M O D U L H A N D B U C H

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1 MASTER AUTOMOTIVE ELECTRONICS M O D U L H A N D B U C H DES MASTER STUDIENGANGS AUTOMOTIVE ELECTRONICS (M.ENG.) FASSUNG VOM 07. JANUAR 2008

2 2 ÄNDERUNGEN Datum Name Änderung Firsching Ergänzung Moduldetaillierung Scharfenberg Ergänzung Moduldetaillierung Scharfenberg Modul 2: enwechsel in Schaltungstechnik: Prof. Dr.-Ing. Christian Schimpfle für Prof. Kohlert Scharfenberg Modul 2: enwechsel in Hardware-Beschreibungssprache Teil 2: Prof. Dr.-Ing. Martin Schubert für Prof. Kohlert Scharfenberg Modul 3: Reihenfolge der einzelnen Blöcke geändert Scharfenberg Modul 3: Lehranteil Kiefl durch Peter Schmid und Christian Nachreiner angeboten (siehe nachfolgende Eintragung) Scharfenberg Modul 3: Lehranteil Dipl.-Ing. Peter Schmidt: Risikomanagement neu Scharfenberg Modul 3: Lehranteil M.Eng., Dipl.-Ing. Christian Nachreiner: Software-Produktlinien neu Scharfenberg Überarbeitung der Module 2,4,5,6 Binder Scharfenberg Modul 5: enwechsel im Lehranteil MOST: Dipl.-Ing. Blankl für Dr.-Ing. Andreas Schramm Scharfenberg Modul 5: Ergänzung Lehranteil Automotive Ethernet Dr.-Ing. Grzemba Scharfenberg Modul 6: Entfallene Lehranteile: - Brennstoffzelle - Innovative Energiekonzepte - Software als Schlüssel für Innovationen - Anforderungen an die Architektur für erweiterte Funktionalitäten - Weg zum Auto der Zukunft Scharfenberg Modul 6: Ergänzung der Lehranteile: - Simulation eines Elektrofahrzeugs in NEFZ: Dr.-Ing. Brüdigam - Fuel Consumption Regulations: Dr.-Ing. Engste

3 3 INHALTSVERZEICHNIS PFLICHTMODULE MODUL NAME SEITE Systembetrachtung Fahrzeug Modul1 4 Systembetrachtung Fahrzeug, Detaillierung Modul1 (1) 6 Systembetrachtung Fahrzeug, Detaillierung Modul1 (2) 7 Systembetrachtung Fahrzeug, Detaillierung Modul1 (3) 8 Systembetrachtung Fahrzeug, Detaillierung Modul1 (4) 9 Systembetrachtung Fahrzeug, Detaillierung Modul1 (5) 10 Technologie Modul2 11 Technologie, Detaillierung Modul2 (1) 13 Technologie, Detaillierung Modul2 (2) 14 Technologie, Detaillierung Modul2 (3) 15 Technologie, Detaillierung Modul2 (4) 16 System Lifecycle Management Modul3 17 System Lifecycle Management, Detaillierung Modul3 (1) 19 System Lifecycle Management, Detaillierung Modul3 (2) 20 System Lifecycle Management, Detaillierung Modul3 (3) 21 System Lifecycle Management, Detaillierung Modul3 (4) 22 Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden Modul4 23 Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden, Detaillierung Modul4 (1) 25 Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden, Detaillierung Modul4 (2) 26 Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden, Detaillierung Modul4 (3) 27 Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden, Detaillierung Modul4 (4) 28 Aktuelle und zukünftige Kommunikationsarchitektur Modul5 29 Aktuelle und zukünftige Kommunikationsarchitektur, Detaillierung Modul5 (1) 31 Aktuelle und zukünftige Kommunikationsarchitektur, Detaillierung Modul5 (2) 32 Aktuelle und zukünftige Kommunikationsarchitektur, Detaillierung Modul5 (3) 33 Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze Modul6 34 Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze, Detaillierung Modul6 (1) 36 Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze, Detaillierung Modul6 (2) 37 Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze, Detaillierung Modul6 (3) 38 Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze, Detaillierung Modul6 (4) 39 Masterarbeit Modul 7 40

4 4 MODUL 1 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Systembetrachtung Fahrzeug Modul Nr. 1 Regelsemester 1 Verantwortlich Prof. Dr. Martin Jogwich, Hochschule Deggendorf Letzte Änderung Aug 2009 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 10 Sprache deutsch Lehrumfang 68 h Vor- und Nachbereitung 230 h, davon ca. 180 h als eigenständiger Anteil davon ca h als Vertiefung des erlernten Wissens in der betrieblichen Praxis Voraussetzungen keine spezifischen Anforderungen Vorkenntnisse keine spezifischen Anforderungen Lehrform Seminaristischer Unterricht, Übungen Ergänzende Praktika, ca. 3 % der Präsenzzeit Leistungsnachweis (LN) Schriftliche Prüfung, Dauer 180 min, davon 150 min schriftlich und 30 min mündlich. Zugelassene Hilfsmittel zum LN Skript, Bücher, Taschenrechner en/lehrbeauftragte Prof. Dr. rer. nat. Martin Jogwich Funktionale und räumliche Aufteilung von Funktionen Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Grundlagen der Kommunikationssysteme im Fahrzeug Prof. Dr.-Ing. Detlef Brumbi Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit Prof. Dr.-Ing. Peter Firsching Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit (Fallbeispiele) Dipl.-Phys. Martin Hummel Sicherheit und Risikoanalyse Dipl.-Ing. Stefan Weber Qualitätsmaßnahmen Prof. Dipl.-Ing. Georg Scharfenberg Sichere Rechnersysteme, Design, Nachweis Dr.-Ing. Frédéric Holzmann Fahrzeugarchitektur und Fahrerassistenzsysteme Dipl.-Ing. Stefan Hermann System Requirements and Architectures Angebotene Lehrunterlagen Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, liste Lehrmedien Overheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer Lehrinhalte Funktionen und ihr Zusammenwirken im Fahrzeug Anforderungen an das System Fahrzeug und an die Fahrzeugarchitektur Beschreibung der allgemeinen Fahrzeugarchitektur sowie des Einwirkens von Fahrerassistenzsystemen Grundlagen der Kommunikationssysteme Formale Grundlagen der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit technischer Systeme (mit Anwendungsbeispielen) Funktion und Aufbau sicherer Rechnersysteme Grundlagen des Qualitätsmanagements für sichere Produkte und Prozesse

5 5 /Kompetenzen Erlangen von vertieftem Verständnis für die Systemzusammenhänge und die Systemarchitektur eines Kraftfahrzeugs. Erlangen von vertieften formalen Kenntnissen der Systemzuverlässigkeit, Systemverfügbarkeit und -sicherheit anhand von mathematischen Grundlagen, Normen und Fallbeispielen. Vermittlung spezieller Grundlagen zu wichtigen Fahrzeugsystemen (Kommunikationssysteme, sichere Rechnersysteme) Vermittlung spezieller Grundlagen zum Aufbau und zur Umsetzung von Qualitätssicherungssystemen für sichere Produkte und Prozesse.

6 6 MODUL 1 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Systembetrachtung Fahrzeug Modul Nr. 1 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 1 Funktionale und räumliche Aufteilung von Funktionen Prof. Dr. rer.nat. Martin Jogwich Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vermittlung einer umfassenden Systemsicht eines Kraftfahrzeugs Systembegriffsdefinitionen Antriebseinheiten Fahrwerkseinheiten Äußere und innere Sicherheitseinheiten Bedienerschnittstellen Komforteinheiten Verbindungs- und Aktivierungseinheiten Zusammenspiel einzelner Funktionen Balzer, Ehlert, Haslinger, Heuberger, Jaganosch, Lindemann, K. Nusser, P. Nusser, Perner, Runtsch, Scheele: Kraftfahrzeugtechnik, Kieser Verlag Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Vieweg Verlag Grundlagen der Kommunikationssysteme im Fahrzeug Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vermittlung der grundlegenden Eigenschaften von KFZ- Kommunikationssystemen Einführung in die Kfz-Kommunikationssysteme Systemarchitektur Vorstellung einzelnen Kommunikationssysteme Grzemba, Kommunikationsstrategien für mechatronische Applikationen, ZfAW W. Zimmermann, R. Schmidgall: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg

7 7 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 1 Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit Prof. Dr.-Ing. Detlef Brumbi Stunden Präsenzveranstaltung 10 Übungsanteil ca. 15% Vertiefung der Kenntnisse zu Methoden und Verfahren der Zuverlässigkeits- und Verfügbarkeitsbestimmung Qualitätssicherung, Begriffe, Qualitätsnormen, ISO-9001 Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik Ausfallarten, Alterungs- und Ausfallmechanismen, Badewannenkurve Zuverlässigkeits-Kenngrößen Zuverlässigkeitsberechnungen Zuverlässigkeitsanalysen Birolini, Alessandro: Zuverlässigkeit von Geräten und Systemen. Springer Verlag Looser, Roland: Statistische Messdatenauswertung. Franzis Verlag Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit (Fallbeispiele) Prof. Dr.-Ing. Peter Firsching Stunden Präsenzveranstaltung 5 Praxisorientierte Vertiefung von Zusammenhängen und Vorgehensweisen zu RAMS Begriffe und Zusammenhänge Risikoanalyse von Anlagen und Maschinen Sicherheitsklassen eines Systems Zuverlässigkeits- und Verfügbarkeitsbewertung eines Sicherheitssystems - Fallbeispiele Börcsök J.: Elektronische Sicherheitssysteme - Hardwarekonzepte, Modelle und Berechnungen. Hüthig-Verlag Schmitz M.: Sicherheitskritische Architekturkonzepte. E&E 10/2006

8 8 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 1 Sicherheit und Risikoanalyse Dipl.-Phys. Martin Hummel Stunden Präsenzveranstaltung 5 Vertiefte Vermittlung von Kenntnissen zu funktionalen Sicherheit und den sich daraus ergebenden Konsequenzen Relevante Normen Safety Lebenszyklus Management der funktionalen Sicherheit Entwicklungsprozess nach IEC61508 Beschreibung möglicher Fehlerquellen Methoden zur funktionalen Sicherheit Safe Failure Fraction, Ausfallwahrscheinlichkeiten und Diagnoseabdeckungsgrad Systemanalyse IEC Systemanforderungen IEC Teil 1 bis 7 Birolini, Methodik der Hardwareanalyse, IEC62061, Anhang D Sichere Rechnersysteme, Design, Nachweis Prof. Dipl.-Ing. Georg Scharfenberg Stunden Präsenzveranstaltung 4 Vermittlung vertiefter Kenntnisse zu Aufbau und Verhalten sicherer Rechnersysteme Sicherheitsrelevante Rechneranwendungen Grundlegende Begriffe und Prinzipien, Normen und Richtlinien Ausfälle von Bauteilen und Bausteinen Architektur von fail-safe Rechnern Fehlermanagement, Nachweisführung IEC Teil 1 bis 7 Hans-Rolf Reichel, Elektronische Bremssysteme, Expert Verlag Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Vieweg Verlag

9 9 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 1 Fahrzeugarchitektur und Fahrerassistenzsysteme Dr.-Ing. Frédéric Holzmann Stunden Präsenzveranstaltung 6 Vermittlung von vertiefenden Kenntnissen zu Fahrzeugarchitekturkonzepten Fahrzeugarchitektur - Integrationskonzepte Hybrider Antriebsstrang und Global Chassis Control Konzept und Aufbau von Fahrerassistenzsystemen Interventionsprozesse Menno Mennenga, Christian Dziobek und Iyad Bahous, Modell- und Software-Verifikation vereinfacht, E/E-Fahrzeugarchitektur CTI-Fachkonferenz, Fahrerassistenzsysteme, Konzepte Sensordatenfusion Testverfahren, Reader Qualitätsmaßnahmen Dipl.-Ing. (FH) Stefan Weber Stunden Präsenzveranstaltung 10 Übungsanteil ca. 30% Praktika 20% Vermittlung von Kenntnissen im Qualitätsmanagement, Vertiefung der Qualitätsmethoden am Beispiel des Produktlebenszyklus Qualitätsregelkreise Phasenspezifische und phasenübergreifende Qualitätsmethoden Vertiefung einzelner Qualitätsmethoden (FMEA, Prozessfähigkeit) Qualtitätsmodelle (CMMI, ISO 9001) IATF Leitfaden zur ISO/TS 16949:2002 Kamiske, Pocket Power ISO/TS 16949:2002 umsetzen, München, Hanser- Verlag

10 10 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 1 System Requirements and Architectures Dipl.-Ing. Hermann Stunden Präsenzveranstaltung 8 Vermittlung vertiefter Kenntnisse hinsichtlich der Beschreibung von automobilen Systemen Systeme in der Automobiltechnik Anforderungen Architekturen System Modellierung System Simulation Änderungsmanagement System Entwicklungsprozess J. Schäuffele, T. Zurawka: Automotive Software Engineering. Vieweg R.K. Jurgen. Automotive Electronics Handbook. McGraw-Hill H. Wallentowitz, K. Reif: Handbuch Kraftfahrzeugelektronik. Vieweg

11 11 MODUL 2 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Technologie Modul Nr. 2 Regelsemester 1 Verantwortlich Prof. Georg Scharfenberg, Hochschule Regensburg Letzte Änderung Aug 2009 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 10 Sprache deutsch Lehrumfang 68 h Vor- und Nachbereitung 230 h, davon ca. 180 h als eigenständiger Anteil davon ca h als Vertiefung des erlernten Wissens in der betrieblichen Praxis Voraussetzungen Vorkenntnisse Lehrform Leistungsnachweis (LN) Zugelassene Hilfsmittel zum LN en/lehrbeauftragte Prof. Dr.-Ing. Franz Bergbauer Prof. Dr. rer.nat. Martin Jogwich Prof. Dr.-Ing. Peter Firsching Prof. Dr.-Ing. Christian Schimpfle keine spezifischen Anforderungen keine spezifischen Anforderungen Seminaristischer Unterricht, Übungen Ergänzende Praktika Schriftliche Prüfung, Dauer 150 min und 30 min mündlich. Skript, Bücher, Taschenrechner Verbrennungsmotoren Sensoren Aktoren Schaltungstechnik Prof. Dipl.-Ing. Georg Scharfenberg Hardware Beschreibungssprachen 1 Prof. Dr.-Ing. Martin Schubert Hardware Beschreibungssprachen 2 Prof. Dr.-Ing. Nikolaus Müller Signalverarbeitung Dr.-Ing. Armin Arnold Fahrdynamik Angebotene Lehrunterlagen Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, liste Lehrmedien Overheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer Lehrinhalte Wirkungsweise, Betriebsverhalten und die Steuerung von Otto- sowie von Dieselmotoren. Schadstoffentstehung und deren Minderung durch regelungstechnische Eingriffe. Funktionsprinzipien, Wirkungsweise der automobilen Sensoren und Aktoren in exemplarischen Aufgabenbereichen der Motorsteuerung, der Sicherheits- und Komfortaufgaben. Entwurf von Halbleiterschaltungen und Design von ASIC's mittels Hardware Beschreibungssprachen. Analyse von kontinuierlichen und zeitdiskreten Signalen. Anwendung von Werkzeugen wie MatLab und Simulink. Aufbau und Wirkungsweise von digitalen Filtern. Erarbeitung der Bedingungen und der Einflussmöglichkeiten für das dynamische Fahrzeugverhalten.

12 12 /Kompetenzen Befähigung zur Verbesserung und Weiterentwicklung der fahrzeugspezifischen Steuer- und Regelungsaufgaben in den Bereichen Antrieb, Fahrwerk, Fahrverhalten, Fahrzeugsicherheitssysteme und Komfort hinsichtlich der Sensorik, Aktorik, der elektronischen Anpassung und der Signalverarbeitung innerhalb der Fahrzeugelektronik. Kompetenz zur ingenieurwissenschaftlichen Analyse von automobilem Betriebsverhalten, von mechatronischen Modellen; Fähigkeit zum Schaltungsdesign von digitaler und analoger Hardware sowie der Analyse mechatronischer Systemkomponenten

13 13 MODUL 2 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Technologie Modul Nr. 2 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 2 Verbrennungsmotoren Prof. Dr.-Ing. Franz Bergbauer Stunden Präsenzveranstaltung 15 Vermittlung grundlegender Kenntnisse zum Verbrennungsmotor als Antrieb des Automobils Grundlagen Ladungswechsel Zündung und Verbrennung Gemischbildung Schadstoffe Berechnung Messung am Motor und Analyse der Kenndaten Alfred Urlaub: Verbrennungsmotoren Grundlagen, Verfahrenstheorie, Konstruktion Zweite, neubearbeitete Auflage, Springer Verlag, Berlin G. Woschni: Verbrennungsmotoren, Vorlesungsskriptum TU München Mollenhauer (Hrsg.): Handbuch Dieselmotoren, Springer-Verlag Sensoren Prof. Dr. rer.nat. Martin Jogwich Stunden Präsenzveranstaltung 7 Praktika ca. 10% Vermittlung vertiefter Kenntnisse zu automobilen Sensoren Übersicht über Sensorprinzipien Aspekte der Sensoradaption an Mess- und Regelaufgaben Fallbeispiele der Sensorintegration in Steuer- und Regelkreisen von automotiven Systemen Gemeinsame Übung mit "Aktoren": Mechatronische Modellbildung eines elektrischen Antriebs und Analyse der Ergebnisse Balzer, Ehlert, Haslinger, Heuberger, Jaganosch, Lindemann, K. Nusser, P. Nusser, Perner, Runtsch, Scheele: Kraftfahrzeugtechnik, Kieser Verlag Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Vieweg Verlag Bosch: Sicherheits- und Komfortsysteme, Vieweg Verlag

14 14 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 2 Aktoren Prof. Dr.-Ing. Peter Firsching Stunden Präsenzveranstaltung 8 Praktika ca. 10% Vermittlung vertiefter Kenntnisse zu automobilen Aktoren Elektrische Motoren als Stellglieder Relevante Motorvarianten Aufbau eines Antriebsystems Servoregelungen Gemeinsame Übung mit "Sensoren": Mechatronische Modellbildung eines elektrischen Antriebs und Analyse der Ergebnisse Fischer: Elektrische Maschinen. Hanser-Verlag Hering, Steinbart u. a.: Taschenbuch der Mechatronik. Fachbuchverlag Leipzig Brosch: Moderne Stromrichterantriebe. Vogel-Verlag Schaltungstechnik Prof. Dr.-Ing. Christian Schimpfle Stunden Präsenzveranstaltung 10 Übungsanteil 20% Vermittlung vertiefter Kenntnisse zur analogen Schaltungstechnik der automobilen Elektronik Grundlagen linearer Schaltungen Rückkopplung und Stabilität Verstärker Digitale Schaltungen Gray, Hurst, Lewis, Meyer: "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits", John Wiley & Sons, 200; Meier, Nerreter: "Analoge Schaltungen", Hanser Verlag, 1997; Chua, Desoer, Kuh: "Linear and Non-Linear Circuits", McGraw-Hill, 1987; Saal, Entenmann: "Handbuch zum Filterentwurf / Handbook of Filter Design", Hüthig, 1994; Wakerly: "Digital design: principles and practices", Pearson Prentice Hall, 2006

15 15 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 2 Hardware-Beschreibungssprachen Teil 1 Prof. Dipl.-Ing. Georg Scharfenberg Stunden Präsenzveranstaltung 6 Übungsanteil 30% Praktika 30% Grundlagen zur Programmierung digitaler programmierbarer Hardware Entwurf von Schaltnetzen und Schaltwerken Konzepte des Hardware-Designs Kriterien zur Dimensionierung digitaler Schaltungen Übersicht über die Bausteine digitaler programmierbarer Hardware Einführung in die Hardware-Beschreibungssprache VHDL Einführung in das Altera Werkzeug Quartus Synthese, Simulation und Analyse digitaler Funktionen Pernards, P.: Digitaltechnik I; Grundlagen, Entwurf, Schaltungen; Hüthig Verlag Skahill, K.:VHDL for Programmable Logic; Addison-Wesley Hardware-Beschreibungssprachen Teil 2 Prof. Dr.-Ing. Martin Schubert Stunden Präsenzveranstaltung 4 Übungsanteil 30% Praktika 30% Vermittlung vertiefter Kenntnisse zum Design digitaler Hardware Design automotiver Funktionen in programmierbarer digitaler Hardware unter Anwendung von Matlab und VHDL Design und Spezifikation, Synthese und Verifikation digitaler Funktionen Aufbau einer digitalen Funktion auf einer FPGA Plattform M. Keating, P. Bricaud, "Reuse methodology manual for System-on-a-Chip Designs, Kluwer Academic Publishers, 1999; Ashenden, P.J.: The Designer s Guide to VHDL; Morgan Kaufmann Publishers; Reichardt, J., Schwarz, B.: VHDL-Synthese, Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme; Oldenbourg Verlag

16 16 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 2 Signalverarbeitung Prof. Dr.-Ing. Nikolaus Müller Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vermittlung vertiefter Kenntnisse zur Analyse von kontinuierlichen und zeitdiskreten Signalen. Anwendung von Werkzeugen wie MatLab Simulink. Kenntnisse über Aufbau u Wirkungsweise von digitalen Filtern Beschreibung kontinuierlicher und diskreter Signale (Fouriertransformation, z-transformation) Hard- und Software für die Signalverarbeitung (DSP, Matlab) Funktionsgeneratoren (Signalsynthese) Diskrete Fouriertransformation (Signalanalyse) Digitale Filter (FIR-, IIR-Filter) Übungen zur Synthese mittels Matlab v. Grüningen: Digitale Signalverarbeitung, Hanser Verlag Kammeyer, Kroschel: Digitale Signalverarbeitung, Vieweg + Teubner Verlag Mayer: Signalverarbeitung, Vieweg + Teubner Verlag Fahrdynamik Dr.-Ing. Armin Arnold Stunden Präsenzveranstaltung 8 Kenntnisse zur Erarbeitung der Bedingungen und der Einflussmöglichkeiten für das dynamische Fahrzeugverhalten Grundlage Reifenverhalten: Allgemeine, beeinflussbare und nutzbare Eigenschaften Das Zweispurmodell - ein einfaches Modell zur Fahrdynamikbeschreibung "klassische" Beeinflussung des Fahrverhaltens durch das Fahrwerk Aktive Beeinflussung des Fahrverhaltens durch Fahrwerksregelfunktionen Pacejka: Tyre and vehicle dynamics, B+H Verlag Rajamani: Vehicle dynamics and control, Springer Verlag

17 17 MODUL 3 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname System Lifecycle Management Modul Nr. 3 Regelsemester 2 Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Gerhard Krump, Hochschule Deggendorf Letzte Änderung Aug 2009 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 10 Sprache deutsch Lehrumfang 68 h Vor- und Nachbereitung 230 h, davon ca. 180 h als eigenständiger Anteil davon ca h als Vertiefung des erlernten Wissens in der betrieblichen Praxis Voraussetzungen Vorkenntnisse Lehrform keine spezifischen Anforderungen keine spezifischen Anforderungen Seminaristischer Unterricht, Übungen Ergänzende Praktika, ca. 3 % der Präsenzzeit Leistungsnachweis (LN) Schriftliche Prüfung, Dauer 180 min, davon 150 min schriftlich und 30 min mündlich Zugelassene Hilfsmittel zum LN Skript, Bücher, Taschenrechner en/lehrbeauftragte Prof. Dr.-Ing. Gerhard Krump Projektmanagement Prof. Dr.-Ing. Gerhard Krump Qualitätsmanagement Dipl.-Ing. Claudia Negele Anforderungsmanagement Dipl.-Ing. Peter Schmid Risikomanagement M. Eng., Dipl.-Ing. Christian Nachreiner Software-Produktlinien Dipl.-Inform. Ing. Roman Donabauer Prozessmanagement in der Systementwicklung der Automobilindustrie Dipl.-Ing. Dirk Wölfle Prof. Dr.-Ing. Stefan Götze Prof. Dr. Jürgen Mottok Angebotene Lehrunterlagen Lehrmedien Reale Implementierung eines Prozesses nach dem SPEED-Modell Produktdatenmanagement Weiterentwicklung und Migration von Altsystemen Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, liste Overheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer

18 18 Lehrinhalte Grundlagen des Projektmanagements Einführung in Managementprinzipien, Führungsstile, Analysemethoden etc. Durchführung eines Fallbeispiels mit MS Project Grundlagen und Methoden des Qualitätsmanagements Grundlagen und Methoden des Anforderungsmanagements Prinzipien des Prozessmanagements, insbesondere für Softwareentwicklungsprozesse Abbildung des Prozessmanagements auf die Automobile Systementwicklung (Abläufe, Methoden, Normen) Fallbeispiel für einen real implementierten Prozess Grundlagen und Methoden des Produktdatenmanagement Weiterentwicklung, Wartung und Migration von Altsystemen (V-Modell XT) /Kompetenzen Vertiefte Behandlung der Managementmethoden für automobile Entwicklungsprojekte, beginnend mit der Anforderungsdefinition über die Prozessabläufe selbst, Qualitätssicherung bis hin zur Produktion. Intensive Vermittlung von normativen Grundlagen, Methoden sowie Anwendungsfällen. Befähigung zur Anwendung der Managementmethoden in den eigenen Projekten und Prozessen.

19 19 MODUL 3 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname System Lifecycle Management Modul Nr. 3 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 3 Projektmanagement Prof. Dr.-Ing. Gerhard Krump Stunden Präsenzveranstaltung 15 Vermittlung von relevanten Methoden und Abläufen im Projektmanagement Managementprinzipien Problemanalyse und Entscheidungsfindung Zielsetzungen, Motivationen, Bedürfnispyramide Gesprächs- und Präsentationstechniken Einsatz von Planungswerkzeugen Bartsch-Beuerlein: Qualitätsmanagement in IT-Projekten. Hanser Bohinc: Projektmanagement, Soft Skills für Projektleiter. GABAL-Verlag Qualitätsmanagement Prof. Dr.-Ing. Gerhard Krump Stunden Präsenzveranstaltung 5 Vermittlung der relevanten Methoden und Abläufe im Qualitätsmanagement Dokumentation Auditierung Messung und Überwachung Einflüsse auf Prozessabläufe Brunner, Wagner.: Taschenbuch Qualitätsmanagement - Leitfaden für Studium und Praxis. Hanser Wagner.: Qualitätsmanagement für KMU. Hanser

20 20 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 3 Anforderungsmanagement Dipl.-Ing. Claudia Negele Stunden Präsenzveranstaltung 12 Vermittlung relevanter Kenntnisse über Grundlagen und Vorgehensweisen des Anforderungsmanagements Begriffe und Definitionen zum Anforderungsmanagement Strukturen im Anforderungsmanagement Aktivitäten und Methoden im Anforderungsmanagement Vorgehensmodelle bei der Produktentwicklung Anforderungsmanagement in CMMI und SPICE Chris Rupp & die Sopfisten, Requirements-Engineering und Management, Hanser Colin Hood und Robert Wiebel, Optimieren von Requirements Management & Engineering mit dem HOOD Capability Model, Springer Risikomanagement Dipl.-Ing. Peter Schmid Stunden Präsenzveranstaltung 5 Übungsanteil ca. 20% Methodik zur Erfassung und Bewältigung von Projektrisiken Begriffe und Abgrenzung Grundlagen Methodik Kreativtechniken Übung mit Praxisanteil zur direkten Anwendung der Methodik DeMarco, Tom und Lister, Timothy: Bärentango. Hanser Verlag; Harrant, Horst und Hemmrich, Angela: Risikomanagement in Projekten. Hanser Verlag

21 21 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 3 Software-Produktlinien M.Eng., Dipl.-Ing. Christian Nachreiner Stunden Präsenzveranstaltung 5 Übungsanteil ca. 20% Auftreten und Typen von Variabilität, insbesondere Variabilität in Features und HW-Plattform. Verständnis für Software-Produktlinien in den relevanten Prozessen. Methodik zur Erfassung und Bewältigung von Projektrisiken Begriffe und Abgrenzung AUTOSAR und Software-Architektur Software ReUse Versionsmanagement Konsequenzen im Prozess (Personal und Organisation Übung mit Praxisanteil zur direkten Anwendung der Methodik Software-Produktlinien, Böckle/Knauber/Pohl/Schmid, dpunkt Verlag, 2004; Software Product Line Engineering Pohl/Böckle/van der Linden, Springer Verlag, 2005 Reale Implementierung eines Prozesses nach dem SPEED-Modell Dipl.-Ing. Dirk Wölfle Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vertiefung der Kenntnisse hinsichtlich der Prozessabläufe anhand eines realen Prozessmodells Struktur von SPEED Komponenten von SPEED Projektmanagement in SPEED Einsatz von SPEED an einem einfachen Beispiel S.P.E.E.D Prozessbeschreibung, Hörfarter, Bräuer, u.a., Berner & Mattner Systemtechnik GmbH Doing Hard Time, Bruce Powell Douglass, Addison Wesley Objektorientierte Analyse und Design, Grady Booch, Addison Wesley

22 22 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 3 Produktdatenmanagement Prof. Dr.-Ing. Stefan Götze Stunden Präsenzveranstaltung 9 Vermittlung der Funktionen und der Einsatzszenarien von PDM-Systemen Grundfunktionalität moderner Produktdatenmanagementsysteme Spezifikation und Einführung von PDM-Systemen Funktionsumfangs von PDM-Systemen Kurbel, K.: Produktionsplanung und -steuerung, Oldenbourg VDI 2219: Informationsverarbeitung in der Produktentwicklung - Einführung und Wirtschaftlichkeit von EDM/PDM-Systemen Sendler, U.; Wawer, V.: CAD und PDM Prozessoptimierung durch Integration, Hanser Dipl.-Ing. Roman Donabauer Stunden Präsenzveranstaltung 6 Prozessmanagement in der Systementwicklung der Automobilindustrie Vermittlung relevanter Kenntnisse über Grundlagen und Strukturen von Prozessmanagementsystemen Überblick ISO16949, ISO15504, ISO61508, CMMI Prozessablauf in der Produktentwicklung Praktische Implementierung der Anforderungen in den Prozessen Prozessmanagement im Überblick Weiterentwicklung und Migration von Altsystemen Prof. Dr.-Ing. Jürgen Mottok Stunden Präsenzveranstaltung 1 Vertiefung Kenntnisse über die Weiterentwicklung und Migration von Altsystemen Einführung Management Aktivitäten Refrakturierung R. Keith Mobley,Lindley R. Higgins, Darrin J. Wikoff, Maintenance Engineering Handbook, Mcgraw Hill Book Helmult Balzert, Lehrbuch der Software, Band 1,Spekrum Akademischer Verlag

23 23 MODUL 4 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden Modul Nr. 4 Regelsemester 2 Verantwortlich Prof. Dr. Jürgen Mottok, Hochschule Regensburg Letzte Änderung Aug 2009 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 10 Sprache deutsch Lehrumfang 68 h Vor- und Nachbereitung 230 h, davon ca. 180 h als eigenständiger Anteil davon ca h als Vertiefung des erlernten Wissens in der betrieblichen Praxis Voraussetzungen Vorkenntnisse Lehrform Leistungsnachweis (LN) Zugelassene Hilfsmittel zum LN en/lehrbeauftragte Prof. Dr. Jürgen Mottok Dr.-Ing. Peter Jüttner Dipl.-Ing. Stefan Kuntz Dipl.-Ing. Thomas Zeitler Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Dipl.-Ing. Peter Schmidt Dr.-Ing. Kai Matthias Pinnow Dr. Müller, Dipl.-Ing. Mench Dipl.-Ing. Carmen Löbel Angebotene Lehrunterlagen Lehrmedien keine spezifischen Anforderungen Grundkenntnisse Programmierung, Grundkenntnisse MATLAB Seminaristischer Unterricht, Übungen Ergänzende Praktika Schriftliche Prüfung, Dauer 150 min und 30 min mündlich. Skript, Bücher, Taschenrechner Software-Engineering: Vorgehensmodelle, AUTOSAR, Safety Software Architektur, MISRA Coding Guideline Software-Engineering, Softwaretest Software-Engineering, Software Architektur Software-Engineering, Projektmanagement Echtzeit Betriebssysteme Risikomanagement in der Software- und Funktionsentwicklung Funktionsentwicklung /Rapid Prototyping HiL und System Tests Toolkette in der Software- und Funktionsentwicklung Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, liste Overheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer

24 24 Lehrinhalte Moderne Methoden des Software-Engineering: - Modelle und deren Zielsetzungen - AUTOSAR-Konzept, Methoden und Ebenen - Architekturbeschreibungen und Modellierung von Software Anforderungen an sicherheitsrelevante Software und deren Methoden zur Erkennung von Ausfällen und Logikfehlern. - Anforderungen aus der Norm bzw. Stand der Technik z.b. MISRA - Risikoanalyse und Methoden der Fehlererkennung und -reaktion Aufgaben und Einsatz von Echtzeitbetriebssystemen im Kfz. Moderne Anforderungen und Methoden zum Softwaretest und Integrationsstrategien Behandlung einer durchgängigen Toolkette in der Software- und Funktionsentwicklung am Anwendungsbeispiel bei einem Automobilhersteller oder Zulieferer. Projektmanagement und der Faktor Mensch in der Software- Entwicklung /Kompetenzen Befähigung zur Beurteilung von Methoden bzw. Anwendung von Methoden zur Entwicklung und Weiterentwicklung von softwaregestützten Funktionen im automobilen Umfeld. Anwendung bzw. Bewertung von modernen Design- Entwicklungs- und Testmethoden für qualitative hochwertige Software für Realtime Fahrzeuganwendung auch unter den besonderen Rahmenbedingungen für sicherheitsrelevante Anwendungen. Kompetenz zum Design und zur Analyse von Softwarefunktionen unter Anwendung von Entwicklungs- und Testmethoden Befähigung zum Management einer Softwareentwicklung.

25 25 MODUL 4 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Funktions- und Software- Entwicklungsmethoden Modul Nr. 4 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 4 Software-Engineering: Vorgehensmodelle, AUTOSAR, Safety Software Architektur, MISRA Coding Guideline Prof. Dr. Jürgen Mottok Stunden Präsenzveranstaltung 5 Vermittlung der Methoden des Software-Engineering für automobile Anwendungen. Vertieftes Verständnis zu SW-Architekturaufgaben und Vorgaben im Umfeld zuverlässiger und sicherer SW-Funktionen Planungs-Strategie von SW-Produkten Phasenmodelle und deren Untersuchung Extreme Programming Einführung in AUTOSAR Safety SW-Architekturen Test Algorithmen (CPU, RAM, Program Flow ) MISRA C: Coding Standard für die Programmiersprache C Debra S. Herrmann, Software Safety and Reliability, IEEE Computer Society Les Hatton, Safer C, ISBN , McGraw-Hill-Book, Berkshire Software-Engineering, Softwaretest Dr.-Ing. Peter Jüttner Stunden Präsenzveranstaltung 5 Vermittlung der Hintergründe relevanten Methoden und Strategien zum Softwaretest Definition und Abgrenzung von Softwaretests Theorie des Softwaretests Prozess, Strategie, Methoden, Planung, Dokumentation Besonderheiten von automotiven Anforderungen Systematische Analyse von Teststrategien und deren Bewertung Helmut Balzert Lehrbuch der Software-Technik Bd. 1 und Bd. 2 - Software- Entwicklung, Software-Management, Qualitätssicherung und Unternehmensmodellierung

26 26 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 4 Software-Engineering, Software Architektur Dipl.-Ing. Stefan Kuntz Stunden Präsenzveranstaltung 5 Übungsanteil ca. 20% Vermittlung relevanter Architektur-Beschreibungssprachen der Automobil- und Luftfahrtindustrie und vertieftes Verständnis für die Abhängigkeit der Entscheidungen untereinander Konzepte verschiedener Beschreibungssprachen EAST ADL, AUTOSAR und SAE AADL Vertiefung des AUTOSAR-Konzepts Vergleich der Konzepte und Kennenlernen der Weiterentwicklungen Erarbeiten und Analyse von Fallbeispielen Software-Engineering, Projektmanagement Dipl.-Ing. Thomas Zeitler Stunden Präsenzveranstaltung 5 Kompetenz zum Projektmanagement und zum Verständnis des Faktor Mensch in der Software-Entwicklung Grundlangen des Projektmanagement in der SW-Entwicklung Techniken und Methoden des Automobilbereichs Behandlung und Diskussion wie menschliche Interaktionen den Projektalltag und verlauf beeinflussen Simulation und Diskussion eines potenziellen automobilen Projektablaufs Schulz von Thun, Ruppel, Stratmann: Miteinander reden. Kommunikationspsychologie für Führungskräfte, rororo Verlag DeMarco, Lister: Wien wartet auf Dich! Der Faktor Mensch im DV- Management, Peopleware

27 27 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 4 Echtzeit Betriebssysteme Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vermittlung der Architektur, Funktion und Implementierung automobiler Echtzeit Betriebssysteme Grundlagen des automotiven Echtzeit Betriebssystems Concurrent Programming Processes and Threads Scheduling Priority, P-Inversion, P-Inheritance, Process Blocking William Stallings, Operating Systems, Prentice Hall Alan Burns and Andy Wellings, Real-Time Systems and Programming Languages, Addison Wesley Risikomanagement in der Software- und Funktionsentwicklung Dipl.-Ing. Peter Schmidt Stunden Präsenzveranstaltung 8 Vermittlung relevanter Kenntnisse über das Risikomanagement in der Automobiltechnik Motivation Begrifflichkeiten und Abgrenzung Elemente des Risikomanagements Methoden Kreativtechniken zur Identifikation von Risiken Analyse konkreter Auswirkungen im Projektgeschäft Romeike: Erfolgsfaktor Risikomanagement, Chance für Industrie und Handel, Methoden, Beispiele, Checklisten; Gabler Verlag Wolf, Runzheimer: Risikomanagement und KonTraG, Konzeption und Implementierung Gabler Verlag

28 28 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 4 Funktionsentwicklung /Rapid Prototyping Dr.-Ing. Kai Matthias Pinnow Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vermittlung von relevanten Methoden und Abläufen zur Funktionsentwicklung unter Anwendung von Zielsystem-nahen Prototyping Funktionsentwicklung und Prototyping im Entwicklungsprozess Strukturierte Anforderungsanalyse incl. Use Cases Grafische Modellierung bzw. Spezifikation in ASCET Zielsystem-nahes Prototyping Entwicklung im Bypass Messen und Kalibrieren Ausblick: Co-Simulation und Modelltransfer Design und Analyse von regelungstechnischen Systemen im V-Modell Funktionsentwicklung /Rapid Prototyping, Schäuffele, J. ; Zurawka, T.: Automotive Software Engineering. Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Vieweg HIL und System Tests en Dr. Müller, Dipl.-Ing. Mench Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vertiefung der Methoden des automobilen System Tests Funktionsentwicklung / Funktionstests (V-Zyklus) HIL-Simulation (Open Loop und Closed Loop) Test(-automatisierung) mit HiL Dezentrale Testzentrum (Remote Access) Model in the Loop (MiL) und Software in the loop (SiL) Berner & Mattner: Fault memory tests using HiL Test Systems and Parameterization with ASAM ODX Berner & Mattner: Fahrversuch versus HiL-Test Toolkette in der Software- und Funktionsentwicklung Dipl.-Ing. Carmen Löbel Stunden Präsenzveranstaltung 10 Praktika 20% Vermittlung vertiefter Kenntnisse über Methoden der Softwareentwicklung bei der Audi AG Grundlagen zum Fahrzeug Sensorik, Aktorik, Bussystem Softwareentwicklung in der AEV Entwicklungsprozess, V-Modell, Toolketten, Tests Technik zum Anfassen Bröhl, Dörschel, Das V-Modell, R. Oldenburg Verlag Achim Wohnhaas, Hans-Jürgen Habrock, Szenarien und Schritte bei der Einführung modellbasierter Methoden in der Kfz-Elektronikentwicklung, VDI-Fachtagung Elektronik im Kraftfahrzeug

29 29 MODUL 5 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Aktuelle und zukünftige Kommunikationsarchitektur Modul Nr. 5 Regelsemester 3 Verantwortlich Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba, Hochschule Deggendorf Letzte Änderung November 2012 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 10 Sprache deutsch Lehrumfang 68 h Vor- und Nachbereitung 230 h, davon ca. 180 h als eigenständiger Anteil davon ca h als Vertiefung des erlernten Wissens in der betrieblichen Praxis Voraussetzungen Vorkenntnisse Lehrform keine spezifischen Anforderungen keine spezifischen Anforderungen Seminaristischer Unterricht, Übungen Ergänzende Praktika Leistungsnachweis (LN) Schriftliche Prüfung, Dauer 180 min, davon 150 min schriftlich und 30 min mündlich Zugelassene Hilfsmittel zum LN en/lehrbeauftragte Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Prof. Dr. rer. nat., Dipl.-Phys. Franz Graf Prof. Dr. rer. nat., Dipl.-Phys. Franz Graf Dr.-Ing. Andreas Schramm Prof. Dr. Nikolaus Müller Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Dipl.-Ing. Stefan Widder Angebotene Lehrunterlagen Lehrmedien Lehrinhalte Skript, Bücher, Taschenrechner Entwurf von In-car Kommunikationssystemen LIN-Bus CAN-Bus Laborpraktikum CAN-Bus MOST FlexRay Automotive Ethernet Kommunikationsinfrastruktur für die Diagnose Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, liste Overheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer Einführung in den Entwurf automobiler Kommunikationsnetze Einführung in die Nutzung von Kommunikationsnetzen für Diagnosefunktionen Intensive Vorstellung der wichtigen Automotive- Kommunikationssysteme Praktische Arbeiten in Form eines Projekts an Hard- und Softwaremodulen des CAN-Bus Systems

30 30 /Kompetenzen Befähigung zur Beurteilung und Bewertung von Bordnetzsystemen Erwerben von fundierten Kenntnissen über Diagnosemethoden im Fahrzeug Erwerben von vertieften Kenntnissen über aktuelle Fahrzeug- Bussysteme (genereller Aufbau, Protokoll, Systementwurf). Erwerben von praktischen Kenntnissen im Umgang mit Fahrzeugkommunikationssystemen

31 31 MODUL 5 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Aktuelle und zukünftige Kommunikationsarchitektur Modul Nr. 5 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 5 Entwurf von In-car Kommunikationssystemen Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Stunden Präsenzveranstaltung 6 Vermittlung der Konzepte automobiler Kommunikationsnetze Systementwurf im V-Modell Bordnetzarchitekturen, Gateways, Bordnetzdatenbank Funktionen und Signale Zeitverhalten Funktionsmapping W. Zimmermann, R. Schmidgall: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg Verlag Matscholik, Subke: Datenkommunikation im Automobil: Grundlagen, Bussysteme, Protokolle und Anwendungen, Hüthig-Verlag LIN-Bus Prof. Dr.-Ing. Andreas Grzemba Stunden Präsenzveranstaltung 8 Übungsanteil 60% Vermittlung von Aufbau und Funktionsweise des LIN-Busses Protokoll und Physical Layer Configuration und Diagnose Systementwurf (LDF, NCF) Dode Position Detection J2602 Grzemba: LIN-Bus, Franzis-Verlag

32 32 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 5 CAN-Bus Prof. Dr. Franz Graf Stunden Präsenzveranstaltung 10 Übungsanteil ca. 60% Praktika 50% Vermittlung von Aufbau und Funktionsweise des CAN-Busses OSI Schichten 1, 2 und höher Leitungs-, Kanal-, Quellencodierung Fehlerbehandlung, CRC Verfahren Abgrenzung zu LIN, FlexRay Engels: CAN-Bus, Franzis-Verlag Zimmermann, Schmidgall: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg Zeltwanger: CANopen: Das standardisierte, eingebettete Netzwerk, VDE Laborpraktikum CAN-Bus Prof. Dr. Franz Graf Stunden Präsenzveranstaltung 10 Übungsanteil 100% Praktika 100% Vertiefung des erlernten Wissens anhand praktischer Laborversuche CAN-Projekt Engels: CAN-Bus, Franzis Verlag Zimmermann, Schmidgall: Bussy-Systeme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg Zeltwanger: CANopen: Das standardisierte, eingebettete Netzwerk, VDE FlexRay Prof. Dr. Nikolaus Müller Stunden Präsenzveranstaltung 10 Übungsanteil ca. 60% Vermittlung von Aufbau und Funktionsweise des FlexRay-Busses Das Protokoll Physikalische Schicht Wakeup und Startup Uhrensynchronisation Netzwerk-Konfiguration im Fibex-Format Rausch: FlexRay. Grundlagen, Funktionsweise, Anwendung, Hanser-Verlag

33 33 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 5 MOST Dipl. Ing. Martin Blankl Stunden Präsenzveranstaltung 8 Übungsanteil ca. 60% MOST Busses Architektur automobiler Kommunikations- und Infotainementsysteme Anforderungen an eine automobiles Kommunikationssystem Optische Physical Layer als Basis hochbandiger Übertragungssysteme Einführung in die MOST Technologie und deren Generationen Digitale Videoübertragung im Automobil der Zukunft Grzemba: MOST- Das Multimedia-Bussystem für den Einsatz im Automobil, Franzis-Verlag Automotives Ethernet Prof. Dr. Ing. Andreas Grzemba Stunden Präsenzveranstaltung 8 Vermittlung von Aufbau und Funktionsweise des Automotiven Ethernets Protokoll und Physical Layer Configuration und Diagnose Engels: CAN-Bus, Franzis Verlag Zimmermann, Schmidgall: Bussy-Systeme in der Fahrzeugtechnik, Vieweg Zeltwanger: CANopen: Das standardisierte, eingebettete Netzwerk, VDE Kommunikationsinfrastruktur für die Diagnose Dipl.-Ing. Stefan Widder Stunden Präsenzveranstaltung 8 Vermittlung und Analyse der relevanten Technologien der Diagnosekommunikation Grundlagen der Diagnosekommunikation Diagnoseprotokolle Standardisierte Diagnosearchitekturen ODX Open Diagnostic Data Exchange

34 34 MODUL 6 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze Modul Nr. 6 Regelsemester 3 Verantwortlich Prof. Dr. Manfred Bruckmann, Hochschule Regensburg Letzte Änderung November 2012 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 10 Sprache deutsch Lehrumfang 68 h Vor- und Nachbereitung 230 h, davon ca. 180 h als eigenständiger Anteil davon ca h als Vertiefung des erlernten Wissens in der betrieblichen Praxis Voraussetzungen Voraussetzungen Lehrform Leistungsnachweis (LN) Zugelassene Hilfsmittel zum LN en/lehrbeauftragte Prof. Dr. Manfred Bruckmann Prof. Dr. Manfred Bruckmann Prof. Dr. Manfred Bruckmann M.Eng. Christoph Renner Dipl.-Ing. Richard Weininger Dipl.-Ing. Wolfram Meyer, Dipl.-Ing. Felix Müller, Dipl-Ing. Wolfgang Röhrner Prof. Dr.-Ing. Claus Brüdigam Prof. Dr.-Ing. Nikolaus Müller Dr.-Ing. Engstle Angebotene Lehrunterlagen Lehrmedien keine spezifischen Anforderungen keine spezifischen Anforderungen Seminaristischer Unterricht, Übungen Ergänzende Praktika Schriftliche Prüfung, Dauer 150 min und 30 min mündlich. Skript, Bücher, Taschenrechner Moderne Drehstromantriebe Hybride Antriebskonzepte Energiemanagement Hochvoltspeicher Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Grundlagen und Praxis Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Simulation, Tools Simulation eines Elektrofahrzeugs im NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) Innovative Regelungstechnik Impacts of fuel-consumption regulations on System Design and Parameterisation of electrified Power Trains Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, liste Overheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer

35 35 Lehrinhalte /Kompetenzen Normativer Hintergrund, Wirkungsweise und Messtechnik zur elektromagnetischen Verträglichkeit EVM im automobilen Umfeld. Strategien, Simulation und Design von EMV-gerechten elektronischen Schaltungen und deren Optimierungsschritte. Funktionsprinzip und Betriebsverhalten moderner Drehstromantriebe sowie Konzept und Wirkungsweise von Hybrid Antriebssystemen. Aufbau und Funktion des Elektroautos, Simulation des Antriebsstrang eines Elektroautos Bedeutung, Aufgaben und Lösungswege eines Energiemanagements im modernen Kraftfahrzeug Behandlung innovativer Ansätze der Regelungstechnik im Kfz. Behandlung der regulativen Vorgaben für das Elektroauto und deren Einfluss auf Design und Parametrierung Erlangung von vertieften Kenntnissen Problematik elektromagnetischer Beeinflussung und Störemission, deren Beurteilung und Beherrschung im automobilen Umfeld. Befähigung zur Verbesserung und Weiterentwicklung der fahrzeugspezifischen Aufgaben des elektromobilen Antriebs mit Speichertechniken, alternativen Ansätzen zur Energieversorgung unter Nutzung von Methoden zum Energiemanagement. Befähigung zur Anwendung moderner Methoden zur Regelung von Prozessen im Kfz. Erlangung von Kenntnissen über die regulativen Einflussgrößen auf das Elektroauto und der Möglichkeit zur Einflussnahme in Design und Parametrierung

36 36 MODUL 6 Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Leistungselektronik, EMV und Innovative Ansätze Modul Nr. 6 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 6 Moderne Drehstromantriebe Prof. Dr. Manfred Bruckmann Stunden Präsenzveranstaltung 8 Vermittlung der Grundlagen der Drehstromantriebe, sowie deren Leistungsteile und Kompetenz zur automobilen Anwendung Moderne Bauelemente und Ansteuerung von Drehstromantrieben Dimensionierung Tiefsetzsteller, Thermisches Verhalten, Kühlung Zuverlässigkeit "Nebenwirkungen von getakteten Leistungsteilen Trends bei Stromrichterantrieben Fuest, Döring: Elektrische Maschinen und Antriebe, Vieweg Reif: Automobilelektronik, Vieweg Hybride Antriebskonzepte Prof. Dr. Manfred Bruckmann Stunden Präsenzveranstaltung 4 Vermittlung der Grundlagen für hybride Antriebskonzepte im Automobil und Kompetenz zur Weiterentwicklung Serienhybrid Parallelhybrid Split Hybrid (Prius) Schaltungsblöcke eines Hybridantriebes Ansätze zur Weiterentwicklung ww.alke.eu/de/elektrofahrzeuge.html

37 37 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 6 Energiemanagement Prof. Dr. Manfred Bruckmann Stunden Präsenzveranstaltung 4 Vermittlung der Grundlagen des Energiemanagement im Automobil Definition, Struktur, Ausgangssituation Komponenten - Generatorkonzepte, Synchronmaschine - Speicher, Verbraucher, spezifische Sensoren und Aktoren Interessenskonflikte, Verteilungsproblem Strategien und Fallstudien Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. Vieweg Meissner, Richter: Battery Monitoring and Electrical Energy Management Prediction for future vehicle electric power systems, VARTA Automotive Hochvoltspeicher M.Eng. Christoph Renner Stunden Präsenzveranstaltung 2 Vermittlung von relevanten Grundlagen des Hochvoltspeichers und dessen Einsatz im Automobil Technik, Aufbau und Funktionsweise Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Grundlagen und Praxis Dipl.-Ing. Richard Weininger Stunden Präsenzveranstaltung 13 Übungsanteil ca. 40% Praktika 30% Vermittlung der EMV-relevanten Grundlagen, Methoden und Messverfahren im automobilen Umfeld Automotive EMV Normativer Hintergrund Messtechnik Störphänomene EMV-gerechte Entwicklung von elektronischen Schaltungen Designbeispiele und deren Analyse zu EMV-gerechter Schaltungsentwicklung Franz: EMV: Störungssicherer Aufbau elektronischer Schaltungen, Vieweg + Teubner Brandner, Gerfer, Rall, Zenker: Trilogie der induktiven Bauelemente: Applikationshandbuch für EMV Filter, Schlatregler, und HF-Schaltungen

38 38 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 6 Elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Simulation, Tools Dipl.-Ing. Wolfram Meyer, Dipl.-Ing. Felix Müller, Dipl-Ing. Wolfgang Röhrner Stunden Präsenzveranstaltung 5 Übungsanteil 60% Praktika 50% Vertiefung der Kenntnisse über die EMV-spezifische Messverfahren und Simulationsmethoden sowie Aufbau von Kompetenzen zur Anwendung im automobilen HW- und SW-Design Strategien EMV-gerechte Systementwicklung und Simulation Integration der Simulationsaufgaben im Entwicklungsprozess Übersicht über Simulationstools Beispiele und Demonstration von Design- und Analysetools Williams: The Circuit Designer's Companion, ELSEVIER Verlag Morrison: Grounding and Shielding: Circuits and Interference, Wiley&Son Simulation eines Elektrofahrzeugs im NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus) Prof. Dr.-Ing. Claus Brüdigam Stunden Präsenzveranstaltung 20 Übungsanteil 80% Praktika 80% Fähigkeit zur Modellierung eines elektromechanischen Systems - Verständnis für das funktionale Zusammenwirken der Komponenten im Systemverbund Elektrofahrzeug - Anwendung der erworbenen Kenntnisse zum Umbau bestehender und Aufbau neuartiger Funktionen und Systeme - Fähigkeit zur Beurteilung von Fahrzeugsystemen hinsichtlich Funktion, Leistungsfähigkeit und Aufwand Beschreibung und Modelbildung Elektromotor Komponenten eines Elektrofahrzeugs und dessen Modellierung Simulation eines Europäischen Fahrzyklus und Auswertung bezüglich Fahrleistung und Engergieeffizienz Optimierung des Systems

39 39 DETALLIERUNG ZIELE UND INHALTE MODUL 6 Innovative Regelungstechnik Prof. Dr.-Ing. Nikolaus Müller Stunden Präsenzveranstaltung 10 Vertiefung der Regelungstechnik hinsichtlich innovativer Verfahren im automobilen Umfeld Zustandsraumdarstellung - Dimensionierung, Stabilität, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit Regelungsentwurf - Polvorgabe nach Ackermann, Modale Regelung, Linear-quadratischer Entwurf Beobachter Kalmannfilter: Modellierung von Unsicherheit, Diskreter Filterentwurf Ackermann: Abtastregelung, Springer Bishop: Mondern Control Systems Analysis & Desing Using Matlab and Simulink, Addison-Wesley Isermann: Digitale Regelsysteme, Springer Impacts of fuel-consumption regulations on System Design and Parameterisation of electrified Power Trains Dr.-Ing. Engstle Stunden Präsenzveranstaltung 2 Übungsanteil - Zukunftsorientierte Kenntnisse und Abschätzung von Entwicklungswegen und Strategien in der automobilen Zukunft Regulative Vorgaben Designbeispiele und Parametrierung zur Erreichung der Vorgaben keine

40 40 MODUL 7 - MASTERARBEIT Studiengang Master Automotive Electronics Modulname Masterarbeit Modul Nr. 7 Regelsemester 4 Verantwortlich Betreuer Masterarbeit Letzte Änderung Jan 2005 Modultyp Pflichtmodul Kreditpunkte 30 Sprache deutsch Lehrumfang 720 h inkl. Dokumentation Vor- und Nachbereitung Voraussetzungen 40 CP Vorkenntnisse Im Studium vermittelten e Lehrform Anleitung zu eigenständiger Arbeit nach wissenschaftlichen Methoden Leistungsnachweis (LN) Zugelassene Hilfsmittel zum LN en/lehrbeauftragte Angebotene Lehrunterlagen Lehrmedien Lehrinhalte /Kompetenzen Die Note für die Masterarbeit setzt sich zu gleichen Teilen aus der Bewertung von zwei Prüfern zusammen. Die Ergebnisse der Masterarbeit sollen hochschulöffentlich in einem Vortrag präsentiert werden, die Präsentation fließt in die Bewertung der Masterarbeit nicht mit ein. Betreuer Masterarbeit (Professor) sämtliche Manuskripte, Übungsaufgaben etc. des Studienverlaufs alle erforderlichen Unterlagen zur Themenbearbeitung Individuelle Themenstellung Zur Erlangung des Mastergrades ist eine Masterarbeit anzufertigen. In ihr soll der Student seine Fähigkeit nachweisen, die im Studium erworbenen Kenntnisse in einer selbständigen wissenschaftlichen Arbeit auf Projekte aus der Ingenieurspraxis anzuwenden. Eine Problemstellung soll innerhalb einer vorgegebenen Frist selbstständig strukturiert werden, nach wissenschaftlichen Methoden systematisch bearbeitet und schließlich transparent dokumentiert werden. Im abschießenden, hochschulöffentlichen Vortrag soll eine zielgruppengerechte Präsentation des Projektes und der in der Arbeit erzielten Resultate erfolgen.