Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Modern Electrical/Electronic Infrastructure for Commercial Trucks: Generic Input/Output nodes for sensors and actuators in Commercial Trucks
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT), Communication Systems, CoS, Radio Systems Laboratory (RS Lab). (CCS)
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The presence of electrical and electronic circuits in commercial trucks has increased at a very fast rate during recent decades. With advancements in embedded systems and the introduction of electric controls in the automotive industry, the design of complex electric systems for the vehicles has become one of the major design challenges. In the commercial truck industry, the development cycles are almost a decade long. Therefore, it is a big challenge to introduce a new architecture to accommodate the modern automotive technologies in the upcoming generation of trucks.

Currently, the commercial truck industry relies highly on a federated electrical/electronic (E/E) architecture. In this architecture, Electronic Control Units (ECU) are responsible for computation and Input/Output operations. These ECUs are clustered into different domains based on their respective functions. However, these domains are not isolated from each other. These modules communicate with each other using a vehicular network, which is typically a controller area network in the current trucks.

In the automotive industry, automation is increasing at a fast pace. As the level of automation increases, the need for high computation also increases, which increases the overall costs. This study aims to address this problem by introducing an integrated E/E architecture where all the computational power is concentrated at one place (or perhaps two or three places to allow for redundancy). This study proposes to introduce a lowcost replacement for the current ECUs with more limited computational power but with generic input/output interfaces.

This thesis provides the reader with some background of the current E/E architecture of commercial trucks and introduces the reader to ECUs. Additionally, the relevant network architectures and protocols are explained. A potential solution, based upon the centralized computation based E/E architecture and its implementation are discussed followed by a detailed analysis of the replacements for ECUs. The result of this analysis, if adopted, should result in a reduction of manufacturing and design costs, as well as make the production and maintenance process easier. Moreover, this should also have environmental benefits by reducing fuel consumption.

Abstract [sv]

Förekomsten av elektronik och elektriska kretsar I kommersiella lastbilar has ökat i en väldigt snabb takt under de senaste decennierna. Med framsteg inom inbyggda system och introduktionen av elektroniska styrsystem i fordonsindustrin så har komplexa elektroniska system blivit en av de största designutmaningarna. I den kommersiella lastbilsindustrin där utvecklingscyklerna är nästan ett decennium, är det en stor utmaning att introducera ny arkitektur som tillgodoser all den nya teknologin som införlivas i fordonet.

För närvarande så förlitar sig den kommersiella lastbilsindustrin mycket på en federated elektrisk/elektronisk (E/E) arkitektur. I denna arkitektur är elektroniska styrenheter (ECU) ansvariga för beräkningar och I/O (Input/Output) operationer. Dessa ECU:er är samlade i olika domäner baserade på dess funktioner. Domänerna är dock inte isolerade från varandra. De här modulerna kommunicerar därför med varandra med hjälp av ett fordonsnätverk, typiskt en CAN (Controller Area Network) i nuvarande lastbilar. I fordonsindustrin ökar automatiseringen i en snabb fart. I takt med att automatiseringen ökar så ökar även behovet av snabba och energiintensiva beräkningar, vilket i sin tur ökar den totala kostnaden. Denna studie har som mål att adressera det här problemet genom att introducera en integrated E/E arkitektur där all beräkningskraft är koncentrerad till en plats (eller två eller tre platser för att tillåta överskott). Den här studien föreslår att introducera en ersättning av nuvarande ECU:er till en låg kostnad, med lägre beräkningskraft och generiska I/O gränssnitt. Studien föreslår också ersättningar av nuvarande fordonsnätverk.

Den här uppsatsen förser läsaren med viss bakgrund till den nuvarande E/E arkitekturen för kommersiella lastbilar och introducerar läsaren till ECU:er. Dessutom förklaras de relevanta nätverksarkitekturerna och protokollen. En potentiell lösning som baseras på den integrated E/E arkitekturen och dess implementering diskuteras med fokus på en detaljerad analys av ersättningarna till ECU:er. Resultatet av den här analysen skulle, om den adopteras, medföra minskning av tillverknings- och designkostnader samt leda till en förenkling av produktion och underhåll. Utöver det så bör det även ha miljöfördelar genom minskad bränsleförbrukning.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. xv,51
Series
TRITA-ICT-EX ; 2017:199
Keywords [en]
ECU, E/E Architecture, CAN, LIN, Automotive Ethernet, Integrated Architecture, Commercial Trucks, Autonomous Driving
Keywords [sv]
ECU, E/E Arkitektur, CAN, LIN, Automotive Ethernet, Integrerad arkitektur, Kommersiella lastbilar, Autonom körningxt
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-220183OAI: oai:DiVA.org:kth-220183DiVA, id: diva2:1166949
External cooperation
Volvo Groups Trucks Technology in Gothenburg, Sweden
Presentation
2017-12-11, Seminar room Motola at CoS, Kistagången 16, East, Floor 4, Elevator C, Kista, 11:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-02-07 Created: 2017-12-17 Last updated: 2018-02-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2781 kB)39 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2781 kBChecksum SHA-512
befe4696d88de002a766286234a4aeadddf510fcfd7370b5b7ef95cdad90abef83bc444b7747a2005ae61e8276191f1969f43878a722085690aacfd58bf02081
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Tomar, Abhineet Singh
By organisation
Radio Systems Laboratory (RS Lab)
Communication Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 39 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 224 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf