怠速控制系统原理
不同的车系，怠速控制系统的构成与具体控制内容会有一些差别。典型怠速控制系统的组成及控制原理如下图所示。
怠速控制系统的组成与控制原理
1—目标转速；2—比较电路；3—控制量计算；4—驱动电路；5—怠速状态判断
（1）怠速稳定控制
发动机怠速稳定控制实际上是一种转速反馈控制。在微机存储器中，存储有发动机在不同状态下的最佳稳定怠速参数（目标转速）。
当发动机处于怠速工况时，怠速控制系统不断地监测发动机的转速，并与当前发动机状态下的目标转速进行比较，当发动机怠速出现波动，偏离了设定的目标转速时，ECU输出控制脉冲使怠速控制执行器动作，将发动机的怠速调节在设定的目标转速范围之内。
怠速稳定控制所需的传感器信号有以下几种：
◆ 发动机转速传感器，提供发动机在怠速工况下的发动机转速信号。
◆ 节气门位置传感器，提供节气门关闭信号，是ECU判断发动机是否处于怠速工况的基本信号。
◆ 发动机冷却液温传感器，提供发动机温度信号，ECU根据此信号选定目标转速。
◆ 车速传感器，提供汽车行驶速度信号，当车速低于2km/h，且节气门关闭，ECU
作出“发动机处于怠速工况”的判断，进入怠速控制程序。
◆ 空调开关，提供空调关断信号，只有在空调不使用时，ECU才进入发动机转速反馈式怠速稳定控制。
（2）高怠速运行控制
① 发动机负荷高怠速控制
在节气门处于关闭位置（发动机在怠速工况），但需要发动机带动一定的负荷以较高的转速下运转时，ECU输出控制信号，使怠速控制执行器动作，将发动机的怠速调高至某一值。比如，在使用汽车空调、蓄电池亏电等情况下，怠速控制系统通过高怠速运行控制，使发动机在一个较高的怠速下运行，以保证在发动机怠速工况下的空调系统正常工作和及时向蓄电池补充电能。
② 转速变化预见性高怠速控制
在发动机怠速工况时，为避免发动机驱动的附加装置的阻力矩突然增大而导致发动机怠速下降甚至熄火，ECU在接收到附加装置阻力矩增大的有关电信号时，就输出控制信号，通过怠速控制执行器预先调大怠速进气量。
怠速控制系统高怠速运转控制除了利用发动机转速传感器、节气门位置传感器、车速传感器、发动机冷却液温度传感器等得到发动机转速、怠速工况及发动机温度信息外，还用到如下的开关信号：
◆ 空调开关，提供汽车空调是否使用信息。若开关接通，ECU将作出高怠速运转控制，以使发动机有适当的功率输出，带动空调压缩机正常运转。
◆ 蓄电池电压，提供蓄电池是否亏电或蓄电池负荷是否很高的信息。若亏电或负荷很高，ECU将作出高怠速运转控制，以便在怠速工况下使发电机能向蓄电池充电。
◆ 自动变速器挡位开关，提供自动变速器是否从N挡或P挡挂上运行挡位（D挡或R挡、3位、2位）信息。若挂入相应挡位，ECU将作出高怠速运转控制，以避免自动变速器油泵因挂上运行挡后阻力增大而引起发动机转速下降。
◆ 尾灯继电器或后窗降雾继电器等，向怠速控制系统提供电器负荷增大信，ECU根据这些用电设备继电器接通信号作出电器负荷增大判断，并进行高怠速控制，以避免发电机负荷增大而引起发动机转速下降。
（3）其他怠速控制
① 启动时怠速控制阀的控制
在发动机启动时，ECU控制怠速控制阀至开度最大位置，以使发动机启动容易。启动后，ECU根据发动机转速及温度信号，逐渐减少怠速控制阀的开度。启动时怠速控制阀控制所用到的传感器及开关信号有以下两个：
◆ 发动机转速传感器，提供发动机怠速工况下的转速信号。
◆ 点火开关，提供发动机启动信号和启动后信号。
② 活性炭罐电磁阀工作时怠速控制阀的控制
在一些汽车上，怠速控制系统还根据活性炭罐控制阀的开启情况来调整怠速通道的通气量，以避免发动机怠速产生波动。除用于怠速工况判别的节气门位置传感器外，该稳定怠速控制所用到的传感器信号有以下两个：
◆ 发动机转速传感器提供发动机怠速工况下发动机转速信号。
◆ 活性炭罐电磁阀，提供活性炭罐电磁阀开启信号，当活性炭罐电磁阀通电时，ECU控制怠速控制阀的开度以稳定怠速。
③ 怠速偏离修正控制
怠速偏离修正控制即怠速控制系统的学习修正控制。当因发动机部件老化等外部原因使发动机的怠速偏离原设定值时，ECU控制怠速控制阀预置一个开度，将发动机的怠速修正到设定的值。
怠速控制系统部件的结构
（1）节气门直动式怠速控制执行器
一种安装于单点喷射式发动机节气门体上的节气门直动式怠速控制执行器，如下图所示，它由以下两部分组成。
节气门直动式怠速控制执行器
1—节气门操纵臂；2—节气门体；3—怠速控制执行器；4—喷油器；5—压力调节器；6—节气门；7—防转动六角孔；8—弹簧；9—电动机；10，11，13—减速齿轮；12—传动轴；14—丝杆
① 直流电动机。怠速控制执行器的动力部分，由ECU通过驱动电路控制其转动。
② 传动机构。起增矩减速的作用，并将电动的旋转运动变为节气门操纵臂限位片的直线运动。
当ECU输出怠速调整控制信号时，通过驱动电路使电动机通电，并转动与控制信号脉冲相应的转角，经传动机构的传动后，使节气门操纵臂限位片移动，从而改变了怠速时节气门的开度。
（2）步进电动机式怠速控制阀
步进电动机式怠速控制阀主要由步进电动机、丝杆机构和空气阀等组成（下图）。
步进电动机式怠速控制阀
1—空气阀阀座；2—阀杆；3—定子绕组；4—轴承；5—丝杆；6—转子；7—空气阀阀体
步进电动机的转子与丝杆组成丝杆机构，当步进电动机转子在怠速控制信号的控制下转动时，丝杆作直线移动，通过阀杆带动空气阀上、下移动，使空气阀开启或关闭。
步进电动机式怠速控制阀的典型控制电路如下图所示。
