RESUMOO controle da mistura ar/combustível é muito importante para o correto funcionamento dos motores à combustão interna ciclo Otto. A relação entre o ar e o combustível influencia diretamente no funcionamento do motor, na emissão de poluentes e no consumo de combustível. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controle da mistura ar/combustível a partir do estudo de modelos de malha fechada deste sistema. Esse controle tem por objetivo manter a mistura o mais próxima possível do ponto estequiométrico, a fim de otimizar a taxa de conversão de gases poluentes pelo catalisador, e utiliza um sensor de oxigênio, conhecido como sonda lambda, para realizar a realimentação do sistema, indicando se a mistura está no ponto estequiométrico. Este trabalho também apresenta o desenvolvimento de um compensador em malha fechada para controlar a mistura a/c (ar/combustível) em outros pontos, além do estequiométrico, através do uso de uma sonda lambda de banda larga.
INTRODUÇÃONos últimos 40 anos, a popularização da eletrônica, com a utilização de circuitos integrados cada vez menores e mais confiáveis, culminou com sua introdução na indústria automobilística. Isso possibilitou o surgimento de novas tecnologias automotivas, particularmente associadas à substituição de elementos mecânicos por eletrônicos, levando a uma melhoria no desempenho e confiabilidade dos veículos [1,2]. Além disso, a introdução de novas legislações sobre a emissão de poluentes e a necessidade da redução da demanda energética utilizada pelos veículos requerem o desenvolvimento de novas tecnologias [3,4].As inovações na tecnologia embarcada nos veículos, para gerenciamento dos motores, estão basicamente no controle da mistura ar/combustível, acelerador eletrônico, marcha lenta, ignição e detonação, e controle para veículos de flex-fuel e híbridos (motor à combustão e elétrico), além de avanços na detecção de falhas. Há também muitas inovações na área de transmissão do veículo, com a introdução de câmbios automáticos e semi-automáticos. Nas áreas de conforto e segurança, existe uma série de sistemas de controle, como o de freios ABS (Anti-lock brake system), estabilidade, suspensão ativa e de tração [5,6]. Além disso, houve uma grande inovação na forma como os sistemas automotivos são desenvolvidos pela introdução de softwares com o conceito de desenvolvimento baseado em modelos, que visam melhorar a eficiência do projeto minimizando o número de testes práticos realizados a partir do uso de simulações [7].