DE2757911A1 - Blockierschutz-regeleinrichtung - Google Patents
Blockierschutz-regeleinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Blockierschutz-Regeleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche
Regeleinrichtung ist bekannt (DT-OS 2 610 585)· Mit dieser bekannten Einrichtung soll ein möglichst kurzer Bremsweg
erreicht werden. Die Fahrstabilität ist aber nicht für alle Fahrzeug- und Fahrzustände ausreichend.
Die Typenvielfalt der Nutzfahrzeuge erfordert zum Teil fahrzeugspezifische
Regelkreisanordnungen. Hierbei sind jedoch nur solche Anordnungen zulässigj bei denen das Fahrzeug auch
bei extremen Fahrbahn- und Fahrzuständen bei kürzestmöglichem Bremsweg fahrstabil und durch den Fahrer beherrschbar
bleibt.
Kritische Fahrsituationen treten häufig nur bei bestimmten Fahrzeug- und Fahrzuständen auf. Eine hierauf abgestimmte
Regelkreisanordnung ist daher auch nur für diesen einen Zustand optimal.
Beispielsweise ist ein leeres Nutzfahrzeug mit kurzem Radstand kritisch in Bezug auf die Fahrstabilität. Eine Regelkreisanordnung
j bei der die Hinterachse mit gemeinsamer Bremsdrucksteuerung nach dem niedrigsten Fahrbahnreibbeiwert
geregelt würde, also nach select low, wäre daher für diesen leeren Fahrzeugzustand optimal. Bei beladenem Fahrzeug
dagegen, wenn also die Hinterachse die höhere Achslast aufweist, wäre jedoch durch die select-low-Regelung ein unzulässig
langer Bremsweg gegeben. Hier würde eine Einzelradregelung mit individueller Bremsdrucksteuerung der Hinterachse
die optimale Regelkreisanordnung darstellen.
Die Blockierschutz-Regeleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
daß eine optimale Reglerleistung bei allen Fahrzeug- und
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Fahrzuständen erzielt wird. Gegenüber bekannten Lösungen wird eine bessere Bremsung des Fahrzeugs erreicht.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine durch das Steuersignal steuerbare Umschaltlogik, Fig. 2 eine Tabelle
für die logischen Zustände nach Fig. 1, Fig. 3 eine vorteilhafte Erweiterung der Umschaltlogik nach Fig. 1,
Fig. 4 die logischen Auswirkungen der Umschaltlogik nach Fig. 1 und 3 und die Fig. 5 bis 11 Fahrzeug- bzw. Fahrzustände,
bei denen die Umschaltlogik wirksam ist.
In der Fig. 1 sind ein Fahrzeugrad 1 mit einem Sensor 1' und
ein Fahrzeugrad 2 mit einem Sensor 2' dargestellt. Jedem Rad 1 und 2 sind je ein Eingangsverstärker 3' bzw. 41 und
ein Einzelrad-Regelkanal 3 bzw. 4 und ein gemeinsamer Komparator 5 zugeordnet.
Die Einzelrad-Regelkanäle 3 und 4 liefern Magnetansteuersignale 6 und 7 an Endstufen 8 und 9 zur Steuerung von
Magnetventilen 10 und 11. Vor den Endstufen 8 und 9 sind zwei UND-Glieder 12 und 13 angeordnet, und dem Komparator
sind zwei UND-Glieder 14 und 15 nachgeschaltet. Zwischen diesen und den UND-Gliedern 12 und 13 liegen weitere UND-Glieder
16 und 17, und diesen nachgeschaltet sind zwei ODER-Glieder 18 und 19 vorgesehen. Ein Steuersignal trägt die
Bezugszahl 20.
Die von den Sensoren I1 und 21 gelieferten Radgeschwindigkeitssignale
der Räder 1, 2 bei welchen die Umschaltung wirksam sein soll, werden in den Eingangsverstärkern 31 bzw. 4'
aufbereitet und vor dem jeweils zugehörigen Einzelradregelkanal 3 bzw. 4 auf einen Komparator 5 geführt, der durch Vergleich
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der beteiligten Radgeschwindigkeiten die niedrigste auswählt und so auf einfachste Weise eine "low"-Erkennung ermöglicht.
Das Ausgangssignal des Komparators 5 log 1 oder log 0 ist frei wählbar dem jeweiligen low-Kanal zugeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist beispielsweise bei log 1 die Geschwindigkeit von Rad 1 die niedrigere und damit ist dies der low-Kanal,
bei log 0 ist die Geschwindigkeit von Rad 2 die niedrigere und damit ist bei Rad 2 der low-Kanal.
Der Tabelle in Fig. 2 entsprechend sind jetzt lediglich
I) bei Steuersignal 20 log 0 die Magnetansteuersignale 6, ausgehend von den Einzelradregelkanälen 3>
4 auf die zugehörigen Endstufen 8, 9 zur Steuerung der Magnetventile 10, 11 getrennt durchzuschalten. In diesem
Falle ist die erwünschte Einzelradregelung mit individueller Bremsdrucksteuerung wirksam.
Die UND-mäßige Verknüpfung der Magnetansteuersignale 6 bzw. 7 mit Steuersignal 20 gibt hierbei den Durchgang
der UND-Glieder 12, 13 durch Negierung des Steuersignals 20 log 0 für die Magnetansteuersignale 6, 7
frei und sperrt gleichzeitig über die UND-Glieder 14, 15 den Durchgriff des Komparators 5.
II) Bei Steuersignal 20 log 1 wird dagegen über die UND-Glieder 12, 13 der getrennte Durchgriff der Magnetansteuersignale
6, 7 gesperrt und bei Vorliegen von low-Erkennung log 1 über die UND-Glieder 14, 16 und der
ODER-mäßigen Verknüpfung 18, 19 die parallele Ansteuerung der Endstufen 8, 9 vom Magnetansteuersignal
6 freigegeben.
III) Bei Steuersignal log 1 und low-Erkennung log 0 wird
dagegen über die UND-Glieder 15, 17 die parallele Ansteuerung der Endstufen 8, 9 durch das Magnetansteuersignal
7 freigegeben.
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Der besseren Übersicht wegen ist in der Logik nach Fig. 1 nur jeweils ein Magnetventil 10 bzw. 11 dargestellt. In
der Regel sind jedoch jedem Regelkreis zwei Magnetventile sowie je ein Ein- und Auslaßventil, zugeordnet.
Bei einer 2-Magnetventilsteuerung ist für Ein- und Auslaßmagnetventil
die zu Fig. 1 exakt gleiche Verknüpfungslogik erforderlich. Die Funktionsweise ist hierbei ebenfalls
exakt gleich.
Die Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung der Bauart nach der Fig. 1. Hier wird ein Steuersignal 20' an ein Zeitglied 21
und einen Taktgenerator 22 weitergegeben. Ein Abgriff 23 für die low-Signalerkennung ist ebenso wie der Taktgenerator
22 über zwei UND-Schalter 2H und 25 und zwei ODER-Schalter
26 und 27 den Magnetventilen 10' und 11' vorangestellt, wobei die beiden Magnetventile 10' und 11' lediglich
Einlaß-Magnetventile für Rad 1 bzw. 2 sind.
Bei dieser Ausführung ist die Tatsache berücksichtigt, daß bei einer Umschaltung von select-low auf Einzelradregelung
insbesondere auf asymmetrische Fahrbahnen die schlagartige Druckerhöhung des Nicht-low-Kanals eine ebenso plötzliche
Erhöhung des Giermomentes bewirkt, die durch einen rasch erforderlichen Lenkausgleich kompensiert werden muß. Hierbei
ist der Fahrer jedoch häufig überfordert, und es treten ebenfalls kritische Fahrsituationen auf.
Daher wird für diesen Fall, also bei Umschaltung von select low auf- Einzelradregelung, für den ersten Druckaufbau des
Nicht-low-Kanals unmittelbar nach der Umschaltung nur ein deutlich reduzierter Druckanstieg zugelassen.
Die Rückflanke des Steuersignales 20' von log 1 auf log 0,
die die Umschaltung bewirkt, setzt gleichzeitig ein Zeitglied 21, das für eine bestimmte Zeit einen Taktgenerator
22 freigibt, der nur einen gepulsten und damit flachen Druckaufbau auf das Druckniveau des Nicht-low-Kanales zuläßt.
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Der Taktgenerator 22 wirkt hierbei nur auf das Einlaßmagnetventil 10' bzw. 11'.
Fig. 4 zeigt in einem Bremsdruckdiagramm die Wirksamkeit
dieser vorteilhaften Maßnahme. Dabei ist auf der Ordinate
der Bremsdruck und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Kurve a zeigt den Bremsdruckverlauf, der bis zum
Zeitpunkt der Umschaltung tu als gemeinsame Bremsdrucksteuerung mit Regelung nach select low für die betreffenden
Räder gültig ist.
Ab Zeitpunkt tu erfolgt dagegen ein verzögerter Bremsdruckaufbau nach Kurve b auf das übertragbare Bremsdruckniveau
c des Nicht-low-Kanals. Würde die vorgeschlagene Maßnahme
nicht wirksam sein, so würde der Druckanstieg nach der Umschaltung unverzögert entsprechend der Kurve d erfolgen.
Die Fig. 5 zeigt einen Wegschalter 30 als Geberschaltung an einem Betätigungsgestänge 31 einer automatisch lastabhängigen
Bremseinrichtung 32.
Wie in dem bereits eingangs genannten Beispiel aufgezeigt, ist es vorteilhaft, ein leeres Fahrzeug, bei dem beispielsweise
die Hinterachse die geringere Achslast aufweist, nach select low zu regeln, um ausreichende Fahrstabilität
zu erzielen. Andererseits ist bei beladenem Fahrzeug durch die hohe Hinterachslast eine Einzelradregelung zur Erzielung
eines kurzen Bremsweges obligatorisch.
Durch Koppelung der Geberschaltung (Wegschalter 30) mit einer beladungserfassenden Bremseinrichtung 32 zur Erzeugung
eines Steuersignales können durch Umschahltung dem leeren und beladenen Fahrzustand die jeweils optimale
Regelkreisanordnung zugeordnet werden.
Die Geberschaltung kann bei stahlgefederten Achsen, wie dargestellt, aus einem einfachen Wegschalter 30 bestehen,
der über die Einfederung den jeweiligen Fahrzeugzustand erfaßt.
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Bei luftgefederten Achsen kann die Geberschaltung aus
einem Druckschalter bestehen, der über den Balgdruck den jeweiligen Beladungszustand erfaßt.
Ebenfalls beladungsabhängig ist eine Umschaltung der Regelkreisanordnung erwünscht bei Fahrzeugen mit Nachlaufachsen,
die als Liftachsen ausgeführt, bei leerem Fahrzeug angehoben und Jjei beladenem Fahrzeug ausgefahren
werden. Ein solches Fahrzeug 33 mit Liftachse 3^ ist in
der Fig. 6 dargestellt.
Bei angehobener Liftachse 34 und damit leerem Fahrzeug 33
ist ein Regelverhalten der Hinterachse nach select low dringlich, weil für dieses Fahrzeug bei Kombination mit
einem Anhänger durch einen großen Überhang S (Hinterachse zur Anhängerkupplung) bei anderem Regelverhalten, beispielsweise
Einzelradregelung, keine ausreichenden Seitenführungskräfte bereitgestellt werden können. Erst eine Regelung
der Hinterachse nach select low gewährleistet für dieses Fahrzeug in diesem Fahrzustand die erforderliche Seitenführungskraft.
Bei beladenem Fahrzeug dagegen wird durch die ausgefahrene Liftachse zusätzliche Seitenführungskraft aufgebracht,
so daß bei diesem Fahrzeug mit diesem Fahrzustand zur Erzielung eines kurzen Bremsweges die Hinterachse
nach Einzelradkriterien geregelt werden kann.
Das Steuersignal kann bei dem Fahrzeug 33 direkt an einem Betätigungsschalter für die Liftachse 34 oder an
einem zusätzlich montierten Endschalter abgegriffen werden.
Umfangreiche Fahrversuche haben gezeigt, daß eine solofahrende, also abgesattelte Sattelzugmaschine in Folge
des kurzen Radstandes und der geringen Hinterachslast auf asymmetrischen Fahrbahnen durch den Fahrer nur bei einer
Hinterachsregelung nach select low beherrschbar ist. Beim aufgesattelten und beladenen Sattelzug würde sich jedoch
bei gleichem Regelverhalten und auf gleicher Fahrbahn ein unzulässig langer Bremsweg einstellen. Hier ist nur eine
Einzelradregelung vertretbar. Das Steuersignal kann hier-
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bei mit einer Geberschaltung nach Fig. 5 erzeugt werden oder aber auch an der elektrischen Steckeinheit der
Anhänger-Zugwagen-Kabelverbindung angebracht sein.
In der Fig. 7 ist mit der Bezugszahl 35 eine Zugwagensteckverbindung
und mit der Bezugszahl 36 eine Anhängersteckverbindung dargestellt. Außerdem ist ein Schaltkontakt
37 und eine Schaltzunge 38 sowie ein Steuersignal 39 gezeigt.
Der Schaltkontakt 37 an der elektrischen Steckeinheit ist bei nicht gesteckter Anhängersteckverbindung 36, also solofahrender
Zugmaschine, geschlossen, damit wird das Steuersignal 39 log 1 ausgesteuert; bei aufgesatteltem Anhänger ist dagen
der Schaltkontakt 37 geöffnet und damit gilt der Zustand log
In der Fig. 8 ist ein Wagenzug mit je einer ABS-Einrichtung
42 bzw. 43 an jedem Einzelfahrzeug 40 und 4l versehen.
Bei dieser Bauart ist ein Warnsignal 44 des Anhängers zum Zwecke des Umschaltens außer auf einer Warneinrichtung
des Zugwagens auch auf die ABS-Einrichtung 42 des Zugwagens ' geführt. Die ABS-Einrichtungen 42 und 43 sind mit elektronischen
Schaltelementen bestückt.
Bei gekoppeltem Anhänger 41 ohne ABS oder fehlerhafter ABS-Funktion im Anhänger stellen sich aufgrund der physikalischen
Gegebenheiten des geregelten und nichtgeregelten Rades bei Bremsvorgängen zum Teil erhebliche, auflaufende
Dechselkräfte ein, die bei Kurvenfahrt beispielsweise teilweise auch über die Seitenführungskraft der Hinterachse
des Zugfahrzeuges 40 abgestützt werden müssen.
Um hier eine Kompensierung der unterschiedlichen Abbremsungen der Einzelfahrzeuge Zugwagen und Anhänger als Ursache
der Deichselkräfte zu erzielen, ist in diesem Fall
eine Redizierung der Bremswirkung des Zugfahrzeuges 40 durch Regelung der Hinterachse nach select low erwünscht.
Beim solofahrenden Zugfahrzeug oder aber bei einer Zugkombination mit einer intakten Anhänger-ABS-Funktion muß
zur Erzielung eines kurzen Bremsweges die Zugwagen-Hin-
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terachse ein Einzelrad-Regelverhalten aufweisen.
Das erforderliche Steuersignal zur Erkennung des jeweiligen Fahrzeugstandes kann bei Koppelung eines Anhängers
ohne ABS wie in Fig. 7 ausgeführt sein. Bei der in Fig. 8 dargestellten, installierten ABS-Einrichtung
43 im Anhänger 41 wird dagegen das Warnsignal 44 für die Warneinrichtung 45, die dem Fahrer die fehlerhafte Anhänger-ABS-Funktion
anzeigt, als Steuersignal abgegriffen.
Das Steuersignal, das die Umschaltung nach select low bewirken soll, kann natürlich auch direkt deichselkraftabhängig
ausgesteuert werden.
Die Fig. 9 zeigt einen Schaltkontakt 46 an der Zugwagenoder Anhänger-Kupplungseinrichtung 47· Dieser Schaltkontakt
46 erkennt auflaufende Deichselkräfte über eine Federanordnung 48, und bei Erreichen eines eingestellten
Schwellwertes bewirkt dieser die Umschaltung des Regelverhaltens.
Ganz anders geartete Ursachen machen eine Umschaltung der Vorderachse nach Regelverhalten select low in der Anbremsphase
erforderlich. Wie bereits in der Erläuterung zu Fig. 3 und Fig. 4 aufgezeigt, stellt ein plötzlich wirksam
werdendes Giermoment erhebliche Anforderungen an das Reaktionsvermögen des Fahrers. Besonders bei panikartig durchgeführten
Bremsvorgängen auf asymmetrischen Fahrbahnen ist der Fahrer hierbei häufig überfordert und stellt durch Spurversatz
seines Fahrzeuges auch eine Gefahr für den Gegenverkehr dar.
Eine mit Bremsbeginn wirksame select-low-Regelung an der
Vorderachse, die nach dem ersten Regelzyklus oder nach einem Zeitkriterium in der in Fig. 3 und Fig. 4 beschriebenen
Weise auf Einzelradregelung umschaltet, gibt dem Fahrer die erforderliche Zeit, bei spurtreuem Fahrzeug den
nötigen Lenkeinschlag zur Giermomentenkompensation aufzubringen.
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Ähnlich ist die Fahrsituation bei großem Lenkwinkel. Ein großer Lenkwinkel ist dann erforderlich, wenn ein großes
Giermoment kompensiert werden muß oder aber extreme Kurvenfahrt oder Ausweichmanöver durchgeführt werden.
Der große Lenkwinkel ist hierbei gleichzeitig Maßstab dafür, daß hohe Seitenführungskräfte aufgebracht werden
müssen. Diese können in vielen Fällen nur durch eine Regelung nach select low bereitgestellt werden.
Damit durch die Umschaltung keine aufschaukelnde Wirkung
auf das Lenkverhalten gegeben ist, ist außer dem gedrosselten Druckanstieg bei Umschaltung von select low
auf Einzelradregelung in der in Fig. 3 und Fig. 4 beschriebenen Weise auch ein gedrosselter bzw. getakteter
Druckabfall des Nicht-low-Kanales bei Umschaltung von
Einzelradregelung auf select-low-Regelung vorteilhaft.
Die hierzu erforderliche Logik ist ähnlich ausgeführt wie in Fig. 2, der Taktgenerator wird jedoch von der Vorderflanke
des Steuersignals angesteuert und wirkt auf das Auslaßmagnetventil.
Das Steuersignal selber kann, wie in Fig. 10 dargestellt, durch einen einfachen Schaltkontakt 50 an einem Lenkgetriebe
51 abgenommen werden. Dem Schaltkontakt 50 steht ein Nocken 52 gegenüber.
Ebenfalls stark beeinträchtigt ist die Seitenführungs- . ~"
kraft, wenn ein Rad einen großen Radschlupf über eine bestimmte Zeit aufweist. Hierbei kann es erforderlich
sein, daß zumindest das andere Rad der betreffenden Achse oder auch Fahrzeugseite eine optimale Seitenführungskraft
erbringen muß. Diese kann jedoch nur dadurch sichergestellt werden, daß durch select-low-Regelung dieses Rad im stabilen
Schlupfbereich geregelt bzw. zurückgeführt wird. Das Steuersignal zur Umschaltung ist in diesem Fall eine Schlupfschwelle,
die zur Ausfilterung nur kurzzeitig anstehender großer Schlupfwerte durch ein Zeitglied überwacht wird.
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Die Fig. 11 zeigt einen Radverlauf, bei dem das Steuersignal trotz erreichter Schlupfschwelle erst nach einer bestimmten
Zeit t wirksam ist. Dabei sind auf der Ordinaten die Radgeschwindigkeit V und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen.
Eine Kurve 55 ist die der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Kurve 56 die des nach select low geregelten Rades 1 und eine Kurve
die des anderen Rades 2. Die Schlupfschwelle ist gestrichelt
dargestellt und trägt die Bezugszahl 58. Schließlich ist auf der Abszisse noch das Steuersignal s aufgetragen.
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Claims (12)
- 20. 12. 1977 He/DoRobert Bosch GmbH, StuttgartAnsprücheBlockierschutz-Regeleinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Regellogik, die die Bremsdruckanpassung nach dem Raddrehverhalten durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelverhalten wenigstens zweier Fahrzeugräder (1,2) änderbar ist und daß für diese beiden Fahrzeugräder eine Einzelrad-Regelung mit individueller Bremsdrucksteuerung selbsttätig auf eine gemeinsame Bremsdrucksteuerung mit Regelverhalten nach select low umschaltbar ist und umgekehrt.
- 2. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung des Regelverhaltens ein Steuersignal (20) verwendet ist, das von einer Geberschaltung bei kritischen Fahrzeug- und Fahrzuständen aussteuerbar ist.
- 3. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung beladungsabhängig erfolgt, (Fig. 5).969826/0401
- 4. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für ein Fahrzeug mit Liftachse, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung beladungsabhängig bzw. abhängig von der Stellung der Liftachse (3*0 in der Art erfolgt, daß bei leerem Fahrzeug bzw. bei angehobener Liftachse sich ein Regelverhalten nach select low einstellt (Fig. 6).
- 5· Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, für ein Fahrzeug mit Anhänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung erfolgt, wenn ein Anhänger (4l) ohne oder mit defekter Blockierschutzeinrichtung (43) an das Zugfahrzeug (40) angekuppelt, vorzugsweise an der Hintersachse (Fig. 8).
- 6. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für einen Sattelzug, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung bei abgesatteltem Sattelanhänger, an wenigstens einer Hinter- ■ achse der Zugmaschine erfolgt.
- 7· Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung erfolgt bei durch auflaufendem Anhänger sich einstellender hoher Deichselkraft wenigstens an den Rädern einer Achse des Zugfahrzeugs (Fig. 9)·
- 8. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung bei großem Lenkwinkel an den Rädern einer Achse, vorzugsweise an der Lenkachse erfolgt (Fig. 10).909826/0401 " 3 "
- 9. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung bei großem, über eine bestimmte Zeit anhaltendem Radschlupf erfolgt (Fig. 11).
- 10. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den ersten Druckaufbau des Nicht-low-Kanals unmittelbar nach der Umschaltung nur ein deutlich reduzierten Druckanstieg zulaßbar ist (Fig. 3 und 4).
- 11. Blockierschutz-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der Umschaltung von select low auf Einzelradregelung für den ersten Druckanstieg des Nicht-low-Kanals nur ein gedrosselter Druckanstieg zugelassen wird (Fig. 3 und Fig. M).
- 12. Blockierschutz-Regeleinrichtung nachdadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der Umschaltung von Einzelradregelung auf select-low der erste Druckabbau des Nicht-low-Kanals gedrosselt bzw. getaktet ausgebildet ist (Fig. Ό.909826/0401
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=6027209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772757911 Ceased DE2757911A1 (de) | 1977-12-24 | 1977-12-24 | Blockierschutz-regeleinrichtung |
Country Status (4)
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