考虑涡轮增压发动机响应迟滞的商用车性能 仿真与验证

周兵兵，杨志刚，方慧平

（陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院，陕西 西安 710020）

1 前言

随着我国商用车节能减排法规日益严苛，对各OEM厂商提出了新一轮技术挑战。废气涡轮增压器在改善柴油机动力性、经济性、排放水平等方面优势明显，因此被广泛应用于商用车领域[1]。其基本原理是利用发动机排气能量推动涡轮带动压缩机对进气系统进行增压，提高进气量，从而达到改善发动机响应性能的目的。采用废气旁通阀的涡轮增压发动机常存在低速工况扭矩弱（发动机低转速工况，废气量不足、增压器转速低、进气压力下降、缸内燃烧恶化导致低速扭矩响应弱）；加速工况瞬态响应差（增压压力变化不及时，进气量供给响应滞后于燃油地供给响应，导致柴油机瞬态响应性能差）等问题[2]。如何进一步改善增压发动机响应迟滞特性成为当下的研究热点。

本文以某柴油发动机为研究对象，依据涡轮增压器迟滞响应台架数据，建立发动机扭矩响应修正方法，并利用CRUISE软件对整车进行了动力性能仿真及试验验证，为商用车精准模型搭建及动力匹配设计提供了方法。

2 涡轮增压器响应特性

2.1 废气涡轮增压器控制过程

车辆行驶过程中，发动机控制单元（ECU） 通过油门踏板信号实时获取驾驶员驾驶意图（扭矩需求），根据发动机当前运行状态计算出需求的进气量，同时结合采集的增压器相关信号（压气机出口压力、温度等）得到需求的增压器目标压力，最终通过调节废气旁通控制阀开度实现压力跟随[3]。……