人们生活水平的不断改善,对汽车综合性能的要求不断提高,伴随着越来越严格的排放法规,对柴油机提出了较大的挑战。柴油机有较好的动力性和经济性,但也有较高的NOx和烟度排放。通过电控共轨喷油系统来降低柴油机的排放是必然趋势。本文在深入研究柴油机电控技术原理和特点,国内外研究现状和发展趋势的基础上,采用日本电装公司的ECD-U2高压共轨喷油系统,针对高压共轨电控技术原理和特点、对共轨柴油机电控系统中的控制策略作了相关的研究。针对常规PID的控制缺点,研究了模糊PID控制方法,并以喷油压力为例,对常规PID和模糊PID进行了仿真研究,仿真结果表明,模糊PID在阶跃响应性、鲁棒性和扰动抑制性方面均优于常规PID。根据柴油机燃烧过程特点和排放控制要求,提出了适合高压共轨柴油机管理系统的基本控制策略和实现方式。通过对柴油机的运行状态进行划分,对不同运行状态给出相应控制算法,包括喷油量、喷油定时和共轨压力等参数的控制,实现了柴油机快速起动和平稳运转的要求。利用直喷柴油机CA6DE成功改造安装了高压共轨系统,并构建一套完整的台架试验系统。利用在线标定软件以及数据采集和燃烧分析系统,初步完成了共轨系统最小运行MAP的标定工作。通过起动与怠速控制、调速控制、外特性试验等,验证了软件设计的可行性和可靠性,控制效果达到了预期要求。利用正交实验法设计了试验方案,进行了大量台架试验,分析不同工况下燃油喷射压力和预喷射对排放和燃油消耗率的影响。结果表明,较高的喷射压力和较小的喷油定时可以降低排放;预喷射可以大幅降低NOx的排放,配合预喷射参数的优化,可以较好的实现排放和燃油消耗率的折衷优化。基于结果的分析,得出了不同工况下的优化点。相关试验结果表明,电控共轨系统具有提升柴油机性能和降低排放的巨大潜力。