Koordine Fren - Aktif Süspansiyon Kontrolü ile Aracın Frenleme Mesafesinin Kısaltılması

Aktif süspansiyon – fren entegre kontrolü, akademik ve otomotiv sanayi literatüründe popüler bir araştırma konusudur. Söz konusu araştırma alanına odaklanan bu çalışma, iki entegre kontrol alternatifi önermektedir. Önerilen her iki kontrol yaklaşımı, kontrol bölüştürme yöntemini uygulamaktadır. İlk metot, aracın arka süspansiyonuna yerleştirilecek doğrusal elektrik motorları gözetilerek tasarlanmıştır. Bu metotta, aracın frenleme performansını ve sürüş konforunu geliştirecek olan kontrol sinyalleri, teker kayması, ve arka doğrusal elektrik motor kuvvetlerine bölüştürülmektedir. İkinci metot ise, hem ön, hem de arka süspansiyonlara yerleştirilecek doğrusal elektrik motorları gözetilerek tasarlanmıştır. Bu kez kontrol hedefi, teker kuvveti – teker kayması karakteristik grafiğinin pik noktasında kalmaktır. Aynı zamanda aracın yunuslama hareketi de kısıtlanmaktadır. Çalışmada özetlenen simülasyon çalışmaları ile, önerilen kontrolcülerin -pasif süspansiyonlu konvansiyonel araç ile kıyaslandığında- aracın frenleme mesafesini kısaltacağı gösterilmiştir.

Shortening the Braking Distance of a Passenger Car through Coordinated Control of Brakes and Active Suspension

Coordinated control of active suspension and brakes, is a hot research topic in academic and industrial literature. This work focuses on this area of vehicle dynamics, and proposes two methods of integrated control. Both control methods, apply the control allocation technique. In the first method which considers a vehicle equipped with a linear motor at the rear suspension, the desired control action, regarding braking, and ride comfort, is allocated to tire slips, and rear linear motor force. In the second method, a vehicle equipped with linear motors, at both front, and rear suspensions, is considered. This time the control objective is staying at the peak point of the tire force versus tire slip curve, and mitigating pitch motion as much as possible, through manipulating wheel loads. The simulation results show significant improvement in braking distance, obtained with the proposed controllers, compared to the stock vehicle, equipped with standard ABS.

___

  • Liu, H, Gao, H and Li, P. 2014. “Handbook of Vehicle Suspension Control Systems”, published by The Institution of Engineering and Technology, London, United Kingdom. ISBN: 978–1–84919–633–8.
  • Chen, W., Xiao, H., Wang, Q., Zhao, L. and Zhu, M. 2016. “Integrated Vehicle Dynamics and Control”, published by John Wiley and Sons. ISBN: 9781118379998.
  • Tchamna, R., Youn, E. and Youn, I. 2014. “Combined control effects of brake and active suspension control on the global safety of a full-car non-linear model” Vehicle System Dynamics, https://doi.org/10.1080/00423114.2014.881511.
  • Soltani, A., Bagheri, A. and Azadi, S. 2018. “Integrated vehicle dynamics control using semi-active suspension and active braking system”, Proceedings of the Institution Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics. https://doi.org/10.1177/1464419317733186.
  • Rupp, A. 2013. “Control Allocation for Over-actuated Road Vehicles”, MS Thesis, TU Graz, Austria.
  • Bodson, M. 2002. “Evaluation of Optimization Methods for Control Allocation”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics. Vol. 25, No 4. https://doi.org/10.2514/2.4937.
  • Zhang, J., Sun, W., Liu, Z. and Zeng, M. 2019. “Comfort braking control for brake-by-wire vehicles”, Mechanical Systems and Signal Processing, https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.106255.
  • Edren, J., Jonasson, M., Jerrelind, J., Trigell, A. S. and Drugge, L. 2015. “Utilisation of optimization solutions to control active suspension for decreased braking distance” Vehicle System Dynamics, https://doi.org/10.1080/00423114.2014.99244.
  • Wang, J. 2007. “Coordinated and Reconfigurable Vehicle Dynamics Control”, PhD Dissertation, The University of Texas at Austin.
  • Linmot, Model P10-70x400U/150-BL-QJ Company url: https://linmot.com
  • Dixon, J. C. 2007 “The Shock Absorber Handbook”, 2nd Edition, John Wiley & Sons, ISBN: 978-0-470-51020-9.
  • Yang, L., Chen, W., Gao, Z. and Chen, Y. 2014. “Nonlinear Control of Quarter Vehicle Model with Semi-active Suspension Based on Solenoid Valve Damper”, Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2014.04.001.
  • Website provided at: url: www.fiat.com.tr
  • Kiencke, U. and Nielsen, L. 2005. “Automotive Control Systems”, 2nd Edition, Springer, ISBN 3-540-23139-0.
  • Van Zanten, A. T. 2000. “Bosch ESP Systems: 5 Years of Experience”, SAE (Society of Automotive Engineers) Paper 2000-01-1633. ISSN: 0148-7191.
  • Pacejka, H. B. 2012. “Tyre and Vehicle Dynamics”, Elsevier/Butterworth-Heinemann. ISBN: 0080970168.
  • Lu, P. 1996. “Constrained tracking control of non-linear systems”, Systems & Control Letters. https://doi.org/10.1016/0167-6911(95)00075-5.
  • Bayar, K., Wang, J. and Rizzoni, G. 2012. “Development of a vehicle stability control strategy for a hybrid electric vehicle equipped with axle motors”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D, Journal of Automobile Engineering. http://pid.sagepub.com/content/early/2012/01/03/0954407011433396.
  • Alleyne, A. 1997. “Improved Vehicle Performance Using Combined Suspension and Braking Forces”, Vehicle System Dynamics, https://doi.org/10.1080/00423119708969330.
  • ISO 8608, 2016 “Mechanical Vibration – Road surface profiles – Reporting of measured data”, International Standard.
Mühendis ve Makina-Cover
  • ISSN: 1300-3402
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1957
  • Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI
Sayıdaki Diğer Makaleler

Taguchi Yöntemleri Kullanılarak Frezeleme İşleminde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Araştırılması

Ali MAMEDOV

Türkiye’nin Farklı İklim Koşullarında Isıl Konfor Sıcaklıklarına Bağlı Olarak Konutların Enerji Performanslarının Değerlendirilmesi

Ebru HANCIOĞLU KUZGUNKAYA, Nurdan YILDIRIM, Gulden Gokçen AKKUN

Koordine Fren - Aktif Süspansiyon Kontrolü ile Aracın Frenleme Mesafesinin Kısaltılması

Kerem BAYAR

Asansör Kabini ve Yürüyen Merdiven El Bantlarının Yüzey Dezenfeksiyonu; Ultraviyole Işınlar

Aydın ARAT, Hasan Basri ERCAN, Adem DOĞAN, Serdar TURAN, Hasan KÜTÜK

Yüksek Hızlı Demiryolu Araçlarında Düşey Titreşimlerin Doğrusal Olmayan Uyarlamalı Kontrol ile Yarı Aktif Kontrolü

Muzaffer METİN, Fırat Can YILMAZ

Yeşil Çatı Uygulamasının Örnek Bir Bina İçin Isıtma İhtiyacı ve Çevre Emisyonlarına Etkisinin İncelenmesi

Doğan Burak SAYDAM, COŞKUN ÖZALP, ERTAÇ HÜRDOĞAN, Cemre POLAT, Enes KAVUN

Dizel İçten Yanmalı Motorlarda Silindir İçindeki Hava Hareketlerinin İncelenmesi ve Ölçüm Metodlarının Karşılaştırılması

Burak YELKEN, İsmail Hakkı SAVCI, Zafer DÜLGER

CFD Destekli Bir Çalışma: Endüstriyel Uygulamalarda Kullanılan Reküperatif Aluminyum Ergitme Fırınlarının Rejeneratif Sisteme Dönüştürülmesinin İncelenmesi

Ömür BOZKURT, MEHMET FATİH KAYA

Farklı Dış Ortam Sıcaklıklarında Kullanılan Bir Termoelektrik Jeneratör Sisteminin Isı Alıcısının Optimizasyonu

Ali GÜRCAN, Gülay YAKAR

Hidrolik Pres Tasarımında Balans (Dengeleme) Silindiri Kullanarak Hidrolik Sistemin İyileştirilmesi

Murat BEYPARS, Burak BEKİL