<p>A cars powertrain consists of everything that is needed for its propulsion. The components in the driveline that transfer the power from the engine to the driven wheels are not absolutely stiff, hence they will wind up due to the torque and act as torsion springs. If you suddenly demand a bigger torque by stepping on the accelerator pedal, a so called tip in manoeuvre, and that torque is acquired from the engine as quickly as possible, the driveline will not be able to transfer that fast torque change due to its weakness and as a result it will start to oscillate. These oscillations will be transferred to the driven wheels and make the car to accelerate jerkily which will be experienced as uncomfortable by the passengers. Furthermore, there is a backlash in the driveline that will make the weakness in the driveline even more excited than it should have been if the backlash did not existed.</p><p>To avoid too big problems with these oscillations there is a control system that controls the demanded torque. This control system is today an open loop control system, i.e. a filtering of the demanded torque. As the cars computer power is increasing steadily there is an interest of investigating if it is possible to get a higher performance control system by using a more advanced, closed loop, model based control system.</p><p>In this thesis such a control system is developed. First a model of the system is constructed; this model is used to design an observer that estimates the non measurable states in the driveline. The results show that this observer estimates these states fine on the basis of the available signals. The observer is the base for the driveline control system and simulations show that this control system is a considerable improvement compared to the control system used today.</p> / <p>En bils drivlina består av allt som behövs för dess framdrift. De komponenter i drivlinan som överför kraften från motorn till hjulen är inte absolut stela utan dessa elastiska kroppar kommer att deformeras då de utsätts för ett moment och fungera som torsionsfjädrar. Om man snabbt begär ett större moment genom att trampa på gasen, en så kallad tip-in manöver, och detta begärda moment läggs ut så snabbt som möjligt från motorn kommer inte de veka axlarna ”hinna med” vilket medför att axlarna kommer att börja oscillera. Dessa oscillationer kommer att överföras till de drivande hjulen och göra att bilen accelererar ryckigt vilket upplevs som obehagligt av passagerarna i bilen. Detsamma gäller om man plötsligt släpper gasen, en så kallad tip-out manöver. Det finns dessutom ett glapp i drivlinan som gör att vekheten i axeln exciteras ännu mer än vad den skulle ha gjort om glappet inte hade existerat.</p><p>För att undvika alltför stora problem med dessa oscillationer har man en reglering som gör att man inte lägger på hela det begärda momentet på en gång. I dag fungerar denna reglering till största delen genom öppen styrning, det vill säga genom en filtrering av det begärda momentet. I takt med att datorkraften hela tiden ökar i bilar är man nu intresserad av att utreda i fall man kan lösa detta reglerproblem på ett bättre sätt genom en mer avancerad, sluten, modellbaserad reglering. Även i den nya regleringen vill man enbart använda sig av redan befintliga sensorer i bilen då det skulle bli för dyrt att sätta in någon extra sensor enbart för att få en bättre drivlinereglering.</p><p>I denna uppsats utvecklas en sådan reglering. Först konstrueras en modell av drivlinan som används till att skapa en observatör som skattar de icke mätbara tillstånden i drivlinan. Resultaten visar på att denna observatör skattar de icke mätbara tillstånden på ett bra sätt utifrån de tillgängliga mätsignalerna. Denna observatör används sedan som grund för en reglering av drivlinan och i simuleringar visar sig denna reglering vara markant bättre än den som används idag.</p>

A cars powertrain consists of everything that is needed for its propulsion. The components in the driveline that transfer the power from the engine to the driven wheels are not absolutely stiff, hence they will wind up due to the torque and act as torsion springs. If you suddenly demand a bigger torque by stepping on the accelerator pedal, a so called tip in manoeuvre, and that torque is acquired from the engine as quickly as possible, the driveline will not be able to transfer that fast torque change due to its weakness and as a result it will start to oscillate. These oscillations will be transferred to the driven wheels and make the car to accelerate jerkily which will be experienced as uncomfortable by the passengers. Furthermore, there is a backlash in the driveline that will make the weakness in the driveline even more excited than it should have been if the backlash did not existed. To avoid too big problems with these oscillations there is a control system that controls the demanded torque. This control system is today an open loop control system, i.e. a filtering of the demanded torque. As the cars computer power is increasing steadily there is an interest of investigating if it is possible to get a higher performance control system by using a more advanced, closed loop, model based control system. In this thesis such a control system is developed. First a model of the system is constructed; this model is used to design an observer that estimates the non measurable states in the driveline. The results show that this observer estimates these states fine on the basis of the available signals. The observer is the base for the driveline control system and simulations show that this control system is a considerable improvement compared to the control system used today. / En bils drivlina består av allt som behövs för dess framdrift. De komponenter i drivlinan som överför kraften från motorn till hjulen är inte absolut stela utan dessa elastiska kroppar kommer att deformeras då de utsätts för ett moment och fungera som torsionsfjädrar. Om man snabbt begär ett större moment genom att trampa på gasen, en så kallad tip-in manöver, och detta begärda moment läggs ut så snabbt som möjligt från motorn kommer inte de veka axlarna ”hinna med” vilket medför att axlarna kommer att börja oscillera. Dessa oscillationer kommer att överföras till de drivande hjulen och göra att bilen accelererar ryckigt vilket upplevs som obehagligt av passagerarna i bilen. Detsamma gäller om man plötsligt släpper gasen, en så kallad tip-out manöver. Det finns dessutom ett glapp i drivlinan som gör att vekheten i axeln exciteras ännu mer än vad den skulle ha gjort om glappet inte hade existerat. För att undvika alltför stora problem med dessa oscillationer har man en reglering som gör att man inte lägger på hela det begärda momentet på en gång. I dag fungerar denna reglering till största delen genom öppen styrning, det vill säga genom en filtrering av det begärda momentet. I takt med att datorkraften hela tiden ökar i bilar är man nu intresserad av att utreda i fall man kan lösa detta reglerproblem på ett bättre sätt genom en mer avancerad, sluten, modellbaserad reglering. Även i den nya regleringen vill man enbart använda sig av redan befintliga sensorer i bilen då det skulle bli för dyrt att sätta in någon extra sensor enbart för att få en bättre drivlinereglering. I denna uppsats utvecklas en sådan reglering. Först konstrueras en modell av drivlinan som används till att skapa en observatör som skattar de icke mätbara tillstånden i drivlinan. Resultaten visar på att denna observatör skattar de icke mätbara tillstånden på ett bra sätt utifrån de tillgängliga mätsignalerna. Denna observatör används sedan som grund för en reglering av drivlinan och i simuleringar visar sig denna reglering vara markant bättre än den som används idag.

<p>Idag är det möjligt att modellera de hydrauliska och mekaniska systemen hos en hjullastare. Det går även i viss omfattning att simulera omgivningen samt de förarkommandon som krävs för utförandet av en önskad uppgift. Däremot är det enda sättet att få reda på hur en förare kommer att uppleva maskinen, dess körbarhet, att bygga en fungerande prototyp och be en förare att testa den.</p><p>Syftet med det här examensarbetet var att hitta en korrelation mellan förarens bedömningar och mätdata insamlade från en hjullastare under körning. Resultaten är sedan tänkta att användas i framtida simuleringar. Olika hjullastare testades av en grupp provförare och deras subjektiva bedömningar såväl som mätdata från hjullastarna samlades in.</p><p>Slutsatsen är att det går till en viss del att förutsäga körbarheten från insamlade data om förarens körstil är känd. Då förarnas körstil skiljer väldigt mycket är det är inte möjligt att dra allmänna slutsatser om körbarheten.</p> / <p>Today it is possible to model all hydraulic and mechanical systems of a wheel loader. To an extent the surrounding environment and the operator input required for a desired operation can also be simulated. However the only way to determine how an operator will perceive the handling qualities, the operability, of the wheel loader is to assemble a working prototype and ask an operator to try it out.</p><p>The purpose of this Master thesis was to find some correlation between the drivers’ opinions and data recorded from the machines during operation. The results are intended to be used in future simulations. Different machines were tested by a group of drivers and their subjective impressions, as well as measurements from the machines were collected.</p><p>The findings from the analysis are that the operability can be determined to a certain extent if the driver’s behaviour is known. Because of the differences in the way the drivers operate the machine it has not been possible to draw any general conclusions.</p>

Idag är det möjligt att modellera de hydrauliska och mekaniska systemen hos en hjullastare. Det går även i viss omfattning att simulera omgivningen samt de förarkommandon som krävs för utförandet av en önskad uppgift. Däremot är det enda sättet att få reda på hur en förare kommer att uppleva maskinen, dess körbarhet, att bygga en fungerande prototyp och be en förare att testa den. Syftet med det här examensarbetet var att hitta en korrelation mellan förarens bedömningar och mätdata insamlade från en hjullastare under körning. Resultaten är sedan tänkta att användas i framtida simuleringar. Olika hjullastare testades av en grupp provförare och deras subjektiva bedömningar såväl som mätdata från hjullastarna samlades in. Slutsatsen är att det går till en viss del att förutsäga körbarheten från insamlade data om förarens körstil är känd. Då förarnas körstil skiljer väldigt mycket är det är inte möjligt att dra allmänna slutsatser om körbarheten. / Today it is possible to model all hydraulic and mechanical systems of a wheel loader. To an extent the surrounding environment and the operator input required for a desired operation can also be simulated. However the only way to determine how an operator will perceive the handling qualities, the operability, of the wheel loader is to assemble a working prototype and ask an operator to try it out. The purpose of this Master thesis was to find some correlation between the drivers’ opinions and data recorded from the machines during operation. The results are intended to be used in future simulations. Different machines were tested by a group of drivers and their subjective impressions, as well as measurements from the machines were collected. The findings from the analysis are that the operability can be determined to a certain extent if the driver’s behaviour is known. Because of the differences in the way the drivers operate the machine it has not been possible to draw any general conclusions.

This thesis work is based on a dynamic programming solution of a fuel optimizing cruise controller that was developed at Scania CV AB last year. Known data of the road ahead, mainly the slope, is used to continuously calculate the optimal torque and gear choices of a given moving vehicle for a certain horizon. The optimization calculations are based on fuel consumption and the vehicle's arrival time to the final destination. This report has been focused on achieving better "driveability" of the cruise controller while still maintaining the good fuel saving qualities that is already there. Simulation is used to evaluate the cruise controller on roads where the wanted data is known. The result is smaller speed variations on at road segments, which will improve a driver's impression of the cruise controller. The great fuel benefits of using roll-techniques in hilly areas is maintained from the previous implementation. The key to the optimal balance between these two behaviors is found using a method that limits the torque usage of the truck to a certain speed interval and then finds exception areas where the torque usage should be unlimited. / Detta examensarbete är baserad på en dynamisk programmeringslösning av en bränsleoptimerande farthållare som utvecklades på Scania CV AB förra året. Känd data om den framförvarande vägen, så som lutningen, används för att beräkna optimalt drivmoment och växelval för ett givet fordon för en viss horizont. Optimeringsberäkningarna baseras på bränsleförbrukning och fordonets ankomsttid till målet. Denna rapport focuserar på att uppnå bättre "körbarhet" för farthållaren och samtidigt behålla de goda bränslebesparande egenskaper som farthållaren redan har. Simulering nyttjas för att analysera farthållaren på vägar där önskad data är känd. Resultatet är mindre hastighetsvariationer på platta vägar, vilket bör förbättra förarens uppfattning av farthållaren. De stora fördelar som kommer med användning av rull-tekniker på kuperade vägsträckor bevaras från den tidigare implementeringen. Nyckeln till optimal balans mellan dessa två körbeteenden är en metod som går ut på att begränsa fordonets momentanvändning till ett visst hastighetsinterval och sedan hitta undantagsområden där momentanvändning borde vara obegränsad.

Food packaging plays a crucial role in protecting and storing food to keep the products fresh and reduce waste. There is a need to increase the number of paper packages in the food industry to meet the growing demand. Therefore, barrier coatings are an essential aspect of the paper industry since they have good resistance to grease and moisture, which protects the food. The development and improvement of these barrier coatings have the potential to contribute to the advancement of environmentally friendly food packaging. This work aims to examine the impact of rheological behavior and properties on the runnability and barrier performance of barrier coating formulations containing two different kaolin clays, Speswhite (K1) and Capim NP (K2), with the addition of nanoclay in varying amounts. Different formulations were tested as multilayer barrier coatings on lab- and pilot-scale in order to determine the effect of various nanoclay concentrations on runnability, water retention, and rheology properties. Various measurement techniques have been used to obtain a wide range of information on the rheological properties, including the viscosity, under varied shear rate ranges. Also studied are runnability, grease and moisture barrier performance, water retention, and high shear testing for rheology to determine flow behavior. The results show that the viscosity was higher on the lab scale than on the pilot scale due to the poor nanoclay dispersion at the pilot scale. As expected for this type of barrier coating, the KIT-test revealed that the grease barrier was highly effective. Measurements of water retention were good for the low amounts of nanoclay content. Lastly, the shear testing gave very similar results between all the different barrier coating formulas. It was determined that a low nanoclay content gave a good barrier coating performance. However, a higher nanoclay content resulted in decreased water resistance compared to a coating with a low nanoclay content. / Livsmedelsförpackningar spelar en avgörande roll för att skydda och lagra mat för att hålla produkterna fräscha och minska avfallet. Det finns ett behov av att öka antalet pappersförpackningar inom livsmedelsindustrin för att möta den växande efterfrågan. Därför är barriärbestrykningar en väsentlig del av pappersindustrin eftersom de har god motståndskraft mot fett och fukt, vilket skyddar maten. Utvecklingen och förbättringen av dessa barriärbestrykningar har potential att bidra till utvecklingen av miljövänliga livsmedelsförpackningar. Detta arbete syftar till att undersöka inverkan av reologiskt beteende och egenskaper på körbarheten och barriärprestandan hos barriärbestryknings-formuleringar som innehåller två olika kaolinleror, Speswhite (K1) och Capim NP (K2), med tillsats av nanolera i varierande mängder. Olika formuleringar testades som flerskiktsbarriärbestrykningar i laboratorie- och pilotskala för att bestämma effekten av olika nanolerakoncentrationer på körbarhet, vattenretention och reologiska egenskaper. Olika mättekniker har använts för att erhålla bred information om de reologiska egenskaperna, inklusive viskositeten under varierande skjuvhastighets-intervall. Körbarhet, fett- och fuktbarriärprestanda, vattenretention och högskjuvningstestning för reologi har studeras för att bestämma flödesbeteende. Resultaten visar att viskositeten var högre på laboratorieskalan än på pilotskalan på grund av den dåliga nanolerdispergeringen på pilotskalan. Som förväntat för denna typ av barriärbestrykning visade KIT-testet att fettbarriären var mycket effektiv. Mätningar av vattenretention var bra för de låga värdena på nanolerainnehåll. Slutligen gav skjuvprovningen mycket likartade resultat mellan alla olika barriärbestryknings-formuleringar. Det fastställdes att ett lågt nanolerainnehåll gav en bra barriärbestryknings-prestanda. En högre halt av nanolera resulterade dock i minskad vattenbeständighet jämfört med en beläggning med låg nanolerhalt.