JPH0565007A - アクテイブサスペンシヨン - Google Patents
アクテイブサスペンシヨンInfo
- Publication number
- JPH0565007A JPH0565007A JP22919391A JP22919391A JPH0565007A JP H0565007 A JPH0565007 A JP H0565007A JP 22919391 A JP22919391 A JP 22919391A JP 22919391 A JP22919391 A JP 22919391A JP H0565007 A JPH0565007 A JP H0565007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- vehicle body
- support member
- wheel support
- drive current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/0152—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
- B60G17/0157—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit non-fluid unit, e.g. electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2202/00—Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
- B60G2202/40—Type of actuator
- B60G2202/42—Electric actuator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 電磁アクチュエータの磁石とコイルとの相対
的な移動に伴い発生する逆起電力を打ち消しながら、油
圧アクティブサスペンションと同様なスカイフックダン
パ効果を可能にする。 【構成】 車体1の上下方向の加速度を検出するセンサ
8と、車体と車輪支持部材3との間の相対速度を検出す
るセンサ9と、各センサの出力信号を電流に変えるコン
トローラ10と、電流に応じ駆動し車体の上下動を抑え
るためにコイル4と該コイル内を摺動する磁石2とから
成る電磁アクチュエータ20とを設ける。
的な移動に伴い発生する逆起電力を打ち消しながら、油
圧アクティブサスペンションと同様なスカイフックダン
パ効果を可能にする。 【構成】 車体1の上下方向の加速度を検出するセンサ
8と、車体と車輪支持部材3との間の相対速度を検出す
るセンサ9と、各センサの出力信号を電流に変えるコン
トローラ10と、電流に応じ駆動し車体の上下動を抑え
るためにコイル4と該コイル内を摺動する磁石2とから
成る電磁アクチュエータ20とを設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブサスペンシ
ョンのスカイフックダンパ制御に関する。
ョンのスカイフックダンパ制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のアクティブサスペンションとして
は、例えば油圧アクティブサスペンション(特開昭62
−289420号)と呼ばれるものがある。
は、例えば油圧アクティブサスペンション(特開昭62
−289420号)と呼ばれるものがある。
【0003】これは、車体と各車輪支持部材との間に配
置されている油圧アクチュエータと、車輪直上部に搭載
され路面の凹凸に応じて発生する振動を検出する加速度
センサと、加速度センサからの出力信号によって指令信
号を出力するコントローラと、コントローラの指令信号
により前記アクチュエータの作動油圧を制御する圧力制
御バルブと、該圧力制御バルブに油圧配管を介して作動
油を供給する油圧源とを設けている。
置されている油圧アクチュエータと、車輪直上部に搭載
され路面の凹凸に応じて発生する振動を検出する加速度
センサと、加速度センサからの出力信号によって指令信
号を出力するコントローラと、コントローラの指令信号
により前記アクチュエータの作動油圧を制御する圧力制
御バルブと、該圧力制御バルブに油圧配管を介して作動
油を供給する油圧源とを設けている。
【0004】上記のような構成によって、車体に取り付
けられた上下加速度センサで検出される車体の加速度の
値を積分器で積分し、車体の上下方向の絶対速度を求
め、該絶対速度に比例した力を圧力制御バルブにより発
生することで、路面から車体に伝達される外力をアクチ
ュエータの制御圧力でキャンセルし、車体を極力フラッ
トに保つスカイフックダンパ制御を行っている。
けられた上下加速度センサで検出される車体の加速度の
値を積分器で積分し、車体の上下方向の絶対速度を求
め、該絶対速度に比例した力を圧力制御バルブにより発
生することで、路面から車体に伝達される外力をアクチ
ュエータの制御圧力でキャンセルし、車体を極力フラッ
トに保つスカイフックダンパ制御を行っている。
【0005】つまり、路面が凸で路面からの力が車体を
押し上げようとする場合には、アクチュエータの制御圧
力を低くし、車体への伝達力を低減させ、路面が凹んで
る場合には、制御圧力を高め、車体が下方に移動する動
きを低減し、車体をフラットに保とうとする。
押し上げようとする場合には、アクチュエータの制御圧
力を低くし、車体への伝達力を低減させ、路面が凹んで
る場合には、制御圧力を高め、車体が下方に移動する動
きを低減し、車体をフラットに保とうとする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアクティブサスペンションにあっては、スカ
イフックダンパ制御をするに当たり油圧アクチュエータ
を用いたため、油圧配管のレイアウト上の制約が生じ、
又、油圧源としてオイルポンプを備えるために重量の増
加が大きいという問題点があった。
うな従来のアクティブサスペンションにあっては、スカ
イフックダンパ制御をするに当たり油圧アクチュエータ
を用いたため、油圧配管のレイアウト上の制約が生じ、
又、油圧源としてオイルポンプを備えるために重量の増
加が大きいという問題点があった。
【0007】そこで、コイルと該コイル内を摺動する磁
石とから成る電磁アクチュエータを用いることが考えら
れたが、電磁アクチュエータに電流を加えて駆動させた
場合、コイルと磁石との相対的な移動によって、逆起電
力が発生するために、実際にコイルに流れる電流の値は
指令した値とは異なった値となり、正確なスカイフック
ダンパ制御を行うことができなくなるという問題点があ
る。
石とから成る電磁アクチュエータを用いることが考えら
れたが、電磁アクチュエータに電流を加えて駆動させた
場合、コイルと磁石との相対的な移動によって、逆起電
力が発生するために、実際にコイルに流れる電流の値は
指令した値とは異なった値となり、正確なスカイフック
ダンパ制御を行うことができなくなるという問題点があ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
従来の問題点に着目してなされたもので、コイルと該コ
イル内を摺動する磁石とからなる電磁アクチュエータを
車体と車輪支持部材との間に介装して成るアクティブサ
スペンションにおいて、車体の上下方向の加速度を検出
する上下加速度検出手段と、車体と車輪支持部材との間
の相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記上下加
速度検出手段の検出値を基に車体の上下絶対速度を求め
て、該車体上下絶対速度に対応した第1駆動電流を算出
すると共に、前記相対速度検出手段の検出値を基に前記
磁石がコイルを摺動する時に発生する逆起電力を打ち消
すための第2駆動電流とを算出して、これら第1及び第
2駆動電流を前記コイルに印加するコントローラとを設
ける。
従来の問題点に着目してなされたもので、コイルと該コ
イル内を摺動する磁石とからなる電磁アクチュエータを
車体と車輪支持部材との間に介装して成るアクティブサ
スペンションにおいて、車体の上下方向の加速度を検出
する上下加速度検出手段と、車体と車輪支持部材との間
の相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記上下加
速度検出手段の検出値を基に車体の上下絶対速度を求め
て、該車体上下絶対速度に対応した第1駆動電流を算出
すると共に、前記相対速度検出手段の検出値を基に前記
磁石がコイルを摺動する時に発生する逆起電力を打ち消
すための第2駆動電流とを算出して、これら第1及び第
2駆動電流を前記コイルに印加するコントローラとを設
ける。
【0009】
【作用】上記構成により本発明のアクティブサスペンシ
ョンは、車体の上下方向の絶対速度の大きさに応じた第
1駆動電流をコイルに印加すると共に、車体と車輪支持
部材との間の相対速度の大きさに応じた第2駆動電流を
コイルに印加し、コイルと磁石との相対的な移動により
発生する逆起電力を打ち消して、油圧アクティブサスペ
ンションと同様のスカイフックダンパ制御を実現させ
る。
ョンは、車体の上下方向の絶対速度の大きさに応じた第
1駆動電流をコイルに印加すると共に、車体と車輪支持
部材との間の相対速度の大きさに応じた第2駆動電流を
コイルに印加し、コイルと磁石との相対的な移動により
発生する逆起電力を打ち消して、油圧アクティブサスペ
ンションと同様のスカイフックダンパ制御を実現させ
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
る。
【0011】図1乃至図6に本発明の第1実施例を示
す。
す。
【0012】図1は本発明の第1実施例の電磁式アクテ
ィブサスペンションの構成図である。図1に示すよう
に、車体1と車輪支持部材3との間にはコイルスプリン
グ30を介装すると共に、車体1に取り付けられた磁石
2が、車輪支持部材3に取り付けられたコイル4内を摺
動して成る電磁アクチュエータ20を備えている。又、
磁石2およびコイル4は車体1と車輪支持部材3の磁化
を防ぎ、鉄粉等の磁性体の付着をなくすために非磁性体
のブラケット5、6を介して取り付けられている。7は
非磁性体のフレキシブルなブーツであり、磁石2および
コイル4を外雰囲気から遮断し、鉄粉等の磁性体の付着
を防止するために設置されている。車体1には上下方向
の加速度を検出するセンサ8(上下加速度検出手段)
と、車体1と車輪支持部材3との間の相対速度を検出す
るセンサ9(相対速度検出手段)が設けられている。セ
ンサ8、9の出力信号はコントローラ10に入力され、
これらの信号に基づきコイル4に出力すべき駆動電流を
演算した後、該駆動電流をコイル4に印加し電磁アクチ
ュエータ20に駆動力を発生させる。
ィブサスペンションの構成図である。図1に示すよう
に、車体1と車輪支持部材3との間にはコイルスプリン
グ30を介装すると共に、車体1に取り付けられた磁石
2が、車輪支持部材3に取り付けられたコイル4内を摺
動して成る電磁アクチュエータ20を備えている。又、
磁石2およびコイル4は車体1と車輪支持部材3の磁化
を防ぎ、鉄粉等の磁性体の付着をなくすために非磁性体
のブラケット5、6を介して取り付けられている。7は
非磁性体のフレキシブルなブーツであり、磁石2および
コイル4を外雰囲気から遮断し、鉄粉等の磁性体の付着
を防止するために設置されている。車体1には上下方向
の加速度を検出するセンサ8(上下加速度検出手段)
と、車体1と車輪支持部材3との間の相対速度を検出す
るセンサ9(相対速度検出手段)が設けられている。セ
ンサ8、9の出力信号はコントローラ10に入力され、
これらの信号に基づきコイル4に出力すべき駆動電流を
演算した後、該駆動電流をコイル4に印加し電磁アクチ
ュエータ20に駆動力を発生させる。
【0013】本発明のアクティブサスペンションの制御
図を図2に示す。
図を図2に示す。
【0014】車両がうねり路等を走行する場合、路面か
らの振動により、車体1が上下方向にバウンスする。こ
のときの車体1の上下方向の加速度D2x1をセンサ8で
検出し、その値をコントローラ10に送る。次にコント
ローラ10は前記加速度D2x1を積分器で積分し、車体
1の上下方向の絶対速度Dx1を算出する。この絶対速
度Dx1の大きさに応じた指令信号を演算し、該指令信
号に対応した第1駆動電流i1をコイル4に流す。この
第1駆動電流i1は、次式の数1で表される。
らの振動により、車体1が上下方向にバウンスする。こ
のときの車体1の上下方向の加速度D2x1をセンサ8で
検出し、その値をコントローラ10に送る。次にコント
ローラ10は前記加速度D2x1を積分器で積分し、車体
1の上下方向の絶対速度Dx1を算出する。この絶対速
度Dx1の大きさに応じた指令信号を演算し、該指令信
号に対応した第1駆動電流i1をコイル4に流す。この
第1駆動電流i1は、次式の数1で表される。
【0015】
【数1】
【0016】この第1駆動電流i1をコイル4に流すこ
とによって駆動力F1が発生する。この駆動力F1は、ロ
ーレンツ力として知られているもので数2のように表さ
れる
とによって駆動力F1が発生する。この駆動力F1は、ロ
ーレンツ力として知られているもので数2のように表さ
れる
【0017】。◎
【数2】この駆動力F1によって、車体1の上下方向の
振動を減衰させ、車両のスカイフックダンパ制御を行う
ので数3のような方程式が成立する。尚、該方程式中の
x1は車体1の変位を、x0は車輪支持部材3の変位を示
す。
振動を減衰させ、車両のスカイフックダンパ制御を行う
ので数3のような方程式が成立する。尚、該方程式中の
x1は車体1の変位を、x0は車輪支持部材3の変位を示
す。
【0018】
【数3】
【0019】しかし、アクチュエータ20が駆動したと
きに、磁石2とコイル4との相対的な移動により逆起電
力Eが発生してしまい、この逆起電力Eに応じた電流i
2がコイル4に流れ、第1駆動電流i1に影響を与え、正
確な車両のスカイフックダンパ制御ができなくなる。こ
の逆起電力Eの大きさは車体1と車輪支持部材3との間
の相対速度(Dx1−Dx0)に比例するものなので、逆
起電力Eは
きに、磁石2とコイル4との相対的な移動により逆起電
力Eが発生してしまい、この逆起電力Eに応じた電流i
2がコイル4に流れ、第1駆動電流i1に影響を与え、正
確な車両のスカイフックダンパ制御ができなくなる。こ
の逆起電力Eの大きさは車体1と車輪支持部材3との間
の相対速度(Dx1−Dx0)に比例するものなので、逆
起電力Eは
【0020】
【数4】
【0021】のように表される。この場合のコイル駆動
電気回路の全抵抗をRとすると、コイル4に流れる電流
i2は、
電気回路の全抵抗をRとすると、コイル4に流れる電流
i2は、
【0022】
【数5】
【0023】で表せられる。
【0024】その結果、この電流i2によって発生する
駆動力F2は、
駆動力F2は、
【0025】
【数6】
【0026】である。
【0027】この駆動力F2は、車体1と車輪支持部材
3との間の上下方向の相対速度(Dx1−Dx0)に比例
しており、車体1と車輪支持部材3との間に配した減衰
定数(Bl)2/Rのショックアブソーバにより発生す
る減衰力と等価の効果をもたらすため、これを加味する
と数3は以下のように変形される。
3との間の上下方向の相対速度(Dx1−Dx0)に比例
しており、車体1と車輪支持部材3との間に配した減衰
定数(Bl)2/Rのショックアブソーバにより発生す
る減衰力と等価の効果をもたらすため、これを加味する
と数3は以下のように変形される。
【0028】
【数7】
【0029】このように、アクチュエータ20には、車
体1の上下絶対速度に対応した第1駆動電流i1をコイ
ル4に印加することからなる駆動力F1に加えて、磁石
2とコイル4との相対的な移動によって発生する電流i
2に基づく駆動力F2が発生する。
体1の上下絶対速度に対応した第1駆動電流i1をコイ
ル4に印加することからなる駆動力F1に加えて、磁石
2とコイル4との相対的な移動によって発生する電流i
2に基づく駆動力F2が発生する。
【0030】よって、正確なスカイフックダンパ制御を
行うためには、このショックアブソーバと等価な力F2
を打ち消し、車体1の絶対速度Dx1に比例した駆動力
F1だけをアクチュエータ20に発生させなければなら
ない。その為には、コントローラ10から出力される駆
動電流i0は車体1の上下絶対速度に応じた駆動電流i
1に、電流i2を打ち消すための第2駆動電流−i2を
加える必要がある。
行うためには、このショックアブソーバと等価な力F2
を打ち消し、車体1の絶対速度Dx1に比例した駆動力
F1だけをアクチュエータ20に発生させなければなら
ない。その為には、コントローラ10から出力される駆
動電流i0は車体1の上下絶対速度に応じた駆動電流i
1に、電流i2を打ち消すための第2駆動電流−i2を
加える必要がある。
【0031】そこで、磁石2とコイル4との相対的な移
動によって生じる電流i2の大きさを知るために、相対
速度センサ9により検出された車体1と車輪支持部材3
との間の上下方向の相対速度(Dx1−Dx0)を検出
し、該検出値の信号を、コントローラ10に送る。コン
トローラ10は相対速度(x1−x0)に応じた第2駆動
電流−i2を求め、駆動電流i0を(i1−i2)と決定す
る。よって、コントローラ10から駆動電流i0をコイ
ル4に印加したとき、第2駆動電流−i2に対応した駆
動力−F2によって数7の(Bl)2(Dx1−Dx0)/
R、つまり駆動力F2に相当する項を打ち消すことがで
き、車体1の上下方向の絶対速度Dx1に対応した駆動
力F1だけをアクチュエータ20に発生させることがで
きる。以上より、図3に示すような等価モデルを構成
し、理想的なスカイフックダンパ制御が実現できる。こ
れにより、図4の振動伝達特性に示すようにバネ上共振
周波数ω0での伝達比(x1/x0)が1以下に設定する
ことが可能となる。
動によって生じる電流i2の大きさを知るために、相対
速度センサ9により検出された車体1と車輪支持部材3
との間の上下方向の相対速度(Dx1−Dx0)を検出
し、該検出値の信号を、コントローラ10に送る。コン
トローラ10は相対速度(x1−x0)に応じた第2駆動
電流−i2を求め、駆動電流i0を(i1−i2)と決定す
る。よって、コントローラ10から駆動電流i0をコイ
ル4に印加したとき、第2駆動電流−i2に対応した駆
動力−F2によって数7の(Bl)2(Dx1−Dx0)/
R、つまり駆動力F2に相当する項を打ち消すことがで
き、車体1の上下方向の絶対速度Dx1に対応した駆動
力F1だけをアクチュエータ20に発生させることがで
きる。以上より、図3に示すような等価モデルを構成
し、理想的なスカイフックダンパ制御が実現できる。こ
れにより、図4の振動伝達特性に示すようにバネ上共振
周波数ω0での伝達比(x1/x0)が1以下に設定する
ことが可能となる。
【0032】尚、図5、図6に駆動電流i1、−i2と車
体の上下方向の絶対速度Dx1、車体1と車輪支持部材
3との間の相対速度(Dx1−Dx0)との関係を示す。
図5、図6に示すようにDx1、(Dx1−Dx0)が小
さい時、即ち、良路走行時には電流消費が少ない。
体の上下方向の絶対速度Dx1、車体1と車輪支持部材
3との間の相対速度(Dx1−Dx0)との関係を示す。
図5、図6に示すようにDx1、(Dx1−Dx0)が小
さい時、即ち、良路走行時には電流消費が少ない。
【0033】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明のアクテ
ィブサスペンションは、駆動手段に電磁アクチュエータ
を用いたため、レイアウト上の制約がなく、重量の増加
も小さくすることができる。又、アクチュエータが駆動
するときに、磁石とコイルとの相対的な移動によって生
じる逆起電力を打ち消しながら車両のバウンス制御を行
ったため、油圧アクティブサスペンションと同様なスカ
イフックダンパの効果を可能とした。
ィブサスペンションは、駆動手段に電磁アクチュエータ
を用いたため、レイアウト上の制約がなく、重量の増加
も小さくすることができる。又、アクチュエータが駆動
するときに、磁石とコイルとの相対的な移動によって生
じる逆起電力を打ち消しながら車両のバウンス制御を行
ったため、油圧アクティブサスペンションと同様なスカ
イフックダンパの効果を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すアクティブサスペン
ションの構成図である。
ションの構成図である。
【図2】本発明の第1実施例のアクティブサスペンショ
ンの制御図である。
ンの制御図である。
【図3】本発明の第1実施例のアクティブサスペンショ
ンの等価モデル図である。
ンの等価モデル図である。
【図4】本発明の第1実施例のアクティブサスペンショ
ンの振動伝達特性を示すグラフである。
ンの振動伝達特性を示すグラフである。
【図5】駆動電流i1と車体の上下方向の絶対速度Dx1
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図6】駆動電流−i2と相対速度(Dx1−Dx0)の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
1 車体 2 磁石 3 車輪支持部材 4 コイル 8 加速度センサ 9 相対速度センサ 10 コントローラ 20 電磁アクチュエータ
Claims (1)
- 【請求項1】コイルと該コイル内を摺動する磁石とから
なる電磁アクチュエータを車体と車輪支持部材との間に
介装して成るアクティブサスペンションにおいて、 車体の上下方向の加速度を検出する上下加速度検出手段
と、車体と車輪支持部材との間の相対速度を検出する相
対速度検出手段と、前記上下加速度検出手段の検出値を
基に車体の上下絶対速度を求めて、該車体の上下絶対速
度に対応した第1駆動電流を算出すると共に、前記相対
速度検出手段の検出値を基に前記磁石がコイルを摺動す
る時に発生する逆起電力を打ち消すための第2駆動電流
とを算出して、これら第1及び第2駆動電流を前記コイ
ルに印加するコントローラとを設けたことを特徴とする
アクティブサスペンション。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22919391A JPH0565007A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | アクテイブサスペンシヨン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22919391A JPH0565007A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | アクテイブサスペンシヨン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0565007A true JPH0565007A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16888268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22919391A Pending JPH0565007A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | アクテイブサスペンシヨン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0565007A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995016253A1 (en) * | 1993-12-09 | 1995-06-15 | Denne Developments Limited | Motion control systems |
US8127900B2 (en) | 2005-10-07 | 2012-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electromagnetic shock absorber for vehicle |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22919391A patent/JPH0565007A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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