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Loop Aberto/Cloco Fechado e Aprendizagem

Mar 22, 2024

A injeção eletrônica de combustível (EFI) está na moda hoje e com razão. A EFI tem muitas vantagens que nos permitem ajustar o combustível de uma forma dramaticamente mais precisa do que jamais foi possível com um carburador. Uma das ferramentas à nossa disposição é o algoritmo de circuito fechado onde a relação ar/combustível alvo comandada na ECU é comparada com a relação ar/combustível real lida pelo sensor de O2. Se os dois não corresponderem, a ECU faz pequenas alterações adicionando ou subtraindo do combustível comandado na tabela de combustível para equalizar os dois.

Ao contrário de um carburador que usa um jato para definir toda a curva de combustível, o EFI possui o que poderia ser chamado de tabela de jatos. Esta tabela multicelular tem um valor de abastecimento baseado em uma determinada carga e ponto de RPM (ou ponto de TPS e RPM ao ajustar em Alpha-N). Quando ajustado corretamente, ele fornecerá, em sua maior parte, o combustível necessário ao motor para atender à relação ar/combustível desejada. Mas, uma única tabela de combustível bidimensional ou mesmo múltiplas tabelas de combustível trabalhando em uníssono nem sempre pode fornecer o abastecimento exato que um motor (que vive em um estado dinâmico) requer. É aqui que o feedback do sensor de O2, ou controle de circuito fechado, é tão valioso.

O controle de circuito fechado pode ser programado para adicionar ou subtrair até uma determinada porcentagem de combustível para que o motor atinja a relação ar/combustível desejada. Leitores astutos devem ter notado que mencionei que o controle de circuito fechado só deveria fazer pequenas alterações no abastecimento e, na maior parte, isso é verdade. Mas quando se trata de um aplicativo de corrida, isso é particularmente importante. Nas corridas, o circuito fechado não deve ser considerado uma ferramenta de ajuste de longo prazo e, idealmente, queremos apenas um desvio máximo de 1 a 2 por cento entre as leituras alvo e reais de O2 durante a aceleração máxima.

A principal razão para este máximo baixo é que o controle em malha fechada é um processo reativo e relativamente lento. Considere isto – no momento em que o evento de exaustão acontece, o O2 encontra os dados desse evento, converte o sinal, que é lido pela ECU, que então calcula o abastecimento correto para esse evento e então altera a largura do pulso do injetor – você já tem acelerou além desse ponto de abastecimento. Em outras palavras, com a correção de O2 como parte do ajuste, você nunca alcançará o abastecimento correto para o motor e, portanto, também não alcançará a potência máxima.

Outro cenário que vejo com frequência são grandes oscilações na correção de O2 em células adjacentes; onde acelerar através de uma célula que precisa de -10% do combustível removido e depois fazer a transição para uma célula que exigirá +10%. Quando você tem em mente a latência da correção de O2, essa segunda célula ficará naturalmente pobre, prejudicando a potência e possivelmente o motor antes que a correção de O2 seja revertida. Isso também desempenha um papel no ajuste do acelerador e pode ser sentido como uma desaceleração na aceleração ou um tropeço. Em qualquer situação que exija correção excessiva de O2, a tabela de combustível precisa ser corrigida para que o abastecimento de célula a célula seja ideal.

As porcentagens de abastecimento são relativas ao número de combustível em uma célula, sendo uma mudança de 10% em uma célula comandando 200 libras. de combustível é um pouco menos combustível do que uma célula que comanda 500 libras. de combustível. E, correspondentemente, a mudança da correção positiva para negativa também levará mais tempo. Manter a correção de O2 no ponto ideal de 1 a 2 por cento é tarefa do sintonizador e essencial para qualquer aplicação de alto desempenho. Como um pouco de correção de O2 está sempre presente, achei melhor ajustar a tabela de combustível para corrigir as tendências de remoção de combustível, e não de adição.

A condução nas ruas pode adicionar uma camada de complexidade à afinação, uma vez que podemos observar oscilações maiores na carga, bem como nas RPM e, portanto, nos requisitos de abastecimento. Definir o mapa de combustível pode ser um compromisso, especialmente quando estão envolvidos conversores apertados, engrenagens numéricas baixas e veículos pesados. Você pode abrir a correção de O2 para ajudar em algumas dessas situações de transição, mantendo a correção no mínimo.

Fuel Learning é frequentemente confundido com circuito fechado, mas eles são bem diferentes, e veja como. Podemos considerar o circuito fechado como um ajuste de curto prazo, enquanto o aprendizado do combustível seria considerado um ajuste de longo prazo. Vamos explorar o recurso de aprendizagem projetado na popular linha de ECUs Holley. Quando o aprendizado de combustível é ativado, a ECU fará correções de circuito fechado normalmente e então começará a desenvolver uma tabela de aprendizado de combustível de fundo usando as correções de circuito fechado como guia. Definir o ganho da função de aprendizagem controla quanto da correção de malha fechada é adicionada e com que rapidez. A tabela de aprendizado é semipermanente e funciona em conjunto com a tabela de combustível para eliminar o máximo possível do circuito fechado no futuro.