TR2023006173T2 - Araç önü arazi̇si̇ne bağli olan akti̇f süspansi̇yon atalet düzenleme yöntemi̇ ve kontrol si̇stemi̇ - Google Patents

Abstract

Mevcut buluşta bir aracın (1) önündeki araziye bağlı olarak aktif süspansiyonların atalet düzenleme yöntemi ve bunun bir kontrol sistemi açıklanır. Aracın (1) önündeki taranan araziye göre araç, aracın (1) önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiğinde kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmişi hesaplanır. Yörüngenin düzleştirilmesinden sonra aktif süspansiyon, aracın düzleştirilen yörüngeye göre sürülmesini sağlamak üzere kontrol edilir. Bu periyot boyunca bir düzgünlük katsayısı, her bir süspansiyon strokunun bir sınır stroku içerisinde sınırlandırılmasını sağlamak üzere ayarlanır ve bir dinamik modelden hesaplanan her bir aktif süspansiyonun destekleme kuvvetine ve strokuna göre kuvvet deplasmanına bağlı olarak empedans kontrolü, süspansiyon aktüatörü üzerinde gerçekleştirilir. Mevcut buluş, engebeli bir yol yüzeyinde sürülen aracın sürüş konforunu ve yol tutuş stabilitesini önemli ölçüde geliştirebilir.

Description

Tarifname ARAÇ ÖNÜ ARAZISINE BAGLI OLAN AKTIF SÜSPANSIYON ATALET DÜZENLEME YÖNTEMI VE KONTROL SISTEMI TEKNOLOJININ ALANi Mevcut bulus, araç süspansiyonlari, özellikle bir aracin önündeki araziye bagli olan aktif süspansiyonlarinin bir kontrol yöntemi ve kontrol sistemi ile ilgilidir.

ARKA PLAN Bir süspansiyon sistemi, bir araç sasinin önemli bir parçasidir ve performansi, bir aracin sürüs konforunu ve yol tutus stabilitesini dogrudan belirler. Çogu geleneksel araç pasif süspansiyon kullanir, bunun süspansiyon parametreleri, spesifik yol kosullarina göre tasarlanir. Seçildiginde degistirilmesi zordur ve yol kosullari, araç hizi ve benzeri ile degismez, dolayisiyla aracin sürüs performansinin daha fazla gelistirilmesi sinirlandirilir.

Aktif süspansiyon, son on yilda gelistirilmis bilgisayar ile kontrol edilen süspansiyondur.

Aktif süspansiyon, süspansiyonun sertligini ve sönümlemesini otomatik olarak ayarlayabilir veya aracin sürüs konforu ve yol tutus stabilitesinin gereksinimlerini karsilamak amaciyla araç agirligi, yol kosullari (sarsinti ve titresim gibi), çalisma kosullarindaki (aracin hizi, sürüs/frenleme, direksiyon kullanma gibi) degisimlere göre süspansiyonun genlesmesini kontrol edebilir.

Aktif süspansiyon teknolojisi çogunlukla aktif süspansiyonun bir kontrol yöntemini ve sistemini ihtiva eder. Aktif süspansiyon sistemi, enerji saglayan bir cihaz ve kuvveti veya deplasmani kontrol edebilen ek bir cihaz ihtiva eder. Farkli enerji tedarik yollarina göre bu, hidrolik tahrikli, pnömatik tahrikli ve elektrik tahriklidir. Hidrolik tahrikli süspansiyon sistemi, yüksek güç yogunlugu, uygun düzeni ve kurulumu nedeniyle yaygin sekilde kullanilir. Pnömatik tahrikli süspansiyon sistemi ayrica yumusak sürüs ve az kirlilik gibi avantajlari nedeniyle belirli bir ölçüde kullanilmistir. Ayni aktif süspansiyon sistemi için dahi farkli kontrol yöntemlerinin kullanilmasi halinde farkli kontrol etkileri üretilecektir.

Aktif süspansiyonun mevcut kontrol yöntemleri çogunlukla sunlari ihtiva eder: tavan sönümleme kontrolü, optimal kontrol, önizleme kontrolü, adaptif kontrol, bulanik kontrol, sinir agi kontrolü, kayma modu kontrolü, bagisiklik evrim kontrolü ve benzeri. Kayitlara göre hangi kontrol yöntemi kullanilirsa kullanilsin aracin performansi, degisken derecelere kadar iyilestirilmistir. Özellikle aracin durum ayarlamasi ve sürüs konforu kontrolü, süspansiyon tasariminda düsünülecek iki önemli açidir. Mevcut arastirma sonuçlarinin çogu, bagimsiz olarak tasarlanan, farkli ihtiyaçlara göre farkli matematiksel modellerin kurulmasina dayanir ve aracin genel performansi, bunlarin toplami olarak düsünülür. Veya matematiksel bir model, parçalanabilir ve daha sonra kontrol için kombine edilebilir. Matematiksel model kuruldugunda durum kontrol ve sürüs konfor kontrolünün tasarimlari ayni anda düsünülmez. Tasarim prosesi karmasiktir ve iyi bir kontrol etkisinin elde edilmesi zordur.

KISA AÇIKLAMA Yukaridaki problemleri çözmek amaciyla yeni aktif bir süspansiyon kontrol teorisi -- bir süspansiyon atalet düzenleme prensibi önerilir. Bu, biyonik bir prensip bazinda önerilir.

Bir çitanin engebeli bir arazide 120km/saatlik bir hizda kosabilmesinin nedeni, önündeki araziye göre her bir pençenin destekleme yüksekligini ve destekleme kuvvetini ayarlayabilmesidir, böylece kütle merkezi, düz bir kavis boyunca hareket eder ve nispeten stabil bir konumu koruyabilir. Bu prensibe dayanarak mevcut bulus ile önerilen bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi su amaca yöneliktir: aracin önündeki arazinin bir lazer radari ile taranmasi, aracin önündeki arazinin yükseklik bilgisi ve sürüs parametrelerine göre bagimsiz olarak süspansiyonlarin her bir grubunun genlesmesinin kontrol edilmesi, böylece aracin kütle merkezi, araç engebeli bir yol yüzeyinde sürülürken nispeten düz bir egri boyunca hareket eder ve araç gövdesinin durumu mümkün oldugunca stabil degisim saglayabilir.

Dolayisiyla araç gövdesinin sarsilmasi ve titresimi, sürüs boyunca büyük ölçüde azaltilabilir ve engebeli yol yüzeyinde sürülen aracin hizi, sürüs konforu ve yol tutus stabilitesi gelistirilebilir.

Yukaridaki kontrol amaçlarini gerçeklestirmek amaciyla mevcut bulus ile çözülecek ana problem, sürüs sirasinda orijinal pasif süspansiyonlu bir aracinkinden daha düzgün bir hareket yörüngesinin planlanmasidir. Uygulama, araç yörünge planlamasinin, geometri ile planlanan yörünge genel olarak aracin kinematikleri ve dinamikleri yasasina uymadigindan, yani, geometri ile planlanan bir araç yörüngesindeki her bir zaman noktasinin pozisyonu ve pozu gerçek bir araç ile gerçeklestirilemediginden geometriye bagli olmamasi gerektigini kanitlamistir. Bu nedenle makul yörünge planlama ilk olarak kinematikler ve dinamikleri yasasina uymalidir ve daha sonra yörünge üzerinde herhangi bir noktaya karsilik gelen tüm süspansiyon strokunun bir limit stroku dahilinde olmasini Asil araç, engebeli yol yüzeyinden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde bir baslangiç noktasindan bir uç noktasina kadar olan yörünge, süphesiz olarak makul olan gerçekçi bir varolus türüdür, yani bu tür yörüngeye göre hareket eden araç sadece kinematikler ve dinamikler yasasina uymakla kalmaz ayni zamanda her bir süspansiyonun baslangiç noktasindan uç noktasina kadar stroku, bunun limit strok araligi dahilinde olmalidir. Daha önemli sekilde aracin yörüngesi, farkli performanslardaki süspansiyonlar ile ayni mesafeden geçtiginde degiskenlik gösterecektir ve her bir süspansiyonun stroku, bunun limit strok araligindadir. Yani, aracin baslangiç noktasindan uç noktasina kadar yörüngesi, belirli bir varyasyon araligina sahiptir, bu da mevcut bulusta aktif süspansiyon aracinin yörünge planlamasi için teorik bir temel saglar.

Mevcut bulus ile önerilen araç yörünge planlamasi fikri, aracin, pasif süspansiyonu veya aktif süspansiyonu kullanmayi seçebilecegi varsayilarak engebeli yol yüzeyinden pasif süspansiyonlar ile geçilen araç yörüngesi kullanilarak araç yörüngesinin düzgün hale getirilmesidir, böylece araç, düzgün hale getirilmis yeni yörüngeye göre aktif süspansiyonlar ile sürülür ve her bir zaman noktasindaki süspansiyon strokunun, limit stroku araliginda kontrol edilebilmesi halinde aktif süspansiyon kontrol yöntemi, aracin sürüs konforu ve yol tutus stabilitesini gelistirebilir. Süspansiyon strokunun limit strokunu asmadigi durumda araç yörüngesi ne kadar düzgün olursa sürüs konforu ve yol tutus stabilitesi o kadar iyi olacaktir.

Yukaridaki fikre bagli olarak mevcut bulusun bir birinci açisinda bir aracin önündeki araziye bagli olan aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi saglanir, burada yöntem asagidaki adimlari ihtiva eder: 81: araç, aracin önündeki araziden geçtiginde her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin yükselti bilgisi ve tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngelerinin hesaplanmasi.

Aracin bir atalet ölçüm birimi ile ölçülen jeodezik koordinat sistemindeki pozisyon koordinatlarina, iki antenli bir GPS konumlandirma sistemi, bir lazer radari ile taranan aracin önündeki arazi ve her bir tekerlegin bir direksiyon açisina göre araç, aracin önündeki arazide sürülürken tekerleklerin zemin ile temas eden tüm noktalarinin yörüngelerinin (T1, T2, ..., Tm) araç kinematikleri araciligiyla hesaplanmasi, buradaj= 1, 2, ..., m ve m, tekerleklerin sayisidir. Her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin yörüngesindeki her bir planlama veri noktasinin yükseklik bilgisinin bir interpolasyon algoritmasi yoluyla hesaplanmasi. 82: araç, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde kütle merkezi yörüngesinin ve bir durum geçmisinin hesaplanmasi. 821: bir araç hizi, bir direksiyon açisi, her bir tekerlegin bir sürüs/fren kuvveti ve tekerlegin zemin üzerindeki yuvarlanma sürtünme katsayisina göre bir araç dinamik modelinde, araç, adimda (S1)tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngeleri (T1, T2, ..., Tm) boyunca pasif süspansiyonlar ile sürüldügünde araç koordinat sisteminin 6 boyutlu bir koordinat geçmisi ({Xi Y, Zi a, ßi 7i} ), kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisinin ({XWI Wi aWi ßWi 7Wi} ) hesaplanmasi, burada XWI', YWI', ZWI, aWi, ßWi, 7/W1`, sirasiyla aracin kütle merkezinin üç boyutlu koordinatlari ve üç boyutlu durum açilaridir, burada i = 0, 1, 2, ..., n ve n, planlanan veri noktalarinin sayisidir.

S22: kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisinin bir düzlestirme fonksiyonunu ({XW('“3), YM), ZWÜI), %03), ßWÜi'), 7 W(ti)}T) elde etmek üzere adimda (S21)pasif süspansiyonun durum geçmisi ve kütle merkezi yörüngesindeki bir baslangiç noktasini çaprazlama geçen bir düzlestirme prosesi gerçeklestirilerek bir düzgünlük katsayisinin 5 olarak alinmasi. 83: yukarida bahsedilen düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisine bagli olarak araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde süspansiyon strok geçmisinin (staj) ve süspansiyon destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasi. 831: araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde her bir süspansiyonun strok geçmisi (SW) ve hiz geçmisini (SW) pasif süspansiyona göre hesaplamak üzere adimdaki (S22) aracin durum geçmisi ve düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesinin girdiler olarak alinmasi, buradaj = 1, 2, ..., m ve m, tekerleklerin sayisidir. 832: adimda (S31) elde edilen pasif süspansiyona göre aktif süspansiyonun hiz geçmisi (SW) ve strok geçmisine (SW) göre adimdaki (821) ile ayni araç hizi, direksiyon açisi, her bir tekerlegin sürüs/fren kuvveti ve tekerlegin zemin üzerinde yuvarlanma sürtünme katsayisi kosullari altinda bir dinamik modelinden, araç, aktif süspansiyonlar ile aracin önündeki araziden geçtiginde her bir süspansiyonun medyan pozisyona göre bir strok geçmisinin (SW) ve bir destekleme kuvvetinin (Wg) hesaplanmasi. 84: araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde medyan pozisyonuna göre her bir süspansiyonun strok geçmisine (SW) ve destekleme kuvveti geçmisine (VV/j) göre bir süspansiyon aktüatöründeki kuvvet deplasmanina bagli olarak bir empedans kontrolünün gerçeklestirilmesi.

Tercihen 821 ve S32'deki spesifik araç dinamikleri ve çözümü asagidaki sekildedir: SEKIL 2”de gösterildigi üzere zemin ile sabit sekilde baglanan sabit bir koordinat sistemi (OXYZ) kurulur, burada koordinat sistemi, atalet ölçüm ünitesinin bir referans noktasini (O) koordinatlarin baslangici olarak, aracin önünü Y ekseninin pozitif bir yönü olarak, aracin sag yönünü X ekseninin pozitif bir yönü olarak ve XOY düzlemine dik yukari dogru yönü Z ekseninin pozitif bir yönü olarak alir; aracin sabit koordinat sistemindeki pozisyonunu belirlemek amaciyla bir araç gövdesine sabit sekilde baglanan bir araç koordinat sisteminin (oxyz) uygulanmasi. Araç koordinat sistemi, bir baslangiç pozisyonunda sabit koordinat sistemi ile çakisir ve sabit koordinat sistemindeki konumlandirma koordinatlari, sirasiyla X, Y, Z, a, ,8, Vdir.

Aracin kati bir gövde olarak kabul edilmesi ile bir hesaplama hizini gelistirmek amaciyla bunun agirliginin M olarak araç koordinat sistemindeki koordinatinin W (xW°yW°ZW) olarak ayarlanmasi. Araç, m tekerlege sahiptir ve m karsilik gelen süspansiyona sahiptir.

Aktif süspansiyon, bir aktüatör, bir yay ve bir amortisörün paralel bir baglantisi ile basitlestirilir. Aktif süspansiyonun kontrol yönteminin bir deplasman kontrolü olarak ayarlanmasi; sirasiyla süspansiyon yaylarinin sertlik katsayilarinin Ksi, Ksz, ..., KSm olarak ve sirasiyla süspansiyon amortisörlerinin sönümleme katsayilarinin C51, Csz, ..., CSm olarak ayarlanmasi. Bir lastigin dikey bir yay ve bir amortisörün paralel bir baglantisi olarak basitlestirilmesi ve lastigin yanal ve tegetsel elastikliginin ve sönümlemesinin araç dinamik karakteristikleri üzerindeki etkisinin göz ardi edilmesi. tüm lastiklerin dikey yaylarinin sertlik katsayilarinin Kwi, sz, ..., KWm olarak ayarlanmasi ve tüm lastiklerin dikey amortisörlerinin sönümleme katsayilarinin Cwi, vaz, ..., CWm olarak ayarlanmasi.

Yukarida bahsedilen amortisörlerin viskoz amortisörler olarak ayarlanmasi; ve yukarida bahsedilen yaylarin lineer olmayan yaylar olarak ayarlanmasi ve yaylara parçali lineer yaklasilmasi.

Yukaridaki, 6 serbestlik derecesine sahip olan aktif süspansiyon aracin dinamik modelidir. Her bir süspansiyondaki aktüatörün çikarilmasi halinde yukarida bahsedilen dinamik modeli, pasif süspansiyon aracinin dinamik modeli olur. Süspansiyon yayi ve amortisörün kismi aktif süspansiyon tasariminda saglanmadiginda aktif süspansiyonlu aracin yukaridaki dinamik modelinde süspansiyon yayi ve amortisörün hariç tutulmasi gerektigi not edilmelidir. matriks ile asagidaki sekilde ifade edilen bir Lagrange denklemi araciligiyla araç dinamiklerinin bir kinematik diferansiyel denkleminin olusturulmasi: Formülde [M6X61, [CM] ve [KML sirasiyla bir agirlik matriksidir, bir sönümleme matriksidir ve bir sertlik matriksidir, bunlarin tümü, 6><6 simetrik kare matrikslerdir; ve {Fö}, bir 6><1 dizilimi olan bir kuvvet matriksidir.

Aracin bir deplasman vektörünün sabit koordinat sisteminde asagidaki sekilde alinmasi: {q6}={X, Y, Z, a, ,8, i/}T Yukaridaki kinematik diferansiyel denkleme bagli olarak bir dinamik matriksinin asagidaki sekilde olusturulmasi: Bir durum degiskeninin asagidaki sekilde ayarlanmasi: Bir durum denklemini elde etmek üzere durum degiskeninin dinamik matriksine asagidaki sekilde ikame edilmesi: {Q12}: [E]{Q12}+ {F*} Yukaridaki durum denklemi, durum degiskeninin ({%2}) degerini elde etmek üzere dördüncü dereceden bir Runge-Kutta yöntemi ile çözülebilir.

Tercihen araç, 821 'de aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde kütle merkezi yörüngesinin ve bir durum geçmisinin hesaplanmasina yönelik spesifik adim asagidaki sekildedir: Aracin, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtigi, dinamik modellerden hesaplanan bir zaman noktasi ({q12}i) ile araç yörünge geçmisindeki süspansiyon karakteristikleri ile ilgili üç koordinatin asagidaki sekilde hesaplanmasi: ZWi' :Z+ZW+yWa,-xWß Yukaridaki formül, oi ve ß'nin küçük degiskenler oldugu varsayilarak, cosazl, CCS/gzl, sinaza, Slnßzß alinarak ve araç gövdesinin deformasyonu göz ardi edilerek elde edilir.

Tercihen adimda (831), araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde pasif süspansiyona göre her bir süspansiyonun strok geçmisinin (SW ) ve hiz geçmisinin (SW) hesaplanmasina yönelik spesifik adimlar asagidaki sekildedir: (1) araç, aracin önündeki araziden 821 'de elde edilen pasif süspansiyonlar ile geçtiginde araç koordinat sisteminin 6 boyutlu koordinat geçmisine ({Xi YI` Zi al. ßi 7i} ) dayanarak tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qm) dikey deplasman geçmisinin asagidaki formül araciligiyla çözülmesi: WM_Z @Ã+Lßuedrz ”mFrz ”m formülde bj, oxyz koordinat sisteminde j olarak numaralandirilan süspansiyondaki destekleme noktasinin X koordinatidir; Lj, oxyz koordinat sisteminde j olarak numaralandirilan süspansiyondaki destekleme noktasinin ykoordinatidir. daha sonra tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qm) dikey hiz geçmisi su sekildedir: WM_Z @Ã+Lßuedrz ”mFrz ”m (2) 822'de düzlestirme prosesinden sonra elde edilen durum geçmisi ve kütle merkezi yörüngesinin fonksiyonuna QXW/(ti), Içi/(ti), ZW(II), all/(Zi), ßW(Ii), 7W(Zi)}T) göre sabit koordinat sistemine göre araç koordinat sisteminin üç koordinatinin bir zaman geçmis fonksiyonunun asagidaki sekilde ters olarak hesaplanmasi: daha sonra tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qm) dikey bir deplasmaninin Ati), &(13), ß ww _Zfw bfß(ti)+Lfa(ti), i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qm) dikey hizi su sekildedir: ww :ZI(II)_bJß(ti)+Lfd(ti), i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m (3) her bir aktif süspansiyonun strok geçmisinin (su) ve hiz geçmisinin (SW) pasif süspansiyona göre hesaplanmasi her bir aktif süspansiyonun pasif süspansiyona göre strok geçmisinin, düzlestirme prosesinden sonra her bir aktif süspansiyondaki destekleme noktalarinin dikey deplasmanwid- geçmisi (WM) ile düzlestirme prosesinden önce pasif süspansiyon üzerinde destekleme noktalarinin dikey deplasman geçmisi wfj arasindaki farka esittir: sid- = wiJ-wfj, i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m her bir aktif süspansiyonun pasif süspansiyona göre hiz geçmisinin, düzlestirme prosesinden sonra her bir aktif süspansiyondaki destekleme noktalarinin dikey hiz geçmisi (vi/ij) ile düzlestirme prosesinden önce pasif süspansiyon üzerinde destekleme noktalarinin W113- dikey hiz geçmisi (W'FI ) arasindaki farka esittir: Tercihen aracin dinamik bir modelinden, adimda (832) araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde aracin her bir süspansiyonunun bir strok geçmisinden (SW ) ve bir destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasina yönelik spesifik adimlar asagidaki sekildedir: (1) aktif her bir süspansiyonda destekleme noktalarinin dikey deplasman geçmisi (WM) ve dikey hiz geçmisinin (WM ) çözülmesi, burada aktif/pasif süspansiyonun strok farki geçmisi (Su) ve hiz farki geçmisine (SW) göre aracin dinamik modelinden, araç, aracin önündeki araziden geçtiginde yeni bir durum degiskeninin ({q12}i) çözülmesi ve yeni durumda bulunan deplasman degiskenlerinin (Zi, al., 'ßi ), her bir süspansiyonda destekleme noktalarinin (Q1, Q2, ..., Qm) dikey deplasman geçmisini hesaplamak üzere asagidaki formülde ikame edilmesi: WM :Zi-b/ßi ”far , i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Q1, Q2, ..., Qm) dikey hiz geçmisini hesaplamak üzere hiz degiskenlerinin (Zi, al., ßi) degerlerinin asagidaki formülde asagidaki sekilde ikame edilmesi: (2) aktif her bir süspansiyonun strok geçmisinin (SW) medyan pozisyonuna göre çözülmesi, burada lastigin dikey deformasyonu, aktif süspansiyonun strokundan çok daha az oldugundan lastigin dikey deformasyonu çikarilir; lastigin dikey deformasyonu, S4”te bir süspansiyon empedans kontrolünde telafi edilir. Aktif her bir süspansiyonun medyan pozisyonuna göre strok geçmisinin, tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Q1, Q2, ..., Qm) dikey deplasman geçmisi (WM) ile tüm tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin (R1, R2, ..., Rm) dikey deplasman geçmisi (AW ) arasindaki farka esittir. (3) aktif her bir süspansiyonun destekleme kuvveti geçmisinin (WM) hesaplanmasi, burada aracin aktif her bir süspansiyonunun destekleme kuvveti geçmisi, asagidaki sekildedir: Wiij _ Kiz (ww _so _Sw -A,_j)+CjZ (ww _Sw -A,_J.) formulde “1 ve 14, sirasiyla tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin (R1, R2, ..., Rm) dikey deplasman geçmisi ve hiz geçmisidir.

Tercihen S4”te bir süspansiyon aktüatöründe kuvvet deplasmanina bagli bir empedans kontrolünün gerçeklestirilmesine yönelik spesifik kavrama yöntemi asagidaki sekildedir: mevcut süspansiyon destekleme kuvvetinin '”j olarak ayarlanmasi ve asagidaki formülün süspansiyonun teorik destekleme kuvveti ile gerçek bir destekleme kuvveti arasindaki fark ile beklenilen bir süspansiyon strok artisi (51”) arasindaki iliskiyi ifade etmek üzere kullanilmasi: AWH :WM _WM :Möw +C5N +K5w' i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m formülde M, K ve C, sirasiyla hedef atalet, hedef sertlik ve hedef sönümlemedir ve sirasiyla zemin ile temas eden lastigin yay agirliginin atalet karakteristiklerini, sertlik karakteristiklerini ve sönümleme karakteristiklerini yansitir. Yukaridaki diferansiyel denklem, evrisim tümlevi yoluyla çözülebilir: ,: AW. .1- d yukaridaki formülde fonksiyon (hi=f(t)), önceki formülün karsilik gelen birim dürtü yaniti fon ksiyon udur.

Yukaridaki formül, bir FFT algoritmasi araciligiyla çözülebilir. Gerçek kontrolde aracin her bir süspansiyon strok artisinin (6'91') hareket hizi ve ivmesi nispeten küçük oldugundan 51”' N 5131` N 0 ve daha sonra tekerlek ile zemin arasindaki bir temas kuvveti modeli, asagidaki sekilde basitlestirilebilir: Suspansiyonun medyan pozisyon strokuna gore olçulen degerinin 51 olarak ayarlanmasi ve her bir süspansiyon aktüatörünün deplasman izleme kontrolünü gerçeklestirmek amaciyla 1d = lZ + A1Z SW' _ SW` + 5“ 'nin hedef strok olarak alinmasi ile bir bozukluk kendini reddetme kontrolörünün tasarlanmasi.

Tercihen S4 ayrica bütün geçmiste süspansiyon strokunun (SW) kuvvet deplasmanina bagli olarak empedans kontrolünün uygulanmasindan önce sinir stroku asip asmadiginin dogrulanmasina yönelik bir içerik ihtiva eder. dogrulama formülü asagidaki sekildedir: formülde Smin, süspansiyonun bir alt limit deplasmanidir; smax, süspansiyonun bir üst limit deplasmanidir.

Limit strokunu asan belirli bir süspansiyon strokunun bulunmasi halinde, bir araç yörünge egrisinin düzgünlügünün ilk olarak azaltilmasi halinde ve karsilik gelen düzgünlük katsayisinin (g) ayarlanmasi halinde bu, sirasiyla asagidaki iki duruma göre ele alinir: (1) düzgünlük katsayisinin (g), önceden ayarlanan bir düzgünlük katsayisi limitine ulasmamasi halinde adima (S22) geçilir. (2) düzgünlük katsayisinin (g), limit degerine ulasmasi ve hala bütün geçmiste her bir süspansiyon strokunun limit strokunu asmadigi durumu karsilamamasi durumunda bir birinci veri noktasinin meydana gelme zaman sirasina göre limit strokunu asan süspansiyon stroku ile bulunmasi ve adimda (S2) planlanan veri noktasi sayisinin iE ) olarak ayarlanmasi, daha sonra n = iE durumuna izin verilmesi ve adima (S21) dönülmesi.

Bütün geçmiste her bir süspansiyon stroku, yukaridaki isleme yoluyla limit strokundan daha fazla yapilmaz.

Mevcut bulusun ikinci bir açisinda bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin yukarida bahsedilen atalet düzenleme yöntemini uygulayan bir kontrol sistemi saglanir. SEKIL 1'de gösterildigi üzere sistem, bir araç gövdesi ve m tekerlek, bir lazer radari, bir atalet ölçüm ünitesi, iki antenli bir GPS konumlandirma sistemi, tekerleklere karsilik gelen süspansiyon silindirleri, deplasman sensörleri, destekleme kuvveti sensörleri ve bunlarin bir servo kontrolör grubu, bir araç hiz sensörü, bir direksiyon simidi açi sensörü, bir gaz kelebegi açikligi derece sensörü, bir frenleme kuvveti sensörü, bir elektronik kontrol ünitesi ihtiva eder, burada lazer radari, atalet ölçüm ünitesi, iki antenli GPS konumlandirma sistemi, elektronik kontrol ünitesi ve servo kontrolör grubu, araç gövdesine sabitlenir ve lazer radari, aracin önündeki arazinin ölçülmesi için araç gövdesinin önünde kurulur ve iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni, belirli bir mesafe ile ayrilir; tekerlek, süspansiyon silindiri yoluyla araç gövdesine baglanir ve deplasman sensörü ve destekleme kuvveti sensörü, süspansiyon silindirinin stroku ve destekleme kuvvetinin ölçülmesi için süspansiyon silindirine monte edilir; direksiyon simidi açi sensörü, gaz kelebegi açikligi derece sensörü ve frenleme kuvveti sensörü, bir direksiyon açisini, bir gaz kelebegi açikligi derecesini ve bir frenleme mukavemetini ölçmek üzere kullanilir; elektronik kontrol ünitesi sirasiyla atalet ölçüm ünitesi, lazer radari, iki antenli GPS konumlandirma sistemi, direksiyon simidi açi sensörü, gaz kelebegi açiklik derecesi sensörü, frenleme kuvveti sensörü ve servo kontrolör grubu ile iletisim kurar ve servo kontrolör grubu, süspansiyon silindirinin destekleme kuvveti sensörü ve deplasman sensörü ile iletisim kurar.

Yukarida bahsedilen teknik çözümün benimsenmesi yoluyla mevcut bulusa ait teknik ilerleme asagidaki gibidir: Var olan aktif süspansiyon teknolojisi ile karsilastirildiginda mevcut bulus, süspansiyon performansin büyük ölçüde gelistirilebilecek sekilde durum ayarlama kontrolü ve sürüs konforu kontrolünü bütünlestirebilmesi avantajina sahiptir. Geleneksel aktif süspansiyon kontrolü çogunlukla aracin pozisyonu ve pozunu kontrol etmek yerine aracin sürüs durumuna göre süspansiyon sertligi ve sönümleme veya süspansiyon strokunu kontrol eder. Bu nedenle sürüs sirasinda kontrol edilemeyen araç pozisyonu ve durus faktörleri mevcuttur, bunlar, sürüs konforunu, yol tutus stabilitesini ve sürüs güvenligini etkiler. Özellikle zemin engebeli oldugunda ve yumusaklik derecesi büyük ölçüde degistiginde kontrol kaybi riski aniden artar. Mevcut bulusta önerilen aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarinin atalet kontrol yöntemi ve kontrol sistemi ile aracin pozisyonu ve durusu, her bir süspansiyon grubunun genlesmesinin kontrol edilmesi yoluyla kontrol edilir, süspansiyonun kuvvet deplasman empedans kontrolü yoluyla yumusaklik derecesinin ve zemin sertliginin degisiminden kaynaklanan bozukluk ortadan kaldirilabilir, böylece aracin kütle merkezi, önceden belirlenen düz egri boyunca hareket eder ve durum, temel olarak stabil kalir, böylece sürüs hizi, sürüs konforu ve aracin yapilandirilmamis yol yüzeyinde yol tutus stabilitesi önemli ölçüde gelistirilir. ÇIZIMLERIN KISA AÇIKLAMASI SEKIL 1, bir arazin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme sisteminin yapisal sematik bir diyagramidir; SEKIL 2, engebeli bir yokusta sürülen çok aksli aktif süspansiyonlu bir aracin dinamik modelidir; SEKIL 3, bir süspansiyon için kuvvet deplasmana bagli olarak empedans kontrolünün sematik bir diyagramidir; SEKIL 4, bir arazin önündeki araziye bagli olarak üç aksli aracin aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme sisteminin yapisal sematik bir diyagramidir; ve SEKIL 5, engebeli bir yokusta sürülen üç aksli aktif süspansiyonlu bir aracin dinamik modelidir.

DÜZENLEMELERIN AÇIKLAMASI Asagida mevcut bulus, düzenlemeler ile kombinasyon halinde daha detayli olarak açiklanir: 1. Bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme sitemidir SEKIL 1'de gösterildigi üzere sistem, aracin önündeki araziyi (1), bir araç gövdesini (2) ve m tekeri (3-1, 3-2, ..., 3-m), bir lazer radari (4), bir atalet ölçüm ünitesi (5), iki antenli bir GPS konumlandirma sistemi (6-1, 6-2), bir araç hiz sensörü (7), bir disli pozisyon sensörü (8), bir direksiyon simidi açi sensörü (9), bir gaz kelegi açikligi derece sensörü (10) ve bir frenleme kuvveti sensörü (11) ve tekerleklere karsilik gelen süspansiyon bir elektronik kontrol ünitesi (16) ve benzerini ihtiva eder. Burada lazer radari (4), atalet ölçüm ünitesi (5), iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2), elektronik kontrol ünitesi (16) ve servo kontrolör grubu (15), araç gövdesinde (2) sabitlenir ve lazer radari (4), aracin önündeki arazinin ölçülmesi için araç gövdesinin (2) önüne kurulur. Iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2), belirli bir 12-m) yoluyla araç gövdesinin (2) bir alt parçasina baglanir. Süspansiyon silindirleri (12- destekleme kuvveti sensörleri (14-1, 14-2, ..., 14-4), sirasiyla süspansiyon silindirlerinin stroklarini ve destekleme kuvvetlerini ölçmek üzere kullanilir. Elektronik kontrol ünitesi (16) sirasiyla lazer radari (4), atalet ölçüm ünitesi (5), iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2), araç hiz sensörü (7), disli pozisyon sensörü (8), direksiyon simidi açi sensörü (9), gaz kelebegi açikligi derece sensörü (10) ve frenleme kuvveti sensörü (11) ve servo kontrolör grubu (15) ile iletisim kurar. Servo kontrolör grubu (15), deplasman sensörleri (13-1, 13-2, ..., 13-m) ve süspansiyon silindirlerinin destekleme kuvveti sensörleri (14-1, 14-2, ..., 14-m) ile iletisim kurar.

Aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi, asagidaki adimlari ihtiva eder. 81: araç, aracin önündeki araziden geçtiginde her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin yükselti bilgisi ve tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngelerinin hesaplanmasi Atalet ölçüm ünitesi (5) ve iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2) araciligiyla ölçülen jeodezik bir koordinat sisteminde aracin pozisyon koordinatlarina, lazer radari (4) ile taranan aracin önündeki araziye (1) ve direksiyon simidi açi sensörü ile ölçülen tüm tekerleklerin direksiyon açilarina (61, 92, ..., em) dayali olarak araç kinematikleri ile araç, aracin önünde arazide (1) sürüldügünde tekerleklerin (3-1, 3-2, ..., 3-m) zemin ile temas eden noktalarinin yörüngelerinin (T1, T2, ..., Tm) hesaplanmasi, burada m, tekerleklerin sayisidir. Ayrica tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin yörüngesindeki her bir planlama veri noktasinin yükseklik bilgisinin bir interpolasyon algoritmasi yoluyla hesaplanmasi. 82: araç, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde kütle merkezi yörüngesinin ve bir durum geçmisinin hesaplanmasi 821: araç, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde kütle merkezi yörüngesinin ve bir durum geçmisinin hesaplanmasi Zemin jeolojik kosullari ile belirlenen yuvarlanma sürtünme katsayisi, araç hiz sensörü (7) ile ölçülen araç hizi, direksiyon simidi açi sensörü (9) ile ölçülen direksiyon açisi, disli pozisyon sensörü (8) ve gaz kelebegi açikligi derece sensörü (10) ile ölçülen her bir tekerlegin sürüs kuvveti, frenleme kuvveti sensörü (11) ile ölçülen frenleme kuvvetine göre pasif süspansiyonlu bir araç dinamik modelinden, araç, adimda (S1) planlanan zemin ile temas eden noktalarin yörüngeleri (T1, T2, ..., Tm ) boyunca pasif süspansiyonlar ile sürüldügünde aracin kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisi {X YWI ZWi' aW 2' ßWi 7Wi}) ve 6 boyutlu koordinat geçmisinin ({Xi Yi Zi a, '81 7i} ) hesaplanmasi, burada XWI', YWI, ZWI', aWi 'ßWi 7Wi, sirasiyla aracin kütle merkezinin üç boyutlu koordinatlari ve üç boyutlu durum açisidir ve bir zaman sirasinda süspansiyon kontrolünün tüm tarama döngüsü dügümlerine (t,-=iAT) karsilik gelir, burada i=0, 1, 2, n, AT, tarama döngüsünü temsil eder ve n, planlanan veri noktalarinin sayisini temsil eder.

Pasif süspansiyonlu aracin dinamik modelinde süspansiyonun yayi ve sönümlemesinin ve lastik yayi ve sönümlemesinin seri halde baglanmasi ile olusan her bir pasif süspansiyon kolu zincirinin kapsamli sertlik katsayisi ve kapsamli sönümleme katsayisi, asagidaki sekilde hesaplanabilir: P : KSi'KWiI CP : CSi'CWi' 822: adimda (S21) aracin durum geçmisi ve kütle merkezi yörüngesinin düzlestirilmesi Düzgünlük katsayisinin golarak alinmasi, adimda (S21) aracin önündeki arazide sürülen pasif süspansiyonlu aracin durum geçmisi ve kütle merkezi yörüngesinin düzlestirilmesi.

Isleme hizini gelistirmek amaciyla bu tür düzlestirme, 6 derecelik bir serbestlik uzay egrisi yüzeyine yönelik degildir ancak bagimsiz olarak 6 derecelik serbestlik uzay koordinatlarina yöneliktir. Yaygin olarak kullanilan birçok düzlestirme yöntemi bulunur ancak mevcut bulusa uygulanabilen düzlestirme yöntemi, düzlestirilmis egrinin, bir veri baslangiç noktasindan geçmesini gerektirir, diger durumda aracin gereksiz titremesine neden olacaktir. Düzlestirmeden sonra kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisi, {Xw(t,-), yw(ti-), ZW (ti), aw(ti-), ßw(ti-), Vw(ti-)}T, i = 0, 1, 2, ..., n seklindedir, burada bilesenler, birbirinden bagimsizdir ve zaman fonksiyonlaridir.

S3: düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisine bagli olarak araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde süspansiyon strok geçmisinin (8,1) ve süspansiyon destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasi. 831: araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde her bir süspansiyonun strok geçmisi (SW) ve hiz geçmisini (Sw) pasif süspansiyona göre hesaplamak üzere adimdaki (S22) aracin durum geçmisi ve düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesinin girdiler olarak alinmasi, buradaj = 1, 2, ..., m ve m, tekerleklerin sayisidir. 832: adimda (S31) elde edilen pasif süspansiyona göre aktif süspansiyonun hiz geçmisi (SW) ve strok geçmisine (SW) göre adimdaki (821) ile ayni araç hizi, direksiyon açisi, her bir tekerlegin sürüs/fren kuvveti ve tekerlegin zemin üzerinde yuvarlanma sürtünme katsayisi kosullari altinda aktif süspansiyonlu bir dinamik modelinden, araç, aracin önündeki araziden geçtiginde her bir süspansiyonun medyan pozisyona göre bir strok geçmisinin (3,7) ve bir destekleme kuvvetinin (VVij) hesaplanmasi, burada i=0, 1, 2, ..., n, j=1, 2, m.

Aktif süspansiyonun aktüatörü, deplasman kontrolünü benimsediginden aktüatör ile paralel olarak süspansiyon yayinin ve süspansiyon sönümlemesinin etkisi, aktif süspansiyonun dinamik hesaplamasinda göz ardi edilebilir ve her bir aktif süspansiyon kolu zincirinin kapsamli sertlik katsayisi ve kapsamli sönümleme katsayisi sirasiyla KZiî - KW,, CZi' _ CW, seklindedir.

S4: kuvvet deplasmanina bagli olarak aktif süspansiyon üzerinde empedans kontrolünün gerçeklestirilmesi SEKIL 3”te gösterildigi üzere 3;,, adima (831) dayali olarak hesaplanan aktif süspansiyon strokudur ve VV/'j, adima (S32) dayanarak hesaplanan her bir süspansiyonun destekleme kuvvetidir. Uygun bir sekilde SW, deplasman sensörleri (13-1, 13-2, ..., 13-m) yoluyla ölçülen her bir süspansiyonun gerçek strokudur, W“, destekleme kuvvet sensörleri (14- 1, 14-2, ..., 14-m) yoluyla ölçülen her bir süspansiyonun gerçek destekleme kuvvetidir.

Her bir süspansiyonun destekleme kuvvetinin teorik degerinin (VV/j) ve ölçülen degerinin (WM) karsilastirilmasi yoluyla aracin her bir süspansiyonunun strok artisi (6131`), düzeltmeden sonra her bir süspansiyonun teorik strokunu (SW _ng +5131) elde etmek ve daha sonra bunu her bir süspansiyonun ölçülen stroku (SW) ile karsilastirmak ve son olarak süspansiyonun deplasman kontrolünün fark degerine göre uygulamak amaciyla empedans modeline bagli olarak elde edilebilir.

Asagida üç aksli bir aracin bir örnek olarak alinmasi ve mevcut bulusun açiklayici düzenlemeleri, özellikleri ve yöntemleri, SEKIL 4'e referans ile detayli olarak açiklanir. Üç veya daha fazla tekerlegi olan diger araçlar, bu örnekteki ile ayni sekilde yapilandirilabilir.

Aracin önündeki araziye bagli olarak üç aksli aracin aktif süspansiyonunun atalet düzenleme sistemi, SEKIL 4'te gösterilen sekildedir. Aracin önündeki araziyi (1), bir araç gövdesini (2) ve 6 tekerlek (3-1, 3-2, ..., 3-6), bir lazer radari (4), bir atalet ölçüm ünitesi (5), iki antenli bir GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2), bir araç hiz sensörü (7), bir disli pozisyon sensörü (8), bir direksiyon simidi açi sensörü (9), bir gaz kelebegi açikligi derece sensörü (10) ve birfrenleme kuvveti sensörü (11) ve tekerleklere (3-1, 3- 2, ..., 14-6), bir servo kontrol grubu (15) ve bir elektronik kontrol ünitesi (16) ve benzerini ihtiva eder. Burada lazer radari (4), atalet ölçüm ünitesi (5), iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2), elektronik kontrol ünitesi (16) ve servo kontrolör grubu (15) araç gövdesinde (2) sabitlenir ve lazer radari (4), aracin önündeki arazinin ölçülmesi için araç gövdesinin (2) önüne kurulur. Iki antenli GPS konumlandirma baglanir. Süspansiyon silindirleri (12-1, 12-2, ..., 12-6) üzerine kurulan deplasman sirasiyla süspansiyon silindirlerinin stroklarini ve destekleme kuvvetlerini ölçmek üzere kullanilir. Elektronik kontrol ünitesi (16) sirasiyla lazer radari (4), atalet ölçüm ünitesi (5), iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1, 6-2), araç hiz sensörü (7), disli pozisyon sensörü (8), direksiyon simidi açi sensörü (9), gaz kelebegi açikligi derece sensörü (10), frenleme kuvveti sensörü (11) ve servo kontrolör grubu (15) ile iletisim süspansiyon silindirlerinin destekleme kuvveti sensörleri (14-1, 14-2, ..., 14-6) ile iletisim 2. Üç aksli bir aracin bir dinamik modeli ve bir çözüm örnegi (1) Engebeli bir yokusta sürülen üç aksli aktif süspansiyonlu aracin dinamik modeli SEKIL 5”te gösterildigi üzere zemin ile sabit sekilde baglanan sabit bir koordinat sistemi (OXYZ) kurulur, burada koordinat sistemi, atalet ölçüm ünitesinin bir referans noktasini (O) koordinatlarin baslangici olarak, aracin sagini X ekseninin pozitif bir yönü olarak, aracin önünü Y ekseninin pozitif bir yönü olarak ve XOY düzlemine dik yukari dogru yönü Z ekseninin pozitif bir yönü olarak alir; aracin sabit koordinat sistemindeki pozisyonunu belirlemek amaciyla bir araç gövdesine sabit sekilde baglanan bir araç koordinat sisteminin (oxyz) uygulanmasi. Araç koordinat sistemi, bir baslangiç pozisyonunda sabit koordinat sistemi ile çakisir ve sabit koordinat sistemindeki konumlandirma koordinatlari, sirasiyla X, Y, Z, a, ,8, y”dir.

Aracin kati bir gövde olarak kabul edilmesi ile bir hesaplama hizini gelistirmek amaciyla bunun agirliginin M olarak araç koordinat sistemindeki koordinatinin W (xW”yW”ZW) olarak ayarlanmasi. Üç aksli araç, 6 tekerlege sahiptir ve 6 karsilik gelen süspansiyona sahiptir. Aktif süspansiyon, bir aktüatör, bir yay ve bir amortisörün paralel bir baglantisi ile basitlestirilir. Aktif süspansiyonun kontrol yönteminin bir deplasman kontrolü olarak ayarlanmasi; sirasiyla süspansiyon yaylarinin sertlik katsayilarinin Ksi, Ksz, ..., Kss olarak ve sirasiyla süspansiyon amortisörlerinin sönümleme katsayilarinin C51, Csz, ..., Css olarak ayarlanmasi. Bir lastigin dikey bir yay ve bir amortisörün paralel bir baglantisi olarak basitlestirilmesi ve lastigin yanal ve tegetsel elastikliginin ve sönümlemesinin araç dinamik karakteristikleri üzerindeki etkisinin göz ardi edilmesi. Tüm lastiklerin dikey yaylarinin sertlik katsayilarinin Kwi, sz, ..., Kws olarak ayarlanmasi ve tüm lastiklerin dikey amortisörlerinin sönümleme katsayilarinin Cwi, Cwz, ..., Cwe olarak ayarlanmasi.

Yukarida bahsedilen amortisörlerin viskoz amortisörler olarak ayarlanmasi; ve yukarida bahsedilen yaylarin lineer olmayan yaylar olarak ayarlanmasi ve yaylara parçali lineer yaklasilmasi.

Yukaridaki, 6 serbestlik derecesine sahip olan aktif süspansiyon aracin dinamik modelidir. Her bir süspansiyondaki aktüatörün dahil edilmemesi halinde yukarida bahsedilen dinamik modeli, pasif süspansiyon aracinin dinamik modeli olur. Bu arada her bir pasif süspansiyon kolu zincirinin kapsamli sertlik katsayisi ve kapsamli sönümleme katsayisi, asagidaki sekildedir: Bu düzenlemede aktif süspansiyonun strok medyan pozisyonu tasarlandiginda bu, pasif süspansiyonun denge pozisyonuna karsilik gelir. Bu sekilde aktif süspansiyon, medyan pozisyonunda duragan oldugunda aktüatörün teorik destekleme kuvveti sifir olmalidir, bu da aktif süspansiyonun kullanimi nedeniyle aracin enerji tüketimini en aza indirebilir ve ayni zamanda aktif/pasif süspansiyon degistirildiginde küçük bir etki üretebilir.

Süspansiyonun aktüatörü, deplasman kontrolü benimsediginden bu düzenlemede aktif süspansiyonlu aracin dinamik modelinde aktüatör ile paralel olarak süspansiyon yayi ve amortisörün fonksiyonlari çikarilir, böylece her bir aktif süspansiyon kolu zincirinin kapsamli sertlik katsayisi ve kapsamli sönümleme katsayisi asagidaki sekildedir: K2 : KWI C2' : CWi Süspansiyon kolu zincir yayinin güçlü lineer olmamasi nedeniyle bu düzenlemede parçali lineer yaklastirma kullanilir ve her bir kol zinciri farkli lineer segmentler olabildiginden Kz1, ..., Kze ve Cz1, ..., Cze sirasiyla her bir kol zincirinin dikey sertligini ve sönümlemesini temsil eder. Sirasiyla yol engebesinden kaynaklanan tüm tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin (R1, R2, ..., R6) dikey deplasmanini ve hizini temsil etmek üzere A1(t), A2(t), ..., A6(t) ve AIO), AZU), ..., AGU) kullanilir. Bir tekerlek, zeminde olmadiginda bunun karsilik gelen süspansiyon kolu zincirinin elastikligi ve sönümlemesi sifir olacak sekilde ayarlanmalidir. a ve ,8, her bir tarama döngüsünde küçük degiskenler oldugundan akabinde 00505 %1, CCS/gzl; sinaza, Sinßzß. Sabit koordinat sisteminde (OXYZ) aracin kütle merkezinin koordinat hesaplama formülü su sekildedir: YW :Y+yW-zWoc+ny ZW :Z+zW+yW0c-xWß Formülde xW` yW` ZW, araç koordinat sisteminde (oxyz) aracin kütle merkezinin koordinatidir.

Dinamik modeli ve Lagrange denklemine bagli olarak aktif süspansiyonlu aracin hareket diferansiyel denklemi kurulur, bu, matriks araciligiyla asagidaki sekilde ifade edilir: Formülde [MML [CM] ve [KML sirasiyla bir agirlik matriksi, bir sönümleme matriksi ve bir sertlik matriksidir, bunlarin tümü 6><6 simetrik kare matrikslerdir; {Fö}, bir 6><1 dizisi olan bir kuvvet matriksidir; ve {QÖ}, çözülecek araç koordinatinin bir kolon vektörüdür ve bir 6><1 dizisidir. Burada, MZW 0 - MxW - (JXY + MnyW) JYY + M(XW2 + ZWZ) - (JYZ + MyWzW) Formülde Jxx, JYY, Jzz; X, yve z eksenleri etrafinda aracin atalet momentleridir; Jxy, Jyz, Jxz; X/y, y/z ve X/z eksenleri etrafinda aracin atalet ürünleridir. j:1 j:1 j:1 j:1 j:1 /:1 Formülde K2/ ,j-th süspansiyon kolu zincirinin dikey kapsamli bir sertlik katsayisidir; bj, oxyz koordinat sisteminde j olarak numaralandirilmis süspansiyondaki destekleme noktasinin (Qj) X koordinatidir; Lj, oxyz koordinat sisteminde j olarak numaralandirilan süspansiyondaki destekleme noktasinin ykoordinatidir. j:1 j:1 j:l Formülde CZj, birj-th süspansiyonunun dikey kapsamli bir sönümleme katsayidir.

(PI -Fj)sin6?j +MgsinÃcosçý (PI -Fj)cosâj +MgsinÃsinçiâ IKZj(s0 +ss +AJ.)+ICZJ(SS +Aj)-Mgcosà {F6}: 6 F1 F1 Z(Pj -Fjij cosâj -Ljsin9j)- Mg(yM sinÃcosçý-xM sinÃsinçiâ) Formülde r, tekerlegin yüksüz yariçapidir; A, aracin önündeki arazinin egim açisidir; CD, aracin egimine göre bir azimut açisidir, yani, araç koordinat sisteminin X ekseni ile egim gradyaninin azalan yönü arasindaki dahili açidir; S0, pasif süspansiyonlu aracin kütle merkezinin yatay düzlemde bir serbest durumdan yer çekimi denge durumuna dikey bir deplasmanidir; IrûDj -Fj)cosâj +Z[sz(s0 +ss. +Aj)Lj]+I[CZj(s's +Aj)Lj]-Mg(zM sinÃsin$+yM cosÃ) -IÄPJ -Fj)sin6?j -I[sz(s0 +ss +Aj)bj]-ZÖ:CZJ(S'S +Aj)bj +Mg(zM sinÃcosçý+xM cosÃ) Af, yol engebesinden kaynaklanan her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin dikey bir deplasmanidir; AJ`, yol engebesinden kaynaklanan her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin dikey bir hizidir; sf, aktif süspansiyonun aktüatör deplasmaninin kapali çevrim kontrolünde pasif süspansiyona göre çikis strokudur, bu da pasif süspansiyonda 0'dir; sf, aktif süspansiyonun aktüatör deplasmaninin kapali çevrim kontrolünde pasif süspansiyona göre çikis hizidir, bu da pasif süspansiyonlarda 0”dir; Fj,j'th tekerlegin birfrenleme kuvvetidir; 61-, j-th tekerlegin bir direksiyon açisidir; 9, yer çekimi ivmesidir. (2) bir dinamik çözüm yöntemi Araç koordinat sisteminin bir deplasman vektörünün OXYZ koordinat sisteminde asagidaki sekilde alinmasi: {q6}={X, Y, Z, a, ,3, i/}T Yukaridaki kinematik diferansiyel denkleme bagli olarak bir dinamik matriksinin asagidaki sekilde olusturulmasi: Bir durum degiskeninin asagidaki sekilde ayarlanmasi: Bir durum denklemini elde etmek üzere durum degiskeninin dinamik matriksine asagidaki sekilde ikame edilmesi: {q12}: [E]{Q12}+ {F*} Yukaridaki durum denklemi, durum degiskeninin ({%2}) degerini elde etmek üzere dördüncü dereceden bir Runge-Kutta yöntemi ile çözülebilir. 3. Aracin önündeki araziye bagli olarak üç aksli aracin aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi, asagidaki adimlari ihtiva eder. 81: tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngelerinin ve zemin ile temas eden her bir noktanin yükselme bilginin hesaplanmasi Sabit koordinat sisteminde (OXYZ) iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni (6-1 ve 6-2) ve atalet ölçüm ünitesi (5) ile ölçülen araç koordinat sisteminin (oxyz) pozisyon koordinatlarina ({X, y, 2, a, ,8, y}T), koordinat bilgisi ve lazer radari (4) taramasi ile elde edilen sabit koordinat sisteminde (OXYZ) aracin önündeki üç boyutlu izgara arazi ve direksiyon simidi araç sensörü (9) ile ölçülen araç direksiyon açisi ve Ackermann direksiyon prensibine göre hesaplanan tüm tekerleklerin direksiyon açilarina (91, 92, ..., 66) göre araç, aracin önündeki arazide sürüldügünde tüm tekerleklerin (3-1, 3-2, ..., 3-6) zemin ile temas eden noktalarinin yörüngelerinin (T1, T2, ..., Ts) kinematik model araciligiyla hesaplanmasi. Engebeli yokus nedeniyle tekerleklerin 6 yörüngesinin tümü, uzaydaki egrilerdir. Bu temelde interpolasyon algoritmasi, her bir tarama döngüsünde tüm tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin (R1, R2, ..., R5) yükselme bilgilerini hesaplamak üzere kullanilabilir. 82: araç, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde kütle merkezi yörüngesinin ve bir durum geçmisinin hesaplanmasi S21: zeminin jeolojik kosullari ile belirlenen tekerlegin zeminde yuvarlanma sürtünme katsayisi, araç hiz sensörü (7) ile ölçülen araç hizi (v), direksiyon simidi açi sensörü (9) ile ölçülen direksiyon açisi (6) ve Ackermann prensibine göre hesaplanan tüm tekerleklerin direksiyon açilari (61, 92, ..., 66), disli pozisyon sensörü (8) ve gaz kelebegi açiklik derece sensörü (10) ile ölçülen tüm tekerleklerin (P1, Pz, ..., Ps) sürüs kuvvetleri, frenleme kuvveti sensörü (11) ile ölçülen tüm tekerleklerin frenleme kuvveti ve yuvarlanma sürtünme kuvvetlerinin (F1, F2, ..., Fe) ortaya çikan kuvvetinin girdiler olarak alinmasi ile araç, S1”de tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngeleri (T1, T2, ..., Ts) boyunca sürüldügünde pasif süspansiyonlu aracin dinamik modelinden yörüngelerin ayri noktalarinin ( qlZ j _ i i i ai ßi 7/1' i i i al' ßi yi ) hesaplanmasi, burada i= 0, 1, 2, ..., n ve n, planlanmis veri noktalarinin sayisidir. {q12}i 'ye dayali olarak aracin kütle merkezinin yörünge geçmisindeki süspansiyon karakteristikleri ile iliskili üç koordinatin asagidaki sekilde hesaplanmasi: ZWi' : Z+ZW "Ü/War _xWßi' S22: aracin sürüs yörüngesinin düzlestirilmesi Pasif suspansiyonlu aracin durum geçmisi ve kutle merkezi yorungesinde uç W', W, gerçeklestirilmesi. Bu düzenlemede düzlestirme yöntemi, en küçük kareler polinom yörüngesinde baslangiç noktasindan çaprazlama geçerek düzlestirmenin uydurmayi kullanir. ZWI düzlestirme yöntemin bir örnek olarak alindiginda spesifik algoritma asagidaki sekildedir.

Belirli bir veri noktasi için (ti, ZWi'), ti' = i' x AT, i'= 0, 1, 2, n AT, süspansiyon kontrolünün bir tarama döngüsüdür. Uydurma için bir g-sirali polinom kullanilabilir, burada 5, polinom sirasidir ve küçükten büyüge kademeli olarak artirilabilir ve baslangiç degeri 1 olarak alinabilir.

Formülde k, polinom gücüdür; ak, polinom katsayisidir; E, polinom katsayisidir.

Bu fonksiyon, karsilik gelen verilerin bir degisim trendini yansitir ve tüm veri noktalarin kalintilarin karelerinin toplami minimumdur. Yani, misra-2.012+gizw-zw.i :mm Uydurma isleminden sonra polinom fonksiyonunun baslangiç noktasindan geçmesini saglamak amaciyla yukaridaki formülde [ZW (to )_ ZW°]Z , toplama formülünden ayri olarak listelenir ve verinin baslangiç noktasinin agirligini artirmak üzere daha büyük bir katsayi (Ko) ile çarpilir. Pratik uygulamada tasarimci tarafindan beklenen dogruluk gereksinimlerini karsilamak amaciyla uydurmadan sonra polinom fonksiyonunu baslangiç noktasina mümkün oldugunca hale getirmek üzere planlama veri noktalarinin sayisina göre yeterince büyük bir Ko degeri alinabilir.

Yukaridaki formülün ao, ..., ak”ya göre kismi derivenin çözülmesi, böylece ao, ak”ya göre ayarlanan 5 derece denklemi elde edilebilir ve ao, ak degerleri, Cramer kurali yoluyla hesaplanabilir.

S3: düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisine bagli olarak araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde süspansiyon strok geçmisinin (8,1) ve süspansiyon destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasi. 831: araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde her bir süspansiyonun strok geçmisi (SW) ve hiz geçmisini ( “1) pasif suspansiyona gore hesaplamak üzere adimdaki (822) aracin durum geçmisi ve düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesinin girdiler olarak alinmasi, burada spesifik adimlar, asagidaki sekildedir. (1) araç, aracin önündeki araziden 821 'de elde edilen pasif süspansiyonlar ile geçtiginde araç koordinat sisteminin 6 boyutlu koordinat geçmisine ({X,, Y,, Z,, a,, ,8,, y,-}T) dayanarak tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qs) dikey deplasman geçmisinin asagidaki formül araciligiyla çözülmesi: WW_Z âß+LßuedrzuumFrzu,e daha sonra tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qe) dikey hiz geçmisi su sekildedir: WW_Z âß+LßuedrzuumFrzu,e (2) 822”de kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisinin fonksiyonuna ({Xw(t,-), Yw(t,-), ZW (ti), avi/(ti), ,Bm/(ti), Vw(t,-)}T) göre araç koordinat sisteminin sabit koordinat sistemine üç göreceli koordinat zaman geçmisinin asagidaki sekilde ters olarak hesaplanmasi: daha sonra tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qe) dikey bir deplasmaninin Z(Ii), a(ti), ß(ti)'den asagidaki sekilde çözülmesi: ww :Z1(ti)_bfß(ti)+Lfa(ti), i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m Tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qe) dikey hizi su sekildedir: ww' :Zj(ti)_bfß(ti)+Lfd(ti), i=0, 1, 2, ..., n;j=1, 2, m (3) her bir aktif süspansiyonun strok geçmisinin (su) ve hiz geçmisinin (SW) pasif süspansiyona göre hesaplanmasi her bir aktif süspansiyonun pasif süspansiyona göre strok geçmisinin, düzlestirme prosesinden sonra her bir aktif süspansiyondaki destekleme noktalarinin dikey deplasmanwid- geçmisi (WM) ile düzlestirme prosesinden önce pasif süspansiyon üzerinde destekleme noktalarinin dikey deplasman geçmisi wfj arasindaki farka esittir: her bir aktif süspansiyonun pasif süspansiyona göre hiz geçmisinin, düzlestirme prosesinden sonra her bir aktif süspansiyondaki destekleme noktalarinin dikey hiz geçmisi (vi/ij) ile düzlestirme prosesinden önce pasif süspansiyon üzerinde destekleme noktalarinin W113- dikey hiz geçmisi (W'FI ) arasindaki farka esittir: 832: aracin dinamik bir modelinden, araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde aracin her bir süspansiyonunun bir strok geçmisinden (SW) ve bir destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasina yönelik spesifik adimlar asagidaki sekildedir: (1) aktif her bir süspansiyonda destekleme noktalarinin dikey deplasman geçmisi (WM) ve dikey hiz geçmisinin (WM ) çözülmesi, burada aktif/pasif süspansiyonun strok farki geçmisi (staj) ve hiz farki geçmisine (SW) göre aracin dinamik modelinden, araç, aracin önündeki araziden geçtiginde yeni bir durum degiskeninin ({q12}i ) çözülmesi, burada i=0, 1, 2, ...... , n. Tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qe) dikey deplasman geçmisi hesaplamak üzere deplasman degiskenlerinin (Zi, a,, ßi) asagidaki formülde asagidaki sekilde ikame edilmesi: WIJ :Zi _bjßi' +Ljai , [:0, 1, 2, ..., n;j:17 27 ---7 6 Tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qe) dikey hiz geçmisini hesaplamak üzere hiz degiskenlerinin (Zi, al., ßi) degerlerinin asagidaki formülde asagidaki sekilde ikame edilmesi: (2) aktif her bir süspansiyonun strok geçmisinin (SW) medyan pozisyonuna göre çözülmesi, burada lastigin dikey deformasyonu, aktif süspansiyonun strokundan çok daha az oldugundan lastigin dikey deformasyonu çikarilir; lastigin dikey deformasyonu, S4”te bir süspansiyon empedans kontrolünde telafi edilir. Aktif her bir süspansiyonun medyan pozisyonuna göre strok geçmisinin, tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qe) dikey deplasman geçmisi (WM) ile tüm tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin (R1, R2, ..., R6) dikey deplasman geçmisi (AW ) arasindaki farka esittir. (3) aktif her bir süspansiyonun destekleme kuvveti geçmisinin (VI/U) hesaplanmasi aracin aktif her bir süspansiyonunun destekleme kuvveti geçmisi, asagidaki sekildedir: 7 R .7 -R Formülde AW` ve AW`, sirasiyla tüm tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarin (R1, R2, ..., R5) dikey deplasman geçmisi ve hiz geçmisidir. 84: bir süspansiyon aktüatöründe kuvvet deplasmanina bagli bir empedans kontrolünün gerçeklestirilmesine yönelik spesifik kavrama yöntemi asagidaki sekildedir: Süspansiyonlarin mevcut destekleme kuvvetlerinin ölçülen degerinin “j olarak ayarlanmasi, bu, süspansiyon silindirinde kurulan destekleme kuvveti sensörleri (13-1, 13-2, ..., 13-6) araciligiyla ölçülebilir. tekerlek ile zemin arasindaki temas kuvvetinin basitlestirilmis bir modeline göre süspansiyonun beklenilen strok artisi (6131`) asagidaki sekilde elde edilebilir: Formülde AW” W“ _W'FÜ K, tekerlek ile zemin arasindaki temas sertligidir.

Daha sonra aktif her bir süspansiyonun hedef deplasmani asagidaki sekildedir: asmadiginin dogrulanmasi Dogrulama formülü asagidaki sekildedir: SmIIl S Sl›j S SmaX i i=0, 1; 2! "'i n;j:17 27 "'7 6 formülde Smin, süspansiyonun bir alt limit deplasmanidir; smax, süspansiyonun bir üst limit deplasmanidir.

Limit strokunu asan bir süspansiyonun bulunmasi halinde, bir araç yörünge egrisinin düzgünlügünün ilk olarak azaltilmasi halinde ve karsilik gelen düzgünlük katsayisinin (g) ayarlanmasi halinde bu, sirasiyla asagidaki iki duruma göre ele alinir: (1) düzgünlük katsayisinin (g), önceden ayarlanan bir düzgünlük katsayisi limitine ulasmamasi halinde adima (S22) geçilir. (2) düzgünlük katsayisinin (g), limit degerine ulasmasi ve hala bütün geçmiste her bir süspansiyon strokunun limit strokunu asmadigi durumu karsilamamasi durumunda bir birinci veri noktasinin meydana gelme zaman sirasina göre limit strokunu asan süspansiyon stroku ile bulunmasi ve adimda (S2) planlanan veri noktasi sayisinin iE ) olarak ayarlanmasi, daha sonra n = iE durumuna izin verilmesi ve adima (S21) dönülmesi.

Bütün geçmiste her bir süspansiyon stroku, yukaridaki isleme yoluyla limit strokundan daha fazla yapilmaz.

S4: aktif süspansiyonda PID deplasman kontrolünün gerçeklestirilmesi Süspansiyon silindiri üzerine kurulan strok sensörleri (12-1, 12-2, ..., 12-6) araciligiyla olçulebilen, suspansiyonun olçulen degerini medyan pozisyonu strokuna gore “J olarak ayarlanmasi; ve dogrulamadan sonra tum suspansiyonlarin hedef stroklarina ( “J ) gore hedef stroklarin ölçülen süspansiyon stroklari (SW) ile karsilastirilmasi ve aktif süspansiyonlarin stroklari üzerinde PID kontrolünün gerçeklestirilmesi.

Yukaridaki düzenlemeler sadece mevcut bulusun tercih edilen uygulamalarinin açiklanmasina yöneliktir, mevcut bulusun kapsamini sinirlandirmaz. Mevcut bulusun tasarim ruhundan sapmama adina mevcut bulusun teknik çözümününde teknikte uzman kisi tarafindan yapilan çesitli türlerde deformasyonlar ve gelismeler, mevcut bulusun istemleri ile belirlenen koruma kapsaminda bulunmalidir.

Claims (2)

STEMLER

1. Bir aracin önündeki araziye bagli olan aktif süspansiyonlarin bir atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi yöntemin asagidaki adimlari ihtiva etmesidir: 81: araç, aracin önündeki araziden geçtiginde her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin yükselti bilgisi ve tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngelerinin hesaplanmasi; aracin bir atalet ölçüm birimi ile ölçülen jeodezik koordinat sistemindeki pozisyon koordinatlarina, iki antenli bir GPS konumlandirma sistemi, bir lazer radari ile taranan aracin önündeki arazi ve her bir tekerlegin bir direksiyon açisina göre araç, aracin önündeki arazide sürülürken tekerleklerin zemin ile temas eden tüm noktalarinin yörüngelerinin (T1, T2, ..., Tm) araç kinematikleri araciligiyla hesaplanmasi, buradaj= 1, 2, ..., m ve m, tekerleklerin sayisidir; ve her bir tekerlegin zemin ile temas eden noktasinin yörüngesindeki her bir planlama veri noktasinin yükselme bilgisinin bir interpolasyon algoritmasi yoluyla hesaplanmasi; 82: araç, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtiginde kütle merkezi yörüngesinin ve bir durum geçmisinin hesaplanmasi; 821: bir araç hizi, bir direksiyon açisi, her bir tekerlegin bir sürüs/fren kuvveti ve tekerlegin zemin üzerindeki yuvarlanma sürtünme katsayisina göre bir araç dinamik modelinde bir araç koordinat sisteminin 6 boyutlu bir koordinat geçmisi( i i '7 a, '7 7'7 ), kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisinin ({XWI` YWI ZWI aWi ßWi 7Wi} ) araç, adimda (S1) tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin yörüngeleri (T1 , TZ, Tm ) boyunca pasif süspansiyonlar ile sürüldügünde hesaplanmasi, burada XWI, YWI, ZWI, aWi, 'ßWi, 7Wl`, sirasiyla aracin kütle merkezinin üç boyutlu koordinatlari ve üç boyutlu durum açilaridir, burada i = 0, 1, 2, ..., n ve n, planlanan veri noktalarinin sayisidir; S22: kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisinin bir düzlestirme fonksiyonunu ({XW(II), YW(ti'), ZW(ti), OCW(I,.), ßW(ti), yW(ti)}T) elde etmek üzere adimda (S21) pasif süspansiyonun durum geçmisi ve kütle merkezi yörüngesindeki bir baslangiç noktasini çaprazlama geçen bir düzlestirme prosesi gerçeklestirilerek bir düzgünlük katsayisinin golarak alinmasi; 83: yukarida bahsedilen düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesi ve durum geçmisine bagli olarak araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde süspansiyon strok geçmisinin (staj) ve süspansiyon destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasi; 831: araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde her bir süspansiyonun strok geçmisi (staj) ve hiz geçmisini (SW) pasif süspansiyona göre hesaplamak üzere adimdaki (S22) aracin durum geçmisi ve düzgün islenmis kütle merkezi yörüngesinin girdiler olarak alinmasi, buradaj= 1, 2, ..., m ve m, tekerleklerin sayisidir; 832: adimda (S31) elde edilen pasif süspansiyona göre aktif süspansiyonun strok geçmisine (SW ) ve hiz geçmisine (ng ) göre adimdaki (821) ile ayni araç hizi, direksiyon açisi, her bir tekerlegin sürüs/fren kuvveti ve tekerlegin zemin üzerinde yuvarlanma sürtünme katsayisi kosullari altinda bir dinamik modelinden, araç, aktif süspansiyonlar ile aracin önündeki araziden geçtiginde her bir süspansiyonun medyan pozisyona göre bir strok geçmisinin (SW) ve bir destekleme kuvvetinin (VI/,7) hesaplanmasi; 84: araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde medyan pozisyonuna göre her bir süspansiyonun strok geçmisine (SW) ve destekleme kuvveti geçmisine (VI/,7) göre bir süspansiyon aktüatöründeki kuvvet deplasmanina bagli olarak bir empedans kontrolünün gerçeklestirilmesi.

2. Istem 1'e göre bir aracin önündeki araziye bagli olan aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi adimlarda (821 ve 832) araç dinamik modeli ve çözümünün asagidaki sekilde olmasidir: zemin ile sabit sekilde baglanan sabit bir koordinat sistemi (OXYZ) kurulur, burada koordinat sistemi, atalet ölçüm ünitesinin bir referans noktasini (O) koordinatlarin baslangici olarak, aracin önünü Y ekseninin pozitif bir yönü olarak, aracin sag yönünü X ekseninin pozitif bir yönü olarak ve XOY düzlemine dik yukari dogru yönü Z ekseninin pozitif bir yönü olarak alir; aracin sabit koordinat sistemindeki pozisyonunu belirlemek amaciyla bir araç gövdesine sabit sekilde baglanan bir araç koordinat sisteminin (oxyz) uygulanmasi, burada araç koordinat sistemi, bir baslangiç pozisyonunda sabit koordinat sistemi ile çakisir ve sabit koordinat sistemindeki konumlandirma koordinatlari, sirasiyla X, Y, Z, a, ,8, yseklindedir; bir hesaplama hizini gelistirmek amaciyla aracin sert kati bir gövde olarak kabul edilmesi ile agirliginin M olarak ve araç koordinat sisteminde koordinatinin W (XWJWZW ) olarak ayarlanmasi, burada araç, m tekerlege sahiptir ve m karsilik gelen süspansiyona sahiptir, aktif süspansiyon, bir aktüatör, bir yay ve bir amortisörün paralel bir baglantisina basitlestirilir; aktif süspansiyonun kontrol yönteminin bir deplasman kontrolü olarak ayarlanmasi; süspansiyon yaylarinin sertlik katsayilarinin sirasiyla Ksi, Ksz, ..., KSm olarak ve süspansiyon amortisörlerinin sönümleme katsayilarinin C31, Csz, ..., CSm olarak ayarlanmasi; bir lastigin dikey bir yay ve bir amortisörün paralel bir baglantisi olarak basitlestirilmesi ve lastigin sönümlemesi ve yanlamasina ve tegetsel elastikliginin araç dinamik karakteristikleri üzerindeki etkisinin göz ardi edilmesi; tüm lastiklerin dikey yaylarinin sertlik katsayilarinin Kwi, sz, ..., KWm olarak ayarlanmasi ve tüm lastiklerin dikey amortisörlerinin sönümleme katsayilarinin Cwi, vaz, ..., CWm olarak ayarlanmasi; yukarida bahsedilen amortisörlerin viskoz amortisörler olacak sekilde ayarlanmasi; ve yukarida bahsedilen yaylarin lineer olmayan yaylar olarak ayarlanmasi ve yaylarin parçali lineer ile yaklasik olarak degerlendirilmesi; burada yukaridaki, aktif süspansiyonlu aracin dinamik modelidir, bu, 6 derecelik serbestligine sahiptir; her bir süspansiyondaki aktüatörün uzaklastirilmasi halinde yukarida bahsedilen dinamik modeli, pasif süspansiyon aracinin dinamik modeli olur; süspansiyon yayi ve amortisör, kismi aktif süspansiyonun tasariminda saglanmadiginda aktif süspansiyonlu aracin yukaridaki dinamik modelinde süspansiyon yayi ve amortisör çikarilmalidir; matriks ile asagidaki sekilde ifade edilen bir Lagrange denklemi araciligiyla araç dinamiklerinin bir kinematik diferansiyel denkleminin olusturulmasi: formülde [MML [CM] ve [KML sirasiyla bir agirlik matriksidir, bir sönümleme matriksidir ve bir sertlik matriksidir, bunlarin tümü, 6><6 simetrik kare matrikslerdir; ve {Fö}, bir 6><1 dizilimi olan bir kuvvet matriksi; aracin bir deplasman vektörünün sabit koordinat sisteminde asagidaki sekilde alinmasi: {q6}={X, Y, Z, a, ,3, i/}T yukaridaki kinematik diferansiyel denkleme bagli olarak bir dinamik matriksinin asagidaki sekilde olusturulmasi: bir durum degiskeninin asagidaki sekilde ayarlanmasi: {q12}:{îq_6g}:{x Y Z 0( ß 7/ X Y Z a ß y}T bir durum denklemini elde etmek üzere durum degiskeninin dinamik matriksine asagidaki sekilde ikame edilmesi: {q12}: [E]{Q12}+ {F*} yukaridaki durum denklemi, durum degiskeninin ({ %2}) degerini elde etmek üzere dördüncü dereceden bir Runge-Kutta yöntemi ile çözülür. Istem 2'ye göre bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi adimda (821) araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde bir kütle merkezi yörüngesi ve bir durum geçmisinin hesaplanmasina yönelik spesifik bir yöntemin asagidaki sekilde olmasidir: aracin, aracin önündeki araziden pasif süspansiyonlar ile geçtigi, dinamik modellerden hesaplanan bir zaman noktasi ({q12}i) ile araç yörünge geçmisindeki süspansiyon karakteristikleri ile ilgili üç koordinatin asagidaki sekilde hesaplanmasi: ZWi' : Z+ZW "Ü/War _xWßi' yukaridaki formül, oi ve ß'nin küçük degiskenler oldugu varsayilarak, cosazl, Gosßzl, sinaza, Sinßzß alinarak ve araç gövdesinin deformasyonu göz ardi edilerek elde edilir. Istem 1'e göre bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi adimda (831) araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde pasif süspansiyona göre her bir süspansiyonun strok geçmisinin ( “1) ve hiz geçmisinin ( l*1) hesaplanmasina yönelik spesifik adimlarin asagidaki sekilde olmasidir: (1) araç, aracin önündeki araziden 821 'de elde edilen pasif süspansiyonlar ile geçtiginde araç koordinat sisteminin 6 boyutlu koordinat geçmisine ({X'7 Yi Zi a, ßi 7i} ) dayanarak tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qm) dikey deplasman geçmisinin asagidaki formül araciligiyla çözülmesi: WM _Zi bfßi +L1””l',i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m formülde bj, oxyz koordinat sisteminde j olarak numaralandirilan süspansiyondaki destekleme noktasinin X koordinatidir; Lj, oxyz koordinat sistemindej olarak numaralandirilan süspansiyondaki destekleme noktasinin ykoordinatidir; daha sonra tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qm) dikey hiz geçmisi su sekildedir: WM _Zi bfßi +L1“l',i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m (2) 822'de düzlestirme prosesinden sonra elde edilen durum geçmisi ve kütle merkezi yörüngesinin fonksiyonuna QXW/(ti), YWÜI), ZWOI), aW(ti), ßW(t"), 7W(ti)}T) göre sabit koordinat sistemine göre araç koordinat sisteminin üç koordinatinin bir zaman geçmis fonksiyonunun asagidaki sekilde ters olarak hesaplanmasi: daha sonra tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qm) dikey bir deplasmaninin Ati), 1), ß(ti)'den asagidaki sekilde çözülmesi: ww' :Z1(ti)_bfß(ti)+Lfa(ti), i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Q1, Q2, ..., Qm) dikey hizi su sekildedir: ww' :Zj(ti)_bfß(ti)+Lfd(ti), i=0, 1, 2, ..., n;j=1, 2, m (3) her bir aktif süspansiyonun strok geçmisinin (SW) ve hiz geçmisinin ( “1) pasif suspansiyona gore hesaplanmasi her bir aktif süspansiyonun pasif süspansiyona göre strok geçmisinin, düzlestirme prosesinden sonra her bir aktif süspansiyondaki destekleme noktalarinin dikey deplasmanwi_j geçmisi (W'Ff ) ile düzlestirme prosesinden önce pasif süspansiyon üzerinde destekleme noktalarinin dikey deplasman geçmisi w& arasindaki farka esittir: her bir aktif süspansiyonun pasif süspansiyona göre hiz geçmisinin, düzlestirme prosesinden sonra her bir aktif süspansiyondaki destekleme noktalarinin dikey hiz geçmisi (vi/ij) ile düzlestirme prosesinden önce pasif süspansiyon üzerinde destekleme noktalarinin W113- dikey hiz geçmisi (W'Fj) arasindaki farka esittir: Siij = WIJ-Wilîj! i=0, 1, 2, ..., n;j=1, 2, ..., m. Istem 1'e göre bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi aracin dinamik bir modelinden, adimda (S32) araç, aracin önündeki araziden aktif süspansiyonlar ile geçtiginde aracin her bir süspansiyonunun bir strok geçmisinden (31,1 ) ve bir destekleme kuvveti geçmisinin (VI/,7) hesaplanmasina yönelik spesifik adimlarin asagidaki sekilde olmasidir: (1) aktif her bir süspansiyonda destekleme noktalarinin dikey deplasman geçmisinin (WH ) ve dikey hiz geçmisinin (WM ) çözülmesi, burada aktif/pasif süspansiyonun strok farki geçmisi (SW) ve hiz farki geçmisine ( '4) gore aracin dinamik modelinden, araç, aracin onundeki araziden geçtiginde yeni bir durum degiskeninin ({q12}i ) çözülmesi ve yeni durumda bulunan deplasman degiskenlerinin (Zi, al., ßi), her bir süspansiyonda destekleme noktalarinin (Qi, Q2, ..., Qm) dikey deplasman geçmisini hesaplamak üzere asagidaki formülde ikame edilmesi: ww' :Zi-b/ßi ”far , i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Q1, Qz, ..., Qm) dikey hiz geçmisini hesaplamak üzere hiz degiskenlerinin (Zi, al. , ßi ) degerlerinin asagidaki formülde asagidaki sekilde ikame edilmesi: ww' :2; _bfßi +Lja; , i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m (2) aktif her bir süspansiyonun strok geçmisinin (SW) medyan pozisyonuna göre çözülmesi, burada lastigin dikey deformasyonu, aktif süspansiyonun strokundan çok daha az oldugundan lastigin dikey deformasyonu çikarilir; lastigin dikey deformasyonu, S4”te bir süspansiyon empedans kontrolünde telafi edilir; aktif her bir süspansiyonun medyan pozisyonuna göre strok geçmisinin, tüm süspansiyonlarda destekleme noktalarinin (Qi, Qz, ..., Qm) dikey deplasman geçmisi (WH) ile tüm tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin (R1, R2, ..., Rm) dikey deplasman geçmisi (AW) arasindaki farka esittir; (3) aktif her bir süspansiyonun destekleme kuvveti geçmisinin (WM) hesaplanmasi, burada aracin aktif her bir süspansiyonunun destekleme kuvveti geçmisi, asagidaki sekildedir: formulde “1 ve 1-1, sirasiyla tekerleklerin zemin ile temas eden noktalarinin dikey deplasman geçmisi ve hiz geçmisidir. Istem 1'e göre bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi S4”te bir süspansiyon aktüatöründe kuvvet deplasmanina bagli olarak bir empedans kontrolünün gerçeklestirilmesine yönelik spesifik kavrama yönteminin asagidaki sekilde olmasidir: çözülmesi mevcut süspansiyon destekleme kuvvetinin 1” olarak ayarlanmasi ve asagidaki formülün süspansiyonun teorik destekleme kuvveti ile gerçek bir destekleme kuvveti arasindaki fark ile beklenilen bir süspansiyon strok artisi (5131') arasindaki iliskiyi ifade etmek üzere kullanilmasi: AWM :WM _WM :Möw' +C5w' ”(510" i'=0, 1, 2, n;j=1, 2, m formülde M, K ve C, sirasiyla hedef atalet, hedef sertlik ve hedef sönümlemedir ve sirasiyla zemin ile temas eden lastigin yay agirliginin atalet karakteristiklerini, sertlik karakteristiklerini ve sönümleme karakteristiklerini yansitir; yukaridaki diferansiyel denklem, evrisim tümlevi yoluyla çözülebilir: öw .[0 W1J(T)h”( T) T,i=0,1,2,...,n;j=1, 2, ...,m yukaridaki formülde fonksiyon (hiJ (t) ), önceki formülün karsilik gelen birim dürtü yaniti; yukaridaki formül, bir FFT algoritmasi ile çözülebilir; gerçek kontrolde aracin her bir süspansiyon strok artisinin (61V) hareket hizi ve ivmesi nispeten küçük oldugundan 5” N 5“ N 0 ve daha sonra tekerlek ile zemin arasindaki bir temas kuvveti modeli, asagidaki sekilde basitlestirilebilir: kontrolü suspansiyonun medyan pozisyon strokuna gore olçulen degerinin “1 olarak ayarlanmasi ve her bir süspansiyon aktüatörünün deplasman izleme kontrolünü gerçeklestirmek amaciyla 1d =1Z + A1Z W` '751` l'J'nin hedef strok olarak alinmasi ile bir bozukluk kendini reddetme kontrolörünün tasarlanmasi. Istem 1'e göre bir aracin önündeki araziye bagli olarak aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yöntemi olup, özelligi S4'ün ayrica bütün geçmisteki süspansiyon strokunun (Sw) kuvvet deplasmanina bagli olarak empedans kontrolünün uygulanmasindan önce limit strokunu asip asmadiginin dogrulanmasina yönelik bir içerigi ihtiva etmesidir; dogrulama formülü asagidaki sekildedir: formülde smin, süspansiyonun bir alt limit deplasmanidir; smax, süspansiyonun bir üst limit deplasmanidir; limit strokunu asan belirli bir süspansiyon strokunun bulunmasi halinde, bir araç yörünge egrisinin düzgünlügünün ilk olarak azaltilmasi halinde ve karsilik gelen düzgünlük katsayisinin (S) ayarlanmasi halinde bu, sirasiyla asagidaki iki duruma göre ele alinir: (1) düzgünlük katsayisinin (g), önceden ayarlanan bir düzgünlük katsayisi limitine ulasmamasi halinde adima (822) geçilir; (2) düzgünlük katsayisinin (g), limit degerine ulasmasi ve hala bütün geçmiste her bir süspansiyon strokunun limit strokunu asmadigi durumu karsilamamasi durumunda bir birinci veri noktasinin meydana gelme zaman sirasina göre limit strokunu asan süspansiyon stroku ile bulunmasi ve adimda (S2) planlanan veri noktasi sayisinin iE(15iE5" ayarlanmasi, daha sonra n = iE durumuna izin verilmesi ve adima (S21) dönülmesi, burada bütün geçmiste her bir süspansiyon stroku, yukaridaki isleme yoluyla limit strokundan daha fazla yapilmaz. Istem 1-7'den herhangi birine göre bir aracin önündeki araziye bagli olan aktif süspansiyonlarin atalet düzenleme yönteminin uygulanmasina yönelik bir kontrol sistemi olup, özelligi sistemin bir araç gövdesi ve m tekerlek, bir lazer radari, bir atalet ölçüm ünitesi, iki antenli bir GPS konumlandirma sistemi, tekerleklere karsilik gelen süspansiyon silindirleri, deplasman sensörleri, destekleme kuvveti sensörleri ve bunlarin bir servo kontrolör grubu, bir araç hiz sensörü, bir direksiyon simidi açi sensörü, bir gaz kelebegi açikligi derece sensörü, bir frenleme kuvveti sensörü, bir elektronik kontrol ünitesini ihtiva etmesidir, burada lazer radari, atalet ölçüm ünitesi, iki antenli GPS konumlandirma sistemi, elektronik kontrol ünitesi ve servo kontrolör grubu, araç gövdesine sabitlenir ve lazer radari, aracin önündeki arazinin ölçülmesi için araç gövdesinin önünde kurulur ve iki antenli GPS konumlandirma sisteminin iki anteni, belirli bir mesafe ile ayrilir; tekerlek, süspansiyon silindiri yoluyla araç gövdesine baglanir ve deplasman sensörü ve destekleme kuvveti sensörü, süspansiyon silindirinin stroku ve destekleme kuvvetinin ölçülmesi için süspansiyon silindirine monte edilir; direksiyon simidi açi sensörü, gaz kelebegi açikligi derece sensörü ve frenleme kuvveti sensörü, bir direksiyon açisini, bir gaz kelebegi açikligi derecesini ve bir frenleme mukavemetini ölçmek üzere kullanilir; elektronik kontrol ünitesi sirasiyla atalet ölçüm ünitesi, lazer radari, iki antenli GPS konumlandirma sistemi, direksiyon simidi açi sensörü, gaz kelebegi açiklik derecesi sensörü, frenleme kuvveti sensörü ve servo kontrolör grubu ile iletisim kurar ve servo kontrolör grubu, süspansiyon silindirinin destekleme kuvveti sensörü ve deplasman sensörü ile iletisim kurar.