Kraftfahrzeug- Mechatronik I und II in der Technischen Kybernetik (BSc)

Transkript

1 Kraftfahrzeug- Mechatronik I und II in der Technischen Kybernetik (BSc)

2 Kraftfahrzeugmechatronik I+II im Rahmen des Schwerpunktes Elektromobilität Prof. Dr.-Ing. Hans-Christian Reuss Lehrstuhl Kraftfahrzeugmechatronik Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrzeuge (IVK) Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart Pfaffenwaldring 12 Tel. 0711/ Fax 0711/ Juni Beratung: M. Sc. Mathias Jaksch Tel / Mathias.Jaksch@fkfs.de

3 Wie sieht das Auto der Zukunft aus? Quelle: YouTube Der Weg zum automatisierten und vernetzten Fahren

4 Das Geheimnis hinter dem James-Bond-BMW Quelle: Focus online Der Weg zum automatisierten und vernetzten Fahren

5 Kooperation Institut für Verbrennungsmotoren und Kraftfahrwesen Universität Stuttgart Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart Stiftung, gegr Lehre Forschung Dienstleistungen für die Kfz-Industrie

6 Was ist Mechatronik? Elektrotechnik Maschinenbau Mechatronik Eingebettete Informationsverarbeitung Das Wort Mechatronik wurde zum ersten Mal 1969 in Japan erwähnt, und zwar von dem Ingenieur Ko Kikuchi, einem Mitarbeiter der Firma Yaskawa Electric Cooperation.

7 Kunst der Mechatronik Das Wort Mechatronik steht für einen ganzheitlichen Ansatz der Entwicklung von integrierten Systemen, die aus mechanischen, elektronischen und informationstechnischen Komponenten bestehen. Mechatronik ist die Kunst, mechatronische Systeme zu entwickeln.

8 Quelle: VW Das Kraftfahrzeug ist ein eindrückliches Beispiel für ein mechatronisches System VW Phaeton Anzahl der Zuschnitte: 2110 Gesamtleitungslänge: 3860 m Gewicht des Kabelbaums: 64 kg

9 Heutige Bedeutung von Elektrik und Elektronik Elektrik und Elektronik sind heute die wesentlichen Treiber für etwa 90% aller Innovationen im Automobil (Hans-Georg Frischkorn, BMW)

10 Explosion der Funktionen bewirkt Zunahme der Komplexität Zunahme der Steuer- und Regelfunktionen Zunahme der Rechenleistung Zunahme der Kommunikation Zunahme der Diagnose- und Testfunktionen Zunahme der in Software realisierten Funktionen

11 Ziel Dieses komplexe Gesamtsystem gilt es nach Kriterien wie Kosten, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit, Kundennutzen, Umweltfreundlichkeit, Bauraum, Gewicht sowie Entwicklungszeit und Manpower zu optimieren.

12 Elektromobilität an IVK und FKFS Elektro-Fahrzeugflotte Antriebsstrangprüfstände Ganzheitlicher Ansatz Fahrsimulator Elektrotankstelle

13 Antriebsstrang- und Hybrid-Prüfstand

14 Elektroladestation und elektrische Fahrzeugflotte RESEARCH IN MOTION Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart 14

15 Der Stuttgarter Fahrsimulator RESEARCH IN MOTION Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart 15

16 Fahrsimulator

17 Formula Student Formular Student Rennen 2017: FSAE Michigan 1. Platz mit Vorjahreswagen FS East, Örkeny (Ungarn) 4. Platz FS Austria, Spielberg 1. Platz FS Germany, Hockenheim 3. Platz FS Spain, Barcelona 3. Platz 2018 FSAE Michigan 1. Platz mit Vorjahreswagen

18 Formular Student Rennen 2017 FS East, Örkeny (Ungarn) 1. Platz FS Austria, Spielberg 3. Platz FS Germany, Hockenheim 1. Platz FS Spain, Barcelona 2. Platz Team Driverless: erfolgreiche Teilnahme in Hockenheim mit dem 4. Platz

19 Anwendungsfach Kraftfahrzeugmechatronik für BSc der Technischen Kybernetik (12 ETC / 8 SWS) Obligatorisch Dieses Fach ist zu belegen Dozent Benennung ETC / SWS Turnus Reuss Kraftfahrzeugmechatronik I+II 6 / 4 WS/SS Wahlmöglichkeit Eines dieser beiden Fächer ist zu wählen Dozent Benennung ETC / SWS Turnus Wiedemann Kraftfahrzeuge I+II 6 / 4 WS Bargende Grundlagen der Verbrennungsmotoren 6 / 4 WS Freiwillig Dozent Benennung ETC / SWS Turnus Praktikumsversuche WS/SS Empfehlung für das Modul Grundlagen der Natur- und Ingenieurwissenschaften : Eine weitere Vertiefung der Elektrotechnik-Grundkenntnisse aus dem 2. Semester, z. B. mit der Vorlesung Einführung in die Elektrotechnik II, ist sinnvoll, aber nicht zwingend.

20 Inhalt: Kraftfahrzeugmechatronik I+II Kraftfahrzeugmechatronik I Vorlesung: Kraftfahrzeugspezifische Anforderungen an die Elektronik Bordnetz (Energiemanagement, Generator, Starter, Batterie, Licht) Motorelektronik (Zündung, Einspritzung) Getriebeelektronik Lenkung ABS, ASR, ESP, elektromechanische Bremse, Dämpfungsregelung, Reifendrucküberwachung Sicherheitssysteme (Airbag, Gurt, Alarmanlage, Wegfahrsperre) Komfortsysteme (Tempomat, Abstandsregelung, Klimaanlage) Kraftfahrzeugmechatronik II Vorlesung: Grundlagen mechatronischer Systeme (Steuerung/Regelung, diskrete Systeme, Echtzeitsysteme, eingebettete Systeme, vernetzte Systeme) Systemarchitektur und Fahrzeugentwicklungsprozesse Kernprozess zur Entwicklung von mechatronischen Systemen und Software (Schwerpunkt V-Modell) Kraftfahrzeugmechatronik II Übungen: Praktische Übungen: Modellierung, Simulation, Rapid Prototyping (Simulink); Festkommatransformation, Autocodegenerierung (TargetLink); Elektronik.

21 Spezialisierungsfach Kraftfahrzeugmechatronik für MSc der Technischen Kybernetik (18 ETC / 12 SWS) Kernfächer (Es sind beide Kernfächer zu belegen, falls sie nicht anderweitig belegt wurden) Dozent Benennung ETC / SWS Turnus Reuss Kraftfahrzeugmechatronik I+II 6 / 4 WS/SS Reuss Embedded Controller und Datennetze im KFZ 6 / 4 WS/SS Ergänzungsfächer Jedes Modul kann nur belegt werden, falls es nicht schon anderweitig belegt wurde. Dozent Benennung ETC / SWS Turnus Wiedemann Kraftfahrzeuge I+II 6 / 4 WS Bargende Grundlagen der Verbrennungsmotoren 6 / 4 WS Verschiedene Spezielle Kapitel der KFZ-Mechatronik 6 / 4 WS/SS Weyrich Softwaretechnik II 6 / 4 SS Parspour Elektronikmotor 6 / 4 SS

22 Modulcontainer: Spezielle Kapitel der Kraftfahrzeugmechatronik Modulcontainer: Spezielle Kapitel der Kraftfahrzeugmechatronik Aus den folgenden Lehrveranstaltungen sind 6 ETC / 4 SWS auszuwählen und in einem Übersichtsbogen darzustellen. Dozent Benennung ETC / SWS Turnus Hettich Einführung in die KFZ-Systemtechnik 3 / 2 WS Hettich Qualität automobiler Elektroniksysteme 3 / 2 SS Noreikat Hybridantriebe 3 / 2 SS A. Friedrich Elektrochemische Energiespeicherung in Batterien 3 / 2 WS Raith Fahrzeugdiagnose 3 / 2 SS A. Müller Baukastenmanagement 3 / 2 WS

23 Eigene Forschungsaktivitäten am IVK bzw. FKFS Der Weg zum automatisierten und vernetzten Fahren

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit