Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug

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 .

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

Schienenfahrzeugs . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Risiko eines Ausfalls aller Klimaanlagen deutlich zu reduzieren.

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.

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.

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.

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.

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 .

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.

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 des

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.

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 .

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 .

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.

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:

- Berechnen einer Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahr ^¬ zeugs anhand einer Drehzahl der Räder;

- 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.

Die zumindest eine Führungsgröße des Primärsteuergeräts wird durch zumindest einen Benutzer in einem 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.

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 .

Das Sekundärsteuergerät kann ausgebildet sein, eine Diagnose des zumindest einen Stellglieds und/oder des zumindest einen ersten Sensors durchzuführen.

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.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sekundärsteuergerät frei von einer Verbindung zu einem zweiten Sensor ist.

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.

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 :

- 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;

- Ausgabe zumindest eines Werts einer Stellgröße

durch das Primärsteuergerät, welche Stellgröße eine die Klimatisierung des Innenraums charakterisierende Größe repräsentiert;

- Übergabe des zumindest einen Werts der zumindest einen Stellgröße des Primärsteuergeräts an ein Se- kundärsteuergerät als zumindest einen Wert einer

Führungsgröße des Sekundärsteuergeräts; - Verarbeiten des zumindest einen Werts der zumindest einen Führungsgröße mittels eines vorgegebenen Al ^¬ gorithmus durch das Sekundärsteuergerät;

- Ausgabe zumindest einer Stellgröße durch das Sekun- därsteuergerät zur Stellung zumindest eines Stell ^¬ glieds der Klimaanlage.

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.

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 .

Fig. 1 zeigt ein schematisches Funktionsbild der erfin ^¬ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 zeigt ein schematisches Funktionsbild der erfin ^¬ dungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausführung .

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 0} n , 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 P _S0 n - Darüber hinaus ist das Se ^¬ kundärsteuergerät 2 derart ausgebildet, dass es zur Ausgabe zumindest einer Stellgröße zur Stellung zumindest eines

Stellglieds der Klimaanlage geeignet ist. Als Stellgröße wird hier ein PWM-Signal ausgegeben.

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.

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.

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 0} n . Es berechnet in einem äußeren Regelkreis 4 ausgehend von der Innenraumtempe- ratur eine Zulufttemperatur T _{di s o} n . Anschließend berechnet es in einem inneren Regelkreis 5 aus der Zulufttemperatur die Kühl- oder Heizleistung und übergibt die Leistungswerte P _S0 n 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.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dadurch, dass der innere Regelkreis 5 der Berechnung der Zulufttemperatur T _{di s o} n 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.

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.