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3 怠速控制阁的结构与控制原理
图9是福特汽车的怠速空气控制阀。ECU操控怠速控制阀如图10所示。
3.1怠速控制阀的类型与结构
发动机进入怠速运转工况，ECU会根据各传感器的信号来控制执行电机的转向和转动进给量△。，以改变节气门最小开度限制器的位置，从而操控节气门的最小允许开度，实现对怠速进气量进行控制的目的。故怠速控制的实际操作是对怠速工况下的进气量的控制。怠速控制阀是怠速控制的执行器。其驱动源可分为4种：①三线的旋转式电磁阀，由两组线圈和一个阀芯组成。对两组线圈脉冲电流的不同占空比进行控制，便有不同的磁场强度，使阀芯在90°转角范围内转动至某一位置，实现阀门开度控制。丰田车系多用此型。②两线的伸缩式电磁阀，由一组线圈和阀芯组成。发动机控制单元向线圈通以不同的脉冲电流，控制线圈绕组的场强，使线圈内部的阀芯驻留于某一动态位置，达到怠速所要求的进气量，控制怠速转速。如图10所示。③两线直动电机式电磁阀，安装在主气道节气门上，其转动方向和停留位置由电机反馈信号决定，直接推动节气门翻板来控制怠速工况进气量。此电磁阀取消了旁通气道。用于大众的部分系列和韩国现代。④永磁步进电机式电磁阀，因其控制精度高，控制量程大，相对直动电机式可省略减速装置，呈示先进性，成为当代怠速控制执行器主流。
图11是步进电机式怠速控制阀。步进电机的转子是直径约φ30的永磁体，圆周外表面均布充磁有8对N, S的磁极；定子有32个爪极。每转一步为1/32圈。定子分为A,B两段，两组集中线圈包围着由导磁材料冲压成型的S对爪极。爪极的极性由微机控制装置输出的定子绕组的电脉冲来决定，进行爪极极性的变换。A, B两定子绕组分别由1, 3和2, 4两相绕组构成，由ECU内晶体三极管控制各相绕组搭铁。定子磁场顺时针转动，定转子磁场相互作用，转子随定子磁场同步步进转动。若绕组控制脉冲依相反顺序通电，即可改变转子的转向。
常见的轿车如别克、福特、凌志东风、凌志风度、奥迪A6和三菱都采用步进电机驱动控制的怠速控制阀（ISCV），由步进电机驱动控制的机械阀门使发动机的ISC得到高精度的控制。
3.2步进电机控制的特点
怠速控制阀的永磁步进电机，每一电流脉冲使转子转动一个角度，称为步距角。转过1/32圈，如一步为11°，每周为32步；调节速率可达每秒160次（如日本丰田皇冠3.0轿车）；工作范围为0～125步进级，约为4周。阀门由全开至全关闭，升程为10 mm，转子需125步距，即怠速控制阀有125种不同的开启位置，故能对进气量进行充分精确的调节控制：
步进电机式怠速控制系统其控制项目内容有起动预控制、起动控制、暖机控制稳定怠速反馈控制、发动机负荷变化预控制、电器负荷增大时的怠速控制和学习控制等多种，判定自动变速器是否在空挡，动力转向开关接通，保证各种怠速条件下稳定运行。
