汽车发动机怠速控制技术

摘 要：本文主要研究汽车发动机怠速控制技术相关问题，随着汽车设计制造技术的不断提升，汽车发动机的保养以及维护越来越受到人们的重视。汽车发动机的怠速状态控制能够保障车辆运行稳定性，是汽车发动机运行状态的重要指标，怠速状态过高或过低都会产生不良的运行影响，为了有效提升汽车行驶的经济性与环保性需要不断加强对汽车发动机怠速控制技术的研究，真正实现节能减排的发展目标。

关键词：汽车发动机;怠速控制;技术分析

1 汽车发动机怠速控制技术概述

随着社会经济科技的迅猛发展，汽车的持有量不断提升，作为城市交通网络中的重要部分在人们生产生活中发挥着重要的作用。城市范围内汽车数量的迅速上涨虽然为人们带来的许多方便，但是也造成了严重的尾气污染问题。燃油中没有充分燃烧碳氢化合物和氮氧化合物不仅会造成严重的大气污染，还会形成臭氧和硝基酸盐对人体健康造成危害，在城市环境内危害尤为凸显。新能源的使用能够有效缓解对城市空气环境的污染和破坏，但是距离真正普及应用还有很长的路要走。为了切实改善环境污染问题，对现有汽车发动机进行优化设计是非常必要的环节，在发动机运行的状态中，特别是怠速工作时，内部气体的燃烧比率直接影响着空气污染的产生。发动机的怠速运行状态比较特殊，指的就是只维持本身工作状态但不会对外部的设备做工，在这种情况下，发动机的转速会不断下降，从而实现对油耗量的真正控制。实验数据表明，每当发动机转速下降100转时，将会使每加仑汽油多行驶1km。如果燃油较少时，且发动机转速较低时，很容易出现熄火的问题，小的扭矩会干扰发动机的转速，进而诱发大范围的偏移，出现熄火停车现象。通常情况下，汽车运行情况相对比较复杂，加之大城市交通比较拥堵，因此汽车经常要改变运行状态，如果车停下来时将会直接转变为怠速，此时一般会产生比较大的油耗，此时就需要采取有效措施来控制发动机的怠速运行状态，以此来使发动机的工作效率得到提升。实际上，在怠速状态下，发动机主要需要克服摩擦力，因为不需要对外部进行做工，只需保证汽车不熄火即可，但发动机转速过低时又会增加汽车尾气的排放，造成大气污染物增加。对汽车发动机怠速状态的控制根本目的是为了实现排放平衡，在保证汽车燃油经济性的情况下切实减少汽车尾气对于大气的污染和破坏。

2 汽车发动机怠速控制概述

2.1 信号采集系统

信号采集系统是汽车怠速控制系统中比较重要的组成部分，其可以实时监控发动机的运行状态，并在发动机运行阶段，对汽油机的状态和数据信息给予实时采集，并将采集的数据传输至控制单元，实现对汽车怠速的控制。常见的信号采集系统主要包括五个部分，分别为信号处理电路、发动机转速传感器、空气流量传感器、冷却水水温传感器及节气门传感器，此時可以借助多个传感器设备来对发动机运行状态给予全方位的监控。

2.2 控制单元

控制单元是汽车怠速控制系统的主要部分，通过计算信号采集系统传输来的实时信息，能够判断当前汽车运行状态是否稳定，从而根据实际情况对汽车的执行机构安排驱动任务。整个信息处理和运算环节数据量较大，因此近年来汽车发动机怠速控制系统的控制单元的优化设计也是汽车发动机研究的重要方向。

2.3 执行机构

汽车发动机怠速控制系统的执行机构，顾名思义就是执行控制系统所下发的驱动任务，其一般是由怠速直流电机组成。

3 汽车怠速控制系统硬件系统

对于汽车怠速控制系统而言，其中的直流电机主要是以脉宽作为主要控制信号，以此来实现对电子节气门的工作状态进行调节。实际上，电子节气门的控制系统一般是以闭环形式为中心，通过相关设备对数据信号进行反馈形成数字信号，然后按照汽车发动机怠速控制系统中的控制算法计算理论控制量，利用高速输出口等端口将驱动执行命令传输至其他部分，最后借助直流电机驱动器来对直流电机的运行情况给予有效控制，并结合实际情况来有效调节和控制汽车节气门开度。

4 汽车发动机怠速控制设计

软件设计是汽车发动机怠速控制系统中比较关键，且非常复杂的过程，其复杂原因主要来自于城市交通路况的复杂性。汽车发动机在运行过程中会产生循环，这些不断的循环是系统的主要程序，根据发动机不同的运转工况进行分类和编程。不同类型汽车发动机具有比较大的工况差异，此时可以借助不同类型的控制方式来对其进行有效控制，以期达到理想的控制效果。其中发动机最为典型的运行工况包括启动模式、暖机模式、怠速闭环模式、空燃闭环模式及全节气门工况模式。

5 小结

总之，怠速控制系统属于汽车发动机中比较重要的组成部分，其能够有效降低汽车重要电机负载损耗，提升汽车各个部件的响应速度，通过维持发动机最低转速提升汽车使用寿命。城市环境下汽车处于拥挤的交通路况会自动转变为不同的怠速状态，不仅消耗大量能量还会产生巨大的废气量。因此对于汽车发动机的怠速控制进行研究具有重要的现实意义，通过技术升级和政策规范真正实现经济性与环保性并存的现代化交通网络。

参考文献：

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[3]徐健，莫嘉林.汽车发动机无怠速控制策略的试验研究[J].成都工业学院学报，2019，22（02）：19-23.

作者简介：万泰祺（1999-），男，黑龙江鸡西人，本科，研究方向：汽车服务工程。