器是一种可以随工况变化，通过调节叶片开度，实现排气涡轮面径比可变的增压机构，它可以有效地改善转矩对转速适应性差的问题，同时提高增压器的瞬态响应特性，减弱涡轮迟滞现象。另外通过设计VNT的控制策略，综合环境/冷却水温度、环境压力、进气压力、EGR率和喷油参数等影响因素的修正，精确地控制VNT的开度值，满足燃烧过程对进气量及时性和精确性的要求。VNT的电子控制除了需要完善的ECU硬件接口、驱动电路以及可靠合理的执行机构外，还需要完善的控制策略，从而在常规工况下保证VNT工作的稳定性和精确性，在特殊工况仍可以保证工作的可靠性，如冷启动、瞬态、系统发生错误等工况。本文主要从匹配和控制两个方面对增压器进行研究。首先，通过匹配不同面径比的增压器，结果发现输出转矩对转速的适应性较差，在低转速时，小面径比的增压器性能较好；而在高转速时，大面径比的增压器有较好的增压效果，从而引出面径比可变的VNT，它通过调节VNT开度实现大小涡轮之间的切换，匹配效果较好，当匹配VNT时输出转矩对转速的适应性得到了改善，并且燃油消耗率有所降低，经济性区间较宽。其次，在研究VNT的控制策略之前，通过台架试验研究增压器与EGR、增压器与喷油参数之间的耦合关系，并以试验为基础选择最佳的EGR率和喷油参数（主喷时刻和轨压）。1）在NEDC工况下进行台架试验，分析EGR率对排气参数的影响。排气参数影响涡轮的入口状态，从而影响进气流量和进气压力，进气流量的变化又会直接影响实际的EGR率。2）通过试验研究，分析主喷时刻和轨压对进排气参数的影响。喷油参数影响缸内燃烧，排气参数随燃烧过程的好坏而变化，而排气参数又会影响涡轮的入口状态，那么涡轮的入口状态将会直接影响增压器的工作特性。通过研究表明：EGR与增压器协调工作时，从对进排气参数影响的角度分析，小负荷宜采用较大的EGR率，大负荷时宜采用较小的EGR率。增压器与喷油参数协调工作时，可以通过牺牲一部分热效率，采用较小的主喷时刻和轨压，从而改善进排气参数，提高增压器的增压能力。第三，在增压器协调控制试验研究的基础上，又通过试验研究进排气参数、动力性和经济性随VNT开度的变化规律，标定了开环VNT开度以及目标进气压力MAP，为后期控制策略的设计提供试验基础。最后，在以上三个试验的基础上，提出VNT的控制策略，采用开环前馈与闭环控制相结合的方式，分别以叶片开度和进气压力为控制目标，针对稳态与瞬态工况，切换开闭环控制系统，并对控制模型进行模块划分，定义每个子模块的功能以及输入输出量。借助Simulink软件设计控制策略的仿真模型并进行试验验证，误差在5%之内，可以作为后期研究的基础。