汽车发动机的怠速控制技术应用分析

廖典航

（上汽通用五菱汽车股份有限公司）

汽车发动机的怠速控制技术应用分析

廖典航

（上汽通用五菱汽车股份有限公司）

随着经济建设的不断发展，人们的生活水平也在日益提升，汽车的普及率越来越高。在汽车发动机运转过程中，怠速是其中一种主要的运行状态，在汽车保有量越来越大的今天，城市车流量非常密集，因此，汽车在怠速方面会消耗很多燃油，而对发动机怠速控制技术进行研究，能够在很大程度上提升汽车的舒适性，符合当前社会的发展要求。本文便以怠速控制技术的概述为研究基点，分析怠速控制对发动机性能产生的影响，并对其应用进行简要分析。

汽车发动机；怠速控制；应用分析

前言

近年来，汽车已经成为人们日常生活中的一种主要代步工具，城市车流量越来越多，道路拥堵问题也随之产生，城市汽车在日常行驶过程中，很多燃油都被怠速所消耗，不仅会提升汽车对燃油的使用量，还会排出更多的汽车废气。所以，对汽车发动机怠速控制技术进行研究，可以在很大程度上提升汽车的经济性与环保性，与当前社会的发展相适应。

1 怠速控制技术的概述

随着科学技术的不断发展，新技术与新工艺不断推陈出新，对于汽车发动机来说，怠速控制技术的应用是提升汽车相关性能的主要途径。运用怠速控制技术，能够在很大程度上提升汽车发动机在运行过程中的稳定性和经济性。

所谓“怠速”主要指的是汽车发动机处于无载荷情况下能够保持平稳状态的运行，但是，如果“怠速”转速较高，汽车发动机的燃油消耗量就会提升；而如果“怠速”转速较低，会增加汽车尾气中有害物质的排放[1]。所以，科学合理的控制汽车“怠速”是非常重要的，而“怠速控制技术”便是当前比较先进的一种应用技术。

“怠速控制技术”在运行过程中，“进气量”是对其产生影响的主要因素。在汽车发动起处于怠速运行状态时，节气门为全关闭状态，也就是说，节气门在这时无法控制进入到发动机中的“空气量”。而怠速控制实际上是以怠速执行调节器为基础，对发动机中的“进气量”进行调节的，在这个过程中，需要与喷油量与点火提前角的控制相互配合，这样便能够使“怠速”的燃料消耗情况发生改变，从而实现对“怠速”转速的稳定与改变。

由于汽车车型的不同，“怠速”充气量的控制策略也需要进行有针对性的调整。现阶段的控制策略主要有两种：①直动式，这种方式可以直接对气门的位置进行控制；②旁通式，这种方式主要通过对旁通空气道进行控制来实现对空气流量控制的。

2 怠速控制对发动机性能的影响

一般情况下，汽车发动机如果进行输出负荷，那么发动机转速主要是依托于驾驶员对加速踏板的控制来实现对节气门位置调整的，而进气量也是在此基础上发生改变的。如果处于“怠速”条件下，驾驶员即便想要通过快速抬离踏板的方式控制“进气量”，也不会达到很好的效果。这也是需要在汽车发动机上装置怠速控制器的主要原因。

将怠速控制技术应用到汽车发动机中，有以下两方面主要作用：①怠速控制技术可以在很大程度上确保发动机怠速转速的稳定性，从而减少汽车在怠速运行过程中对燃油的消耗，也能够减少汽车尾气中有害物质的排放量[2]。②因为汽车如果处于怠速运行，空调与动力转向等设备的开放便会使得汽车的运行负荷增加，使得发动机在运行过程中容易熄火。所以，运用怠速控制技术对怠速运行状况进行控制，可以在很大程度上减少汽车的抛锚情况。

在实际应用过程中，怠速控制技术会因为汽车型号的不同，在应用内容与应用效果上出现差异，但其应用原理实际上是一致的，所以，一般情况下，可以通过计算机系统来完成对汽车怠速的有效控制，使其在实际运行过程中具有针对性。其技术环节主要有发动机控制、负荷变化控制、暖机控制等。从根本上讲，在汽车发动机设备中运用怠速控制技术，实际上就是就是科学合理的控制汽车“怠速”运行过程中的“进气量”。

3 怠速控制技术的应用分析

怠速控制系统主要包括两个组成部分，分别为信号采集与控制单元，其中，前者主要用于收集数据，如发动机转速与空气流量；后者主要用于处理信号，对汽车运行情况进行分析与判断，确保发动机处于一个稳定的状态。在硬件方面，主要包括中央处理器、传感器、转换器、动作结构等部分，运用传感器来完成对节气门与踏板位置等相关信号的收集，并将其传送给中央处理器，使驾驶员能够实时的了解发动机在运行过程中的状态，而转换器的主要作用是转换数据，将所有数据都转换成中央处理器能够识别的数据，在完成这一步骤之后，再将这些数据向动作结构中传输，从而达到控制直流电机的目的，有效对节气门开度进行调节，这样便能够实现节约油耗、减少尾气的目的[3]。

在实践过程中，将怠速控制技术应用到汽车发动机中，可以在很大程度上提升发动机的相关性能，从实际应用情况看，进步电机型怠速控制阀能够对发动机“快怠速”进行有效控制，而且不需要再配合其他的空气阀，不仅简化的设备，还节约了成本，在控制效果方面也比较良好。在汽车发动机装置中，运用怠速控制技术，可以确保其实际运转过程中的稳定性，降低能耗、减少污染。

4 结论

综上所述，随着人们生活水平的日益提升，对汽车的要求也越来越高，而随着城市汽车数量的越来越多，怠速已经成为汽车运行过程中的一种常态，不仅增大了汽车的耗油量，还对环境造成了很大污染。所以，汽车制造行业需要不断引进新的技术，对怠速控制技术进行深入研究，从而改善发动机的应用性能，达到节能减排，提升驾驶舒适性的发展目的。

[1]王耀南，申永鹏，孟步敏，等.车用汽油发动机电子控制系统研究现状与展望[J].控制理论与应用，2015，04：432～447.

[2]秦大同，尚阳，杨官龙，等.插电式混合动力汽车纯电动行进间启动发动机的平顺性控制[J].重庆大学学报，2015，04：1～9.

[3]孙晓娜，张红光，田小飞，等.基于PID算法的车用天然气发动机怠速闭环控制研究[J].车用发动机，2010，02：81～84+88.

U464

A

1004-7344（2016）01-0309-01

2015-12-1

廖典航（1987-），男，广西象州人，研究方向为汽车发动机反向。