高压共轨系统燃油计量阀作为轨压控制的重要部件,其工作特性对轨压的控制有着极其重要的影响。高压共轨系统轨压的控制是一个系统性的控制问题,它包含了传感器信号的处理、执行机构的工作特性、控制算法的优化以及控制输出量与执行机构运动间的响应关系研究。以往的轨压控制研究通常从专项技术进行分析、设计以及改进,而轨压最终的控制效果将必定受到其他方面的影响。所以,为了更好地对轨压进行控制,文章从针对这些问题全方面地提出一套解决方法。本文对高压共轨系统主要部件的结构与工作原理进行了分析,并基于具体结构参数建立了基于流量与压力的数学模型,继而设计了用于提取由轨内流量不平衡造成的轨压波动状态的共轨压力状态观测器。利用AMESim仿真平台搭建了高压共轨燃油系统模型,基于该模型对燃油计量阀的工作特性进行了研究,详细分析了各关键因素对其工作特性的具体影响及影响规律。同时还对由燃油计量阀工作特性对轨压建立造成的影响进行了分析。根据燃油计量阀关闭过程的延迟特性对轨压建立响应性造成的影响,在原燃油计量阀的结构基础上,设计了一种可以依靠电磁驱动而双向运动的电磁阀,同时设计了一款可对励磁线圈内驱动电流的方向进行控制的驱动电路。根据燃油计量阀的工作特性及其对轨压的影响方式,将其工作分为了开启阶段,中间工作过程阶段和关闭阶段共三个阶段,并根据各阶段的特点分别提出了电流的“Peak-Hold”控制方法、基于轨压观测器的阀口开度与电流同步控制的PI控制方法以及反向电流驱动的控制方法。最后,通过实验的方式对本文设计的电流双向驱动电路的驱动性能进行了验证。并通过联合仿真对第5章设计的面向轨压控制的燃油计量阀各阶段控制算法的控制效果分别进行了验证。对于该模型,采用“Peak-Hold”控制方法能缩短阀口开启时间53ms,降低了约67.9%。相对于基础PI控制,基于燃油计量阀开度与电流同步控制的PI控制算法能降低正向超调量约60.79%,降低反向超调量约50.95%。相对于电流单向驱动,双向驱动方案能减少回位时间约56ms,降低了约66.3%,同时轨压超调量也减少了48bar,降低了约31%。