Research and Analysis of Suspension Dynamics of an Autonomous Bidirectional Road Vehicle
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Forskning och analys av ett hjulupphängningssystem på ett autonomt och dubbelriktat vägfordon (Swedish)
Abstract [en]
The bidirectionality of road vehicles is a novel research area, which is directly connected with autonomy, efficiency, flexibility and sustainability of transportation. The research in this area is mostly performed with stringent restrictions in corporate secrecy. This fact makes the area publicly unexplored, moreover highly future oriented.
Since so little information is publicly available about bidirectionality in road vehicles, the Master thesis project was proposed by Scania CV AB to the students of The Royal Institute of Technology (KTH). This thesis topic will focus on the suspension systems investigation as well as touch upon drivetrain systems. The main objective for this project was to find the relative importance of the different suspension angles for a bidirectional vehicle, additionally to study the settings of the suspension angles for such vehicle. The study of suitable suspension systems and drivetrains was performed with tailored requirements from the corporate side of the project.
The investigation was performed as a complementary study of the possible technical solutions for a bidirectional vehicle. This included a study of suitable suspension and drivetrain systems, analytical 2-Dimensional analysis of the selected suspensions with a further investigation of one of the systems in multi-body simulations software Adams Car from MSC software. With a later, more detailed, analysis of bidirectionality implications based on the built simulation model. Ending the project was the study of relative importance of suspension angles in bidirectional vehicle with subsequent discovery of the best performing angle setups.
This thesis project provides a comprehensive introduction to the topic of bidirectionality of road going vehicles with an outlook for further investigation of the discovered suspension setups and their optimisation in urban delivery vehicle environment.
Abstract [sv]
Vägfordonsegenskaper för dubbla åkriktningar är ett nytt forskningsområde som är direkt kopplat till självkörning, effektivitet, flexibilitet och hållbarhet i transporter. Forskningen inom detta område utförs mestadels med stränga begränsningar i företagshemligheter. Detta faktum gör området offentligt outforskat likväl mycket framtidsorienterat.
Till följd av att ytterst lite information finns tillgänglig för allmänheten om dubbelriktade vägfordon föreslogs examensarbetet av Scania CV AB till studenter på Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Detta examensarbete kommer att fokusera på undersökningen av hjulupphängningssystem samt beröra drivlinesystem. Huvudsyftet med detta projekt var att hitta den relativa betydelsen av de olika hjulvinklarna i dubbelriktade vägfordon, dessutom att studera inställningarna för hjulvinklarna för ett sådant fordon. Studien av lämpliga hjulupphängningssystem och drivlinor utfördes med skräddarsydda krav från företagets sida av projektet.
Undersökningen utfördes som en kompletterande studie av möjliga tekniska lösningar för ett dubbelriktat vägfordon. Detta inkluderade en studie av lämpliga hjulupphängnings- och drivlinesystem, analytisk 2-dimensionell analys av de valda hjulupphängningssystemen med en ytterligare undersökning av ett av systemen i stelkroppsdynamikmjukvaran Adams Car av MSC Software. Där det sistnämnda är en mer detaljerad analys av dubbelriktade implikationer baserat på den byggda simuleringsmodellen. Den avslutande delen av projektet var studien av relativ betydelse av hjulupphängningsvinklar i dubbelriktade vägfordon med efterföljande upptäckt av några av de bäst presterande vinkelinställningarna.
Detta examensarbete ger en omfattande introduktion till ämnet dubbelriktat vägfordon med utsikter för vidare undersökning av de upptäckta hjulinställningarna och deras optimering för stadsleveranser.
Place, publisher, year, edition, pages
2023.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2023:006
Keywords [en]
Bidirectional vehicle, 4WS, 4WD, suspension angles, kingpin inclination, camber angle, caster angle, toe angle, relative importance, suspension setup, suspension system, drivetrain, efficiency.
Keywords [sv]
Dubbelriktat fordon, fyrhjulsstyrning, fyrhjulsdrift, hjulvinklar, Kingpin-lutningsvinkel, cambervinkel, castervinkel, toevinkel, relativ betydelse, fjädringsinställning, hjulupphängningssystem, drivlina, effektivitet.
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-324502OAI: oai:DiVA.org:kth-324502DiVA, id: diva2:1741185
External cooperation
Scania CV AB
Subject / course
Vehicle Engineering
Educational program
Master of Science - Vehicle Engineering
Supervisors
2023-03-032023-03-032025-02-14Bibliographically approved