The biggest shift in the automotive industry lies ahead. Autonomous vehicles create both curiosity and skepticism among drivers and people around. Autonomous vehicles, more specifically trucks, will not be utterly self-driving overnight. The whole transformation will take place in different phases. When a vehicle does not need a driver behind the wheel, new needs will arise. This is where this project comes into play. On behalf of Scania, a new driver’s seat shall be developed for new needs from the drivers for autonomous trucks of type 4. The project was carried out at Scania’s design department for cabin interiors. The project aimed to develop new needs for the future autonomous level 4 trucks in order to develop a driver’s seat that meets these needs. The project began with a planning phase in which the goals and the time frame for the project were set up. The project was then implemented in four different phases inspired by CDIO (n.d.). The work began with a benchmarking on existing trucks and passenger cars, but also on the future visions of different competitors regarding autonomous vehicles. Much work was put into understanding theories and interpreting relevant information. The users were used early in the project in the form of interviews, observations, and a survey that reached 299 truck drivers. The work then continued with various forms of brainstorming both within the project group and together with engineers from the group at Scania. The final work contained a CAD model of both prototype, CAID models of the final design, and a prototype scale of 1:1. The final result of the project is a new driver’s seat with the possibility of pushing the seat almost three times further back than the current seat. It can now be done when the driver’s seat is part of the bed. During the user study and the brainstorming, new needs were taken from the perspective of the sun being able to adapt to three different positions; rest, drive, work. The new driver’s seat now gives the drivers this opportunity. The result of this project may be more effective in driving the driver, which benefits both Scania and the customers in the form of the drivers being able to drive longer than previously allowed. / Det största skiften inom fordonsbranschen ligger framför oss. Autonoma fordon skapar både nyfikenhet och en skepsis bland förare och människor runt omkring. Autonoma fordon, mer specifikt lastbilar, kommer inte bli helt självkörande under en natt. Hela för- vandlingen kommer ske i olika faser. När ett fordon inte behöver en förare bakom ratten kommer nya behov uppkomma. Det är här det här projektet kommer in i bilden. På uppdrag av Scania, ska en ny förarstol utvecklas för nya behov från förarna för autonoma lastbilar av typen nivå 4. Projektet är ett examensarbete gjort av två studenter vid utbildningen civilingenjör inom teknisk design med inriktning produktutveckling, vid Luleå tekniska universitet. Projektet genomfördes på Scanias konstruktionsavdelning för hyttint- eriör. Målet för projektet var att ta fram nya behov för framtidens autonoma nivå 4 lastbilar för att sedan utveckla en förarstol som uppfyller dessa behov. Projektet började med en planeringsfas där målen och tidsramen för projektet sattes upp. Projektet genomfördes sedan i fyra olika faser inspirerade av CDIO (n.d.). Arbetet började med att en benchmarking gjordes på befintliga lastbilar och personbilar men även på olika konkurrenters framtidsvisioner gällande autonoma fordon. Mycket arbete lades på att förstå teorier och tolka relevant infor- mation. Användarna användes tidigt i projektet i form av intervjuer, observationer och en enkät som nådde ut till 299 lastbilsförare. Arbetet fortsatte sedan med olika former av brainstorming både inom projektgruppen och tillsammans med ingenjörer från gruppen på Scania. Slutgiltiga arbetet innehöll CAD-modeller av både prototyp, CAID-modeller av slutgiltig design samt en prototyp i skala 1:1. Det slutgiltiga resultatet av projektet är en ny förarstol med möjligheten att skjuta bak stolen nästan tre gånger längre än vad som tidigare var möjligt. Det kan nu göras då förarstolen är en del av sängen. Under användarstudien och brainstormingen togs nya behov fram i from av att solen ska ha möjlighet att anpassas till tre olika lägen; vila, köra, arbeta. Den nya förarstolen ger nu förarna den här möjligheten. Resultatet av det här projektet kan komma att effektivisera föraryrket, vilket gynnar både Scania och kunderna i form av att förarna kommer kunna köra längre än vad tidigare varit tillåtet.

Semitrailer trucks are widely used for transportation of goods in Sweden and around the world. Given their usefulness, and since they require specialized drivers, there is an increased need to automate the operation of these vehicles. In particular, reversing these vehicles is considered a challenging maneuver, mainly because of the jackknifing effect. To tackle this challenge, this thesis investigates path following for reversing single-joint semitrailer trucks, by comparing two path-following controllers, corresponding to a Linear Quadratic Regulator (LQR) and a Model Predictive Control (MPC), respectively. Both controllers receive kinematically feasible reference trajectories from a path planner (which is part of another thesis work), which makes it possible to avoid jackknifing as long as the reference joint angle between the trailer and the truck is closely followed. Moreover, they use a linearized and discretized 1-trailer kinematic model, defined in terms of the reference tracking errors for the truck as states. To evaluate the performance of the controllers, a Python simulation is implemented using the 1-trailer kinematic model. Using this simulation, the controllers are compared using metrics related to the reference tracking errors along the generated path and the controller execution time. The results show that the LQR and the MPC controllers perform similarly for most cases. Even though there are certain cases where the MPC outperforms the LQR, the execution time of the MPC is at least one order of magnitude slower, which makes the LQR an attractive solution for practical implementations, as long as certain assumptions (small initial deviations, reliable measurements) are ensured. As such, an LQR controller might be preferred by the industry because, while the performance from both controllers is similar, it can be considered a more efficient controller. / Lastbilar med olika släpvagnskombinationer används ofta för godstransporter i Sverige och runt om i världen. Med tanke på deras användbarhet och eftersom de kräver specialiserade förare finns det ett ökat behov av att automatisera driften av dessa fordon. I synnerhet anses backning av dessa fordon vara en utmanande manöver, främst på grund av jackknifseffekten. För att lösa detta problem undersöker denna rapport vägföljande för backande lastbilar med släp genom att jämföra två olika vägföljande styrenheter: Linear Quadtratic Regulator (LQR) och Model Predictive Control (MPC). Båda styrenheterna får kinematiskt genomförbara referensbanor från en vägplanerare (som är en del av en annan uppsats), vilket gör det möjligt att undvika jackknipning så länge referensvinkeln mellan släpet och lastbilen följs noggrant. Dessutom använder de en linjäriserad och diskretiserad kinematisk modell med en lastbil, definierad i termer av lastbilens referensspårningsfel som tillstånd. För att utvärdera kontrollernas prestanda implementeras en Python-simulering med den kinematisk modell med en lastbil. Med denna simulering jämförs de två styrenheterna med mått relaterade till referensspårningsfelen längs den generarade vägen och styrenheternas exekveringstid. Resultaten visar att LQR och MPCpresterar likadant i de flesta fallen. Även om det finns vissa fall där MPC överträffar LQR, är exekveringstiden för MPC åtminstone en storleksordning långsammare, vilket gör LQR till en attraktiv lösning för praktiska implementeringar, så länge som vissa antaganden (små initiala avvikelser, pålitliga mått) säkerställs. Som sådan kan en LQR-styrenhet föredras av industrin, för även om prestandan från båda styrenheterna är lika, kan den betraktas som en enklare styrenhet.

Kundanpassning är ett ökande problem för tillverkare och det gäller även för Zetterbergs därproblemet nu är att konstruera lastbilsprodukter som ska passa till alla kunder vars lastbils-fabrikat varierar. Syftet med studien var att utveckla CAD-modeller för en ljusanordning medbred kundanpassning, lågt komponentantal och mindre skador vid tillämpning.För att utföra arbetet användes teori inom DFM (Design For Manufacturing), regelverk ochde tillverkningsmetoder som fanns till godo hos företaget. Datainsamlingen bestod av inter-vjuer, litteraturstudier och observationer. Arbetet följde en generell produktutvecklingspro-cess som började med konceptgenerering. Valet av vinnande koncept för vidareutvecklingbestämdes med Pughs matris. Vidareutvecklingen utfördes i Solidworks där även FEM-ana-lyser och topologioptimerings-analyser utfördes i syfte att förbättra konstruktionerna utanatt förlora hållfasthet och vibrationskänslighet.Resultatet blev två CAD-ritade ljusanordningar vars vikt var lägre än den nuvarande anord-ningen. Distansen mellan skadepunkter och lastbilens ände ökade jämfört med originalet. Enav konstruktionerna hade färre komponenter än originalet. De resulterande ljusanordning-arna visade goda egenskaper, men det finns rum för korrigeringar, som delvis missades imån av tidsbrist. Vidare var de utförda FEM-analyser och topologioptimeringar förenklingarav verkligheten och därför är det svårt att bedöma om dessa adekvat representerar praktiskanvändbarhet utan verkliga tester. Det är därför av framtida intresse att tillverka ljusanord-ningarna i resultatet och testa prestandan i verkliga scenarion, men också för att identifieraeventuella tillverkning och monteringsproblem som omedvetet har negligerats. / Product-customization is a growing problem for manufacturers which is also true for Zetterbergs where the problem currently is to construct lorry products that fit the customers varying lorry-types. The purpose of the study is to develop CAD-models for a back light ordinance with broad customer adaptability, lower assembly component quantity and less damage occurrence during use of the product. To complete the task, design theory including DFM (Design For Manufacturing), manufacturing methods available at the company and regulatory limitations were researched. The data collection consisted of interviews, literature studies and observations. The work followed a general product development process that began with concept generation. Choosing the winning concepts for further development was done through Pugh’s decision matrix. Further development was conducted in SolidWorks where FEM analyses and topology optimizations also were conducted with the purpose of improving the constructions without losing strength and vibratory properties. The result of the study were two light ordinances with their respective construction drawings. The weight of the two ordinances were lower than the original. The distance between damage-points and the endpoint of the lorries both increased. One construction had lower component quantity than the original. Both constructions showed good characteristics. There is room for improvement however as some aspects may have been missed due to time restrictions. Furthermore, the FEM and topology analyses were simplifications of reality. It would be valuable to create real prototypes from the result and conduct tests in more realistic scenarios and simultaneously identify subconsciously neglected manufacturing and assembly issues.

The electrification of the truck is crucial to meet the strategic vision of the European Union (EU) to contribute to net-zero greenhouse gas emissions for all sectors of the economy and society. The battery-electric truck is very efficient to reduce the emissions and has also a lower Total Cost of Ownership (TCO) compared to diesel trucks. Thus, the energy consumption of the battery-electric truck needs to be analysed in detail, and the differences in the conventional powertrain, recuperation by regenerative braking during driving and charging during standing, need to be considered. This master thesis aims to analyse the energy consumption of the battery-electric truck during driving and standing charging. For driving cycle simulation the Vehicle Energy Consumption calculation TOol (VECTO) and MATLAB are used. Different variations, such as payload, rolling resistance, air drag, and Power Take Off (PTO), are considered in the driving cycle simulation. The driving cycle simulation is verified by calculating the energy balance and compared with the on-road test results. For the standing charging simulation, MATLAB is used to analyse the charging loss with different battery packs and charging speeds. The results are shown with the Sankey diagram and other illustrative tools. Seen from the simulation results, the usable energy of the battery pack is enough for the truck to complete the designed driving cycle. The main loss in the powertrain is the Power Electronic Converter (PEC) and the electric machine. To increase the range and reduce energy loss, using a higher efficiency PEC and electric machine is an efficient method. For the charging simulation, the current Combined Charging System (CCS) standard charging station can charge the battery-electric truck with adequate voltage and reasonable charging time. The main loss during the charging comes from the charging station. / Elektrificering av lastbilen är avgörande för att uppfylla Europeiska Unionens (EUs) strategiska vision att bidra till nettonollutsläpp av växthusgaser för alla sektorer i samhället. Den batterielektriska lastbilen är väldigt effektiv för att reducera utsläppen och är också mer ekonomisk med en lägre Total Cost of Ownership (TCO) jämfört med diesel lastbilar. Således behöver energiförbrukningen för den batterielektriska lastbilen analyseras i detalj, och skillnaderna i den konventionella drivlinan, återhämtning genom regenerativ bromsning under körning och laddning, måste övervägas. Detta examensarbete syftar till att analysera energiförbrukningen för den batterielektriska lastbilen under körning och laddning. För körcykelsimuleringar används the Vehicle Energy Consumption calculation TOol (VECTO) och MATLAB. Olika variationer, såsom nyttolast, rullmotstånd, luftmotstånd och Power Take Off (PTO), beaktas i körcykelsimuleringen. Körcykelsimuleringen verifieras genom att beräkna energibalansen som jämförs med experimentella testresultat utförda på väg. För laddningssimuleringen används MATLAB för att analysera laddningsförlusten med olika batteripaket och laddningshastigheter. Resultaten visas med Sankey diagram och andra illustrativa verktyg. Simuleringsresultaten visar att batteripaketets användbara energi är tillräckligt för att lastbilen ska kunna slutföra den planerade körcykeln. Den största förlusten i drivlinan är kopplat till the Power Electronic Converter (PEC) och den elektriska maskinen. För att öka räckvidden och minska energiförlusten är det ett effektivt sätt att en använda PEC och en elektrisk maskin med högre effektivitet. För laddningssimuleringen kan den nuvarande stationen med Combined Charging System (CCS) standard ladda batteriladdaren med tillräcklig spänning och med rimlig laddningstid. Huvudförlusten under laddningen kommer från laddstationen.

<p>The weight of a heavy duty vehicle plays an important role when dealing with different control systems. Examples of control units in a truck that need this parameter are the ones used to control the brakes, the engine and the gearbox. An accurate estimation of the weight leads not only to a more fuel efficient and safer transport, but also assures the driver that current law limits are not exceeded. The weight can be estimated with pretty good accuracy if the truck is equipped with air suspension. In trucks that lack this type of suspension other methods are used to estimate the weight. At present these methods are inaccurate. In this thesis a new method where the weight is to be estimated through frequency analysis of the truck's driveline is developed and evaluated.</p>

The weight of a heavy duty vehicle plays an important role when dealing with different control systems. Examples of control units in a truck that need this parameter are the ones used to control the brakes, the engine and the gearbox. An accurate estimation of the weight leads not only to a more fuel efficient and safer transport, but also assures the driver that current law limits are not exceeded. The weight can be estimated with pretty good accuracy if the truck is equipped with air suspension. In trucks that lack this type of suspension other methods are used to estimate the weight. At present these methods are inaccurate. In this thesis a new method where the weight is to be estimated through frequency analysis of the truck's driveline is developed and evaluated.

Ett ljudfenomen som uppstår i samband med luftkomprimeringen i den nya D7 motorn har uppmärksammats som ett problem av kunderna. Ljudfenomenet som resonerar i hytten bidrar till en obehaglig arbetsmiljö. Uppdraget har i sin tur varit att utveckla en luftkompressormonterad ljuddämpare mot en kravspecifikation som eliminerar detta fenomen. Med hjälp av diverse verktyg och en spiral produktutvecklingsprocess utfördes ett flertal iterationer av dem koncept som kan tänkas lösa problemet. Dessa iterationer konstruerades i mjukvaran CATIA V5 för att sedan beställas in som fysiska prototyper i materialet Pa12. För att bekräfta prototypernas funktionalitet utfördes simuleringar samt fysiska tester. Det resulterande arbetet blev ett konceptförslag till Scania CV AB som uppfyller kravspecifikationerna. Lösningens ljuddämpningsförmågan reducerade ljudfenomenet med 73% i genomsnitt. Med hjälp av observationer och analyser under de fysiska testgenomförandet uppmärksammades komplikationer som bör åtgärdas. Det mest kritiska med det nuvarande konceptet är dem vibrationer som uppstår. För att åtgärda detta problem kommer det krävas ytterligare infästningspunkter på motsvarande sida till de nuvarande. All mätdata i denna rapport är modifierat. Detta för att skydda känslig information. / A noise phenomenon that arises in connection with air compression in the new D7 engine has been noted as a problem by the customers. The sound phenomenon resonates in the cabin contributes to an unpleasant work environment. The mission, in turn, has been to develop an air compressor-mounted silencer against a requirement specification to eliminate this phenomenon. Using various tools and a spiral product development process, a number of iterations were made of those concepts that could solve the problem. These iterations were engineered in the CATIA V5 software, then ordered as physical prototypes in the material Pa12. To confirm the prototypes' functionality, simulations and physical tests were performed. The resulting work became a concept proposal for Scania CV AB that meets the requirements specifications. The solution managed to reduce the sound phenomenon by 73% on average. With the help of observations and analyzes during the physical test implementation, complications were noted that should be addressed. The most critical on the current concept is the vibration that occurs. To fix this problem additional attachment points will be required on the corresponding side to the current ones. All data in this report have been modified. This is to protect sensitive information.

Syfte – Studiens syfte är att öka kunskapen om hur fordonstillverkares affärsmodeller påverkas vid förändring av statliga regelverk genom att studera ett framtida införande av HCT i Sverige. HCT, High Capacity Transports, är ett samlingsnamn för lastbilar som är tyngre och/eller längre än vad gällande lagstiftning tillåter. Regelförändringen övervägs för att sänka kostnader och miljöpåverkan.  Metod – Arbetet har genomförts i form av en case-studie. För att studera påverkan på både fordonstillverkares och åkeriers affärsmodeller har intervjuer genomförts med varuägare, åkerier och förare inom fjärrtransporter av styckegods. Detta har kompletterats med löpande kontakt med uppdragsgivande fordonstillverkare samt deltagande i konferenser inom ramen för det nationella HCT-arbetet.  Resultat – Inget större modalskifte mellan järnvägs- och landsvägstransporter förväntas eftersom järnvägens infrastruktur styr transportvalet och inte påverkas av ett HCT-tillåtande. Vidare riskerar fordonstillverkare att sälja färre lastbilar vid ett tillåtande av HCT men genom anpassning av affärsmodellen kan de öka värdet per fordon. Detta värde kan ökas genom att sänka kundernas driftkostnad, maximera fordonens drifttid och föra kundens talan mot myndigheter.  Praktiskt bidrag – Studien har resulterat i ett nytt affärsmodellsramverk för fordonstillverkare vid införande av HCT. Ramverket visar att samtliga nuvarande värdeområden bör inkluderas i kommande affärsmodell och att flertalet får ökad betydelse. På grund av nya förutsättningar blir vissa av dessa områden dessutom svårare att uppnå samtidigt som nya områden kan läggas till.  Vetenskapligt bidrag – Genom att öka kunskapen om affärsmodellspåverkan vid förändring av statliga regelverk utvidgar studien befintlig teori om förändringar av affärsmodeller. Studien belyser även vikten av att studera hela leverantörskedjan vid sådana förändringar. Detta eftersom statliga regelverk styr förutsättningarna för flera aktörer med starka inbördes relationer. Därmed sprider sig effekterna av en regelverksförändring till övriga aktörer i kedjan. / Purpose – The purpose of this study is to increase the knowledge about how legislative changes affect the business model of vehicle manufactures by studying a future allowance of HCT in Sweden. HCT, High Capacity Transports, is a generic term for trucks exceeding today’s weight and/or length regulations. Reasons for implementing HCT include reducing costs and environmental consequences. Method – Effects of legislative changes have been studied through a case-study of how HCT would affect the Swedish transport system. In order to study business model implications for both vehicle manufactures and hauliers, interviews have been held with transport buyers, hauliers and drivers within long distance haulage of break bulk cargo. This has been complemented by continuous contact with the commissioning vehicle manufacturer and participation in HCT conferences. Findings – Findings indicate that there will be no major modal shift between railway and road since the railway infrastructure determines the modal choice and is unaffected by HCT. Furthermore findings show that vehicle manufactures risk to sell fewer vehicles in case of HCT allowance but a business model adaption can increase the value per vehicle. This can be achieved by reducing customer operating costs, increasing vehicle uptime and being the voice of the customer against authorities. Practical implications – The study has resulted in a HCT business model framework for vehicle manufactures. The framework shows that all present value areas should be included in a future business model and that several areas will increase in importance. In the effect of new conditions several areas will become more difficult to fulfill. Furthermore new areas will be added. Theoretical implications – This study expands current theories within business model changes by increasing knowledge about how legislative changes affect business models. Furthermore this study highlights the importance of studying the whole supply chain in the event of these changes. The reason for this is that legislations affect the conditions for several players with strong peer relationships. Thereby effects due to changed legislations will spread to other players in the chain.