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为克服车用汽油机空燃比传输延迟对空燃比控制精度的影响，提出了一种基于RBF神经网络的空燃比多步预测模型。通过对空燃比数学模型的分析，确定神经网络空燃比多步预测模型的输入向量，同时为提高空燃比预测精度，在神经网络输入向量中增加反映空燃比变化趋势的导数信息。以HL495Q发动机过渡工况试验数据进行仿真，结果表明该方法能精确预测过渡工况空燃比。