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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klimatisieren eines Innenraums eines Fahrzeugs und ein Klimatisierungssystem für einen Innenraum eines Fahrzeugs.
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Zur Klimatisierung eines Innenraums eines Fahrzeugs kann eine Klimaanlage verwendet werden, mit der der Innenraum je nach Bedarf gekühlt oder erwärmt werden kann.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2015 004 308 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Omnibus-Klimaanlage bekannt.
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Die Druckschrift
US 10 059 238 B1 beschreibt eine Wand, die zwischen zwei Sitzen eines Fahrzeugs angeordnet werden kann.
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Ein System zum Optimieren einer Klimaanlage eines Automobils ist in der Druckschrift
WO 2008/111 091 A2 beschrieben.
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Die Druckschrift
DE 198 13 670 C1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum und mit einer Trennwand, die den Fahrzeuginnenraum in einen Frontbereich auf einer Fahrerseite und einer Beifahrerseite und einen Fondbereich unterteilt. Dabei ist die Trennwand in wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung aneinanderschließende Teileinheiten unterteilt, wobei eine Teileinheit der Trennwand hinter einer Fahrerseite des Frontbereichs unbeweglich fixiert ist. Außerdem ist wenigstens eine weitere Teileinheit zwischen zwei Endpositionen bewegbar, wobei die Endpositionen einen Durchtrittsbereich zwischen dem Frontbereich und dem Fondbereich freigeben oder verschließen.
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Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Klimatisierung eines Innenraums eines Fahrzeugs effektiv zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Klimatisierungssystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und des Klimatisierungssystems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Klimatisieren eines Innenraums eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Innenraum mehrere, d. h. mindestens zwei Teilinnenräume bzw. Bereiche aufweist, wobei an einer Grenzfläche zwischen zwei unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen jeweils eine bewegbare, bspw. größenverstellbare, Trennwand angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, die Grenzfläche zu einem wählbar einstellbaren bspw. prozentualen Anteil zu schließen bzw. entsprechend zu öffnen, wobei ein Grad einer Öffnung der Grenzfläche zwischen den entsprechend zwei unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen anteilsmäßig, bspw. prozentual abhängig von einer aktuellen Stellung der jeweiligen Trennwand eingestellt werden kann. Dabei ist in mindestens einem Teilinnenraum bzw. Bereich mindestens ein Klimagerät angeordnet, wobei ein Wert mindestens eines Betriebsparameters, bspw. einer Leistung, einer Lüftung, einem Volumen von zu fördernder Luft, einer Verteilung von geförderter und/oder zu fördernder Luft und/oder eine Temperatur, des mindestens einen Klimageräts in dem mindestens einen Teilinnenraum abhängig von dem Grad der Öffnung der Grenzfläche zwischen dem mindestens einen Teilinnenraum, in dem das mindestens eine Klimagerät angeordnet ist, und mindestens einem unmittelbar benachbarten Teilinnenraum automatisch eingestellt wird.
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Falls in beiden unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen Klimageräte angeordnet sind, werden Werte des mindestens einen Betriebsparameters, insbesondere eines für die Klimagräte gemeinsamen Betriebsparameters, gegenseitig und/oder aufeinander, bspw. synergetisch, automatisch abgestimmt und somit eingestellt, wobei eine Wechselwirkung der Klimageräte in den Teilinnenräumen berücksichtigt wird.
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Der Grad der Öffnung jeweils einer Grenzfläche zwischen zwei unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen des Innenraums kann anteilsmäßig bzw. prozentual angegeben werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Grenzfläche zu 100 % geöffnet ist, wenn sie maximal geöffnet ist und die Trennwand die Grenzfläche minimal bzw. gar nicht verschließt. Weiterhin ist die Grenzfläche durch die Trennwand zu 0 % geöffnet bzw. maximal verschlossen, wenn die Trennwand innerhalb der Grenzfläche komplett angeordnet ist und diese somit komplett verschließt. Zwischen diesen beiden extremen Werten für einen Grad x der Öffnung kann dieser Grad x der Öffnung abhängig von einer jeweiligen Stellung, bspw. Zwischenstellung, der Trennwand prozentual variiert werden. Alternativ ist es auch möglich, statt einer Öffnung der Grenzfläche einen Verschluss der Grenzfläche aufgrund der jeweiligen Stellung der Trennwand anzugeben. Wenn die Grenzfläche durch die Trennwand entsprechend dem Grad x zu x % geöffnet ist, ist sie zugleich zu y % = 100 % - x % verschlossen. Die Grenzfläche ist zu einem einstellbaren und/oder wählbaren prozentualen Anteil zu öffnen bzw. entsprechend zu schließen. Entsprechend einer jeweiligen Öffnung einer Grenzfläche wird eine Luftführung zwischen den an die Grenzfläche angrenzenden Teilinnenräumen eingestellt.
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In der Regel ist jedem Innenraum mindestens ein Klimagerät, bspw. nur ein Klimagerät, zugeordnet, wobei es möglich ist, jeden Teilinnenraum, wenn er durch mindestens eine Trennwand von mindestens einem weiteren Teilinnenraum des Innenraums getrennt ist, mit dem mindestens einen darin angeordneten Klimagerät zu klimatisieren. Dabei ist das mindestens eine Klimagerät u. a. dazu ausgebildet, den mindestens einen Teilinnenraum zu temperieren und somit dessen Temperatur einzustellen, wobei der mindestens eine Teilinnenraum je nach Bedarf erwärmt oder gekühlt werden kann. In diesem Fall wird als ein möglicher Betriebsparameter des mindestens einen Klimageräts dessen Temperatur automatisch eingestellt.
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Die Trennwand kann relativ zu der Grenzfläche, der sie zugewandt ist, ein- und ausgefahren werden, wobei eine Stellung der Trennwand zwischen einem maximal bzw. komplett eingefahrenen Zustand, wenn die Öffnung der Grenzfläche maximal bzw. zu einem maximalen Grad geöffnet ist (x = 100 %), und einem maximal ausgefahrenen Zustand, wenn die Öffnung der Grenzfläche zu einem minimalen Grad (x = 0 %) geöffnet bzw. zu einem maximalen Grad bzw. komplett verschlossen (y = 100 %) ist, gewählt werden kann.
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Der Grad der Öffnung wird sensorisch bzw. von mindestens einem Sensor erfasst und/oder ermittelt. Außerdem kann jedem Teilinnenraum ein Temperaturfühler bzw. ein Thermometer zugeordnet sein, mit dem in einem jeweiligen Teilinnenraum die Temperatur erfasst wird.
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Ergänzend ist es möglich, dass mindestens eine Trennwand verwendet wird, die zusätzlich verschließbare Klappen bzw. Löcher als verschließbare Öffnungen aufweist. Somit ist es möglich, zunächst aufgrund der Stellung der mindestens einen Trennwand den bspw. prozentualen Grad der Öffnung der Grenzfläche einzustellen. Durch zusätzliches Öffnen der verschließbaren Klappen bzw. Öffnungen innerhalb der mindestens einen Trennwand kann der Grad der Öffnung der Grenzfläche auch bei einer zunächst fest eingestellten Stellung der mindestens einen Grenzwand variiert werden. Falls die Grenzfläche durch die Trennwand bspw. zu x1 % geöffnet ist und zusätzlich mindestens eine bislang verschlossene Klappe in der Trennwand geöffnet wird, wird der Grad der Öffnung der Grenzfläche durch die Trennwand auf x2 % erhöht, wobei x2 größer als x1 ist. Falls alternativ eine bislang geöffnete Klappe in der Trennwand geschlossen wird, wird der Grad der Öffnung der Grenzfläche durch die Trennwand auf x3 % reduziert, wobei x3 kleiner als x1 ist.
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Das Verfahren ist in Ausgestaltung zum Klimatisieren eines Innenraums eines Fahrzeugs mit zwei Teilinnenräumen mit jeweils mindestens einem, insbesondere einem darin angeordneten Klimagerät ausgebildet, wobei an dieser Grenzfläche zwischen den beiden Teilinnenräumen die bewegbare Trennwand angeordnet ist, wobei der Grad der Öffnung der Grenzfläche zwischen den Teilinnenräumen eingestellt werden kann. Dabei wird der Wert des mindestens einen Betriebsparameters des mindestens einen Klimageräts in mindestens einem der Teilinnenräume, insbesondere der Klimageräte in den beiden Innenräumen, die unmittelbar benachbart sind, abhängig von dem Grad der Öffnung der Grenzfläche zwischen den beiden Teilinnenräumen automatisch eingestellt.
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In Ausgestaltung weist der Innenraum des Fahrzeugs mindestens eine Innenwand auf, die den Innenraum des Fahrzeugs umschließt, wobei mindestens ein Teilinnenraum auch von mindestens einem Abschnitt der Innenwand begrenzt ist. Somit ist es möglich, dass der mindestens eine Teilinnenraum von mindestens einem Abschnitt der Innenwand ständig begrenzt ist. Außerdem wird der mindestens eine Teilinnenraum von mindestens einer Trennwand je nach Stellung dieser mindestens einen Trennwand mit mindestens einem unmittelbar benachbarten Teilinnenraum verbunden oder von diesem getrennt. Es ist möglich, dass nicht nur die mindestens eine Trennwand verschließbare Klappen sondern auch der mindestens eine Abschnitt der Innenwand mindestens eine verschließbare Klappe aufweisen kann, von der der mindestens eine Teilinnenraum abhängig von der Stellung der mindestens einen Klappe mit der Umgebung des Fahrzeugs verbunden oder von dieser getrennt ist. Außerdem ist es möglich, dass in dem mindestens einen Innenraum nicht nur der mindestens eine Temperaturfühler sondern auch mindestens ein Ausblasfühler angeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, eine Menge und/oder ein Volumen an Luft, die zwischen Teilinnenräumen und der Umgebung ausgetauscht und/oder gefördert wird, zu erfassen.
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Bei einer Regelung der Klimatisierung in dem mindestens einen Teilinnenraum wird der mindestens eine Betriebsparameter des mindestens einen Klimageräts durch den mindestens einen Temperaturfühler und/oder den mindestens einen Ausblasfühler abgeglichen. Weiterhin wird eine Steuerung der Temperatur über die mindestens eine Klappe durchgeführt bzw. vollzogen, was beispielsweise für eine luftgesteuerte Klimaanlage möglich ist. Falls beispielsweise in einem der Teilinnenräume eine kühlere Temperatur eingestellt werden soll, wird beispielsweise ein Zielwert des mindestens einen Temperaturfühlers in dem jeweiligen Teilinnenraum entsprechend angepasst und mit dem Ausblasfühler abgeglichen, wobei der Ausblasfühler dazu ausgebildet sein kann, einen Zielwert für die zwischen Teilinnenräumen und/oder der Umgebung auszutauschende Luft einzustellen. Hierbei wird beispielsweise mindestens eine Temperaturklappe in der mindestens einen Trennwand und/oder dem mindestens einen Abschnitt der Innenwand elektromotorisch verstellt, so dass in den zu kühlenden Teilinnenraum kalte Luft strömt, bis der für die Temperatur vorgesehene Zielwert von dem Temperaturfühler erreicht wird. Falls dagegen in einem jeweiligen Teilinnraum eine höhere Temperatur eingestellt werden soll, wird die mindestens eine Klappe derart elektromotorisch eingestellt, dass warme Luft in den zu wärmenden Innenraum strömt. Aufgrund von IstWerten, die von dem mindestens einen Temperaturfühler und/oder Ausblasfühler für die Temperatur und/oder das Volumen der strömenden Luft ermittelt wird bzw. werden und unter Berücksichtigung eines jeweiligen Zielwerts, wird das mindestens eine Klimagerät automatisch eingestellt, so dass je nach Bedarf in jeweils einem Teilinnenraum eine hohe Temperatur und in einem anderen eine niedrige Temperatur eingestellt werden kann.
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In Ausgestaltung wird als der mindestens eine Betriebsparameter des mindestens einen Klimageräts dessen Leistung, dessen Lüftung, das Volumen der geförderten und/oder zu fördernden Luft, die von dem mindestens einen Ausblasfühler gemessen wird, eine Verteilung von der geförderten und/oder zu fördernden Luft oder die von dem mindestens einen Temperaturfühler gemessene Temperatur eingestellt.
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Das Verfahren ist bspw. für ein als Kraftfahrzeug (Kfz) oder Personenkraftwagen (Pkw) ausgebildetes und/oder zu bezeichnendes Fahrzeug durchführbar. Es ist möglich, eine jeweilige Stellung einer jeweiligen Trennwand in einer jeweiligen Grenzfläche kontinuierlich oder stufenförmig bzw. diskret einzustellen. Somit ergibt sich, dass der Grad der Öffnung der jeweiligen Grenzfläche ebenfalls kontinuierlich oder diskret bzw. diskontinuierlich verändert werden kann. Aufgrund eines veränderbaren Grads der Öffnung, der in Ausgestaltung des Verfahrens sensorisch erfasst wird, kann der Wert des mindestens einen Betriebsparameters ebenfalls kontinuierlich oder stufenförmig eingestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem weist mindestens ein Klimagerät und ein Kontrollgerät, bspw. Steuergerät, auf und ist zum Klimatisieren eines Innenraums eines Fahrzeugs ausgebildet, wobei der Innenraum mehrere, mindestens zwei Teilinnenräume bzw. Bereiche aufweist, wobei an einer Grenzfläche zwischen zwei unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen eine bewegbare, bspw. größenverstellbare Trennwand angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, die Grenzfläche zu einem einstellbaren, wählbaren, bspw. prozentualen Anteil zu schließen bzw. entsprechend zu öffnen, wobei ein Grad einer Öffnung der Grenzfläche zwischen zwei unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen anteilsmäßig, bspw. prozentual abhängig von einer aktuellen Stellung der jeweiligen Trennwand eingestellt werden kann. Außerdem ist das mindestens eine Klimagerät in dem mindestens einen Teilinnenraum bzw. Bereich angeordnet. Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, einen Wert mindestens eines Betriebsparameters des mindestens einen Klimageräts in dem mindestens einen Teilinnenraum abhängig von dem Grad der Öffnung der Grenzfläche zwischen dem mindestens einen Teilinnenraum, in dem das mindestens eine Klimagerät angeordnet ist, und mindestens einem unmittelbar benachbarten Teilinnenraum automatisch einzustellen.
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Das Klimatisierungssystem weist in Ausgestaltung mindestens einen Sensor auf, der der mindestens einen Trennwand und/oder der damit verschließbaren Grenzfläche zugeordnet und dazu ausgebildet ist, den Grad der Öffnung der Grenzfläche zu erfassen und eine Information darüber dem Kontrollgerät bereitzustellen.
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Außerdem kann das Klimatisierungssystem mindestens einen Temperaturfühler und/oder mindestens einen Ausblasfühler als Sensor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, einen Ist-Wert einer Temperatur und/oder eines Volumens der Luft, die in mindestens einen Innenraum hineinströmt oder herausströmt, zu erfassen und zur Regelung des mindestens einen Betriebsparameters auf einen jeweils hierfür vorgesehenen Zielwert einzustellen.
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Üblicherweise ist einer jeweiligen Trennwand ein Antrieb zugeordnet, der dazu ausgebildet ist, die Trennwand relativ zu der Grenzfläche und/oder innerhalb der Grenzfläche elektromechanisch zu bewegen. Dabei ist es möglich, den mindestens einen Sensor direkt der Trennwand und/oder deren Antrieb zuzuordnen, wobei der mindestens eine derartige Sensor dazu ausgebildet ist, die jeweilige Stellung der Trennwand und somit den Grad der Öffnung der Grenzfläche direkt zu ermitteln. Dabei ist es mit dem mindestens einen derartigen Sensor, falls er dem Antrieb zugeordnet ist, auch möglich, den Grad der Öffnung der Grenzfläche aufgrund eines Zustands des Antriebs zu ermitteln. Es ist ebenfalls möglich, dass der mindestens eine Sensor als optischer Sensor, bspw. als Kamera, dazu ausgebildet ist, die Stellung der Trennwand und somit den Grad der Öffnung der Grenzfläche optisch zu erfassen bzw. zu erkennen.
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Mit dem Verfahren ist die Steuerung bzw. Regelung des Klimatisierungssystems bzw. einer entsprechenden Klimaanlage des Fahrzeugs aufgrund einer einstellbaren Trennung bzw. Aufteilung des Innenraums des Fahrzeugs in Teilinnenräume möglich.
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Durch die mindestens eine Trennwand kann der Innenraum des als Pkw ausgebildeten und/oder zu bezeichnenden Fahrzeugs aufgeteilt bzw. unterteilt werden. Der Innenraum wird durch das mindestens eine Klimagerät der Klimaanlage, d. h. durch ein Klimagerät oder mehrere Klimageräte klimatisiert. Bei mehreren Klimageräten werden diese automatisch kontrolliert, bspw. geregelt, wobei Betriebsparameter von mehreren Klimageräten teilinnenraumübergreifend bzw. unter Berücksichtigung aller Teilinnenräume eingestellt werden.
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Das Verfahren ist bspw. auch für ein als Taxi verwendbares bzw. zu verwendendes Fahrzeug geeignet, bei dem in dem Innenraum bspw. eine Trennung zwischen einem Frontbereich und einem Fondbereich als Teilinnenräume möglich ist. Bei einer solchen räumlichen Trennung des Innenraums in unterschiedliche Teilinnenräume bzw. Bereiche kann durch Kontrolle der Klimageräte im Innenraum und somit in den Teilinnenräumen des Innenraums das Klima je nach Wunsch des Kunden eingestellt werden, wobei je nach Wunsch klimatische Unterschiede zwischen den Teilinnenräumen vermieden oder alternativ hierzu gezielt eingestellt werden.
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Eine jeweils eingestellte Trennung bzw. Aufteilung des Innenraums in jeweilige Teilinnenräume kann über den mindestens einen Sensor, bspw. eine Kamera, automatisch erfasst und/oder erkannt werden. Dabei kann eine Information über einen jeweils sensorisch erfassten bzw. erkannten Grad der Öffnung bzw. einer Trennung von zwei Teilinnenräumen dem Kontrollgerät zum Kontrollieren des Klimas zur Verfügung gestellt werden. Diese Information wird von dem Kontrollgerät für eine optimale Kontrolle, d. h. Regelung und/oder Steuerung, der Klimageräte und somit der Klimaanlage und des Klimas genutzt. Ergänzend wird zum Kontrollieren des Klimas die Temperatur und/oder das in den jeweiligen Teilinnenraum hinein- oder daraus herausströmende Volumen an Luft berücksichtigt.
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Im Fall eines mehrteiligen, bspw. eines zweiteiligen Innenraums, der in mehrere, bspw. zwei Teilinnenräume bzw. Bereiche aufgeteilt werden kann, kann die Trennwand auf mindestens einer Seite z. B. ein Anzeigefeld bzw. Display aufweisen und zum Betrachten visueller Informationen genutzt werden. Wenn eine Trennwand einen Querschnitt einer Grenzfläche des Innenraumes komplett oder teilweise einnimmt und entsprechend trennt, wird der Grad der Öffnung bzw. Trennung der Grenzfläche zwischen zwei Teilinnenräumen sensorisch erfasst und dem Kontrollgerät übermittelt.
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In Ausgestaltung wird von einer Trennwand, die dazu ausgebildet ist, eine Grenzfläche zwischen einem als Frontbereich und einem als Fondbereich ausgebildeten Teilinnenraum zu öffnen und/oder zu schließen, abhängig von dem Grad x der Öffnung, der von einer jeweils aktuellen Stellung, bspw. einer aktuellen Zwischenstellung der Trennwand abhängig ist, zwischen den beiden Teilinnenräumen ein Innenwiderstand, bspw. ein Innenwiderstand für einen Austausch von Luft, bereitgestellt bzw. erzeugt, wobei ein derartiger Innenwiderstand umso größer ist, je geringer der Grad x der Öffnung ist, da die Trennwand je nach Stellung den Austausch von Luft zwischen den Teilinnenräumen ermöglicht und/oder verhindert. Falls x = 100% ist, ist der Innenwiderstand durch die Trennwand minimal, da die Grenzfläche maximal geöffnet und für Luft maximal, bspw. komplett durchgängig ist. Falls x = 0% ist, ist der Innenwiderstand durch die Trennwand maximal, da die Grenzfläche minimal geöffnet und für Luft minimal, bspw. gar nicht durchgängig ist, da die Grenzfläche in diesem Fall durch die Trennwand maximal verschlossen ist. Der besagte Innenwiderstand zum Austauschen von Luft ist mit dem Volumen der strömenden Luft korreliert und kann mit dem mindestens einen Ausblasfühler erfasst werden.
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Wenn die Trennwand den Querschnitt und somit eine Grenzfläche zwischen zwei Teilinnenräumen komplett verschließt, kann ein als Front-Klimagerät ausgebildetes Klimagerät z. B. auf Umluft geschaltet und die Leistung eines als Fond-Klimagerät ausgebildeten Klimageräts etwas gedrosselt werden. Wenn die Trennwand den Querschnitt der Grenzfläche teilweise verschließt und einen entsprechend hohen Innenwiderstand erzeugt, dann kann z. B. die Leistung des als Fond-Klimagerät ausgebildeten Klimagerätes etwas angehoben werden. Je nach Stellung der Trennwand wird der Wert des mindestens einen Betriebsparameters für mindestens eines der beiden Klimageräte, d. h. für das Front- und/oder das Fond-Klimagerät, eingestellt, wobei das mindestens eine Klimagerät mit dem jeweils herrschenden Innenwiderstand zurechtkommt, da sein mindestens einer Betriebsparameter entsprechend der Stellung der Trennwand eingestellt wird. Da die Stellung der Trennwand variabel ist, ist auch der daraus resultierende Innenwiderstand bzw. das Volumen an Luft, der bzw. das auf das mindestens eine Klimagerät wirkt, variabel.
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Diese Algorithmen sollen nur beispielhaft für diese Anwendung stehen. Eine Anpassung der Regelung kann stufenweise oder stufenlos bzw. kontinuierlich erfolgen.
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Bei einem mehrteiligen Innenraum, der durch mehrere Trennwände in mehrere Teilinnenräume unterteilt werden kann, ist eine entsprechende Kontrolle, bspw. Regelung und/oder Steuerung, etwas komplexer. Hierbei kann berücksichtigt werden, in welchem Teilinnenraum sich mindestens eine Person befindet, wobei dieser Teilinnenraum von der mindestens einen Person besetzt ist, und welcher Teilinnenraum dagegen unbesetzt ist. Außerdem kann mindestens ein klimatischer Parameter berücksichtigt werden, der das Klima in mindestens einem der Innenräume beeinflusst. Hierbei kann es sich bei dem mindestens einen klimatischen Parameter um eine Temperatur in dem mindestens einen Teilinnenraum handeln. Allerdings kann auch mindestens ein klimatischer Parameter, der in der Umgebung des Fahrzeugs herrscht und das Klima in dem mindestens einen Teilinnenraum beeinflusst, berücksichtigt werden, wobei es sich bspw. um die Temperatur in der Umgebung und/oder um eine Intensität und/oder Richtung einer Sonneneinstrahlung als dem mindestens einen klimatischen Parameter handeln kann.
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Außerdem ist es möglich, dass eine jeweilige Trennwand verschließbare Löcher bzw. Klappen als zusätzliche Öffnungen aufweist, die sich bspw. in einem verdeckten Bereich bzw. „Nicht-Sichtbereich“ der Trennwand befinden, die entsprechend angesteuert werden und je nach Bedarf geöffnet bzw. geschlossen werden, um den Grad der Öffnung der Grenzfläche durch die Trennwand zusätzlich zu variieren und eine klimatische Verbindung der Teilinnenräume zu gewährleisten. Eine Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens kann vom Kunden separat oder als Servicepaket gebucht werden. Somit wird dem Kunden für einen jeweiligen Anwendungsfall eine bessere Klimatisierung bereitgestellt. Somit wird es zu keinen Kundenreklamationen kommen.
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In Ausgestaltung ist einer jeweiligen Trennwand eine bspw. elektromechanische Einrichtung mit mindestens einem bspw. elektromechanischen Antrieb zum Bewegen, Verstellen und/oder Positionieren der Trennwand relativ zu der und/oder in der jeweiligen Grenzfläche zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, den Innenraum zu trennen und/oder aufzuteilen. Dabei kann der mindestens eine Sensor der Einrichtung zum Bewegen, Verstellen und/oder Positionieren der Trennwand zugeordnet sein. Eine sensorisch erfasste Information über eine jeweilige Stellung der mindestens einen Trennwand, d. h. einer Trennwand oder mehrerer Trennwände, und/oder über einen jeweiligen Zustand des Innenraums wird an das Kontrollgerät, bspw. an eine Software des Kontrollgeräts, weitergeleitet. Das Kontrollgerät ist dazu ausgebildet, diese Information zu verarbeiten und die Klimatisierung des Innenraums entsprechend intelligent zu regeln und/oder zu steuern, wobei die Klimageräte energieeffizient eingestellt werden.
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Nachfolgende Tabelle 1 gibt beispielhafte Szenarien für eine Regelung der Klimatisierung eines hier zweiteiligen Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit zwei Teilinnenräumen an, wobei dieser Innenraum einen Frontbereich und einen Fondbereich als Teilinnenräume aufweist, zwischen denen sich eine Grenzfläche befindet, an der die Trennwand angeordnet wird. Dabei ist im Frontbereich ein als Front-Klimagerät ausgebildetes Klimagerät und im Fondbereich ein als Heck-Klimagerät ausgebildetes Klimagerät angeordnet.
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Gemäß einer ersten Zeile der Tabelle 1 umfassen die ersten vier Spalten eine jeweilige Situation bzw. einen entsprechenden Kundenwunsch. Eine vierte, fünfte und sechste Spalte betreffen eine Einstellung der Trennwand, wobei der Grad der Öffnung bzw. Trennung der Grenzfläche durch die Trennwand angegeben wird, und eine Einstellung der Klimageräte, wobei ein jeweiliges Niveau einer Leistung als Betriebsparameter eines jeweiligen Klimageräts im Front- und im Fond- bzw. im Heckbereich angegeben ist. Die letzte Spalte betrifft eine Energiebetrachtung des hier elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bzw. E-Fahrzeugs, wobei ein Unterschied (Delta) zwischen Effizienz und Reichweite angegeben wird.
Tabelle 1
| Situation/Kundenwunsch | Einstellung Trennwand/Klimagerät | Energiebetrachtung E-Fahrzeug |
| Kunde sitzt im Fond | Kommunikation mit Fahrer | Privatsphäre (Abschottung) | Projektionsfläche notwendig | Trennwandöffnung | Einstellung Front-Klimagerät | Einstellung Heck-Klimagerät | Effizienz/ Reichweite (Delta) |
| nein | nein | nein | nein | geschlossen | niedrig | aus | sehr hoch |
| ja | nein | ja | ja | 10% Öffnung | niedrig | mittel | hoch |
| ja | nein | nein | 100% Öffnung | hoch | niedrig | niedrig |
| ja | geschlossen | niedrig | hoch | mittel |
| ja | nein | 100% Öffnung | hoch | mittel | niedrig |
| ja | geschlossen | niedrig | hoch | mittel |
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Aus voranstehender Tabelle 1 geht hervor, dass für den Fall, dass im Fondbereich kein Kunde bzw. keine Person sitzt, mit dem Klimatisierungssystem eine hohe Einsparung an Energie zum Betreiben des Klimatisierungssystems möglich ist, wodurch eine Reichweite des Fahrzeugs verlängert werden kann. Falls dagegen ein Kunde im Fondbereich sitzt und dieser seine Privatsphäre und keine Kommunikation mit einem Fahrer möchte, ist ebenfalls eine hohe Energieeffizienz erreichbar. Falls der Kunde im Fondbereich sitzt und eine Kommunikation mit dem Fahrer wünscht, wird für die Klimatisierung mehr Energie benötigt und somit die Reichweite des Fahrzeugs gemindert.
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Außerdem sind weitere Szenarien für eine Teilung des Innenraums des Fahrzeugs möglich. So kann der Innenraum bspw. auch in einen linken Teilinnenraum, bspw. auf der Fahrerseite, und in einen rechten Teilinnenraum, bspw. auf der Beifahrerseite, aufgeteilt werden.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung Beispiele für Fahrzeuge, für die eine erste Ausführungsform und eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden.
- 2 zeigt Details zu jeweils einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
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Das erste Beispiel eines hier als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs 2 ist in 1a schematisch dargestellt. 1b zeigt das zweite Beispiel eines hier als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs 4 in schematischer Darstellung. Beide Fahrzeuge 2, 4 umfassen einen Innenraum, in dem jeweils sechs Sitze 6, 8, 10, 12, 14, 16 angeordnet sind. Dabei befinden sich jeweils zwei vordere Sitze 6, 8 in einem als Frontbereich ausgebildeten vorderen Teilinnenraum 18.
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Das erste Fahrzeug 2 aus 1a umfasst zusätzlich einen als Fondbereich ausgebildeten zweiten Teilinnenraum 20, in dem sich weitere Sitze 10, 12, 14, 16 befinden. Zwischen den beiden Teilinnenräumen 18, 20 des ersten Fahrzeugs 2 ist eine Grenzfläche vorgesehen, die durch eine bewegliche Trennwand 22 je nach Bedarf komplett verschlossen oder komplett geöffnet werden kann. Dabei ist es möglich, einen Grad einer Öffnung der Grenzfläche durch die Trennwand 22 einzustellen. Dabei ist vorgesehen, dass bei dem ersten Fahrzeug 2 in dem ersten vorderen Teilinnenraum 18 bzw. Frontbereich ein erstes Klimagerät 24 und im zweiten hinteren Teilinnenraum bzw. Fondbereich ein zweites Klimagerät 26 angeordnet ist. Diese beiden Klimageräte 24, 26 sind auch als Komponenten einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems 28 ausgebildet, das neben den beiden Klimageräten 24, 26 auch ein Kontrollgerät 30 und einen Sensor 32 aufweist, der hier der Trennwand 22 zugeordnet und dazu ausgebildet ist, einen Grad der Öffnung der Grenzfläche zwischen den beiden Teilinnenräumen 18, 20 durch die Trennwand 22 zu erfassen und eine Information über den Grad der Öffnung bzw. Trennung der beiden Teilinnenräume 18, 20 durch die Trennwand 22 an das Kontrollgerät 30 zu übermitteln, das weiterhin dazu ausgebildet ist, die beiden Klimageräte 24, 26 unter Berücksichtigung des Grads der Öffnung bzw. einer Trennung der beiden Teilinnenräume 18, 20 einzustellen und dabei eine jeweilige Leistung als Betriebsparameter eines jeweiligen Klimageräts 24, 26 zu regeln und/oder zu steuern.
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Das in 1b gezeigte zweite Beispiel des Fahrzeugs 4 weist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems 34 auf, das hier ebenfalls das Kontrollgerät 30, ein erstes Klimagerät 24 im als Frontbereich ausgebildeten Teilinnenraum 18 und einen ersten Sensor 32 zum Erfassen eines Grads der Öffnung der ersten Grenzfläche zwischen dem ersten und zweiten, d. h. dem vorderen und hinteren Teilinnenraum 18, 20 aufweist. Dabei ist bei dem zweiten Beispiel des Fahrzeugs 4 zusätzlich vorgesehen, dass der hintere Teilinnenraum 20 weiterhin in vier weitere Teilinnenräume 36, 38, 40, 42 aufgeteilt werden kann. Sofern sich definitionsgemäß ein erster und ein zweiter Sitz 6, 8 hier in einer ersten Sitzreihe befinden, befinden sich ein dritter und vierter Sitz 10, 12 in einer zweiten Sitzreihe und ein fünfter und sechster Sitz 14, 16 in einer dritten Sitzreihe. Hierbei weist der Innenraum des zweiten Beispiels des Fahrzeugs 4 neben der ersten Grenzfläche zwischen dem vorderen und hinteren Teilinnenraum 18, 20 innerhalb des hinteren Teilinnenraums 20 eine zweite Grenzfläche auf, die zwischen hier links angeordneten Sitzen 10, 14 und rechts angeordneten Sitzen 12, 16 angeordnet ist, wobei dieser zweiten Grenzfläche eine zweite Trennwand 44 zugeordnet ist, der weiterhin ein zweiter Sensor 46 zugeordnet ist. Außerdem befindet sich zwischen der zweiten Sitzreihe mit dem dritten und vierten Sitz 10, 12 und der dritten Sitzreihe mit dem fünften und sechsten Sitz 14, 16 eine dritte Grenzfläche, der hier eine dritte Trennwand 48 zugeordnet ist, der wiederum ein dritter Sensor 50 zugeordnet ist.
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Somit ist es hier möglich, den hinteren Teilinnenraum 20 in insgesamt vier Teilinnenräume 36, 38, 40, 42 zu unterteilen, wobei in jedem Teilinnenraum 36, 38, 40, 42 ein Sitz 10, 12, 14, 16 angeordnet ist. Dabei ist auch hier vorgesehen, dass jedem Sitz 10, 12, 14, 16 und somit jedem der Teilinnenräume 36, 38, 40, 42 ein weiteres Klimagerät 52, 54, 56, 58 zugeordnet ist. Somit ist es hier möglich, den Innenraum des zweiten Fahrzeugs 4 in bis zu fünf Teilinnenräume 18, 36, 38, 40, 42 zu unterteilen. Bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit jeweils einem Sensor 32, 46, 50 ein Grad einer Öffnung einer Grenzfläche zwischen jeweils zwei benachbarten Teilinnenräumen 18, 36, 38, 40, 42 durch eine jeweils darin angeordnete Trennwand 22, 44, 48 erfasst, wobei Informationen über einen jeweiligen Grad einer Öffnung einer jeweiligen Grenzfläche an das Kontrollgerät 30 übermittelt werden, das hier dazu ausgebildet ist, eine jeweilige Leistung eines jeweiligen Klimageräts 24, 52, 54, 56, 58 abhängig von dem Grad der Stellung jeder Trennwand 22, 44, 48 einzustellen. Zum Einstellen des jeweiligen Klimageräts 24, 52, 54, 56, 58 wird bspw. berücksichtigt, welcher Sitz 6, 8, 10, 12, 14, 16 durch eine Person bzw. einen Passagier belegt und welcher frei ist. Außerdem können auch klimatische Parameter, bspw. eine Sonneneinstrahlung, die in einer Umgebung des Fahrzeugs auf dieses wirkt, eine Temperatur in einem jeweiligen Teilinnenraum 18, 36, 38, 40, 42 und/oder ein Volumen der geförderten Luft, die in diesen hinein- oder herausströmt, berücksichtigt werden. Außerdem ist es möglich, dass eine räumliche Anordnung von Öffnungen der Grenzflächen, die nicht von Trennwänden 22, 44, 48 verschlossen sind, berücksichtigt wird, wobei durch derartige Öffnungen eine Luftführung zwischen benachbarten Teilinnenräumen 18, 36, 38, 40, 42 realisiert bzw. freigegeben wird. In Ausgestaltung werden die Klimageräte 24, 52, 54, 56, 58 durch Einstellen der Werte von Betriebsparametern energieeffizient betrieben.
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Die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems 60 ist in den 2a und 2b schematisch dargestellt. Dieses Klimatisierungssystem 60 ist einem Fahrzeug zugeordnet bzw. darin angeordnet, das einen Innenraum mit zwei unmittelbar benachbarten Teilinnenräumen aufweist, zwischen denen sich eine Grenzfläche befindet, die mit einer Trennwand 62 verschließbar ist, die in 2a von oben und in 2b von vorne dargestellt ist. Dabei ist dieser Trennwand 62 ein Sensor 64 zugeordnet, der dazu ausgebebildet ist, einen Grad einer Öffnung der Grenzfläche bzw. einer Trennung der beiden Teilinnenräume zu erkennen und/oder zu erfassen und bei der Ausführungsform des Verfahrens eine Information 66 darüber einem Kontrollgerät 68 bereitzustellen, das hier einem Klimagerät 70 zugeordnet ist.
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Anhand von 2b sind mögliche Zustände bzw. Stellungen der Trennwand 62 an der Grenzfläche zwischen den beiden Teilinnenräumen angedeutet. Dabei ist hier durch eine erste gestrichelte Linie 72 ein eingefahrener Zustand der Trennwand 62 angedeutet, bei dem die Grenzfläche durch die Trennwand 62 definitionsgemäß maximal geöffnet bzw. minimal verschlossen ist. Eine zweite gestrichelte Linie 74 deutet hier einen halb geöffneten bzw. halb geschlossenen Zustand der Grenzfläche durch die Trennwand 62 an. Außerdem deutet eine dritte gestrichelte Linie 76 einen komplett geschlossenen Zustand der Grenzfläche durch die Trennwand 62 an. Je nachdem, zu welchem bspw. prozentualen Grad die Grenzfläche durch die Trennwand 62 verschlossen bzw. geöffnet ist, wird das Klimagerät 70 durch das Steuergerät 68 aufgrund der Information 66 über den Grad der Öffnung kontrolliert, wobei je nach Grad der Öffnung eine Frischluft bzw. Umluft geändert, ein Volumenstrom von Luft geändert oder eine Luftverteilung geändert wird.
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Das Diagramm aus 3 deutet ein Flussschema für die vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens an. Dabei ist auch hier vorgesehen, dass ein Innenraum eines Fahrzeugs zwei Teilinnenräume aufweist, zwischen denen sich eine Grenzfläche befindet, die von einer Trennwand verschlossen werden kann. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird ein Sensor 78 bzw. eine Sensorik verwendet, der bzw. die der Trennwand zugeordnet und dazu ausgebildet ist, einen Grad x einer Stellung der Trennwand an der Grenzfläche prozentual zu ermitteln, wobei auch ermittelt wird, an welcher Stelle die Grenzfläche noch geöffnet und wo sie verschlossen ist. Dabei kann die Grenzfläche bspw. oben, in der Mitte oder unten geöffnet sein. Informationen über den Grad x der Öffnung werden von dem Sensor einem Kontrollgerät 82 als Regeleinheit und/oder Steuereinheit zur Klimatisierung des Innenraums bereitgestellt. Dieses Kontrollgerät 82 ist dazu ausgebildet, eine Einstellung 84 und somit eine Anpassung des Klimageräts vorzunehmen, wobei hierbei unter anderem eine Gebläsestärke, eine Temperatur und eine Stellung von Luftaustrittsöffnungen als Betriebsparameter angepasst werden.
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Nachfolgende Tabelle 2 gibt in einer ersten linken Spalte unterschiedliche Beispiele für den Grad
x der Öffnung der Grenzfläche durch die Trennwand an. In einer zweiten Spalte ist eine Einstellung der Leistung als Betriebsparameter eines als Front-Klimagerät ausgebildeten Klimageräts angegeben. In einer dritten Spalte der Tabelle 2 ist als Betriebsparameter eine Leistung eines als Heck-Klimagerät ausgebildeten Klimageräts angegeben. Dabei werden die Werte der Leistungen beider Klimageräte abhängig von dem Grad
x der Öffnung eingestellt.
Tabelle 2
| Grad x der Öffnung der Grenzfläche durch die Trennwand | Einstellung Front-Klimagerät | Einstellung Heck-Klimagerät |
| 0% (geschlossen) | niedrige Leistung (da kleiner Raum) | hohe Leistung |
| 50% (halb geöffnet) | mittlere Leistung | mittlere Leistung |
| 100% (komplett geöffnet) | hohe Leistung | niedrige Leistung |
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Das in 4 gezeigte Diagramm für die fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist für den Fall vorgesehen, dass ein Fahrzeug zwei Teilinnenräume, hier einen Frontbereich mit einem Front-Klimagerät und einen Fondbereich mit einem Fond-Klimagerät aufweist. Dabei weist das Diagramm eine Abszisse 200 und eine Ordinate 202 auf. Hierbei ist entlang der Abszisse 200 ein Grad x einer Öffnung einer Grenzfläche zwischen den beiden Teilinnenräumen in Prozent aufgetragen, der von einer jeweiligen Stellung einer Trennwand 204 zwischen den Teilinnenräumen abhängig ist, wobei die Trennwand 204 in dem Diagramm in vier beispielhaften Stellungen, für x = 0%, x = 10%, x = 50% und x = 100%, schematisch dargestellt ist, wobei die Trennwand 204 eine obere Kante 206 und eine untere Kante 208 aufweist. Entlang eines positiven Abschnitts der Ordinate 202 ist hier ein jeweiliger prozentualer Wert für einen Frischluftbetrieb als Betriebsparameter des Front-Klimageräts aufgetragen, wobei sich der Wert für den Frischluftbetrieb abhängig von einer Stellung bzw. Position der oberen Kante 206 der Trennwand 204 ergibt. Hierbei ergibt sich ein Wert von 100%, wenn der Grad x der Öffnung 100% entspricht, was hier durch eine gestrichelte Linie 210 angedeutet ist. Entlang eines negativen Abschnitts der Ordinate 202 ist hier ein jeweiliger prozentualer Wert für einen Umluftbetrieb als Betriebsparameter des Front-Klimageräts aufgetragen, wobei sich der Wert für den Umluftbetrieb abhängig von einer Stellung bzw. Position der unteren Kante 208 der Trennwand 204 ergibt.
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Bezugszeichenliste
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- 2,4
- Fahrzeug
- 6, 8, 10, 12, 14, 16
- Sitz
- 18, 20
- Teilinnenraum
- 22
- Trennwand
- 24, 26
- Klimagerät
- 28
- Klimatisierungssystem
- 30
- Kontrollgerät
- 32
- Sensor
- 34
- Klimatisierungssystem
- 36, 38, 40, 42
- Teilinnenraum
- 44
- Trennwand
- 46
- Sensor
- 48
- Trennwand
- 50
- Sensor
- 52, 54, 56, 58
- Klimagerät
- 60
- Klimatisierungssystem
- 62
- Trennwand
- 64
- Sensor
- 66
- Information
- 68
- Kontrollgerät
- 70
- Klimagerät
- 72, 74, 76
- Linie
- 78
- Sensor
- 82
- Kontrollgerät
- 84
- Einstellung
- x
- Grad (einer Öffnung)
- 200
- Abszisse
- 202
- Ordinate
- 204
- Trennwand
- 206, 208
- Kante
- 210
- Linie
