ESP32-ohjattu ilmajousitus moottoripyörään

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa ESP32-mikrokontrolleriin perustuva ohjausjärjestelmä, joka säätää moottoripyörän takajousitusta automaattisesti. Järjestelmä perustuu pneumaattiseen ilmajousitukseen, jossa palkeen sisäistä ilman määrää muutetaan sähköisesti ohjattujen venttiilien avulla.

Työn teoreettisessa osuudessa käsiteltiin ilmajousituksen toimintaa, paineen ja tilavuuden välinen suhde sekä ajokorkeuden fysikaaliset perusteet. Korkeuden mittaus toteutettiin Hall-anturilla, joka tunnistaa takahaarukkaan kiinnitetyn magneetin liikkeen ja tuottaa jatkuvaa analogisignaalia. ESP32 käsittelee signaalin ja ohjaa venttiileitä releiden kautta joko nostamaan tai laskemaan ilman määrää kammioissa.

Järjestelmä toimii suljettuna säätöpiirinä, jossa mitattua ajokorkeutta verrataan asetettuun tavoitearvoon ja säätöä tehdään automaattisesti poikkeaman perusteella.

Työn tuloksena saatiin toimiva prototyyppi, joka kykenee säätämään jousituksen korkeutta luotettavasti eri kuormitustilanteissa. Järjestelmä reagoi muutoksiin nopeasti ja mahdollistaa ajokorkeuden automaattisen ylläpidon ilman jatkuvaa säätötarvetta.

Tulokset osoittavat, että edullisilla ja helposti saatavilla olevilla komponenteilla voidaan toteuttaa toimiva ja älykäs ilmajousituksen ohjausjärjestelmä. Työ luo pohjan järjestelmän jatkokehitykselle, kuten säätöalgoritmin optimoinnille ja ajotilannekohtaiselle mukauttamiselle.