Semi-active Chassis Suspension for Terrain Vehicle: Study at Scania AB
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Semiaktiv chassiupphängning för terrängfordon : Studie på Scania AB (Swedish)
Abstract [en]
The aim of this study is to investigate the performances of semi-active suspension systems onto Scania AB terrain vehicles. This will be conducted by assessing the potential benefits for the road handling by implementing controllable dampers on 4x4 Scania AB chassis. The goal of the study is to conduct Multi-Body Simulation (MBS) on a virtual rugged terrain to analyze the impacts on parameters influencing the road-holding. The simulations will be performed through co-simulation between Adams and Matlab/Simulink. The truck will be modeled in Adams, and the shock absorbers will be controlled using a control algorithm developed in Matlab/Simulink. A comparison will be made between the results of the vehicle equipped with a passive damping system and those of the vehicle equipped with semi-active shock absorbers. Different scenarios will be explored based on the road profile, vehicle payload and driving speed. The ultimate goal is to identify benefits and/or challenges associated with integrating this system into the vehicle and to provide recommendations for future development. This study has demonstrated that, across all tested scenarios in the co-simulations, no significant improvements in road-holding or comfort were observed with the semiactive dampers. The main reasons identified include the inherent stiffness of the suspension system and the use of rigid axles, which limit suspension travel and the independent movement of the wheels. While the simplicity of the control algorithm may also contribute to the results, it is more likely that the mechanical and dynamic characteristics have a more substantial impact on performance. These findings suggest that, passive dampers may be as effective as semi-active dampers for off-road Scania AB vehicles.
Abstract [sv]
Syftet med denna studie är att undersöka prestandan av ett semi-aktivt fjädringssystempå ett terrängfordon från Scania AB. Detta kommer att genomföras genom att bedöma potentiella fördelar på köregenskaper genom att implementera kontrollerbara dämpare på ett Scania AB 4x4 chassi. Målet med studien är att genomföra MBS på en virtuell väg med tuff terräng för att analysera påverkan på parametrar som påverkar väghållningen. Simuleringarna kommer att utföras genom samsimulering mellan Adams och Matlab/Simulink. Lastbilen kommer att modelleras i Adams, och stötdämparna kommer att vara styrda med hjälp av en kontrollalgoritm utvecklad i Matlab/Simulink. En jämförelse kommer göras mellan resultaten av fordonet utrustat med ett passivt dämpningssystem och de av fordonet utrustade med semiaktiva stötdämpare. Olika scenarier kommer utforskas utifrån vägprofilen, fordonets nyttolast och körhastighet. Det ultimata målet är att identifiera fördelar och/eller utmaningar i samband med att integrera detta system in i fordonet och ge rekommendationer för framtida utveckling. Denna studie har visat, över alla testade scenarier i samsimuleringarna, att inga signifikanta förbättringar av väghållning eller komfort observerades med de semiaktiva dämparna. De främsta orsakerna som identifierats inkluderar den inneboende styvheten hos fjädringssystem och användningen av stela axlar, som begränsar fjädringsrörelsen och den oberoende rörelse av hjulen. Enkelheten i algoritmen kan också bidra till resultaten, det är dock mer troligt att de mekaniska och dynamiska egenskaperna har en mer betydande inverkan på prestandan. Dessa resultat tyder på att passiva dämpare kan vara lika effektiva som semiaktiva dämpare för terrängbilar från Scania AB.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 77
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:538
Keywords [en]
Semi-active suspension, controllable damper, Skyhook control, co-simulation, MSC Adams, Matlab/Simulink, off-road, all-terrain, road-holding, traction, stability
Keywords [sv]
Semiaktiv fjädring, reglerbar dämpare, Skyhook-kontroll, samsimulering, MSC Adams, Matlab/Simulink, terräng, väghållning, väggrepp, stabilitet
National Category
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-362280OAI: oai:DiVA.org:kth-362280DiVA, id: diva2:1951127
External cooperation
Scania CV AB
Subject / course
Production Engineering
Educational program
Degree of Master
Presentation
2024-08-29, 00:00
Supervisors
Examiners
2025-04-102025-04-102025-04-10Bibliographically approved