This thesis focuses on the critical development of friction and blended braking capabilities for an electric driveline model intended for multiscale road-cargo simulations. In the rapidly evolving landscape of transportation, electric driveline technology has emerged as a key player in achieving sustainability and efficiency goals. This study addresses the pivotal aspect of braking performance within this context, aiming to optimize energy utilization and enhance road safety. Using a systems engineering approach, MATLAB, and Simulink, the work in this thesis focused on the construction of a comprehensive model of a Volvo FH truck with friction/blended braking and an Anti-lock Braking System (ABS). The model underwent rigorous validation against the New European Driving Cycle (NEDC) and subsequent simulation under NEDC, US06, WLTC3 driving cycles. The primary objective was to assess the impact of activating or deactivating the blended control system on the State of Charge (SOC) and energy consumption. Through iterative refinement, the model's energy consumption per kilometer closely approximated actual FH truck test values. Activating the blended control system consistently led to reduced energy consumption across all driving cycles, underscoring its potential to enhance sustainable and safe transportation solutions. Importantly, the ABS system functioned effectively throughout the simulations, ensuring vehicle safety, while the model maintained a consistent output speed aligned with the input speed. This abstract summarizes the research's focus, methodology, and key findings, highlighting the successful development and validation of a Volvo FH truck model with friction/blended braking and ABS systems. The results underscore the blended control system's capacity to improve energy efficiency, contributing to the pursuit of sustainable and efficient transportation solutions in the evolving landscape of electric driveline technology. / Detta examensarbete fokuserar på utvecklingen av en elektrisk drivlinemodell som inkluderar mixning av konventionell friktionsbromssystem och den elektriska drivlinans moment under regenerering. Modellen är avsedd för multiskaliga väg-och godstransportsimuleringar. I den snabbt föränderliga transportsektorn är elektrisk drivlineteknologi en viktig del för att uppnå hållbarhets- och effektivitetsmål. Detta arbete behandlar den avgörande aspekten av bromsprestanda i detta sammanhang och har som mål att optimera energianvändningen och kontrollera vägsäkerheten. Genom att använda s.k. systems engineering-metodik, MATLAB och Simulink, utvecklades en dynamisk modell av en Volvo FH-lastbil med friktions-/mixad bromsning och system för låsningsfria bromsar (ABS). Modellen genomgick en rigorös validering mot New European Driving Cycle (NEDC) och efterföljande simuleringar enligt NEDC, US06 och WLTC3-körcykler. Det primära målet var att bedöma effekten av att aktivera eller inaktivera det mixade kontrollsystemet på laddningsnivå (SOC) och energiförbrukning. Genom iterativ förbättring approximerade modellen energiförbrukningen per kilometer nära de faktiska provvärdena för FH-lastbilar. Aktivering av det blandade kontrollsystemet ledde konsekvent till minskad energiförbrukning för alla körcykler och underströk dess potential att förbättra hållbara och säkra transportsystem. Det är viktigt att notera att ABS-systemet fungerade effektivt genom alla simuleringar och säkerställde fordonssäkerheten, samtidigt som modellen beräknade en hastighet i linje med körcykelns specificerade hastigheten. Denna sammanfattning sammanfattar forskningens fokus, metodik och huvudsakliga resultat och lyfter fram den framgångsrika utvecklingen och valideringen av en Volvo FH-lastbilsmodell med friktions-/mixad bromsning och ABS-system. Resultaten understryker det blandade kontrollsystemets förmåga att förbättra energieffektiviteten och bidra till strävan efter hållbara och effektiva transportsystem i den snabbt föränderliga världen av elektrisk drivlineteknologi.

The automotive industry has been involved in making vehicles autonomous to different levels in the past decade rapidly. Particularly in the commercial vehicle market, there is a significant necessity to make trucks have a certain level of automation to help reduce dependence on human efforts to drive. This could help in reducing several accidents caused by human error. Interestingly there are several challenges and solutions in achieving and implementing autonomous driving for trucks. First, a benchmark of different control architectures that can make a truck drive autonomously are explored. The chosen controllers (Pure Pursuit, Stanley, Linear Quadratic Regulator, Sliding Mode Control and Model Predictive Control) vary in their simplicity in implementation and versatility in handling different vehicle parameters and constraints. A thorough comparison of these path tracking controllers are performed using several metrics. Second, a collision avoidance system based on cubic polynomials, inspired by rapidly exploring random tree (RRT) is presented. Some of the path tracking controllers are limited by their ability and hence a standalone collision avoidance system is needed to provide safe maneuvering. Simulations are performed for different test cases with and without obstacles. These simulations help compare safety margin and driving comfort of each path tracking controller that are integrated with the collision avoidance system. Third, different performance metrics like change in acceleration input, change in steering input, error in path tracking, deviation from base frame of track file and lateral and longitudinal margin between ego and target vehicle are presented. To conclude, a set of suitable controllers for heavy articulated vehicles are developed and benchmarked. / Bilindustrin har varit involverad i att göra fordon autonoma till olika nivåer under det senaste decenniet snabbt. Särskilt på marknaden för kommersiella fordon finns det ett stort behov av att få lastbilar att ha en viss nivå av automatisering för att minska beroendet av mänskliga ansträngningar att köra. Detta kan hjälpa till att minska flera olyckor orsakade av mänskliga fel. Intressant nog finns det flera utmaningar och lösningar för att uppnå och implementera autonom körning för lastbilar. Först utforskas ett riktmärke av olika styrarkitekturer som kan få en lastbil att köra autonomt. De valda kontrollerna (Pure Pursuit, Stanley, Linear Quadratic Regulator, Sliding Mode Control och Model Predictive Control) varierar i sin enkelhet i implementering och mångsidighet när det gäller att hantera olika fordonsparametrar och begränsningar. En grundlig jämförelse av dessa vägspårningskontroller utförs med hjälp av flera mätvärden. För det andra presenteras ett system för undvikande av kollisioner baserat på kubiska polynom, inspirerat av snabbt utforskande slumpmässiga träd (RRT). Vissa av vägspårningskontrollerna är begränsade av sin förmåga och därför behövs ett fristående system för att undvika kollisioner för att ge säker manövrering. Simuleringar utförs för olika testfall med och utan hinder. Dessa simuleringar hjälper till att jämföra säkerhetsmarginal och körkomfort för varje vägspårningskontroller som är integrerade med kollisionsundvikande systemet. För det tredje presenteras olika prestandamått som förändring i accelerationsinmatning, förändring i styrinmatning, fel i banspårning, avvikelse från basramen för spårfilen och lateral och longitudinell marginal mellan ego och målfordon. Avslutningsvis utvecklas och benchmarkas en uppsättning lämpliga styrenheter för tunga ledade fordon.

This thesis investigates reasons for significant uncertainties in added wave resistance predictionsand how wave conditions can potentially affect the design of RoPax ferries. The objectiveis to find a suitable prediction method of added wave resistance for the RoPax ferry designapplication. Furthermore, the wave environment on the route strongly influences this delicateand complex phenomenon. Thus, the emphasis is to understand the added wave resistancethrough a case study with a probabilistic wave environment.The fast transition into decarbonization and regulations regarding energy-efficient ship designhave ramped up the awareness of the influence of seaways. For lower speeds, the addedresistance becomes a more significant part of total resistance, with concerns regarding minimumpropulsion power and safe maneuvering in adverse sea conditions. Consequently, the demandhas rocketed for profound insight and accurate prediction methods of added wave resistance. Inaddition, with new larger ships, added wave resistance domain for short waves becomes essentialand an additional challenge regarding predictions. Nevertheless, added wave resistancepredictions are complex and contain many pitfalls, so accurate estimations of the ship’s addedwave resistance response and wave environment are crucial. In addition, added wave resistanceis very ship-specific, and published research for RoPax ferries is rare.Due to significant uncertainties for general numerical methods, the study investigates a new(modified NTUA) semi-empirical method refined for ships with a large beam-to-draft ratio.In addition, a realistic wave environment is included by selecting relevant wave spectra forconditions on the route.The study shows that significant variances of added wave resistance predictions arise fromselecting prediction methods beyond the range of applicability and rough assumptions of waveconditions and spectra. The case study discovered that errors might also be introduced bythe classification society definitions, which gives reasons to rethink the applied definition of"average BF 8" wave conditions for Safe Return to Port (SRtP) assessments. This can causea false illusion of the ship’s performance and safety in waves. Only the misjudgment ofthe most critical peak period resulted in a rough underestimation (> 40%) of mean addedwave resistance. The error corresponded to 215% of the still water resistance for the SRtPassessment. In addition, the nature of added wave resistance is very ship specific. Therefore, theauthor emphasizes caution when selecting the prediction method, especially for semi-empiricalmethods. Despite the first promising glance of the applied semi-empirical method, it appearsthat the ship database correlates poorly for RoPax ferries. Reliability for the method is weak forshort waves, with a tendency to large overestimations. The lack of references of RoPax vesselsfor validations, accident statics in adverse sea conditions and recent insight into nonlinear effectsrequest further research on added wave resistance for modern hull shapes. / Den här studien undersöker orsaker till stora osäkerheter i adderade vågmotståndsberäkningaroch hur vågförhållanden eventuellt kan påverka designen av RoPax-färjor. Målet är att hittaen tillämpbar beräkningsmetod för adderat vågmotstånd för RoPax-designapplikationer. Dettakänsliga och komplexa fenomenet påverkas starkt av vågmiljön längs med rutten. Därför ärtyngdpunkten att förstå det adderade vågmotståndet genom en fallstudie med en probabilistiskvågmiljö.Den snabba övergången av minskat koldioxidutsläpp och designriktlinjerna för energieffektivafartyg har drivit fram förståelsen av sjövägarna inverkan. För lägre hastigheter utgör de adderademotstånd en mer betydande del av det totala motståndet, vilket har skapat oro för otillräckligframdrivningskraft och förlust av manövreringsförmåga under ogynnsamma sjöförhållanden.Därmed har efterfrågan ökat för djupare förståelse och noggranna beräkningsmetoder föradderat vågmotstånd. Dessutom, för allt större fartyg, blir också den adderade vågmotstånds-domänen för korta vågor dominerande och ytterligare en utmaning för beräkningsmetoderna.Eftersom adderade vågmotståndsberäkningarna är komplexa och omfattar många fallgropar,så därför är noggranna uppskattningar av fartygetsresponsen för adderad vågmotstånd ochvågmiljön avgörande. Dessutom är adderade vågmotståndet väldigt fartygsspecifikt, och publi-cerad forskning för RoPax-färjor är sällsynta.På grund av betydande osäkerheter för allmänna numeriska metoder utforskar studien enny (modifierad NTUA) semi-empirisk metod anpassad för fartyg med ett stort skeppbredd-djupgående förhållande. Dessutom inkluderas en realistisk vågmiljö genom att välja relevantavågspektra baserat på ruttens förhållanden.Studien visar att omfattande variationer av adderade vågmotståndsberäkningar uppstår genomatt välja beräkningsmetoder utanför dess tillämpningsområde, och grova antaganden om våg-förhållanden och vågspektra. Fallstudien upptäckte att fel också kan introduceras genomklassificeringssällskapets definitioner, vilket ger skäl att överväga den tillämpade definitionen av”genomsnittliga Beauforts 8"vågförhållanden för Safe Return to Port (SRtP) utredningar. Dettakan orsaka en falsk illusion av fartygets prestanda och säkerhet i vågor. Endast felbedömningenav den kritiska pik-perioden resulterade i en grov underskattning (> 40%) av den genomsnittligaadderade vågmotståndet. Felet motsvarade 215% av lugnvatten motståndet för SRtP-utredningen.Dessutom är karaktären av adderat vågmotstånd mycket fartygsspecifik. Därför framhållerförfattaren försiktighet för val av beräkningsmetoden, speciellt för semi-empiriska metoder.Trots en lovande första anblicken av det tillämpade semi-empiriska metoden, verkar det somom fartygsdatabasen korrelerar dåligt för RoPax-fartyg. Tillförlitligheten för metoden är svagför korta vågor, med en tendens till stora överskattningar. Bristen på RoPax-referenser förvalidering, olycksstatistiken för RoPax-fartyg och den senaste tidens insikt i icke-linjära effekterger anledning för vidare forskning om adderat vågmotstånd för moderna skrovformer.

This thesis focuses on the study of water transportation on vehicle surfaces, which is crucial for ensuring the unobstructed operation of sensors and cameras in autonomous vehicles. The research aims to develop and validate experimental and simulation methods to enhance the understanding of water droplet behaviour and to create accurate models for computational fluid dynamics (CFD) simulations. The primary objective is to investigate the feasibility of simulating water droplets using CFD. The study examines the behaviour of water droplets on a lacquered metal sheet and a glass surface. Physical experiments and CFD simulations are conducted to analyse droplet movement under the influence of gravity and airflow. The findings provide insights into the factors influencing droplet behaviour and validate the accuracy of the simulation models through physical tests. The research also discusses the limitations of the study and the implications for Volvo Cars, aiming to improve their ability to predict water droplet movement on their vehicles. / Denna avhandling fokuserar på studien av vattentransport på fordonssytor, vilket är avgörande för att säkerställa att sensorer och kameror i autonoma fordon kan fungera utan hinder. Forskningen syftar till att utveckla och validera experimentella och simuleringsmetoder för att förbättra förståelsen av vattendroppars beteende och skapa noggranna modeller för simuleringar inom beräkningsfluidmekanik (CFD). Det primära målet är att undersöka möjligheten att simulera vattendroppar med hjälp av CFD och deras påverkan på fordonssytor. Studien undersöker beteendet hos vattendroppar på en lackerad metallplåt och en glasyta med varierande lutningsvinklar. Fysiska experiment och CFD-simuleringar utförs för att analysera dropparnas rörelse under påverkan av tyngdkraft och luftström. Resultaten ger insikter om de faktorer som påverkar dropparnas beteende och validerar modellernas noggrannhet genom fysiska tester. Forskningen diskuterar även studiens begränsningar och dess implikationer för Volvo Cars, med målet att förbättra deras förmåga att förutsäga vattendroppars rörelse på deras fordon, vilket leder till effektivare vindtunneltester och säkrare fordon.

The development needs of handling and ride vehicle dynamic characteristics are constantly evolving, crucial for safety and comfortable commute since many active safety and driver assistance systems depend on these characteristics. Ride improvements enhance passenger comfort, which plays a significant role in quality and brand value. Chassis and suspension systems greatly influence these vehicle dynamic characteristics. These systems should provide stability, high precision and a high degree of adaptive performance with quick response time. One of the ways to achieve these demands is by incorporating mechatronics suspension systems. Semi-active and fully active mechatronics suspension systems offer passengers a more comprehensive range of vehicle characteristics in terms of driving experience than vehicles with purely mechanical suspension systems. The efficient implementation of mechatronics suspension systems depends on the controller type and how its commands are realised. A typical control strategy is to decide a desired behaviour on the vehicle body and realise that behaviour with the help of the semi-active or active actuators. This work focuses on the realisation of the modal coordinate controller commands that counteracts the undesired body motions. The commands are in vehicle body coordinates with respect to the COG of the vehicle. The biggest challenge is to translate these counteracting forces and torques into semi-active damper vertical forces. This challenge is addressed with different algorithms with different levels of complexity and capability. The complexity ranges from the linear system of equations to real-time optimisation. Essentially, the algorithms will fragmentise and distribute the centralised command among different actuators and finally realise them back as close as commanded by taking the actuator and other physical limitations into account. This work also focuses on developing relative weights tuning methods, which play a significant role in the cost function formation and optimisation solution. The algorithms are evaluated in three different road conditions to incorporate typical driving environments related to primary and secondary rides. The enhancements in the ride performance are visualised by comparing against the existing methodology. The conclusions strongly support the optimisation-based force allocation algorithm over the existing method. It enables significant improvements in the ride performance and a high degree of flexibility by efficiently distributing commands among four actuators, which results in utilising the full potential of the semi-active dampers. / Utvecklingsbehoven för fordons dynamiska egenskaper med avseende på åkkomfort och köregenskaper är ständigt föränderliga och är avgörande för säkerheten och bekväm pendling eftersom många aktiva säkerhets- och förarassistanssystem är beroende av dessa egenskaper. Åkkomfortförbättringar förbättrar passagerarnas komfort, vilket spelar en betydande roll för kvalitet och märkesvärde. Chassi och fjädringssystem påverkar i hög grad dessa fordonsdynamiska egenskaper. Dessa system ska ge stabilitet, hög precision och en hög grad av adaptiv prestanda med snabb responstid. Ett av sätten att uppnå dessa krav är genom att införliva mekatroniska fjädringssystem. Semiaktiva och fullt aktiva mekatronikfjädringssystem erbjuder passagerare ett mer omfattande utbud av fordonsegenskaper när det gäller körupplevelse än fordon med rent mekaniska upphängningssystem. Ett effektivt genomförande av semiaktiva eller aktiva fjädringssystem beror på styrenhetstypen och hur styrenhetens kommandon är realiserade. En typisk reglerstrategi är att bestämma ett önskat beteende på fordonets kaross och realisera det beteendet med hjälp av de semiaktiva eller aktiva dämparna. Detta arbete fokuserar på förverkligandet av de modala koordinatstyrkommandon som motverkar oönskade kroppsrörelser. Kommandona beskrivs i fordonskroppens koordinater med avseende på fordonets tyngdpunkt (COG). Den största utmaningen är att översätta dessa motverkande krafter och vridmoment till vertikala krafter för stötdämparna. Denna utmaning hanteras med olika algoritmer med olika nivåer av komplexitet och kapacitet. Komplexiteten sträcker sig från det linjära ekvationssystemet till optimering i realtid. I huvudsak kommer algoritmerna att fragmentera och distribuera det centraliserade kommandot bland olika dämpare och slutligen förverkliga dem tillbaka så nära kommandot som möjligt genom att ta hänsyn till ställdonet och andra fysiska begränsningar. Studien fokuserar också på att utveckla justeringsmetoder för relativa vikter, som spelar en viktig roll i kostnadsfunktionsbildningen och optimeringslösningen. Algoritmerna utvärderas under tre olika vägförhållanden för att inkludera typiska körmiljöer relaterade till primär och sekundär åkkomfort. Förbättringarna i körprestandan visualiseras genom att jämföra mot den befintliga metoden. Slutsatserna stöder starkt en optimeringsbaserad kraftallokeringsalgoritm över den befintliga metoden. Algoritmen möjliggör betydande förbättringar av prestandan och en hög grad av flexibilitet genom att effektivt fördela kommandot bland fyra ställdon, vilket resulterar i att utnyttja den fulla potentialen för de semiaktiva dämparna.

Autonomous driving is one of the megatrends in today’s automotive industry. Passengers are expected to do more non-driving tasks in an autonomous driving vehicle. Therefore, the comfort of the vehicle has become a more important factor for the passengers. This thesis investigates the possibility of increasing comfort through an integrated active chassis control strategy. First, this thesis has defined comfort in objective ways. Then, the objective comfort evaluation variables are used for comfort evaluation of the vehicle in different scenarios. The improvement in comfort is evaluated for four active chassis systems, including active suspension, active anti-roll bar, active rear-wheel steering and torque vectoring systems. Since more than one active chassis system can affect vehicle body motion in one direction, those four active chassis systems should be controlled in an integrated way. The model predictive control (MPC) is used because it can control a multi-input multi-output system in an optimized way. Two MPC controllers have been developed in this thesis to control multiple active chassis systems for comfort improvement. The original MPC controller is a linear MPC controller that uses a time-invariant state-space vehicle model. The adaptive MPC controller is a linear MPC controller that uses a time-variant state-space vehicle model. These two controllers are tested in the simulation software CarMaker with various scenarios, such as slalom, double lane-change, and bumps that are both symmetrical and shifted unsymmetrical. Finally, the simulation results are evaluated with objective comfort evaluation methods to assess the controller performances in comfort improvement. In conclusion, the model predictive control can be a feasible way to improve comfort with multiple active chassis systems. The simulation results show that the two MPC controllers can reduce the objective comfort evaluation variables. The discussions of the design process and simulation results point out future works that need to be done before this project becomes a product of real vehicles. / Autonom körning är en av megatrenderna i dagens bilindustri. Passagerare förväntas utföra fler icke-körrelaterade uppgifter i ett autonomt fordon. Därför har fordonets komfort blivit en allt viktigare faktor för passagerarna. Denna avhandling undersöker möjligheten att öka komforten genom en integrerad aktiv chassikontrollstrategi. Som utgångspunkt har denna avhandling definierat komfort på objektiva sätt. Sedan används de objektiva komfortvärderingsvariablerna för komfortutvärdering av fordonet i olika scenarier. Förbättringen av komfort utvärderas för fyra aktiva chassisystem, inkluderande aktiv fjädring, aktiv krängningshämmare, aktiv bakhjulsstyrning och drivmomentvektorisering. Eftersom mer än ett aktivt chassisystem kan påverka fordonets rörelse i en riktning, bör dessa fyra aktiva chassisystem styras på ett integrerat sätt. Modellprediktiv reglering (MPC) används eftersom den kan styra ett multi-input multi-output system på ett optimerat sätt. Två MPC-reglersystem har utvecklats för att styra flera aktiva chassisystem för komfortförbättring. Den ursprungliga MPC-reglerenheten är en linjär MPC-regulator som använder en tidsinvariant fordonsmodell. Den adaptiva MPC-reglerenheten är en linjär MPC-regulator som använder en tidsvariant fordonsmodell. Dessa två reglersystem testas i simuleringsprogramvaran CarMaker i olika scenarier, till exempel slalom, dubbelt körfältsbyte och väg-gupp som är både symmetriska och osymmetriska. Slutligen utvärderas simuleringsresultaten med objektiva komfortutvärderingsmetoder för att bedöma reglersystemens komfortförbättring. Sammanfattningsvis kan modellprediktiv reglering vara ett genomförbart sätt att förbättra komforten med flera aktiva chassisystem. Simuleringsresultaten visar att de två MPC-regulatorerna kan reducera de objektiva komfortutvärderingsvariablerna. Diskussionerna om designprocessen och simuleringsresultaten tar upp framtida arbeten som behöver göras innan detta projekt kan förverkligas i riktiga fordon.

The automotive and heavy-duty trucking industries are heading towards research and development of alternative powertrain solutions to meet the United Nations sustainability goals and cleaner solutions to aid climate change actions. This thesis project aligns with the vision of finding greener and sustainable modes of transport in the heavy long haulage trucking industry. This project aims to find and develop a method for creating drive cycles, getting the vehicular power requirements to drive on these selected routes and finally calculating the TCO of a vehicle. The scripts for these mentioned steps are developed in MATLAB. The approach used in this work could help both the vehicle manufacturer and the vehicle operator to predict or cater to upcoming customer demand on, in our case, routes pan EU, to receive information about energy, power and vehicular configuration needed to fulfil the mission, and also, optimize the powertrain configuration in collaboration with a parallel thesis work done here at Scania, and finally calculate a somewhat simplified TCO of the vehicle.  In this work, two different driving conditions has been used; summer or winter, and two different payload conditions, as well as two types of vehicle powertrains; FCEV and BEV. Finally, a comparison regarding TCO for FCEV and BEV has been done. / Fordonsindustrin, inklusive den kommersiella lastbilsindustrin, driver utvecklingen av alternativa drivlinor för att kunna uppfylla FN:s hållbarhetsmål kring miljövänligare lösningar, nödvändiga för att stödja det globala klimatarbetet. Detta examensarbete utgår från visionen att hitta miljövänligare fordonstyper inom den kommersiella lastbilssektorn. Detta projekt siktar på att utveckla och använda metoder för att kunna ta fram relevanta körcykler, fastställa nödvändig framdrivningseffekt för att fordonen ska kunna köra på utvalda rutter, samt att beräkna total ägandekostnad (TCO) för fordonsoperatören.  Skripten för dessa nämnda steg har utvecklats i MATLAB inom projektet. Tillvägagångssättet som har använts i detta arbete kan hjälpa både fordonstillverkare och fordonsoperatörer att förutspå framtida krav. I vårt fall har information om nödvändig energimängd, effekt och komponentkonfiguration, inklusive drivlineoptimering, tagits fram för rutter inom EU, tillsammans med ett parallellt examensarbete som också utförts på Scania. Slutligen beräknades den totala ägandekostnaden (TCO) för kunden.  I detta arbete har två olika användarfall analyserats; sommar och vinter, för två olika nyttolaster, samt två typer av drivlinor; FCEV och BEV. Slutligen, har en jämförelse gjorts gällande TCO för FCEV och BEV.

Litiumjon-batterier har blivit väldigt populära för tillämpning i fordon. Den här teknologin har fler olika kemier att erbjuda som kontinuerligt förbättras. Litium-titanat-oxid-batterier använder (LTO) LTO som anod och erbjuder långt cyklingsliv samt minskar risk för SEI-bildning och litiumplätering.  Det här examensarbetet siktade på att undersöka om LTO-batterier kan användas som startbatterier i kommersiella fordon. Metodologin inkluderade två motorstart försök med en kommersiell 12s1p LTO-modul, laddnings/urladdningtester med en kommersiell LTO-cell med nominell spänning 2.3V samt överurladdningstester med byggda pouchceller. Materialet för pouchceller extraherades från en kommersiell LTO-cell och sedan studerades med SEM-EDX före och efter överurladdningstesterna. Resultatet visade att LTO-batterier kan användas som startbatterier i en diesel V8 motor även vid 39%SoC. Dessutom visade simuleringar att LTO-batterier kan användas inom Kinetic Energy Recovery System (KERS) tillämpning och behålla 60% SoC efter 500 laddning/urladdnings cykler. Resultaten från både KERS och motorstarterna visade att LTO är en lovande kandidat för ersättning av blybatterier. Laddnings/urladdnings tester visade att en kommersiell 12s1p LTO modul kan maximalt uppnå 73%SoC när den laddas med fordon-liknande strömmar. Däremot var SoC oberoende av laddningsström. Överurladdningstester med pouchceller visade att det är relativt ofarligt att urladda LTO 0.4V under spänningsgränsen utan stora ökningar i impedans eller stor kapacitetsförlust. Största förluster kopplades till åldring av NMC-baserade positiva elektroden. / Lithium ion batteries have become quite popular in vehicle applications in the past few decades. This technology offers multiple chemistries to choose from, that are continuously studied and improved. Lithium-titanate-oxide (LTO) batteries use LTO material as an anode, providing long cycling life, as well as essentially eliminating risk for SEI formation and lithium plating.  This Master thesis project aimed to investigate how well LTO-based lithium-ion batteries can perform in Start Ignition Lighting (SLI) application in commercial vehicles. The methodology included two engine crank tests with a commercial 12s1p LTO module, charge/discharge tests on a commercial LTO cell with nominal voltage 2.3V, as well as overdischarge cycling tests on assembled pouch cells. The materials for the pouch cells were extracted from a commercial LTO cell and later analysed with SEM-EDX before and after overdischarge tests. The results demonstrated that LTO-based Li-ion batteries can be successfully start a diesel V8 engine even at 39% SoC. Furthermore, when simulating an urban vehicle with an implemented Kinetic Energy Recovery System (KERS) application, a commercial cell LTO cell achieved and retained around 60\%SoC throughout 500 charge/discharge cycles. Combined results from KERS and engine start tests imply that LTO is a strong candidate for replacing lead-acid in these applications. Charge/discharge tests showed that commercial 12s1p LTO cell can maximum reach around 73%SoC when charged in a vehicle-like way. However, this maximum SoC limit was more or less independent of applied charging current. Furthermore, electrochemical overdischarge tests on the pouch cells demonstrated that it is relatively safe to overdischarge the cell 0.4V below the specified safety limit without significant rise in impedance or capacity fade. Major performance losses were attributed to the aging of the NMC-based positive electrode.

Sustainability challenges is a growing concern that receives more and more attention on a global level. The aviation sector accounts for roughly 3% of the global CO2 emissions and has experienced increasing growth in demand. To address the sustainability challenges, the Swedish government has established a timeline within which it is hoped to have achieved a zero-net emission transportation sector by the year of 2045. This study aims to determine the conditions needed for hydrogen technology to take off as a measure to accelerate the decarbonisation within aviation. To identify the conditions needed for fostering hydrogen technology in the Swedish aviation industry, the frameworks multi-level perspective and business models were used to create an analytical framework upon which the analysis was based. It pertains to answering what the current perceptions regarding hydrogen technology are, and the implications of the perceptions. Also, it helps identify the conditions needed for the emergence of potential business models. The analysis was performed on data acquired through 11 semistructured interviews, as well as literature concerning hydrogen, kerosene, and sustainability. The findings showcase a consensus of hydrogen’s potential as future fuel in the aviation sector. Four main themes were used to identify the potential of hydrogen, (i) The readiness of the technology and availability of hydrogen as a scalable fuel; (ii) The perceived visibility of hydrogen over time; (iii) The sustainability aspect coupled to the use of hydrogen; (iv) The strategic actions to promote hydrogen. These build on the fact that correct knowledge is generated. However, the commitment to the hydrogen pathway is inhibited by a distinct disparity of opinion regarding the readiness of the pathway in aviation which highlights a difficulty of transferring the generated knowledge. Overall, the noted conditions that hinder the common vision of the pathway’s development regards to the cultural discourse and framing of hydrogen as well as the availability and associated cost of sustainable hydrogen. Through the establishment of networks and business models unique to the capabilities of the Swedish aviation industry an opportunity is presented for the Swedish aviation industry to position themselves as pioneers in the introduction of hydrogen to the industry. With the help from governmental actions and cross-industry applicability, functioning ecosystems can be created that will foster hydrogen technology and help achieve the set climate goals. / Hållbarhetsutmaningar är ett växande problem som får mer och mer uppmärksamhet globalt. Luftfartssektorn står för ungefär 3% av de globala koldioxidutsläppen och har upplevt en stadigt ökande efterfrågan. För att handskas med hållbarhetsutmaningarna har den svenska regeringen upprättat en tidslinje inom vilken man hoppas ha uppnått en klimatneutral transportsektor år 2045. Denna studie syftar till att bestämma de förutsättningar som krävs för att vätteknik ska starta som ett medel för att påskynda koldioxidminskningen inom flygindustrin. För att identifiera de förutsättningar som krävs för att främja vätteknologi i den svenska flygindustrin används teoretiska ramverken multinivåperspektiv och affärsmodeller för att konstruera ett analytiskt ramverk som analysen baserades på. Det analytiska ramverket svarar på vad de nuvarande uppfattningarna om vätteknologi är, och konsekvenserna av dessa uppfattningar. Dessutom hjälper ramverket att identifiera de förutsättningar som krävs för framväxten av potentiella affärsmodeller. Analysen utfördes på data som erhölls genom 11 semistrukturerade intervjuer, samt litteratur om väte, fotogen och hållbarhet. Resultaten visar enighet angående vätets potential som framtida bränsle inom flygsektorn. Fyra teman användesför att identifiera potentialen av väte (i) Teknologins beredskap och tillgängligheten av väte; (ii) Det uppfattade intresset av väte över tid; (iii) Hållbarhetsaspekter kring vätets användning; (iv) Strategiska handlingar för främjandet av väte. Dessa bygger på det faktum att korrekt kunskap om vätets potential genereras. Ändock hämmas engagemanget för väte av en tydlig åsiktsskillnad beträffande teknologins beredskap inom flygindustrin, som härstammar från svårigheter av att överföra den genererade kunskapen. Sammantaget påvisas att förhållandena som hindrar den gemensamma visionen om vätets utveckling handlar om den kulturella diskursen och inramningen av väte, samt tillgängligheten och tillhörande kostnader för hållbart väte. Genom etablering av nätverk och affärsmodeller som är unika för den svenska flygindustrins förmågor, ges den svenska flygindustrin möjligheten att positionera sig som pionjärer i införandet av väte till industrin. Med hjälp av statliga åtgärder och tillämpning över flera branscher kan fungerande ekosystem skapas som främjar vätteknik och hjälper till att uppnå de uppsatta klimatmålen.

Passenger safety and comfort are important aspects in the process of vehicle development. The world is heading towards developing the safest possible vehicle on the road. Using vehicle motion control functions is one of the ways to enhance vehicle stability. These motion control functions need to be developed in an energy optimised way. By complementing some of the development process with virtual models, both the development time and cost could be minimised. Hence, a sustainable way of control function development could be achieved. In order to verify, validate and calibrate vehicle motion control functions, an accurate model of the virtual vehicle is required. Hence, a research question on how good the virtual model needs to be for the purpose has been addressed. This report suggests a framework in order to determine the capabilities of a virtual vehicle.In this report, a comparison study has been carried out by exciting the real car and virtual model of a Volvo XC90 with a focus of covering the six degrees of freedom (Yaw, pitch, roll, longitudinal, lateral and vertical). A semi automated framework that possesses the capability of automating the testing in a virtual platform has been established. From the test results, the virtual vehicle capabilities were determined. Further, in the second part of the report, an example use case has been considered by taking two calibration sets of Electronic stability control (ESC) system in order to verify the previously established framework.The analysis includes various levels of plant and controller complexity such as Model-in-loop, Software-in-loop and Hardware-in-loop and on two different road surfaces, low friction and high friction. From the observations, the virtual models considered correlates well for the purpose of verification and validation. However, for the purpose of calibration, the models need to be fine-tuned in the virtual platform. Furthermore, the correlation on low friction road surface could be improved by simulating the tests using an advanced tyre model. Overall, this study helps in choosing the correct complexity of various subsystems in a vehicle for the purpose of verification, validation and calibration of vehicle motion control functions. / Passagerarsäkerhet och komfort är viktiga aspekter i utvecklingen av ett fordon. Världen är på väg mot att utveckla säkraste möjliga fordon på vägen. Användning av fordonetse rörelsekontrollfunktioner är ett av sätten att förbättra fordonets stabilitet. Dessa rörelsekontrollfunktioner måste utvecklas på ett energioptimerat sätt. Genom att komplettera en del av utvecklingsprocessen med virtuella modeller kan både utvecklingstid och kostnad minimeras. Därför kan ett hållbart sätt att utveckla funktionerna för kontrollfunktioner uppnås. För att verifiera, validera och kalibrera fordonets rörelsekontrollfunktioner krävs en detaljerad modell av ett virtuellt fordon. Därför har en forskningsfråga om hur bra den virtuella modellen måste vara för ändamålet behandlats. Denna rapport föreslår ett ramverk för att bestämma funktionerna hos virtuella fordon.I denna rapport har en jämförelsestudie genomförts genom att excitera den verkliga bilen och den virtuella modellen av en Volvo XC90 med fokus på att täcka de sex frihetsgraderna (gir, nick, roll, längs, lateral, vertikal). Ett semi-automatiserat ramverk som har förmågan att automatisera testningen i en virtuell plattform har skapats. Från testresultaten bestämdes de virtuella fordonsfunktionerna. Vidare har i den andra delen av rapporten ett exempel på användningsfall beaktats genom att man tar två kalibreringsuppsättningar av ESC-system (Electronic Stability Control) för att verifiera det tidigare etablerade ramverket.Analysen innefattar olika nivåer av modell- och styrenhetskomplexitet såsom Model-in-loop, Software-in-loop och Hardware-in-loop och på två olika vägytor, låg friktion och hög friktion. Enligt observationerna är de virtuella modellerna väl korrelerade för verifiering och validering. För kalibreringen måste dock modellerna finjusteras på den virtuella plattformen. Dessutom kunde korrelationen på lågfriktionsvägytan förbättras genom att simulera testerna med hjälp av en avancerad däckmodell. Sammantaget hjälper den här studien att välja rätt komplexitet hos olika delsystem i ett fordon för verifiering, validering och kalibrering av fordonets rörelsekontrollfunktioner.