Otomotiv süspansiyon tasarımı sürüş ve yol tutuş taleplerinin çakışması nedeniyle ikisi arasında bir uzlaşma sağlamaya yöneliktir. Son bir kaç yılda bu uzlaşmanın sınırlarını değiştiren giderek artan karmaşıklıkta, elektronik kontrollü elemanlar ortaya çıkmıştır. Otomotiv süspansiyon tasarımında kullanılan teknolojiler geniş kapsamda karmaşıklık, maliyet ve performans özellikleri içermektedir ve şu şekilde sınıflandırılabilir:

• Adaptif süspansiyonlar: Taşıtın çalışma şartlarındaki değişimlere yavaş cevap verirler. Bunlar yük dengeleme ve açık çevrim kontrollü değişken özelliğe sahip yay ve sönüm elemanları içerirler.

• Yarı-aktif süspansiyonlar: Taşıtın hareketlerinin ölçümüyle gerçekleştirilen kapalı çevrim ile kontrol edilirler ve sadece enerji sönümleyebilirler.

• Düşük bant genişlikli veya yumuşak aktif süspansiyonlar: Aktif eleman yay ve sönüm elemanlarına seri bağlıdır.

• Yüksek bant genişlikli aktif süspansiyonlar: Aktif eleman yay elemanıyla paralel bağlıdır veya yay elemanın yerine konur.

Süspansiyonun ana amacı yol yüzeyindeki düzensizliklerden taşıt gövdesini izole etmektir. Ayrıca taşıtın ağırlığını taşıması, bagajın veya içindeki insanların sayısına bağlı değişen yük değişimlerine veya frene basma ile ivmelenme ve viraj dönme esnasında oluşan atalet kuvvetlerine yüksek bant genişliğinde tepki vermesi gerekir. İvmelenme, frenleme veya viraj dönme esnasında lastik yükündeki değişimleride yola iyi yapışmasını etkileyeceğinden minimize etmesi gerekir. Bütün bunlar mevcut süspansiyon strokunda sağlanmalıdırki bu da performans gereksinmelerinin birbirleriyle çakışmasına neden olur. İyi bir izolasyon düşük süspansiyon frekansları(yumuşak yaylar) ve makul sönümleme gerektirirken sert yaylar ve daha yüksek sönüm oranları yük değişimlerine daha etkili tepki göstermektedir. Lastik yükü değişimleri de yüksek sönüm oranları ile daha etkili kontrol edilir. Gövde ve yaysız kütle arasına elektronik kontrollü bir elemanın eklenmesi daha iyi bir uzlaşmanın başarılmasını sağlar fakat taşıtın süspansiyon hareketi sonlu olduğundan tamamen ortadan kaldırmaz.

Aktif süspansiyonlar geleneksel pasif süspansiyonlardan sisteme enerji verme, saklama ve sönümleme özellikleri ile farklıdır. Bu süspansiyonların genel olarak iki farklı şekli mevcuttur. Bunlar düşük bant genişlikli veya yumuşak aktif süspansiyonlar ile yüksek bant genişlikli veya sert aktif süspansiyonlardır



a) Yumuşak aktif süspansiyon      b) Sert aktif süspansiyon


Yumuşak aktif süspansiyonlarda actuator yay ve sönüm elemanına seri bağlıdır. Tekerleğin sıçrama hareketi pasif olarak sönüm elemanı ile kontrol edilir. Süspansiyonun aktif kısmı ise gövde hareketlerini kontrol eder. Sürüş kabiliyeti; değişken sönümlü süspansiyonlarındakinden, dönme, frenleme ve ivmelenme esnasında taşıtı dengeli tutma avantajının eklenmesi nedeniyle daha iyidir. Yumuşak aktif süspansiyonların en fazla karşılaşılan şekli pasif sönüm ve yay ile hidrolik bir actuatorden oluşmaktadır. Bir valf ile actuatore yağ akışı kontrol edilir. Bu süspansiyon aracın ağırlığınıda taşıdığından yerçekimi etkisiyle aşağı indiğinde taşıtı kaldırmak için yüksek basınçlı bir besleme elemanından gelen yağ kullanılır. Sadece gövdenin 1Hz civarındaki frekanslarını kontrol etmesi gerektiğinden kontrol valfleri 15Hz civarındaki bant genişliklerinde olabilir.

Sert aktif süspansiyonlar yaya paralel bağlanmış bir actuator dan meydana gelir. Bu genelikle çift etkili bir hidrolik actuatordır. Çünkü actuator yaysız kütleyi gövdeye bağlar ve hem tekerleğin sıçrama hareketini(12 Hz civarı) hemde gövdenin hareketini(1 Hz civarı) kontrol etmelidir. Kontrol valflerinin performans şartları 100 Hz civarındaki yüksek bant genişliğine sahiptir. Sürüş özellikleri en az yumuşak aktif süspansiyonda olduğu gibidir buna ek olarak iyileştirilmiş lastik kontrolü sayesinde yol tutuşuda iyidir. Fakat, actuatorın kontrol edebileceği frekansların üstünde kilitlenme eğilimi gösterecektir. Güç harcaması bir klimanın harcadığına eşdeğer olarak en kötü durumda 5-10 kW arasında olarak göz önünde tutulmalıdır. Bu yakıt harcamasını %10-20 gibi hissedilir derecede arttırabilir. Sert aktif süspansiyonda taşıt viraj dönerken veya fren yaparken oluşan kuvvetleri karşılamak için harcanan güç taşıt gövdesinin dengesini sabit tutmak için sadece actuatorı kilitlemek gerektiğinden genellikle az olacaktır. Buna karşın yumuşak aktif süspansiyonda actuatorın yayın uzunluğundaki değişimleri karşılamak için iş yapması gerektiğinden yakıt harcaması fazladır. Fakat sürüş durumunda durum tam tersidir. Actuatora yüksek basınçlı bir kaynaktan giden ve gelen akış kısma valfi ile sağlanır. Buna göre harcanan güç actuator ortasındaki hızın ve sağlanan basıncın bir fonksiyonudur. Yüksek bant genişlikli bir sistemde actuator ortasından geçen hız tekerlekten gövdeye olan hızdır ve pasif bir süspansiyondada önemlidir. Düşük bant genişlikli bir sistemde actuator rijit olarak tutularak güç gerektirmeyen pasif yayın ve damperin sürüşü kontrol etmesi sağlanabilir. Aktif süspansiyonun en önemli faydası normal bir taşıtta konfor iken bir Formula 1 aracında yol tutuş özelliğidir. Yüksek hızlarda bir yarış arabası; arabanın virajı hızlı almasını sağlamak için ağırlığını arttıran aşağı doğru bir aerodinamik kuvvet oluşturur. Aşağı doğru oluşan kuvvetin yarattığı yük değişimine tepki vererek aktif süspansiyon arabanın altı ile yer arasındaki açıklığı yani aşağı doğru oluşan kuvveti kısa virajlarda daha fazla aşağı kuvvete izin verecek şekilde kontrol edebilir.

Aktif süspansiyon teknolojisindeki bir önemli gelişme ise güvenilir düşük maliyetli transducerların özellikle ivneölçerlerin ortaya çıkması olmuştur. Aktif süspansiyonda kullanılan aygıtlar tipik olarak tekerlek ve gövde arasındaki yerdeğiştirmenin, düşey, enine ve boyuna ivemelerin, süspansiyon biriminin basınçlarının, ve actuator kuvvetlerinin ölçülmesinde kullanılır. Bazı sistemlerde yaysız kütlenin ivmesi ile düşey eksen etrafındaki dönemelerin derecesi de ölçülmektedir. Modern araçlarda zaten mevcut olan araç hızı, tekerlek hızı, kısma valfi açısı ve fren girdisi aktif sistemlerde de kullanılmaktadır. Fakat genel olarak maliyet ve güvenilirlik açısından en az sayıda transducer kullanılması arzu edilir.

Aktif süspansiyonu oluşturan ana elemanlar elektronik kontrol ünitesi(ECU), transducerlar ve actuatorlardır. Motorlu taşıtlarda motorun ve frenlerin yönetiminde kullanılan microcontrollerların kapasiteleri mevcut adaptif, basit aktif ve yarı-aktif algoritmaların kontrolü içinde yeterlidir. İleri düzey microcontroller ların ileride daha karmaşık algoritmaların kontrolünü mümkün kılacağı belirtilmektedir. Benzer şekilde transducer teknolojiside mevcut ihtiyacı karşılayacak kadar gelişmiştir. En fazla geliştirilmesi gereken alan actuatorlar ve güç kaynaklarıdır.

Bir aktif süspansiyonu satabilmek için geleneksel süspansiyona göre performanstaki artışın artan maliyete değecek kadar yeterli olması gerekir. Actuatorler ve güç kaynakları genellikle sistemin en pahalı kısımları olduğu gibi fiyatları değiştikçe performanslarıda değişmektedir. En fazla göz önüne alınan hidrolik sistemlerde çalışma frekans aralığında sistemin dinamik performansını belirleyen actuatorler ve kontrol valfleridir. Karmaşık bir sinyal işlemenin bile ortadan kaldıramayacağı kadar kritik bir şekilde sistemin temel sertliğini belirlerler. Actuatorler ve güç kaynakları ayrıca taşıtın performansında önemli etkisi olan taşıtın ağırlığından ve güç harcamasındanda büyük ölçüde sorumludurlar.