Login:Mechatronic in KFZ-Anwendungen
Sprecher:
Prof. Dr.-Ing. Günter Schmitz
Fachbereich 06 Luft- und Raumfahrttechnik
Flugzeugelektrik und Flugzeugelektronik
Fon: +49/(0)241/6009-52314
Fax: +49/(0)241/6009-52916
E-Mail: schmitz(at)fh-aachen.de
Mitglieder
Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper
Fachbereich 08 Maschinenbau und Mechatronik
E-Mail: kaemper(at)fh-aachen.de
Prof. Dr.-Ing. Thomas Esch
Fachbereich 06 Luft- und Raumfahrttechnik
E-Mail: esch(at)fh-aachen.de
Dipl.-Ing. , M. Sc. Henricus Hendradji
Fachbereich 06 Luft- und Raumfahrttechnik
E-Mail: breitschuh(at)fh-aachen.de
Arbeitsgebiete der beteiligten Forscher
Prof. Dr.-Ing. Günter Schmitz:
Kfz-Elektronik, Mechatronik im Kfz, Flugzeugelektrik, Flugzeugelektronik
Prof. Dr.-Ing. Thomas Esch
Verbrennungsmotoren, Flugmotoren, Raumfahrtantriebe
Prof. Dr. Klaus-Peter Kämper
Mikrosystemtechnik
Förderungsstart
05.08.1998
Sowohl schon während der Förderung als auch im Anschluss daran wurden und werden zahlreiche Projekte durchgeführt.
Allgemeine Beschreibung und Zielsetzung
Der Forschungsschwerpunkt greift einen aktuellen Bedarf der Industrie auf die Einführung mechatronischer Komponenten und Systeme in die Kraftfahrzeuge auf. Ständig steigende Anforderungen an die Kraftfahrzeuge hinsichtlich Emissionen, Verbrauch, Sicherheit und Komfort bedingen immer komplexere Systeme, die in der Regel aus einer Kombination von Mechanik und Elektronik bestehen. Wurden solche Systeme in der Vergangenheit bisher meist noch getrennt nach elektronischem und mechanischem System entwickelt, steht heutzutage immer stärker der mechatronische Ansatz im Vordergrund, bei dem eine gemeinsame Entwicklung mechanischer und elektronischer Komponenten für eine optimal zielgerichtete Lösung sorgt. Der Aufwand für solche Entwicklungen steigt allerdings auch mit den Möglichkeiten, die ein solches Vorgehen beinhaltet. Somit stellen Simulationen der Gesamtsysteme ein wichtiges Element in der Forschung und Entwicklung dar. Derartige Systeme, die in der Lage sind gleichzeitig Elektronik, Regelungstechnik und Mechanik zu simulieren sind allerdings recht kostspielig und bedürfen einer intensiven Einarbeitung.
Für die großen Automobilfirmen läßt sich ein solcher Aufwand tragen. Mittelständische Zulieferfirmen tun sich jedoch schwer mit dem Einstieg in solch moderne Entwicklungsstrategien. Hier gilt es nun, durch gemeinsame Projekte mit solchen Firmen den Nutzen dieser Art der Entwicklungen aufzuzeigen und den Einstieg für solche Firmen deutlich zu erleichtern.
Die entsprechenden Simulationswerkzeuge sind bei der FH-Aachen zum Teil bereits beschafft worden. Von entscheidender Bedeutung ist nun der weitere Ausbau und die Sicherung des bereits erarbeiteten Know-hows. Da durch die bereits eingeworbenen Projekte mit der Industrie gerade in der Anfangsphase keine kontinuierliche Beschäftigung eines Mitarbeiters sichergestellten werden kann, soll im Rahmen des Forschungsschwerpunktes ein Vollzeit-Mitarbeiter beschäftigt werden. Durch den flexiblen Einsatz von Projektmitteln, soll in den Anfangsjahren des Schwerpunktes jeweils dort investiert werden wo die Abdeckung durch die eingeworbenen Industriemittel noch lückenhaft ist.
Einzelprojekte
Es wurden sowohl zahlreiche interne als auch externe Projekte durchgeführt. Einige externe Projekte sind beispielhaft unter dem Punkt Kooperation mit der Praxis aufgeführt. Beispiele für interne Projekte sind:
Steuerung und Messdatenerfassung einer Abgas CVS- Verdünnungsanlage (mittels LABVIEW) auf dem Rollenprüfstand der FH Aachen
Installation und Inbetriebnahme von Prüfstandsautomatisierungssystemen auf zwei stationären Motorenprüfständen
Eingriff auf die Kennfeld- und die Steuerungsfunktionen von elektronischen
Motormanagementsysteme mittels INCA PC Hard- und Software
Verwendung eines Automotive- Bussystems (CAN-Bus) in Luftfahrzeugen
Laboratorien
- 4 Verbrennungsmotorenprüfstände mit moderner Messtechnik
- 1 Fahrzeugrollenprüfstand bis 110 km/h
- Umfangreich ausgestattetes Elektroniklabor mit modernsten Entwicklungswerkzeugen wie z.B. zur Simulation mechatronischer Komponenten und Systeme.
Synergieeffekte
Die Thematik des Forschungsschwerpunktes erfordert das Einbringen von Wissen aus den Disziplinen Elektrotechnik/Elektronik, Informatik, Maschinenbau und speziellem Know-how auf dem Gebiet der Verbrennungsmotoren. Nur durch das Zusammenbringen dieser Kenntnisse ist eine effektive Arbeit auf dem Gebiet des Forschungsschwerpunktes möglich. Das Wissen um mechanische Zusammenhänge und konstruktive Lösungen alleine reicht hier nicht mehr aus, um Lösungen zu finden, die eine gleichzeitige Optimierung einer Komponente in mechanischer sowie elektronischer Hinsicht zu ermöglichen. Eine Einbringung des Wissens auf dem Gebiet der Verbrennungsmotoren ermöglicht letztendlich praxisrelevante Lösungen, die genau auf die Bedürfnisse abgestimmt sind.
Praxisrelevanz
Kooperation mit der Praxis (z.B. Wirtschaft, Verbände)
Zahlreiche Projekte und Diplomarbeiten sowie Masterprojekte wurden mit regionalen Wirtschaftsunternehmen durchgeführt.
Beispielhaft seien einige Projekte aufgeführt:
- Rädertrieb Dieselmotor
- Schwenkprüfstand
- Rennmotorapplikation
- Ölverschäumung
- Motorzertifizierung
- Mechatronische Simulation eines Direkteinspritzventils
- Method for NVH-Testing of Automotive Differentials
- Adaptiver Lambdaregler
- HIL- Simulation für Dieselmotorsteuergerät
- Methanol/Wasser- Mischungssensor
- Hochgenaue Positionsmeßtechnik zu Nano-Robotikmodulen
- Mechatronische Simulation eines EHB-Ventils
- Diverse Projekte zur Elektromagnetischen Ventilsteuerung
- Ansteuerung eines aktiven Motorlagers
- Ansteuerung eines schaltbaren Motorlagers
Forschungsverbünde
Die Fachhochschule Aachen ist Gründungsmitglied des Automovie Innovation Center Aachen (aic). Die FH wird beim aic durch den Sprecher des Forschungsschwerpunktes vertreten.
Im Rahmen des Automotive Innovation Center Aachen (aic) bestehen Forschungskooperationen zu lokalen Institutionen der RWTH und der Wirtschaft.
Mitorganisation folgender Tagungen:
21. Tagung "Elektronik im Kfz" 30./31.05.2001 in München
22. Tagung "Elektronik im Kfz" 12./13.06.2002 in Stuttgart
23. Tagung "Elektronik im Kfz", 17./18.06.2003, Liederhalle Stuttgart
24. Tagung "Elektronik im Kfz", 29./30.06.2004, Haus der Technik, Essen
24. Tagung "Elektronik im Kfz", 29./30.06.2004, Essen
25. Tagung "Elektronik im Kfz", 14./15.06.2005, München
26. Tagung "Elektronik im Kfz", 27./28.06.2006, Dresden
27. Tagung "Elektronik im Kfz", 19./20.06.2007, Dresden
28. Tagung "Elektronik im Kfz", 23./24.04.2008, Dresden
Gemeinsam mit dem Haus der Technik e.V. wurden organisiert:
1. Tagung "Mechatronik im Automobil" 18./19.11.1999 in München
2. Tagung "Mechatronik im Automobil" 15./16.11.2000 in München
3. Tagung "Mechatronik im Automobil" 14./15.11.2001 in München
4. Tagung "Mechatronik im Automobil" 07.11.2002 in München
5. Tagung "Mechatronik im Automobil" 03.11.2004 in Aachen
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