DE69818465T2

DE69818465T2 - Dämpfer und ventil

Info

Publication number: DE69818465T2
Application number: DE69818465T
Authority: DE
Inventors: F. Edward CRAWLEY; B. Kenneth Lazarus; W. Jeffrey MOORE; A. Douglas SIMPSON; F. Gerald CARON; M. Farla RUSSO
Original assignee: Active Control Experts Inc
Current assignee: Active Control Experts Inc
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2018-07-08
Also published as: DE69818465D1; EP0993567B1; WO1999002889A1; US20010025752A1; US6427812B2; US6193029B1; EP0993567A1

Description

Hintergrund
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluidventil und insbesondere auf ein Ventil mit unterschiedlichen oder veränderlichen Einstellungen zum Beeinflussen der Strömung eines Fluids. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sie sich auf ein Fluidventil zum Dämpfen einer hydraulischen Anordnung.
Eine Anzahl von Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik benutzen hydraulische oder fluidische Dämpfer oder Stoßdämpfer, um mechanische Bewegungen oder Schaukeln (Jitter) auszugleichen. Fahrzeugstoßdämpfer sind ein Beispiel derartiger Vorrichtungen, und im wesentlichen ähnliche Vorrichtungen werden für Bürostühle, Türschließer und andere Anwendungen verwendet. Bei mehreren dieser Anwendungen wird die Vorrichtung asymmetrischen Impulsbetätigungen unterworfen oder sie arbeitet in einem Bewegungsbereich um einen von seiner Mitte versetzen Sollwert. Beispielsweise kann ein Fahrzeugstoßdämpfer nach oben gerichteten Impulsen unterworfen sein, bei denen Energie in größeren Mengen oder während kürzerer Zeitintervalle als von den Schwerkraft- und Feder-angetriebenen, nach unten gerichteten Rückbewegungen geliefert wird.
Konzeptionell umfasst eine Fahrzeugaufhängung im allgemeinen eine Feder und einen Fluiddämpfer. Die Feder speichert elastisch die Energie einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung einer mechanischen Anordnung, wie beispielsweise der Nabe, die das Rad antreibt, und gibt sie zurück, um die scharfen Schläge zu glätten, die durch Laufen über Unregelmäßigkeiten in der Fahrbahn verursacht werden, und stellt die Aufhängung in ihrer neutralen Position wieder her, während der Dämpfer einen Teil der Energie bei jedem Hub oder Zyklus dissipiert, um zu verhindern, dass Resonanzschwingungen entstehen. Die Energiedissipation wird durch Einführen von Reibungsverlusten erreicht. Dies kann durch eine Anordnung erreicht werden, wobei ein mit der Aufhängung verbundener Kolben hydraulisches Fluid durch ein Strömungshindernis, z. B. eine oder mehrere kleine Öffnungen, verdrängt, das Turbulenz, Strömungswiderstand, viskose Scherbeanspruchung oder andere verlustbehaftete Ereignisse in das Fluid einführt, das beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Hochdruckgas sein kann.
Die praktische Implementierung eines derartigen mechanischen Dämpfers bringt mit sich, dass die erwartete Frequenz und die Form von Verdrängungsimpulsen, die Fahrzeugmasse, der gewünschte Bewegungsbereich der Aufhängung und die erforderliche Festigkeit und das erlaubte Gewicht der Dämpferanordnung berücksichtigt werden. Für Kraftfahrzeuge werden geeignete Stoßdämpfer mit kolbenartigen Anordnungen, die an jedem Radantrieb angeordnet sind und jeweils zwei bis zehn Kilogramm wiegen, mit einem Kolbenhub von ungefähr 5 bis 30 Zentimeter erreicht. Kleinere Anordnungen können an Mechanismen, wie beispielsweise Lenkarmen oder Heckklappenanordnungen, verwendet werden, wobei sogar größere notwendig sein können, um schwere Lasten oder ein Fahren auf rauen Fahrbahnoberflächen aufzunehmen.
Wenn eine Anordnung dieser Art für ein Mountainbike zu verwenden ist, ist das Gewicht von primärer Bedeutung, da das gesamte Fahrzeuggewicht von dem Benutzer durch Pedalbetätigung bewegt werden muss. Außerdem wird die Fahrzeughandhabung durch die Charakteristika des Dämpfers sehr beeinflusst. Die vordere Aufhängung, z. B. eine Teleskopgabel, ist der Lenkmechanismus, und Schläge auf das Hinterrad können ziemlich direkt zu dem Sitz weitergeleitet werden, sodass sowohl der Komfort als auch tatsächliche Lenkaspekte der Handhabung beeinflusst werden.
Ein bekannter Fahrradstoßdämpfer benutzt einen Kolben, der Fluid innerhalb eines hydraulisch vollen und abgedichteten Zylinders verdrängt. Der Kolben weist eine Anzahl von Durchgängen auf, die sich zwischen einer Seite und der anderen erstrecken, und jeder Durchgang umfasst eine biegsame Ausgleichsscheibe, die über einem Ende befestigt ist, um als ein Einwegklappenventil zu wirken, das Strömung nur in der Vorwärts- oder nur in der Rückwärtsrichtung ermöglicht. Die Anzahl und Abmessungen dieser Durchgänge werden ausgestaltet, um der Fluidverdrängung zu widerstehen und somit die Bewegung des Kolbens zu steuern, wenn das Fahrrad einem sich ändernden Terrain und Schlägen unterworfen wird. Dieser Aufbau ist strukturmäßig stark und mechanisch robust. Auf Grund des extremen Bereichs der Bedingungen, die ein Fahrrad erfahren kann, können diese Absorber unter bestimmten Kombinationen diverser Bedingungen nicht optimal arbeiten. Wenn die Durchgänge dimensioniert sind, um der Strömung von hydraulischen Fluid nur schwach zu widerstehen, wird eine glattere oder "weiche" Fahrt erhalten, wobei jedoch eine größere Kraft veranlassen wird, dass der Stoß schnell den tiefsten Stand erreicht und unwirksam wird. Wenn die Durchgänge andererseits ausgestaltet sind, um die Strömung soweit zu blockieren, dass der Stoßdämpfer niemals den tiefsten Stand unter den Bedingungen des energetischen Schlags erreicht, dann liefert der Stoßdämpfer eine "harte" Fahrt, die den Komfort stark verringert. Es ist im allgemeinen wünschenswert, eine steife Aufhängung während der Pedalbetätigung aufzuweisen, sodass die Energie der Pedalbetätigung nicht an die Aufhängung verloren geht. Zwischen Zeitspannen der Pedalbetätigung, wenn es moderate Schläge gibt, wird jedoch eine weichere Fahrt benötigt.
Demgemäß würde es vorteilhaft sein, ein Strömungsventil mit unterschiedlichen Charakteristika bereitzustellen, das zum Steuern eines Bereichs von erwarteten Strömungen geeignet ist, die über einen weiten Bereich von Fahrbedingungen auftreten.
Es würde außerdem vorteilhaft sein, ein Strömungsventil mit variablen Strömungssteuerungs- oder Regelcharakteristika bereitzustellen, die sich ändern, um sich existierenden Bedingungen anzupassen.
Die JP-A-03 239829 offenbart einen Dämpfer gemäß der Präambel von Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gekennzeichnet. Optionale Merkmale werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Bei einer Ausführungsform ist das Blockierelement ein Bimorph, der die Öffnung abdeckt. Der Bimorph wird durch das Laufen des Fluids durch die Öffnung abgelenkt, und ein Controller liefert ein elektrisches Aktivierungssignal, um den Bimorph zu der Öffnung hin oder von dieser weg zu treiben, wobei seine Schließvorspannung vergrößert oder verringert wird. Dies beeinflusst sowohl den Schwellenströmungsinitüerungsdruck als auch das Ausmaß der Strömung, die erlaubt ist, sobald der Durchgang geöffnet ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die Öffnung oder der Durchgang ein schlitzähnlicher Kanal sein, wobei das Blockierelement in dem Schlitz wie eine Klappe oder Zunge positioniert ist. Die Betätigung des Elements biegt es in die Strömung, um die Strömung zu beeinflussen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Durchgang zu einer in einer Plattenoberfläche ausgebildeten Rille führen, und das Blockierelement deckt die Rille ab. Vorzugsweise ist das Blockierelement eine biegsame piezoelektrische Anordnung, die sich über einen Abstand bewegt, um ein veränderliches Hindernis in dem nahen Feld der Fluidströmung bereitzustellen, wenn sich das Fluid durch den Durchgang bewegt. Piezobieger, Ausgleichsscheiben und verschiedene gestiftete und einseitig eingespannte Ausführungen passen sich unterschiedlichen Durchgangsgeometrien an.
Bei einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform ist ein Plenum an einem Dämpfergehäuse befestigt und umfasst einen ersten Durchgang, der zu einer Seite, veranschaulichend der obersten oder Hochdruckseite des Dämpferkolbens führt, und einen zweiten Durchgang, der mit der anderen, z. B. der untersten oder Rückdruckseite des Kolbens verbunden ist. Ein Piezobieger deckt eine verlängerte Öffnung zwischen dem ersten und zweiten Durchgängen ab, und ein Controller bewegt den Bieger zu der Öffnung hin oder von dieser weg, um die Strömung entlang des ersten Durchgangs in den zweiten Durchgang zu verringern oder zu erhöhen. Ein mit dem Controller verbundener Positionssensor fühlt die Kolbenposition ab, und der Controller arbeitet, um den Bieger mit Energie zu versorgen und die Öffnung zu behindern oder die Strömung weiter zu beschränken, wenn bestimmt wird, dass die Kolbenposition oder die Geschwindigkeit über einer Schwelle liegt. Dies erweitert den nützlichen Bereich des Dämpfers und kann eine optimalen Verschiebung des Dämpfers während aller Benut zungsbedingungen ermöglichen, wobei der Komfort verbessert wird, während das Erreichen des tiefsten Stands und ein unnötiger Verlust der Fahrerenergie verhindert wird. Weitere Durchgänge mit festen Einwegventilen in jeder Richtung können bereitgestellt werden, um die allgemeinen Dämpfungscharakteristika des Dämpfers maßzuschneidern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung hierin zusammen mit den veranschaulichenden Zeichnungen verständlich sein, in denen zeigt/zeigen:
1 eine teilweise schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
1A eine ähnliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform;
1B feste Dämpferelemente des Stands der Technik, die bei der Ausführungsform von 1A verwendet werden können;
2 und 2A explodierte Ansichten einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in einem Stoßdämpfer implementiert ist;
3 und 3A Einzelheiten einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
4 und 4A Einzelheiten einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
5A bis 5I weitere Ausführungsformen.
Ausführliche Beschreibung
1 zeigt eine grundlegende Ausführungsform der Erfindung, bei der ein System oder eine Vorrichtung einen Fluidkörper F bei einem ersten Druck aufweist, der durch einen Durchgang 20 getrieben und durch einen verformbaren Strömungsbegrenzer 26 gesteuert wird, der auf elektrische Steuersignale von einem Controller 28 anspricht. Bei dieser Ausführungsform ist der verformbare Strömungsbegrenzer 26 ein plattenähnliches Element, das einseitig über den Durchgang 20 befestigt ist, um die Öffnung mit einem veränderlichen Behinderungsgrad zu blockieren. Beispielsweise kann die Platte 26 ein eingekapseltes piezoelektrisches Plättchen sein, beispielsweise ein Zweischichtpiezobieger, der in Übereinstimmung mit den Lehren der in gemeinsamen Besitz befindlichen, veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO95/20827 hergestellt ist und über dem Durchgang in der Art und Weise eines Ventils geklemmt ist, wie es beispielsweise in der im gemeinsamen Besitz befindlichen US-Patentanmeldung 08/760 607, eingereicht am 4. Dezember 1996, beschrieben ist. Wie es hier relevant ist, wird die Platte 26 angebracht, um eine nach unten gerichtete (wie dargestellt) Kraft über den Durchgang 20, beispielsweise in dem Bereich von 0,1 bis 1,0 pound, auszuüben, und um entlang der Richtung des Pfeils "A" durch den Fluiddruck nach oben gedrückt und abgelenkt zu werden. Der Controller 28 legt eine Spannung über die Platte an, um zu bewirken, dass sie sich zu der Öffnung hin oder von dieser weg biegt. Beispielsweise kann eine Spannung von 50 bis 200 Volt angelegt werden, wobei die Polarität ausgewählt wird, um die Schließvorspannung der Platte über dem Durchgang zu vergrößern oder zu verkleinern.
1A veranschaulicht allgemein diese grundlegenden Elemente des Strömungscontrollers in einem Dämpfer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie es schematisch im Querschnitt gezeigt ist, wird ein Kolben 2 innerhalb eines mit Fluid F gefüllten Gehäuses H verdrängt, der es in zwei Kammern C1 und C2 aufteilt. Der Kolben ist gegen die Wände der Kammer abgedichtet, und das Gehäuse ist hydraulisch voll, sodass die Bewegung des Kolbens in der Richtung einer Kammer Fluid in die andere Kammer zwingt, wobei zu diesem Zweck eine Fluidrückkehranordnung 10 einschließlich eines Rückkehrdurchgangs 12 bereitgestellt wird. Somit verschiebt die Bewegung des Kolbens entlang der Richtung der Achse seiner Welle 4 die relativen Größen der Kammern C1, C2 und bewegt Fluid dazwischen durch die Anordnung 10. Allgemeiner gesagt kann der verdrängende Körper oder die Quelle des fluidgesteuerten Drucks von der Anordnung 10 vollständig getrennt liegen und durch eine Leitung verbunden sein. Für den dargestellten Aufbau kann bei einer praktischen Implementierung das andere Ende der Kolbenwelle mit der zu dämpfenden Struktur oder Anordnung, beispielsweise mit einer Radachse oder vorderen Gabel eines Fahrrads, verbunden sein, wie es offensichtlich ist. Wie es schematisch gezeigt ist, wird die Fluid-Kommunikation zwischen den beiden Seiten des Kolbens durch einen Durchgang bewirkt, der allgemein mit 12 angegeben wird, der mit einem Raum 12a kommuniziert, der eine Umleitungsöffnung 20 umschließt, die von dem Kammer C1 über ein über der Öffnung 20 positioniertes Blockierelement 26 führt. Der Strömungswiderstand treibt das Element 26 nach oben, wobei die Öffnung 20 geöffnet wird. Der von der Öffnung 20, dem Blockierelement 26 und dem Durchgang 12 zusammen dargestellte Strömungswiderstand dient dazu, die Rate der Fluidverdrängung und somit die Rate und den Betrag, mit der sich der Kolben 2 bewegen kann, zu begrenzen, wenn der Kolben einem Impuls unterworfen wird. Außerdem wird, wie dargestellt, das Blockierelement 26 über die Öffnung 20 gehängt, sodass, wenn sich der Kolben 2 nach unten bewegt, um den Fluiddruck in der Kammer C2 zu erhöhen, die Kraft an dem Element 26 es in der Art und Weise einer Zunge oder Klappe schließt. Das Ventil arbeitet daher unidirektional, um Strömung nur von C1 nach C2 zu ermöglichen.
Andere Mechanismen, die in der Technik bekannt und in 1 nicht dargestellt sind, können bereitgestellt werden, um eine gedämpfte Strömung von C2 nach C1 zu ermöglichen, und weitere Mechanismen umgekehrter Orientierung, um zusätzliche gedämpfte Strömungsdurchgänge von C1 nach C2 bereitzustellen, können vorgesehen werden, sodass die hydraulische Anordnung als eine bidirektionale Grunddämpfungsanordnung arbeitet. Derartige andere Mechanismen können feste Einwegöffnungen umfassen, die direkt durch den Kolbenkopf mit ventilbehafteten Enden laufen, um die Strömung in einer oder beiden Richtungen zu ermöglichen, wie es bekannt ist. Derartige feste Einwegströmungsbe schränkungsdurchgänge sind in einem Kolben 2' in 1B gezeigt. Eine Öffnung u öffnet sich direkt durch den Kolbenkopf und weist eine biegsane Ausgleichsscheibe w auf, die direkt unter ihm positioniert ist, um zu öffnen, wenn nach oben gerichteter Druck auf den Kolben den Druck in der oberen Kammer erhöht und Fluid nach unten treibt. Ein zweiter, beispielhafterweise größerer Durchgang d weist eine biegsame Ausgleichsscheibe über seinem obersten Ende auf und liefert eine im allgemeinen weichere Beschränkung oder größere Strömung, die eine gedämpfte Strömung während der nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens ermöglicht. Zusätzliche feste Dämpfungsdurchgänge des dieser Art gemäß dem Stand der Technik können in dem Kolben 2 von 1A vorgesehen werden.
In 1A ist das Blockierelement 26 mit einem festen Anbringungsabschnitt 26a aufgehängt, der an dem Gehäuse befestigt ist, und positioniert, um ein freies Ende 26b aufzuweisen, das die Öffnung 20 abdeckt. Steuerleitungen 28a erstrecken sich von dem Blockierelement zu einer nicht gezeigten Steuereinheit, die elektrische Steuersignale liefert, um das Element 26 zu regeln und seine Dämpfungscharakteristika zu steuern, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Element 26 ein an einem Ende befestigtes Plättchen, wie beispielsweise ein Piezobieger oder ein anderer elektrisch betätigter Bimorph, und die Betätigung des Bimorphs erhöht oder verringert die Kraft, mit der er die geschlossene Öffnung 20 vorspannt, und verringert bzw. erhöht dementsprechend seine Verschiebung von der Öffnung weg, wenn er unter dem Einfluss des die Öffnung verlassenden Fluiddrucks geöffnet wird.
Bei dem vorbekannte Aufbau von 1B bewegt sich der Kolben 2' bidirektional innerhalb eines zylindrischen Gehäuses, um Fluid zu verdrängen, und eine Mehrzahl von Durchgängen werden direkt durch den Kolbenkopf ausgebildet, um die Verdrängungsrate zu steuern. Im allgemeinen umfasst ein erster Satz von Durchgängen mehrere Durchgänge u, die sich zu der oberen Fläche des Kolbens öffnen, wobei deren untere Enden durch eine biegsame Ausgleichsschebe oder eine Klappe w versperrt sind, sodass, wenn der Druck über dem Kolben den Druck darunter um einen bestimmten Betrag überschreitet, das Fluid die Aus gleichsscheibe ablenken und durch die Durchgänge laufen kann. Ein zweiter Satz umfasst mehrere der mit d bezeichneten Öffnungen, die veranschaulichend eine größere Abmessung aufweisen oder eine leichter zu verdrängende biegsame Klappe oder Ausgleichsscheibe w aufweisen können, um Strömung in der umgekehrten Richtung zu ermöglichen, wenn der Kolben durch die Rückstellfeder nach unten gedrückt wird. Vorteilhafterweise kann der Dämpfer gemäß 1A oder gemäß der nachstehend erläuterten 2B einen Kolben dieses vorbekannten Aufbaus integrieren. In diesem Fall können die Öffnungen kleiner oder mehr behindernd als gewöhnlich ausgeführt werden, um eine im allgemeinen härtere oder steifere Fahrt vorzusehen. Die piezogesteuerte Öffnung 20 (1A) arbeitet dann als ein Zusatzströmungspfad oder Umleitventil, das ermöglicht, dass der Stoßdämpfer einen bedeutend erweiterten Bereich und entweder eine automatisierte oder benutzereingestellte elektrische Auswahl seines Bereichs oder seiner Charakteristika aufweist.
In 1A werden das Gehäuse H und der Kolben 2 in einer im allgemeinen senkrechten Orientierung gezeigt, was zu oberen und unteren Kammern führt, und die Rückkehr- oder Umleitanordnung ist seitlich zu den Hauptkammern angeordnet. Da das Gehäuse und die Umleitung hydraulisch voll sind, ist die tatsächliche physikalische Orientierung der Anordnung für ihren Aufbau und Betrieb im wesentlichen ohne Bedeutung und es ist offensichtlich, dass die Dämpfungsanordnung horizontal oder schräg liegen kann, wie beispielsweise, wenn sie zwischen Querträgern eines Gelenkrahmens oder einer Aufbängung verbunden ist. Um ein einheitliches Vokabular bezogen auf die entgegensetzten Kammern vorzusehen, wird jedoch auf diese einfach als "obere" und "untere" Kammern Bezug genommen, und diese Begriffe werden verwendet, um die entsprechenden Abschnitte des Gehäuses und die Durchgänge von den Kammern zu beschreiben. Trotz der Richtungsunabhängigkeit des Dämpfers in diesem Sinne besteht jedoch eine Asymmetrie, die im allgemeinen bei den bevorzugten Anwendungen vorhanden ist, darin, dass die Ventilanordnung vorzugsweise arbeitet, um die Strömung von verdrängtem Fluid in einer Richtung zu beeinflussen, und sie betrieben werden kann, um die Strömung weiter zu beschränken, wenn die Kolbenverdrängung zu seinem Hubende in dem Gehäuse getrieben wird.
Dieser Zustand entsteht insbesondere in dem Fall eines Fahrzeugstoßdämpfers entlang der Richtung, die Fahrbahnschlagimpulse erfährt, und nicht in der Richtung der Federrückstellbewegung, die im allgemeinen nach einer Dämpfung des Anfangsimpulses auftritt und niedrigeren Maximalkräften unterworfen ist, die über möglicherweise längeren Zeitintervallen ausgeübt werden. Sogar in diesem Zusammenhang, wie es oben bemerkt ist, betrachtet jedoch die Erfindung, dass die Umleitanordnung der Erfindung einen weiteren Ventilmechanismus oder mehr als einen derartigen Mechanismus umfassen kann, um entweder eine oder beide Verdrängungsrichtungen zu dämpfen. Ein derartiger Vorgang wird leichter aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung verständlich sein.
2 zeigt eine explodierte Perspektivansicht eines Dämpferventils 100 der vorliegenden Erfindung, das in einem Fahrradstoßdämpfer integriert ist. Das Ventil umfasst eine gesteuerte Rückkehranordnung 100, die an einer Fluidverdrängungsanordnung 140 angebracht ist. Die Fluidverdrängungsanordnung weist den Gesamtaufbau einer bidirektional bewegbaren hydraulischen Kolben/Zylinderanordnung mit einem Kolben 142 auf, der an einer Welle 144 angebracht und innerhalb eines Fluidgehäuses 145 hin und her bewegbar ist. Eine Endkappe 146 befestigt den Kolben/die Welle an dem Gehäuse 145 und dichtet um die Welle ab, und der Kolben teilt selber das Gehäuse in obere und untere Kammern auf. Eine seitliche Oberflächenregion 110a des Gehäuses 145 ist zur abdichtenden Befestigung mit dem Ventil 110 ausgestaltet und weist eine Oberfläche 111 mit Durchgängen 111a, 111b auf, die sich in das Innere des Fluidgehäuses öffnen. Die Durchgänge 111a erstrecken sich von der Oberfläche 111 zu dem Inneren des Gehäuses 145 über dem Kolben 142, während die Durchgänge 111b bei einem Niveau eintreten, das im allgemeinen niedriger als die normale Position des Kolbens ist. Somit wird Fluid von dem Zylinder durch die Durchgänge 111a oder 111b abhängig davon getrieben, ob sich der Kolben 142 nach oben oder nach unten bewegt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Ventilanordnung 110 abdichtend über die Oberfläche 111 angebracht und mit einer Dichtung 110b heruntergeklemmt, um die Anordnung abgedichtet zu halten. Ein elektrischer Controller 140 ist mit dem Ventil 110 verbunden und liefert Steuersignale, um seinen Betrieb zu beeinflussen, der nachstehend weiter beschrieben ist. Innerhalb der Anordnung 110, die ausführlicher in 2A gezeigt ist, trennt eine Öffnungsplatte 130 die Durchgänge 111a, die sich von der ersten Kammer erstrecken, von denjenigen, die sich zu der zweiten Kammer erstrecken, und ein piezoelektrisches Element verändert die Strömungschakteristika durch die Öffnung, um die von der Anordnung erreichte Dämpfung zu ändern und vorzugsweise dynamisch zu steuern.
Wie es in 2A gezeigt ist, weist die Ventilanordnung 110 eine untere Öffnungsplatte 130 mit einer Öffnung 132 darin auf und das Blockierelement 134 mit einem biegsamen Leiter bzw. Zuführung 134a, wie beispielsweise einem Bandleiter, der/die sich davon zu dem Controller 140 erstreckt, um das Element 134 elektrisch zu betätigen und seine Blockierkraft oder Position über der Öffnung 132 zu steuern. Die untere Öffnungsplatte 130 umfasst eine Fläche, die kleiner als die Gesamtoberfläche 111 ist, und wird gegen diese Oberfläche mit einer Dichtung 110b (2) angebracht, um den ersten Satz von Durchgängen 111a vollständig abzudecken, ohne die Durchgänge 111b abzudecken. Das die Durchgänge 111a verlassende Fluid muss daher durch die Öffnung 132 laufen, um die Durchgänge 111b zu erreichen. Über dem Blockierelement 134, das als ein einseitig angebrachte piezoelektrische Biegeplättchen gezeigt ist, umschließt eine Abdeckplatte 136 die zweite Seite der Öffnungsplatte und gewährleistet, dass das die Öffnung 132 verlassende Fluid durch die Durchgänge 111b gezwungen wird. Ein Dichtungsring 136a wird um das Leiterband 134a des piezoelektrischen Betätigungselements angebracht, um eine Dichtung bereitzustellen, wo der Leiter das Gehäuse der Ventilanordnung 110 verlässt, und eine Klammerplatte 136b drückt die Dichtung über dem elektrischen Durchgang zusammen. Der biegsame Leiter ist an dem Controller 140 befestigt (2). Somit bildet das Ventil eine angeschraubte Anordnung über einem Stoßdämpfer, um eine elektrisch gesteuerte und veränderliche Dämpfung der Fluidströmung zwischen den Kammern des Stoßdämpfers bereitzustellen. Es ist offensichtlich, dass, da das Blockierelement 134 an der Ausströmungsseite der Öffnung 132 hängt, es einen Durchgang von Hochdruckfluid von der oberen zu der unteren Kammer ermöglichen wird, wobei es jedoch in engeren Kontakt mit der Öffnung durch den Rückdruckgradienten gedrängt wird und somit den Rückfluss von der unteren zu der oberen Kammer blockieren wird. Somit dient es dazu, die Bewegung des Stoßdämpfers in einer Richtung variabel zu dämpfen, wobei eine steifere oder weichere Bewegung ermöglicht wird. Eine derartige Betätigung alleine würden natürlich dazu führen, dass sich der Stoßdämpfer in einer Richtung bewegt und am Ende seiner Bewegung blockiert. Somit ist es offensichtlich, dass weitere Durchgänge für die Rückkehr des Fluids bereitgestellt werden.
Die Rückkehrdurchgänge können einen ähnlichen Betrieb aufweisen oder können feste Durchgänge eines herkömmlichen Typs sein, wobei in diesen Fall nur die Dämpfung in einer Richtung elektrisch verändert wird. Beim Stand der Technik wird, wie es oben bemerkt wurde, eine Kommunikation zwischen den Kammern durch zwei Sätze von Einwegöffnungen, beispielsweise klappenabgedeckte Ventile oder Strömungsbegrenzer, in dem Kolbenkopf selber erreicht, wie es in 1B gezeigt ist. Jeder Satz von Öffnungen ermöglicht eine eingeschränkte gedämpfte Fluid-Strömung von einer Seite zu der anderen, und die Anzahl und Flächen der Öffnungen, so wie auch die von den Klappenabdeckungen vorgesehenen Beschränkungen, werden ausgewählt, um zu gewährleisten, dass die Energie, die erforderlich ist, um den Kolben in jede der beiden Richtungen zu bewegen, für den gewünschten Dämpfungspegel angemessen ist. Diese vorbekannten Dämpfungsdurchgänge weisen jeweils feste Strömungscharakteristika auf, die durch ihre mechanischen Strukturen eingestellt werden. Im Gegensatz dazu liefern das Blockierelement 134 und die Öffnung 132 eine elektrisch veränderbare Dämpfungsumleitung, deren Charakteristika von dem Controller durch Anlegung unterschiedlicher elektrischer Signale geändert werden. Die Umleitung kann somit die gemäß dem Aufbau des Stands der Technik bereitgestellte feste Steifigkeit weicher machen. Die genaue Abmessung oder das Ausmaß der auf die Öffnung 132 angewendeten Beschränkung wird sich abhängig von den gemessenen oder beabsichtigten Bedingungen verändern und von dem Controller 140 gesteuert.
Der Controller 140 kann als ein einfacher elektrischer Schalter arbeiten, der eines von mehreren, beispielhafterweise drei unterschiedlichen Steuersignalen, über das Steuerelement 110 anlegt, um zwischen unterschiedlichen vorgespannten Positionen über der Öffnung umzuschalten. Diese können einen Null-Spannungs- oder einen mechanisch vorgespannten Zustand umfassen, und zwei Zustände, um das eine oder das andere Piezoelement des Bimorphbiegers anzusteuern, um die Blockierkraft zu verstärken oder zu verringern. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung wird das Blockierelement 134 vorzugsweise mechanisch angebracht, um an die Öffnung 132 in seinem neutralen oder elektrisch unbetätigten Zustand anzuliegen, so dass es als eine Platte dient, die einseitig über der Öffnung angebracht ist. Das Element 34 ist vorzugsweise ein piezoelektrischer Bimorph, der aufgebaut ist, wie es beispielsweise in der im gemeinsamen Besitz befindlichen U.S.-Patentanmeldung Serien-Nr. 08/188 145, eingereicht am 10. September 1996, gezeigt ist, oder anderweitig gebaut ist, um ein steifes Element zu erreichen, das eine hohe Betätigungskraft in einer kurzen Zeit entwickelt und um in dem Fluid zu liegen und Rissbildung und Elektrodenausfall zu widerstehen. Wenn somit eine Spannung einer Polarität und einer Größe, die veranschaulichend zwischen zehn und einigen hundert Volt liegt, an das Blockierelement 134 angelegt wird, krümmt und biegt es sich zu der Öffnung hin, wobei seine Vorspannkraft erhöht wird. Wenn der Controller ein unterschiedliches Signal anlegt, bewegt sich das Blockierelement 134 weg oder wird in die entgegengesetzte Richtung gedrängt, wobei sich seine Vorspannkraft verringert und dem Durchgang 132 ermöglicht wird, sich bei niedrigeren Drükken leichter zu öffnen, womit größere Mengen von Fluid je Zeiteinheit ermöglicht werden. Die Öffnung kann eine relativ kleine Fläche zwischen einigen Quadratmillimetern und etwa einem Quadratmillimeter aufweisen, so dass trotz der relativ hohen Drücke, die entstehen können, die Piezobetätigungskräfte ausreichend sind, um dem Öffnen des Ventils beträchtlich zu widerstehen und die Strömung durch die Öffnung wesentlich zu ändern, sobald sie geöffnet wurde. Die ist so, da, wenn die steife jedoch biegsame Piezoplatte durch den Fluiddruck zur Seite geschoben wird, sich das Blockierelement in das nahe Feld der Fluidströmung bewegt, um noch Reibungswiderstand auf das sich bewegende Fluid auszuüben. Bei den relativ kleinen beteiligten Zwischenräumen und mit der Strömung, die mit der größeren Fläche des Aktuatorplättchens wechselwirkt, sind Fluidsteuerkräfte bedeutsam. Außerdem ist die Schließkraft beträchtlich, typischerweise zwischen etwa 0,45 und 4,5 kg (0,1 und 1,0 pound).
Vorzugsweise wird der Controller durch eine einfache Trockenzellenbatterie mit geringem Gewicht, wie beispielsweise einer kleinen 9-Volt-Batterie, mit Energie versorgt, die außerdem eine aufladbare Zelle sein kann. Spannungsverdopplerschaltungen mit Festkörperaufbau werden vorzugsweise bereitgestellt und können als eine Ladungsleiter in Reihe angeordnet sein, um die Spannung auf ein geeignet hohes Niveau zu erhöhen, sodass die Piezoelemente zwischen Ladungszuständen schnell umgeschaltet und in einem relativ kleinen Zeitintervall betätigt werden können. Für etwa 10 bis 60 mit dicke piezoelektrische Elemente wird eine Betätigungsspannung von etwa 200 bis 600 Volt verwendet, und die Antwortzeit des Aktuators ist kürzer als die natürliche Frequenz der Fahrzeugaufhängung.
Der Controller kann bei einer anderen Ausführungsform ein Signal von einem Positionssensor empfangen, der die Nähe des Kolbens zu dem obersten Teil des Zylinders erfasst. Ein derartiger Positionssensor 145 ist in 2 gezeigt. Dies kann bei einer Ausführungsform durch Bilden des Gehäuses aus nicht magnetischem Material und Bereitstellen eines ferritischen oder magnetischen Materials in dem Kolbenkopf sowie Bereitstellen des Sensors 145 als ein in dem Gehäuse angeordnetes magnetoresistives Element implementiert werden, um den Abstand zu dem Kolbenkopf auf eine kontinuierliche Art und Weise zu erfassen. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung überwacht der Controller das von dem Positionssensor empfangene Signal und bestimmt die Position des Kolbens in der Kammer und/oder die Geschwindigkeit oder Richtung der Kolbenbewegung. Wie es oben bemerkt ist, kann im allgemeinen eine harte (steife) oder weiche Fahrt durch Betätigen des Elements 26 mit Ansteuersignalen zu der Öffnung 20 hin oder von dieser weg bereitgestellt werden. Der Controller überwacht vorzugsweise die Kolbenposition, um zu bestimmen, wenn eine wesentliche Bewegung auftritt. Normalerweise wird eine steife (blockierte) Position zur Pedalbetätigung verwendet, wobei auf eine weichere Dämpfungsposition für Straßenschläge umgeschaltet wird. Wenn sich die Kolbenposition dem Ende des Hubs nähert, kann der Controller erneut umschalten, um die Öffnung weiter zu behindern. Wenn der Kolben fortfährt, sich nach oben zu bewegen, dann erhöht somit der Controller die Betätigungssignale, um die von dem Element 134 angelegte Blockierkraft zu erhöhen. Dies schränkt die Strömung durch die Öffnung weiter ein und gewährleistet, dass der Kolben nicht den tiefsten Stand gegenüber dem obersten Teil der Kammer erreicht. Wenn sich der Kolben nach oben bewegt, jedoch das oberste Teil der Kammer nicht erreicht hat, kann der Controller ein kleineres Signal oder überhaupt kein Signal oder ein Signal mit umgekehrter Polarität anlegen, um eine weniger behinderte Strömung durch die Umleitung zu ermöglichen und einen relativ weichen Dämpfungseffekt und eine glattere Fahrt während der frühen Stufen des Kolbenhubs zu erzeugen. Der Stoßdämpfer arbeitet daher mit einem größeren Komfort, als er würde, wenn die Aufhängung steif genug für einen maximalen Pedalwirkungsgrad oder weich genug für Mehrzweckdämpfen fest ausgeführt würde. Ferner kann er gewährleisten, dass der Kolben nicht das oberste Teil oder das unterste Teil des Zylinders mechanisch kontaktiert.
Die Erfindung betrachtet ebenfalls Konstruktionen, bei denen der Controller komplexere Erfassungsmechanismen oder Softwaresignalverarbeitung integriert, um die Kolbengeschwindigkeit, beispielsweise durch Berechnen der Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Positionen, oder die Kolbenbeschleunigung zu bestimmen, um die Härte eines Schlags zu erkennen, bevor sich der Kolben zu weit bewegt hat, und durch Verstärken der Dämpfung während starker oder plötzlicher Kolbenhübe zu antworten. Andere Sensoren, wie beispielsweise ein Drucksender, können alternativ bereitgestellt werden, mit denen der Controller die geeignete Richtung und Größe seines Blockierelementsteuersignals bestimmt. Im allgemeinen werden geschwindigkeitsangebende Signale durch eine einfache prozessorimplementierte Differenzbildung der Grundposition oder durch von einem Indikator abgefühlte Druckwerte hergeleitet.
Die Erfindung betrachtet ferner Konstruktionen, bei denen die Durchgänge zwischen den oberen und unteren Kammern durch den Kolbenkopf laufen und pie zoelektrische Steuerelemente an dem Kolben selber angebracht sind, um diese Strömungsdurchgänge variabel zu beschränken. 3A, 3B und 4A, 4B veranschaulichen derartige Ausführungsformen. Bei jeder dieser Konfigurationen weist ein Kolben mehrere Durchgänge auf, die sich durch seine Köpfe erstrecken, und der elektroaktive Strömungsbegrenzer 26 ist vorzugsweise konzentrisch an der Welle angebracht und wird verformt oder betätigt, um die durch die Durchgänge erreichte Dämpfung zu verändern. Elektrische Leitungen können durch die Welle laufen oder anderweitig vorgesehen werden, um die Piezoabschnitte PZ mit Energie zu versorgen. Eine Trageplatte 26a kann verwendet werden, um die Bewegung zu begrenzen und die Öffnungsbeschränkungsgeometrie weiter zu definieren. Die Durchgänge müssen keine zylindrischen Löcher sein, sondern können Öffnungen oder Durchgänge von beliebiger Form sein, die angebracht sind, um durch ein elektroaktives Plättchenelement wirksam behindert zu werden. Derartige Formen können beispielsweise einen schlitzähnlichen Durchgang von rechtwinkligem Querschnitt umfassen, in dem sich ein Bimorphplättchen oder ein Aktuator verformt, um sich in die Strömung zu biegen und den Durchgang zu behindern. Andere Durchgänge oder Öffnungen und Aktuatorformen werden ebenfalls betrachtet, und können gemäß den besonderen Bereich von Drücken und Strömungsraten angebracht werden, die beim Gebrauch erwartet werden.
Somit werden anstatt eines einseitig befestigten Plättchen bzw. Platte mit einem sich über eine Öffnung erstreckenden Ende eine Anzahl von mechanischen Systemen mit verstiftet-verstiftet, geklemmt-verstiftet, geklemmt-gleitend und andere Aktuatoranbringungen zum wirksamen Behindern der Strömung durch einen Durchgang oder durch eine Mündung oder Öffnung ins Auge gefasst. Verschiedene derartige Konfigurationen werden in den 5A bis 5I gezeigt.
Diese Figuren veranschaulichen Piezobieger bei verschiedenen mechanischen Konfigurationen, die für den Dämpfer der vorliegenden Erfindung angepasst sind. Die Ausführungsform von 5A stellt einen einseitig befestigten Piezobieger dar, wie er in den früheren Figuren gezeigt ist, während 5B eine an beiden Enden verstiftete Ausführungsform zeigt. Eine derartige Konfigurati on erreicht eine höhere Blockierkraft an der Düse oder Öffnung. Ein vorgekrümmtes Blockierelement (5E) kann benutzt werden, um eine größere Verschiebung oder eine schnellere Gesamtantwort zu liefern, während die 5F und 5G Behinderungsvorrichtungen in dem Strömungsdurchgang selber zeigen. Das elektroaktive Element kann ebenfalls positioniert sein, um einen behindernden Körper 27 zu bewegen, wie es in 5I gezeigt ist.
Zusätzlich zu ihren spezifischen Betätigungscharakteristika kann eine dieser Konfigurationen ausgewählt werden, um für ein bestimmtes Gehäuse bzw. mechanische Struktur angepasst zu sein, bei dem/der der Strömungsdämpfer einzubauen ist.
Dies beendet die Beschreibung der grundlegenden Ausführungsformen und Konfigurationen der vorliegenden Erfindung. Die Variationen und Modifikationen der somit offenbarten und beschriebenen Erfindung werden Fachleuten offensichtlich sein, und alle derartigen Variationen und Modifikationen werden als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung angesehen, wie er in den hierzu beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Dämpfer für ein hydraulisches System, das ein Fluid-Gehäuse (H) mit einer Wand, eine Fluid-Anordnung in dem Gehäuse (H) und ein bewegbares Verdrängungselement (2) aufweist, das eine erste Region (C1) und eine zweite Region (C2) definiert, die in Fluid-Kommunikation miteinander durch einen Durchgang (12) sind, wobei das bewegbare Element auf die Fluid-Anordnung derart wirkt, dass die Bewegung des Verdrängungselements (2) einen Druck erzeugt, um eine Strömung in dem Durchgang (12) in Übereinstimmung mit einer Kraft auf das bewegbare Verdrängungselement (2) anzuregen, wobei der Dämpfer ein Blockierelement (26) umfasst, das mit einer oder mehreren Elektroden ausgestaltet ist, so dass das Anlegen elektrischer Ladung an die Elektroden die Strömung steuert und dadurch die Dämpfung des hydraulischen Systems regelt, wobei der Dämpfer gekennzeichnet ist durch: eine Öffnung in der Fluid-Gehäusewand, die zu dem Durchgang (12) führt, wobei das Blockierelement (26) ein flexibles elektroaktives Blockierelement (26) ist, so dass das Anlegen der elektrischen Ladung an die Elektroden das Blockierelement (26) verformt und es positioniert wird, um die Strömung durch die Öffnung zu steuern.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, ferner mit einem Controller (140) zum Anlegen eines elektrischen Steuersignals an die Elektroden, um die Strömung zu steuern.
Dämpfer gemäß Anspruch 2, ferner mit einem Sensor (145) zum Abfühlen eines Zustands des Systems und Erzeugen eines Abfühlsignals, und wobei der Controller (140) das elektrische Steuersignal als Antwort auf das Abfühlsignal bestimmt.
Dämpfer gemäß Anspruch 3, bei dem der Sensor Druck in dem Durchgang (12) abfühlt.
Dämpfer gemäß Anspruch 3, bei dem der Sensor (145) eine Funktion der Position des bewegbaren Verdrängungselements (2) bestimmt.
Dämpfer gemäß Anspruch 2, ferner mit einer Batterieleistungsquelle und einem Spannungsvervielfacher zum Entwickeln des elektrischen Steuersignals.
Dämpfer gemäß Anspruch 2, bei dem der Controller (140) eine Schaltungsanordnung zum Bereitstellen von zwei getrennten Spannungen an die Elektroden aufweist, um unterschiedliche Dämpfungseigenschaften zu bestimmen.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, bei dem der Durchgang (12) ein verlängerter Durchgang (12) und das flexible elektroaktive Blockierelement (26) eine Blatt-Piezobiegevorrichtung ist.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, bei dem das bewegbare Verdrängungselement (2) eine Gegentaktkolbenanordnung einer Fahrzeugaufhängung ist, und der Dämpfer ein in Fluid-Kommunikation zwischen entgegengesetzten Seiten der Kolbenanordnung befestigtes Plenum umfasst, wobei der Durchgang (12) in dem Plenum ausgebildet ist, und wobei das biegsame elektroaktive Element an dem Plenum angebracht ist, um die Strömung durch das Plenum variabel zu behindern.
Dämpfer gemäß Anspruch 9, bei dem der Dämpfer ein Fahrrad- oder Motorrad-Aufhängungsdämpfer ist.
Dämpfer gemäß Anspruch 9, bei dem das elektroaktive Element einen piezoelektrischen Bimorph mit einem sich über die Öffnung erstreckenden freien Rand umfasst.
Dämpfer gemäß Anspruch 9, bei dem der Durchgang (12) einen Schlitz (132) umfasst.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, bei dem das Blockierelement (26) eine Bias-Kraft oder eine Position aufweist, die sich in Übereinstimmung mit der elektrischen Ladung verändert.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, bei dem das biegsame elektroaktive Element ausgestaltet ist, um durch Druck des Fluids an dem Durchgang (12) verdrängt zu werden.
Dämpfer gemäß Anspruch 14, bei dem die elektrische Ladung die maximale Verdrängung eines Blockierelements (26) wirksam verändert, die unter dem Einfluss einer Fluid-Strömung durch die Öffnung auftritt, um die Form einer Dämpfungskurve zu regeln.
Dämpfer gemäß Anspruch 2, ferner mit einem Sensor (145), um eine Funktion der Position des Verdrängungselements (2) zu detektieren, und wobei der Controller (140) das Blockierelement (26) in Übereinstimmung mit der detektierten Funktion der Position aktiviert.
Dämpfer gemäß Anspruch 16, bei dem der Controller (140) das Blockierelement (26) aktiviert, um die Steifigkeit des hydraulischen System zu erhöhen und Durchschlagen zu verhindern.
Dämpfer gemäß Anspruch 2, bei dem der Controller (140) das Steuersignal zwischen einem ersten Signalpegel, der wirksam ist, um eine weiche Dämpfung bereitzustellen, und einem zweiten Signalpegel, um eine harte Dämpfung bereitzustellen, umschaltet.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, bei dem der Durchgang (12) und das Blockierelement (26) wirksam sind, um die Strömung variabel zu blockieren und sie dadurch entlang des Durchgangs (12) in einer ersten Richtung zu ändern, während im Wesentlichen die Strömung in einer umgekehrten Richtung vollständig blockiert wird.
Dämpfer gemäß Anspruch 2, bei dem der Durchgang (12) seitlich zu dem Fluid-Gehäuse (H) und dem Blockierelement (26) angeordnet ist.
Dämpfer gemäß Anspruch 20, bei dem das elektroaktive Element und die Öffnung ein Einwegventil bilden.
Dämpfer gemäß Anspruch 21, bei dem das hydraulischeSystem eine Fahrradaufhängung ist, und der Controller (140) ein Steuersignal anlegt, das wirksam ist, um die Dämpfungseigenschaften abzuschwächen, während Durchschlagen verhindert wird.
Dämpfer gemäß Anspruch 22, bei dem das hydraulische System eine Fahrradaufhängung ist, und der Controller (140) ein Steuersignal mit einer Rate anlegt, die schneller als die Eigenfrequenz der Aufhängung ist.
Dämpfer gemäß Anspruch 21, bei dem das hydraulische System eine Fahrradaufhängung ist, und der Controller (140) die Dämpfung während einzelner Zyklen der Bewegung der Aufhängung verändert.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, mit einem Mittel zum selektiven Aktivieren des Blockierelements (26), um Strömung in einer Richtung durch die Öffnung bereitzustellen oder einzuschränken, um eine Glättung der Vibration und Komfort für einen Benutzer des hydraulischen Systems und des Dämpfers zu erreichen, während Durchschlagen des Verdrängungselements (2) wirksam verhindert wird.
Fahrradstoßdämpfer mit einem Dämpfer gemäß Anspruch 1 und mit: einem Kolben, der das Fluid-Gehäuse (H) in die ersten und zweiten Regionen (C1,C2) aufteilt, wobei das Blockierelement (26) ein biegsames piezoelektrisches Element ist, das positioniert ist, um sich durch Fluid-Druck zu verformen und zu bewegen, um die Strömung durch die Öffnung zu steuern, und mit einem Mittel zum Anlegen elektrischer Energie an das piezoelektrische Element in Übereinstimmung mit einer gewünschten Dämpfung der Kolbenbewegung.
Fahrradstoßdämpfer gemäß Anspruch 26, ferner mit einer Spannungsvervielfacherschaltung zum Anheben der Spannung einer batteriebetriebenen Quelle auf eine angehobene Ausgangsspannung, und wobei das Mittel zum Anlegen elektrischer Energie die angehobene Ausgangsspannung an das piezoelektrische Element anlegt.
Fahrradstoßdämpfer gemäß Anspruch 26, bei dem das Mittel zum Anlegen elektrischer Energie die an das piezoelektrische Element angelegte Spannung in Übereinstimmung mit einem detektierten Zustand des Stoßdämpfers ändert.
Fahrradstoßdämpfer gemäß Anspruch 26, bei dem das Mittel zum Anlegen der angehobenen Ausgabe die angehobene Ausgabe in Übereinstimmung mit einem Mikroprozessor-ausgewählten Steuerzustand anlegt.
Dämpfer gemäß Anspruch 1, mit einem Controller (140), um die an das Blockierelement (26) angelegte Betätigungsspannung zu ändern und den Wirkungsgrad der an die Räder des Fahrzeugs übertragenen Energie zu verbessern, während die Aufhängung wirksam gedämpft wird.