怠速控制的内容包括起动后控制、暖机过程控制、负载变化的控制和减速时的控制等。怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。目前使用的怠速控制装置，按控制原理可分为节气门直动控制式和旁通空气控制式两类。其中，旁通空气控制装置按其结构和控制方式，又可分为步进电动机调节机构、旋转电磁阀调节机构、占空比控制机构和开关控制机构等。

1.节气门直动控制装置

节气门直动控制式是直接通过对节气门最小开度的控制来控制怠速，一般运用在单点喷射系统中。由ECU控制直流电动机的正反转和转速。直流电动机驱动减速齿轮并通过螺旋传动将转速转变成直线移动，从而控制节气门开度的大小，达到控制怠速进气量和怠速转速的目的。

这种控制方式的优点是结构简单、工作稳定性好，缺点是采用了齿轮减速机构后执行速度慢、动态响应性差。

2.旁通空气控制装置

旁通空气控制装置是通过改变旁通道的流通面积来控制怠速进气量，以达到怠速控制目的，又称怠速控制阀（ISCV）。

（1）步进电动机调节机构的怠速控制过程 步进电动机调节机构安装在进气总管内（见图5-13），步进电动机按ECU指令沿顺时针或逆时针转动，通过螺旋传动机构驱动锥形阀轴向移动，改变阀与阀座的间隙，使流通面积发生变化，调节了进气量的大小，从而控制怠速转速的高低。

图5-13 步进电动机式怠速控制机构

1—怠速控制阀 2—稳压箱 3—节气门体 4—空气流量计

发动机在怠速时，ECU首先根据节气门的怠速触点信号、车速信号确认怠速状态，然后根据冷却液温度传感器、空调、动力转向机构及自动变速器等工作情况，依据CPU存储器中的参考数据，确定相应的目标转速，并与实际怠速转速比较得出差值，同时计算出相应于目标转速的控制量（步数）来驱动步进电动机。

步进电动机式怠速控制阀的控制内容主要包括以下几个方面：

1）起动初始位置的确定：为了改善发动机的再起动性能，点火开关“OFF”后，ECU控制怠速控制阀处于全开位置（步进电动机处于125步），为下次起动做好准备。

为了使怠速控制阀在发动机下次起动时处于完全打开状态，当点火开关断开后必须继续给ECU和步进电动机供电（一般为2s），通过ECU内部的主继电器控制电路对主继电器进行控制，主继电器由ECU的备用电源M-REL端继续供电2s，保持接通状态，直至步进电动机进入起动初始位置后再断电。

2）起动控制：发动机起动时，由于怠速控制阀预先设定在全开位置，在起动期间，流经怠速控制阀的旁通空气量最大，发动机容易起动；若起动后怠速控制阀仍保持在全开位置，将使怠速转速过高，因而在发动机转速达到规定值时，ECU开始控制步进电动机降低阀门开启高度，减小旁通空气量。如起动时冷却液温度为20℃，发动机转速达到500r/min时，ECU将控制步进电动机由全开125步时的A点降到B点，如图5-14所示。

3）暖机控制：在暖机过程中，控制系统根据冷却液温度来确定步进电动机的运动步级，怠速控制阀随温度上升逐渐关闭，当冷却液温度高达70℃时，暖机过程结束，如图5-14所示。

图5-14 起动和暖机控制特性(www.daowen.com)

4）反馈控制：在怠速运转过程中，如果发动机的实际转速与设定的目标转速差达到一定值（如20r/min）时，ECU将通过步进电动机控制怠速控制阀相应增减旁通空气量，使实际转速与目标转速保持一致。

5）发动机负荷变化的控制：当开启空调、实施动力转向、自动变速器工作或电气负荷增大时，发动机负荷立即发生变化，为了避免发动机抖动、熄火，在发动机转速出现变化之前，ECU控制步进电动机预先移动一定的步级，使怠速控制阀开大或关小一个固定开度。

6）学习控制：ECU通过控制步进电动机的正反转步数来确定怠速控制阀的位置，达到调整怠速转速的目的。而发动机的使用性能和技术状况在运转过程中会发生变化，虽然步进电动机阀门位置未变，但怠速转速可能会发生变化。此时ECU通过反馈控制方法使怠速转速与设定值保持一致。与此同时，ECU还将步进电动机转过的步数存储在存储器中，在以后的怠速控制过程中出现相同情况时可直接调用。

（2）旋转电磁阀调节机构 旋转电磁阀装在节气门体上，通过永久磁铁及周围的磁化线圈控制机构来控制阀门的旋转角度，从而改变怠速空气通道的截面积。

双金属带一端连接着带有凹槽的挡块，一端固定。冷却水流过阀体，当水温发生变化时，双金属带产生变形带动挡块一端转动。挡块的凹槽限制阀门轴上方头的旋转，控制阀门的最大和最小开度。

ECU的控制脉冲信号的占空比大小，即控制线圈W₁、W₂中平均电流的大小，使电磁阀旋转一定的角度。占空比指ECU控制信号在一个周期内通电时间与通电周期之比。当占空比为50%时，线圈W₁、W₂平均通电时间相等，产生的磁场作用力相互抵消，阀轴停止转动。占空比超过50%时，线圈W₂的磁场强度大于线圈W₁的磁场强度，阀门转过一定角度，打开旁通口。

ECU对旋转电磁阀的控制也有起动、暖机、稳定怠速、预测转速变化控制及自适应功能。

（3）占空比控制型电磁阀 占空比控制型电磁阀工作时，由ECU确定控制脉冲信号的占空比，磁化线圈中平均电流的大小取决于占空比。占空比越大，磁化线圈中平均电流越大，磁场强度越大，阀门升程越大，旁通道开度越大。

ECU对占空比控制同样也有起动、暖机、稳定怠速、预测转速变化控制及自适应功能。

上述三种形式的区别是，ECU控制步进电动机的数据是步进电动机的步数，而后两种形式的数据是控制脉冲的占空比。

3.开关控制型怠速控制机构

开关控制型怠速控制机构的工作原理与占空比控制型的类似，但控制信号只存在开、关两种状态。怠速时，ECU发出指令打开此阀，升高到某预定值时，切断电源，阀门关闭。

开关控制型电磁阀，由ECU根据发动机的工作状况进行接通和断开控制，在满足以下四种条件之一时，接通电磁阀开关；其他工况下，电磁阀均关断：

1）发动机起动工作时或刚刚起动后。

2）怠速触点IDL闭合，且发动机转速下降到规定转速以下时。

3）怠速触点IDL闭合，且变速档位从空档“N”换到其他行驶档位后的几秒钟内。

4）灯开关接通。