JPS59500367A - 制動力調整装置 - Google Patents

制動力調整装置

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JPS59500367A
JPS59500367A JP58500723A JP50072383A JPS59500367A JP S59500367 A JPS59500367 A JP S59500367A JP 58500723 A JP58500723 A JP 58500723A JP 50072383 A JP50072383 A JP 50072383A JP S59500367 A JPS59500367 A JP S59500367A
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brake
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braking
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JP58500723A
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エツケルト・コンラ−ト
マウラ−・フランツ
ミユラ−・エグベルト
シユトウンペ・ヴエルナ−
Original Assignee
ロ−ベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 制動力調整装置 本発明は、自動車用の制動力調整装置であって、操作部材、有利にはブレーキペ ダルと、自動車の車輪における制動モーメントを調節するための制動調整器と、 制動調整器に作用する、走打状態f直を検出するだめの信号発生器とを備えた形 式のものに関する。
自動車のノミワーブレーキ装置又はサーゼブレーキブレーキ装置において、自動 車の所定の走行特性値に関連してブレーキを操作するブレーキ調整器を用いるこ とは公知である。
荷重信号発生器を自動車の車軸に設け、発生器の信号により、荷重に関連してブ レーキ力の調整を行うことは公知である。このような装置は例えばPイソ連邦共 和国特許出願公開第205 ’7973号明細書に記載されている。
さらに、平滑路面上で自動車の車輪がロンジされるさいに、車輪のところでのブ レーキ圧を車輪がスキンド限界の直ぐ下で保持されるようなブレーキ圧に制卸す る、所謂アンチスキッド系(ABS)を設けることも公知である。このようなア ンチスキッド糸は例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第1655432号明細 書に記載されている。
最後に、過度に高いエンジントルクでスタートするさいの自動車の車輪のスリン ゾ回転を、スリップ回転車輪の車輪ブレーキを臂択的に制御することにより防+ hする、所謂スタートスリップ調整も公知になってい乙。このような調惰は〃j えはドイツ連邦共和国特許第1806671号明刑書に記載さ几ている。
公知の装ffj K #4することは、ブレーキ力が・原理的・:、ζノ:″i Hi: ’:の意図と、i′:1:iQE関係に調整されるということである。
14樒は前記の場合には、専ら、所定の車・項データに関1して(荷重関連4整 )、又:・ま所定の走行状態に達することに関連して(アンチスキッド系、スタ ートスリップ調整)行なわれ、その結果個人的な運転者の53図は全く考慮され ていない。
普通のブレーキでは運転者は自動車の意図通りの所定の減速を期待する。この運 転者の意図:d@彌されて、φ1動力に変換され、実i祭の減速として現われた 制動力の劾きが、運転音自身が組込まれている調整回路を軽でフィードパンクさ れる。運転者によって先に与えられた制動力の実際の1動きか・′1、運転者は 、調節された制動力が十分であるか百か、又はこの制動力をもつと増大もしくは 減少させなければならないか否かを知る。
調盗回路に・軍伝者自身がこのように組込まれているととは、しかし、自動車の 一殺的な7転状況について絶えず必要な判断(、τ加えてさらに寸加杓な負担を 運転者にかける二とになる。
本発明の利点 請求の雄囲の独立請求項1己哉の特徴を有する本発明(ζよる制動力i月1看は 、これに対して、運転者によって先に与えられた走行状態圃、例えば車輌の滅用 度又は単数もしくは複数の車輪の摩擦力が、運転者が組込まれていない閉じた調 整回路において調節されるという利点を有している。これにより運転者は負担を 軽減され、その結果運転者はその注意力を完全に、実際の運転状況にふり向ける ことができる。
縦戊請求頓に記載された手段により、独立請求項に記載された制動力調整装置の 改良が可能である。
例えば本発明の有利な態様によれば、信号発生器を介して、車輪懸架装置に発生 した力、さらには、車輪もしくは車軸にか−る鉛直方向及び水平方間の力が演出 される。これらの測定値により、減速度・4整にさいしで、車軸式の、荷重に関 連した制動力調整が可能となり、全ての本発明による装置におし・ではこれらの 測定値から車輪における咀博力を検出することができ、ひいては、摩擦力調整自 体又は−役に調整を、個々の車軸における琶擦力のプレセットされた差に基いて 行なうことができる。摩擦カミ、ガ整自体にはきらに別の荷重に関連した制動力 調整は不要である。
最後に、車軸式制動力調整装置の供給圧力のだめの固有の検亙手段が設けられて おり、その結果1つの堕力洪@系が故障した場合(/rcも、圧力供給が行なわ れている圧力供給系に所属する車軸における圧力のf目j芯する・@給により確 実な靜1動が1呆4丁されている。
さらに別の利点は明4■書及び添付契・頂から明らかにされる。
図面 本発明はiZ面に図示されており、また以下の明細書よる制動調整回路の原理図 、第2図は本発明による制動調整回路の原理図、第3図は本発明による制動力調 整装置の一実施例のブロック線図略示図、第4図は1つの車輪もしくは車輪ダ架 装置に作用する力を説明するための略示図、第5図(d本発明による制動力調整 装置の一実施例の完全なブロック線図、第6図、第7図文び第8図は、第5図に 図示されたブロック線図の説明のための、摩擦力、減速度及び制動力分配に関す る4図、第9図は本発明による制御助力調整装置の別の一実施例のブロック線図 である。
冥甑例の説明 第1図に図示されている調整回路において、符号10は自動車の運転者を示して おり、運転者はブレーキ操作力F及び/又は操作距離Sを以ってブレーキ押圧力 Pを生じさせる。操作されたブレーキ11は制動モーメン)M13を車輪12に 作用させ、これ((より制動力FBが車輌13にかけられる。制動力FBは減速 度2として現われ、これは再び運転者10によって知覚される。一方において・ ■転置10には運転状況10aが作用するのに対して、車輌3に情、例えば路面 、車′貞自体等からの障害値13aが作用する。ところ・で運転者がある特定の 運転状況10aを考慮に入れてブレーキ操作を行なおうとする場合、運転者は値 F、Sの一方、ひいてはまたPを生じさせ、かつ生じた減速(資)2が運転状況 10gに対して適切であるかどうかを判断する。この場合さらに、例えば路面の 平滑さ、車輌の積載重量等の障害値13aが考慮されなければならない。従って このようなブレーキ操作においては運転者10自身が常に調整回路内に組込まれ ており、その結果運転者゛10はその注意力の一部を減a度の調整にふシむけな ければならない。
これに対して、第2図の調整回路では、特別の制動調整器14が設けられており 、この制動調整器内で、運転者10からプレセットされた値とその結果実I祭に 生じた瞳とが比較され、ブレーキ11は1つの閉回路において、運転者によって プレセットされた値が実際に生じるように、調節さnる。例えば運転者によって 目標−減速度ZSがプレセットされた場合、R整器14内において、目標−減速 度ZS からの、実際に生じた減速度2の差が検出され、この差に関連してブレ ーキ11が操作される。同様のことは摩擦力(μ)のプレセット及び調整にも妥 当する。
FIj、程、自動式制動力調整装置、例えば荷重に関連した制動力調整器(AL B)15”、アンチスキッド系(ABS)16又はスタート時スリップ調整蕃( ASR)17は既に公知である。しかしこれらの公知の調整系は、専ら、ブレー キ、車輪及び車輌間ておける特に限界的状況に対処する調襲回路であって、運・ 伝音によってそのつどプレセットされる値、殊に通常時の制動状態における7或 速度は考慮されていない。
第3図に図示されているブロック線図略示図には本発明による調整のモデルが示 されている。車輌はやはり符号13で示されておりブレーキペダル20を有し、 このブレーキペダルは調整器14に作用する。;i11整器14は2@式ブレー キ装置を制御し、この2軸式ブレーキ装置は、ブレーキ+ 1 、11’、車輪 12.’12’及び所萬の・謡架装置21 、21’ から成る。制動力FBv 、FBhを車輌13へ伝達する懸架装置i21,21’内ではそのつどの摩擦力 μV、μhが検出され、第1加算点22で華擦力差Δμがとり出され、この差Δ μは調整器1・1へ送られる。懸架装置21 、21’ 内でとり出されたm  (fi重Gv もしくはGh についても同じである。ブレーキペダル20の位 置は第1の目標値段25で目県−減逮噌zS に変換され、これは第2加オ段2 6で実際−ア威速度Zと比較される。この実祭減速変1は、後接続された敏分段 を有する車輪回転数−信号発生器又は単項減速度−信号発生器24を介してとり 出される。
第3図に示された装置の作用は以下の通りである。
ブレーキペダル20からは値FもしくはSがたんに制動:Am器14のだめの基 準値としてのみプレセントされるのに対して、本来の制動調整は第2加算点26 を介して行なわれ、この加算点26では減速度の目標値が実際値と比較される。
この場合、ブレーキペダル20により制動調整器14を直接的に制御する代りに 、差△ZK関連してM4@することも勿論可能である。さらに畑荷重に関連した 調整が@ 喝′、y + G hを介して行なわれる。最後に、第1加算点22 を介して、車軸、例えば前車軸及び後車軸における制動力が、前車軸及び後車軸 に摩擦力の所定の摩擦力差Δμが生じるように、調節される。
第4図には、自動車の1つの懸架装置に作用する水平方向力C及びlPj W方 向力A、B並びに1つの車輪に作用する水平方向力U及び鉛直方向力Gが図示さ れている。水平方向力の和は7であるから、C’−U=0である。
鉛直方向力の和は雰であるから、 A+B−G=oである。
モーメントの和もやはり零であるから、BL−GLl−Ub =0である。
容易に判るように、車輪における水平方向力Uは、U=B(L−I、+)/b− At、i、’bである。
値すははね弾性法則から既知である。
従って、懸架装置もしくは車輪における寸法り、Ll。
8 ける水平方向力Uがめられる。軸荷重Gはこの場合鉛直方向力A及びBの和から 簡単にめられる。車輪に勘く力U、Gは従って、懸架装置(A、B)もしくは( A、、C)における力又は、力の伝達点と力の支持以上の考察は、第5回に図式 的に示されている制動力調整装置において、利用されている。この制動力調整装 置もやはり2軸、例えば前車軸(インデックスニア)及び後車軸(インデックス :h)用に構成されており、この場合、図面を見易くするために後車軸のエレメ ントはたんにブロックだけで図示されており、これらについては以下においても 詳細には説明されない。
それというのはこれらの肉能は前車軸の1能と全く同一であるからである。
調整装置の入力側iCは、ブレーキペダル20並びに圧力源31が作用し、この 圧力源は調節素子30に作用し、この調節素子30は調整段29から負荷を受け る。ブレーキペダル20は出発値FもしくはSを送出し、圧力源31は供給圧力 Pv/を生せ゛しめ、調整段29は調整値Yvを生ぜしぬる。調節素子30から は制動モーメントMBvがプレセットされ、この制動モーメントMBvは車輌1 3の車輪12に作用する。さらに車輪12に&′iH擦力μ振力作用し、その結 果全体とじて1積昭59−500367(4) は制動力FBvが生じ、この制動力FBv自陣は、@荷重Gvと同じく、車輌1 3の懸架装置21へ作用する。
前車軸の制動力FBvもしくは後車軸の@動力FBhはモデル的に見て第3加算 点40で加算され、かつ全制動力FBとして車輌13の@量Mに作用し、その結 果減速度2が生じ、この減速度Zは車輌凍逮度信号発生盟24内で電気的信号に 変換される。
値μV+CVは、モデル的にみて車輌13に作用する仮想量であるのに対して、 鉛直方向力AV、Bvは第1及び第2の負荷信号発生器33.34内で、別の評 、′1lliのために、相応する電気的信号に変換される。この計画は一方にお いては、鉛直方向の力AV、 Bvが加算される第1の演算段35で行なわれ、 その結果この演算段の出力側には軸荷重Gvが生じる。他方において、第2の演 算段36において、前記の式により鉛直方向力AV、Bvから車輪における水平 方向力Uvがとり出他方においては、水平方向力Uvと共に除算段37へ送られ 、この除算段37にδいて摩・振力μVが水平方向力及び鉛直方向力の商から取 出される。両軸の摩擦力μV、μhは第1加算点22で互いに比較される。第1 加算点22の出力側に生じる差値△μは、第2の目標値段42において生ぜしぬ られた差−目標値△μsと第4′加算段43において比較され、差δ7は調整段 29.29’ へ送られる。
0 車輌減速度−信号発生器24からの実際の域速値Zは、既に第3図について説明 されたように、第2加算段26で目N直Z、と比較され、その差はやはり調整段 29.29’ へ送られる。目標値ZS はこの場・合さらに端子41へ送られ 、該端子を介して自動車のさらに別の機能を制御することができる。
さらに検査段32が設けられてお9、この検査段には圧力源31 、31’ の 圧力値Pv、Phを供給することができる。この検査段32は信号vvを発し、 この信号は調整段29へ第4の入力信号として送られる。
第5図に図示されている装置の作用を第6図〜第8図につき以下゛に説明する。
第6図には、ブレーキにダル20の操作値、例えば力F又は距離Sに対するその つどの車輌減速度の目頭値Zsが示されている。実際の車輌減速度2が生じた場 合、例えば△Zの、差が生じ、この差△2は第2加算売26から調整段29.2 9’ へ作用し、その結果制動力F 、F が変化せしめられ、その結果鉢制動 力Bv Bh FBはへ2の正負に応じて減少又は増大せしめられる。
第7図には、減速度2に対する前車軸及び後車軸における摩擦力μV、μhが示 されている。生じた差Δμは第1加算点22でとり出され、さらに、第4加算点 43において1つの目標1直Δμ8と比較されることができ、その差δμがR’ 4段29.29’ に作用せしめられ、制動力比、換言すれば商FBv/FBh が減少又は増大せしめられる。この場合、浦々異なる減速9 Zに対して第7図 に破線で示されているように、異なる目@値△μ、を用いることも勿論可能であ る。この場合Δμ3の所定の経過をプレセットすることにより、種々異なる車輌 形状又はタイヤ特性を考fξすることができる。目頭値△μ8はこの場合、第5 図に符号42で示されているように、例えば晴、苛状態等の種々異なる・ぞラメ ータに関連して変化させることができる。
最後に、検査段32の作用が第8図に示されている。
検査段32は、圧力源3t、3+’ の圧力Pv、Phに著しい偏差が生じ、通 常の制動力調整によっては所期の減速度かえられない場合に調整段29 、29 ’の制8Jテよって動作するものである。例えば1五カ源31’が放璋、L、P 11=0である場合、検査段32はファクタvv1それも調整値Yv及び調節素 子3oを介して制動モーメントMBvを例えば第8j図(c爵号51で示されて いるような2倍の軸荷重Gvに比例する制動モーメントMBvに調整するような ファクタ1vv、を発する。
これて対して、Pv=Phであるノーマルな運転状態では、第8図に符号5oで 示されているような、1倍の軸荷重に比例する制動モーメントが生ぜしめられる 。
検査段32は従って、他方の車匈への王カ洪給が過度に僅かであるときに、一方 の車軸;てよる制動力の受容を制御する。インジケータ32aは洪姶圧力の低下 を指示する。
第9図は本発明による制動力調整装置のさらに別の実強例を示し、この場合、プ レセットされる、調整されるべき走行状態値として、路面と、車輌の単数又は被 タル20を介して信号S。が発せられ、この信号は、後接続された特性曲線像映 器50で信号S1 に変換され、さらに、制限器51を通過した後にスリップ調 整回路の巨像ti S s を形成する。スリップ調整回路の目標値と実際値と の比較は第5加算点52で行なわれ、この加算点はスリップ調整器53に接続さ れている。
このスリップ4整器は、第6加算点54にインプットされている制動圧力に対す る目標値P1 を発する。スリップ調整回路に対して並列的に、ブレーキペダル 信号S。から別の特性曲線像映器59を介し、て、さら2て別の圧力目標値P2  が発せられ、この値は第6りロ算点54でPl と共に、後接続された圧力調 整回路のだめの目標値Psを形成する。制動圧力の目標値PS 及びされておわ 、この調整器はやはり調節素子30と協動する。調節素子30の出力側には制動 圧力Pが印加されており、この制動圧力Pは符号13で示されているブロックへ 供給され、このブロックは、公知のように、ブレーキ、車輪及び路面宗擦を伴う 車輌をシンモル化ri速度vF 並びに単数又は複数の車輪速度VRをとり出す ためのさらに別の信号発生器56.57を含んでいる。これらの信号発生器56 .57はスリップ検出器58に接続されている。調m素子30の出力側は第7加 算点55の反転入力側に接続されており、またスリップ検出器58の出力側は第 5加算点52の反転入力・則に接続されている。
ブレーキペダル20は上記の形式で、車輪スリップに相応する目g1直S。もし くはSs をプレセットする。
@銀器51は、安全な走行f生能がもはや保証されえない過度に高い目標値の形 成を防止するものである。従って制限器51の@能は公知のアンチスキッド系の 1圭に相応するものであることができる。制限器51の制限値は適当に可変的に 設定することができる。しかしまた、該制限値を手動又はその他の方式で固定的 にプレセットすることも勿論可能である。このようにして生ぜしぬられかつ場合 によシ制限された目標値Ssは第5万口算点52に達し、こ\で車輪スリップの 実際値Sと比較される。この実際値は、スリップ検出@58において、信号発生 器からの測定値から、例えば車輌速度及び車輪速度の簡単な差もしくは商を形成 することによって、生ぜしぬられる。車輌生変は公知の方法で、車輪速度の外挿 法により又はレーダー、超音波、赤外線、対比に甚く公知の測定法の1ってより 、又1d車車輌加変等の測定値を用V)た計算(積分)により、検出することが できる。
第5加算点52の出力側における目標値及び実際値の差(dスリップ調整器53 を制御卸し、これは公知の形式でP動作、PIWA作又はPID動作調整器とし て、又は状態調整器として、又はこれらの調整型式の混合形としてを咋すること ができる。スリップ調整器53はその出力側から、制御されるべき制動圧力のた めの部分−目標値P1 を発する。極めて弱い制動過程においては車輪スリップ Sを十分清確に測定することは困稚であるから、スリップ調整回路は比較的強い ブレーキ操作のさいにはじめて動作を開始する。可変であることも可能であるこ の開始点は特性曲線像映器50から確定される。弱い制動渦層ではブレーキペダ ルは公知の形式で#性的4像映器59を介して直接に圧力調整回路に作用する。
両方の特性曲線:象吠器50,5.9は柔軟な過・度動作を達成するため及び車 輌に対す屯所定の制動特性を生ぜしぬるため、非線型であることができる。画部 分−目標喧P、、P、2は第6加算段54を介して目標値P8 を発し、これは 次に調整段29及び調節素子30を介して調節され、この場合実際に調節された 制動圧力Pは目標値Ps と第6加算点う4において比較され、その結果目啄値 及び実際値の差が調整段29に負荷される。
従って全体として第9図の装置は連続的な調整を行ない、この場合車輪のスリッ プはブレーキペダルの位置に関連してプレセットされた値に関連して調節可能で ある。本発明による装置は従って公知のアンチスキッド系とは基本的に異なる。
それというのは公知のアンチスキッド系はたんに所定の限界値を越えたときの、 ある極限的な状況でのみ働くものであるのに対して、本発明による装置は広い範 囲において限界的な走行状態でない場合においても連続的な調整を行なうもので あるからである。非限界的な範囲にわけるこのような調整形式は、これにより荷 重に関連した調整が不要になるという顕著な利点を有している。それというのは 個々の車輪におけるスリップは制御されて調節されかつこのさい、に荷重の変化 はいずれl(せよ考運されているからである。
制動圧力調整回路は高い精度を有する必要はない。
それというのは、制動圧の車輪−路面対(スリップ)に対する制動圧力の作用が 調整されるか、らである。従って制動圧力の発生及び測定のためにはコスト上有 利なエレメントを使用することができる。
ブレーキペダルの操作力は車輪のあるスリップ値に相応するから、運転者は路面 状態に対する車輌状態を介して車輌のタイヤプロフィルを推論することができる 。さらに運転者に制動圧力が指示されるならば、運転者、はさらにブレーキライ ニングの状態をも知ることができる。
FIG、1 FIG、3 FIG、8 国際調査報告 1mwnaflo−^opIICaHOn NoPCT/DE83100033 lmem+1lon+Ins仙eiI:on NO,PCTIDE8:1100 03:11NTERNATIONAL APPLICATION、 No、 P CT/DE 83100033 (SA 4717)借細帽−―−−−―――+ −―+嗜椿−−―〜呻閘・−−一時一 −−+−−艙−−−――−−―−−−― ―・霞−一一一一階DE−A−220409210108/72 None第1 頁の続き 優先権主張 @1982年7月13日■西ドイツ(DE)■P 3226074 .1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 自動車用の制動力調整装置であって、操作部材、有利にはブレーキペダル( 2o)と、自動車(13)の車@(12)iでおける制動モーメント(MBv) を調節するための制動調整器(14,29)と、制動調整器(14,29)に作 用する、走行状態値を検出するための信号発生器(24,33,34,33’、 34’、56.57)と、を備えだ形式のものにおいて、ブレーキペダル(2o )から、走行状態値の連続的な目標値がプレセット可能であり、がっ信号発生器 (24,33,34,33’、34’、56.57)が実際値を1@接的(C又 は直411に示す走行状態値を検出し、かつ・制動調整器(14,29)が目標 値及び央頑値の差に関連して制rIlI可能であることを特徴とする制動力調整 装置。 2 目・領1直(Zs)が自動車の減速!(z)であることを特徴とする請求の 範囲第1項記載の制動カ調整装置。 3 目標値(S、)が少なくとも1つの車側車輪(12)のスリップ(S)であ ることを特徴とする請求の範囲第1項記磯の制動力調整装置。 4 単項速度(VF)及び車輪速度(■R)のだめの信号発十鰯(56,57) が設けられており、かつ車輪スリップ検出型(55)がスリップ(s)の実・祭 値を検出することを特徴とする請求のI范]第3項二、己或の制動力調整装置。 5 信号発生器(33、34; 33’、 34’)が自動車(13)の単項・ 懸架装置(21,22’)の力(A。 B、C)を検出し、かつ、車輪(1,2,12’)に作用する水平方向及び鉛直 方向の力(U、G)並びに、自動車の車輪に作用する摩擦力(、u V 、μm 1)を現ポするための演算段(35、,36、37; 35’、 36’、 3 7’)が設けられていることを特徴とする請求求の範囲第1項乃至第3項のうち いずれか1項記磯の制動力調整装置。 ゛に関連した制!JI1王力調整のために用いられることを特徴とする、請求の 範囲第5項記殺の制動ブ〕稠整装置。 7 信号発生′器( 3 3 、 3 4 、 3 3’, 3 4’)が、自 動車の車輪懸架装置( 2 1 、 2 1’)の力(A,B,C)を険出し、 かつ車@( 1 2 、 1 2’)に作用する鉛直方向力(G)もしくは軸荷 重(Gv,Gh) を規定するだめに演算段( 3 s 、 3 5′)が設i Jら凡ており、かつ制動調整器(14)が軸荷重(Gv,Gh)に関連して調節 可能であることを特徴とする、請求の範囲第1項又は第2項記哉の制動力調整装 置。 8 検査段(32)が、制動調整’Cr ( ” )の車軸に関連した調・移設 ( 2 9 、 2 9’)を制ijltるために設けられており、該倹互役に おいては、制動R整諸(14)の、単1に関連した調帝素子(30、30’)に 対する供給部(31、31’)の制動圧力値(Pv。 Ph) が比較され、かつ一方の車軸に対する上記制動圧力値(Pv+Ph)  が低下したときに、そのつと他方の車軸に作用する制動モーメント(MB)カニ 高められ、かつ供給gE力の低下が指示されるようになっていることを特徴とす る請求の範囲第1項乃至第7項のうちいずれ力何項記載の制動力調整装置。 9 車輌の車輪の回転数を検出する信号発生器が設番すられており、かつ調整器 (14)内におし)で、1回転数倍号の時間的な経過例えば減作度が形唆され、 これに基いて制動モーメントが調節されることを特徴とする請求の・範囲第1項 乃至第8項・乃うち、)、3 i、。 か1項記載の制動力、A盤装置。
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