氢具有可再生、无污染、燃烧速度快、扩散性好、单位热值高等优点,其作为内燃机燃料时,具有极高的应用前景,氢内燃机汽车一度被认为是新能源汽车的最终形态。然而,由于氢燃料的物理及化学特性,氢内燃机异常燃烧问题影响了其性能的进一步提高,所以基于异常燃烧的氢内燃机优化技术仍面临着巨大挑战。论文以嘉陵JH600进气道喷射氢发动机为研究对象,在其基础上对喷氢参数进行了改进。设计了不同的喷氢方式（单路喷射SI、双路分截面喷射SP）、喷氢角度（20°、30°、45°、60°）及喷氢流量（4.36kg/h、4.96kg/h、5.29kg/h、6.12kg/h）,并耦合以上喷氢参数进行了具体研究。为了进一步探究早燃及回火机制,从混合气流动状态、缸内湍动能、缸内及进气道的氢气分布、缸内的温度变化等方面定义了早燃及回火特征参数,研究了喷氢参数对其的影响规律。以此为基础,基于AHP层次分析结构将早燃及回火特征参数作为指标层,早燃及回火作为准则层,首次提出了异常燃烧风险系数η的概念,并将其作为目标层,以准确判定早燃及回火发生的可能性。最后选取5组特征参数（混合气均匀性系数、炽热区域温度、最大温度升高率、排气终了气缸温度、进气道残余氢气量）计算各自权重,加权得到目标层η数值,以此为评价指标,综合分析了转速为1000r/min、3000r/min、6000r/min,负荷分别为10%、50%、100%时,不同喷氢参数下发生早燃及回火可能性。最后设定了异常燃烧风险系数三维图像的“危险区域”,处于危险区域的喷氢参数引起早燃及回火的可能性极大,通过控制喷氢参数,能够有效降低不同工况下的早燃及回火的发生概率。研究结果表明:在低转速下,η对喷氢角度及流量变化的敏感性更强,且负荷越大,敏感度越高。随着转速的增加,进气流量增大,空气的流速加快,加强了空气对进气道内高浓度混合气的冲击及缸内的湍流强度,减少了进气道内的氢气残余,减小了喷氢参数对η的影响程度。当转速较低时,活塞运动频率较低,缸内真空度相对高转速更小,空气进入进气道的流速较慢,氢气更易在进气门附近聚集,发生回火的可能性更大。通过减小喷氢角度及流量能够较好的缓解这一问题,降低异常燃烧发生风险。随着转速的提升,空气流速增加,一定范围内增加喷氢角度（20°～45°）及喷氢流量（4.36～4.96kg/h）更有利于氢-空气均匀混合,有利于降低异常燃烧发生的可能性。同一转速下,随着负荷的增加,η增大,发生异常燃烧的可能性上升。