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Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren

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Automobilindustie, Mechatronik, Elektrotechnik und Elektronik: Diese Themenbereiche fokussiert das Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren an der TH Aschaffenburg. Prof. Dr.-Ing. Borgeest und sein Team forschen in diesem Sektor und geben ihr Wissen an Studierende weiter.

Forschung

Eine besonders wichtige Aufgabe im Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren ist der Wissens- und Technologietransfer zwischen Hochschule und Wirtschaft. Durch Forschungsprojekte und Dienstleistungen wird neues Wissen generiert und in die Gesellschaft transportiert.

Forschungschwerpunkte des Zentrums sind die der Fahrzeugmechatronik zugrunde liegenden Techniken:

  • Diagnose
  • Kommunikation
  • Hardware in the Loop
  • Regelungen

Auch die Anwendungen der Fahrzeugmechatronik sind Teil der Forschung:

  • Antrieb
  • Verbrennungsmotoren
  • Reduktion und Messung von Emissionen
  • Fahrerassistenzsysteme

Forschungsprojekte

  • Projekt Car2X: Zwei Studierende entwickelten erfolgreich ein System, das mittels drahtloser Kommunikation automatisch Verkehrszeichen erkennt und über CAN ggf. diverse Aktoren zur Warnung des Fahrers ansteuert. Das System wurde dann in ein Versuchs- und Vorführfahrzeug des Kooperationsverbundes Fahrzeugsicherheit integriert.

  • Projekt Car2X: Versuchsaufbau Car2X im Labor

  • Funktionsmotor. Technik Motor: Daimler-Chrysler OM639 ECU: Bosch EDG16 (Applikation ohne Getriebesteuerung) Status: funktioniert

  • Elektronischer Motorsimulator (Hardware in the Loop). Status: Für Lehrzwecke soll noch ein Toyota-Steuergerät angebunden werden.

  • Labor-Dieselsteuergerät: Winkeluhr, Einspritzung und Raildruckregelung funktionieren. Aktuelle Baustelle: Ladedruckregelung. Soll bis Fertigstellung des Motorenprüfstandes laufen.

  • Fuzzy-prädiktiver Regler für die bedarfsgerechte Kühlung mobiler Arbeitsmaschinen. Technik: Auf einer primär für mobilhydraulische Anwendungen vorgesehenen Steuerung von Sauer-Danfoss wurden verschiedene Reglerstrukturen zur bedarfsgerechten Kühlung mobiler Arbeitsmaschinen implementiert. Ein modellprädiktiver Regler mit Fuzzy-Prädiktion scheint nach derzeitigem Stand der Untersuchungen anderen Konzepten überlegen. Status: Potenziell geeigneter Reglerstrukturen (PID, Fuzzy, PID mit Störgrößenaufschaltung, PID mit Fuzzy-Modellprädiktion) wurden jeweils als Funktionsblock für die Programmierumgebung Plus-One der Steuerung implementiert, vergleichende Untersuchungen wurden anhand eines umfangreichen Katalogs von Bewertungskriterien durchgeführt.

  • Simulationsprogramm für Thermodynamik und Kurbeltrieb eines Motors. Technik: Das Matlab-Programm mit grafischer Oberfläche simuliert die Thermodynamik und die Mechanik des Kurbeltriebs von Verbrennungsmotoren. Status: Die Entwicklung ist ständig im Fluss. Dieses Projekt ist ein Übungsprojekt, anhand dessen der strukturierte Entwicklungsprozess solcher Programme erlernt und die Zusammenarbeit in größeren Teams geübt werden soll. Nur ganz nebenbei werden dabei auch thermodynamische Grundlagen vertieft. Zukünftig jedes Sommersemester wird einer der im Vorjahr erzeugten Stände ausgewählt und mit einer neuen Aufgabe weiterentwickelt. 2011 ging es um eine verbesserte Modellierung des Verbrennungsprozesses.

Dienstleistungen

Das Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren bietet verschiedene Dienstleistungen für Unternehmen und öffentliche Einrichtungen an:

  • Standarddienstleistungen , z. B. Messungen an der Elektronik, an Bussystemen (z. B. CAN und LIN), an Motoren (Umfang wenige Stunden bis zu mehreren Tagen)
  • Beratung und Studien zu Technik und Entwicklungsprozessen
  • in Einzelfällen komplexere Entwicklungsdienstleistungen (Kfz-Elektronik, Verbrennungsmotoren) (Umfang mehrere Wochen / Monate)
  • gemeinsame Forschungsprojekte (Umfang ein bis drei Jahre)

Das Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren nimmt Innovationsgutscheine an, mit denen Sie unbürokratisch bis zu 50 % erstattet bekommen.

Bei weiteren Kooperationsideen sprechen Sie uns gerne an.

Lehre

Studierende aus dem Studiengang Mechatronik können im Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren Studien-, Bachelor- und Masterarbeiten absolvieren.

  • Studienarbeiten

    Studienarbeiten können in folgenden Themenbereichen absolviert werden:

    • Motorsteuergeräte
    • „Hardware in the Loop“
    • Motorenprüfstand
    • Bus-Systeme im Fahrzeug
    • Sensorik und Aktorik
    • EMV
    • Mess-Systeme
    • Abgasanalytik
    • Telematik-Systeme (Beispiel Car2X)
    • Entwicklungsprozesse

    Sie sind an der Durchführung einer Studienarbeit in einem dieser Themenfelder interessiert? Melden Sie sich gerne bei Prof. Dr.-Ing. Borgeest.

  • Bachelorarbeiten

    Aktuelle Bachelorarbeiten sind im Moodle-Kurs des Zentrums für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren ausgeschrieben. Auch für Studierende der Studiengänge Betriebswirtschaft und Wirtschaftsingenieurwesen ist gelegentlich etwas dabei.

  • Masterarbeiten

    Entwicklung eines vereinfachten "Hardware-in-the-loop"-Systems für Dieselmotoren
    Fachrichtungen: Mechatronik, Elektrotechnik
    Dieses Thema ist in Bearbeitung. Weiterführende Arbeiten sind aber möglich.

    Entwicklung eines Dieselsteuergerätes für Laboranwendungen
    Fachrichtung: Elektrotechnik
    Dieses Thema ist in Bearbeitung. Weiterführende Arbeiten mit einem ausgeprägten Hardware-Bezug sind möglich.

    Evolutionäres Testen
    Bei Interesse an diesem Thema wenden Sie sich an Prof. Dr.-Ing. Borgeest.

    Hardware in the Loop
    Impedanzspektroskopie an Brennstoffzellen
    Roboternavigation durch Peilung eines WLAN-Senders
    Integration, Weiterentwicklung und Inbetriebnahme eines elektronischen Simulators für Dieselmotoren

  • Kooperative Promotion

    An der TH Aschaffenburg besteht die Möglichkeit kooperativ zu promovieren. Im Zentrum für Kfz-Elektronik und Verbrennungsmotoren kann in den Themenbereichen Kfz-Elektronik und Fahrzeugantriebe promoviert werden. Bei Interesse an einer Promotion wenden Sie sich an Prof. Dr.-Ing. Borgeest.

Ausstattung

  • zwei Fahrzeuge mit Dieselmotoren
  • Funktionsmotor mit Fahrpult
  • Diagnose- und Abgas-Tester
  • Hard- und Software zur Simulation und Analyse von Bussystemen
  • PC-Arbeitsplätze mit Simulations-Software
  • Mikrocontrollerkarten mit Entwicklungshilfsmitteln
  • Standard-Messtechnik
  • Tischversuche (CAN, Brennstoffzelle, etc.)
  • Hebebühne, Werkstattausrüstung Kfz und Elektronik
  • dynamischer Motorenprüfstand mit Messtechnik und Abgasanalyse
  • HiL-System

Häufig gestellte Fragen

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