9 th International Automotive Technologies Congress OTEKON 8 7 May 8, BURSA Sönümleme Seviyesindeki Artışın ABS Performansına Etkilerinin Kritik Yol Şartlarında İncelenmesi Hakan KÖYLÜ, Ersin TURAL, Kocaeli Üniversitesi, Teknoloji, Fakültesi, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, KOCAELİ 3 Corresponding Author: Hakan KÖYLÜ, hkoylu@kocaeli.edu.tr. ÖZET Bu çalışmada, amortisör sönümleme seviyesindeki artışın ABS nin kontrol ve frenleme performansına etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bunun için, µ-split (ayrık yol) ve µ-jump (ıslak yoldan kaygan yola geçiş ve kaygan yoldan ıslak yola geçiş) olmak üzere üç farklı yol şartında ABS testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testler araçta mevcut olan amortisörün biri diğerinden %5 daha sert moda sahip iki farklı sönümleme seviyesi ile 3km/sa ve 6 km/sa olmak üzere iki farklı taşıt hızında tekrarlanmıştır. Yapılan testlerden elde edilen taşıt hızı, tekerlek hızı, fren basıncı ve kayma oranı parametreleri incelenerek ABS nin kontrol performansı ve fren ivmesi ile fren mesafesi ile de ABS ile frenleme anında taşıtın frenleme performansı amortisör sönümleme seviyelerine göre değerlendirilmiştir. Sonuçlar; amortisör sönümleme kapasitesindeki artışın hem kontrol performansını hem de frenleme performansını etkilediğini göstermiştir. Keywords: ABS, sert amortisör, kritik yol, performans Investgation of The Effects Of Increases in Damping Level on ABS Performance under Critical Road Conditions ABSTRACT In this study, it is aimed to investigate the effect of increases in damping level on control and braking performance of ABS. For this, ABS tests were conducted under μ-split (split road) and μ-jump (transition from wet road to slippery road and slippery road to wet road) conditions. These tests are repeated at 3 and 6 km/h vehicle speeds with two different damping levels which the one has higher damping level than the other. The control performance of ABS was evaluated by analyzing the vehicle speed, wheel speed, brake pressure and slip rate parameters. Also, the braking performance of ABS was assessed by using the braking acceleration and braking distances according to damping level of dampers. The results show that the increases in damping level affect the control and braking performances of ABS. Keywords: ABS, shock absorber, critical road, performance. GİRİŞ Günümüzde, yüksek hızlarda lastik ile yol arasındaki tutunmayı iyileştirmek ve fren güvenliğini artırmak için birçok otomobil sahibi, daha sert ve sportif amortisörleri tercih etmekte veya var olan amortisörleri sertleştirmektedir. Bunun yanında frenleme anında tekerlek yükünü kontrol ederek fren mesafesini azaltmak için sert amortisörün sönümleme özelliğine dayalı yarı aktif süspansiyon sistemleri kullanılmaktadır. Anti-Lock Brake System (ABS) fren sistemlerinin, tüm taşıtlarda standart hale geldiği ve ABS ile yarı aktif süspansiyon sistemleri arasında entegrasyonun sağlandığı gözönüne alındığında serleştirilmiş amortisörlerin ABS nin frenleme performansına etkileri daha fazla önem kazanmıştır. Reul ve diğ., çalışmalarında ABS performansını iyileştirmek için tekerlek yük bilgisini kullanan kontrol algoritması geliştirmişlerdir. Bu algoritmada sönümleme özellikleri, yumuşakdan serte doğru değiştiğinde amortisörün aks hareketi ile sıkışması durumunda şiddetli salınımların ortaya çıktığını belirtmişlerdir. Bunu önlemek için ek bir sönümleme kuvvetine ihtiyaç olduğunu vurgulamışlardır [Reul, M ve diğ.9,, Reul ve Winner, 9). Niemz ve Winner., çalışmalarında frenleme anında taşıt gövdesi salınımlarını kontrol edebilmek için aktif süspansiyon sistemlerinin genellike sert sönümleme özelliğine sahip olduğunu ifade etmişler ve bunun frenleme anında uygun bir sönümleme olmadığını vurgulamışlardır. Ayrıca, sadece sert amortisör özellikleri sağlayan aktif süspansiyon yerine sönümleme özelliklerinin yumuşak ile sert arasında değişmesini sağlayan yarı aktif süspansiyon sistemleri kullanarak
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 /3 ABS kontrollü frenleme ile durma mesafesinin kısaltılabileceğini belirlemişlerdir (Niemz ve Winner,6, Niemz ve Diğ., 6). Aynı şekilde, Zhang ve diğ., çalışmalarında amortisör sönümleme özelliğinin değişimini sağlayan yarı aktif süspansiyon sistemleri ile taşıtın seyir güvenliğinin sağlanabileceği sonucuna varmışladır. Bu araştırmalarında amortisörlerin daima sert sönümleme özelliğine sahip olamayacağını, farklı sönümleme özelliklerinin kullanılması gerektiğini ve bunun amortisörün genişleme ve sıkışma hareketine göre belirlenmesi gerektiğini tespit etmişlerdir (Zhang ve diğ., 9). Bu çalışmaların bazılarında, amortisör sönümleme özelliklerinin gözönüne alındığı yarı aktif süspansiyon sistemi ile tekerlek yükü değiştirilmiştir. Bazı çalışmalarda da farklı metodlara dayalı ABS-aktif süspansiyon sistemi entegrasyonu ile tekerlek yükü değiştirilmeye çalışılmıştır. Shao ve diğ., çalışmalarında, frenleme anında ortaya çıkan yük transferi nedeniyle lastik üzerine gelen düşey yüklerin, frenleme momenti ile aynı fazda değişmesini sağlayan ABS ile aktif süspansiyon sistemi arasındaki entegrasyonu sağlamışlardır (Shao ve diğ., 7). Alleyne çalışmasında, frenleme kuvvetini optimum tutunma bölgesinde tutmak için iki ayrı kontrolörün kullanıldığı ve ABS ile aktif süspansiyon sistemi arasında koordinasyona dayalı bir kontrol metodu geliştirmiştir. Bu metotta fren kuvveti değişimi takip edilerek tekerlekler üzerine etkiyen düşey kuvvetler değiştirilmiştir (Alleyne, 997). Lin ve Ting çalışmalarında, geri adımlı (back stepping) kontrol metodu kullanarak ABS ile aktif süspansiyon sistemini bütünleştirmişlerdir. Bu şekilde ABS nin ürettiği frenleme momenti ile frenleme kuvveti tahmin edilerek düşey yük miktarını değiştiren süspansiyon sistemi kullanmışlardır (Lin ve Ting, 7). Yukarıdaki çalışmalarda görüldüğü gibi tekerlek yükünü değiştirmek amacıyla birçok kontrol metodu kullanılmıştır. Bu kontrol metodlarının çoğunda tekerlek yükünü belirlemek için amortisör sönümleme seviyesi, sertden yumuşağa doğru veya tam tersi yönde değiştirilmiştir. Bu değişimler sırasında en önemli noktanın, sert amortisörün sönümleme seviyesine göre uygun tekerlek yükünü belirleyebilmek için kullanılacak referans değişkeni ile ilgili bilgi eksikliğinin çok önemli olduğu görülmüştür. Bu nedenlerden dolayı bu çalışmada sönümleme seviyesineki artış ve karşılaştırmak amacıyla orta sertlikte sönümleme seviyesine sahip araçta mevcut olan amortisör kullanılmıştır. Bu çalışmada mevcut amortisör, normal amortisör ve %5 daha yüksek sönümleme seviyesine sahip amortisör de sert amortisör olarak adlandırılmıştır. Bu amortisörler ile elde edilen test sonuçları ile sönümleme seviyesindeki artışın ABS performansına etkileri deneysel olarak araştırılmıştır.. ÖLÇÜM SİSTEMİ VE CİHAZLAR Şekil. Enkoderin taşıta bağlanması ve basınçölçer Ön tekerleklerin açısal hızı Şekil de görülen enkoder ile ölçülmüştür. Maksimum 6 dev/dak ölçebilen enkoder ile tekerlek hızı, devirde darbe olarak ölçülmektedir. Enkoder, tekerleğe oynar mafsallı çubuk ile monte edilmiştir. Fren basıncı Şekil de görülen basınçölçerler ile ölçülmüştür. Minimum,3 ve maksimum,5 volt ile 5 bar aralığını ölçebilen bu ölçüm cihazı, aparatlar ile ABS hidrolik basınç modülatörünün sağ ve sol ön tekerlek çıkışına bağlanmıştır. Şekil de görüldüğü gibi taşıt gövdesine vakumlu yapıştırıcılarla bağlanan optik hız sensörü kullanılarak, taşıt hızı minimum - volt ve maksimum + volt ile 5 km/sa aralığını ölçülebilmektedir Şekil. Taşıt hızı sensörü ve veri toplama sistemi Taşıt hızı sensörünün bağlandığı veri toplama cihazı, enkoder ve diğer sensörlerin bağlandığı veri toplama kartı ve 6 kanallı besleme kutusundan oluşan veri toplama sistemi Şekil de görülmektedir. Minimum - volt ve maksimum + volt aralığında çalışan veri toplama kartının veri toplama hızı 5 khz tir. Veri toplama cihazı ise, 5 Hz veri toplama hızı ile çalışmaktadır.
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 3/3 Tüm bu ölçüm cihazları Şekil 3 teki test aracına bağlanarak, fren dinamiği ölçümleri gerçekleştirilmiştir Şekil 3. Test aracı Bu test sistemi ile ABS ile frenleme anında amortisör sönümleme seviyesindeki artışın etkilerini belirlemek için normal ve sert olmak üzere iki farklı sönümleme seviyesi ile testler tekrarlanmıştır. Sert amortisör, Şekil te görüldüğü gibi normal amortisörden her piston hızında %5 daha yüksek sönümleme seviyesine sahiptir. Bu sönümleme seviyesine göre yapılan test çalışmalarında elde edilen sonuçların sönümleme seviyesindeki değişim Ancak bu şekilde sönümleme seviyesindeki artışın etkileri ABS performansına yansıtılabilecektir. Yüksek sönümleme seviyeli sert amortisör, mevcut amortisörün piston valfine ait pulların kalınlığının ve pul sayısının arttırılması ile elde edilmiştir. Elde edilen amortisörlerin sönümleme kuvvetinin piston hızına göre değişimi Şekil de verilmiştir. Sönümleme kuvveti [N] 35 Sert amortisör Normal amortisör 3 5 5 5-5 - -5 - -.5 -. -.3 -. -....3..5 Hız [m/s] Şekil. Sönümleme kuvvet hız değişim sonuçları Şekil de görüldüğü gibi elde edilen sert amortisör, araçta mevcut olan amortisörün sönümleme seviyesinden %5 daha yüksek sönümleme kuvvetine sahiptir. Burada dikkat edilmesi gereken husus, sönümleme seviyeleri arasındaki %5 lik fark piston hızına göre değişmemektedir. Bu, amortisör sönümleme seviyesindeki artışın ABS performansına etkilerinin piston hızı artışından bağımsız hale getirilmesini sağlamıştır. 3. TEST MATERYALLERİ VE TEST METODU Test aracı ile 3 farklı yol şartında ve farklı amortisör sönümleme kapasitesinde gerçekleştirilen ABS testleri, Şekil 5 te verilen test ortamında gerçekleştirilmiştir. Şekil 5. ABS test ortamı Bu test ortamında, normal ve sert amortisör ile testler 3 km/sa düşük ve 6 km/sa yüksek fren başlangıç hızı ile gerçekleştirilmiş olup yol şartları aşağıdaki gibidir:
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 /3 Ayrık yol (µ-split). Islak yoldan kaygan yola geçiş testi (µ-jump). Kaygan yolda ıslak yola geçiş testi (µ-jump). Şekil 6a da verilen ayrık yol testi; sağ tekerlekler yeşil renk ile görülen kaygan (epoksi) zeminde sol tekerlekler ıslak asfalt zeminde iken, ABS aktif olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Şekil 6b de verilen ıslak yoldan kaygan yola geçiş testi; ABS nin ıslak asfalt zemin üzerinde aktif hale getirilmesi ve frenlemenin kaygan zemin üzerinde sona erdirilmesi ile gerçekleştirilmiştir. Şekil 6c de verilen kaygan yoldan ıslak yola geçiş testi; ABS nin kaygan zemin üzerinde aktif hale getirilmesi ve frenlemenin ıslak asfalt zemin üzerinde sona erdirilmesi ile gerçekleştirilmiştir. (a) (b). TEST SONUÇLARI Şekil 6. Yol testleri Her yol şartı için, düşük ve yüksek hız test sonuçlarının karşılaştırıldığı bu çalışmada, test sonuçları aşağıdaki durumlara göre incelenmiştir:. ABS fren performansı. Taşıt fren performansı (c).. Ayrık Yol Sonuçları Şekil 7 de görüldüğü gibi, ayrık yolda düşük hızlarda yapılan frenlemelerde, maksimum fren basıncı şiddetinin amortisör yumuşadıkça, daha fazla olduğu görülmüştür. Bu nedenle, Şekil 8 de düşük hızlardaki bu amortisör sönümleme kapasitesinde, maksimum fren basıncının uygulandığı bu noktalarda, diğer amortisöre göre, tekerleğin daha uzun süre kilitlendiği görülmektedir. 8 6.5.5 8 6.5.5 Şekil 7. Ayrık yol fren basıncı sonuçları
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 3/3 Şekil 8 de görüldüğü gibi, ayrık yolda yüksek hızlarda, normal amortisörde serte göre, tekerlek hızı değişim şiddeti daha azdır. Buna göre, yüksek hızlarda, tekerlek ve taşıt hızı arasındaki farkın da, normal amortisörde serte göre daha az olduğu görülmüştür. Yüksek hızlarda, sert amortisörde normale göre, frenlemenin sonuna doğru kilitlenme eğiliminin daha fazla olduğu görülmüştür. 6 5 3.5.5 6 5 3.5.5 Şekil 8. Ayrık yol tekerlek ve taşıt hızı sonuçları Şekil 9 daki ayrık yol testi kayma oranı sonuçlarında, yüksek hızlarda, amortisör sertleştikçe, kayma oranı salınım şiddetlerinin daha fazla olduğu ve kilitlenme sınırına daha fazla yaklaşıldığı görülmüştür. Buna göre, Şekil 7 de fren basıncı şiddeti ve Şekil 8 de tekerlek hız düşüş şiddetinin, yüksek hızda yapılan frenlemelerde, amortisör sertleştikçe, daha fazla olduğu görülmektedir. Bu nedenle ayrık yol testlerinde, yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, amortisör yumuşadıkça, kayma oranının daha düşük değerlerde salındığı görülmüştür..8.6...5.5.8.6...5.5 Şekil 9. Ayrık yol kayma oranı sonuçları Şekil daki ayrık yol testi frenleme ivmesi sonuçlarında, düşük ve yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, sert amortisörde normale göre, frenleme ivmesinin daha yüksek değerlerde kaldığı görülmüştür. - - - -.5.5 - - - -.5.5 Şekil. Ayrık yol frenleme ivmesi sonuçları
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 /3.. Islak-kaygan Yol Sonuçları Şekil e göre, ıslak-kaygan yol testlerinde, düşük ve yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, ıslak yol kısmındaki fren basıncı şiddetinin sert amortisörde normale göre daha az olması nedeniyle, Şekil de normal amortisörde tekerlek hız düşüş şiddetinin daha fazla olduğu ve tekerleğin aniden kilitlendiği görülmektedir. 8 6.5.5.5 3 3.5 8 6.5.5 Şekil. Islak-kaygan yol fren basıncı sonuçları Şekil ye göre, ıslak-kaygan yolda, normal amortisörde serte göre, düşük hızlarda tekerlek hızı değişimlerinin şiddeti daha fazladır. Ayrıca, normal amortisörde serte göre, tekerlek ve taşıt hızı arasındaki fark da, düşük hızlarda daha fazladır. Ayrıca, frenlemenin sonuna doğru kilitlenme eğilimi, düşük hızlarda normal amortisörde daha fazladır. Düşük hızlarda yapılan frenlemelerde normal amortisörde serte göre, tekerlek hız düşüşlerinin daha fazla olması nedeniyle, Şekil 3 de tekerleğin fazla kilitlendiği görülmektedir. 6 5 3.5.5 6 5 3.5.5 Şekil. Islak-kaygan yol tekerlek ve taşıt hızı sonuçları Şekil 3 e göre, ıslak-kaygan yol testlerinde, yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, kaygan yol ile ıslak yol kayma oranı salınım şiddetleri arasındaki farkın; normal amortisörde serte göre daha fazla olduğu görülmüştür. Yüksek hızlarda, ıslak yol kısmında, kayma oranı genliğinin, normal amortisörde serte göre, daha az olduğu görülmüştür. Şekil de fren basıncı şiddeti ve Şekil de tekerlek hız düşüş şiddetinin, düşük hızlarda yapılan frenlemelerde, normal amortisörde yumuşağa göre daha fazla olması nedeniyle kayma oranının daha yüksek değerlerde salındığı görülmüştür..8.6...5.5.8.6...5.5 Şekil 3. Islak-kaygan yol kayma oranı sonuçları
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 3/3 Şekil e göre, düşük hızlarda yapılan frenlemelerde, frenleme ivmesi, normal amortisörde serte göre, daha düşük değerlerde kalmıştır. Yüksek hızda yapılan frenlemelerde de, ıslak yol kısmındaki frenleme ivmesi, sert amortisörde normale göre, daha düşük değerlerde kalmıştır. - - - -.5.5.5 3 3.5 Şekil. Islak-kaygan yol frenleme ivmesi sonuçları - - - -.5.5.5 3 3.5.5.3. Kaygan-ıslak Yol Sonuçları Şekil 5 te görüldüğü gibi, düşük ve yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, ıslak yol kısmında, fren basıncındaki artışın sert amortisör testlerinde, normal amortisörde yapılan frenlemelere göre, daha uzun sürede gerçekleştiği görülmüştür. Düşük hızlarda yapılan frenlemelerde; kaygan yol kısmında, sert amortisör testlerinde normale göre; ıslak yol kısmında, normal amortisör testlerinde serte göre fren basıncı şiddetinin daha fazla olduğu görülmüştür. Düşük ve yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, ıslak yol kısmında, normal amortisör testlerinde serte göre, fren basıncı şiddetinin daha fazla olduğu görülmüştür. 8 6.5.5.5 3 3.5 8 6.5.5.5 3 Şekil 5. Kaygan-ıslak yol fren basıncı sonuçları Şekil 6 da görüldüğü gibi, kaygan-ıslak yolda, düşük hızlarda, ıslak yol kısmında, amortisör sertleştikçe, tekerlek hızı değişimlerinin şiddeti artmıştır. Buna göre, düşük hızlarda, ıslak yol kısmında, tekerlek ve taşıt hızı arasındaki fark da, amortisör sertleştikçe artmaktadır. Ayrıca, düşük hızlarda, frenlemenin sonuna doğru kilitlenme eğilimi, sert amortisörde normale göre, daha fazladır. 6 5 3.5.5 6 5 3.5.5.5 3 Şekil 6. Kaygan-ıslak yol tekerlek ve taşıt hızı sonuçları
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 /3 Şekil 7 de görüldüğü gibi, kaygan-ıslak yol testlerinde, yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, kaygan ve ıslak yol kısmında, kayma oranı salınım şiddetleri sert amortisör testinde normal amortisör testlerine göre, daha fazladır. Şekil 5 te fren basıncı şiddeti ve Şekil 6 da tekerlek hız düşüş şiddetinin, düşük hızlarda yapılan frenlemelerde, ıslak yol kısmında, normal amortisör testinde, sert amortisör testlerine göre, daha fazla olması nedeniyle, kayma oranının daha yüksek değerlerde salındığı görülmüştür..8.6...5.5.8.6...5.5.5 3 Şekil 7. Kaygan-ıslak yol kayma oranı sonuçları Şekil 8 de görüldüğü gibi, düşük ve yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, frenleme ivmesinin ıslak yol kısmında, sert amortisörde normal amortisör testlerine göre, daha düşük değerlerde kaldığı görülmüştür. Düşük hızlarda yapılan frenlemelerde, kaygan yol kısmındaki frenleme ivmesinin, tüm amortisör testlerinde yapılan frenlemelerde benzer şiddette kaldığı görülmüştür. Ayrıca, yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, kaygan yol kısmındaki frenleme ivmesinin, sert amortisörde normal amortisör testlerine göre, daha yüksek değerlerde kaldığı görülmüştür. - - - -.5.5.5 3 3.5 - - - -.5.5.5 3 Şekil 8. Kaygan-ıslak yol frenleme ivmesi sonuçları.. Frenleme Mesafesi Sonuçları Tüm yol tipleri için, amortisör sönümleme kapasitesine göre frenleme mesafesi sonuçları Tablo de verilmiştir. Ayrık yolda yapılan testlerde, düşük ve yüksek hızlarda, en kısa frenleme mesafesi sert amortisör ile elde edilirken, en uzun frenleme mesafesi normal amortisör ile elde edilmiştir. Buna göre, düşük hızlarda yapılan frenlemelere göre, yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, frenleme mesafesinde en az artış normal amortisör testinde elde edilirken, en çok artış sert amortisör testinde elde edilmiştir. Islak-kaygan yol testinde, düşük ve yüksek hızlarda, en kısa frenleme mesafesi sert amortisör ile elde edilirken, en uzun frenleme mesafesi normal amortisör ile elde edilmiştir. Buna göre, düşük hızlarda yapılan frenlemelere göre yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, frenleme mesafesinde en az artış normal amortisör testinde elde edilirken, en çok artış sert amortisör testinde elde edilmiştir.
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 3/3 Tablo. Frenleme mesafesi sonuçları Yol tipi Taşıt hızı Normal Amortisör Sert Amortisör Ayrık yol 3 km/sa.3553 m 9.9795 m 6 km/sa 35.6 m 3.73 m Islak-kaygan yol 3 km/sa.358 m 8.5778 m 6 km/sa 35.75 m 33.787 m Kaygan-ıslak yol 3 km/sa.57 m 7.876 m 6 km/sa.576 m 38.87 m Kaygan-ıslak yol testinde, düşük ve yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, en kısa frenleme mesafesi sert amortisör ile elde edilirken, en uzun frenleme mesafesi normal amortisör ile elde edilmiştir. Buna göre, düşük hızlarda yapılan frenlemelere göre yüksek hızlarda yapılan frenlemelerde, frenleme mesafesinde en az artış sert amortisör testinde elde edilirken, en çok artış normal amortisör testinde elde edilmiştir. 5. Bulgular ve Tartışma Bu çalışmada, amortisörün sönümleme seviyesindeki artışın ABS nin kontrol ve frenleme performansına etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışma kapsamında ayrık, ıslak-kaygan ve kaygan-ıslak olmak üzere üç farklı zeminde ve iki farklı taşıt hızında ABS testleri gerçekleştirilmiştir. Amortisörün sönümleme seviyesindeki artışın ABS performansına etkilerini belirlemek için de araçta mevcut olan amortisörün biri diğerinden %5 daha sert olan iki farklı sönümleme seviyesi ile testler tekrarlanmıştır. Bu çalışmada, %5 daha sert sönümleme seviyesi, frenleme ivmesine göre elde edilmiştir. Böylelikle, aynı amortisör kullanarak iki farklı sönümleme seviyesinde aynı sönümleme karakteristikleri elde edilmiştir. Ancak bu şekilde aynı şartlarda sadece farklı sönümleme seviyesinde testler gerçekleştirilebilmiştir. ABS testlerinde elde edilen sonuçlar; 3 km/sa ve 6km/sa frenleme hızlarında ayrık, ıslak-kaygan ve kayganıslak yol tipleri için amortisör seviyesine göre ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmede aynı amortisörün mevcut sönümleme seviyesi ile %5 daha yüksek sönümleme seviyelerinin etkileri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma soncunda, sönümleme seviyesindeki artışın ayrık yolda, yüksek tepki kuvvetleri ürettiği ve bunun sonucunda frenleme anında tekerleğin düşey salınımlarını şiddetlendirdiği görülmüştür. Buna karşın; frenleme anında ıslak zeminden kaygan zemine veya kaygan zeminden ıslak zemine geçişte sönümleme seviyesindeki artış, tepki kuvvetlerini azaltarak düşey salınımları etkili bir şekilde sönümleyebilmiştir. Araçta mevcut amortisör, ıslak-kaygan yolda ürettiği şiddetli düşey tekerlek salınımları nedeniyle frenlemeyi iyileştirebilecek ABS parametre değişimi ve yeterli tutunma elde edememiştir. Burada dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, normal amortisörün sönümleme kapasitesinin, ıslak-kaygan yolda çok yetersiz kalması ve fren mesafesini arttırması sonucunda frenleme performansını çok ciddi bir şekilde kötüleştirmesidir. Düşük ve yüksek hızlarda, tüm yol testlerinde, sönümleme seviyesindeki artış ile daha iyi ABS performansının elde edildiği görülmüştür. Buna karşın, düşük ve yüksek hızlarda, tüm yol testlerinde normal amortisörde uzun süren fren basıncı artışlarının ABS performansının kötüleşmesine neden olduğu görülmüştür. Böylece, fren mesafeleri, amortisör sönümleme seviyelerine göre farklılık göstermiştir. Bu sonuçlara göre, ABS nin amortisör sönümleme kapasitesindeki artışa duyarlı olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bunun nedeninin, farklı amortisör sönümleme seviyeleri ile elde edilen tekerlek yükü değişimlerinin farklı fren basıncı karakteristikleri elde etmesi olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, fren basıncı şiddeti ile amortisörün sönümleme oranı arasında elde edilen denge sayesinde yüksek sönümleme seviyesi ile tekerlek üzerindeki yük arttırılarak, uygun ABS parametre değişimleri elde edilebilecektir. Teşekkür Bu çalışma, 3M numaralı TÜBİTAK projeleri kapsamında yapılmıştır. Makalenin yazarları olarak katkılarından dolayı adı geçen TÜBİTAK kurumuna teşekkür ederiz. 6. Kaynaklar [] Reul, M., Winner, H., Schürr, H., Laduron, P., ABS-Control Using Dynamic Wheel Load Information, Chassis Tech. 9, München, (9). [] Reul, M., Winner, H., Enhanced Braking Performance by Integrated ABS and Semi-Active Damping Control. Proceedings of ESV 9, pp 5, Stuttgart, (9).
9 th International Automotive Technologies Congress, OTEKON 8 /3 [3] Niemz, T., Winner, H., Reduction of Braking Distance by Control of Active Dampers, Proceedings of FISITA World Automotive Congress, pp.-7, Yokohama-Japan, (6). [] []. Niemz, T., Reul, M., Winner, H., A New Slip Controller to Reduce Braking Distance by Means of Active Shock Absorbers, th Asia Pacific Automotive Engineering Conference, Society of Automotive Engineers (SAE), (7). [5] Zhang, H., Winner, H., and Li, Wenjun., Comparison between Skyhook and Minimax Control Strategies for Semi-active Suspension System World Academy of Science, Engineering and Technology, vol 55, pp,(9). [6] Shao, J., Zheng, L., Li, Y.N., Wei, J.S., Luo, M.G., The Integrated Control of Anti-Lock Braking System and Active Suspension in Vehicle, Fourth International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery, China, (7). [7] Alleyne, A., Improved Vehicle Performance Using Combined Suspension and Braking Forces, Vehicle System Dynamics, vol 7, pp 355, (997). [8] Lin, J.S and Ting, W.E., Nonlinear Control Design of Anti-Lock Braking Systems With Assistance of Active Suspension, IET Control Theory Appl., vol, pp 33-38, (7).