Ağır Ticari Bir Vasıtanın Sürülebilirliğinin Araştırılması Amacıyla Aktarma Organlarının Elastik Elemanlarla Modellenmesi

Son yıllarda ağır ticari taşıt pazarında ortaya çıkan talep, imalatçıları daha yüksek motor gücüne ve anma momentine sahip araçları üretmeye yöneltmektedir. Bu talep kullanıcıların asıl beklentileri olan tekerleklere aktarılan momentin büyüklüğü ile ilgili performans ihtiyacına yöneliktir. Performansın artmasına ek olarak, ses - titreşim - gürültü, taşıt dinamiği gibi diğer taşıt özelliklerinde de müşteri beklentileri artmıştır. Bunun yanında sürülebilirlik (driveability) de aracın önemli özelliklerinden biri olmuştur. Ürün geliştirme çalışmalarının erken fazlarında sürülebilirliğin ve aktarma organlarındaki yüksek tahrik kuvvetlerinin etkisi ile müşteri tarafından daha rahat fark edilebilecek olası sürülebilirlik kusurlarının analiz edilmesi zorunlu hale gelmiştir. Bu çalışmada, sürülebilirlik ve sürülebilirlik kusurları ile ilgili analizleri yapabilmek amacıyla Matlab/Simulink ortamında farklı aktarma organları bileşenlerini üç farklı detay seviyesinde yansıtacak araç modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan bu modellerin analizleri ile elde edilen geçici hal manevra sonuçları, taşıt test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Aks millerinin de elastik olarak modellendiği taşıt modeli sonuçlarının sürülebilirliğin ve sürülebilirlik kusurlarının analizi için yeterli olduğu ve detaylı bir lastik modelinin gerekli olmadığı gösterilmiştir

Modelling of The Driveline of A Heavy Duty Vehicle With Elastic Components for Investigating Its Driveability

Market demand has been pushing the truck manufacturers to provide trucks with more engine power and torque to the market. This demand is essentially related to the performance expectation of the customers to have high wheel torques available. In addition to the performance increase, also the customer expectations have increased on other attributes such as Noise Vibration Harshness (NVH), vehicle dynamics and etc. Driveability has also become an important attribute of the vehicle. A product needs to be developed to satisfy these expectations related to the stated attributes. This necessity brings up the need of analysis of driveability and driveability error states, which will be more obvious because of high torques in the driveline. High torques in the driveline is a result of the high transmission ratio and engine torques in the driveline. Within the scope of the presented work, three vehicle models reflecting driveline components in different detail levels are created in Matlab environment in order to perform the mentioned analysis of driveability and driveability error states. The transient maneuver results obtained from these models are compared to test results of the real vehicle. The results show that in order to analyze the driveability and driveability error states, the elastic driveline model where the drive shafts are modelled is sufficient. The contribution of the tire models to reflect driveability is limited.

PDF

___

Berriri, M., Chevrel, P., Lefebvre, D., ve Yagoubi, M.," Active damping of automotive powertrain oscillations by a partial torque compensator", Proceedings of the 2007 American Control Conference, pp. 5718-5723, (2007)
2. Fredriksson, J., Weifors, H., ve Egardt, B., "Powertrain control for active damping of driveline oscillations", Vehicle System Dynamics, 37:5., pp. 359-376, (2002)
Griffin M. J., Handbook of human vibration, Academic Press, London, (1990) 4. Lagerberg, A., Egardt B.S., "Backlash Estimation With Application to Automotive Powertrains", IEEE Transactions On Control Systems Technology, VOL. 15, NO. 3,pp:483-493, Mayıs (2007)
Lagerberg, A., Egardt B.S., "Evaluation of control strategies for automotive powertrains with backlash", In: 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control. Hiroshima, Japan. pp. 517-522, (2002)
Templin, P., "Simultaneous estimation of driveline dynamics and backlash size for control design", Proceedings Conference on Control Applications - CCA2008, pp 13- 18, (2008) International
Pettersson M., Driveline Modeling and Principles for Speed Control and Gear-Shift Control, Doktora Tezi, Linköping Studies in Science and Technology Thesis No. 564, Division of Vehicular Systems Department of Electrical Engineering Linköping University, Sweden, (1996)
Balluchi, A., Benvenuti, L., Lemma, C., Murrieri, P., ve Sangiovanni Vincentelli, A. L. , "Hybrid models of an automotive driveline", Teknik Rapor., PARADES, Rome, December, (2004)
Nordin M., Galic J. ve Gutman P., "New models for backlash and gearplay", International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, Vol. 11, 49-63, (1997)
Tsiotras, P., Velenis, E., ve Sorine, M.,"A LuGre tire friction model with exact aggregate dynamics", Vehicle System Dynamics, pp. 1-16, (2004)
Gillespie, T., D., Fundamentals of Vehicle Dynamics, Society of Automotive Engineers, Warrendale, (1992)