DE19756248A1 - Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit mit verbesserter Bremsfähigkeit bei einem Bremskraftverstärkerausfall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremskraftverstärker/Haupt­ zylinder-Einheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage. Bei solchen Einheiten erhöht der Bremskraftverstärker die von einem Fahrer eingeleitete Betätigungskraft und sorgt so dafür, daß hohe Bremskräfte mit einer relativ niedrigen Betätigungskraft aufge­ bracht werden können. Die auf den Hauptzylinder bei einer Betätigung einwirkende Kraft setzt sich demnach aus einem Fußkraftanteil, der vom Fahrer aufgebracht wird, und einem Anteil zusammen, der durch den Bremskraftverstärker aufgebracht wird. Bei PKWs und Kleintransportern ist der Bremskraftverstär­ ker üblicherweise ein Unterdruckbremskraftverstärker.

Damit auch bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers noch eine ausreichende Bremsverzögerung erzielt werden kann, schreibt der Gesetzgeber einen bestimmten Mindestverzögerungs­ wert vor, in Deutschland beispielsweise 0,3 g, der mit einer definierten Betätigungskraft erreichbar sein muß. Diese gesetz­ liche Forderung bestimmt maßgeblich die Grundauslegung des hydraulischen Wirkdurchmessers des oder der im Hauptzylinder angeordneten Kolben. Mit einem gegebenen Wirkdurchmesser seines Kolbens muß der Hauptzylinder einerseits dazu in der Lage sein, genügend Fluidvolumen verschieben zu können, um den gewünschten Druckaufbau an den Radbremsen zu ermöglichen, andererseits muß mit diesem gegebenen Wirkdurchmesser bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers auch die gesetzlich vorgegebene Mindest­ verzögerung erreicht werden können. Während zur Erfüllung der ersten Forderung, der Verschiebung des Fluidvolumens, ein möglichst großer Wirkdurchmesser wünschenswert wäre, ist zur Erfüllung der zweiten Forderung (Mindestverzögerung) meist ein kleinerer Wirkdurchmesser erforderlich. Um mit einem kleineren Wirkdurchmesser genügend Fluidvolumen verschieben zu können, muß der Kolbenhub verlängert werden. Ein längerer Kolbenhub führt jedoch automatisch zu einer größeren Baulänge des Hauptzylinders. Die Einbausituation einer Bremskraftverstär­ ker/Hauptzylinder-Einheit im Motorraum eines Fahrzeuges ist allerdings häufig so beengt, insbesondere bei Kleinwagen und Kleintransportern, aber auch bei mit vielen Sonderausstattungen versehenen PKWs mittlerer und oberer Fahrzeugklassen, daß eine größere Baulänge der Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit zu enormen Unterbringungsproblemen dieser Einheit führt.

Aus der DE 196 20 228 A1 ist ein Hauptzylinder bekannt, bei dem eine durch einen Kolben von einer Druckkammer getrennte Nach­ laufkammer mit der Druckkammer flüssigkeitsleitend verbunden wird, wenn die Bremskraft nur vom Bremskraftverstärker selbst aufgebracht werden muß. Solche Betriebszustände treten bei­ spielsweise dann auf, wenn ein Antriebsschlupfregelungssystem bei rutschiger oder glatter Fahrbahn eines oder mehrere An­ triebsräder durch gezieltes Abbremsen am Durchdrehen hindert, oder wenn ein Fahrdynamikregelungssystem einzelne Fahrzeugräder selektiv abbremst, um einem Ausbrechen oder Schleudern des Fahrzeugs entgegenzuwirken. Wichtigste Voraussetzung der in der DE 196 20 228 A1 beschriebenen Anordnung ist eine ordnungsgemä­ ße Funktion des Bremskraftverstärkers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremskraftver­ stärker/Hauptzylinder-Einheit bereitzustellen, die die Ver­ schiebung ausreichend großer Fluidvolumina erlaubt und die bei einem Bremskraftverstärkerausfall das Erreichen der gesetzlich vorgeschriebenen Mindestverzögerung mit der definierten Fuß­ kraft ermöglicht.

Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Variante ist diese Aufgabe bei einer Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit, bei der der Kolben des Hauptzylinders, auf den die Eingangskraft vom Bremskraftverstärker mittels eines stangenförmigen Betätigungs­ gliedes übertragen wird, eine größere hydraulisch wirksame Fläche als das Betätigungsglied aufweist, dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur flüssigkeitsleitenden Verbindung der Druck­ kammer und der Nachlaufkammer die genannten beiden Kammern dann miteinander verbindet, wenn der Bremskraftverstärker nicht oder nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert. Erfindungsgemäß kommt somit bei einem Defekt oder einem Ausfall des Bremskraftver­ stärkers die kleinere hydraulisch wirksame Fläche des Betäti­ gungsgliedes zum Tragen, so daß die von einem Fahrer eingeleitete Betätigungskraft hydraulisch stärker untersetzt wird und damit trotz der fehlenden Kraftverstärkung durch den Bremskraftverstärker den Aufbau einer ausreichend hohen Brems­ kraft ermöglicht. Der hierbei erforderliche, gegenüber einer ordnungsgemäß funktionierenden Bremskraftverstär­ ker/Hauptzylinder-Einheit größere Betätigungshub zeigt dem Fahrer deutlich, daß mit seiner Bremsanlage etwas nicht in Ordnung ist.

Vorteilhaft umfaßt die Einrichtung zum flüssigkeitsleitenden Verbinden von Druckkammer und Nachlaufkammer ein Ventil, das in einer ersten Stellung die Nachlaufkammer mit einem Vorratsbe­ hälter für Hydraulikfluid und in einer zweiten Stellung die Druckkammer mit der Nachlaufkammer verbindet. In der ersten Stellung des Ventils, die es bei ordnungsgemäßer Funktion der Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit einnimmt, ist die Nachlaufkammer somit funktionslos, denn Hydraulikfluid wird bei einer Verschiebung des Kolbens lediglich in die Nachlaufkammer gesaugt oder aus ihr zurück in den Hydraulikfluid-Vor­ ratsbehälter gedrückt. In der zweiten Stellung des Ventils, die es bei einem Defekt oder einem Ausfall des Bremskraftver­ stärkers einnimmt und in der der Vorratsbehälter von der Nach­ laufkammer abgetrennt ist, wird bei einer Verschiebung des Kolbens das von ihm verschobene Hydraulikfluid unter Druckauf­ bau zu einem Teil in die Nachlaufkammer und zum anderen Teil durch den mit einem Bremskreis verbundenen Druckauslaß gepreßt.

Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Alternative ist die obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die Nachlaufkammer in ständiger flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem Vorratsbehälter für Hydraulikfluid steht, daß der Kolben auf seiner von dem Betäti­ gungsglied abgewandten Seite mechanisch verbunden ist mit einem Zwischenkolben, der einen kleineren Durchmesser als der Kolben hat, und der sich in eine von der Druckkammer getrennte Zwi­ schendruckkammer erstreckt, die einen zweiten zur Verbindung mit dem genannten Bremskreis vorgesehenen Druckauslaß aufweist, und daß die Einrichtung zum flüssigkeitsleitenden Verbinden von Druckkammer und Nachlaufkammer diese beiden Kammern miteinander verbindet und den in der Druckkammer vorhandenen, ersten Druck­ auslaß von dem genannten Bremskreis absperrt, wenn der Brems­ kraftverstärker nicht oder nicht ordnungsgemäß funktioniert. Gegenüber der ersten erfindungsgemäßen Variante hat diese zweite Variante den Vorteil, daß das Maß der Untersetzungsände­ rung, das beim flüssigkeitsleitenden Verbinden von Druckkammer und Nachlaufkammer eintritt, unabhängig ist von der hydrauli­ schen Wirkfläche des Betätigungsgliedes. Das bedeutet, daß einerseits das Betätigungsglied ohne Rücksicht auf eine be­ stimmte hydraulische Untersetzung dimensioniert werden kann, und daß andererseits der Zwischenkolben so ausgelegt werden kann, daß eine gewünschte hydraulische Untersetzung erreicht wird. Der Zwischenkolben kann einstückig mit dem die Nachlauf­ kammer von der Druckkammer trennenden Kolben ausgeführt sein, er kann jedoch auch ein separates Bauteil bilden, das lediglich an dem vorgenannten Kolben anliegt oder mit ihm auf andere Weise verbunden ist, beispielsweise durch Verschrauben.

Bei ordnungsgemäßer Funktion des Bremskraftverstärkers tragen sowohl die Druckkammer durch den ersten Druckauslaß als auch die Zwischendruckkammer durch den zweiten Druckauslaß zum Druckaufbau in dem mit den vorgenannten Druckauslässen verbun­ denen Bremskreis bei. Bezüglich dieses Bremskreises addieren sich bei ordnungsgemäßer Funktion des Bremskraftverstärkers die hydraulisch wirksamen Flächen des Zwischenkolbens und des die Nachlaufkammer von der Druckkammer trennenden Kolbens. Die Nachlaufkammer ist in diesem Betriebszustand funktionslos; beim Betätigen des Hauptzylinders wird Hydraulikfluid drucklos aus dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter in die Nachlaufkammer einge­ saugt, und bei der Rückkehrbewegung des die Nachlaufkammer von der Druckkammer trennenden Kolbens wieder in den Hydraulik­ fluid-Vorratsbehälter zurückverschoben. Bei einem Defekt oder einem Ausfall des Bremskraftverstärkers wird die Druckkammer mit der Nachlaufkammer flüssigkeitsleitend verbunden und der in der Druckkammer vorhandene erste Druckauslaß wird geschlossen. Auf diese Weise findet ein Druckaufbau in dem genannten Brems­ kreis nur noch über die Zwischendruckkammer und die darin angeordnete, hydraulisch wirksame Fläche des Zwischenkolbens statt. Die hydraulisch wirksame Fläche des die Nachlaufkammer von der Druckkammer trennenden Kolbens verschiebt dann ledig­ lich ein bestimmtes Fluidvolumen aus der Druckkammer in die Nachlaufkammer und von dort in den Hydraulikfluid-Vorrats­ behälter. Die Nachlaufkammer stellt somit in diesem Betriebszu­ stand eine Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Hydrau­ likfluid-Vorratsbehälter her. Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel dieser zweiten Alternative entfällt die Nachlaufkammer vollständig und es wird statt dessen bei einem Defekt oder einem Ausfall des Bremskraftverstärkers die Druck­ kammer direkt mit dem Hydraulikfluid-Vorratsbehälter verbunden.

Bevorzugt umfaßt bei der zweiten Alternative der erfindungsge­ mäßen Lösung die Einrichtung zum flüssigkeitsleitenden Verbin­ den von Druckkammer und Nachlaufkammer ein Ventil, das in einer ersten Stellung den ersten Druckauslaß mit dem zweiten Druck­ auslaß und in einer zweiten Stellung den ersten Druckauslaß mit der Nachlaufkammer verbindet. Ist gemäß der abgewandelten Ausführungsform der zweiten Alternative keine Nachlaufkammer vorhanden, dann verbindet das Ventil in seiner ersten Stellung den ersten Druckauslaß mit dem zweiten Druckauslaß und in seiner zweiten Stellung den ersten Druckauslaß mit dem Hydrau­ likfluid-Vorratsbehälter.

Bei beiden Alternativen der erfindungsgemäßen Bremskraftver­ stärker/Hauptzylinder-Einheit weist das der genannten Einrich­ tung zugehörige Ventil vorzugsweise einen Betätigungsstößel auf, der mit der Membran einer Unterdruckdose zusammenwirkt, die in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers ange­ ordnet ist. Mit Hilfe der Unterdruckdose kann bei dieser Aus­ führungsform festgestellt werden, ob der Bremskraftverstärker ordnungsgemäß funktioniert. Bei ordnungsgemäßer Funktion muß in der Unterdruckkammer ein bestimmter Unterdruck gegenüber der Atmosphäre vorhanden sein. Steigt der Druck in der Unterdruck­ kammer an, bedeutet dies, daß der Bremskraftverstärker nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert. Die Membran der Unterdruckdose wirkt dabei mit dem Betätigungsstößel des Ventils derart zusam­ men, daß das Ventil bei Überschreiten einer vorgegebenen Druck­ schwelle in der Unterdruckkammer in seine zweite Stellung bewegt wird, in der nur noch die kleinere hydraulische Wirkflä­ che des Betätigungsgliedes bzw. des Zwischenkolbens den Druck­ aufbau im genannten Bremskreis bewirkt.

Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ventil federnd in seine zweite Stellung vorgespannt, beispiels­ weise durch eine auf die Membran der Unterdruckdose wirkende Feder. Ist in der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers der seiner ordnungsgemäßen Funktion entsprechende Unterdruck vorhanden, wirkt auf die Membran der Unterdruckdose eine der vorgenannten Feder entgegengerichtete Kraft, so daß das Ventil seine erste Stellung einnimmt. Sinkt der Unterdruck in der Unterdruckkammer, überwiegt die Kraft der das Ventil in seine zweite Stellung vorspannenden Feder, so daß das Ventil diese zweite Stellung einnimmt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit ist das Ventil ein Elektromagnetventil, das mit einem in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers angeordneten Drucksensor verbunden ist. Dieser Drucksensor gibt bei Überschreiten einer vorgegebe­ nen Druckschwelle, d. h. beim Absinken des in der Unterdruckkam­ mer herrschenden Unterdrucks, ein elektrisches Signal ab, das das Elektromagnetventil veranlaßt, seine zweite Stellung einzu­ nehmen. In einer einfachen Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Drucksensor direkt mit dem Elektromagnetventil verbun­ den. Alternativ ist der Drucksensor über ein elektronisches Steuergerät mit dem Elektromagnetventil verbunden, das auch andere Funktionen der Bremsanlage steuert, beispielsweise eine Bremsschlupf- und/oder Antriebsschlupfregelung und ähnliches.

Da heutige Bremsanlagen zumeist Zweikreis-Bremsanlagen sind, befindet sich bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungs­ gemäßen Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit in der Bohrung des Hauptzylinders ein darin abdichtend und verschieb­ bar geführter weiterer Kolben, der als Schwimmkolben ausgebil­ det ist und der in der Bohrung eine weitere Druckkammer mit einem dritten Druckauslaß begrenzt, der zur Verbindung mit dem zweiten Bremskreis vorgesehen ist.

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bremskraftver­ stärker/Hauptzylinder-Einheit werden im folgenden anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä­ ßen Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit im Längsschnitt, und

Fig. 2 ein dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliches, etwas abgewandeltes zweites Ausführungsbeispiel ebenfalls im Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt eine Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit 10 bestehend aus einem Bremskraftverstärker 12 und einem damit verbundenen, nachgeschalteten Hauptzylinder 14. Einheiten dieser Art gelangen heutzutage millionenfach in PKWs und klei­ neren Nutzfahrzeugen zum Einbau.

Der Bremskraftverstärker 12 ist hier ein Unterdruckbremskraft­ verstärker in sogenannter Tandembauweise, d. h. er hat ein Gehäuse 16, dessen Innenraum durch eine feststehende Trennwand 18 und zwei bewegliche Trennwände 20, 20' in zwei Unterdruck­ kammern 22, 22' und zwei Arbeitskammern 24, 24' unterteilt ist. Wie bei Unterdruckbremskraftverstärkern üblich, ist jede Unter­ druckkammer 22, 22' im Betrieb des Bremskraftverstärkers stän­ dig mit einer Unterdruckquelle verbunden, beispielsweise mit dem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors, der das Fahrzeug antreibt, in das die Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit 10 eingebaut ist. Die Arbeitskammern 24, 24' stehen bei unbetä­ tigter Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit 10 ebenfalls mit der Unterdruckquelle in Verbindung, so daß in ihnen zu­ nächst dasselbe Druckniveau wie in den Unterdruckkammern 22, 22' herrscht.

Bei einer Betätigung des Bremskraftverstärkers 12, die über ein im wesentlichen stangenförmiges Eingangsglied 26 erfolgt, an dessen freiem Ende beispielsweise ein hier nicht dargestelltes Fahrzeugbremspedal angelenkt ist, sorgt ein allgemein mit 28 bezeichnetes und hier nicht näher beschriebenes Steuerventil dafür, daß die Arbeitskammern 24, 24' von der Unterdruckquelle getrennt und mit Atmosphärendruck (oder mit Überdruck) verbun­ den werden. An den beiden beweglichen Trennwänden 20, 20' baut sich daraufhin eine Druckdifferenz auf, die zur Verschiebung der Trennwände 20, 20' in den Figuren nach links führt. Die dabei entstehende Kraft in Betätigungsrichtung wird von den beweglichen Trennwänden 20, 20' auf das Gehäuse des Steuerven­ tils 28 übertragen und von dort zusammen mit der über das Eingangsglied 26 eingeleiteten Betätigungskraft an ein stangen­ förmiges Betätigungsglied 30 des Hauptzylinders 14 abgegeben. Die Kraft, mit der der Hauptzylinder 14 betätigt wird, entsteht demnach durch die Addition der von einem Fahrer über das Ein­ gangsglied 26 des Bremskraftverstärkers 12 eingeleiteten Betä­ tigungskraft und der daraufhin vom Bremskraftverstärker 12 durch die Verschiebung der beweglichen Trennwände 20, 20' erzeugten zusätzlichen Betätigungskraft. Diese Funktion und der Aufbau eines Unterdruckbremskraftverstärkers 12 sind Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt, weshalb hier auf eine weiterge­ hende Erläuterung verzichtet werden kann.

Der Hauptzylinder 14 hat ein Gehäuse 32 mit einer darin ausge­ bildeten Bohrung 34, in der ein mit dem stangenförmigen Betäti­ gungsglied 30 gekoppelter Kolben 36 abdichtend und verschiebbar geführt ist.

Der Kolben 36 begrenzt in der Bohrung 34 auf seiner einen, vom Bremskraftverstärker 12 abgewandten Seite eine Druckkammer 38 und auf seiner gegenüberliegenden, dem Bremskraftverstärker 12 zugewandten Seite eine Nachlaufkammer 40.

Auf seiner vom Betätigungsglied 30 abgewandten Seite steht der Kolben 36 in mechanischer Verbindung mit einem Zwischenkolben 42, der sich aus der Druckkammer 38 eine Zwischenwand 44 in der Bohrung 34 durchsetzend in eine Zwischendruckkammer 46 des Hauptzylinder 14 erstreckt. Die Druckkammer 38 hat einen ersten Druckauslaß 48 und die Zwischendruckkammer 46 hat einen zweiten Druckauslaß 50. Beide Druckauslässe 48 und 50 sind dazu vorge­ sehen, mit ein und demselben Bremskreis verbunden zu werden. In den Figuren ist dieser Bremskreis derjenige, der für einen Bremsdruckaufbau an hier nur schematisch dargestellten Radbrem­ sen 52 und 54 verantwortlich ist.

Zur Realisierung eines zweiten Bremskreises ist in der Bohrung 34 des Hauptzylindergehäuses 32 ein weiterer Kolben 56 abdich­ tend und verschiebbar geführt, der hier als Schwimmkolben ausgebildet ist. Der weitere Kolben 56, dessen in den Figuren rechte Stirnfläche eine Begrenzungswand der Zwischendruckkammer 46 bildet, begrenzt mit seiner gegenüberliegenden Stirnfläche zusammen mit der Bohrung 34 eine weitere Druckkammer 58 mit einem dritten Druckauslaß 60, der zur Verbindung mit einem zweiten Bremskreis vorgesehen ist, dem in den Figuren Radbrem­ sen 62 und 64 zugeordnet sind.

Sowohl die Nachlaufkammer 40 als auch die Druckkammer 38 und 58 sind, wie in den Figuren dargestellt, flüssigkeitsleitend mit einem Vorratsbehälter 66 für Hydraulikfluid verbunden. In den Druckkammern 38 und 58 sind die die Verbindung zum Vorratsbe­ hälter 66 herstellenden Öffnungen dabei so angeordnet, daß diese Öffnungen von den sich im Zuge einer Betätigung des Hauptzylinders 14 verschiebenden Kolben 36 bzw. 56 praktisch sofort nach dem Beginn der Betätigung verschlossen werden, so daß sich Druck in den Druckkammern 38 und 58 aufbauen kann. Die Nachlaufkammer 40 hingegen ist ständig mit dem Vorratsbehälter 66 für Hydraulikfluid verbunden.

Um wahlweise die Druckkammer 38 mit der Nachlaufkammer 40 flüssigkeitsleitend verbinden zu können, ist eine Einrichtung vorhanden, die im wesentlichen aus einem Ventil 68 besteht, das in einer ersten Stellung den ersten Druckauslaß 48 der Druck­ kammer 38 mit dem zweiten Druckauslaß 50 der Zwischendruckkam­ mer 46 verbindet, und das in einer zweiten Stellung den ersten Druckauslaß 48 mit der Nachlaufkammer 40 verbindet. Das Ventil 68 hat einen Betätigungsstößel 70, der mit der Membran 72 einer Unterdruckdose 74 zusammenwirkt, die in der Unterdruckkammer 22 des Bremskraftverstärkers 12 angeordnet ist. Die Membran 72 ist durch eine in der Unterdruckdose 74 befindliche Feder 76 gegen den Betätigungsstößel 70 vorgespannt, wodurch das Ventil 68 federnd in seine zweite Stellung vorgespannt ist.

Im folgenden wird die Funktion der Bremskraftverstärker/­ Hauptzylinder-Einheit 10 näher erläutert. Es wird zunächst davon ausgegangen, daß der Bremskraftverstärker 12 ordnungsge­ mäß funktioniert, d. h. in seinen Unterdruckkammern 22, 22' wird das konstruktiv vorgesehene Unterdruckniveau erreicht. An der Membran 72 der Unterdruckdose 74 liegt dann eine Druckdifferenz an, die groß genug ist, um die Membran 72 entgegen der Kraft der Feder 76 zu bewegen und dadurch, über den Betätigungsstößel 70, das Ventil 68 in seine erste Stellung zu verschieben, in der die beiden Druckauslässe 48 und 50 miteinander verbunden sind. Eine Betätigung des Hauptzylinders 14 führt zu einer Verschiebung des Kolbens 36, des mit ihm gekoppelten Zwischen­ kolbens 42 und des schwimmend angeordneten Kolbens 56. Entspre­ chend der Verschiebung wird bei sich in seiner ersten Stellung befindendem Ventil 68 in den Druckkammern 38 und 58 sowie in der Zwischendruckkammer 46 Hydraulikdruck aufgebaut. Da die beiden Druckauslässe 48 und 50 miteinander verbunden sind, sind bezüglich desjenigen Bremskreises, dem die Radbremsen 52 und 54 zugeordnet sind, die hydraulisch wirksamen Flächen des Kolbens 36 und des Zwischenkolbens 42 am Druckaufbau beteiligt.

Es soll nun angenommen werden, daß das Unterdruckniveau in der Unterdruckkammer 22 des Bremskraftverstärkers 12 aufgrund eines Defekts nicht mehr den konstruktiv vorgesehenen Wert erreicht.

Der Abfall des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 22, d. h. der Anstieg des Drucks in dieser Kammer, führt zu einer kleiner werdenden Druckdifferenz an der Membran 72 und damit ab einem bestimmten Wert dazu, daß die Kraft der Feder 76 überwiegt und die Membran 72 in Richtung auf die Wand des Bremskraftverstär­ kergehäuses 16 verschiebt. Aufgrund des mit der Membran 72 gekoppelten Betätigungsstößels 70 nimmt das Ventil 68 daraufhin seine zweite Stellung ein, in der der erste Druckauslaß 48 mit der Nachlaufkammer 40 verbunden ist. Bei einer Betätigung des Hauptzylinders 14 kann Bremsdruck in dem den Radbremsen 52 und 54 zugeordneten Bremskreis dann nur noch über die Zwischen­ druckkammer 46 und ihren zweiten Druckauslaß 50 aufgebaut werden. Das bedeutet, daß zum Druckaufbau in diesem Bremskreis nur noch die hydraulisch wirksame Fläche des Zwischenkolbens 42 beiträgt. Da die hydraulisch wirksame Fläche des Zwischenkol­ bens 42 deutlich kleiner als die hydraulisch wirksame Ge­ samtfläche beider Kolben 36 und 42 ist, kann ein Fahrzeugführer trotz des Bremskraftverstärkerausfalls noch einen ausreichend hohen Bremsdruck aufbauen, allerdings unter Inkaufnahme eines vergrößerten Betätigungshubes. Dieser vergrößerte Betätigungs­ hub, der vom Fahrzeugführer am Bremspedal als längerer Betäti­ gungsweg wahrgenommen wird, zeigt ihm unmißverständlich an, daß seine Bremsanlage nicht in Ordnung ist.

Befindet sich das Ventil 68 in seiner zweiten Stellung, dann wird bei einer Betätigung des Hauptzylinders 14 Hydraulikfluid aus der Druckkammer 38 lediglich in die Nachlaufkammer 40 und von dort in den Vorratsbehälter 66 für Hydraulikfluid drucklos verschoben. Durch eine geeignete Wahl des Verhältnisses der hydraulisch wirksamen Fläche des Zwischenkolbens 42 zur hydrau­ lisch wirksamen Gesamtfläche von Kolben 36 und Zwischenkolben 42 kann das Maß der bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers 12 eintretenden hydraulischen Untersetzungsänderung des Hauptzylinders 14 unabhängig von dem Durchmesser des stangen­ förmigen Betätigungsgliedes 30 eingestellt werden.

Das in Fig. 2 wiedergegebene, zweite Ausführungsbeispiel der Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit 10 unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das mit der Unterdruckdose 74 zusammenwirkende Ventil 68 ersetzt ist durch ein Elektromagnetventil 68', wel­ ches mit einem elektronischen Steuergerät 78 in Verbindung steht, das wiederum mit einem Drucksensor 80 verbunden ist, der den jeweils herrschenden Druck in der Unterdruckkammer 22 des Bremskraftverstärkers 12 mißt. Steigt der Druck in der Unter­ druckkammer 22 über einen vorgegebenen Wert an, gibt der Druck­ sensor 80 ein Signal an das Steuergerät 78 ab, welches daraufhin das Elektromagnetventil 68' dazu veranlaßt, seine zweite Stellung einzunehmen, in der der erste Druckauslaß 48 der Druckkammer 38 mit der Nachlaufkammer 40 verbunden ist. Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispieles entspricht damit derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles.

Gemäß einem abgewandelten und hier nicht dargestellten dritten Ausführungsbeispiel verbindet das Ventil 68, 68' in seiner zweiten Stellung den ersten Druckauslaß 48 direkt mit dem Vorratsbehälter 66 für Hydraulikfluid. Die Nachlaufkammer 40 entfällt bei diesem dritten Ausführungsbeispiel vollständig.

Bei einem ebenfalls nicht dargestellten, vierten Ausführungs­ beispiel entfallen der Zwischenkolben 42, die Zwischenwand 44 und die Zwischendruckkammer 46. Ein dem Ventil 68, 68' entspre­ chendes Ventil verbindet in seiner ersten Stellung, die bei ordnungsgemäßer Funktion des Bremskraftverstärkers 12 eingenom­ men wird, die Nachlaufkammer 40 mit dem Vorratsbehälter 66 für Hydraulikfluid, und in seiner zweiten Stellung, die bei einem Defekt des Bremskraftverstärkers 12 eingenommen wird, die Druckkammer 38 mit der Nachlaufkammer 40. In der zweiten Stel­ lung des Ventils wird daher ein Teil des Hydraulikfluids aus der Druckkammer 38 in die Nachlaufkammer 40 verschoben; zum Druckaufbau trägt somit nur noch die hydraulisch wirksame Fläche des stangenförmigen Betätigungsgliedes 30 bei, die kleiner als die hydraulisch wirksame Fläche des Kolbens 36 ist. Ebenso wie bei den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen kann daher bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers 12 ein genü­ gend hoher Bremsdruck bei allerdings verlängertem Betätigungs­ weg aufgebaut werden.

Claims (9)

1. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit (10) für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, deren Hauptzylinder (14) ein Gehäuse (32) mit einer darin ausgebildeten Bohrung (34) auf­ weist, in der ein Kolben (36) abdichtend und verschiebbar geführt ist, der mit einem stangenförmigen Betätigungsglied (30) zum Übertragen einer Eingangskraft von dem Bremskraftver­ stärker (12) auf den Kolben (36) mechanisch verbunden ist, und der in der Bohrung (34) auf seiner einen Seite eine Druckkammer (38) mit einem zur Verbindung mit einem Bremskreis vorgesehenen Druckauslaß (48) und auf seiner gegenüberliegenden und dem Betätigungsglied (30) zugewandten, anderen Seite eine Nachlauf­ kammer (40) begrenzt, wobei der Kolben (36) eine größere hy­ draulisch wirksame Fläche als das Betätigungsglied (30) aufweist, und wobei eine Einrichtung vorhanden ist, die die Druckkammer (38) und die Nachlaufkammer (40) wahlweise flüssig­ keitsleitend miteinander verbinden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Druckkammer (38) und die Nachlaufkammer (40) miteinander verbindet, wenn der Bremskraftverstärker (12) nicht oder nicht ordnungsgemäß funktioniert.

2. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum flüssigkeits­ leitenden Verbinden von Druckkammer (38) und Nachlaufkammer (40) ein Ventil umfaßt, das in einer ersten Stellung die Nach­ laufkammer (40) mit einem Vorratsbehälter (66) für Hydraulik­ fluid und in einer zweiten Stellung die Druckkammer (38) mit der Nachlaufkammer (40) verbindet.

3. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit (10) für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, deren Hauptzylinder (14) ein Gehäuse (32) mit einer darin ausgebildeten Bohrung (34) auf­ weist, in der ein Kolben (36) abdichtend und verschiebbar geführt ist, der mit einem stangenförmigen Betätigungsglied (30) zum Übertragen einer Eingangskraft von dem Bremskraftver­ stärker (12) auf den Kolben (36) mechanisch verbunden ist, und der in der Bohrung (34) auf seiner einen Seite eine Druckkammer (38) mit einem zur Verbindung mit einem Bremskreis vorgesehenen ersten Druckauslaß (48) und auf seiner gegenüberliegenden und dem Betätigungsglied (30) zugewandten, anderen Seite eine Nachlaufkammer (40) begrenzt, wobei eine Einrichtung vorhanden ist, die die Druckkammer (38) und die Nachlaufkammer (40) wahlweise flüssigkeitsleitend miteinander verbinden kann, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Kolben (36) auf seiner einen, von dem Betätigungsglied (30) abgewandten Seite mechanisch verbunden ist mit einem Zwischenkolben (42), der einen kleineren Durchmesser als der Kolben (36) hat und der sich in eine von der Druckkammer (38) getrennte Zwischendruckkammer (46) mit einem zur Verbindung mit dem genannten Bremskreis vorgesehenen zweiten Druckauslaß (50) erstreckt,
• - die Nachlaufkammer (40) in ständiger flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem Vorratsbehälter (66) für Hydraulikfluid steht, und daß
• - die Einrichtung die Druckkammer (38) und die Nachlaufkammer (40) miteinander verbindet und den ersten Druckauslaß (48) von dem genannten Bremskreis absperrt, wenn der Bremskraftverstär­ ker (12) nicht oder nicht ordnungsgemäß funktioniert.

4. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum flüssigkeits­ leitenden Verbinden von Druckkammer (38) und Nachlaufkammer (40) ein Ventil (68) umfaßt, das in einer ersten Stellung den ersten Druckauslaß (48) mit dem zweiten Druckauslaß (50) und in einer zweiten Stellung den ersten Druckauslaß (48) mit der Nachlaufkammer (40) verbindet.

5. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Unterdruckkammer (22) des Bremskraftverstärkers (12) eine Unterdruckdose (74) mit einer Membran (72) angeordnet ist, und daß das Ventil (68) einen Betätigungsstößel (70) aufweist, der mit der Membran (72) derart zusammenwirkt, daß das Ventil (68) bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle in der Unterdruckkammer (22) des Bremskraftverstärkers (12) in seine zweite Stellung bewegt wird.

6. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (68) federnd in seine zweite Stellung vorgespannt ist.

7. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (68, 68') ein mit einem Drucksensor (80) verbundenes Elektromagnetventil (68') ist, wobei der Drucksensor (80) in einer Unterdruckkammer (22) des Bremskraftverstärkers (12) angeordnet ist und bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle ein elektrisches Signal ab­ gibt, das das Elektromagnetventil (68') veranlaßt, seine zweite Stellung einzunehmen.

8. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (80) über ein elektronisches Steuergerät (78) mit dem Elektromagnetventil (68') verbunden ist.

9. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Schwimmkolben ausgebildeter weiterer Kolben (56) abdichtend und verschiebbar in der Bohrung (34) geführt ist und darin eine weitere Druckkammer (58) be­ grenzt.