1.6 研究背景和研究意义
1.6.1 研究背景
要全面提高我国柴油机的综合性能，燃油喷射系统的改进和提高是一项十分重要的工作。它不仅要易于对柴油机的改进，而且可在柴油机全负荷工况内对喷油规律和喷油压力进行最优控制。提高高压共轨式燃油喷射系统的喷射压力是提高功率的一种可行方法。由于汽车动力输出采用柴油机比例越来越大，且研发具有高效节能环保的柴油机获得国家能源和环保政策以及地方政府政策的大力支持，所以高压共轨式燃油喷射系统有着很好的发展前景。
1.6.2 研究意义
目前，我国柴油机行业整体水平相对落后，制造工艺水平和技术条件较差，并受到氮氧化物（NOx）和颗粒（PM）排放高以及噪声大等不利因素的挑战。为适应日益苛刻的排放法规，满足节能降耗等要求，柴油机除了需降低燃油消耗，优化涡轮增压系统和发展先进的尾气后处理系统外，还须进一步完善柴油机中空气和燃油的混合及燃烧过程。而电控高压共轨喷油系统可使柴油机进一步节油约15%[7]的诱人前景促使从提高高压共轨喷油系统性能（包括提高喷射压力和提高关键部件的制造工艺及可靠性寿命）去探索一种更为有效和合理的方法，使柴油机在工作过程中达到低能耗、高效率和更好的动力性能，这对于提高柴油机的综合性能，促进柴油机技术的发展有着重要的理论意义和现实意义。
然而，目前高压共轨燃油喷射系统核心技术为以博世公司为代表的几家跨国公司掌握。受核心技术封锁影响，国内的研究尚处于对整套高压共轨系统进行消化吸收上，不利于我国开展自主研发高效节能环保柴油机。因此，高压共轨喷油系统多学科设计优化及智能控制研究在我国已成为一个异常紧迫的课题。
高压共轨燃油喷射系统的设计必然牵涉到材料学、机械学、热力学、传热学、流体力学等多个学科知识，只有在材料学、机械学、热力学、传热学、流体力学等多个学科知识范围内实现整体寻优才能获得高压共轨燃油喷射系统的最佳设计方案，得到高压共轨喷油系统的整体最优设计结果（即泵油效率高、压力波动小、雾化能力强、经济成本低或性能更好），确保高压共轨燃油喷射系统性能的提高。
目前，对于高压共轨燃油喷射系统多次喷射协调机理的研究还很不充分，高压共轨燃油喷射还不能完全根据发动机工况和外界环境因素实时动态组合喷射。因此，研究开发满足实时性、准确性要求的高压共轨燃油喷射系统燃油喷射动态组合优化模型，是高压共轨燃油喷射系统开发的重点和难点。
此外，高压共轨电控系统中的共轨压力的精确控制与否对喷油量计量和燃油喷射雾化影响巨大。若共轨压力控制不精确或工况跟随性差，将致使共轨压力波动较大，进而将影响燃油喷射雾化质量。因此，根据柴油机工况和外界因素的变化研究共轨压力智能控制策略，可为提高共轨压力控制的稳定性和精确性提供可靠的依据。
总之，我国高压共轨燃油喷射技术的研究现状客观上迫切要求对高压共轨喷油系统进行多学科设计优化及智能控制研究，其研究成果将十分有利于我国高效节能环保柴油机及其关键零部件的自主研发。