artikel

Wat is een DSP-klopregeling? (1998-12)

Techniek

Er is een ontwikkeling gaande binnen de automotivebranche om voor de klopregeling een DSP (Digital Signal Processor) als rekenapparaat toe te passen. Wat is hiervan de reden en wat is het verschil met een conventionele klopregeling?

Allereerst waarom een klopregeling? Men past een klopregeling toe om een motor continu zo dicht mogelijk tegen de klopgrens te laten draaien. Zodra er kloppen wordt gedetecteerd, wordt het ontstekingstijdstip versteld. Zo is het mogelijk om uit een motor de beste prestaties en het meest gunstige brandstofverbruik te halen. Deze klopregeling werd en wordt nog steeds uitgerust met een analoog bandfilter. Dit is een filter dat uit een condensator en een spoel bestaat, net als de afsteminrichting in oude radio’s. Het analoog bandfilter haalt uit het signaal van de klopsensor, die op het motorblok is bevestigd, de specifieke klopfrequentie. Het uitgangssignaal van het filter, de specifieke klopfrequentie, wordt geïntegreerd en doorgestuurd naar de regeleenheid. Als het bewerkte klopsensorsignaal boven een referentiespanning komt, dan wordt kloppen vastgesteld. De referentiespanning is afhankelijk van motortoerental, aangezogen luchtmassa en temperatuur. Een probleem dat nu ontstaat is dat de frequenties die bij hoge toerentallen ontstaan gelijk kunnen zijn aan de frequenties van het motorlawaai. De klopregeling zou dus in kunnen grijpen, terwijl dit niet nodig is. Er ontstaat hierdoor onnodig prestatieverlies en een ongunstiger verbruik.

Toerental onafhankelijk

Door de opmars van de elektronica is het mogelijk geworden om een digitaal dynamisch filter toe te passen in een klopregeling. Met een DSP (Digital Signal Processor) is het mogelijk zo’n digitaal dynamisch filter te verwezenlijken. Dit is een toerental onafhankelijke filterkarakteristiek. Met een digitaal dynamisch filter is het dus wel mogelijk om het toerental mee te nemen in de verwerking van het signaal van de klopsensor. Er kan dus bij eiktoerental kloppen gedetecteerd worden. Dit wordt mogelijk gemaakt door het digitaal verwerken van signalen in de microprocessor.

Met de analoge technieken is het bijna onmogelijk een dynamische filterkarakteristiek voort te brengen. Er zou dan voor elke frequentie een ander filter nodig zijn. De hardware-wijzigingen die dan nodig zijn, om de filters voor de verschillende frequenties te realiseren, is onhaalbaar en kostenverhogend.

Duurder, maar beter

We verwachten dat de DSP-klopregeling in de toekomst veel toegepast gaat worden. De programmeermogelijkheid van DSP biedt vele voordelen voor de toepassing ervan. Gecombineerd met de regeleenheid van het motormanagementsysteem kan een dergelijk systeem aan alle toekomstige emissie-eisen gaan voldoen. Een standaard klopregeling met software voor de verschillende motortypes is een oplossing voor het kostenprobleem dat nu nog bestaat. Autofabrikanten kopen dan dus een klopregeling die zij zelf op enkele punten, zoals motorconstructies, motorparameters en kenvelden, aanpassen. De DSP-klopregeling is nu nog erg duur en complex, maar de nadelen van een conventionele klopregeling wegen niet op tegen de voordelen van een DSP-klopregeling: een universeel hardware-pakket met voertuigaangepaste software, gecombineerd met een betere en snellere regeling van het motormanagementsysteem.

Reageer op dit artikel