DETERMINING BRAKE PERFORMANCE BY ANALYZING BRAKE PRESSURE DATA IN VEHICLES WITH ABS

Benzer belgeler
ABS PERFORMANSININ BELİRLENMESİNE YÖNELİK TEST METODOLOJİSİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Kritik Yol Şartlarında Lastik Basıncı Değişimlerinin ABS Performansına Etkilerinin Deneysel Analizi

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

Hasan Esen ZKÜ FEN BİL. ENST. MAKİNE EĞT.BL. ÖĞRENCİSİ

KARAYOLU TAŞITLARINDA KULLANILAN TEKNİK DONANIMIN TRAFİK KAZALARINI ÖNLEMEDEKİ ROLÜ

Mesut DÜZGÜN DOKTORA TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MART 2009 ANKARA

ELEKTRONİK KONTROLLÜ YÖNLENDİRME SİSTEMİ

Basınç farkı=çalışma basıncı (PA,B)-Şarj basıncı (PSp)+Güvenlik payı Ayar Diyagramı

Sönümleme Seviyesindeki Artışın ABS Performansına Etkilerinin Kritik Yol Şartlarında İncelenmesi

GERİ KAZANIMLI FREN SİSTEMİ "REGENERATIVE ENERGY" REGEN ENERGY REJENERATİF ENERJİ

Administrator tarafından yazıldı. Pazartesi, 09 Mayıs :52 - Son Güncelleme Perşembe, 12 Şubat :16

* Güvenilir Dişli Grubu. * Islak Disk Fren. Yüksek Verimlilik ve Güçlü Performans. Daha küçük direksiyon. *Yüksek Manevra Kabiliyeti

RX İnvertörlerde Frenleme Direnci Bağlantısı

MX2 İnvertörlerde Frenleme Direnci Bağlantısı

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

6x2 Kamyon Arka Dingil Grubunun Fren Performansına Etkisi ve Daha İyi Fren Performansı İçin Öneriler

Fen Bilimleri Enstitüsü Mekatronik Mühendisliği A.B.D. Mekatronikte İleri Kontrol Yöntemleri. Doktora Dersi Bahar Dönemi Final Ödevi

FRANCİS TÜRBİNİ DENEY SİMÜLASYONU

TAŞITLARDA TEKERLEK KİLİTLENMESİ VE KAYMASININ DURMA MESAFESİ VE KARARLILIĞA ETKİSİ

ZM-2H504 İki Faz Step. Motor Sürücüsü. Özet

TĠCARĠ ARAÇ GELĠġTĠRME PROJESĠ KAPSAMINDA DĠNAMĠK MODELĠN TESTLER ĠLE DOĞRULANMASI

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 1) SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN PID İLE KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör. Sertaç SAVAŞ

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 3) HAVA KÜTLE AKIŞ SİSTEMLERİNDE PID İLE SICAKLIK KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör.

ZM-2H606 İki Faz Step. Motor Sürücüsü. Özet

H1 - Otomatik Kontrol Kavramı ve Örnek Devreler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

mikroc Dili ile Mikrodenetleyici Programlama Ders Notları / Dr. Serkan DİŞLİTAŞ

TR6 Serisi TR6.120 TR6.130 TR6.140 TR6.135 TR6.150

yabancı cisim olup olmadığını kontrol edin. Sıcaklık algılama devresi arızalanmış olabilir.

DC baradaki voltaj çok yükselmiş olabilir. Çıkışlarda bir kısadevre olabilir. bağlantıyı kontrol ediniz. Enkoder hatası olabilir.

DC Beslemeli Raylı Ulaşım Sistemlerinin Simülasyonu

U-V-W çıkışları ile motor arası bağlantıyı kontrol ediniz. Enkoderi, kablosunu veya bağlantısını kontrol ediniz. Akım algılayıcıyı değiştiriniz.

Yumuşak Yol Vericiler - TEORİ

ÜÇ-FAZ SENKRON MAKİNANIN SENKRONİZASYON İŞLEMİ VE MOTOR OLARAK ÇALIŞTIRILMASI DENEY

Disk frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, kampanalı frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, ısınma, disk ve kampanalı frenlerin karşılaştırılması

HAFİF TİCARİ KAMYONETİN DEVRİLME KONTROLÜNDE FARKLI KONTROLÖR UYGULAMALARI

Başlıca ürün özellikleri

ELEKTRİK TESİSLERİNDE HARMONİKLERİN PASİF FİLTRE KULLANILARAK AZALTILMASI VE SİMÜLASYONU. Sabir RÜSTEMLİ

ZM-2H2080 İki Faz Step. Motor Sürücüsü. Özet

X-VEHICLE - DİREKSİYON EĞİTİM SİMÜLATÖRLERİ Teknik Özellikler

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Investigation of Vehicle Brake Testing Standards Applied in The EU and The USA

Robotik AKTUATÖRLER Motorlar: Çalışma prensibi

KRİTİK YOL ŞARTLARINDA ABS NİN KONTROL, FRENLEME VE FREN KARARLILIĞI PERFORMANSINI BELİRLEYECEK TEST SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE TEST EDİLMESİ

15H. 17 Otomatik şerit algılama sistemi, durum. 18 Uyarı mesajları çıkışı, talep 14K. 3 Kombi şalter, durum

SORULAR S.1 Aktif ve Pasif Güvenlik ne demektir? Aktif ve Pasif Güvenlik ile ilgili binek otomobillerde uygulanan sistemlerin isimlerini yazınız.

Android Telefonlarla Yol Bozukluklarının Takibi: Kitle Kaynaklı Alternatif Çözüm

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER ELEKTRİK MOTORLARINDA DENETİM PRENSİPLERİ

H04 Mekatronik Sistemler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

IŞIK ĐZLEYEN ROBOT PROJESĐ FOLLOWĐNG ROBOT SĐNOP LIGHT PROJECT. Proje Yürütücüleri Bünyamin TANGAL, Sinop Ünv. Meslek Yüksekokulu Mekatronik Bölümü

CNC DİVİZÖR KATALOĞU.

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

CNC ABKANT PRES ADVANCED SERİSİ STANDART ÖZELLİKLER. Arka Dayama Dili. Acil Stop Butonlu Taşınabilir Ayak Pedalı. Alt Dar Tabla CYBELEC TOUCH8 2D

EEM 311 KONTROL LABORATUARI

BELİRLİ YÜKLEME KOŞULLARI ALTINDA KILAVUZ RAY BAĞLANTI ELEMANLARINA ETKİYEN KUVVETLERİN TESPİTİ

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

Otomatik moment değiştiriciler

Kuvvet ve Tork Ölçümü

İpuçları, test ve onarım bilgileri: Disk freni

326 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY

Laboratuvar Ekipmanları

Çıkış sinyali aktif notu

OAG MT AÇIK KANAL VE MODÜLLERİ.

WZM-2H090MK İki Faz Step Motor Sürücüsü

FRANCİS TÜRBİN DENEYİ

PATĐNAJ ÖNLEME SĐSTEMĐ(ASR)

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

MAK 4004 BİTİRME ÖDEVİ DERSİ PROJE ÖNERİSİ

VOLÜMETRİK DEBİMETRE KDDM 2

SERVOMOTOR HIZ VE POZİSYON KONTROLÜ

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

2016 YOL LASTİKLERİ ÜRÜN KATALOĞU

Optik Modülatörlerin Analizi ve Uygulamaları Analysis of the Optical Modulators and Applications

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

Bir Binek Araç için Dört-Tekerlekten Yönlendirme Sisteminin Geliştirilmesi

5GL Serisi 57 kw (75 HP) 65 kw (85 HP) (97/68 EC) Düşük Profil i Bağ-Bahçe Traktörleri

UTS TRIBOMETER T10/20 TURQUOISE 2.0

TESTBOX Serisi Cihazlar ile Tarihi Bir Yapıda Kablosuz Yapısal Sağlık Takibi

Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 13, No: 3, 2016 (1-15) Electronic Journal of Machine Technologies Vol: 13, No: 3, 2016 (1-15)

EEM 311 KONTROL LABORATUARI

EG PTO'ların etkinleştirilmesi. İşlev. PTO'ların nasıl birleştirilebileceği ile ilgili bilgiler PTO kombinasyonları belgesinde bulunabilir.

42CCP09. Motor / Performans Değerleri. Değerlendirme 16FAF89B. Ortam Bilgileri

YABANCI KUVVETLİ FREN SİSTEMLERİ

01 SERİSİ OTOMATİK KAYAR KAPILAR ÇOK YÖNLÜ KAPI ÇÖZÜMLERİ

BESLEME KARTI RF ALICI KARTI

Tip Genel Bilgileri. Teknik Veriler. Kablo Sıcaklık Sensörü

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

CNC ABKANT PRES ULTIMATE SERİSİ STANDART ÖZELLİKLER. Kürsü tip Ergonomik Ayak pedalı. Arka Dayama Dili. Alt Dar Tabla CYBELEC TOUCH12 2D

Servo Motor. Servo Motorların Kullanıldığı Yerler

Öğrenim Kazanımları Bu programı başarı ile tamamlayan öğrenci;

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

Geleneksel sıcaklık ayarı: Önce emniyet Elektronik kontrollü termostat Daha fazla verimlilik için güvenli bir seçim

Optik Filtrelerde Performans Analizi Performance Analysis of the Optical Filters

M320D2. Caterpillar M320D2 Lastik Tekerlekli Ekskavatör. Cat C7.1 ACERT Net Beygir Gücü. Motor kw / 168 hp Kepçe Kapasitesi

İÇİNDEKİLER xiii İÇİNDEKİLER LİSTESİ BÖLÜM 1 ÖLÇME VE BİRİM SİSTEMLERİ

TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI

ARAÇ DİNAMİĞİ, MODELLEME VE KONTROL ARAŞTIRMALARI

35BH-9 Elektrikli Oturarak 3, ,719. Hyundai Akülü Forkliftler 5,605 8,054 / 1,051 2,579 / 3,026. SE, P 23X X7-8 2x/

Mekatroniğe Giriş Dersi

Transkript:

5. Uluslar arası İleri Teknolojiler Sempozyumu (İATS 09), 13-15 Mayıs 2009, Karabük, Türkiye ABS (ANTİ-LOCK BRAKE SYSTEM) KULLANILAN TAŞITLARDA FREN BASINÇ VERİ ANALİZİ YAPILARAK FREN PERFORMANSININ BELİRLENMESİ DETERMINING BRAKE PERFORMANCE BY ANALYZING BRAKE PRESSURE DATA IN VEHICLES WITH ABS Mesut DÜZGÜN *, Duran ALTIPARMAK * Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye, mduzgun@gazi.edu.tr, duranal@gazi.edu.tr Özet Taşıtlarda kullanılan aktif güvenlik sistemleri, sürüş güvenliği açısından oldukça hızlı bir değişim göstermiştir. 1960 lı yılların başında mekanik ABS ve 1970 li yıllarda sayısal kontrollü elektronik ABS geliştirilmiştir. Diğer sistemler sürekli bu sayısal işlemci tabanı üzerinde tasarlanarak geliştirilmiş ve günümüzde hepsi ABS veri tabanı üzerine toplanmıştır. Bundan dolayı ABS verilerinin taşıt üzerinden alınması ve doğru bir şekilde analizlerinin yapılması, taşıtlarda kullanılan aktif güvenlik sistemlerinin frenlemede taşıt dinamiğine etkilerini incelemek açısından çok önemlidir. Çalışmamızda ABS kullanılan taşıtlardan, tekerlekteki açısal ivme, hız değişimlerine göre tekerlek basınç verileri kaydedilmiştir. Bu veriler ışığında frenleme esnasında meydana gelen kontrol işlemlerinin analizi yapılmıştır. Analizlerde farklı ABS kontrol farklılıkları incelenmiş ve yeni bir ABS test metodolojisi geliştirilmiştir. Anahtar kelimeler: ABS, veri analizi, fren analizi, ABS kontrolü. Abstract Active safety systems used in vehicles have been showing a rapid change in terms of driving safety. Mechanic ABS in early 1960 s and digital controlled electronic ABS in 1970 s were developed. Other systems were developed designing on this digital processor and all were designed on ABS database at the present time. Therefore recording ABS data from vehicles and analyzing appropriately are very important to observe effects of active safety systems on vehicle dynamics during braking. In this study, wheel brake pressure data were recorded according to angular accelerations in wheel and speed change in vehicles with ABS analysis of control processes during braking were conducted through these brake pressure data. In the analyses different ABS control differences were investigated and a new ABS test methodology was developed. Keywords: Anti-lock brake system, data analysis, brake analysis, ABS control. 1. Giriş ABS fren sistemi ani frenleme manevraları esnasında ve ani frenlemede taşıtın direksiyon hâkimiyetini sağlamasına yardım ederek taşıt güvenlik ve kontrolünün iyileştirilmesini sağlar. Binek taşıtlarda bazı ABS fren sistemleri ön tekerleklerdeki frenleme torkunu birbirinden bağımsız olarak ayarlarken arka tekerleklerin frenleme torkunu birlikte ayarlamaktadır. Bazı sistemlerde her bir tekerlek için bu düzenleme bağımsız olarak gerçekleştirilmektedir. Günümüzde binek ve ticari taşıtlarda frenleme esnasında kilitlenmiş bir tekerleğin fren karakteristiği ve fren performansına yönelik etkileri üzerine pek çok çalışma mevcutken ABS nin davranışlarının ve basınç kontrollerinin açıklanamayan yönleri, ABS nin frenleme parametreleri üzerindeki etkileri, test edilebilme metotları ile ilgili az sayıda çalışma bulunmaktadır. Yasui ve arkadaşları; tekerlek karakteristikleri ve ABS performansının değerlendirilmesi için bir test çalışması yapmışlardır. Çalışmada, tekerlek kuvvetlerinin karakteristikleri ve süspansiyon kontrol sistemlerinin performansının elde edilebilmesi amacıyla testler yapılmıştır. Testlerde aşağıdaki frenleme ve dinamik hareket parametreleri elde edilerek sonuçlar bu verilere göre yorumlanmıştır; Tekerlek kuvvetleri ve torkları, Direksiyon döndürme torku ve döndürme açısı, Fren pedal kuvveti ve hareket miktarı, Fren ana merkez silindiri ve tekerlek silindir basınçları, Savrulma momenti (yaw rate), Doğrusal ve yanal ivmelenme değerleri, Doğrusal ve yanal hız [1]. Snyder ve arkadaşları (NHTSA ve US Department of Transportation) da yaptıkları hafif taşıtlarda ABS performans testleri ile ilgili çalışmada standartlara uygun test sitemlerini oluşturarak ABS performansına etki eden bazı parametreleri incelemişlerdir. Pedal kuvvetine karşılık (fren basıncı) değişim gösteren taşıt tekerlek hız değişimlerini incelemişlerdir. Ayrıca yüklü ve yüksüz deneyler yapılarak pedal kuvveti artışına bağlı olarak kayma ve yanal kayma değerleri incelenerek bunlara etki eden parametreler için değerlendirmeler yapılmıştır. Taşıt tekerleklerine yerleştirilen frenleme kuvveti ölçme sensörleri ile yol şartlarındaki frenleme kuvvet ve torkları ölçülmüştür [2]. IATS 09, Karabük Üniversitesi, Karabük, Türkiye

Nordström, ağır tonajlı taşıtların, fren performans testlerini geliştirerek, sabit hız, keskin viraj, sürekli viraj durumları, kış şartlarında ABS sisteminin verimi, acil frenlemelerde fren performansı ve taşıt kararlılığı üzerinde çalışarak sistemin simülasyonunu yapmış, deneysel çalışmalarla simülasyonun paralel olduğunu ortaya koymuştur. Yaptıkları deneylerde taşıt hızı tekerlek hızı, pedal kuvveti ve tekerlek basınçlarını kontrol ederek, bu değişimlere göre sistemlerde performans değerlendirmesi yapmışlardır [3]. Seongho Choi ve arkadaşları ABS sistemi üzerine, son zamanlarda yapılan frenleme performansı kadar frenleme sıvısı akış kontrolü üzerine de odaklanmışlardır. Bu çalışmalarında alışılmış sistemler için, ani basınç artışı (pulse-up pressure rise), ani basınç düşüşü (pressure dump) ve sabit basınç modlarından oluşan on-off kontrol stratejisi kullanılmışlardır. Bu kontrol sistemi ile ilgili en büyük problemleri gürültü ve titreşim olmuştur. Bu üç farklı basınç modu arasından özellikle ani basınç artışının büyük bir gürültü ve titreşim kaynağı olduğunu belirtmişlerdir [4]. Bu çalışmada ABS li taşıtlarda frenleme esnasında fren parametrelerinin yorumlanarak bunların performansa etkileri araştırılmıştır. Parametre değişimlerinin yorumlanabilmesi için, frenleme değişkenlerinin her test ortamında sabit tutulması gerekmektedir. Bu sebeple yol şartlarında gerekli yol kararlılığının sağlanamadığı zamanlarda test sonuçlarını anlamlandırmak oldukça güç olmaktadır. Bu güçlükler düşünülerek ABS li taşıtları test etmek amacı ile yol şartlarını simüle edebileceğimiz ve gerçek yol parametreleri ile sistem performansını inceleyebileceğimiz bir test düzeneği geliştirilmiştir. Bu test sistemi üzerinden elde edilen basınç değişimleri ve bu değişimleri etkileyen parametrelerden yavaşlama ivmesi ve pedal kuvvetinin etkileri incelenmiştir. 2. Materyal Metod Farklı taşıtlarda donanım olarak aynı fakat birbirlerinden farklı kontrol tekniklerine sahip ABS fren sistemlerinin laboratuar şartlarında testlerinin yapılabilmesi için tasarlanan test düzeneği ile taşıtlar test edilmiştir. Şekil 1. Taşıt üzerindeki test sistemi. 2.1 Yol simülasyon test sistemi Taşıtın tekerlek sensörlerinin bağlandığı ve ECU nin kullandığı verileri düzenleyen hız kontrol cihazları Şekil 2 de görülmektedir. Testler esnasında pratik ve kolay kullanım açısından kontrol cihazlarını sürücünün kendi kontrol etmesi amacı ile taşınabilir bir kontrol paneli tasarlanmıştır. Tekerlekler arasındaki farklı hızları (kayma) kontrol cihazına önceden programlama ile cihazın hafızasına girerek bu kontrol panelindeki butonlara bu kayma değerleri kaydedilmektedir. Daha sonra taşıtın her bir tekerleği aynı hızda hareket ederken yani her tekerleğin devrini sağlayan elektrik motorları belirlenen taşıt hızında dönerken bu esnada frene basılarak kayma butonları ile istenilen tekerlek önceden belirlenen hıza düşürülmektedir. Bu hız değişiminde ivme ve minimum değerler ayrıca ayarlanabilmektedir. Değişen hız değeri ve ivme değişimi frenlenen tekerlekteki değişimleri simüle etmektedir. Burada hızın değişimi de taşıtın yavaşlama ivmesini veya ilgili tekerleğin açısal ivme değişimi olduğundan kontrol cihazları üzerinden bu değerlerde ayarlanarak her bir test için standart frenleme ivmeleri belirlenmektedir. Testlerin yapılacağı taşıtlara test ekipmanları adapte edilerek monte edilmiş ve taşıtın laboratuarda test düzeneği vasıtası ile ABS sistemi aktif hale getirilerek frenleme verileri alınmıştır. Bağlantılar ve verilerin alınması için taşıt üzerinde mevcut bulunan ABS fren sistemi ekipmanlarından faydalanılmıştır. Taşıt üzerindeki test ekipmanlarından basınç, hız ve pedal kuvveti verileri alınarak frenleme ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Frenleme esnasındaki farklı yol şartları, yol simülasyon test düzeneği taşıtılığı ile uygulanarak bu durumlarda taşıttaki frenleme anında oluşan ABS kontrol değişimleri alınmıştır. Geliştirilen test cihazının taşıt üzerine bağlantısı Şekil 1 de görülmektedir. Şekil 2. Yol simülasyon sistemi, kayma kontrol paneli. Sistem taşıt üzerine Şekil 3 de görülen bağlantı şemasındaki hali ile bağlanmaktadır. Burada en önemli husus hız verilerinin ECU ne gönderilmesinde taşıtın kendi hız sensörleri kullanılmaktadır. Direnç veya çalışma değerleri açısından farklı sensörlerin sisteme bağlanması

halinde ECU ne giden yanlış sinyaller sistemi yanıltacağı gibi sistemde ciddi tahribata da yol açabilmektedir. Hız kontrol cihazları 220V gerilim ile çalışırken kontrol paneli 12V ile çalışmaktadır. Hız sensörleri ise taşıtın kendi ECU si besleme gerilimi ile çalışmaktadır. Sistemde indüktif sensörlerin kullanılmasından dolayı çelik malzemeden yapılmış dişli çark kullanılmıştır. Taşıtlarda poyra üzerinde veya aks mili üzerinde bulunan dişli çarktaki diş sayısı ile burada kullanılan diş sayısı aynıdır. Farklı olması durumunda hız kontrol cihazlarının taşıtın kontrol ünitesine gönderdiği hız sinyalleri ile gerçekte kendi hızı arasında bir fark oluşacaktır. Bu sebeple burada en çok dikkat edilmesi gereken hususlardan biriside diş sayılarının aynı olmasıdır. Bazı taşıtlarda indüktif sensörler yerine encoder sayıcılar veya hall-effect sensör kullanılmaktadır. Encoder sensörlerde ise test sistemine ayrıca bir encoder sayıcı devresi bağlanmalıdır. Testlerimizde kullandığımız taşıtların hepsinde indüktif sensörler kullanılmaktadır. Şekil 4. Hidrolik modülatör basınç ölçüm ünitesi. Sistemde basınç artışını sağlayan pedal kuvvet değişimleri bir pedal kuvvet sensörü (Şekil 5) ile ölçülerek veri kartına Newton (N) olarak gönderilmektedir. Veri kartı üzerinden bilgisayarda hazırlanan yazılıma kaydedilen pedal kuvvetleri basınç değişimlerinin incelenmesi ve analizlerinde kullanılmaktadır. Şekil 5. Veri toplama sistemi ve pedal kuvvet sensörü. Şekil 3. Test sisteminin taşıta bağlantısı ve taşıt sensörlerinin test sistemindeki bağlantıları. Sisteme bağlanan basınç sensörleri ve hidrolik ölçüm ünitesi her bir taşıt için ayrı ayrı tasarlanarak hidrolik modülatör çıkış uçlarına ve giriş uçlarına göre tasarlanarak üretilmiştir (Şekil 6). 2.2 Basınç, pedal kuvveti değişimleri ölçüm sistemi Yol simülatör sistemi ile aktif hale getirilen taşıt üzerindeki ABS sisteminin basınç, kuvvet ve hız verileri bilgisayar, veri kartı, basınç sensörleri ölçüm ünitesi ve kuvvet sensörleri ile oluşturulan bir ölçüm sistemi tarafından kontrol edilmektedir. ABS fren sisteminin kontrol ettiği sistem ve tekerlek basınçlarının ölçüm ünitesine aktarılması için hidrolik modülatördeki her bir tekerlek bağlantılarına ve sistem çıkışına birer dinamik basınç ölçüm sensörü bağlanmıştır. Cevap süreleri çok yüksek olan ve anlık değişimleri çok kısa sürede kaydedebileceğimiz basınç sensörleri bir basınç ünitesi yapılarak üzerine monte edilmiştir. Modülatörden sisteme gelen hidroliğin basıncı ölçüm ünitesinde ayrı ayrı kanallarda ölçülerek bilgisayar ünitesine gönderilmektedir (Şekil 4). Şekil 6. Basınç ölçüm ünitesi ve basınç sensörleri. 2.3 Test matrisi ve uygulanması Taşıt için önceden belirlenmiş test matrisi uygulanarak verileri bilgisayarda kayıt altına alınmıştır. Her bir matris testi için elde edilen veriler basınç ve kuvvet verilerine dönüştürülerek grafikleri oluşturulmuştur. Temel düzeyde ABS sistemindeki basınç kontrolünü görebilmek için Çizelge 1 deki matris uygulanmıştır. Şekil 7 de ise taşıt üzerindeki tekerleklerin pozisyonları ve taşıtın hangi tekerleğinin sistemde nasıl tanımlandığı görülmektedir. A, B, C, D olarak adlandırılan tekerleklerin birbirlerine göre

hız farkları (kayma) değerleri üzerinden sistemde testler uygulanmıştır. Ön / arka, sağ / sol, Sağ; sol ön / sağ; sol arka ve her bir tekerleğin bağımsız tek kontrol edildiği matriste tekerleklerin frenleme esnasındaki basınç değişimlerinin birbirlerine göre değişimleri elde edilmektedir. Çizelge 1. Test matrisi. Şekil 8. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme başlangıcındaki basınç değişimleri (Ön<Arka). Şekil 8 deki basınç değişimlerine bağlı olarak taşıt tekerleğinin bloke olma süresinin maksimum 0,2 s olduğu görülmektedir. Yani ABS sisteminin tekerlekteki basınca müdahale etmeye başlaması ile tekerlekteki basıncın sıfır değerine ulaşması 0,2 s sürmektedir. Şekil 7. Taşıt tekerlek pozisyonları (Sağ, sol/ ön, arka). 3. Tartışma Taşıt üzerine kurulan test sistemi ile Çizelge 1 de gösterilen testler gerçekleştirilmiştir. Laboratuar ortamında taşıt hareket halinde olmadan durağan halde iken taşıtın fren sistemi gerekli parametreler ECU ne gönderilerek aktif hale getirilmiştir. 50 km/h hız, 5 m/s 2 yavaşlama ivmesi ve 75 N pedal kuvveti değerlerinde frenleme basınç verileri ölçülmüştür. 3.1 Test 1 Bu testte 75 N pedal kuvveti, %15 ön tekerleklerde kayma ve 5m/s 2 ivme ile frenleme başlangıcındaki ve bitimindeki frenleme basınçlarının değişimleri Şekil 8 ve Şekil 9 da görülmektedir. Frenleme esnasında %15 lik kayma ön tekerleklerde aynı anda meydana getirilmiştir. Test taşıtı üzerindeki fren sistemi frenleme başlangıcında ön iki tekerleğin basınçlarını birlikte azaltırken buna bağlı olarak sistem basıncında da yükselme görülmektedir. Arka tekerleklerde fren basıncının ani değişimler ile artış gösterdiği görülmektedir. Şekil 9. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme bitimindeki basınç değişimleri (Ön<Arka). Şekil 9 da frenleme bitim aşaması görülmektedir. ABS sisteminin kilitlenmiş tekerleğe müdahalesi sonucunda tekerlek kilitlenme durumundan kurtulduktan sonra dönmeye başlayınca tekrar sisteme hız verileri gönderilmektedir. Bu esnada tekerlekte fren basıncının eski değerine 0,4 s içerisinde ulaştığını gözlemleyebiliriz. Yol şartlarındaki frenleme esnasında tekerlekteki basınç düşme ve yükselme safhalarını simüle eden sistemde toplam frenleme kontrolü 0,6 s sürmektedir.

basınçlarını düşürmektedir. Arka tekerleklerdeki basınçların sıfıra düşmesi ile birlikte ön tekerleklerde frenleme basınçları da bir miktar artış göstererek ani basınç dalgalanmaları oluşturmaktadır. Sistem basıncında da bu esnada değişimler görülmektedir. Arka tekerleklerin her ikisinin birden kontrol edilmesi ise arka tekerleklerde kullanılan kontrol sisteminin birlikte olduğunu göstermektedir. Şekil 10. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenlemede 75 N pedal kuvveti değişimi (Ön<Arka). Pedal kuvveti değişimi de Şekil 10 da gözlemlenmektedir. ABS test sisteminde kaymanın devam ettirildiği 2 sn sonuna kadar pedal kuvvetinde bir miktar düşme gerçekleşmektedir. 5 s de kaymanın tekrar azalması ve tekerleğin dönmesi ile sisteme hız bilgisi gidince tekrar tekerlekte fren basıncının yükselmesi ile birlikte pedaldaki kuvvet artışı da 5 sn sonunda gözlemlenebilmektedir. 5,2 s de frenleme tekrar başlamıştır. 3.2 Test 2 % 15 sol tekerleklerde kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme başlangıcındaki ve bitimindeki frenleme basınçlarının değişimleri Şekil 11 ve Şekil 12 de görülmektedir. Frenleme esnasında %15 lik kayma ön tekerleklerde aynı anda meydana getirilmiştir. Şekil 12. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme bitimindeki basınç değişimleri. (Sol ön, arka< Sağ ön, arka). Aynı zamanda ön tekerleklerdeki kilitlenme durumuna göre arka tekerleklerdeki basınç düşme zamanı çok uzundur. Fren basıncı düşürülme aşamasında fren pedal kuvvetinde azalma meydana gelmektedir. Şekil 11. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme başlangıcındaki basınç değişimleri. (Sol ön, arka< Sağ ön, arka). Sol ön ve sol arka tekerleklerde meydana getirilen kayma sonucunda test taşıtı üzerindeki ECU si hidrolik modülatördeki her iki arka tekerlekteki frenleme Şekil 13. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenlemede 75 N pedal kuvveti değişimi (Sol ön, arka< Sağ ön, arka). Test 1 deki fren basıncı düşürülme safhasında sisteme geri gönderilen hidrolikten dolayı pedal kuvvetinde artış

olmaktaydı. Burada ise sistemde arka tekerleklerin basınçları sıfır değerine ulaşana kadar pedal kuvveti artışı olmakta daha sonra pedal kuvvetinde azalma meydana gelmektedir. 3.3 Test 3 ile arka tekerleklerin basınç kontrolü arasında yaklaşık olarak 0,6 s zaman farkı bulunmaktadır (Şekil 15). Şekil 16 da görülen pedal kuvveti değişimleri Test 2 deki değişimlere paralellik arz etmektedir. ancak pedal üzerindeki titreşimler daha fazla olmaktadır. Özellikle 3 s sonundaki ani kuvvet azalması arka tekerlek basınçlarının aniden azalmasından kaynaklanmaktadır. Şekil 14. %15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme başlangıcındaki basınç değişimleri. (Sol ön; Sağ arka< Sol arka; Sağ ön). Arka tekerleklerde ani olarak basınç düşmesi meydana getirilerek tekerlek frenleme basınçları sıfır değerine kadar azaltılmaktadır. Kaymanın oluşmasından 0,4 s sonra sol ön tekerlek basıncına müdahale edilerek tekerlek basıncı 50 bar değerine kadar düşürülmektedir (Şekil 14). Şekil 15. % 15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenleme bitimindeki basınç değişimleri. (Sol ön; Sağ arka< Sol arka; Sağ ön). Kaymanın ortadan kalkması ile birlikte sol ön tekerlek basıncı değeri 0,4 s de 70 bar değerine yükseltilirken arka tekerlek basınçları 0,2 s de frenleme başlangıç basınç değerine ulaştırılmaktadır. Sol ön tekerlek basınç kontrolü Şekil 16. %15 kayma ve 5 m/s 2 ivme ile frenlemede 75 N pedal kuvveti değişimi. (Sol ön; Sağ arka< Sol arka; Sağ ön). 4. Sonuç Testlerin sonuçlarına göre bu test taşıtı için ön tekerleklerde daha hassas bir kontrol yapıldığı görülmektedir. Ön tekerleklerde basınç düzenlemelerinde sistemin daha kısa bir sürede cevap vermesi taşıtın frenleme esnasında ön tekerleklerdeki manevra kabiliyetinin kaybolmamasının bir gerekçesidir. Ön tekerleklerde panik frenlemelerde kilitlenme veya kayma daha fazla olabileceği için ön tekerleklerde serbest bir kontrol yani birbirlerinden bağımsız bir kontrol uygulanmıştır. Arka tekerleklerin kayma kontrolü açısından birlikte kontrol edilmesi taşıtın savrulma riskinin en aza indirilmesi içindir. Frenleme esnasında taşıtın arkasındaki yük değişiminin fazla olması arka tekerleklerin select-low diye adlandırdığımız düşük hassasiyetli kontrol (birlikte kayma başlangıcında ilk kaymaya başlayan tekerleğe göre kontrol) tekniğine göre kontrol edildiğini göstermektedir. Arka tekerleklerin herhangi birisinin kayması durumunda taşıtın savrulma eğilimi içerisine girmesi ve yanal tutunma kuvvetlerin azalmasından dolayı taşıta etki eden herhangi bir dış sebepten dolayı (yol, viraj, ani direksiyon hareketi) taşıtın kararlılığının bozulma tehlikesini ortaya çıkardığından tek tekerleğin kilitlenme eğiliminde olma durumunda her ikisi de birlikte kontrol edilmektedir. Teşekkür Bu çalışmada kullanılan ekipman ve test sistemleri Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Biriminin 07/2006-08 kodlu Binek taşıtlarda kullanılan ABS (Anti-lock brake system) fren sisteminin yol şartlarında taşıt güvenliğine

etkilerinin araştırılması konulu projesinden temin edilmiştir. Çalışmamızda yardım ve desteklerini esirgemeyen Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimine teşekkürlerimizi sunarız. Kaynaklar [1] Yasui, Y., Nitta, H., Yoshida, T., Hosome, T., Kawamura, K., Experimental Approach for Evaluating Tire Chtaşıtteristics and ABS Performance, Society of Automotive Engineers SAE 2000 World Congress Detroit, Michigan March 6 9, 2000 SAE Technical Paper Series 2000 01 0110 [2] Snyder, A., and Jones, B., Grygier,P., and Garrott, R. W., Transportation Research Center Inc (NHTSA), NHTSA/NVS 312, NHTSA Light Vehicle ABS Performance Test Development, Final Report 2005 [3] Nordström, O., 1989, Heavy Duty Vehicle Dynamics Related to Braking, Steering And Tyres Swedish Research and Proposals by VTI, Veh. Dyn. Related to Braking and Steering, Sp-801, SAE paper No: 892502 [4] Seongho Choi, Jinkoo Lee and Inyong Hwang, 2003, New Generation ABS Using Linear Flow Control and Motor Speed Control, SAE 2003 World Congress Detroit, Michigan March 3 6, 2003.