Electronic Control Unit (ECU) is a crucial component in today’s vehicle. In a complete vehicle, there are many ECUs installed. Each of these controls a single function of the vehicle. During the development cycle of an ECU, its functionality needs to be validated against the requirement specification. The Hardware-in-the-loop (HIL) method is commonly used to do this by testing the ECU in a virtual representation of its controlled system. One crucial part of the HIL testing method is an intermediary component that acts as a bridge between the simulation computer and the ECU under test. This component runs a parameterized real-time system that translates messages from the simulation computer to the ECU under test and vice versa. It has a strict real-time requirement for each of its tasks to complete.A logging and monitoring system is needed to ensure that the intermediary component is functioning correctly. This functionality is implemented in the form of low priority additional tasks that run concurrently with the high priority message translation tasks. The implementation of these tasks, alongside with a distributed system to support the logging and monitoring functionality, is presented in this thesis work.Several execution time measurements are carried out to get the information on how the parameters of a task affect its execution time. Then, the linear regression analysis is used to model the execution time estimation of the parameterized tasks. Finally, the time demand analysis is utilized to provide a guarantee that the system is schedulable. / Elektronisk styrenhet (ECU) är en viktig del i dagens fordon. I ett komplett fordon finns det många ECU installerade. Var och en av dessa kontrollerar en enda funktion hos fordonet. Under en utvecklingscykel för en ecu måste dess funktionalitet valideras mot kravspecifikationen. HIL-metoden (Hardware-in-the-loop) används vanligtvis för att göra detta genom att testa ECU i en virtuell representation av sitt styrda system. En viktig del av HIL-testmetoden är en mellanliggande komponent som fungerar som en bro mellan simuleringsdatorn och den ecu som testas. Denna komponent driver ett parametrerat realtidssystem som översätter meddelanden från simuleringsdatorn till ECU som testas och vice versa. Det har en strikt realtidskrav för att alla uppgifter ska kunna slutföras.Ett loggnings och övervakningssystem behövs för att den mellanliggande komponenten ska fungera korrekt. Denna funktionalitet är implementerad i form av extraordinära uppgifter med låg prioritet som körs samtidigt med de högsta prioritetsuppgifterna för översättningstjänster. Genomförandet av dessa uppgifter, tillsammans med ett distribuerat system för att stödja loggnings och övervakningsfunktionaliteten, presenteras i detta avhandlingararbete.Flera utförandetidsmätningar utförs för att få information om hur parametrarna för en uppgift påverkar dess körtid. Därefter används den linjära regressionsanalysen för att modellera exekveringstidestimeringen av de parametrerade uppgifterna. Slutligen används tidsanalysanalysen för att garantera att systemet är schemaläggbart.

Forskning inom motorutveckling bedrivs för att möta kommande emissionskrav och samtidigt minska bränsleförbrukningen. Kommande förbud mot dieseldrivna fordon planeras i flera städer runt om i världen. Alternativa bränsle som exempelvis naturgas ses som en lovande ersättning även för tunga fordon. Metan som är huvudkomponenten av naturgas har en fördelaktigt förhållande mellan väte och kol vilket gör den attraktiv för CO2-reducering. Hur som helst, bränslets låga cetantal och den höga aktiveringsenergin som krävs för att tända naturgas förutsätter tändstiftsantändning.En fördel av att använda en encylindrig motor inom forskning är möjligheten att studera fenomen utan negativa gasväxlingsinteraktioner från intilliggande cylindrar. Jämfört med en fullmotor möjliggörs även ett snabbare utbyte av motordelar samt lägre bränsleförbrukning.Fokus för detta examensarbete var genomförandet av ett flexibelt bränslesystem för en tändstiftsantänd encylindrig motor. Motorn är en tändstiftsantänd Scania 9 liters som modifieras för encylinder körning. Flexibilitet som t.ex. laddningshomogenitet, selektiv fyllning av inloppsporter och förberedelser för direktinsprutning av flytande bränsle realiserades. För enkel användning är motorn styrd av en eftermarknadsmotorstyrenhet som använder ett användarvänligt grafiskt gränssnitt för ändring av driftsparametrar. Säkerhetshänsyn vid blandning av gasformiga bränsle och luft långt innan inloppsporterna har implementerats. / Most of the fundamental research in internal combustion engines is driven by the ever-increasing stringency of emissions regulations along with the need for increased fuel economy. The proposed ban on diesel vehicles in several cities around the world combined with extensive availability, has made natural gas a promising substitute even for heavy-duty applications. The high hydrogen-to-carbon ratio of methane, the major component of natural gas, makes it attractive from an emissions reduction perspective. CO2 emissions from natural gas combustion are particularly low. However, the low cetane number and high activation energy required to ignite natural gas, requires spark-ignition.In a research setting, it is often advantageous to have a single cylinder engine. The main benefit is the ability to study phenomena without adverse interactions which multi-cylinder operation may cause. This is especially important for gas-exchange studies. Quicker replacement of parts and lower fuel consumption are secondary benefits.The focus of this thesis was the implementation of a flexible fueling system for a single cylinder spark-ignited engine. The engine is a Scania 9-liter spark-ignited engine modified for single cylinder operation. Flexibility in terms of charge homogeneity, selective intake port filling and provisions for liquid fuel direct injection have been provided. For ease of use, the engine is controlled by an aftermarket engine control unit with a graphical user interface for configuration. Safety considerations when mixing gaseous fuels and air well upstream of the intake ports have been implemented.

Electric drives are crucial components of powertrain of modern vehicles. They need to be controlled effectively to deliver a comfortable and efficient driving experience. The control unit needs to be robust to handle extreme operating conditions and faults in a safe manner. Hardware in Loop (HIL) setups can be used to develop such control units for majority of real-life test cases, without involving physical drives. Typical HIL setup includes the controller (hardware) under test connected to a high fidelity computer model of the controlled system (plant). Thanks to the efficient, inexpensive, consistent and nondestructive nature of HIL setups, they are widely used for research and development in the automotive industry. This thesis focuses on developing such a HIL setup for latest electric drive architecture at Scania CV AB. In this thesis, the plant models are programmed onto a field programmable gate array (FPGA). The HIL setup, plant models and the controller are continuously improved throughout the thesis to achieve higher fidelity and real time replication of the internal permanent magnet synchronous machine under consideration. Software in Loop (SIL) strategy, wherein all components are represented by computer models, is also applied for rapid developments. Several aspects like flux linkage-based and inductance-based machine models, choice of arithmetic, discretization methods, noise, delays, etc. are studied and optimised during the thesis. Validation is conducted for both SIL and HIL setups and above 95% correlation with physical drive’s performance is reported. Stable operation and repeatability of the developed HIL setup ensure that the framework is scalable to be applied to other drives and control units. / Elektriska drivenheter är centrala komponenter i drivlinan hos moderna elektriska fordon. Drivenheterna måste regleras effektivt för att ge en bekväm och effektiv körupplevelse. Regulatorn måste vara robust för att säkert hantera extrema driftsförhållanden och fel. Hardware in Loop (HIL) simuleringar kan användas för att utveckla sådana regulatorer för de flesta verkliga testfall, utan att involvera de fysiska komponenterna. En typisk HIL-installation inkluderar styrenheten (hårdvaran) som testas ansluten till en datormodell av det kontrollerade systemet (anläggningen). På grund av den effektiva, billiga, konsekventa och oförstörande naturen hos HIL simuleringar används de i stor utsträckning för FoU inom fordonsindustrin. Detta examensarbete fokuserar på att utveckla en sådan HIL-modell för en elektrisk drivlina hos Scania CV AB. I detta examensarbete är anläggningsmodellerna programmerade på en programmerbar integrerad krets. HIL-inställningen, anläggningsmodellerna och styrenheten förbättras kontinuerligt under hela examensarbetet för att uppnå högre kvalitet och realtidsreplikering av den permanentmagnetiserade synkronmaskin som övervägs. En Software in Loop (SIL) strategi, där alla komponenter representeras av datormodeller, tillämpas också för snabb utveckling. Flera aspekter såsom flödesbaserade och induktansbaserade maskinmodeller, val av aritmetik, diskretiserings metoder, brus, fördröjningar etc. studeras och optimeras. Validering utförs för både SIL- och HIL-inställningar och över 95% korrelation med fysiska enhetsprestanda erhålls. Stabil drift och repeterbarhet av den utvecklade HIL-kretsen säkerställer att ramverket är skalbart för att kunna appliceras på andra enheter och regulatorer.

Die Einführung des AUTOSAR Standards in der Softwareentwicklung für Steuergeräte ermöglicht die Entwicklung von Kundenfunktionalitäten unabhängig von der Zielplattform. Eine AUTOSAR konforme Applikation wird anschließend für eine konkrete Zielplattform konfiguriert. Diese Flexibilität bringt auch neue Herausforderungen für den Test eines Steuergerätes mit sich. Diese Arbeit präsentiert einen Ansatz, der sowohl durch statische Analysen von Konfigurationen und Quellcode, als auch durch dynamische Tests den Entwicklungsprozess von AUTOSAR Systemen unterstützt. Der dynamische Test überprüft auf der Zielplattform die Schichten der Basissoftware und der RTE und unterstützt bei der Fehlerlokalisierung. Der präsentierte Ansatz ist für alle Versionen der AUTOSAR Classic Plattform anwendbar und nutzt nur Methoden, die durch den AUTOSAR Standard erlaubt sind. Für diese Arbeit wurde eine Wissensbasis entworfen und umgesetzt, die das Architekturwissen des AUTOSAR Standards vorhält. In der Wissensbasis sind Schichten, Stacks und Basissoftwaremodule mit ihren Eigenschaften abgelegt. Durch die Arbeit konnten verschiedenen Projekte mit AUTOSAR Architektur überprüft, verglichen und optimiert werden.:1. Einleitung 2. Grundlagen 3. Stand der Technik 4. Konzept 5. Implementierung 6. Ergebnisse 7. Zusammenfassung und Ausblick A. AUTOSAR Basissoftwaremodule in Wissensbasis / The introduction of the AUTOSAR standard in software development for electronic control units enables the development of customer functionalities independent of the target platform. An AUTOSAR-compliant application is configured for a specific target platform. This flexibility leads to new challenges for testing of electronic control units. This work presents an approach for supporting the development and test process of AUTOSAR systems by static analysis and dynamic tests. The dynamic test checks the different layers of the basic software and RTE on the target platform. Moreover, error localization is supported. The presented approach can be used for all versions of the AUTOSAR Classic platform and only uses methods that are permitted by the AUTOSAR standard. A knowledge base was designed and implemented for this work, which contains the architecture knowledge of the AUTOSAR standard. Layers, stacks and basic software modules with their properties are stored in the knowledge base. The work enabled various projects with AUTOSAR architecture to be checked, compared and optimized.:1. Einleitung 2. Grundlagen 3. Stand der Technik 4. Konzept 5. Implementierung 6. Ergebnisse 7. Zusammenfassung und Ausblick A. AUTOSAR Basissoftwaremodule in Wissensbasis

Modern vehicles contain lots of Electronic Control Units (ECUs) that control different systems. They communicate with each other and other components through communication interfaces such as Controller Area Network (CAN) and Local Interconnect Network (LIN) buses or simple Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) interfaces. Testing of ECUs is an important part of the vehicle development process. Testing can be performed in multiple levels, where ECUs are first tested individually and communication with other ECUs is simulated. At a later stage, multiple ECUs are integrated and communicate autonomously with each other. Testing at a lower abstraction level with simulated systems gives the tester a lot more control and ability to test edge cases while testing at a higher abstraction level with real systems is more realistic. This thesis project investigates a new testing concept, where ECUs are partially simulated by modifying CAN messages that are sent between connected ECUs in real time to answer the research question ”Can better or easier testing of ECUs be enabled by combining concepts and tools from different levels of testing?”. This is done by developing two different testing tool prototypes. One based around a computer, the CANoe software and a Vector CAN interface. One consisting of an embedded system with a simple Human-Machine Interface (HMI). A method for minimizing delay for data injection in a UART interface using a Multiplexer (MUX) is also proposed, implemented and tested. Prototypes are developed and tested with both generated input data and with real systems at Scania. Developers and testers at Scania are also interviewed to get their opinions on the prototypes, the general concept and future use cases. The results indicate that the partial simulation concept has potential to be useful and lead to better or easier testing as well as development of ECUs. Some future work is suggested for further development of the prototypes as well as for additional research into the subject. / Moderna fordon innehåller många elektroniska styrenheter, så kallade ECUer, somstyr olika system. Dessa kommunicerar med varandra via olika gränssnitt såsom Controller Area Network (CAN)- och Local Interconnect Network (LIN)-bussar eller enklare Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)-gränssnitt. Testning av ECUer är en viktig del av utvecklingsprocessen för fordon. Testning kan utföras på flera nivåer, där ECUer först testas individuellt och kommunikation med andra ECUer simuleras. Senare integreras flera ECUer och kommunicerar autonomt med varandra. Testning på en lägre abstraktionsnivå med simulerade system ger testaren bättre kontroll över testerna och möjliggör att enkelt testa olika specialfall, medan testning på en högre abstraktionsnivå med riktiga system är mer realistisk. Detta examensarbete undersöker ett nytt testningskoncept, där ECUer simuleras partiellt genom att modifiera CAN-meddelanden som skickas mellan sammankopplade ECUer i realtid, för att svara på forskningsfrågan ”Kan bättre eller enklare testning av ECUer möjliggöras genom att kombinera koncept och verktyg från olika testnivåer?”. Detta görs genom att utveckla två olika prototyper för ändring av CAN-meddelanden. Den ena baseras på en dator, mjukvaran CANoe och ett CAN-interface från Vector. Den andra utgörs av ett inbyggt system med ett enkelt användargränssnitt. En metod för att minimera fördröjningen när data injiceras i ett UART-gränssnitt med hjälp av en Multiplexer (MUX) föreslås, implementeras och testas också. Prototyper utvecklas och testas både med genererad indata och med riktiga system på Scania. Utvecklare och testare på Scania intervjuas också för att samla in deras åsikter om prototyperna, det generella konceptet samt möjliga framtida användningsfall. Resultaten indikerar att partiell simulering som koncept har potential att vara användbart och leda till bättre eller enklare testning samt utveckling av ECUer. En del utökningar och ytterligare utveckling av de framtagna prototyperna föreslås tillsammans med förslag på ytterligare forskning inom området.

This thesis deals with complete theoretical design of security system for a family house, from the selection of technologies, security principles and selection of elements, theoretical suggestions of their placement to practical realization. I this thesis, securing of entry points, such as doors and windows, is done by magnetic contact sensors. Windows are secured also against breaking of glass. Inner space is secured using motion sensors. Further, the function principle of optical latches as secondary securing element of inner space is explained. The designed security system implements a central control unit, which is able to provide status information on all security elements to the host system. IQRF wireless communication operationg in licence-free is used for communication among elements of the security system. GSM SIM9000 module is used for communication with the security system.

The Master‘s thesis deals with a creating of display writers on multiple-function steering wheel Formule Student. It is mainly about dates transfered through RS232 or CAN bus from control unit of the Formule to microcontroller. First of all it is necessary to find out, which informations and a which way of displaying them are more useful and readable for drivers. This leads to another point - right choice of display writers, which will be used on the steering wheel. Creation of the design and construction of display device follows.

The aim of this diploma thesis is trying to solve difficulties connected with administrative buildings. In this thesis we are talking about possibility that administrative building can have low energy footprint. Most of energy consumption of administrative building is not created by heating but mostly by cooling and by consumption of office equipment. That is why there have been used modern equipment of the building as well as automatic control of building equipment.

This thesis deals with design and implementation of a versatile control unit, which is primarily designed for control of solar collectors. It describes the various stages of design. First, the system of solar collectors is introduced. Its input-output parts are analyzed and the requirements are determined for the control unit. The characteristics of temperature sensors are examined, the work deals with continuous variable speed circulators. The following part is dedicated to hardware and software implementation of the objectives of the work. The boards were designed in Eagle design environment, the firmware was written in C programming language. In conclusion, the evaluation of the results of the proposed system and possible ways of its further development are discussed. The versatile control unit can be deployed in practice realistically.

The diploma thesis deals with the design and implementation of the system that will control the water supply for the family house and its garden. The system aslo allows you to store a history that can be viewed via the web interface. The web interface also allows you to set system parameters and monitor the current status.