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随着我国汽车保有量的快速增加,其带来的能源消耗与环境污染已成为重要的社会问题,在此背景下,清洁代用燃料的研究成为内燃机工业的热点。可用于内燃机的代用燃料种类众多,其中以天然气和氢气等为代表的气体燃料因污染低、来源广的特点,受到了广泛关注。焦炉煤气(Coke Oven Gas, COG)是煤炭炼焦工业的副产品,但其综合利用率极低,我国是世界第一大产煤国,每年采用“直排大气”和“点天灯”等方式浪费了大量的焦炉煤气,造成资源的极大浪费和环境污染。焦炉煤气的主要成分是甲烷和氢气,理论上都是汽车理想的代用燃料,如果能攻克焦炉煤气在内燃机,特别是车用内燃机上利用的关键技术问题,无疑具有极强的经济和社会效益。本文的研究工作是贵州省重大科技专项计划项目“焦炉气汽车关键技术研究与示范应用”的一部分,论文针对进气道喷射的焦炉煤气/汽油两用燃料内燃机,在深入分析系统功能需求的基础上,设计了采用主从式双ECU的控制系统总体方案,并完成了供气系统的设计和发动机的机械改装。本文基于飞思卡尔MC9S12XEP100单片机完成了控制系统的硬件设计,主要包括元器件选型、点火喷气驱动电路、燃料切换电路、通讯接口电路等关键电路模块设计;在硬件电路的基础上完成了系统软件的模块化设计,主要包括曲轴信号处理模块、燃料切换控制模块、喷气点火控制模块等。针对焦炉煤气燃料的特性,对内燃机燃用焦炉煤气时的喷气脉宽和最佳点火提前角的确定方法进行了研究。在深入分析了发动机混合气浓度需求、喷油嘴和喷气嘴流量特性等的基础上,分别建立了喷油模型和喷气模型,并提出了根据喷油脉宽、燃气喷射压力和温度的喷气脉宽基本理论值的计算方法,得到喷气脉宽脉谱图;建立了一维GT-power仿真模型,通过台架试验值对比验证后,预测了焦炉气发动机的最佳点火提前角。最后,在实验室自主开发的SMR硬件在环仿真平台下,对本文设计的控制系统进行了功能验证,结果表明,系统实现了设计的控制功能。