Automotive Engineering Commons^™

Measurement Of Current Distribution In The Land Channel Direction Of A Proton Exchange Membrane Fuel Cell, Chinmay Kulkarni

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

A fully functional proton exchange membrane fuel cell with single land channel geometry on the cathode and segmented anode current collector with 9 mm² active area with a 350μm spatial resolution was utilized to measure the local current distribution in the land channel direction. A distinguished printed circuit board approach was used for the data acquisition to adapt to any flow field design.

Performance of this segmented cell was examined at dry, wet and moderate humidity settings to study the water transport phenomenon in the PEMFC. In the dry condition at 60 ͦ C with 0% relative humidity, the …

Sensor Fusion And Non-Linear Mpc Controller Development Studies For Intelligent Autonomous Vehicular Systems, Ahammad Basha Dudekula

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The demand for safety and fuel efficiency on ground vehicles and advancement in embedded systems created the opportunity to develop Autonomous controller. The present thesis work is three fold and it encompasses all elements that are required to prototype the autonomous intelligent system including simulation, state handling and real time implementation. The Autonomous vehicle operation is mainly dependent upon accurate state estimation and thus a major concern of implementing the autonomous navigation is obtaining robust and accurate data from sensors. This is especially true, in case of Inertial Measurement Unit (IMU) sensor data. The IMU consists of a 3-axis gyro, …

การวิเคราะห์เชิงสถิติของปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดไฟป่าในจังหวัดน่าน, ชัชวาล แซ่โค้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

จังหวัดน่านมักเกิดไฟป่าเป็นประจำทุกปี ซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาน้ำท่วมและดินถล่มในช่วงฤดูฝน ขาดแคลนน้ำได้ง่ายในช่วงฤดูแล้ง รวมถึงปัญหามลพิษอากาศ PM10 เกินค่ามาตรฐาน ส่งผลต่อการอุปโภคบริโภค การเกษตรและการดำรงชีวิตของมนุษย์ ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ในการศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดไฟป่าและสร้างแผนที่ความเสี่ยง เพื่อระบุระดับความเสี่ยงต่อการเกิดไฟป่าในแต่ละพื้นที่ นำไปสู่แนวทางการป้องกันและความคุมไฟป่าอย่างมีประสิทธิภาพต่อไป โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 4 เขต และพิจารณาข้อมูลระหว่างปี พ.ศ. 2555 – 2562 สำหรับตัวแปรที่นำมาวิเคราะห์ได้แก่ เดือนในช่วงฤดูไฟป่า วันในสัปดาห์ (อาทิตย์ - เสาร์) เวลา อุณหภูมิ ความชื้น ระดับความสูง ระดับความชัน ระยะห่างจากถนน ระยะห่างจากพื้นที่เกษตร ระยะระหว่างตำแหน่งจุดเกิดไฟใกล้เคียงและประเภทป่าไม้ ซึ่งได้มีการจัดทำชั้นข้อมูลถนนสายรองเพิ่มเติมในแต่ละเขต เช่น ถนนในพื้นที่เกษตรและบริเวณโดยรอบ ถนนที่เชื่อมต่อเข้าไปในพื้นที่ป่า เป็นต้น ในส่วนของการวิเคราะห์จะประกอบด้วย การหาค่าความถี่ การทดสอบไคสแควร์และสหสัมพันธ์ในรูปแบบเพียร์สัน ร่วมกับค่าถดถอยพหุคูณ ด้วยโปรแกรม IBM SPSS Statistic 22 และนำมาสร้างแผนที่ความเสี่ยง จากการศึกษาพบว่า ทั้ง 4 เขต มีเพียงวันในสัปดาห์ ที่ไม่พบความสัมพันธ์กับการเกิดไฟป่า สำหรับปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการเกิดไฟป่าคือ ระยะห่างจากถนน ระยะห่างจากพื้นที่เกษตรและระยะระหว่างตำแหน่งจุดเกิดไฟใกล้เคียง ดังนั้น จึงนำตัวแปรทั้ง 3 มาสร้างแผนที่ความเสี่ยงและทดสอบด้วยตำแหน่งจุดเกิดไฟป่าของปี 2563 พบว่า ไฟป่ากว่าร้อยละ 55.55 เกิดในพื้นที่เสี่ยงสูงและสูงมาก โดยเฉพาะในเขต 3 เกิดไฟป่าในพื้นที่เสี่ยงสูงมากถึงร้อยละ 81.63 ซึ่งพื้นที่เสี่ยงสูงและสูงมากของทั้ง 4 เขต มีเพียงร้อยละ 8.14 ของพื้นที่ทั้งจังหวัด

Investigation Of Particle Measurement In Different Dilution Ratios With Gasoline Direct Injection And Port Fuel Injection, John Adam Phillips

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Ambient air quality has been a concern in the United States since the mid-1900’s, forcing legislations like the Air Pollution Control Act and Clean Air Act necessary to bring focus on air pollution and quality. The Environmental Protection Agency (EPA) continues to update the requirements for more efficient vehicles and emissions sampling methods. Today the EPA has implemented regulations on modern spark ignited engines without any major focus on the type of injection technologies being used. While particle matter (PM) is a requirement to measure for a vehicle certification, more research should focus on the particle number (PN) measurements that …

Implementation Of Radial Basis Function Artificial Neural Network Into An Adaptive Equivalent Consumption Minimization Strategy For Optimized Control Of A Hybrid Electric Vehicle, Thomas P. Harris

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Continued increases in the emission of greenhouse gases by passenger vehicles has accelerated the production of hybrid electric vehicles. With this increase in production, there has been a parallel demand for continuously improving strategies of hybrid electric vehicle control. The goal of an ideal control strategy is to maximize fuel economy while minimizing emissions. The design and implementation of an optimized control strategy is a complex challenge. Methods exist by which the globally optimal control strategy may be found. However, these methods are not applicable in real-world driving applications since these methods require a priori knowledge of the upcoming drive …

Route Planning For Long-Term Robotics Missions, Christopher Alexander Arend Tatsch

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Many future robotic applications such as the operation in large uncertain environment depend on a more autonomous robot. The robotics long term autonomy presents challenges on how to plan and schedule goal locations across multiple days of mission duration. This is an NP-hard problem that is infeasible to solve for an optimal solution due to the large number of vertices to visit. In some cases the robot hardware constraints also adds the requirement to return to a charging station multiple times in a long term mission. The uncertainties in the robot model and environment require the robot planner to account …

An Examination To Pathways Powering Car Using Clean Energy, Marina Miranda

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Traditional vehicles powered by internal combustion engines contribute significantly to increasing emissions of greenhouses gasses (GHG). There has been increasing interest in powering vehicles using green energy include using electricity produced by wind turbine and solar panel. The green electricity can be used to directly charge the Battery Electric Vehicles (BEV), or producing hydrogen as fuel for Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV) by converting electrical energy to hydrogen (H₂) through water electrolysis. The low energy density H₂ produced can be stored on board as either compressed H₂ or liquefied H₂.

This research examines the …

Radio Frequency Studies Of Soot Loading And Ammonia Storage On A Diesel Particulate Filter With A Scr Catalyst Coating, Shreyans Sethia

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The radio frequency (RF) measurement technique has been shown to be a viable method for measurement of the amount of soot loaded onto DPF’s ^[1] and the amount of NH₃ stored on SCR catalysts ^[2]. In one of the configurations, a microwave resonant cavity is formed by the metal can encasing the enclosed catalyst. Two metal probes acting as antennas are placed on either side of the catalyst. Power transmitted between the antennas is monitored as the frequency of the signal is swept. At certain frequencies, resonance is achieved. Measurements of the resonance frequencies, amplitude at resonance, and …

Investigation Of Urea Decomposition And Deposit Formation In Diesel Exhaust After-Treatment System, Anand Alembath

Doctoral Dissertations

“Urea-selective catalytic reduction (SCR) system has proved to be an effective solution to reduce NO_x emissions in commercial vehicle (CV) diesel engines. A significant challenge in urea injection is to comprehend its decomposition chemistry that leads to formation of undesired deposits in the exhaust system unit. Due to complex interaction of multi-phase fluid flow and transport processes, significant uncertainty is associated with the identification of interacting factors that control the deposit initiation and its growth. To meet the future ultra-low NO_x emissions and to deliver ammonia without deposit formation, there is an imminent need to develop the urea-SCR …

Ethical Decision Making Behind The Wheel – A Driving Simulator Study, Siby Samuel, Sarah Yahoodik, Yusuke Yamani, Krishna Valluru, Donald L. Fisher

Psychology Faculty Publications

Over the past several years, there has been considerable debate surrounding ethical decision making in situations resulting in inevitable casualties. Given enough time and all other things being equal, studies show that drivers will typically decide to strike the fewest number of pedestrians in scenarios where there is a choice between striking several versus one or no pedestrians. However, it is unclear whether drivers behave similarly under situations of time pressure. In our experiment in a driving simulator, 32 drivers were given up to 2 s to decide which group of pedestrians to avoid among groups of larger (5) or …

The Rise, Fall, And Repair Of Trust For Automated Driving Systems, Scott Mishler, Jing Chen

Psychology Faculty Publications

The purpose of this study was to investigate how human driver's trust in the automated driving system is built over time and affected by automation failure. The study expanded trust development over time by measuring trust after a practice demonstration ofthe system capabilities and after each of seven unique, sequential drives. The automation performed perfectly on six of the seven drives but made one of three different responses to a critical hazard event in the fourth drive. Depending on the error-type condition, the automation either perfectly avoided the hazard (no error), issued a takeover request (TOR), or failed to notice …

การรู้จำและการบ่งตัวตนของเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ ด้วย Mlp Svm และ Dnn, ชินวัฒน์ จัตุรัส

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอแนวทางการรู้จำและการบ่งตัวตนของเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ โดยเสนอแบบจำลอง Support Vector Machine (SVM) Multi-Layer Perceptron (MLP) และ Deep Neural Networks (DNNs) อีกสองชนิด ได้แก่ Convolutional Neural Networks (CNNs) และ Recurrent Neural Networks (RNNs) วัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาการรู้จำเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ และขยายขอบเขตให้สามารถจำแนกระหว่างเสียงที่ไม่เป็นอันตรายและเสียงที่เป็นอันตราย ปัญหาหลักของการจำแนกเสียงเกิดจากสัญญาณเสียงมีคุณลักษณะที่ไม่คงที่ (Non-Stationary) และข้อมูลมีขนาดมิติทางเวลาสูง ด้วยเหตุนี้วิทยานิพนธ์นี้จึงเสนอแนวทางการแก้ปัญหาด้วยการประมวลผลก่อนหน้าด้วยผลการแปลงฟูเรียร์สั้น (Short-Time Fourier Transform, STFT) แล้วทำการสกัดคุณลักษณะด้วยการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (Principal Components Analysis, PCA) และทำการจำแนกด้วย SVM และ MLP นอกจากนี้ด้วยสมมติฐาน เบื้องต้นที่ว่า STFT สามารถแปลงจากสัญญาณเสียงที่มีมิติขนาดหนึ่งมิติมาเป็นสัญญาณภาพ (image) ที่มีขนาดสองมิติได้ ทำให้เราสามารถนำ spectrogram ที่ได้จาก STFT มาประยุกต์ใช้กับการเรียนรู้ลึกชนิด CNN หรือ RNN ได้ในกรณีนี้ CNN และ RNN จะทำหน้าที่สกัดคุณลักษณะ และจำแนกไปพร้อมกับในระหว่างการเรียนรู้ ผลการทดลองวิทยานิพนธ์สรุปได้ว่าเครื่องมือที่สามารถทำนายเสียงสภาพแวดล้อมและเสียงปืน-ปืนใหญ่ ได้แม่นยำสุดคือ DNN ชนิด CNN

ผลกระทบจากกรรมวิธีทางความร้อนในการฟื้นฟูโครงสร้างจุลภาคในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลที่ได้จากการหล่อและผ่านการให้ความร้อนมาเป็นระยะเวลานาน, วรา วัชรถานนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาและประเมินผลของการทำกรรมวิธีทางความร้อน ซึ่งประกอบด้วยการทำละลายที่อุณหภูมิ 1175 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง แล้วปล่อยให้เย็นตัวในอากาศ และการบ่มแข็งที่อุณหภูมิ 845 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วปล่อยให้เย็นตัวในอากาศ เพื่อปรับปรุงและฟื้นฟูโครงสร้างจุลภาคในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดจีทีดี-111 ที่มีการเติมธาตุอะลูมิเนียม, นิกเกิล และ/หรือโคบอลต์เพิ่มเติม หลังจากผ่านการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส และ 1000 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 400 ชั่วโมง พบว่าการทำกรรมวิธีทางความร้อนด้วยเงื่อนไขนี้เหมาะสมกับชิ้นงานที่ผ่านการจำลองการใช้งานจริงที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส แต่โครงสร้างจุลภาคที่เกิดขึ้นยังไม่สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้ทั้งหมด เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานดั้งเดิมที่ยังไม่ผ่านการจำลองการใช้งานจริงจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิ และ/หรือเวลาที่ใช้ในการทำละลายยังไม่มากเพียงพอต่อการละลายอนุภาคแกมมาไพรม์แบบหยาบให้กลับสู่เนื้อพื้นแกมมาได้ สำหรับแนวโน้มของการเติมธาตุผสมทั้งสามต่อขนาดของอนุภาคแกมมาไพรม์และสัดส่วนเชิงพื้นที่ของเฟสแกมมาไพรม์ที่เกิดขึ้นหลังจากการทำกรรมวิธีทางความร้อน มีความใกล้เคียงกับผลที่ได้จากชิ้นงานดั้งเดิมมาก แต่อย่างไรก็ตามค่าต่าง ๆ ที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยภาพถ่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งขนาดของอนุภาคแกมมาไพรม์มีค่าน้อยกว่าชิ้นงานดั้งเดิม

Impact Of Smart Phones’ Interaction Modality On Driving Performance For Conventional And Autonomous Vehicles, Francesca M. Favarò

Mineta Transportation Institute

Distracted driving related to cell phone usage ranks among the top three causes of fatal crashes on the road. Although forty-eight of 50 U.S. states allow the use of personal devices if operated hands-free and secured in the vehicle, scientific studies have yet to quantify the safety improvement presumed to be introduced by voice-to-text interactions. Thus, this study investigated how different modes of interaction of drivers with a smart phone (i.e., manual texting vs. vocal input) affect drivers’ distraction and performance in both conventional and semi-autonomous vehicles. The study was executed in a full-car integrated simulator and tested a population …

Tracked Vehicle Physics-Based Energy Modelling And Series Hybrid System Optimisation For The Bradley Fighting Vehicle, Travis E. Mcwhirter, Torrey J. Wagner, John E. Stubbs, Denise M. Rizzo, Jada B. Williams

Faculty Publications

A hybrid electric tracked ground vehicle (HETGV) can reduce military fuel usage, however a review of current tools determined they are not suitable to estimate HEGTV performance. Based on topographic data and vehicle attributes, this research developed an estimation tool by creating a model to determine tracked vehicle energy and fuel requirements, and using these requirements, created a HEGTV cost and performance optimisation for the Bradley fighting vehicle energy system. The optimised design reduced fuel consumption by 15%, and met the vehicle's peak power requirement of 365 kW, with a recommended configuration of a 135 kW generator and 100 kWh …

Sensor Emulation With Physiolocal Data In Immersive Virtual Reality Driving Simulator, Jungsu Pak, Oliver Mathias, Ariane Guirguis, Uri Maoz

Student Scholar Symposium Abstracts and Posters

Can we enhance the safety and comfort of AVs by training AVs with physiological data of human drivers? We will train and compare AV algorithm with/without physiological data.

Self-Driving Toy Car Using Deep Learning, Fahim Ahmed, Suleyman Turac, Mubtasem Ali

Publications and Research

Our research focuses on building a student affordable platform for scale model self-driving cars. The goal of this project is to explore current developments of Open Source hardware and software to build a low-cost platform consisting of the car chassis/framework, sensors, and software for the autopilot. Our research will allow other students with low budget to enter into the world of Deep Learning, self-driving cars, and autonomous cars racing competitions.

Lightweight Racing Suspension, Colin Haynes

Honors Theses

The purpose of this senior design project is to design and optimize the new suspension system for Western Michigan University’s 2020 solar car. The current solar car was 43% heavier than the average solar car, and was the heaviest single occupant vehicle competing in the American Solar Challenge. The scope of the project is to reduce the weight as much as possible from the old 2016 suspension. The new suspension weighed 34.91 lbs less than the 2016 suspension system while maintaining a minimum factor of safety greater than 1.5, compliant with American Solar Challenge regulations. The design consists of a …

Autonomous Vehicle Interior Design, Nathaniel Torchalski

Honors Theses

As technology in the automotive industry advances and self-driving vehicles become more commercially available, design concepts for their interiors must also be developed. Research was conducted on automotive design and autonomous technology, drawing inspiration from production and concept vehicles of the past, present, and future. A survey was conducted to gauge possible consumer needs. Hand sketches, small-scale models, and a Computer-Aided Design (CAD) model was produced. A full-size model was developed using various material-forming processes, including 3D printing, woodworking, clay sculpting, and metal machining. The interior was designed with consideration for safety, comfort, and technological advancements to satisfy the needs …

The Challenges Facing Autonomous Vehicles And The Progress In Addressing Them, Garrett Johnson

Senior Honors Theses

Autonomous vehicles are an emerging technology that faces challenges, both technical and socioeconomic. This paper first addresses specific technical challenges, such as parsing visual data, communicating with other entities, and making decisions based on environmental knowledge. The technical challenges are to be addressed by the fields of image processing, Vehicle to Everything Communication (V2X), and decision-making systems. Non-technical challenges such as ethical decision making, social acceptance, and economic pushback are also discussed. Ethical decision making is discussed in the framework of deontology vs utilitarianism, while social acceptance of utilitarian autonomous vehicles is also investigated. Last, the likely economic impact is …