该文分析了车用天然气内燃机的天然气燃料特点、供气系统的现状及发展趋势、天然气内燃机改装技术现状等.在此基础上,确定了488天然气内燃机的改装方案,并设计了天然气供气系统、可变喷嘴涡轮增压系统VNT(Variable Nozzle Turbocharer)和电控系统,开发了一台电控可变喷嘴涡轮增压多点顺序喷射天然气内燃机样机.该文在国内首次成功地在汽油机基础上,采用两套电控系统并行工作方式,即保留原汽油机所有控制功能,在原汽油机电控系统的基础上,另外设计了一套电控系统,完成对天然气喷射及VNT的控制,燃用燃料种类由天然气控制ECU管理.这样保持了原汽油机电控系统较为完善的控制功能,有利于提高整个电控系统的可靠性,且保留了燃用汽油燃料的可行性.该文详尽地论述了天然气控制ECU的软硬件设计方法和控制系统的控制策略,并系统描述了控制系统的标定过程.该文首次的国内系统地研究了天然气内燃机的可变喷嘴涡轮增压问题,研究分析了天然气内燃机与VNT的匹配规律.首先,通过建立可变喷嘴涡轮增压天然气内燃机仿真计算模型,进行了488电控可变嘴涡轮增压天然气内燃机的涡轮增压器匹配和工作过程仿真计算,预测了VNT喷嘴叶片转角的变化对内燃机性能的影响并计算出内燃机不同工况下VNT的控制规律.并基于电控单元ECU模块,进行了电控可变喷嘴涡轮增压天然气内燃机控制过程仿真研究,仿真分析了VNT的控制策略、控制模型及稳态和瞬态控制方法.然后,在仿真计算得到的VNT控制MAP基础上,利用匹配标定系统对VNT控制规律进行了在线标定,确定了可变喷嘴涡轮增压天然气内燃机的VNT开度调节控制规律,验证了仿真计算结果的正确性.最后,对电控可变喷嘴涡轮增压天然气内燃机的稳态及瞬态工况VNT控制规律进行了试验测试.实验证明:可变喷嘴涡轮增压技术可显著提高天然气内燃机的动力性和经济性,改善内燃机瞬态响应特性.