柴油发动机以其功率强劲,经济性能好而获得广泛的应用。随着排放法规日益严格,使得柴油机扩大应用受阻。高压共轨多次喷射技术是业内人士公认的最佳解决方法。针对能实现多次喷射的高压共轨柴油机的控制系统进行研究和设计是非常有必要的。通过对高压共轨多次喷射式柴油机的喷油器结构及工作原理进行了深入分析,采用AMEsim对喷油器进行仿真,通过仿真结果可知随着出油孔的直径增大,针阀响应速度增大,喷油器的喷油速率曲线上升时刻也越早；进油孔直径增大,针阀抬起的时刻越晚,但关闭时刻却越早；控制腔容积过小会导致针阀抬起时刻太早,容积过大会导致系统响应过于缓慢。进出油孔直径以及控制腔容积的变化对喷油结束时刻和末期的喷油率有很大的影响。深入分析高压共轨式柴油机电控系统组成及控制原理,拟定高压共轨多次喷射电控系统的整体控制方案。在硬件方面,选用飞思卡尔16位单片机MC9S12XS128作为主控芯片,根据其与外围设备接口的需要,设计了单片机最小系统电路、信号处理电路、电磁阀驱动电路、电源管理以及CAN通讯等电路。在软件方面,通过深入分析发动机实际使用情况,将发动机分为了几种不同的工况以及不同的多次喷射组合,针对不同的工况及喷射组合,设计了不同的控制策略并用C语言进行编译。通过模块化编程,完成了各个功能模块程序的初始化、程序调度以及各个功能模块的应用程序。在自制设备“发动机电控系统综合试验台”上进行了部分模拟实验,实验包括了各路信号的采集和处理、喷嘴驱动能力测试、不同转速多次喷射组合转换以及喷射时序等。通过模拟实验可以知道,通过升压模块处理后,12V的输入电压可以较稳定的升到80V左右,并且喷油嘴在高压驱动下,电磁阀响应时间明显缩短。控制器能够准确的捕捉发动机信号,并通过软硬件处理可以很好的被控制系统所接收。发动机在不同的转速下,能够实现不同的多次喷射组合的切换,发动机在转速为800r/min时,喷油嘴执行预主两次喷射模式；在转速为1000r/min时,喷油嘴执行预主后三次喷射模式；在1500r/min时,喷油嘴执行主后两次喷射喷射模式；在转速为3000r/min时,喷油嘴执行主喷射模式。模拟实验验证了所设计的硬件系统整体上可以实现高压共轨柴油机多次喷射电控系统的基本功能需求,底层驱动软件逻辑正确,能够根据信号变化而采取不同的控制策略,为进一步性能研究提供了基础平台。最后提出了研究内容的不足之处和改进方法。并对进一步的研究内容作出了规划和展望。