This study presents an implementation of a proportional–integral–derivative (PID) controller utilizing particle swarm optimization (PSO) to enhance the compromise on road holding and ride comfort of a quarter car semi-active suspension system (SASS) through simulation and experimental study. The proposed controller is verified with a processor-in-the-loop (PIL) approach before real-time suspension tests. Using experimental data, the magnetorheological damper (MR) is modeled by an artificial neural network (ANN). A series of experiments are applied to the system for three distinct bump disturbances. The algorithm performance is evaluated by various key metrics, such as suspension deflection, sprung mass displacement, and sprung mass acceleration for simulation. The phase plane method is used to prove the stability of the system. The experimental results reveal that the proposed controller for the SASS significantly improves road holding and ride comfort simultaneously.

In this work, a magnetorheological (MR) damper prototype that provides controllable damping force was designed, manufactured and tested. The design and dimensions of the MR damper piston were determined according to the static magnetic analysis results made in ANSYS/Emag (Electromagnetics) software. The MR damper’s damping performance was tested in laboratory by utilizing a damper testing device. The tests were carried out under different currents applied to coil of the MR damper. According to the test results, the equivalent damping coefficients of the MR damper were calculated for different currents. The test results show that the highest damping force is 169.4 N with frequency of 3.18 Hz and applied current of 2 A. In this case, the equivalent damping coefficient is 302 Ns/m. The equivalent damping coefficient is 181 Ns/m when no current is supplied to the coil. The area of the dynamic force range also becomes larger with increasing the applied current. In addition, according to the quarter car model based simulation results in MATLAB/Simulink, it was seen that the semi-active suspension system using MR damper was more effective and successful in vibration mitigation.

Car-trailer systems, consisting of a towing vehicle (tractor) and one or more towed vehicles (trailers), are widely used today. The widespread use of these vehicle systems in traffic also brings with it increased accident risks. Sometimes the aim is to transport more cargo and goods at a lower cost, while other times it's for recreational and hobby purposes. Regardless of the purpose, there are several important vehicle parameters that significantly affect driving dynamics in such vehicle combinations. While it's possible to prevent accidents by using expensive control systems and vehicle equipment, it's also possible to prevent accidents simply by understanding and paying attention to the effects of important vehicle parameters. In this study, the effects of the trailer's load distribution, i.e., its center of gravity position on the vehicle's longitudinal axis, and the hitch distance of towing vehicle from the rear axle center of the vehicle on the driving dynamics of both vehicles were investigated. It was found that both of these variables have a significant impact on the lateral dynamics of the car-trailer combination. It was observed that the trailer's load distribution and the hitch distance of towing vehicle from the rear axle center of the vehicle can trigger undesirable jackknifing and snaking behaviors, thus increasing the tendency of the vehicles to roll over. Therefore, it is believed that many potential accidents can be prevented simply by paying attention to the positioning of the loads during trailer loading and the hitch position of the towing vehicle.

Devrilmeyle sonuçlanan kazalarda ölüm oranları yüksek olduğundan araçların devrilme kararlılığı önem arz etmektedir. Bu çalışmada; aynı C-SUV şasiyi kullanan bataryalı elektrikli ve içten yanmalı motora sahip iki araç devrilme kararlılığı açısından karşılaştırılmıştır. Araçlar öncelikle geometric özelliklerin ve araç boyutlarının etkili olduğu static stabilite faktörü (SSF) ve yük transfer oranı (YTO) vasıtasıyla değerlendirilmiştir. Bataryalı elektrikli aracın (BEA) devrilme olasılığı %8,4 iken içten yanmalı motorlu aracın (İMA) devrilme olasılığı %16,6 olmuştur. BEA’da devrilme İMA’ya göre YTO dikkate alındığında %15 daha yüksek bir yanal ivme değerinde gerçekleşmiştir. Araçlar dinamik davranışlar açısından değerlendirilmek üzere simülasyon ortamında 50 km/h hızda geyik testlerine tabi tutulmuştur. Araç gövdesi yuvarlanma açılarına bakıldığında İMA’nın gövde yuvarlanmasının BEA’ya göre %50 daha fazla olduğu görülmüştür. Devrilme kararlılığı yönünden BEA’nın İMA’ya göre üstün olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmanın, içten yanmalı araçların bataryalı elektrikli araçlara dönüştürülmesi çalışmalarına temel oluşturması öngörülmektedir.

Kara taşıtlarında motordan vites kutusuna aktarılan dönme hareketinin hızı ya da torku yol şartlarına göre farklı oranlarda değiştirilerek diferansiyele iletilmektedir. Dönme hareketinin hızını ya da torkunu değiştirmek gerektiğinde farklı dişli çarkların birbirine kenetlenmesi gerekmektedir. İki dişli çarkın birbirine kenetlenebilmesi için önce çevresel hızlarının eşitlenmesi gerekmektedir. Bu işlem senkronizasyon olarak adlandırılmakta olup senkronizasyon işini yapan mekanizmalara senkromeç denilmektedir. Sekromeçler kinetik enerjiyi sürtünme yolu ile ısıya dönüştürerek sürtünen parçalar arasındaki açısal hız farkını yok eden mekanik sistemlerdir. Bu çalışmada öncelikle dört ileri ve bir geri hız değişimi sağlayan bir vites kutusu mekanizmasının tasarımı yapılmıştır. Mekanizmada yarıçapı 35 mm olan tek halkalı bir senkronizasyon mekanizmasının kullanılması kararlaştırılmıştır. Böyle bir sürtünme halkasına tepe değeri 300 N’dan daha fazla olan bir harmonik kuvvet fonksiyonunun uygulanması gerektiği belirlenmiştir. Bu kadar büyük bir kuvvet ancak damperli bir senkronizasyon mekanizması ile sağlanabilmektedir. Çalışmanın devamında damperli bir senkronizasyon mekanizmasının matematik modeli kurularak, gerçekçi verilere göre boyutlandırılması yapılmıştır. Boyutlandırma yapılırken grup dişlinin hızının 2400 rpm’den 1263 rpm’e düşürüldüğü, yavaşlayan elemanlarının toplam kütle atalet momentinin 0.00508 m2 kg olduğu ve birinci vitesten ikinci vitese geçiş yapıldığı kabul edilmiştir. Tasarlanan senkronizasyon mekanizmasında damper sabiti 14000 Ns/m olarak kabul edilir, toplam sürtünme periyodu 0.25-0.35 s aralığında değiştirilirse 4-4.5 Nm civarında bir sürtünme torku yaratarak vites değiştirme işini sorunsuz gerçekleştirebilmektedir. Tasarlanan mekanizmanın mevcut vites mekanizmalarında kullanılmakta olan birden çok sürtünme halkasına sahip senkronizasyon tertibatlarına ve bloklama halkası olarak adlandırılan tertibatlara olan gereksinimi yok edebileceği görülmektedir.