Berührungsloser Federwegsensor für Motorrad-Federgabeln (BFSK)

Projekt: BFSK – Berührungsloser Federwegsensor für Motorrad-Federgabeln
Fördergeber: BMWi
Laufzeit: 2018 – 2020
Inhalte und Ziele
- Entwicklung eines kontaktlosen, verschleißfreien Federwegsensors für Motorradanwendungen
- Einsatz eines induktiven Messprinzips zur Distanzbestimmung zwischen Emitter- und Receiver-Einheit
- Berührungslose Messung des Federwegs, unabhängig von Schmutz, Wasser, Eis oder Metallumgebung
- Aufbau eines kompletten Sensorknotens inkl. Elektronik, Firmware und Auswertealgorithmen
- Validierung durch Laborprüfungen, Prüfstandversuche und reale Fahrtests (Rennstrecke und Straße)
Federwegmessung ist für moderne Fahrwerksentwicklung essenziell – besonders im Motorradbereich, wo präzise und schnelle Informationen über das Fahrwerksverhalten über Sicherheit, Performance und Komfort entscheiden. Mechanische oder optische Sensoren stoßen jedoch an Grenzen: sie verschleißen, verklemmen, verschmutzen oder reagieren empfindlich auf Wasser, Eis, Staub und metallische Umgebungseinflüsse.
Das Projekt BFSK entwickelt daher ein vollständig kontaktloses, induktives Messsystem, das sich robust gegenüber allen realen Umwelteinflüssen verhält. Die Emitter-Antenne erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, dessen lokale Intensität ausschließlich vom Abstand zur Receiver-Antenne bestimmt wird. Die Receiver-Einheit analysiert diese Feldstärke über eine resonante Ferritantenne mit Verstärkerstufe und überträgt die Messdaten per Funk oder Kabel an die Emitterstation. Ein Mikrocontroller berechnet daraus den exakten Federweg.→ Dieses Wirkprinzip ist extrem robust und bleibt selbst dann zuverlässig, wenn Schlamm, Staub, Bremsstaub, Spritzwasser, Eis oder metallische Fahrzeugteile den Sensor umgeben.
Im Projektverlauf wurden CAD-Konzepte entwickelt, Prototypen gebau und umfangreich getestet – auf Prüfständen, im Umweltsimulationslabor und auf Rennstrecken wie Almería, Most und Oschersleben. Die Messkurven wurden mit professionellen Referenzsensoren verglichen, wobei der BFSK eine sehr hohe Auflösung und Dynamik zeigte.