随着石油资源的枯竭和越来越严格的排放法规，传统的汽油机和柴油机已不能满足以后的能源结构的发展和环保的要求。目前，由于天然气开发的加速，压缩天然气存储技术的发展，电子技术的快速发展，天然气发动机得到了越来越广泛的应用。国内的天然气发动机发展相比于国外，在发动机核心控制技术方面还是有差距的，基于这种情况，对天然气发动机的电子控制单元进行研究是很有必要的。国内天然气发动机基本都是汽油机或者柴油机改装而来的，具有改装批次多，改装量少，发动机型号多等特点，针对这种情况本文中设计了具有一定通用性的天然气发动机电子控制单元，所设计的电源模块、喷气嘴电磁阀驱动模块、点火驱动模块能适应不同的发动机系统。随着排放法规的提高，传统的节气门控制、开关型氧传感器等已经不能满足尾气排放的要求，也不能有效的提升发动机的性能。因此，本文中设计了电子节气门控制系统的硬件电路，针对电子节气门系统的非线性特性，采用前馈+智能积分PID的控制策略，采用宽域型的氧传感器接口电路，以实现稀薄燃烧等先进技术。最后将所设计的控制单元应用到YC6105型柴油机改装后的天然气发动机上，并进行了宽域型氧传感器、喷气脉宽、点火提前角、发动机转速特性匹配实验，实验结果表明，该天然气发动机电子控制单元能满足发动机的控制需求。