王立宇，滕勤，庄远

合肥工业大学 汽车与交通工程学院，安徽 合肥 230009

0 引言

缸内直喷结合涡轮增压是提高汽油机热效率和减少排放的有效方法，但会导致缸内压力和热负荷增大，爆燃倾向加剧，成为汽油机进一步提高性能和小型化的主要障碍[1-2]。发动机喷水可以改善这种状况，利用水的汽化潜热降低缸内温度，有效抑制爆燃，降低油耗和NOx排放[3-4]。通过喷水控制排气温度，还可减少未燃烧的HC和CO[5]。采用喷水技术后，发动机可应用更大的点火提前角、更高的压缩比和增压压力，有利于提高热效率和性能[6-7]。发动机抗爆性和燃油经济性都会受到喷水量的制衡[8]，喷水控制参数若与工况匹配不当将导致燃烧恶化、热效率降低、油耗增大[9]。NOx、HC和CO排放不仅受空燃比、点火正时等参数影响，也与喷水量有关[10]。利用喷水改善汽油机性能，需要基于试验和发动机工况对原机控制参数和喷水控制参数进行标定，以权衡抗爆性、燃油经济性和排放性能。影响汽油机性能的工况参数、状态参数和喷水控制参数较多，采用全因子方法规划试验时存在试验次数多、周期长的问题，成本较高，基于模型标定方法可以较好地解决这个问题，即利用试验数据建立反映发动机输入参数与输出变量之间的模型，预测发动机各项性能指标，通过离线仿真获得最佳控制参数。

可以利用多种方法建立虚拟对象模型。针对非线性、特征参数多、样本数据量大等特点，利用反向传播(back propagation，BP)神经网络构建非参数模型是合理的方法之一[11]。……