Desenvolvimento do controle eletrônico do acelerador

Abstract

O controle eletrônico do acelerador (ETC), baseia-se no conceito de \textit{drive-by-wire} para melhorar o desempenho e eficiência de veículos propelidos por motor de combustão interna. Esse sistema embarcado consiste na substituição do sistema de atuação direta, acionado mecanicamente via cabo, por um sistema eletrônico que interpreta a ação do condutor no pedal do acelerador, processa e atua sobre corpo do acelerador (TBI) do veículo. A integração da eletrônica aos sistemas veiculares permite que novos recursos sejam implementados, tais como sistema de controle de tração, sistema anti travamento dos freio e veículos autônomos. Deste modo, este trabalho propõem como principal objetivo, desenvolver um sistema de controle eletrônico para o acelerador de um motor de combustão interna, estabelecendo como requisitos a conformidade com regulamento da competição formula SAE e uma operação com uma boa resposta. Para isto será apresentada uma revisão sobre o funcionamento do conjunto, um levantamento de requisitos do sistema, o projeto do software e do hardware, a implementação do sistema em bancada, teste de funcionalidades e avaliação do desempenho da operação do controlador. Os resultados mostram o atendimento parcial dos requisitos propostos pelo regulamento, o funcionamento da bancada e sua capacidade de testar o sistema. E a comparação do sistema com e sem controle, onde há redução no tempo de atraso e aumento na precisão com a utilização de um controle PI.

The electronic throttle control (ETC), is based on the drive-by-wire concept to enhance the performance and efficiency of vehicles propelled by internal combustion engine. That system consists on replacing the direct actuation system, done by steel cable, for an electronic one that measure the action of the driver over the gas pedal, process and acts on the throttle body intake (TBI) of the vehicle. The integration of the electronics to the veicular systems allow new features to be implemented, such as tractive control, anti-block brake system and autonomous vehicles. This work has the propose, as the main goal, to develop a electronic throttle control system for an internal combustion engine, defining its operation requirements according to Formula SAE competition rules with a good actuation. In order to address the results, it will be presented a review about the system operation, the requirements, development of software and hardware, implementation of a workbench with the system, test, and analysis the performance of the controller. The results shown the partial delivery of the requirements, the functionalities of the workbench for testing the system. And the comparison between the systems with and without control, where reachs reduction of delay time and increasing of the accuracy applying a PI controller.