发动机怠速是发动机运行工况之一。GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限制及测量方法（双怠速法及简易工况法）》：怠速工况指发动机无负载运转状态，即离合器处于结合位置、变速器处于空挡位置（对于自动变速箱的车应处于“停车”或“P”档位）；采用化油器供油系统的车，阻风门应处于全开位置；油门踏板处于完全松开位置。

由于柴油机怠速时压缩温度、压力较低，燃油雾化不好，混合气形成不均，燃烧不充分，使得排放性能变差。在怠速小负荷工况下，HC和颗粒的排放量均较高。因此,改善柴油机怠速性能对提高其排放性能指标具有重大意义。

车用柴油机怠速时运转不稳，致使柴油机输出扭矩波动，从而激起整个驱动系统的扭振，这种车辆以低频（小于5Hz）前后震动的现象，称为车辆的喘振，它不仅会引起车身振动，使车辆的操纵性能变坏，降低了汽车的舒适性，而且还会产生较大的噪声，影响传动系统的寿命。柴油机的运转不稳还会产生车辆的上下振动，由于驱动系统的反作用，车辆的上下运动引起车辆的前后颠簸，这种颠簸对乘坐舒适性有重大影响。另外,柴油机难以在某些低速区域内稳定运转，易产生发动机转速飞升现象，在外界负荷作用下也可能产生失速等现象，这些现象对车辆的操纵性能都有很大影响。

怠速性能还会对柴油机其它性能产生影响。中低速柴油机的转速工作范围较窄，当出现怠速不稳定现象时，势必造成利用怠速转速升高的方法来提高怠速的稳定性，从而使得柴油机工作转速范围进一步变窄，这将使发动机燃油经济性变差，还会影响发动机与传动系的匹配。

在柴油机怠速性能中，稳定性能是个比较重要的指标，柴油机出现怠速转速不稳的原因主要有以下几方面：

（1）怠速时气缸漏气量较大，气缸内能量损失多，使得压缩温度和压力较低，燃油雾化不好，燃烧波动较大；

（2）怠速时供油量较小，各缸供油量的微小变化就会导致各缸工作状态的不同。这种怠速时各缸供油量的不均匀会导致柴油机的怠速游车现象；

（3）柴油机的直喷化使得喷油压力向高压化发展，特别是多孔喷油器的采用，使得喷嘴在提供小油量时精度不高，易波动，柴油机供油不稳定是导致怠速不稳定的重要原因；

（4）喷油系统的使用时间增长和喷油系统的老化，使得各个气缸的喷油嘴、出油阀等部件出现差异，导致油量的进一步不均匀，加重了怠速转速的波动。

由于发动机经常需要工作在怠速状态下，据统计城市机动车约有30%的燃料消耗在怠速阶段。因此降低怠速工况的燃油消耗是十分重要的，这也是怠速控制的要求。而降低怠速燃油消耗的主要措施是降低怠速转速。国外的研究表明，怠速转速每降低100r//min，相当于每加仑汽油多跑一英里。这就要求发动机怠速工况下，当受到外界干扰时转速不能偏离理想怠速转速太多；

汽油机在怠速工况下，缸内残余废气很多，为保证燃烧稳定，需要加浓混合气，因而燃烧不完全，产生大量CO和HC有害排放物。实验证明怠速转速越低，废气的稀释作用越明显，这会使CO和HC的排放浓度进一步增加，所以提高怠速转速对减少CO和HC的排放是有利的。相关资料和实验证明当汽车发动机怠速转速从700r/min讯提高到800r/min，CO下降10%，HC排放量下降15%。综合燃油经济性和废气排放法规定，汽油机怠速控制的目标应为在尽可能低的CO和HC排放下，保持怠速工况在较低的转速下运行平稳。因此，为了满足日益严格的排放法规的要求，尽可能的降低怠速转速并保持怠速转速的稳定性显得尤为重要。这是国内外广大发动机电控研究者面临的一大难题。