Tekerlek Yol Sürtünme Katsayısı İçin Gözetleyici Tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, tekerlek ile yol arasındaki sürtünme katsayısı için bir gözetleyici tasarlanmıştır. Tekerlek ile yol arasndaki sürtünme katsayısını kestirmek için tasarlanan kestirimci tekerlek kayma oranı tabanlı bir kestirimcidir. Tekerlek ile yol arasındaki sürtünme katsayısı, normalize edilmiş tekerlek çekiş kuvveti ile tekerlek kayma oranının doğrusal olarak değiştiği bölgedeki eğim bilgisinden elde edilmektedir. Tekerlek yol sürtünme katsayısı gözetleyicisi ilk olarak araç durumlarını ve boyuna tekerlek kuvvetlerini genişletilmiş Kalman süzgeci ile kestirmektedir. İkinci aşamada tekerlek dikey kuvvetleri araç boyuna ve yanal ivmesini dikkate alan dinamik bir model kullanılarak hesaplanmaktadır. Tekerlek kayma oranı genişletilmiş Kalman süzgeci ile kestirilen araç durumları kullanılarak kestirilmektedir. Normalize edilmiş tekerlek çekiş kuvveti ile tekerlek kayma oranı arasındaki eğim değerlendirilerek tekerlek yol sürtünme bilgisi elde edilmektedir. Tasarlanan kestirimcinin etkinliği CarMaker ortamında geliştirilen araç modeli ile değişik yol koşullarında yapılan çeşitli sürüş senaryoları ile test edilmiştir.In this study, an observer is designed for tire road friction coefficient. The observer for the tire road friction coefficient is based on longitudinal tire slip. Designed longitudinal tire slip based estimator is using the linear relationship between normalized tire traction force and tire longitudinal slip to determine the tire road friction coefficient. Tire road friction coefficient estimator firstly estimates the vehicle states and longitudinal tire forces using extended Kalman filter. Secondly, tire normal forces are calculated with a dynamic model which uses only longitudinal and lateral acceleration. Tire longitudinal slip is estimated using vehicle states which are coming from extended Kalman filter. Tire road friction coefficient is obtained from the slope data between tire normalized traction force and longitudinal tire slip. Effectiveness of the designed observer is tested several driving scenario for different types of road with a vehicle model which is on the CarMaker vehicle dynamic simulation program.