Esta tese aborda o desenvolvimento e avaliação de quatro controladores de torque projetados para motores a combustão interna. Os controladores em questão incluem um controlador PID (proporcional integral derivativo), um controlador baseado em redes neurais artificiais (RNA)-PID, um controlador PI adaptativo e um controlador fuzzy com modos deslizantes (FMD). O objetivo principal é modelar e controlar o sinal de torque, manipulando a abertura da válvula borboleta, o ângulo de ignição e a duração da injeção de combustível. Os testes foram conduzidos em uma sala de ensaios equipada com uma Unidade de Controle Eletrônico (ECU) programável, utilizando um motor EA-111 VHT 1.6l acoplado a um dinamômetro de bancada. A sintonia e a calibração dos controladores foram realizadas com o motor operando no dinamômetro, permitindo a avaliação tanto em condições de regime permanente quanto de regime transiente. Todos os controladores demonstraram um erro absoluto médio adequado. Observou-se que os controladores PID e RNA-PID apresentaram tempos médios de resposta mais longos em comparação com os controladores PI adaptativo e FMD, quando sujeitos a variações na referência de torque, salientando-se que diferentes valores de tempo de resposta são adequados para diferentes modos de condução. Adicionalmente, discute-se como o controle de torque desempenha um papel crucial na dirigibilidade, conforto e segurança do motorista, influenciando a previsibilidade, responsividade e estabilidade do veículo, destacando a importância deste trabalho no contexto da indústria automotiva.

This thesis addresses the development and evaluation of four torque controllers designed for internal combustion engines. The controllers in question include a PID (proportional integral derivative) controller, an artificial neural network (ANN)- PID controller, an adaptive PI controller, and a fuzzy sliding-mode (FSM) controller. The main objective is to model and control the torque signal by manipulating the throttle valve opening, ignition angle, and fuel injection duration. Tests were conducted in a test room equipped with a programmable Electronic Control Unit (ECU), using a 1.6-liter EA-111 VHT engine coupled to a bench dynamometer. Controller tuning and calibration were performed with the engine operating on the dynamometer, allowing evaluation under both steady-state and transient conditions. All controllers exhibited suitable mean absolute errors. It was observed that the PID and RNA-PID controllers exhibited longer average response times compared to the adaptive PI and FSM controllers when subjected to torque reference variations, emphasizing that different response time values are suitable for different driving modes. Additionally, the article discusses how torque control plays a crucial role in driver drivability, comfort, and safety, influencing the predictability, responsiveness, and stability of the vehicle, highlighting the importance of this work in the context of the automotive industry.