DE2717383A1

DE2717383A1 - Schaltungsanordnung zur regelung des bremsdruckes in der einsteuerphase bei blockiergeschuetzten fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE2717383A1
Application number: DE19772717383
Authority: DE
Inventors: Klaus Lindemann; Lutz Weise
Original assignee: WABCO WESTINGHOUSE GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1977-04-20
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1978-11-02
Also published as: GB1599257A; DE2717383C2; SE420182B; PL128072B1; IT1203177B; SE7714631L; IT7867896A0; JPS53131383A; PL206193A1; YU57078A; FR2387825B1; FR2387825A1

Description

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WABCO UESTINGHOUSE GMBH, Hannover Hannover, den 14.4.1977

WP 19/77

Schaltungsanordnung zur Regelung des Bremsdruckes in der Einsteuerphase bei blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Bremsdruckes in der Einsteuerphase bei blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlagen mit das Drehverhalten wenigstens eines Fahrzeugrades abtastenden Meßwertgebern, mit die Meßwerte auswertenden Schwellwertstufen, mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung von Einlaßventilen zur Steuerung des Bremsdruckes in der Einsteuerphase, wobei die Steuereinrichtung Zeitglieder und eine Einrichtung zur anfänglich schnellen Bremsdruckerhöhung und anschließenden langsameren gepulsten oder gedrosselten Bremsdruckerhöhung beim geregelten Wiederaufbau des Bremsdruckes aufweist.

Es ist bereits bekannt, in der Druckeinsteuerphase einen anfänglich steilen und dann flacheren Verlauf der Kennlinie vorzusehen. Die Zeit für die steile Druckeinsteuerphase wurde über Druckschalter ermittelt. Eine Anpassung an den jeweilig vorhandenen Reibbeiwert war nur unvollkommen möglich.

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Es ist außerdem bereits bekannt, das Einlaßventil zunächst für eine vorbestimmbare Zeit zur schnellen Bremsdruckerhöhung anzusteuern und nach Ablauf dieser Zeit über ein Zeitglied mittels eines Impulsgebers das Einlaßventil zur weiteren langsamen Bremsdruckerhöhung anzusteuern. Hierbei erfolgt eine kontinuierliche Nachregelung der jeweiligen Zeit für die schnelle Bremsdruckerhöhung. Wegen der vorgesehenen kontinuierlichen Anpassung ist dieses Verfahren relativ aufwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, durch die eine ausreichende Anpassung der Zeit für die steile Einsteuerphase an den jeweils vorliegenden Reibbeiwert erreicht wird und die schaltungsmäßig einen geringen Aufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einlaßventil für vorbestimmte Zeiten, die vorgegebenen Reibbeiwertbereichen zugeordnet sind und für diese Bereiche konstant sind, zur schnellen Bremsdruckerhöhung angesteuert wird.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die steile Einsteuerphase nicht mehr stufenlos, sondern in vorgegebenen Stufen in Abhängigkeit von vorgegebenen Reibbeiwertbereichen (/A-Wert-Bereichen) nachgeregelt. Der bisher relativ große schaltungs- und regelungstechnische Aufwand kann dadurch beträchtlich verringert werden. Die Zeitstufen sind dabei bestimmten μ -Wert-Bereichen und damit bestimmten Abregeldruckbereichen zugeordnet.

Da für kleinere μ -Werte die Häufigkeit der Regelsignale und damit der Regelspiele relativ groß ist, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Einlaßventil für einen vorgegebenen Bereich kleinerer μ -Werte über

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ein Zeitglied und eine Pulseinrichtung zur schnellen Bremsdruckerhöhung nur für die Impulsanstiegszeit (t.) der Impulse der Impulseinrichtung angesteuert wird. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung für den Bereich kleinerer ytx-Werte ist im Anspruch 14 gekennzeichnet.

Um in Bereichen mittlerer fx -Werte ein zu langes gepulstes Einsteuern und damit eine Unterbremsung zu vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß für einen vorgegebenen mittleren y~ -Wert-Bereich über ein Zeitglied für die steile Einsteuerphase der Ansteuerzeit t für das Einlaßventil noch eine Zeit t_x zugeschaltet wird. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung für den Bereich mittlerer yu -Werte ist im Anspruch 15 gekennzeichnet.

Bei größeren M -Werten ist die Gefahr eines Überbremsens geringer, da im oberen Bremsdruckbereich der Druckgradient mit zunehmender Einsteuerzeit abnimmt und besteht die Gefahr eines Unterbremsens bei gepulster bzw. gedrosselter Druckeinsteuerung. Daher ist gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß für einen vorgegebenen Bereich größerer jj- -Werte die Pulseinrichtung abgeschaltet und das Einlaßventil zur schnellen Bremsdruckerhöhung bis zum Auftreten eines Verzögerungssignales ohne zeitliche Beschränkung angesteuert wird. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung für den Bereich größerer u. -Werte ist im Anspruch 16 gekennzeichnet.

Vorteilhafte nähere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden.

Es zeigen

Fig. l ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

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Fig. 2 ein Diagramm, in dem gezeigt ist,

welche Druckverläufe für die Einsteuerphase in den verschiedenen u. -Wert-Bereichen verwendet werden, Fig. 3 ein Diagramm, das den Druckverlauf und

die Ansteuerkriterien in den vorgegebenen verschiedenen /Lt -Wert-Bereichen zeigt, und Fig. 4 ein Diagramm, in dem ein Regelbeispiel für Fahrbahnen mit wechselnden JU. -Wert-Bereichen dargestellt ist.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. l weist zwei Speicher 2 und 4 auf, die über Abfallverzögerungszeitglieder 6, 8 und Io und logische Bausteine 12, 14 und 16 mit den Ausgängen von nicht dargestellten Beschleunigungs- und Verzögerungsschwellwertstufen verknüpft sind. Alle drei Abfallverzögerungszeitglieder werden durch Abfall der Beschleunigungssignale (+b-Signale) angesteuert. Das Abfallverzögerungszeitglied 6 steuert den Setzeingang des Speichers 2 an, dessen zugeordneter Vorbereitungseingang von Verzögerungsregelsignalen (-b-Regelsignalen) über den logischen Baustein 12, der ein Negator ist, angesteuert wird. Das Zeitglied 8 steuert über den logischen Baustein 14, der ein UND-Gatter ist, den Rücksetzeingang R des Speichers 2 an. An den anderen Eingang des UND-Gatters 14 ist das -b-Signal gelegt.

Das Zeitglied Io steuert den einen Vorbereitungseingang des Speichers 4 an. Der diesem Vorbereitungseingang zugeordnete Setzeingang wird direkt vom -b-Signal angesteuert, das Über den logischen Baustein 16, der ein Negator ist, den zweiten Vorbereitungseingang des Speichers 4 ansteuert, während der diesem Vorbereitungs-

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eingang zugeordnete Setzeingang mit dem Ausgang des Zeitgliedes 8 verbunden ist.

Die Schaltungsanordnung weist ferner zwei weitere Abfallverzögerungszeitglieder 18 und 2o sowie ein Ansprechverzögerungszeitglied 22 auf. Dem Zeitglied 18 ist ein UND-Gatter 24 mit einem invertierenden und einem nicht-invertierenden Eingang vorgeschaltet. An den nicht-invertierenden Eingang ist das +b-Signal gelegt und an den invertierenden Eingang der Ausgang des Speichers 4, der ferner an einen Eingang eines zweiten UND-Gatters 26 gelegt ist/ dessen anderer Eingang vom +b-Signal angesteuert wird. Die Ausgänge der Zeitglieder 18 und 22 und des UND-Gatters 26 sind in einem ODER-Gatter 28 zusammengefaßt, dessen Ausgang mit dem Eingang des Zeitgliedes 2o verbunden ist. Der Ausgang des Zeitgliedes 2o ist über ein NOR-Gatter 3o an den Eingang des Zeitgliedes 22 zurückgeführt, wodurch eine Pulsschaltung realisiert wird. Dem NOR-Gatter 3o wird außerdem das Ausgangssignal des Zeitgliedes 6 über einen Negator 32 zugeführt. Der Ausgang des Speichers 2 ist an einen invertierenden Eingang eines UND-Gatters 34 gelegt, dessen anderer nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang des NOR-Gatters 3o verbunden ist.

Der Ausgang des UND-Gatters 34 ist über ein ODER-Gatter 36 mit einem Einlaßmagnetventil 38 verbunden. Das Einlaßmagnetventil wird außerdem direkt von den +b und -b-Signalen angesteuert (nicht dargestellt). Das -b-Regelsignal steuert außerdem die Zeitglieder 6 und 8 an und setzt diese zurück.

Nachfolgend soll die Funktion der Schaltung beschrieben werden, wobei zugleich auf die Fig. 2 bis 4 Bezug genommen werden soll.

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/ΙΟ-

Es sei angenommen, daß beide Speicher 2 und 4 anfänglich auf "low" stehen. Dies stellt keine Einschränkung dar, weil auch jeder andere Ausgangszustand möglich ist. Dann sind die UND-Gatter 24 und 34 durchgeschaltet und ist das UND-Gatter 26 gesperrt.

Bei Abfall des +b-Signales werden einmal die Zeitglieder 6, und Io angesteuert, die danach ablaufen, und werden zum anderen die UND-Gatter 24 und 26 angesteuert. Durch den Abfall des +b-Signales wird das Einlaßventil entregt, d.h. es wird Druck eingesteuert.

Da das UND-Gatter 24 durchgeschaltet ist, wird das Zeitglied 18 angesteuert und läuft ab. Gleichzeitig wird das Zeitglied angesteuert und läuft ebenfalls ab. Das am Ausgang des Zeitgliedes 2o erscheinende High-Signal wird durch den Negator 3o negiert, so daß das Einlaßventil 38 nicht angesteuert werden kann, also entregt bleibt bis das Zeitglied 18 und danach das Zeitglied abgelaufen sind. Es wird somit in der Einsteuerphase für die Zeit t_ = t. + t. steil eingesteuert. Die Zeit t₁ ist die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 18 und die Zeit t_ die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 2o. Diese Verhältnisse sind in den Fig. 2 bis 4 den Diagrammen bzw. Diagrammabschnitten für mittlere JLt -Werte zu entnehmen.

Nach dem Ablauf des Zeitgliedes 2o erscheint an dessen Ausgang ein Low-Signal, das negiert nun das Einlaßventil ansteuert, das dadurch erregt wird, wodurch der Druck gehalten wird. Das High-Signal am Ausgang des Negators 3o steuert außerdem das Ansprechverzögerungszeitglied 22 über die Rückführleitung an, dessen Ausgang erst nach Ablauf einer Zeit t. auf "high" geht, so daß das Einlaßventil für die Zeit t₄ erregt bleibt (Druckhaltephase

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. AA.

beim Aufpulsen). Das High-Signal steuert wieder das Zeitglied 2o an, dessen negiertes Ausgangssignal das Einlaßventil wieder entregt/ so daß wieder Druck eingesteuert wird, bis das Zeitglied wieder abgelaufen ist. Nach dem Ablaufen wird wiederum das Zeitglied 22 angesteuert. Und der ganze Vorgang wiederholt sich. Dieser Pulsvorgang durch die Zeitglieder 22 und 2o und den Negator 3o wird außer durch Auftreten des nächsten -b-Regelsignales nach Ablauf des Zeitgliedes 6 beendet, an dessen Ausgang dann ein Low-Signal erscheint, das als High-Signal am NOR-Gatter 3o erscheint und somit den Ausgang des NOR-Gatters auf low setzt, wodurch die Ansteuerung des Zeitgliedes 22 unterbrochen wird. Der Speicher 2 geht auf high, wodurch außerdem das UND-Gatter 34 gesperrt wird.

Falls kein -b-Signal auftritt, wird bis zu dessen Auftreten Druck steil eingesteuert. Dies ist in der Fig. 3 im unteren Diagramm und in der Fig. 4 in dem Kennlinienteil für großesyu dargestellt.

Wenn die Gesamteinsteuerzeit für die steile Einsteuerphase t kleiner ist als die Verzögerungszeit t_ des Zeitgliedes lo, tritt ein -b-Signal auf, ohne daß ein Zeitglied abgelaufen ist. Die Zeit t_ soll im vorliegenden Fall 90 % der Zeit t_ sein, d.h. 90 % der Summe aus den Verzögerungszeiten t und t-. Das -b-Signal setzt die Zeitglieder 6 und 8 und über das UND-Gatter 14 den Speicher 1 zurück. Das Zeitglied Io läuft noch, so daß der Speicher 4 auf high geht und das UND-Gatter 24 sperrt und das UND-Gatter 26 durchschaltet, so daß im nächsten Regelspiel bei Abfall des +b-Signales nur das Zeitglied 2o über das ODER-Gatter 28 angesteuert wird, so daß steil nur für die Zeit t, Bremsdruck in der Einsteuerphase eingesteuert wird. Dies ist in der Fig. 2 im Diagrammabschnitt

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• te-

für kleine ytx -Werte, in der Fig. 3 im oberen Diagramm und in der Fig. 4 im mittleren Diagrammabschnitt für kleine M -Werte dargestellt.

Wenn die Gesamteinsteuerzeit für die steile Einsteuerphase t kleiner als t~ und kleiner als t_g, jedoch größer als t_? ist, dann ist das Zeitglied Io abgelaufen, während die Zeitglieder 6 und 8 noch laufen. t₅ und t_g sind die Zeitverzögerungen der Zeitglieder 6 und 8. In diesem Falle keibtder Speicher 4 auf low, wodurch das UND-Gatter 2 6 gesperrt und das UND-Gatter 24 durchgeschaltet wird, so daß, wie eingangs bereits erläutert, eine steile Einsteuerphase für mittlereyw -Werte erzielt wird. Dies ist in der Fig. 2 im mittleren Diagrammabschnitt, in der Fig. 3 im mittleren Diagramm und in der Fig. 4 im linken Diagrammabschnitt dargestellt.

Wenn die Gesamteinsteuerzeit t kleiner als t , jedoch größer als t,. ist, dann sind die Zeitglieder 8 und Io abgelaufen; das Zeitglied 6 läuft jedoch noch, so daß an dessen Ausgang ein High-Signal ansteht. Der Speicher 2 steht, solange noch kein -b-Signal auftritt, auf high, so daß das UND-Gatter 34 gesperrt ist und das Einlaßventil 38 nicht angesteuert werden kann, also noch entregt bleibt.

Wenn das -b-Signal auftritt, wird das Zeitglied 6 zurückgesetzt, der Vorbereitungseingang des Speichers 2 nicht mehr angesteuert, und der Speicher 2 bleibt auf high stehen, da er nicht zurückgesetzt werden kann, weil das UND-Gatter 14 wegen des bereits abgelaufenen Zeitgliedes 8 gesperrt ist. Der Speicher 4 verbleibt in seinen Low-Zustand. Das -b-Signal beendet die Einsteuerphase und leitet die Abregelphase ein. Dies ist in der Fig. 1 im unteren Diagramm dargestellt.

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• /13-

Zusätzlich zu den Druckkennlinien ist in den Figuren noch der zeitliche Verlauf der +b und -b-Regelsignale eingezeichnet. In der Fig. 2 sind darüberhinaus noch der zeitliche Verlauf der Radgeschwindigkeit und der Ansteuerungssignale für das Einlaß- und Auslaßventil eingezeichnet.

Abschließend seien beispielhaft noch einige realistische Zahlenwerte für die oben genannten Zeit- und fX -Werte genannt :

te = 3oo ms

t_£ = loo ms ο

t_ = 9ο % von t₂ (t₂ =

t. = 2o ms

t = 2o - 25 ms

t, = 60 ms

kleiner yut -Wert-Bereich : < O.25 mittl. /w. -Wert-Bereich : ~ O.25 - o.5 großer yw- -Wert-Bereich : > o.5

Ergänzend sei vermerkt, daß die im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung erläuterte Pulseinrichtung zur gepulsten Druckerhöhung in der Einsteuerphase grundsätzlich auch durch eine Drosseleinrichtung ersetzbar ist.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeigt eine analoge Realisierung der Erfindung, was jedoch keine Einschränkung darstellen soll. Eine digitale Schaltungsrealisierung ist ebenfalls möglich.

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Claims

Patentansprüche

Ι.ΐ Schaltungsanordnung zur Regelung des Bremsdruckes in der Einsteuerphase bei blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlagen mit das Drehverhalten wenigstens eines Fahrzeugrades abtastenden Meßwertgebern, mit die Meßwerte auswertenden Schwellwertstufen, mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung von Einlaßventilen zur Steuerung des Bremsdruckes in der Einsteuerphase, wobei die Steuereinrichtung Zeitglieder und eine Einrichtung zur anfänglich schnellen Bremsdruckerhöhung und anschließenden langsameren gepulsten oder gedrosselten Bremsdruckerhöhung beim geregelten Wiederaufbau des Bremsdruckes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Einlaßventile (38) für vorbestimmte Zeiten, die vorgegebenen Reibbeiwertbereichen zugeordnet sind und für diese Bereiche konstant sind, zur schnellen Bremsdruckerhöhung angesteuert wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (38) für einen vorgegebenen Bereich kleinerer Werte über ein Zeitglied (2o) und eine Pulseinrichtung (2o, 22, 3o)

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zur schnellen Bremsdruckerhöhung nur für die Impulsanstiegszeit (t-) der Impulse der Impulseinrichtung angesteuert wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen vorgegebenen mittleren yu -Wert-Bereich über ein Zeitglied (18) für die steile Einsteuerphase der Ansteuerzeit t für das Einlaßventil (38) noch eine Zeit t zugeschaltet wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen vorgegebenen Bereich größerer u-Werte die Pulseinrichtung (2o, 22, 3o) abgeschaltet und das Einlaßventil (38) zur schnellen Bremsdruckerhöhung bis zum Auftreten eines Verzögerungssignales ohne zeitliche Beschränkung angesteuert wird.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Speicher (2,4) vorgesehen sind, deren Ausgangssignale durch Ansteuerung oder Sperrung der Zeitglieder (18, 2o) und der Pulseinrichtung (2o, 22o, 3o) die verschiedenen, den ja.-Wert-Bereichen zugeordneten Zeiten (t_;

t. + t,; keine Zeit) für den schnellen Druckaufbau in der Einsteuerphase bestimmen.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (2) zwei Zeitglieder (6, 8) vorgeschaltet sind, die durch das +b-Regelsignal ansteuerbar sind und von denen das eine Zeitglied (6) den dynamischen Eingang des Speichers (2) und das andere Zeitglied (8) über ein UND-Gatter (14) den Rücksetzeingang (R) des Speichers (2) ansteuert.

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7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicher (4) ein Zeitglied (lo) vorgeschaltet ist, das von +b-Regelsignalen ansteuerbar ist und einen Vorbereitungseingang ansteuert, dessen zugeordneter dynamischer Eingang von den -b-Regelsignalen ansteuerbar ist.
8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (6) ein Abfallverzögerungszeitglied mit einer größeren Verzögerungszeit (t ) ist zur Ermittlung der Einsteuerzeit bei größeren yu -Werten.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (lo) ein Abfallverzögerungszeitglied mit kleinerer Verzögerungszeit (t ) ist zur Ermittlung der Einsteuerzeiten für die Bereiche kleiner und mittlerer yu -Werte.
10. Anordnung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß über den zweiten Speicher (4) ein Abfallverzögerungszeitglied (18) und eine Pulseinrichtung (2o, 22, 3o) oder nur die Pulseinrichtung zuschaltbar ist zur Druckeinsteuerung bei mittleren fJL -Werten oder bei kleinen fj. -Werten.
11. Anordnung nach Anspruch 5 oder lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulseinrichtung aus dem einen Abfallverzögerungszeitglied (2o) und einem diesem vorgeschalteten Ansprechverzögerungszeitglied (22) besteht, dessen Eingang über ein NOR-Gatter (3o) mit dem Ausgang des Zeitgliedes (2o) verbunden ist.

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12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einlaßventil (38) ein UND-Gatter (34) vorgeschaltet ist, das vom Speicher (2) bei großen yu-Werten für Impulse von der Pulseinrichtung sperrbar ist.
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Zeitgliedes (6) über einen Negator (32) an das NOR-Gatter (3o) gelegt ist, so daß die Pulseinrichtung (2o, 22, 3o) nach Ablauf des Zeitgliedes sperrbar ist.
14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselventil vorgesehen ist, über das für einen vorgegebenen Bereich kleinerer JLt -Werte mit Beginn der Einsteuerphase die Bremsdruckerhöhung gedrosselt erfolgt.
15. Anordnung nach Anspruch 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselventil (oder das Drosselventil nach Anspruch 14) vorgesehen ist, über das für einen vorgegebenen Bereich mittlerer jJL -Werte nach einer bestimmten Zeit t_ (t_ entspricht der Summe t₁ + t_ nach Anspruch 3) nach Einsteuerbeginn die Bremsdruckerhöhung gedrosselt erfolgt.
16. Anordnung nach Anspruch 1 oder 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drosselventil (oder das Drosselventil nach Anspruch 14 oder 15) vorgesehen ist, das für einen vorgegebenen Bereich großer jj. -Werte nicht eingeschaltet wird und daß das Einlaßventil (38) zur schnellen Bremsdruckerhöhung bis zum Auftreten eines Verzögerungssignales ohne zeitliche Beschränkung angesteuert

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