Automotive Engineering Commons^™

Cost-Effective Enablement Of Automated Driving Systems On Snow-Covered Roads, Nicholas Alan Goberville

Dissertations

The top reason for implementing automated driving features is to increase safety. Current deployed features like lane-keeping assist and adaptive cruise control have the ability to reduce collisions by up to 50%. However, due to perception limitations, these systems are only capable of operating in strict operational design domains. For example, the occlusion of lane lines introduced during winter weather conditions causes these safety systems to disengage. Companies targeting higher automated systems often use more expensive, high-fidelity sensors that may solve problems like this, but because of the high cost and minimal business model, deployments of such scope are unsustainable. …

Baja Sae Semi-Active Suspension, Philip Pang, Stassa Cappos, Harrison Hirsch, John Deboer

Mechanical Engineering

This Final Design Review (FDR) Report outlines the senior design project of the Baja SAE Semi-Active Suspension group, which includes mechanical and electrical engineering students at California Polytechnic State University San Luis Obispo. This document compiles the Baja SAE Semi-Active Suspension senior project team’s research and development of a semi-active suspension system for the Cal Poly Racing Baja SAE racecar. The goal is to design a system that adjusts the damping constant of the racecar’s spring-damper suspension while the vehicle is being driven in order to improve vehicle dynamics and driver comfort. None of the semi-active dampers that exist on …

Ground Vehicle Navigation With Depth Camera And Tracking Camera, Hongseok Kim

Theses and Dissertations

The aim of this research is to provide autonomous navigation of a 4 wheel vehicle using commercial, off-the-shelf depth and tracking cameras. Some sensitive operations need accuracy within a few inches of navigation ability for indoor or outdoor scenarios where GPS signals are not available. Combination of the Visual Odometry (VO), Distance-Depth (D-D), and Object Detection data from the cameras can be used for accurate navigation and object avoidance. The Intel RealSense D435i, a depth camera, generates depth measurements and the relative position vector of an object. The Intel RealSense T265, a tracking camera, generates its own coordinate system and …

Thermoforming Process Effects On Structural Performance Of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Composite Parts Through A Manufacturing To Response Pathway, Madhura Limaye, Sai Aditya Pradeep, Anmol Kothari, Sushil Savla, Akshat Agha, Srikanth Pilla, Gang Li

Publications

Thermoforming process of thermoplastic-based continuous CFRP's offer a major advantage in reducing cycle times for large-scale productions, but it can also have a significant impact on the structural performance of the parts by inducing undesirable effects. This necessitates the development of an optimal manufacturing process that minimizes the introduction of undesirable factors in the structure and thereby achieves the targeted mechanical performance. This can be done by first establishing a relationship between the manufacturing process and mechanical performance and successively optimizing it to achieve the desired targets. The current study focuses on the former part, where a manufacturing-to-response (MTR) pathway …

Rc Baja, Cam Jamison

All Undergraduate Projects

To satisfy the Mechanical Engineering Technology program requirements a senior project was accomplished with an RC car build. An RC car was designed, manufactured, and tested to meet all requirements set forth by American Society of Mechanical Engineers (ASME) RC Baja competition. A two-person team was assembled to build the RC Car. Teammate Paul Lervick was responsible for the suspension and chassis components and the other was responsible for the drivetrain and steering components. During the fall quarter drawings and general designs were created. Many different RC cars and motorized vehicles were referenced when initially coming up with aesthetic ideas. …

Rc Baja Independent Suspension And Chassis Design And Development, Joseph Fritz

All Undergraduate Projects

The goal of this project is to develop an RC car to compete in the MET RC Baja competition. A car will be constructed to be as lightweight, durable, and fast as possible while abiding by ROAR (Remotely Operated Auto Racers) regulations. As such, suspension, steering, chassis and drivetrain systems will need to be devised to form a complete vehicle. The chassis must provide mounting points for all other components of the vehicle and provide a rigid platform in order to create a stable vehicle. The suspension must operate smoothly, allowing for at least 1 inch of ground clearance, …

Electric Vehicles: Design, Development And Growth Directions, David Kennedy

Conference Papers

The transition from Petrol/Diesel and LPG powered vehicles to electric types and hydrogen powered is in progress. The world demand, from China to UK and Tokyo to New York is growing and includes new brands to established companies. Toyota has developed Hybrids on almost all of its Petrol/Diesel models during this transition. The scale of the industry is enormous with experts arguing for and against the performance, sustainability, ethical reasoning, costs and reliability of the technology for now and the future, providing logical answers to support or reject their arguments for success or failure. One in 12 cars sold across …

Advanced Anti-Buckling Device Coupled With Real-Time Digital Image Correlation For Complex Cyclic Tension-Compression Testing Of Lightweight Materials, Akshat Agha, Fadi Abu-Farha

Publications

In sheet metal forming and stamping operations, modeling the behavior of sheet metal alloys for springback prediction is known to be very challenging, not only because of the complex models needed to account for kinematic hardening (such as the Yoshida-Uemori Model) but more importantly because of the experimental limitations of our ability to perform the complex tests needed to calibrate such models. For instance, reliable monotonic uniaxial compression tests and then cyclic tension-followed-by-compression tests are essential for characterizing the response of the material under those loading conditions, providing quantitative evaluation of the Bauschinger Effect and tension/compression asymmetry in the material, …

Drivers’ Response To Scenarios When Driving Connected And Automated Vehicles Compared To Vehicles With And Without Driver Assist Technology, Srinivas S. Pulugurtha, Raghuveer Gouribhatla

Mineta Transportation Institute

Traffic related crashes cause more than 38,000 fatalities every year in the United States. They are the leading cause of death among drivers up to 54 years in age and incur $871 million in losses each year. Driver errors contribute to about 94% of these crashes. In response, automotive companies have been developing vehicles with advanced driver assistance systems (ADAS) that aid in various driving tasks. These features are aimed at enhancing safety by either warning drivers of a potential hazard or picking up certain driving maneuvers like maintaining the lane. These features are already part of vehicles with Driver …

Demand Side Management Of Electric Vehicles In Smart Grids: A Survey On Strategies, Challenges, Modeling, And Optimization, Sarthak Mohanty, Subhasis Panda, Shubhranshu Mohan Parida, Pravat Kumar Rout, Binod Kumar Sahu, Mohit Bajaj, Hossam Zawbaa, Nallapaneni Manoj Kumar, Salah Kamel

Articles

The shift of transportation technology from internal combustion engine (ICE) based vehicles to electricvehicles (EVs) in recent times due to their lower emissions, fuel costs, and greater efficiency hasbrought EV technology to the forefront of the electric power distribution systems due to theirability to interact with the grid through vehicle-to-grid (V2G) infrastructure. The greater adoptionof EVs presents an ideal use-case scenario of EVs acting as power dispatch, storage, and ancillaryservice-providing units. This EV aspect can be utilized more in the current smart grid (SG) scenarioby incorporating demand-side management (DSM) through EV integration. The integration of EVswith DSM techniques is hurdled …

An Experimental Study On The Impact Of Water Injection On The Performance And Emissions Of A Natural Gas – Diesel Pilot Engine, Nic Tuma

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Natural gas has been gaining popularity as an alternative fuel due to its high availability, low CO2 emissions, and low cost. In this experimental study, water injection’s impact on medium and heavy-duty engine operation fueled by natural gas and pilot diesel injection for ignition was studied under stochiometric operation for use with a three-way catalytic converter to meet criteria emissions for off-road power generation. To retain high efficiencies, a high compression ratio of 17.3:1 was used. Maintaining stoichiometric operation with a high compression ratio leads to combustion knock, pre-ignition, and high NOx formation. Conventionally, cooled EGR can be used to …

การศึกษาและวิจัยสลักเหล็กทดแทนสลักอะลูมิเนียมที่ชำรุดของสะพานทหาร เอ็ม จี บี, ธัญญลักษณ์ เอี๊ยสกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในทางทหารสะพานเป็นยุทโธปกรณ์ที่มีความสำคัญสำหรับการส่งกำลังทหารเข้าไปในพื้นที่สู้รบในยามสงคราม อีกทั้งยังมีประโยชน์ในการใช้งานด้านงานเร่งด่วนฉุกเฉิน รวมทั้งงานบุกเบิกในการสร้างถนนหรือการใช้ในยามเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ ได้แก่ น้ำท่วม ซึ่งเป็นเหตุทำให้ทางถูกตัดขาด ทหารช่างจึงใช้สะพานทหารในการเข้าไปแก้ปัญหาบรรเทาความเดือดร้อนแก่ผู้ประสบภัย ในปัจจุบันสะพานทหาร เอ็ม จี บี เกิดการชำรุดในบริเวณข้อต่อของสลักสะพานจึงทำให้ไม่สามารถใช้งานได้ รวมทั้งวัสดุที่ใช้ทำสลักสะพานนั้นเป็นวัสดุที่ไม่มีการผลิตเนื่องจากเป็นความลับทางการทหารของประเทศที่ผลิต การวิจัยครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการรับแรงเฉือนและโมเมนต์ดัดของสะพานทหาร เอ็ม จี บี และสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ นำผลที่ได้เปรียบเทียบและวิเคราะห์กับแรงเฉือนโมเมนต์ที่ได้ศึกษาเพื่อหาวัสดุเหล็กทดแทนวัสดุอะลูมิเนียมที่ชำรุด โดยจากการทดสอบความแข็งแรงของวัสดุเหล็ก S45C พบว่ามีความแข็งแรงและสามารถใช้ทดแทนวัสดุอะลูมิเนียมที่ชำรุดในปัจจุบันได้

Human Powered Vehicle Team Challenge, Sydney Nedlik, Spencer Brodie, Maria Griffin, William Schell, Ryan Serraglio

Williams Honors College, Honors Research Projects

Design and build a Human Powered Vehicle in a team of five. Compete at the ASME HPVC competition in March of 2022. Re-establish the Human Powered Vehicle Team at the University of Akron.

Concept Evaluation And Development Of A Novel Approach For Integration Of Turbogeneration, Electrification And Supercharging On Heavy Duty Engines, Satyum Joshi

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

While many technologies such as electrically assisted turbocharging, exhaust energy recovery and mild hybridization have already proven to significantly increase heavy-duty engine efficiency, the key challenge to their widespread adoption has been their cost effectiveness and packaging. This research specifically addresses these challenges through evaluation and development of a novel technology concept termed as the Integrated Turbogeneration, Electrification and Supercharging (ITES) system. The concept integrates a secondary compressor, a turbocompound/expander turbine and an electric motor through a planetary gearset into the engine cranktrain. The approach enables a reduced system cost and space-claim, while maximizing the efficiency benefits of independent technologies. …

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศในการวิเคราะห์ความเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินด้วยข้อมูลดาวเทียม, สาโรช แสงเมือง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การบุกรุกเข้ามาบนที่ดินของกองทัพบกเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ทางกองทัพต้องหาวิธีบริหารจัดการด้านที่ดินเพื่อดูแลพื้นที่ และป้องกันผลกระทบต่อศักยภาพในการปฏิบัติงานในห้วงการฝึก ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีแนวทางที่จะนำเทคโนโลยีเพื่อเข้ามาช่วยในการจัดการด้านพื้นที่ โดยนำเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศเข้ามาใช้งาน วัตถุประสงค์คือการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศมาวิเคราะห์ความเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ในพื้นที่ของกองทัพจากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม การวิเคราะห์โดยใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ข้อมูล, ลดเวลาในการสำรวจและจำนวนผู้ปฏิบัติงาน ทั้งนี้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบพื้นที่ปฏิบัติการได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องลงไปบนพื้นที่จริง ซึ่งบางพื้นที่อาจเป็นพื้นที่เสี่ยงอันตราย ในการศึกษาได้ใช้วิธีการจำแนกประเภทข้อมูลแบบกำกับดูแล (Supervised Classification) โดยใช้วิธี Maximum Likelihood โดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมต่างๆ ได้แก่ Landsat 5, Landsat 8, และ THEOS โดยได้เลือกพื้นที่ตัวอย่างคือตำบลห้วยโป่ง อำเภอโคกสำโรง จังหวัดลพบุรี ในการศึกษาครั้งนี้ได้จำแนกประเภทการใช้ประโยชน์ที่ดิน ด้วยโปรแกรม GIS โดยการวิเคราะห์ข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียมทั้ง 3 ชนิด ที่ถูกบันทึกตามช่วงเวลาตลอดทั้งปี ผลวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางด้านพื้นที่ เช่น พื้นที่ป่าไม้เปลี่ยนเป็นพื้นที่การเกษตร และพื้นที่ปลูกสร้าง และพื้นที่การเกษตรเปลี่ยนเป็นสิ่งปลูกสร้าง หรือพื้นที่อื่นๆ เป็นต้น ทำให้สามารถกำหนดพื้นที่ในการลงตรวจสอบได้แม่นยำ การศึกษาครั้งนี้ได้มีการทดสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์ข้อมูล โดยใช้ค่าความถูกต้องรวม (Overall Accuracy) ซึ่งอยู่ในช่วง 70.00% – 93.33 % ถือว่าให้ค่าความถูกต้องรวมที่สูง นอกจากนี้ยังมีการคำนวนค่าสถิติตามทฤษฎีของ Cohen's kappa (K) ซึ่งอยู่ในช่วง 0.64 – 0.92 ซึ่งบ่งบอกถึงความเชื่อมั่นของผลลัพธ์ที่ดีถึงดีมาก ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์นี้ได้ถูกแสดงผ่านระบบเว็บแอพพลิเคชั่น ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความเหมาะสมที่จะนำมาใช้ในการจัดการ การแก้ปัญหาการบุกรุกบนพื้นที่ดินของกองทัพบกได้เป็นอย่างดี

Engineering Countermeasures For Left Turns At Signalized Intersections: A Review, Siby Samuel, Amandeep Singh, Yusuke Yamani

Psychology Faculty Publications

Left turn crashes can impact the safety of the drivers due to the speed and angle at which they occur. Left turns are specifically reported to affect older drivers more than the other types of crashes. This paper provides a review of the existing engineering countermeasures that have been evaluated to improve driver safety at left turns. Twenty- eight studies on left turn signal displays (protected left turns, flashing yellow arrow, and digital countdown timers), intersection geometry (offset left turn lanes, diverging diamond interchange, roundabouts, exit lanes for left turn, left turn bay extension, and contraflow left turn lanes), and …

Analysis Of Bio-Alcohols With Mie-Scattering And Ltc For Lowered Emissions In Pcci, Cesar E. Carapia

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

An investigation was conducted on the optimal engine parameters for facilitating lower NOX and soot emissions of PCCI combustion with either ethanol or n-butanol. The PFI fuels selected were tested at loads of 3, 4, and 5 Bar IMEP for a total of 28 total combustion tests with variations made to the EGR% and boost pressure for each test in order to find the optimal emissions strategy. A Mie-scattering spray fuel analysis was also conducted on the three fuels to gain insight on their influence on combustion/emissions characteristics. It was found that ethanol had a greater average Sauter Mean Diameter …

Deeppose: Detecting Gps Spoofing Attack Via Deep Recurrent Neural Network, Peng Jiang, Hongyi Wu, Chunsheng Xin

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

The Global Positioning System (GPS) has become a foundation for most location-based services and navigation systems, such as autonomous vehicles, drones, ships, and wearable devices. However, it is a challenge to verify if the reported geographic locations are valid due to various GPS spoofing tools. Pervasive tools, such as Fake GPS, Lockito, and software-defined radio, enable ordinary users to hijack and report fake GPS coordinates and cheat the monitoring server without being detected. Furthermore, it is also a challenge to get accurate sensor readings on mobile devices because of the high noise level introduced by commercial motion sensors. To this …

Decentralized Cooperative Localization For Multi-Robot Systems In Challenging Environments, Eduardo Gutierrez

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Multi-robot systems provide more adaptability and robustness than conventional single-robot systems. This is because they have the ability to achieve partial completion of a task in the presence of failures due to the intrinsic inclusion of non-single-point failure. In multi-robot systems, cooperative localization refers to the use of relative measurements to improve the group’s overall localization performance. While centralized architectures in the system may result in unfeasible cases due to the high cost of computation and communication, decentralized methods distribute the computation among the robots in the group, enhancing the performance and making the system more efficient. Achieving a reliable …

“Transport Batteryfication” Analysis Of Pre-Recycling Phases Of End-Of-Life Electric Vehicle Lithium-Ion Batteries From An Irish Perspective, Matt Mcguinness

Masters

Transport plays a key role in maintaining the economic prosperity of our society. However, transport has remained reliant on fossil fuels, a main contributor to climate change. New EU and Government policies aim to decarbonise the transport sector through batteryfication by shifting to electric vehicles. The lithium-ion battery will underpin this strategy.

Lithium-ion batteries have a limited lifespan for automotive applications, this will bring new and unprecedented challenges for end-of-life waste management. The recent growth of electric vehicles is expected to continue exponentially which raises important questions on how to process this new waste stream.

This study investigates the recycling …