Vorstellung der Wahlpflichtmodule und profile im Studiengang Mechatronik WWP1 Fahrzeugmechatronik

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1 Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List - Institut für Automobiltechnik Dresden IAD - Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List - Institut für Automobiltechnik Dresden - Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik Vorstellung der Wahlpflichtmodule und profile im Studiengang Mechatronik WWP1 Fahrzeugmechatronik Dipl.-Ing. Thomas Tüschen Dresden, den

2 Gliederung 1. Das Automobil im Wandel 2. Forschungsfelder an der TU Dresden 1. Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik 2. Lehrstuhl Fahrzeugmechatronik 3. Lehrstuhl Verbrennungsmotoren 3. Wahlpflichtmodul Fahrzeugmechatronik 4. Ihre Gestaltungsmöglichkeiten WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 2

3 Wie sieht das Automobil der Zukunft aus? WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 3

4 Wie sieht das Automobil der Zukunft aus? WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 4

5 Gegenwart Gesamtfahrzeuge für die Mobilität der Zukunft Fahrer Fahrzeug Umwelt Transport- & Energieeffizienz Erlebnis und Dynamik Komfort und Vernetzung Sicherheit Haltbarkeit und Kosten WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 5

6 Gliederung 1. Das Automobil im Wandel 2. Forschungsfelder an der TU Dresden 1. Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik 2. Lehrstuhl Fahrzeugmechatronik 3. Lehrstuhl Verbrennungsmotoren 3. Wahlpflichtmodul Fahrzeugmechatronik 4. Ihre Gestaltungsmöglichkeiten WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 6

7 Forschungsfelder Kraftfahrzeugtechnik Gesamtfahrzeug Fahrerverhalten Fahrzeugsicherheit Fahrerassistenz Absicherung Fahrkomfort Modellbildung Fahrdynamik Fahrwerk Reifen Die Forschungsfelder des Lehrstuhls Kraftfahrzeugtechnik. WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 7

8 Forschungsfelder Kraftfahrzeugtechnik Gesamtfahrzeug Quelle: TÜV SÜD Automotive Fahrdynamik Subsysteme Prüffeld Reifen Halbachs - Prüfstand Achs- Prüfstand Hydropulser Prüffeld Antriebstk. Teilsystemmodelle Absicherung WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 8

9 Forschungsfelder Kraftfahrzeugtechnik Modellbildung Bsp.: Reifenmodell Modellbildung Bsp.: Schwingungskomfort Modellbildung Bsp.: PKW Vorderachse Realität Detaillierte Simulation Abstrahierte Simulation Validierung beobachten verstehen nachbilden WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 9

10 Forschungsfelder Kraftfahrzeugtechnik Fahrerverhalten Konzepte für Fahrerassistenzsysteme Fahrermodell Verkehrsfluss und Effizienz A t = 29 min A t = 18 min Wahrnehmen Situation bewerten Handlung ableiten Handeln B B Fahrsimulator 7,8 l/100km 4,9 l/100km Effektivität von Fahrerassistenzsystemen WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 10

11 Forschungsfelder Fahrzeugmechatronik Die Forschungsfelder des Lehrstuhls Fahrzeugmechatronik. WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 11

12 Forschungsfelder Fahrzeugmechatronik Energiemanagement, Energiesysteme, Alternative Antriebe Diagnose, Test, Prüfung von mechatronischen Systemen Produktionsgerechtes mechatronisches Fahrzeugdesign E/E- Architekturen, Kommunikationsnetzwerke, HW, SW, Assistenzfunktionen Sicherheitskritische mechatronische Systeme im Kfz WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 12

13 Forschungsfelder Fahrzeugmechatronik Erfassung und Bereitstellung von Fahrzeugumfelddaten Digitale Kartendaten Fahrzeugsensorik Kommunikation Verkehrszentrale Energieeffiziente Fahrerassistenzsysteme Fahrzeugsimulation Verkehrsflusssim. MMI-Entwicklung Erprobung/Versuch WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 13

14 Forschungsfelder Verbrennungsmotoren Die Forschungsfelder des Lehrstuhls Verbrennungsmotoren. WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 14

15 Forschungsfelder Verbrennungsmotoren XtL WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 15

16 Forschungsfelder Verbrennungsmotoren - Prüfstandversuche WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 16

17 Das Fahrzeugtechnische Versuchszentrum (FVZ) Kraftfahrzeugtechnik in der Praxis WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 17

18 Gliederung 1. Das Automobil im Wandel 2. Forschungsfelder an der TU Dresden 1. Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik 2. Lehrstuhl Fahrzeugmechatronik 3. Lehrstuhl Verbrennungsmotoren 3. Wahlpflichtmodul Fahrzeugmechatronik 4. Ihre Gestaltungsmöglichkeiten WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 18

19 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Aufbau. FAHRZEUGMECHATRONIK (Prof. Prokop) Gruppe Methoden Mehrkörpersysteme Grundlagen, Vertiefung Bewegungssteuerung Grundlagen, Vertiefung Gruppe Anwendungen 4 aus 7 Kraftfahrzeugtechnik Grundlagen, Vertiefung Verbrennungsmotoren Grundlagen, Vertiefung Schienenfahrzeugtechnik Grundlagen, Vertiefung Elektrifizierte Mobilität WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 19

20 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Methode - Mehrkörpersysteme. L P Grundlagen Kinetik und Kinematik von Mehrkörpersystemen (VW - Beitelschmidt) Regelung von Mehrkörpersystemen (EIT - Janschek) 7 2/2/0 1/1/0 Einbindung elastischer Strukturen (VW - Beitelschmidt) 1/0/0 Vertiefung Gekoppelte Simulation / Echtzeitsimulation (VW - Beitelschmidt) 7 2/0/0 Praktikum Mehrkörpersysteme (VW - Quarz) 0/2/0 WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 20

21 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Methode - Mehrkörpersysteme. WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 21

22 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Methode Elektrische Antriebstechnik. L P Grundlagen Elektrische Antriebe (EuI - Geitner) Leistungselektronik II (EuI - Bernet) 7 2/1/0 2/1/0 Vertiefung Elektrische Maschinen I (EuI- Hofmann) Praktikum Elektrische Antriebstechnik (EuI - Geitner) 7 2/1/0 0/0/2 WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 22

23 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Kraftfahrzeugtechnik. L P Komponenten und Subsysteme im Fahrzeug (IAD - Prokop) 2/0/0 Grundlagen Gesamtfahrzeugfunktionen (IAD - Prokop) Laborpraktikum für Mechatroniker (IAD Prokop) 7 2/0/0 0/0/1 Funktionale Auslegung von Kraftfahrzeugen (IAD Prokop) 2/0/0 Vertiefung Ausgewählte Kapitel der Kraftfahrzeugtechnik (IAD Prokop) 7 2/0/0 Entwurf mechatronischer Systeme (IAD Bäker) 2/0/0 WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 23

24 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Kraftfahrzeugtechnik. Kfz I Komponenten und Subsysteme Kfz II Gesamtfahrzeugfunktion Kfz III Entwicklung, Auslegung, Absicherung Ausgewählte Kapitel der Kraftfahrzeugtechnik Referenten aus Industrie und Wirtschaft mit Themen zu neusten Herausforderungen und Entwicklungen Integrale Fahrzeugsicherheit Prof. Dr.-Ing. Rodolfo Schöneburg Daimler AG Motorradtechnik Dipl.-Ing. Jürgen Stoffregen BMW Motorrad Nutzfahrzeugtechnik Dr.-Ing. Christoph Erhard Daimler AG WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 24

25 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Kraftfahrzeugtechnik. Fahrzeugelektronik Elektrisches Bordnetz und Energiemanagement Elektronischer Steuergeräte für Antrieb und Fahrwerk Energiemanagement und Betriebsstrategien Modellierung und Optimierung von Energiesystemen Methoden und Verfahren eines übergreifenden Energiemanagements Diagnose in mechatronischen Systemen Fehlererkennung im Fahrzeug Diagnosemethoden für die Offboarddiagnose Entwurf mechatronischer Systeme Methoden zum Entwurf und zur Modellierung mechatronischer Systeme Implementierungspraxis WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 25

26 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Schienenfahrzeugtechnik. L P Grundlagen Bremstechnik (VW Löffler) Bahnsicherungstechnik (VW Trinckauf) 7 2/0/0 2/0/0 Vertiefung Elektrische Bahnen (VW Stephan) Mehrkörpersimulation (VW Beitelschmidt) 7 2/0/0 1/1/2 WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 26

27 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Schienenfahrzeugtechnik. WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 27

28 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Verbrennungsmotoren. L P Grundlagen Verbrennungsmotoren (IAD - Zellbeck) 2/0/0 Grundlagen Fahrzeugelektronik (IAD - Bäker) Laborpraktikum Fahrzeugelektronik (IAD Bäker) 7 Empfehlung 2/0/0 0/0/1 Simulation Verbrennungsmotoren (IAD Zellbeck) 2/1/0 Vertiefung Dynamik der Kolbenmaschine (VW Beitelschmidt) 7 1/1/0 Laborpraktikum Verbrennungsmotoren (IAD Zellbeck) 0/0/1 WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 28

29 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Verbrennungsmotoren. Vorlesungen/Übungen/Laborpraktika Grundlagen Verbrennungsmotoren Simulation von Verbrennungsmotoren Konstruktion von Verbrennungsmotoren Ausgewählte Kapitel Verbrennungsmotoren Laborpraktikum Verbrennungsmotoren Quelle: AUDI WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 29

30 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Elektrifizierte Mobilität. L P Energiemanagement und Betriebsstrategien für mobile und stationäre Energiesysteme (IAD Bäker) 7 2/0/1 Diagnose von mechatronischen Fahrzeugsystemen (IAD Bäker) 1/0/1 WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 30

31 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Elektrifizierte Mobilität. Forschungsschwerpunkt elektrische Energiespeicher-Li-Ion-Batterie Integration Li-Ion-Batterie mit BMS (IAM/IAD) in reales Versuchsfahrzeug Elektroroller: 3kW-Elektrofahrzeug, original ausgestattet mit Blei-Batterie Forschungs- und Entwicklungsziele: Anwendungsszenario für Lithium-Ionen-Batterie Einsatz und Test der prototypischen Lithium-Ionen-Batterie im realen Versuchsfahrzeug Aufnahme von Messdaten für Batteriebetrieb in der automobilen Anwendung WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 31

32 Wahlpflichtprofil Fahrzeugmechatronik Anwendung Elektrifizierte Mobilität. Prüfstandslandschaft Speicher & Bordnetz elektronische Last +Quelle Stromschienen- System komponentenspezifische Blindplatten Batterieprüfstand Klimakammer Echtzeitrechner Sicherheitsüberwachung (µc) Frequenzumrichter Maschinenbett mit Antrieb +Generator Mess- und Steuersystem (µc) Batteriemanagement (µc) WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 32

33 Gliederung 1. Das Automobil im Wandel 2. Forschungsfelder an der TU Dresden 1. Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik 2. Lehrstuhl Fahrzeugmechatronik 3. Lehrstuhl Verbrennungsmotoren 3. Wahlpflichtmodul Fahrzeugmechatronik 4. Ihre Gestaltungsmöglichkeiten WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 33

34 Zusätzlich zum Studium Kraftfahrzeugtechnik in der Praxis Formula Student Team Elbflorace Studenten konzipieren, konstruieren und fertigen jährlich einen Rennwagen Teilnahme an internationalen Rennen in bspw. Hockenheim oder Silverstone : Elektrorennwagen SophE Gewicht: ca. 225kg Leistung: 4 x 35kW Drehmoment: 4 x 280Nm Spannung: 600V km/h: < 2,0s Höchstgeschwindigkeit: ca. 132km/h WPP1 Fahrzeugmechatronik Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop 34