高压共轨燃油喷射系统是柴油机燃油系统的技术革命,能够有效提高柴油机的经济性和排放性,能够实现对喷油压力、喷油量、喷油定时以及喷油规律的全工况灵活柔性控制,其灵活性除依赖于机械方面的优良性能外,还依赖于功能强大的电控单元。电控单元ECU开发主要包括硬件设计、控制策略开发、控制参数标定及电控发动机性能优化三个阶段。但是,ECU硬件结构复杂、控制策略开发以及参数标定周期很长、成本投入很大,为此,作者在本课题组前期工作的基础上,开发了基于工控机的高压共轨柴油机电控开发系统。该系统能够灵活、方便控制发动机的运行,为研究制定合理的控制策略,优化标定控制参数提供了极大的便利。电控开发系统基于PC机丰富的硬件和软件资源,结合定时卡和采集卡,利用硬件编程语言—VHDL语言和MAX PLUSⅡ对可编程逻辑器件CPLD进行编程,进行硬件设计,实现了喷油器、油泵计量单元以及VVT等控制信号产生及合成、供油系统参数采集和功率驱动等功能,并采取了必要的抗电磁干扰措施。在电控开发系统软件开发中,以中断控制技术为核心,采用DOS操作系统平台和C语言,引入层次化程序设计方法,实现了发动机灵活控制、良好的人机交互机制,信息采取、处理及存储等功能;通过PID算法的应用,对共轨压力实现了闭环控制,具备良好的动态和稳态特性。通过软件与硬件的结合,电控开发系统能柔性控制高压共轨柴油机的喷射压力、喷油定时及喷油量,并能实现预喷射、后喷射和多次喷射等多种喷油模式。此外,本系统作为一种电控开发系统具有较大的适应性,能够按照控制对象和控制目标的不同灵活选择控制信号的类型、执行器驱动方式、控制策略调整等。该系统还具有成本低廉、结构简单、使用方便等优点,为高压共轨电控柴油机的研发提供了有利的工具。基于电控开发系统的强大功能,本文开展了试验研究,初步探索了进气门晚关、EGR、氧浓度、喷油正时等参数对柴油机性能的影响。试验证明:在中、高负荷下,进气门晚关、EGR、增压等进行综合协调控制能够在保证发动机经济性的前提下,有效降低发动机排放。