Süspansiyon Parametreleri Optimizasyonu Ve Yarı-aktif Eleman İle İstenen Pasif Damper Karakteristiklerinin Elde Edilmesi

Abstract

Bu çalışmada, bir hafif ticari aracın pasif süspansiyonundaki yay ve damper karakteristiklerinin optimizasyonu yapılmıştır. Bu amaç için çeyrek araç, yarım araç ve tam araç süspansiyon modelleri oluşturulmuştur. Doğrusal olmayan karakteristiklerin optimizasyonunda, bir temel karakteristik şekli benimsenip, bu şeklin bir ölçeklendirme katsayısı ile çarpılarak optimize edilmesi yöntemi benimsenmiştir. Optimizasyon sonuçları, aracın yüksek serbestlik dereceli bir modeli ile, çift şerit değiştirme manevrası ve geniş aralıkta frekansa sahip sinüzoidal yol profili kullanılarak sınanmıştır. Bir süspansiyon parametreleri optimizasyonu aracı olarak, bu optimizasyon çalışmalarını içeren bir kullanıcı arayüzü programı hazırlanmıştır. Söz konusu araç için bir yarı-aktif süspansiyon sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan Skyhook, Groundhook ve global şasi kontrolcülerinin performansları, aracın yüksek serbestlik dereceli modeli kullanılarak benzetimlerle ve prototip araç ile test düzeneği ve test parkuru testleriyle sınanmıştır. Yarı-aktif damper ile istenen herhangi bir pasif damper karakteristiğinin elde edilmesini içeren bir yöntem sunulmuştur. Yöntemin bir kullanım alanından bahsedilmiş, sağladığı avantajlara işaret edilmiştir.

In this study, spring and damper characteristics of a suspension employed in a light commercial vehicle are optimized. For this purpose quarter car, half car and full car suspension models are constructed. The complexity of a nonlinear function optimization problem is reduced by determining the shape a priori based on typical shapes supplied by the car manufacturer and then scaling it up or down in the optimization process. Optimization results are validated by simulations which are run with a high fidelty model of the vehicle. A wide range frequency sinuzoidal road profile and a double lane change maneuver are utilized in these simulations. A graphical user interface that has the ability to optimize the spring and damper characteristics by using quarter and half car model, is developed as a suspension optimizaiton tool. A semi-active suspenison sytem is also designed for the vehicle under consideration. Skyhook, Groundhook and global chassis controllers are designed and validated by simulations made by using high fidelity models and real world tests with the prototype vehicle. Real world tests are run on 4-poster test bench and on a test track. A method which gives opportunity to emulate the desired passive damper characteristics with a semi-active damper is proposed. The advantages of the proposed method in its area of usage are pointed.