WO2015028300A1 - Device and method for performing open-loop and/or closed-loop control of an air-conditioning system for a vehicle - Google Patents

Device and method for performing open-loop and/or closed-loop control of an air-conditioning system for a vehicle Download PDF

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WO2015028300A1
WO2015028300A1 PCT/EP2014/067201 EP2014067201W WO2015028300A1 WO 2015028300 A1 WO2015028300 A1 WO 2015028300A1 EP 2014067201 W EP2014067201 W EP 2014067201W WO 2015028300 A1 WO2015028300 A1 WO 2015028300A1
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WO
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control device
vehicle
variable
air conditioning
primary control
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/067201
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Brendel
Susanne BECKER
Nicholas Demetris Cherouvim
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/0065—Control members, e.g. levers or knobs
    • B60H1/00657—Remote control devices

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for controlling and / or regulating an air conditioning system for a vehicle, in particular for a rail vehicle of Mover ⁇ traffic, the air conditioning is provided for air conditioning at least one interior of the vehicle and the Vorrich ⁇ tion at least one Control unit for controlling the air conditioning includes.
  • DE 4307897 AI discloses distributed control devices for controlling and monitoring a plurality of functions of a
  • the invention has for its object to significantly reduce the risk of failure of all air conditioning.
  • An inventive device for controlling and / or regulating an air conditioning system for a vehicle, in particular for a passenger rail vehicle, which air conditioning system is provided for conditioning at least one interior of the vehicle comprises at least one primary control device and at least one secondary control device.
  • the at least one primary control device according to the invention is designed to process at least one variable characterizing the climate of the interior of the vehicle as a guide. tion size and the output of at least one the air conditioning of the interior characterizing size as a manipulated variable.
  • the secondary control unit at least one, according to the invention is adapted for processing the at least one manipulated variable of the primary controller as a reference variable and outputting at least ⁇ a manipulated variable to the position of at least one actuating member ⁇ the air conditioner.
  • the at least one primary control device he ⁇ free according to the invention from a hardwiring to an actuator of the air conditioner to the position of the actuator.
  • a hard wiring is also referred to as a connection-programmed control ⁇ tion, in contrast to the programmable logic controller.
  • a hard-wiring there is at least one immediate, drahtgebunde connection between two Bautei ⁇ len. It is used for direct component control or even hardware control.
  • the primary control unit is free of an immediate connection to an actuator of the air conditioner. Thus, there would be no communication connection between the at least one primary control device and at least one actuator of the air conditioner.
  • An inventive vehicle in particular a rail vehicle ⁇ passenger transport, in accordance comprises at least one air conditioning system for air conditioning at least one interior compartment of the vehicle, in particular for air conditioning at least ⁇ a passenger compartment of the rail vehicle. Over it from ⁇ it comprises at least one device according to the invention for controlling and / or regulating the at least one air conditioning system.
  • the air conditioning system is used to set the climate comfort in the interior of the vehicle and thus at least the regulation of the temperature, humidity and the quality of the air in the interior of the vehicle ⁇ nen.
  • Controlled functions of at least ei ⁇ NEN air conditioning system are in particular the ventilation, heating, kuh ⁇ lung, humidification and / or dehumidification of the air of the at least one interior space of the vehicle.
  • the Klimm ⁇ analage includes in particular components for air extraction, filtration, temperature control, humidification and / or dehumidification, such as fans, flaps, compressors, heat exchangers, heater and / or valves.
  • Control devices generally serve the control and / or the regulation of technical processes. They can therefore also be referred to as a primary regulator or secondary regulator.
  • the parameters for characterizing the climate of the interior and for characterizing the air conditioning of the interior are, in particular, physical quantities. Physical quantities representing the climate of the interior of the
  • Characterize vehicle are, for example, the temperature and humidity of the air of the interior of the vehicle. These values therefore characterize the particular to air-cond ⁇ Rende air of the interior of the vehicle.
  • the aim of regulating these parameters, which characterize the climate, is the generation and maintenance of climate comfort in the interior of the vehicle.
  • the air conditioning of the interior, in particular the conditioning of the air of the interior of the vehicle is, on the other hand, characterized by variables, in particular physical quantities, that the process of generating and preserver ⁇ processing of the air comfort in the interior of the vehicle beschrei ⁇ ben. Is the air conditioner turned off, no cli ⁇ automation takes place. Nevertheless, the climate, as above executed, characterize.
  • the variables, in particular the physical quantities, for characterizing the air conditioning are then zero.
  • the air conditioning of the interior characterizing physical quantities include, for example quantity, temperature, moisture and quality ⁇ ty of the interior space fed by the air-conditioning fresh air.
  • climate-specific variables, such as the recorded heating or cooling capacity of the air conditioning characterize the air conditioning process.
  • a controller of a control loop compares a setpoint with the measured and returned actual value of a controlled variable and determines from the difference, the so-called control deviation or control difference, a manipulated variable, which affects the controlled system so that the control deviation in the steady state to a minimum.
  • the reference variable is the size to which the controlled variable is to be brought. It is predetermined, for example by an operator or by ei ⁇ nem vehicle control unit.
  • the controlled variable is, for example, the temperature of the interior.
  • the target value of Tempe ⁇ ture was given - that is the value of the reference variable.
  • Actuators are in particular the components of the air conditioner, by which the air-cond ⁇ approximately process is controlled. For this purpose, in particular, they convert electrical signals as manipulated variables. They can also be referred to as actuators. Actuators are, for example, switches, contactors or relays. In addition to mechanical switches, electronic switches are also considered to be included. Sensors, on the other hand, detect physical quantities and convert these into further processable electrical signals. Using sensors, the actual values of the controlled variables can be measured.
  • Sensors record measured values which serve to map a state, for example to describe the state of the climate in the interior of the vehicle or to describe the state the air conditioning of the interior of the vehicle.
  • the reco ⁇ te are according to an embodiment of the invention in the same shape and can be transmitted in the same manner as the device at least a reference variable of the Primär Kunststoff- and / or how the at least one reference variable of the Se ⁇ kundär Kunststoffschreibs.
  • the at least one Pri ⁇ mär horrinology designed to process values of at least one of the air of the interior of the vehicle CHARACTERI ⁇ -stabilizing size as a reference variable and for the output values of at least one of the air-conditioning of the interior of variable characterizing as a manipulated variable and at least one seconding ⁇ där horrin is adapted for processing the values of at least one manipulated variable of the primary controller as a command variable values and for outputting at least one controlling variable ⁇ SSE to the position of at least one actuator of the air conditioner.
  • Both the transfer of values to the control units and the processing of the values by the control units as well as the output of values by the control units takes place digitally and / or analogously. Values can be transmitted as data, for example encoded in a binary code, also wirelessly. It is also possible alternative size formats and / or the Who ⁇ teformate pretend.
  • the primary control device has at least ⁇ a connection to the secondary control device .
  • This connection is in particular a communication connection. This is particularly suitable for the transmission of values.
  • the format is specified.
  • Both the primary control unit, and the Se ⁇ kundär Kunststoffschreib via a BUS connection as Kommunikati ⁇ onstress are advantageously connected to each other.
  • a wireless connection can also be used to transmit the at least one manipulated variable of the primary control device to the secondary control device.
  • the primary control unit is free of hard wiring to the secondary control unit. Communication links and hard wiring thus differ in the type of signals that are worn over them over ⁇ and they are suitable for their transfer.
  • the at least one manipulated variable for the position of at least one actuator of the air conditioning system can also be output digitally and / or analogously.
  • the at least one secondary control device has at least one direct, wired connection, in particular a hard wiring, to at least one actuator of the air conditioning system for the position of the actuator.
  • the secondary control unit with the at least one actuator is hardwired. It has corresponding inputs and outputs.
  • the at least one primary control device and the at least one secondary control device of the device for controlling and / or regulating the air conditioning system provide a functional separation of the control and / or regulation of the air conditioning system.
  • the primary controller takes a parent Re ⁇ gelung and thus given, the first features.
  • the secondary control unit assumes a subordinate according Rege ⁇ lung and thus predetermined, different from the first features, the second features.
  • the control devices are, in particular ⁇ according to their predetermined functional scopes, designed accordingly.
  • the formed primary ⁇ control unit and the secondary control unit are physically separated vonei ⁇ Nander. In particular, then they also have separate housing, which are for example also arranged spatially separated from each other in the vehicle. But you can be underweight body ⁇ placed in the same E-body of a rail vehicle.
  • the at least one secondary control unit has at least one hardwired wiring to at least one actuator of the air conditioning system for the position of the actuator, there is the danger of overvoltages, whereby a failure of the secondary control device is given. Since the primary controller of a Festver ⁇ wiring is free to the actuators of the air conditioner, this danger does not exist for the primary controller. The strict division of the functionalities thus ensures a good degree of protection for the primary control unit. This is considered a special ⁇ DERS important if the primary controller controls multiple secondary ⁇ ECU. In such a case, the failure of the primary control unit would lead to the failure of several air conditioners. In addition, the primary control unit can control other control devices. And their functions could not be positioned correctly ⁇ leads to a failure of the primary controller.
  • the primary controller is manufactured by the second manufacturer of the vehicle
  • the secondary control unit is provided by the first herstel ⁇ ler of the air conditioner.
  • the incision is defined as already outlined above.
  • the Mög ⁇ friendliness of standardization It also means that a wide range of air conditioners from different manufacturers can be used.
  • the control algorithm of the secondary control unit can also be more standardized by using the same interfaces between the primary control unit and the secondary control unit.
  • the air-conditioning variable characterizing a heating or cooling capacity which is given as a target power, in particular as a value of a target power from the primary control unit from ⁇ , illustrating the state of the air conditioning of the air conditioner.
  • manipulated variables of the primary control unit and reference variables of the secondary control unit are: temperature and humidity of the supply air or one or more air flow rate figures.
  • the term manipulated variables is somewhat misleading in this context, as they are transferred for further processing to the second secondary controller, the rule ⁇ stretch but only indirectly influence because no actuators are provided directly by them.
  • the secondary control unit has at least one connection, in particular a communication connection, to at least one first sensor for transmitting measured values of the first sensor to the secondary control unit, which first sensor for recording measured values of at least one air conditioning of the interior space characterizing size is formed.
  • the measuring te of the first sensors serve, for example, the feedback and form the feedback actual values of a controlled variable for the calculation of a control deviation.
  • the secondary control unit has at least hardwiring to at least a first sensor, wherein the air conditioning system then has corresponding inputs and outputs.
  • the Primär capitage ⁇ advises further refinement of the invention free from a connection to ei ⁇ nem first sensor for recording measured values of at least one of the air-conditioning of the interior of variable characterizing. This applies in particular hardwiring, but may also relate to communication links.
  • the first sensor measures, for example, a supply air temperature.
  • the primary control unit preferably comprises at least one compound, in particular a communication link to at least one further, second sensor for transmission of measured values of the second sensor to the primary control unit to formed said second sensor for recording measured values of at least a physical ⁇ 's size, the air of the interior characterizing is.
  • the second sensor measures, for example, an interior temperature.
  • the primary control unit is part of or identical to a vehicle control unit.
  • the described functionalities of the primary control unit are then executable by the vehicle control unit.
  • the at ⁇ whose primary control device and the vehicle control apparatus ⁇ are physically separated.
  • the secondary control device is then free, for example, from a communication connection to a vehicle control device.
  • the primary control device however, then has at least one connection, in particular a communication connection, to the vehicle control device. This can be used to transmit diagnostic data from the primary control device for vehicle control and / or for transmitting the at least one reference variable of the primary control device from the vehicle control device to the Primär Kunststoffge ⁇ advises.
  • a vehicle control unit is also referred to as a central control unit and performs, for example, the following functions:
  • the primary ⁇ control unit or a vehicle control unit which at least comprises at least one Ver ⁇ bond to a man-machine interface for Studentstra ⁇ supply a reference variable of the primary controller of the man-machine interface to the primary control unit which human- Machine interface for manually entering the at least one reference variable of the Primär Kunststoffge ⁇ device is formed.
  • the secondary control device can be free from a connection to the at least one man-machine interface for manually inputting the at least one control variable of the primary control device.
  • the man-machine interface can be further developed part of the primary ⁇ control unit.
  • the at least one reference variable of the primary control device is determined by at least one user in a human machine
  • control variables of the primary control device can be specified by the vehicle control unit and transmitted to the Pri ⁇ mär Kunststoffschreib.
  • control variables of the primary control device can be specified by the vehicle control unit and transmitted to the Pri ⁇ mär Kunststoffschreib.
  • the reference variable of the primary controller by the user changeable and ultimately as a control variable in the interior of the vehicle, for example, in the passenger space of the rail vehicle ⁇ zeugs, measurable.
  • the manipulated variable of the secondary control unit can not be changed by the user. This is specified by the primary control unit.
  • groups of messages or data can be sent from the secondary control unit to the Primary control unit to be transferred.
  • a diagnosis ⁇ which the data is evaluated, for example, a plausibility check to states.
  • the primary controller may be configured to diagnose the air conditioning and / or the secondary controller Maschinenmat ⁇ ren.
  • the secondary control device may be configured to perform a diagnosis of the at least one actuator and / or the at least one first sensor.
  • the primary control unit is free from a hard wiring to a second sensor.
  • the primary controller may only have communication interfaces for establishing communication links.
  • it is connected to a vehicle bus, to which, for example, the vehicle control and / or the secondary control device and / or first sensors and / or second sensors are connected.
  • the Primärsteu ⁇ er Morris also from further surges, here the second sensors protected.
  • a second sensor for transmitting measurement values of the second sensor to the primary control unit, said second sensor for on ⁇ acquisition of measured values at least one of the air of the interior characterizing physical size is formed is, for example, arranged in the interior of the vehicle and is thus covered by the vehicle.
  • the secondary control unit is free of a connection to a second sensor.
  • a different variant is the fact that the Se ⁇ kundär Kunststoffmaschineté at least one compound, in particular egg ⁇ ne communication link to at least one second transmitter Sor for transmitting measured values of the second sensor to the primary control unit, which second sensor is designed to Aufnah ⁇ me measurements of at least one of the climate of the interior characterizing physical quantity.
  • Egg ne feedback of the measured values to the primary control unit is then effected by the secondary control unit, in particular the connection between the primary control unit and Sekundär Kunststoffge advises ⁇ .
  • the feedback of measured values of first sensors or of data, in particular for the diagnosis of the secondary control unit can also take place.
  • the secondary control device is exclusively hardwired to actuators of the air conditioning system and constructed according to the locations of the actuators.
  • the primary control unit and the Sekundär Kunststoffge ⁇ advises are exclusively connected via at least one communication ⁇ line with each other.
  • the primary control device which manipulated variable represents a variable characterizing the air conditioning of the passenger compartment;
  • Reference variable of the secondary control device - processing the at least one value of the at least one reference variable using a predetermined Al ⁇ rithm by the secondary control unit;
  • the at least one value of the at least one reference variable, which control variable the air of the interior of the vehicle represents a convincing characterizing size can be passed to the Pri ⁇ mär Kunststoff réelle, for example, by a user or by a vehicle control device. But it can also be calculated by the primary control unit itself.
  • ⁇ game as a set temperature for the interior as the reference variable as a function of an instantaneous external tempera ture ⁇ from the primary controller is calculated even by the depen ⁇ dependence of the target temperature for the passenger compartment is predetermined by the current outdoor temperature. Only a setpoint step change is specified via a human-machine interface.
  • Fig. 1 shows a schematic functional diagram of the OF INVENTION ⁇ to the invention device
  • Fig. 2 shows a schematic functional diagram of the device OF INVENTION ⁇ to the invention in a further embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of a device according to the invention. It comprises a Primärsteu ⁇ er réelle 1 and a secondary control unit 2, which are at least ⁇ a communication link, here a communication bus 3, connected together. Both are for communication tion designed with each other.
  • the primary control unit 1 is designed such that it is suitable for processing at least one reference variable characterizing the climate of the interior of the vehicle, in this case an interior temperature ⁇ , S 0 n, and for outputting at least one manipulated variable characterizing the air conditioning of the interior, in this case power values Psoii / ,
  • the secondary control unit 2 of the ⁇ art is designed such that it is suitable for processing the at least one manipulated variable of the primary controller as a reference variable, in this case the power values P S0 n -
  • the Se ⁇ kundär tenumaschineschudge 2 is designed such that it for outputting at least one control variable to the position of at least one
  • Actuator of the air conditioning is suitable.
  • a PWM signal is output here.
  • the primary control unit 1 is free of hard wiring to an actuator of the air conditioner to the position of the actuator ⁇ lim it.
  • the secondary control unit 2 is hardwired with Stellglie ⁇ countries of the air conditioning.
  • the primary control apparatus 1 has here already skiz ⁇ sheet as described above, a communication link 3 to the Sekundärmaschinege ⁇ advises 2. This can be used on both sides, so that both data from the primary control unit 1 to the secondary control unit 2, as well as vice versa can be transmitted. This is therefore also ge ⁇ suitable to transmit diagnostic data, component feedback or sensor data from sensors of the air conditioner for monitoring the air conditioning from the secondary control unit 2 to Primärberichtge ⁇ advises 1.
  • the control algorithm in the primary control unit 1 takes over the interpretation of the commands of a vehicle control and providing the feedback to the vehicle control. In addition, it takes over the regulation for ensuring comfort in the vehicle interior.
  • the primary controller 1 receives at least one command from a vehicle control ⁇ device, here an indoor temperature ⁇ , S 0 n. It calculates in an external control circuit 4, starting from the internal temperature a supply air temperature T di so n. It then calculates in an inner control loop 5 from the supply air, the cooling or heating capacity, and passes the power values P S0 n and other parameters, such as an air flow indicator, to the secondary control unit 2.
  • the air flow indicator is in particular the fan speed and the air ⁇ fixed flap positions.
  • the control algorithm of the seconding ⁇ där Kunststoff réelles 2 is responsible for this is that the components of the air conditioner are properly controlled and protected. As a result, the requested service can actually be provided.
  • the control algorithm of the secondary control unit 2 is divided into three parts, a direct component control 6, a component monitoring and protection 7 and a subordinate diagnosis 8.
  • the direct component driver 6 outputs control signals to the actuators
  • the component monitoring and protection 7 gives feedback to individual Components of the air conditioner to the primary control unit 1 back
  • the subordinate Di ⁇ agnose 8 creates diagnoses of components of the air conditioner and / or first sensors for receiving measured values of at least one the air conditioning of the interior characterizing size. Accordingly, also Primär capitage ⁇ advises on 1 Module 9 for Parent diagnosis.
  • FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that the inner control circuit 5 of the calculation of the supply air temperature T di so n is displaced into the secondary control unit 2. Now, from the primary control unit 1 to the secondary control unit 2, a desired value for the supply air temperature is transferred instead of a power value. The power values are now formed by the secondary control unit 2 itself to then control the air conditioning accordingly.
  • the quantities that lie on the clearly defined interfaces between the control units are abstract. That is, they are independent of the concrete implementation, e.g. how many inputs and outputs the air conditioning system has or which signals are transmitted from the vehicle control unit.

Abstract

The invention relates to a device and a method for performing open-loop and/or closed-loop control of an air-conditioning system for a vehicle, in particular for a rail vehicle for transporting passengers, which device comprises an air-conditioning system for performing air conditioning of at least one passenger compartment of the vehicle, as well as at least one primary control unit (1) and at least one secondary control unit (2), wherein the primary control unit (1) is designed to process at least one variable, characterising the climate of the passenger compartment of the vehicle as a reference variable, and for outputting at least one variable, characterising the air conditioning of the passenger compartment as a manipulated variable, wherein the at least one secondary control unit (2) is designed to process the at least one manipulated variable of the primary control unit (1) as a reference variable and to output at least one manipulated variable in order to set at least one actuator element of the air-conditioning system, wherein the at least one primary control unit (1) is free of a direct wire-bound connection to an actuator element of the air-conditioning system for setting the actuator element.

Description

Beschreibung description
Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug Device and method for controlling and / or regulating an air conditioning system for a vehicle
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug des Personenver¬ kehrs, wobei die Klimaanlage zur Klimatisierung zumindest ei- nes Innenraums des Fahrzeugs vorgesehen ist und die Vorrich¬ tung zumindest ein Steuergerät zur Steuerung der Klimaanlage umfasst . The invention relates to a device and a method for controlling and / or regulating an air conditioning system for a vehicle, in particular for a rail vehicle of Personenver ¬ traffic, the air conditioning is provided for air conditioning at least one interior of the vehicle and the Vorrich ¬ tion at least one Control unit for controlling the air conditioning includes.
Fahrzeuge mit Klimaanlagen und Steuergeräten zur Steuerung der Klimaanlagen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Die DE 4307897 AI offenbart verteilte Steuergeräte zur Steuerung und Überwachung mehrerer Funktionen eines Vehicles with air conditioning and control units for controlling the air conditioning systems are well known in the art. DE 4307897 AI discloses distributed control devices for controlling and monitoring a plurality of functions of a
Schienenfahrzeugs . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Risiko eines Ausfalls aller Klimaanlagen deutlich zu reduzieren. Rail vehicle. The invention has for its object to significantly reduce the risk of failure of all air conditioning.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängi¬ gen Patentansprüche 1 und 12. Weiterbildungen und Ausgestal- tungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder. The object is achieved by the subject matters of independent claims 1 and 12. ¬ gen developments and refinements of the invention are found in the features of the dependent claims again.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug des Personenverkehrs, welche Klimaanlage zur Klimatisierung zumindest eines Innenraums des Fahrzeugs vorgesehen ist, umfasst wenigstens ein Primärsteuergerät und wenigstens ein Sekundärsteuergerät. Das wenigstens eine, erfindungsgemäße Primärsteuergerät ist ausgebildet zur Verarbeitung zumindest einer das Klima des Innenraums des Fahrzeugs charakterisierenden Größe als Füh- rungsgröße und zur Ausgabe zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Größe als Stellgröße. An inventive device for controlling and / or regulating an air conditioning system for a vehicle, in particular for a passenger rail vehicle, which air conditioning system is provided for conditioning at least one interior of the vehicle, comprises at least one primary control device and at least one secondary control device. The at least one primary control device according to the invention is designed to process at least one variable characterizing the climate of the interior of the vehicle as a guide. tion size and the output of at least one the air conditioning of the interior characterizing size as a manipulated variable.
Das wenigstens eine, erfindungsgemäße Sekundärsteuergerät ist ausgebildet zur Verarbeitung der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts als Führungsgröße und zur Ausgabe zu¬ mindest einer Stellgröße zur Stellung zumindest eines Stell¬ glieds der Klimaanlage. Darüber hinaus ist das wenigstens eine Primärsteuergerät er¬ findungsgemäß frei von einer Festverdrahtung zu einem Stellglied der Klimaanlage zur Stellung des Stellglieds. Eine Festverdrahtung wird auch als verbindungsprogrammierte Steue¬ rung bezeichnet, in Abgrenzung zur speicherprogrammierbaren Steuerung. Bei einer Festverdrahtung besteht zumindest eine unmittelbare, drahtgebunde Verbindung zwischen zwei Bautei¬ len. Sie wird zur direkten Komponenten-Ansteuerung oder auch Hardware-Ansteuerung genutzt. Über eine Festverdrahtung werden üblicherweise Strom- und/oder Spannungssignale übertra- gen, beispielsweise auch pulsweitenmoduliert . Das Primärsteu¬ ergerät ist somit nicht geeignet zur Stellung eines Stell¬ glieds der Klimaanlage. Das Primärsteuergerät ist dann auch frei von einer Ausgabe einer Stellgröße zur Stellung zumindest eines Stellglieds der Klimaanlage. The secondary control unit at least one, according to the invention is adapted for processing the at least one manipulated variable of the primary controller as a reference variable and outputting at least ¬ a manipulated variable to the position of at least one actuating member ¬ the air conditioner. In addition, the at least one primary control device he ¬ free according to the invention from a hardwiring to an actuator of the air conditioner to the position of the actuator. A hard wiring is also referred to as a connection-programmed control ¬ tion, in contrast to the programmable logic controller. In a hard-wiring, there is at least one immediate, drahtgebunde connection between two Bautei ¬ len. It is used for direct component control or even hardware control. Current and / or voltage signals are usually transmitted via hard-wired wiring, for example also pulse width modulated. The Primärsteu ¬ ergerät is thus not suitable for the position of a Stell ¬ limb of the air conditioner. The primary control device is then also free from an output of a manipulated variable for the position of at least one actuator of the air conditioner.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Primärsteuergerät frei von einer unmittelbaren Verbindung zu einem Stellglied der Klimaanlage. Somit würde auch keine Kommunikationsverbindung zwischen dem wenigstens einen Primärsteuergerät und zumindest einem Stellglied der Klimaanlage bestehen. According to one embodiment, the primary control unit is free of an immediate connection to an actuator of the air conditioner. Thus, there would be no communication connection between the at least one primary control device and at least one actuator of the air conditioner.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, insbesondere ein Schienen¬ fahrzeug des Personenverkehrs, umfasst entsprechend zumindest eine Klimaanlage zur Klimatisierung zumindest eines Innen- raums des Fahrzeugs, insbesondere zur Klimatisierung zumin¬ dest eines Fahrgastraums des Schienenfahrzeugs. Darüber hin¬ aus umfasst es zumindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der zumindest einen Klimaanlage . An inventive vehicle, in particular a rail vehicle ¬ passenger transport, in accordance comprises at least one air conditioning system for air conditioning at least one interior compartment of the vehicle, in particular for air conditioning at least ¬ a passenger compartment of the rail vehicle. Over it from ¬ it comprises at least one device according to the invention for controlling and / or regulating the at least one air conditioning system.
Die Klimaanlage dient der Einstellung des Klimakomforts im Innenraum des Fahrzeugs und somit zumindest der Regelung der Temperatur, der Feuchtigkeit und der Qualität der Luft im In¬ nenraum des Fahrzeugs. Geregelte Funktionen der zumindest ei¬ nen Klimaanlage sind insbesondere die Lüftung, Heizung, Küh¬ lung, Befeuchtung und/oder Entfeuchtung der Luft des zumin- dest einen Innenraums des Fahrzeugs. Dazu umfasst die Klimm¬ analage insbesondere Komponenten zur Luftförderung, Filterung, Temperierung, Befeuchtung und/oder Entfeuchtung, wie beispielsweise Lüfter, Klappen, Kompressoren, Wärmetauscher, Heizregister und/oder Ventile. Zur Regelung und/oder Steue- rung der zumindest einen Klimaanlage umfasst das Fahrzeug we¬ nigstens ein erfindungsgemäßes Primärsteuergerät und wenigs¬ tens ein erfindungsgemäßes Sekundärsteuergerät. Steuergeräte dienen im Allgemeinen der Steuerung und/oder der Regelung von technischen Prozessen. Sie können daher auch als Primärregler oder Sekundärregler bezeichnet werden. The air conditioning system is used to set the climate comfort in the interior of the vehicle and thus at least the regulation of the temperature, humidity and the quality of the air in the interior of the vehicle ¬ nen. Controlled functions of at least ei ¬ NEN air conditioning system are in particular the ventilation, heating, Küh ¬ lung, humidification and / or dehumidification of the air of the at least one interior space of the vehicle. For this purpose, the Klimm ¬ analage includes in particular components for air extraction, filtration, temperature control, humidification and / or dehumidification, such as fans, flaps, compressors, heat exchangers, heater and / or valves. For regulating and / or Steue- tion of the at least one air-conditioning the vehicle we ¬ nigstens an inventive primary control unit and Wenig ¬ least one inventive secondary control unit. Control devices generally serve the control and / or the regulation of technical processes. They can therefore also be referred to as a primary regulator or secondary regulator.
Bei den Größen zur Charakterisierung des Klimas des Innenraums und zur Charakterisierung der Klimatisierung des Innenraums handelt es sich insbesondere um physikalische Größen. Physikalische Größen, welche das Klima des Innenraums desThe parameters for characterizing the climate of the interior and for characterizing the air conditioning of the interior are, in particular, physical quantities. Physical quantities representing the climate of the interior of the
Fahrzeugs charakterisieren sind z.B. die Temperatur und die Feuchtigkeit der Luft des Innenraums des Fahrzeugs. Diese Größen charakterisieren somit insbesondere die zu klimatisie¬ rende Luft des Innenraums des Fahrzeugs. Ziel einer Regelung dieser, das Klima charakterisierenden Größen, ist die Erzeugung und Erhaltung des Klimakomforts im Innenraum des Fahrzeugs. Die Klimatisierung des Innenraums, insbesondere die Klimatisierung der Luft des Innenraums des Fahrzeugs, wird hingegen durch Größen, insbesondere physikalische Größen, charakterisiert, welche den Prozess der Erzeugung und Erhal¬ tung des Klimakomforts im Innenraum des Fahrzeugs beschrei¬ ben. Ist die Klimaanlage ausgeschaltet, so findet keine Kli¬ matisierung statt. Dennoch lässt sich die Klima, wie oben ausgeführt, charakterisieren. Die Größen, insbesondere die physikalische Größen, zur Charakterisierung der Klimatisierung sind dann jedoch Null. Zu den die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden physikalischen Größen zählen beispielsweise die Menge, Temperatur, Feuchtigkeit und Quali¬ tät der dem Innenraum durch die Klimatisierung zugeführten Frischluft. Darüber hinaus können klimaanlagenspezifische Größen, wie z.B. die aufgenommene Heiz- oder Kühlleistung der Klimaanlage, den Klimatisierungsprozess charakterisieren. Characterize vehicle are, for example, the temperature and humidity of the air of the interior of the vehicle. These values therefore characterize the particular to air-cond ¬ Rende air of the interior of the vehicle. The aim of regulating these parameters, which characterize the climate, is the generation and maintenance of climate comfort in the interior of the vehicle. The air conditioning of the interior, in particular the conditioning of the air of the interior of the vehicle is, on the other hand, characterized by variables, in particular physical quantities, that the process of generating and preserver ¬ processing of the air comfort in the interior of the vehicle beschrei ¬ ben. Is the air conditioner turned off, no cli ¬ automation takes place. Nevertheless, the climate, as above executed, characterize. However, the variables, in particular the physical quantities, for characterizing the air conditioning are then zero. For the air conditioning of the interior characterizing physical quantities include, for example quantity, temperature, moisture and quality ¬ ty of the interior space fed by the air-conditioning fresh air. In addition, climate-specific variables, such as the recorded heating or cooling capacity of the air conditioning, characterize the air conditioning process.
Zur Regelung vergleicht ein Regler eines Regelkreises einen Sollwert mit dem gemessenen und zurückgeführten Istwert einer Regelgröße und ermittelt aus dem Unterschied, der sogenannten Regelabweichung oder Regeldifferenz, eine Stellgröße, welche die Regelstrecke so beeinflusst, dass die Regelabweichung im eingeschwungenem Zustand zu einem Minimum wird. Die Führungsgröße ist die Größe, auf die die Regelgröße gebracht werden soll. Sie wird beispielsweise von einem Bediener oder von ei¬ nem Fahrzeugsteuergerät vorgegeben. Regelgröße ist beispiels- weise die Temperatur des Innenraums. Der Sollwert der Tempe¬ ratur sei vorgegeben - es handelt sich also um den Wert der Führungsgröße. Angenommen dieser weicht geringfügig vom Ist¬ wert der Regelgröße ab, dann wird eine Stellgröße mittels ei¬ nes vorgegebenen Algorithmus ermittelt, welche ein Stellglied so stellt, dass die Temperatur an den Sollwert im Wesentli¬ chen angeglichen wird. Stellglieder sind insbesondere die Komponenten der Klimaanlage, durch welche der Klimatisie¬ rungsprozess gesteuert wird. Dazu setzen sie insbesondere elektrische Signale als Stellgrößen um. Sie können auch als Aktoren bezeichnet werden. Stellglieder sind beispielsweise Schalter, Schütze oder Relais. Neben mechanischen Schaltern gelten auch elektronische Schalter als mit umfasst. Sensoren hingegen erfassen physikalische Größen und formen diese in weiterverarbeitbare elektrische Signale um. Mittels Sensoren sind die Istwerte der Regelgrößen messbar. Sensoren nehmen Messwerte auf, welche zur Abbildung eines Zustands dienen, beispielsweise zur Beschreibung des Zustands des Klimas im Innenraum des Fahrzeugs oder zur Beschreibung des Zustands der Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs. Die Messwer¬ te liegen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in gleicher Form vor und können in gleicher Art und Weise übertragen werden wie die zumindest eine Führungsgröße des Primärsteuer- geräts und/oder wie die zumindest eine Führungsgröße des Se¬ kundärsteuergeräts . To control a controller of a control loop compares a setpoint with the measured and returned actual value of a controlled variable and determines from the difference, the so-called control deviation or control difference, a manipulated variable, which affects the controlled system so that the control deviation in the steady state to a minimum. The reference variable is the size to which the controlled variable is to be brought. It is predetermined, for example by an operator or by ei ¬ nem vehicle control unit. The controlled variable is, for example, the temperature of the interior. The target value of Tempe ¬ ture was given - that is the value of the reference variable. Suppose that differs slightly from the actual ¬ value of the control variable, then a manipulated variable by means of ei ¬ nes predetermined algorithm to determine which thus provides an actuator that the temperature is equalized to the target value in Wesentli ¬ chen. Actuators are in particular the components of the air conditioner, by which the air-cond ¬ approximately process is controlled. For this purpose, in particular, they convert electrical signals as manipulated variables. They can also be referred to as actuators. Actuators are, for example, switches, contactors or relays. In addition to mechanical switches, electronic switches are also considered to be included. Sensors, on the other hand, detect physical quantities and convert these into further processable electrical signals. Using sensors, the actual values of the controlled variables can be measured. Sensors record measured values which serve to map a state, for example to describe the state of the climate in the interior of the vehicle or to describe the state the air conditioning of the interior of the vehicle. The reco ¬ te are according to an embodiment of the invention in the same shape and can be transmitted in the same manner as the device at least a reference variable of the Primärsteuer- and / or how the at least one reference variable of the Se ¬ kundärsteuergeräts.
Entsprechend dieser Definitionen ist das wenigstens eine Pri¬ märsteuergerät ausgebildet zur Verarbeitung von Werten zumin- dest einer das Klima des Innenraums des Fahrzeug charakteri¬ sierenden Größe als Führungsgröße und zur Ausgabe von Werten zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Größe als Stellgröße und das wenigstens eine Sekun¬ därsteuergerät ist ausgebildet zur Verarbeitung der Werte der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts als Werte einer Führungsgröße und zur Ausgabe zumindest einer Stellgrö¬ ße zur Stellung zumindest eines Stellglieds der Klimaanlage. Sowohl die Übergabe von Werten an die Steuergeräte und die Verarbeitung der Werte durch die Steuergeräte sowie auch die Ausgabe von Werten durch die Steuergeräte erfolgt digital und/oder analog. Werte können als Daten, beispielsweise in einem Binärcode codiert, auch drahtlos übertragen werden. Möglich ist auch alternative Größenformate und/oder das Wer¬ teformate vorzugeben. According to these definitions, the at least one Pri ¬ märsteuergerät designed to process values of at least one of the air of the interior of the vehicle CHARACTERI ¬-stabilizing size as a reference variable and for the output values of at least one of the air-conditioning of the interior of variable characterizing as a manipulated variable and at least one seconding ¬ därsteuergerät is adapted for processing the values of at least one manipulated variable of the primary controller as a command variable values and for outputting at least one controlling variable ¬ SSE to the position of at least one actuator of the air conditioner. Both the transfer of values to the control units and the processing of the values by the control units as well as the output of values by the control units takes place digitally and / or analogously. Values can be transmitted as data, for example encoded in a binary code, also wirelessly. It is also possible alternative size formats and / or the Who ¬ teformate pretend.
Zur Übertragung der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts zum Sekundärsteuergerät weist das Primärsteuer¬ gerät zumindest eine Verbindung zum Sekundärsteuergerät auf. Bei dieser Verbindung handelt es sich insbesondere um eine Kommunikationsverbindung. Diese ist insbesondere geeignet zur Übertragung von Werten. Dabei ist das Format vorgegeben. Vorteilhaft sind sowohl das Primärsteuergerät, als auch das Se¬ kundärsteuergerät über eine BUS-Verbindung als Kommunikati¬ onsverbindung miteinander verbunden. Auch eine drahtlose Ver- bindung kann zur Übertragung der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts zum Sekundärsteuergerät dienen. Be¬ kannt geworden sind auch drahtlose BUS-Systeme zur Datenüber¬ tragung . Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist das Primärsteuergerät frei von einer Festverdrahtung zum Sekundärsteuergerät. Kommunikationsverbindungen und Festverdrahtungen unterscheiden sich somit in der Art der Signale, welche über sie über¬ tragen werden und für deren Übertragung sie geeignet sind. To transmit the at least one manipulated variable of the primary control device to the secondary control device, the primary control device has at least ¬ a connection to the secondary control device . This connection is in particular a communication connection. This is particularly suitable for the transmission of values. The format is specified. Both the primary control unit, and the Se ¬ kundärsteuergerät via a BUS connection as Kommunikati ¬ onsverbindung are advantageously connected to each other. A wireless connection can also be used to transmit the at least one manipulated variable of the primary control device to the secondary control device. Have become known ¬ be also wireless BUS systems for data transmission ¬. According to a further development, the primary control unit is free of hard wiring to the secondary control unit. Communication links and hard wiring thus differ in the type of signals that are worn over them over ¬ and they are suitable for their transfer.
Die zumindest eine Stellgröße zur Stellung zumindest eines Stellglieds der Klimaanlage kann ebenfalls digital und/oder analog ausgegeben werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die zumindest eine Stellgröße zur Stellung zu¬ mindest eines Stellglieds der Klimaanlage über eine unmittel¬ bare, drahtgebundene Verbindung, insbesondere über eine Fest- Verdrahtung, in analoger Form eines elektrischen Stroms vom dem wenigstens einen Sekundärsteuergerät ausgegeben. Dazu weist das zumindest eine Sekundärsteuergerät zumindest eine unmittelbare, drahtgebundene Verbindung, insbesondere eine Festverdrahtung, zu zumindest einem Stellglied der Klimaanla- ge zur Stellung des Stellglieds auf. The at least one manipulated variable for the position of at least one actuator of the air conditioning system can also be output digitally and / or analogously. According to one embodiment of the invention, the at least one manipulated variable for position to ¬ at least one actuator of the air conditioner via a direct ¬ bare, wired connection, in particular via a fixed wiring, output in analog form of an electric current from the at least one secondary control unit. For this purpose, the at least one secondary control device has at least one direct, wired connection, in particular a hard wiring, to at least one actuator of the air conditioning system for the position of the actuator.
Zur direkten Komponenten-Ansteuerung werden meist einfache Schaltsignale übertragen. Diese könnten auch über eine Kommu¬ nikationsverbindung übertragen werden. In dieser Ausführungs- form ist das Sekundärsteuergerät mit dem zumindest einen Stellglied jedoch fest verdrahtet. Es weist entsprechende Ein- und Ausgänge dazu auf. For direct component control mostly simple switching signals are transmitted. These could also be transmitted over a commu ¬ nikationsverbindung. In this embodiment, however, the secondary control unit with the at least one actuator is hardwired. It has corresponding inputs and outputs.
Durch das wenigstens eine Primärsteuergerät und das wenigs- tens eine Sekundärsteuergerät der Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Klimaanlage ist eine funktionale Auf- trennung der Steuerung und/oder Regelung der Klimaanlage gegeben. Das Primärsteuergerät übernimmt eine übergeordnete Re¬ gelung und damit vorgegebene, erste Funktionen. Das Sekundär- Steuergerät übernimmt entsprechend eine untergeordnete Rege¬ lung und damit vorgegebene, von den ersten Funktionen verschiedene, zweite Funktionen. Die Steuergeräte sind, insbe¬ sondere entsprechend ihren vorgegebenen Funktionsumfängen, entsprechend ausgestaltet. Weitergebildet sind das Primär¬ steuergerät und das Sekundärsteuergerät physikalisch vonei¬ nander getrennt. Insbesondere weisen sie dann auch separate Gehäuse auf, welche beispielsweise auch räumlich voneinander getrennt im Fahrzeug angeordnet sind. Sie können aber auch in einem gemeinsamen E-Kasten eines Schienenfahrzeugs unterge¬ bracht sein. The at least one primary control device and the at least one secondary control device of the device for controlling and / or regulating the air conditioning system provide a functional separation of the control and / or regulation of the air conditioning system. The primary controller takes a parent Re ¬ gelung and thus given, the first features. The secondary control unit assumes a subordinate according Rege ¬ lung and thus predetermined, different from the first features, the second features. The control devices are, in particular ¬ according to their predetermined functional scopes, designed accordingly. Next the formed primary ¬ control unit and the secondary control unit are physically separated vonei ¬ Nander. In particular, then they also have separate housing, which are for example also arranged spatially separated from each other in the vehicle. But you can be underweight body ¬ placed in the same E-body of a rail vehicle.
Weist das zumindest eine Sekundärsteuergerät zumindest eine Festverdrahtung zu zumindest einem Stellglied der Klimaanlage zur Stellung des Stellglieds auf, besteht die Gefahr von Überspannungen, wodurch ein Ausfall des Sekundärsteuergeräts gegeben ist. Da das Primärsteuergerät frei von einer Festver¬ drahtung den Stellgliedern der Klimaanlage ist, besteht diese Gefahr jedoch nicht für das Primärsteuergerät. Die strenge Aufteilung der Funktionalitäten gewährleistet so ein gutes Maß an Schutz für das Primärsteuergerät. Dies gilt als beson¬ ders wichtig, falls das Primärsteuergerät mehrere Sekundär¬ steuergeräte ansteuert. In einem solchen Fall würde der Aus- fall des Primärsteuergeräts zum Ausfall mehrerer Klimaanlagen führen. Darüber hinaus kann das Primärsteuergerät weitere Steuergeräte ansteuern. Auch deren Funktionen könnten bei einem Ausfall des Primärsteuergeräts nicht mehr richtig ausge¬ führt werden. If the at least one secondary control unit has at least one hardwired wiring to at least one actuator of the air conditioning system for the position of the actuator, there is the danger of overvoltages, whereby a failure of the secondary control device is given. Since the primary controller of a Festver ¬ wiring is free to the actuators of the air conditioner, this danger does not exist for the primary controller. The strict division of the functionalities thus ensures a good degree of protection for the primary control unit. This is considered a special ¬ DERS important if the primary controller controls multiple secondary ¬ ECU. In such a case, the failure of the primary control unit would lead to the failure of several air conditioners. In addition, the primary control unit can control other control devices. And their functions could not be positioned correctly ¬ leads to a failure of the primary controller.
Die klare Auftrennung der Funktionalität erlaubt darüber hin¬ aus die Definition einer einfachen Schnittstelle zwischen dem Primärsteuergerät und dem Sekundärsteuergerät, was die Imple¬ mentierung der Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Klimaanlage durch mehrere Parteien erlaubt. The clear separation of functionality allows over it ¬ from the definition of a simple interface between the primary controller and the secondary controller, which allows the imple mentation ¬ of the device for control and / or regulation of the air conditioner by several parties.
Meist werden Klimaanlagen von einem ersten Hersteller hergestellt, wobei dieser ungleich ist einem zweiten Hersteller des Fahrzeugs. Bisher wurde herkömmlicherweise die gesamte Implementierung der Regelungseinheit der Klimaanlage vom ers¬ ten Hersteller vorgenommen, was zu einer sehr komplexen Anforderungslage führte. Dem ersten Hersteller fehlt jedoch oft das Verständnis für die Anforderungen des zweiten Herstel- lers, was zu Problemen bei der Implementierung der Regelungseinheit führen konnte. Most air conditioning systems are manufactured by a first manufacturer, which is unlike a second manufacturer of the vehicle. So far, conventionally, the entire implementation of the control unit of the air conditioner ers ¬ th manufacturer was made, resulting in a very complex requirement situation. However, the first manufacturer often lacks an understanding of the requirements of the second which could lead to problems with the implementation of the regulatory unit.
Wegen der Unabhängigkeit der übergeordneten Steuerung des Primärsteuergeräts von der Ansteuerung der Komponenten einer Klimaanlage, kann diese nun deutlich abstrahiert werden. Das Primärsteuergerät ist vom zweiten Hersteller des Fahrzeugs hergestellt, das Sekundärsteuergerät wird vom ersten Herstel¬ ler der Klimaanlage bereit gestellt. Die Schnittstillen sind, wie oben bereits skizziert definiert. Hier besteht die Mög¬ lichkeit einer Standardisierung. Es bedeutet auch, dass eine große Auswahl von Klimaanlagen unterschiedlicher Hersteller einsetzbar ist. Auch der Regelungsalgorithmus des Sekundär¬ steuergeräts ist durch die Verwendung der immer gleichen Schnittstellen zwischen Primärsteuergerät und Sekundärsteuergerät stärker standardisierbar. Because of the independence of the higher-level control of the primary control unit from the control of the components of an air conditioner, this can now be clearly abstracted. The primary controller is manufactured by the second manufacturer of the vehicle, the secondary control unit is provided by the first herstel ¬ ler of the air conditioner. The incision is defined as already outlined above. Here the Mög ¬ friendliness of standardization. It also means that a wide range of air conditioners from different manufacturers can be used. The control algorithm of the secondary control unit can also be more standardized by using the same interfaces between the primary control unit and the secondary control unit.
Wie oben bereits ausgeführt ist ein Beispiel für eine die Klimatisierung charakterisierende Größe eine Heiz- oder Kühl- leistung der Klimaanlage, welche als Sollleistung, insbesondere als Wert einer Sollleistung, vom Primärsteuergerät aus¬ gegeben wird und den Zustand der Klimatisierung abbildet. Weitere Beispiele für Stellgrößen des Primärsteuergeräts und Führungsgrößen des Sekundärsteuergeräts sind: Temperatur und Feuchtigkeit der Zuluft oder eine oder mehrere Luftmengen- kennzahlen. Der Begriff Stellgrößen ist in diesem Zusammenhang etwas irreführend, da diese zur Weiterverarbeitung an das zweite Sekundärsteuergerät übertragen werden, die Regel¬ strecke jedoch nur mittelbar beeinflussen, da durch sie keine Stellglieder unmittelbar gestellt werden. As already mentioned above an example of the air-conditioning variable characterizing a heating or cooling capacity which is given as a target power, in particular as a value of a target power from the primary control unit from ¬, illustrating the state of the air conditioning of the air conditioner. Further examples of manipulated variables of the primary control unit and reference variables of the secondary control unit are: temperature and humidity of the supply air or one or more air flow rate figures. The term manipulated variables is somewhat misleading in this context, as they are transferred for further processing to the second secondary controller, the rule ¬ stretch but only indirectly influence because no actuators are provided directly by them.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sekundärsteuergerät zumindest eine Verbindung, insbesondere eine Kommunikationsverbindung, zu zumindest einem ersten Sen- sor zur Übertragung von Messwerten des ersten Sensors zum Sekundärsteuergerät aufweist, welcher erste Sensor zur Aufnahme von Messwerten zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Größe ausgebildet ist. Die Messwer- te der ersten Sensoren dienen beispielweise der Rückführung und bilden die zurückgeführten Istwerte einer Regelgröße zur Berechnung einer Regelabweichung. Zusätzlich oder alternativ weist das Sekundärsteuergerät zumindest Festverdrahtung zu zumindest einem ersten Sensor auf, wobei die Klimaanlage dann entsprechende Ein- und Ausgänge aufweist. Das Primärsteuerge¬ rät ist weiterbildungsgemäß frei von einer Verbindung zu ei¬ nem ersten Sensor zur Aufnahme von Messwerten zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Größe. Dies betrifft insbesondere Festverdrahtungen, kann aber auch Kommunikationsverbindungen betreffen. Der erste Sensor misst beispielsweise eine Zulufttemperatur . A further development of the invention provides that the secondary control unit has at least one connection, in particular a communication connection, to at least one first sensor for transmitting measured values of the first sensor to the secondary control unit, which first sensor for recording measured values of at least one air conditioning of the interior space characterizing size is formed. The measuring te of the first sensors serve, for example, the feedback and form the feedback actual values of a controlled variable for the calculation of a control deviation. Additionally or alternatively, the secondary control unit has at least hardwiring to at least a first sensor, wherein the air conditioning system then has corresponding inputs and outputs. The Primärsteuerge ¬ advises further refinement of the invention free from a connection to ei ¬ nem first sensor for recording measured values of at least one of the air-conditioning of the interior of variable characterizing. This applies in particular hardwiring, but may also relate to communication links. The first sensor measures, for example, a supply air temperature.
Das Primärsteuergerät weist hingegen bevorzugt zumindest eine Verbindung, insbesondere eine Kommunikationsverbindung, zu zumindest einem weiteren, zweiten Sensor zur Übertragung von Messwerten des zweiten Sensors zum Primärsteuergerät auf, welcher zweite Sensor zur Aufnahme von Messwerten zumindest einer das Klima des Innenraums charakterisierenden physikali¬ schen Größe ausgebildet ist. Alternativ weist ein Fahrzeug¬ steuergerät zumindest eine Verbindung zu zumindest einem wei¬ teren, zweiten Sensor zur Übertragung von Messwerten des zweiten Sensors zum Primärsteuergerät auf, welcher zweite Sensor zur Aufnahme von Messwerten zumindest einer das Klima des Innenraums charakterisierenden Größe ausgebildet ist. Der zweite Sensor misst beispielsweise eine Innenraumtemperatur. However, the primary control unit preferably comprises at least one compound, in particular a communication link to at least one further, second sensor for transmission of measured values of the second sensor to the primary control unit to formed said second sensor for recording measured values of at least a physical ¬'s size, the air of the interior characterizing is. Alternatively, a vehicle ¬ control unit to at least one connection to at least one white ¬ direct, second sensor for transmission of measured values of the second sensor to the primary control unit, which second sensor is designed for recording measured values of at least one of the air of the interior of variable characterizing. The second sensor measures, for example, an interior temperature.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Primärsteuergerät Teil eines Fahrzeugsteuergeräts ist oder identisch mit diesem ist. Die dargelegten Funktionalitäten des Primärsteuergeräts sind dann vom Fahrzeugsteuergerät ausführbar. Gemäß einer an¬ deren Variante sind das Primärsteuergerät und das Fahrzeug¬ steuergerät physikalisch getrennt. Das Sekundärsteuergerät ist dann beispielsweise frei von einer Kommunikationsverbin- dung zu einem Fahrzeugsteuerungsgerät. Das Primärsteuergerät hingegen weist dann zumindest eine Verbindung, insbesondere eine Kommunikationsverbindung, zu dem Fahrzeugsteuerungsgerät auf. Diese kann genutzt werden zur Übertragung von Diagnose- daten vom Primärsteuergerät zur Fahrzeugsteuerung und/oder zur Übertragung der zumindest einen Führungsgröße des Primärsteuergeräts vom Fahrzeugsteuerungsgerät zum Primärsteuerge¬ rät. Ein Fahrzeugsteuergerät wird auch als Zentralsteuergerät bezeichnet und führt beispielsweise folgende Funktionen aus: An embodiment provides that the primary control unit is part of or identical to a vehicle control unit. The described functionalities of the primary control unit are then executable by the vehicle control unit. According to a variant, the at ¬ whose primary control device and the vehicle control apparatus ¬ are physically separated. The secondary control device is then free, for example, from a communication connection to a vehicle control device. The primary control device, however, then has at least one connection, in particular a communication connection, to the vehicle control device. This can be used to transmit diagnostic data from the primary control device for vehicle control and / or for transmitting the at least one reference variable of the primary control device from the vehicle control device to the Primärsteuerge ¬ advises. A vehicle control unit is also referred to as a central control unit and performs, for example, the following functions:
- Berechnen einer Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahr¬ zeugs anhand einer Drehzahl der Räder; - calculating an average speed of the driving ¬ zeugs based on a rotational speed of the wheels;
- Sicherheitsüberwachung des Antriebs des Fahrzeugs. Eine weitere Weiterbildung besteht darin, dass das Primär¬ steuergerät oder ein Fahrzeugsteuergerät zumindest eine Ver¬ bindung zu einer Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Übertra¬ gung der zumindest einen Führungsgröße des Primärsteuergeräts von der Mensch-Maschine-Schnittstelle zum Primärsteuergerät aufweist, welche Mensch-Maschine-Schnittstelle zur manuellen Eingabe der zumindest einen Führungsgröße des Primärsteuerge¬ räts ausgebildet ist. Das Sekundärsteuergerät kann frei von einer Verbindung zu der zumindest einen Mensch-Maschine- Schnittstelle zur manuellen Eingabe der zumindest einen Füh- rungsgröße des Primärsteuergeräts sein. Die Mensch-Maschine- Schnittstelle hingegen kann weitergebildet Teil des Primär¬ steuergeräts sein. - Safety monitoring of the drive of the vehicle. A further development consists in that the primary ¬ control unit or a vehicle control unit which at least comprises at least one Ver ¬ bond to a man-machine interface for Übertra ¬ supply a reference variable of the primary controller of the man-machine interface to the primary control unit which human- Machine interface for manually entering the at least one reference variable of the Primärsteuerge ¬ device is formed. The secondary control device can be free from a connection to the at least one man-machine interface for manually inputting the at least one control variable of the primary control device. The man-machine interface, however, can be further developed part of the primary ¬ control unit.
Die zumindest eine Führungsgröße des Primärsteuergeräts wird durch zumindest einen Benutzer in einem Human-Machine-The at least one reference variable of the primary control device is determined by at least one user in a human machine
Interface eingegeben und zum Primärsteuergerät übertragen. Zusätzlich oder alternativ können Führungsgrößen des Primärsteuergeräts vom Fahrzeugsteuergerät vorgegeben und zum Pri¬ märsteuergerät übertragen. Beispielsweise ist so ausschließ- lieh die Führungsgröße des Primärsteuergeräts vom Benutzer veränderbar und letztlich als Regelgröße im Innenraum des Fahrzeugs, beispielsweise im Fahrgastraum des Schienenfahr¬ zeugs, messbar. Die Stellgröße des Sekundärsteuergeräts ist nicht vom Benutzer veränderbar. Diese wird durch das Primär- Steuergerät vorgegeben. Interface entered and transferred to the primary control unit. Additionally or alternatively, control variables of the primary control device can be specified by the vehicle control unit and transmitted to the Pri ¬ märsteuergerät. For example, as exclusively lent the reference variable of the primary controller by the user changeable and ultimately as a control variable in the interior of the vehicle, for example, in the passenger space of the rail vehicle ¬ zeugs, measurable. The manipulated variable of the secondary control unit can not be changed by the user. This is specified by the primary control unit.
Zur Diagnose können Gruppen von Meldungen oder Daten, wie z.B. Komponentenrückmeldungen, vom Sekundärsteuergerät zum Primärsteuergerät übertragen werden. Bei einer Diagnose wer¬ den die Daten ausgewertet, beispielsweise um Zustände zu plausibilisieren. So kann das Primärsteuergerät ausgebildet sein, eine Diagnose der Klimaanlage und/oder des Sekundärsteuergeräts durchzufüh¬ ren . For diagnosis, groups of messages or data, such as component feedback messages, can be sent from the secondary control unit to the Primary control unit to be transferred. When a diagnosis ¬ which the data is evaluated, for example, a plausibility check to states. Thus, the primary controller may be configured to diagnose the air conditioning and / or the secondary controller durchzufüh ¬ ren.
Das Sekundärsteuergerät kann ausgebildet sein, eine Diagnose des zumindest einen Stellglieds und/oder des zumindest einen ersten Sensors durchzuführen. The secondary control device may be configured to perform a diagnosis of the at least one actuator and / or the at least one first sensor.
Analog zu den Festverdrahtungen zu den Stellgliedern ist es auch hier von Vorteil, wenn das Primärsteuergerät frei von einer Festverdrahtung zu einem zweiten Sensor ist. Somit kann das Primärsteuergerät lediglich Kommunikationsschnittstellen zur Herstellung von Kommunikationsverbindungen aufweisen. Insbesondere ist es an einen Fahrzeugbus angeschlossen, an welchem beispielsweise auch die Fahrzeugsteuerung und/oder das Sekundärsteuergerät und/oder erste Sensoren und/oder zweite Sensoren angeschlossen sind. Somit ist das Primärsteu¬ ergerät auch vor weiteren Überspannungen, hier der zweiten Sensoren, geschützt. Ein zweiter Sensor zur Übertragung von Messwerten des zweiten Sensors zum Primärsteuergerät, welcher zweite Sensor zur Auf¬ nahme von Messwerten zumindest einer das Klima des Innenraums charakterisierenden physikalischen Größe ausgebildet ist, ist beispielsweise im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet und wird somit vom Fahrzeug umfasst. Analogous to the hard wiring to the actuators, it is also advantageous if the primary control unit is free from a hard wiring to a second sensor. Thus, the primary controller may only have communication interfaces for establishing communication links. In particular, it is connected to a vehicle bus, to which, for example, the vehicle control and / or the secondary control device and / or first sensors and / or second sensors are connected. Thus, the Primärsteu ¬ ergerät also from further surges, here the second sensors protected. A second sensor for transmitting measurement values of the second sensor to the primary control unit, said second sensor for on ¬ acquisition of measured values at least one of the air of the interior characterizing physical size is formed is, for example, arranged in the interior of the vehicle and is thus covered by the vehicle.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sekundärsteuergerät frei von einer Verbindung zu einem zweiten Sensor ist. According to one embodiment of the invention, it is provided that the secondary control unit is free of a connection to a second sensor.
Eine davon abweichende Variante besteht darin, dass das Se¬ kundärsteuergerät zumindest eine Verbindung, insbesondere ei¬ ne Kommunikationsverbindung, zu zumindest einem zweiten Sen- sor zur Übertragung von Messwerten des zweiten Sensors zum Primärsteuergerät aufweist, welcher zweite Sensor zur Aufnah¬ me von Messwerten zumindest einer das Klima des Innenraums charakterisierenden physikalischen Größe ausgebildet ist. Ei- ne Rückführung der Messwerte zum Primärsteuergerät erfolgt dann durch das Sekundärsteuergerät, insbesondere über die Verbindung zwischen Primärsteuergerät und Sekundärsteuerge¬ rät. Analog kann auch die Rückführung von Messwerten erster Sensoren oder von Daten, insbesondere zur Diagnose des Sekun- därsteuergeräts erfolgen. A different variant is the fact that the Se ¬ kundärsteuergerät at least one compound, in particular egg ¬ ne communication link to at least one second transmitter Sor for transmitting measured values of the second sensor to the primary control unit, which second sensor is designed to Aufnah ¬ me measurements of at least one of the climate of the interior characterizing physical quantity. Egg ne feedback of the measured values to the primary control unit is then effected by the secondary control unit, in particular the connection between the primary control unit and Sekundärsteuerge advises ¬. Analogously, the feedback of measured values of first sensors or of data, in particular for the diagnosis of the secondary control unit, can also take place.
Gemäß einem Ausgestaltungsbeispiel der Vorrichtung zur Steue¬ rung und/oder Regelung einer Klimaanlage ist ausschließlich das Sekundärsteuergerät mit Stellgliedern der Klimaanlage fest verdrahtet und entsprechend zum Stellen der Stellglieder ausgestaltet. Das Primärsteuergerät und das Sekundärsteuerge¬ rät sind ausschließlich über zumindest eine Kommunikations¬ leitung miteinander verbunden. Betrieben wird ein Fahrzeug mit zumindest einer Klimaanlage und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung und/oder Steuerung der Klimaanlage insbesondere mittels folgender Ver¬ fahrensschritte : According to one embodiment of the apparatus for Steue ¬ tion and / or regulating an air conditioner, the secondary control device is exclusively hardwired to actuators of the air conditioning system and constructed according to the locations of the actuators. The primary control unit and the Sekundärsteuerge ¬ advises are exclusively connected via at least one communication ¬ line with each other. Operated, a vehicle with at least one air conditioning and an inventive device for regulating and / or controlling the air conditioning means of the following particular Ver ¬ method steps:
- Verarbeiten zumindest eines Werts einer zumindest einen Führungsgröße mittels eines vorgegebenen Al¬ gorithmus durch ein Primärsteuergerät, welche Füh¬ rungsgröße eine das Klima des Innenraums des Fahr¬ zeug charakterisierende Größe repräsentiert; - processing at least a value of a at least one reference variable using a predetermined Al ¬ rithm by a primary control unit which Füh ¬ approximately a size represents the air of the interior of the driving ¬ generating characterizes;
- Ausgabe zumindest eines Werts einer Stellgröße  - Output of at least one value of a manipulated variable
durch das Primärsteuergerät, welche Stellgröße eine die Klimatisierung des Innenraums charakterisierende Größe repräsentiert;  by the primary control device, which manipulated variable represents a variable characterizing the air conditioning of the passenger compartment;
- Übergabe des zumindest einen Werts der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts an ein Se- kundärsteuergerät als zumindest einen Wert einer Transfer of the at least one value of the at least one manipulated variable of the primary control device to a secondary control device as at least one value of one
Führungsgröße des Sekundärsteuergeräts; - Verarbeiten des zumindest einen Werts der zumindest einen Führungsgröße mittels eines vorgegebenen Al¬ gorithmus durch das Sekundärsteuergerät; Reference variable of the secondary control device; - processing the at least one value of the at least one reference variable using a predetermined Al ¬ rithm by the secondary control unit;
- Ausgabe zumindest einer Stellgröße durch das Sekun- därsteuergerät zur Stellung zumindest eines Stell¬ glieds der Klimaanlage. - outputting at least one manipulated variable by the secondary därsteuergerät to the position of at least one actuating member ¬ the air conditioner.
Der zumindest eine Werts der zumindest einen Führungsgröße, welche Führungsgröße eine das Klima des Innenraums des Fahr- zeug charakterisierende Größe repräsentiert, kann an das Pri¬ märsteuergerät übergeben werden, beispielsweise durch einen Benutzer oder durch ein Fahrzeugsteuergerät. Er kann aber auch vom Primärsteuergerät selbst errechnet werden. Bei¬ spielsweise wird eine Solltemperatur für den Innenraum als Führungsgröße in Abhängigkeit einer momentanen Außentempera¬ tur vom Primärsteuergerät selbst errechnet, indem die Abhän¬ gigkeit der Solltemperatur für den Innenraum von der momentanen Außentemperatur vorgegeben wird. Über eine Mensch- Maschine-Schnittstelle wird lediglich ein Sollwertsprung vor- gegeben. The at least one value of the at least one reference variable, which control variable the air of the interior of the vehicle represents a convincing characterizing size can be passed to the Pri ¬ märsteuergerät, for example, by a user or by a vehicle control device. But it can also be calculated by the primary control unit itself. In ¬ game as a set temperature for the interior as the reference variable as a function of an instantaneous external tempera ture ¬ from the primary controller is calculated even by the depen ¬ dependence of the target temperature for the passenger compartment is predetermined by the current outdoor temperature. Only a setpoint step change is specified via a human-machine interface.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, in denen jeweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist. Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen . The invention allows numerous embodiments. It will be explained in more detail with reference to the following figures, in each of which a design example is shown. Identical elements in the figures are provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Funktionsbild der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 shows a schematic functional diagram of the OF INVENTION ¬ to the invention device,
Fig. 2 zeigt ein schematisches Funktionsbild der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausführung . Fig. 2 shows a schematic functional diagram of the device OF INVENTION ¬ to the invention in a further embodiment.
In Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild einer erfindungs- gemäßen Vorrichtung dargestellt. Sie umfasst ein Primärsteu¬ ergerät 1 und ein Sekundärsteuergerät 2, welche über zumin¬ dest eine Kommunikationsverbindung, hier ein Kommunikationsbus 3, miteinander verbunden sind. Beide sind zur Kommunika- tion miteinander ausgestaltet. Das Primärsteuergerät 1 ist derart ausgebildet, dass es zur Verarbeitung zumindest einer das Klima des Innenraums des Fahrzeug charakterisierenden Führungsgröße, hier einer Innenraumtemperatur ΤΊ, S 0n , und zur Ausgabe zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Stellgröße, hier von Leistungswerten Psoii/ geeignet ist. Analog ist das Sekundärsteuergerät 2 der¬ art ausgebildet, dass es zur Verarbeitung der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts als Führungsgröße geeignet ist, hier der Leistungswerte PS0n - Darüber hinaus ist das Se¬ kundärsteuergerät 2 derart ausgebildet, dass es zur Ausgabe zumindest einer Stellgröße zur Stellung zumindest eines FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of a device according to the invention. It comprises a Primärsteu ¬ ergerät 1 and a secondary control unit 2, which are at least ¬ a communication link, here a communication bus 3, connected together. Both are for communication tion designed with each other. The primary control unit 1 is designed such that it is suitable for processing at least one reference variable characterizing the climate of the interior of the vehicle, in this case an interior temperature ΤΊ, S 0 n, and for outputting at least one manipulated variable characterizing the air conditioning of the interior, in this case power values Psoii / , By analogy, the secondary control unit 2 of the ¬ art is designed such that it is suitable for processing the at least one manipulated variable of the primary controller as a reference variable, in this case the power values P S0 n - In addition, the Se ¬ kundärsteuergerät 2 is designed such that it for outputting at least one control variable to the position of at least one
Stellglieds der Klimaanlage geeignet ist. Als Stellgröße wird hier ein PWM-Signal ausgegeben. Actuator of the air conditioning is suitable. As a manipulated variable, a PWM signal is output here.
Das Primärsteuergerät 1 ist frei von einer Festverdrahtung zu einem Stellglied der Klimaanlage zur Stellung des Stell¬ glieds. Das Sekundärsteuergerät 2 ist hingegen mit Stellglie¬ dern der Klimaanlage fest verdrahtet. The primary control unit 1 is free of hard wiring to an actuator of the air conditioner to the position of the actuator ¬ lim it. The secondary control unit 2, however, is hardwired with Stellglie ¬ countries of the air conditioning.
Das Primärsteuergerät 1 weist hier, wie oben bereits skiz¬ ziert, eine Kommunikationsverbindung 3 zum Sekundärsteuerge¬ rät 2 auf. Diese ist beidseitig nutzbar, damit sowohl Daten vom Primärsteuergerät 1 zum Sekundärsteuergerät 2, sowie auch umgekehrt übertragen werden können. Diese ist somit auch ge¬ eignet, Diagnosedaten, Komponentenrückmeldungen oder auch Sensordaten von Sensoren der Klimaanlage zur Überwachung der Klimatisierung vom Sekundärsteuergerät 2 zum Primärsteuerge¬ rät 1 zu übertragen. The primary control apparatus 1 has here already skiz ¬ sheet as described above, a communication link 3 to the Sekundärsteuerge ¬ advises 2. This can be used on both sides, so that both data from the primary control unit 1 to the secondary control unit 2, as well as vice versa can be transmitted. This is therefore also ge ¬ suitable to transmit diagnostic data, component feedback or sensor data from sensors of the air conditioner for monitoring the air conditioning from the secondary control unit 2 to Primärsteuerge ¬ advises 1.
Der Regelungsalgorithmus im Primärsteuergerät 1 übernimmt die Interpretation der Befehle einer Fahrzeugsteuerung und das Bereitstellen der Rückmeldungen zur Fahrzeugsteuerung. Darüber hinaus übernimmt es die Regelung für die Gewährleistung des Komforts im Fahrzeuginnenraum. Das Primärsteuergerät 1 erhält zumindest eine Führungsgröße von einem Fahrzeugsteuer¬ gerät, hier eine Innenraumtemperatur ΤΊ, S 0n . Es berechnet in einem äußeren Regelkreis 4 ausgehend von der Innenraumtempe- ratur eine Zulufttemperatur Tdi s on . Anschließend berechnet es in einem inneren Regelkreis 5 aus der Zulufttemperatur die Kühl- oder Heizleistung und übergibt die Leistungswerte PS0n und weitere Parameter, wie beispielsweise eine Luftmengen- kennzahl, an das Sekundärsteuergerät 2. Die Luftmengenkennzahl stellt hier insbesondere die Lüfterstufen und die Luft¬ klappenstellungen fest. Der Regelungsalgorithmus des Sekun¬ därsteuergeräts 2 ist zuständig dafür, dass die Komponenten der Klimaanlage richtig angesteuert und geschützt werden. Da- durch kann die angeforderte Leistung auch tatsächlich erbracht werden. Hier ist teilt sich der Regelungsalgorithmus des Sekundärsteuergeräts 2 schematisch in drei Teile, einer direkten Komponentenansteuerung 6, einer Komponentenüberwachung und Schutz 7 und einer untergeordneten Diagnose 8. Die direkte Komponentenansteuerung 6 gibt Stellsignale an die Stellglieder aus, die Komponentenüberwachung und Schutz 7 gibt Rückmeldungen zu einzelnen Komponenten der Klimaanlage an das Primärsteuergerät 1 zurück und die untergeordnete Di¬ agnose 8 erstellt Diagnosen zu Komponenten der Klimaanlage und/oder zu ersten Sensoren zur Aufnahme von Messwerten zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Größe. Entsprechend weist auch das Primärsteuerge¬ rät 1 Module 9 zur Übergeordneten Diagnose auf. The control algorithm in the primary control unit 1 takes over the interpretation of the commands of a vehicle control and providing the feedback to the vehicle control. In addition, it takes over the regulation for ensuring comfort in the vehicle interior. The primary controller 1 receives at least one command from a vehicle control ¬ device, here an indoor temperature ΤΊ, S 0 n. It calculates in an external control circuit 4, starting from the internal temperature a supply air temperature T di so n. It then calculates in an inner control loop 5 from the supply air, the cooling or heating capacity, and passes the power values P S0 n and other parameters, such as an air flow indicator, to the secondary control unit 2. The air flow indicator is in particular the fan speed and the air ¬ fixed flap positions. The control algorithm of the seconding ¬ därsteuergeräts 2 is responsible for this is that the components of the air conditioner are properly controlled and protected. As a result, the requested service can actually be provided. Here is the control algorithm of the secondary control unit 2 is divided into three parts, a direct component control 6, a component monitoring and protection 7 and a subordinate diagnosis 8. The direct component driver 6 outputs control signals to the actuators, the component monitoring and protection 7 gives feedback to individual Components of the air conditioner to the primary control unit 1 back and the subordinate Di ¬ agnose 8 creates diagnoses of components of the air conditioner and / or first sensors for receiving measured values of at least one the air conditioning of the interior characterizing size. Accordingly, also Primärsteuerge ¬ advises on 1 Module 9 for Parent diagnosis.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dadurch, dass der innere Regelkreis 5 der Berechnung der Zulufttemperatur Tdi s on in das Sekundärsteuergerät 2 verlagert ist. Nun wird also vom Primärsteuergerät 1 an das Sekundärsteuergerät 2 ein Sollwert für die Zulufttemperatur übergeben anstatt eines Leistungswerts. Die Leistungswerte werden vom Sekundärsteuergerät 2 nun selbst gebildet, um die Klimaanlage anschließend entsprechend anzusteuern. The embodiment in FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that the inner control circuit 5 of the calculation of the supply air temperature T di so n is displaced into the secondary control unit 2. Now, from the primary control unit 1 to the secondary control unit 2, a desired value for the supply air temperature is transferred instead of a power value. The power values are now formed by the secondary control unit 2 itself to then control the air conditioning accordingly.
Die Größen, die auf den klar definierten Schnittstellen zwi- sehen den Steuergeräten liegen, sind abstrakt. Das heißt sie sind unabhängig von der konkreten Implementierung, also z.B. wie viele Ein- und Ausgänge die Klimaanlage aufweist oder welche Signale vom Fahrzeugsteuerungsgerät übergeben werden. The quantities that lie on the clearly defined interfaces between the control units are abstract. That is, they are independent of the concrete implementation, e.g. how many inputs and outputs the air conditioning system has or which signals are transmitted from the vehicle control unit.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Vorrichtung zur Regelung und/oder Steuerung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit zumindest einer Klimaan- läge zur Klimatisierung zumindest eines Innenraums des1. Device for regulating and/or controlling an air conditioning system for a vehicle with at least one air conditioning system for air conditioning at least one interior of the
Fahrzeugs , vehicle,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
es wenigstens ein Primärsteuergerät (1) umfasst, wel¬ ches ausgebildet ist zur Verarbeitung zumindest einer das Klima des Innenraums des Fahrzeug charakterisieren¬ den Größe als Führungsgröße und zur Ausgabe zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisie¬ renden Größe als Stellgröße, und dass es wenigstens ein Sekundärsteuergerät (2) umfasst, welches ausgebildet ist zur Verarbeitung der zumindest einen Stellgröße des it comprises at least one primary control device (1), which is designed to process at least one variable that characterizes the climate of the interior of the vehicle as a reference variable and to output at least one variable that characterizes the air conditioning of the interior as a manipulated variable, and that it is at least a secondary control device (2), which is designed to process the at least one manipulated variable
Primärsteuergeräts als Führungsgröße und zur Ausgabe zumindest einer Stellgröße zur Stellung zumindest eines Stellglieds der Klimaanlage, wobei das wenigstens eine Primärsteuergerät (1) frei von einer Festverdrahtung zu einem Stellglied der Klimaanlage zur Stellung des Primary control device as a reference variable and for outputting at least one manipulated variable for the position of at least one actuator of the air conditioning system, the at least one primary control device (1) being free of hard wiring to an actuator of the air conditioning system for the position of the
Stellglieds ist. Actuator is.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2. Device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Sekundärsteuergerät (2) zumindest eine Festverdrah¬ tung zu dem zumindest einen Stellglied der Klimaanlage zur Stellung des Stellglieds umfasst. the secondary control unit (2) comprises at least one fixed wiring to the at least one actuator of the air conditioning system for the position of the actuator.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3. Device according to one of claims 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Sekundärsteuergerät (2) zumindest eine Verbindung zu zumindest einem ersten Sensor zur Übertragung von Messwerten des ersten Sensors zum Sekundärsteuergerät (2) aufweist, welcher erste Sensor zur Aufnahme von Messwerten zumindest einer die Klimatisierung des Innenraums charakterisierenden Größe ausgebildet ist. the secondary control device (2) has at least one connection to at least one first sensor for transmitting measured values from the first sensor to the secondary control device (2), which first sensor is designed to record measured values of at least one variable that characterizes the air conditioning of the interior.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Primärsteuergerät (1) zumindest eine Verbindung (3) zum Sekundärsteuergerät (2) zur Übertragung der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts (1) zum Sekundärsteuergerät (2) aufweist. the primary control device (1) has at least one connection (3) to the secondary control device (2) for transmitting the at least one manipulated variable of the primary control device (1) to the secondary control device (2).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Device according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Primärsteuergerät (1) oder ein Fahrzeugsteuergerät zumindest eine Verbindung zu zumindest einem weiteren, zweiten Sensor zur Übertragung von Messwerten des zweiten Sensors zum Primärsteuergerät aufweist, welcher zweite Sensor zur Aufnahme von Messwerten zumindest ei¬ ner das Klima des Innenraums charakterisierenden Größe ausgebildet ist. the primary control device (1) or a vehicle control device has at least one connection to at least one further, second sensor for transmitting measured values from the second sensor to the primary control device, which second sensor is designed to record measured values of at least one variable that characterizes the climate of the interior.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Device according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Primärsteuergerät (1) zumindest eine Verbindung zu einem Fahrzeugsteuerungsgerät zur Übertragung der zu¬ mindest einen Führungsgröße des Primärsteuergeräts (1) vom Fahrzeugsteuerungsgerät zum Primärsteuergerät (1) aufweist . the primary control device (1) has at least one connection to a vehicle control device for transmitting at least one reference variable of the primary control device (1) from the vehicle control device to the primary control device (1).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Device according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Primärsteuergerät (1) oder ein Fahrzeugsteuergerät zumindest eine Verbindung zu einer Mensch-Maschine- Schnittstelle zur Übertragung der zumindest einen Führungsgröße des Primärsteuergeräts (1) von der Mensch- Maschine-Schnittstelle zum Primärsteuergerät (1) auf¬ weist, welche Mensch-Maschine-Schnittstelle zur manuel¬ len Eingabe der zumindest einen Führungsgröße des Pri¬ märsteuergeräts (1) ausgebildet ist. the primary control device (1) or a vehicle control device has at least one connection to a human-machine interface for transmitting the at least one reference variable of the primary control device (1) from the human-machine interface to the primary control device ( 1 ), which human-machine interface Interface is designed for manual input of at least one reference variable of the primary control device (1).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Device according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Primärsteuergerät (1) ausgebildet ist, eine Diagno¬ se des Sekundärsteuergeräts (2) durchzuführen. the primary control device (1) is designed to carry out a diagnosis of the secondary control device (2).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Device according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Primärsteuergerät (1) und das Sekundärsteuergerät (2) physikalisch voneinander getrennt sind. the primary control device (1) and the secondary control device (2) are physically separated from each other.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Device according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Sekundärsteuergerät (1) ausgebildet ist, eine Diag¬ nose des zumindest einen Stellglieds und/oder des zu- mindest einen ersten Sensors durchzuführen. the secondary control device (1) is designed to carry out a diagnosis of the at least one actuator and/or the at least one first sensor.
Schienenfahrzeug des Personenverkehrs ist, welches zu¬ mindest eine Klimaanlage zur Klimatisierung zumindest eines Fahrgastraums des Schienenfahrzeugs umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass Rail vehicle for passenger transport, which includes at least one air conditioning system for air conditioning at least one passenger compartment of the rail vehicle, characterized in that
das Schienenfahrzeug zumindest eine Vorrichtung zur Re gelung und/oder zur Steuerung der Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst. the rail vehicle comprises at least one device for regulating and / or controlling the air conditioning according to one of claims 1 to 10.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit zumindest einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Method for operating a vehicle with at least one device according to one of claims 1 to 11, characterized by the following method steps:
- Verarbeiten zumindest eines Werts einer zumindest einen Führungsgröße mittels eines vorgegebenen Al¬ gorithmus durch ein Primärsteuergerät, welche Füh¬ rungsgröße eine das Klima des Innenraums des Fahr¬ zeug charakterisierende Größe repräsentiert; - Processing at least one value of at least one reference variable by means of a predetermined algorithm by a primary control device, which reference variable represents a variable that characterizes the climate of the interior of the vehicle ;
- Ausgabe zumindest eines Werts einer Stellgröße - Output of at least one value of a manipulated variable
durch das Primärsteuergerät, welche Stellgröße eine die Klimatisierung des Innenraums charakterisierende Größe repräsentiert; through the primary control unit, which manipulated variable represents a variable that characterizes the air conditioning of the interior;
- Übergabe des zumindest einen Werts der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts an ein Se¬ kundärsteuergerät als zumindest einen Wert einer Führungsgröße des Sekundärsteuergeräts; - Transferring the at least one value of the at least one manipulated variable of the primary control device to a secondary control device as at least one value of a reference variable of the secondary control device;
- Verarbeiten des zumindest einen Werts der zumindest einen Führungsgröße mittels eines vorgegebenen Al¬ gorithmus durch das Sekundärsteuergerät; - Processing the at least one value of the at least one reference variable by means of a predetermined algorithm by the secondary control device;
- Ausgabe zumindest einer Stellgröße durch das Sekun¬ därsteuergerät zur Stellung zumindest eines Stell¬ glieds der Klimaanlage. - Output of at least one manipulated variable by the secondary control device for the position of at least one actuator of the air conditioning system.
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