Система управления холостым ходом поддерживает стабильные обороты двигателя, когда для движения автомобиля не требуется крутящий момент. Система должна мгновенно реагировать на изменяющуюся нагрузку, минимизируя при этом расход топлива и выбросы вредных веществ.

Обзор

На холостом ходу ЭБУ выравнивает крутящий момент, достаточный для преодоления внутреннего трения и нагрузки на вспомогательные устройства, поддерживая заданные обороты. Любое изменение нагрузки (кондиционер, усилитель руля, генератор) требует немедленной компенсации.

Целевые значения холостого хода

• Базовый холостой ход - прогретый двигатель, без нагрузки (обычно 650-850 об/мин)
• Холостой ход - повышенная во время прогрева (900-1200 об/мин)
• AC на - немного приподняты, чтобы выдержать нагрузку компрессора
• Внутренняя передача - может быть немного выше при использовании автоматической коробки передач

Методы контроля

Бензиновые двигатели

• Электронная дроссельная заслонка - непосредственно контролирует воздушный поток
• Время зажигания - Замедление уменьшает крутящий момент, опережение увеличивает его
• Отключение подачи топлива - кратковременное снижение крутящего момента при превышении скорости

Дизельные двигатели

• Количество топлива - первичное управление холостым ходом
• Время впрыска - точная регулировка
• Свеча накаливания после нагрева - стабилизирует работу системы сгорания на холостом ходу

Концепция запаса крутящего момента

ЭБУ поддерживает “резервный крутящий момент” - способность мгновенно увеличивать мощность, не дожидаясь изменения траектории движения воздуха:

• Бензин - замедленный момент зажигания, который можно опередить
• Дизельное топливо - дополнительная масса воздуха, превышающая текущую потребность в топливе

При внезапном увеличении нагрузки (включается муфта AC) резерв используется немедленно, пока более медленные системы (дроссель, boost) наверстывают упущенное.

Логика ПИД-регулирования

Целевое число оборотов - Фактическое число оборотов = Ошибка
         ↓
Пропорциональный: немедленная реакция на ошибку
Integral: устраняет ошибку в установившемся режиме
Производная: демпфирует колебания
         ↓
Коррекция крутящего момента → Приводы

Компенсация нагрузки

• Компрессор кондиционера - компенсация прогноза перед включением сцепления
• Усилитель руля - крутящий момент, добавляемый при срабатывании реле давления
• Альтернатор - компенсация на основе электрической нагрузки
• Трансмиссия - компенсация нагрузки в редукторе

Цели калибровки

• Стабильное число оборотов при любых условиях
• Минимальный расход топлива на холостом ходу
• Быстрое восстановление после изменения нагрузки
• Отсутствие "охоты" и колебаний

Общие вопросы

• Охота - Обороты колеблются (проблема с настройкой ПИД)
• Stalling - недостаточный запас крутящего момента или медленная реакция
• Высокий уровень холостого хода - чрезмерное обогащение в холодное время или ошибка адаптации
• Неровный холостой ход - Изменения в процессе сгорания, часто не связанные с ЭБУ

Лучшие практики

• Калибровка холостого хода очень чувствительна - небольшие изменения оказывают заметное влияние
• Проверьте стабильность холостого хода во всех температурных диапазонах
• Испытания с использованием циклического переменного тока и различных электрических нагрузок
• Настройки производительности не должны ухудшать качество работы на холостом ходу