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2 ISC系统的原理与架构
2.1怠速控制系统的原理与控制策略
怠速控制系统，其原理是通过在怠速工况下对发动机进气量的控制，以控制怠速转速，包含了发动机负荷变化与电器负载变化进行控制，而ECU根据预先设定的怠速空燃比与实际进气量的计算来确定怠速时的喷油量。可综述为如下5项原则：①在可能条件下，提供怠速空气量，以便及时补偿发动机负荷（电器负载）的变化；②采用维持最低怠速转速与减低空气量等控制方式，以获得最佳燃油经济性；③采用急减速、增加空气量等方式降低废气排放；④改善车辆的可驾驶性；⑤对零部件老化或维修更换组件、部件所致的差异能自动进行补偿，以减少周期性调整。ECU及时调控给予执行器调节指令，使发动机转速维持在目标转速附近，实现怠速稳速。
实际上电控汽油发动机一方面适当提高怠速转速，以降低废气排放；另一方面还经由调整空气量与燃油的匹配，将怠速转速控制在某一较为稳定的水平上，使系统的控制有较大的裕度，以适应复杂的外部环境。
微机控制的ISC会对系统采取转速反馈控制，如图4所示。正常车辆行驶时，为了避免怠速转速反馈控制与驾驶员通过油门踏板操作引起的空气量调节发生冲突或干扰，ISC须确认节气门全部闭合的信息和车速信息等，仅在怠速状态确认无误的条件得以满足，方会实施怠速反馈控制。
发动机起动后，控制暖机过程、控制负荷变化及预控制电动负荷变化等诸项内容，这些以往另有专用装置来实现的功能，现皆可纳入ISC来完成，既减少了零部件，也使发动机结构更简化、紧凑，提高可靠性。
2.2 ISC的功能与组成
汽车专用微机控制器ECU （Electronic Control Unit电子控制单元，亦称车载电脑）是发动机怠速控制的核心。ISC的原理便是ECU依据发动机的工作温度与负载情况，如图4显示的控制过程。发动机怠速控制可分稳速控制和提速控制两类，其核心内容是发动机怠速时负载变化的控制与电器负荷的控制）维持发动机稳定地怠速运转，其根本手段是调节控制怠速工况下的进气量（空气供给量）。在实现发动机稳定运转之同时排放须符合要求，而发动机的怠速转速要维持在低位的目标转速；同时，让起动后的发动机能快速暖机，将过渡过程收缩至最短。ISC系统及其控制电机在车内的相对位置如图5所示。
一个完备的电子控制发动机自有成熟的体系系统，而怠速控制系统仅是其架构中的一个子系统）表1列出了ISC系统中各组件、元器件的功能。ECU一般并不单独装置，而是与燃油喷射系统、点火系统共用，这不仅提高控制精度，也使系统简化）
2.3起动及ISC的怠速控制信号与控制过程
ISC可分6类过程和状态，有不同的控制策略：①起动初始位置的设定。断开点火开关，当发动机熄火后控制枢纽电路接收到点火开关在OFF的位置信号时，ECJ利用备用电源输入端提供的电压控制，此时，主继电器因系统程序的设定，受ECU的M-REL端子延续供电2～3s，系统会控制指令执行机构步进电机的怠速控制阀ISCV处于全部打开的状态，以备下一次起动时有较大的进气量②起动过程中的控制。因发动机起动前，ECU已把怠速控制阀的初始位置设定在最大开度处，即ISCV呈全开状态，起动顺利。但起动后，这样过大的进气量会造成发动机转速过高，ECU随即跟进调控：在起动过程里，若发动机转速已达到由冷却液温度确定其对应的转速时，ECU会控制步进电机使怠速控制阀阀门关小，至冷却液温度相对应的ISCV的开启度，确定进气量多寡。冬暖机过程的控制）该过程ECU控制ISCV，从起动后ISCV开度渐渐关小，到冷却液温度达到70℃左右时，暖机过程结束，此时怠速控制阀将恢复至正常怠速开度位置。ISC系统会不时根据冷却液温度变化来微调进气量大小，使发动机在温度变化的情况下实时保持稳定的转速。④负载增大及转速变化的预测怠速控制。当汽车上使用电器增多时，如打开空调、打转向、挂挡开前照灯、启动冷却风扇或冷车实现快速加热等，即引起电源系给定电压降低，发动机负荷也增大，为保证ECU的B＋端有正常供电电压，需相应增加进气量，提高发动机怠速转速。必须提速来实现发动机怠速工况下的稳定性，1SC应相应增大进气量提高怠速转速，一般提速的增量为200～400 r/min。怠速工况下，空挡起动开关、空调开关等接通或断开皆是发动机怠速负荷变化之动因，怠速转速会有不同程度的较大波动。为了将怠速转速受到负荷变化的影响降至最低，ECU须在收到上述开关量信号、发动机转速变化出现前，就控制怠速控制阀ISCV预先把该阀门开大或关小一个恰当的开／关度的增量。⑤学习控制。发动机长期使用过程中机械零部件性能因磨损而会有所变化，此时怠速控制阀位置与原始设置时虽然并未变化，但实际对应的怠速转速值也会偏离初始值。这时ECU除用反馈控制使怠速转速控制在目标转速值附近，还须将此时作为执行机构的步进电机转过的步距角的信息△。储存于备用的存储器，供以后怠速控制之用。⑥怠速反馈控制。当暖机过程结束或ECU检测到节气门全关的信息，且车速低于2 km/h时，ISC系统进入怠速反馈控制。发动机怠速工况下，若其实际转速与ECU所存储的目标转速的差值超过规定值（如20 r/min），则ECU即控制指令怠速转速阀增减旁通空气量，力促发动机实际转速与目标转速的差值比允许的规定值更小。
