JPH02237808A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

車両のサスペンション装置

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JPH02237808A
JPH02237808A JP5842589A JP5842589A JPH02237808A JP H02237808 A JPH02237808 A JP H02237808A JP 5842589 A JP5842589 A JP 5842589A JP 5842589 A JP5842589 A JP 5842589A JP H02237808 A JPH02237808 A JP H02237808A
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柴田 峰東
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、流体シリンダへの流量を給排制御してサスペ
ンション特性を可変にする車両のサスペンション装置に
関し、特に停車時に乗員が乗降りする際等の場合におけ
る制御の改良に関する。
(従来の技術) 従来、車両のサスペンション装置として、例えば特開昭
63−130418号公報に開示されるように、車体と
各車輪との間にそれぞれ流体シリンダを配設し、該各流
体シリンダへの流量を各車輪毎に独立的に給排制御して
、車両のサスペンション特性を運転状態に応じて可変と
する,いわゆるアクティブコントロールサスペンション
装置(ACS装置)が知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記の如きACS装置において、車両の姿勢
及び乗心地を良好に確保するには、各流体シリンダのシ
リンダス1・ロークニを検出するストロークセンザを設
け、そのセンサ出力に基いて車両の姿勢を安定姿勢に制
御すると共に、車両の上下加速度を検出する上下加速度
センサを設け、そのセンサ出力に基いて車両の」一下振
動を適宜抑制1,て乗心地を良好にすることが望まれる
しかるに、車両の停車時には、乗員の乗降りや荷物の積
降しが行われる場合があり、この場合には車両が上下に
振動し、これに伴い車両の上下振動が上下加速度センリ
゛で検出されて各流体シリンダへの流体の給排制御が行
われ、その結果、流体の給排制御に起因して車両の振動
が生じ、乗員に異和感を与えることがある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、上記の如くストロークセンサ及び上下加速度セン
サを設けて流体の給排制御を行う場合にも、車両の停車
時には、乗員の乗降り等に伴う車両の振動があっても、
流体の給排制御に起因する車両の振動を有効に防止する
ことにある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明では、車両の停車時
には各流体シリンダに対する流体の給排制御を緩かに行
う、又は停止することとする。
つまり、本発明の具体的な解決手段は、車体と各車輪と
の間に流体シリンダを配設し、該各流体シリンダへの流
工を給排制御することにより車両のサスペンション特性
を可変にする車両のサスペンション装置を対象とする。
そして、上記流体シリンダのシリンダス1・ローク量を
検出するス1・ローク検出手段と、車両の上下加速度を
検出する上下加速度検出手段と、該両検出手段の出力に
基いて上記各流体シリンダへの流体の給排を制御する制
御手段とを設ける。更に、上記制御手段に、車両の停車
時に上記の上下加速度検出手段の出力に基づく制御の制
御ゲインを小さく変更する制御ゲイン変更部を設ける構
成としている。
(作用) 上記の構成により、本発明では、車両の停車時には、上
下加速度検出手段の出力に基づく制御の制御ゲインが通
常値よりも小さく変更され、このことにより乗nの乗降
りや荷物の積降しにより車両が振動しても、各流体シリ
ンダへの流体の給排が緩かに行われるので、この給排制
御に起因して車両が振動することが防止される。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の車両のサスペンション装
置によれば、流体シリンダのストロークの検出手段や車
両の上下加速度の検出手段の出力に基いて各車輪の流体
シリンダへの流体の給排制御を行ってサスペンション特
性を可変にする場合に、車両の停車時には、車両の上下
加速度信号に基づく制御の制御ゲインを小さくしたので
、乗員の乗降りや荷物の積降しに伴い車両が上下に振動
しても、この上下振動に起因する流体の給排制御によっ
て車両が振動することを防止でき、乗員に与える異和感
を解消できるものである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図において、1は車体、2Fは前輪、2Rは後輪で
あって、車体1と前輪2Fとの間および車体1と後輪2
Rとの間には、各々流体シリンダ3が配置されている。
該各流体シリンダ3は、シリンダ本体3a内に嵌挿した
ピストン3bにより流体室3cが画成されている。上記
ピストン3bに連結したロッド3dの上端部は車体1に
連結され、シリンダ本体3aは各々車輪2F,2Hに連
結されている。
上記各流体シリンダ3の流体室3Cには、各々、連通路
4を介してガスばね5が連通接続されている。該各ガス
ばね5は、ダイヤフラム5eによりガス室5『と流体室
5gとに区画され、該流体室5gが流体シリンダ3の流
体室3cに連通している。
また、8は油圧ボンブ、9,9は該油圧ボンブ8と各流
体シリンダ3とを連通ずる高圧ライン10に介設された
流量制御弁であって、該流量制御弁9は各流体シリンダ
3への流体(油)の洪給・排出を行って流量を:J3整
する機能を有する。
さらに、12は油圧ボンブ8の油吐出圧(詳しくは後述
するアキュムレータ22a,22bでの蓄浦の圧力)を
検出するするメイン圧センサ、13は各流体シリンダ3
の流体室3cの流体圧を検出するシリンダ圧センサ、1
4は対応する車輪2F.2Rの車高く流体シリンダ3の
シリンダストローク量)を検出するストローク検出手段
としての車高{?ンザである。また、15は車両の上下
加速度(車輪2F,2Rのばね上加速度)を検出する上
下加速度検出手段と12での上下加速度センサ、16は
車両の構加速度を検出する横加速度センザ、17は操舵
輪たる前輪2Fの操舵角を検出する舵角センサ、18は
車速を検出する車速センザであり、以上のセンザの検出
信号は各々内部にCPU等を有するコントローラ19に
入力されていて、該コントローラ1つにより、上記車高
センザ14及び上下加速度センザ15等の出力に基いて
各流体シリンダ3への流体の給排を制御してサスペンシ
ョン特性を可変制御する制御手段を構成している。
次に、流体シリンダ3への流体の給排制御用の油圧回路
を第2図に示す。同図において、油圧ボンブ8は可変容
m形の斜板ピストンボンブからなり、駆動源20により
駆動されるパワーステアリング装置用の油圧ボンプ21
と二連に接続されている。この油圧ボンブ8に接続され
た高圧ライン10には3つのアキュムレータ22a,2
2a,22aが同一箇所で連通接続されているとともに
、その接続箇所で高圧ライン10は前輪側通路]OFと
後輪側通路]−ORとに分岐されている。さらに、前輪
側通路10Fは左前輪側通路10F+.と右前輪側通路
10PRとに分岐され、該各通路1 0 P+.,.1
.0PRには対応ずる車輪の流体シリンダ3F+,,3
FHの流体室3Cが連通されている。一方、後輪側通路
10Rには1つのアキュムレータ22bが連通接続され
ているとともに、その下流側で左後輪側通路10RLと
右後輪側通路10RRとに分岐され、該各通路1 01
?L.  1 01?I?には対応する車輪の流体シリ
ンダ31?I,,  3RRの流体室3cが連通されて
いる。
上記各流体シリンダ3FL,  3FR,  3R+,
,  3RRに接続するガスばね5 PL,  5 F
R,  5 1?L,  5 RRは、各々、具体的に
は複数個(図では4個)ずつ備えられ、これらのガスば
ね5a,5b,5c,5dは、対応する流体シリンダ3
の流体室3cに連通路4を介して互いに並列に接続され
ている。また、上記ガスばね5a〜5dは、各々連通路
4の分岐部に介設したオリフィス25を脩えてい゛C1
その各オリフィス25での減衰作用と、ガス室5rに封
入されたガスの緩衝作用との双方を発揮するようになっ
ている。上記第1のガスばね5aと第2のガスばね5b
との間の連通路4には該連通路4の通路面積を調整する
減衰力切換バルブ26が介設されており、該切換バルブ
26は、連通路4を開< fs1位置と、その通路面積
を顕著に絞る絞位置との二位置を有する。
また、上記高圧ライン10にはアギュムレータ22aの
上流側にアンロ〜ド弁27と流同制御弁28とが接続さ
れている。上記アンロード弁27は、油圧ボンブ8から
吐出される圧油を油圧ボンブ8の斜板操作用シリンダ8
aに導入して油圧ボンブ8の油吐出二を減少させる導入
位置と、上記シリンダ8a内の圧油を排出する排出位置
とを有し、油圧ボンブ8の油吐出圧が所定の上限油吐出
圧(160±1 0 kg f /cd)以」二になっ
たときに排出位置から導入位置に切り替わり、この状態
を所定の下限吐出圧( 1 2 0 +:1 0kg 
f /eJ)以下になるまで維持するように設けられて
いて、7TtT圧ボンブ8の油吐出圧を所定の範囲内(
120−16 0kg f /cd)に保持制御する機
能を有1,ている。
上記流量制御弁28は、油圧ボンブ8からの圧油を上記
アンロード弁27を介(2て油圧ボンブ8の斜板操作用
シリンダ8aに導入する導入位置と、上記シリンダ8a
内の圧油をアンロード弁27からリザーブタンク29に
排出する排出位置とを有し、アンロード弁27により油
圧ボンブ8の油吐出圧が所定の範囲内に保持されている
ときに高圧ライン1,0の絞り30配設部の上・下流間
の差圧を一定に保持t7浦圧ポンブ8の浦吐出量を一定
に保持制御する機能を有している。しか(2て、各流体
シリンダ3への油の供給はアキュムレータ22a、22
bの蓄油(この油圧をメイン圧という)でもって行われ
る。
一方、高圧ライン10のアキュムレータ22a下流側に
は車両の4輪に対応して4つの流量制御弁9,9,・・
・が設けられている。以下、各車輪に対応した部分の構
成は同一であるので、左前輪側のみについて説明j7、
他はその説明を省略する。
すなわち、流量制御弁9は流入弁35と排出弁37とか
ら成る。該流入弁35は閉位置と、開度可変な流体供給
位置く開位置)との二位置を有ずると共に、高圧ライン
10の左前輪側通路1 0 }’I,に介設されていて
、その流体倶給位置時にアキュムレータ22aに蓄積さ
れた流体を左前輸側通路10F!、から流体シリンダ3
FLに供給するものである。
また、排出弁37は閉位置と、開度可変な流体排出位置
(開位置)との二位置を有すると共に、左前輪側通路1
〔月?Lをリザーブタンク29に接続する低圧ライン3
6に介設されていで、その流体排出位置時に流体シリン
ダ3F1,に供給された流体を低圧ライン36を介して
リザーブタンク29に排出ずるものである。上記流入弁
35及び排出弁37は、共に開位置にて流体の圧力を所
定値に保持する差圧弁を内蔵する。
また、上記流入弁35と流体シリンダ3 F+,との間
の左前輪側通路10PLにはパイロッ1・圧応動形のチ
ェック弁38が介設されている。該チェック弁38は、
バイロツ1・ライン39によっ7丁流入弁35の」ニ流
側の高圧ライン]0における油圧(一つまりメイン圧)
がパイロツ1・圧として導入され、このバ・fロット圧
が40kgr/cシ以下のときに閉じるように設けられ
ている。つまり、メイン圧が40kgf/cd以」二の
ときにのみ流体シリンダ3への圧油の倶給と共に流体シ
リンダ3内の浦の排出が可能となる。
尚、第2図中、41は高圧ライン10のアキュムレータ
22a下流側と低圧ライン36とを連通する連通路42
に介設されたフェイルセイフ弁であって、故障時に開位
置に切換えられてアキエムレータ22a,22bの蓄油
をリザーブタンク2つに戻し、高圧状態を解除する機能
を有する。また、43はパイロットライン39に設1ノ
られた絞りであって、上記フエイルセイフ弁41の開作
動時にチェック弁38が閉じるのを遅延させる機能を存
する。44は前輪側の各流体シリンダ3 Fl,,3F
I?の流体室3cの油圧が與常に上昇した時に開作動し
2てその油を低圧ライン36に戻すリリーフ弁である。
45は低圧ラ・fン36に接続されたリターンアキュム
レー夕であって、各流体シリンダ3・・・からの油の排
出時に蓄圧作用を行うものである。
次に、コントローラ19による各流体シリンダ3の流全
制御を第3図に基いて説明する。
同図では、基本的に、各車輪の車高センサ14の検出信
号に基いて車両の姿勢制御を行う制御系Aと、3個の上
下加速度センサ〕、5の検出信号に基いて車両の上下振
動の低減を図って良好な乗心地を確保する制御系Bと、
各車輪のシリソダ圧センサ13の検出信号に基いて前輪
側及び後輪側で各々左右の車輪間の支持荷重の均一化を
図る111ノ御系Cとを有する。
而して、制御系Aにおいて、40は車高センサ14のう
ち、左右の前輪2F側の出力XI’R, XFLを合計
すると共に左右の後輪2F{側の出力XRR, XI?
Lを合計して、車両のバウンス成分を′6ti算するバ
ウンス成分演算部である。また、41は左右の前輪2F
側の出力XFR. XFI,の合計値から、の後輪2R
側の出力Xl?l?, XRLの合計値を減算1−で、
車両のピッチ成分を演算するピッチ成分演算部、42は
左右の前輪2F側の出力の差分XFRxp+、と、左右
の後輪2R側の出力の差分XRI?−XRLを加算して
、車両のロール成分を演算するロール成分演算部である
また、43は上記バウンス成分演算部40で演算{2た
車両のバウンス成分を入力1,て下記のPD制御(比例
一徹分制御)式 K3,十 [ To 2 ・S/(1+TB2 ・S)l・KB7
KB,,KB2 ,比例定数 S;演算子 に基いてバウンス制御での各車輪の流量制御弁9に対す
る制御量を演算するバウンス制御部である。
また、44はピッチ成分演算部4】で演算した車両のピ
ッチ成分を入力して上記と同様の比例一微分制御式に基
い。てビッチ制御での各流量制御弁9の制御量を演算す
るピッチ制御部、同様に45はロール成分演算部42で
演算し2た車両のロール成分、、及び車両の目標11−
ル角TROLL(後述)を入力して上記と同様の比例一
微分制御式に基い゛C、目標ロール角T ROLLだけ
傾いた姿勢にするよう、ロール制御での各流量制御弁9
の制御量を演算tるロール制御部である。
而して、車両を目標姿勢に制御すべく、上記各制御部4
3・〜45で演算1,た各制御量を各車輪毎で反転(車
高センザ14の信号入力の正負方向とは逆方向に反転)
させた後、各車輪に対するバウンス、ピッチ、ロールの
各制御口を加算し7て対応する比例流量制御弁9の制御
fflQFR, QFL, QRR,Q肛とする。
また、制御系Bにおいて、50は3個の1下加速度セン
ザ15の出力GFI?, GFL. GRを合計し“C
車両のバウンス成分を演算するバウンス成分演算部、5
1は3個の上下加速度センザ15のうち、左右の前輪2
F側の出力GFR,G円7の各半分値の合計値から後輪
2R側の出力GRを減算l2て、東両のピッチ成分を演
算するピッチ成分演算部、52は右側前輪2r一側の出
力GFRから、左側前輪2F側の出力GFI、を減算1
.て、車両のロール成分を演算するロール成分演算部で
ある。
加えて、53は」二記バウンス成分演算部50で演算I
7た車両のバウンス成分を入力して下記のIPD制御(
積分一比例一微分制御)式 I T83 / (.l+ TB 3  伊S)lφK
8g十KB4→− fTsへ ・S/(L+Tes  ・S)l・KB5K
B3.KB4.KB5  ;比例定数S;演算子 に基いてバウンス制御での各車輪の流量制御弁9に対す
る制御瓜を演算するバウンス制御部である。
また、54はピッチ成分演算部51で演算した車両のピ
ッチ成分を入力して上記と同様の積分一比例一微分制御
式に基いてピッチ制御での各流量制御弁9の制御二を演
算するピッチ制御部、同様に55はロール成分演算部5
2で演算I7た車両のロール成分を入力l7て2L記と
同様の積分一比例一微分制御式に基いてロール制御での
各流量制御弁9の制御量を演算するロール制御部である
?して、車両の」−1S振動をバウ〕/ス成分、ビ・ソ
チ成分、ロール成分毎に抑えるべく、上記各制御部53
〜55で演算した各制御量を各車輪毎で上記制御系Aの
場合と同様に反転させた後、各車輪に対するバウンス、
ピッチ、ロールの各制8量を加算して、対応ずる流体シ
リンダ3の制御EIQFR. QPL. QRR, Q
RLとする。尚、各制御部53〜55で演算した車輪毎
の制御量は、前後輪の分担荷重が異なる関係上、前輪側
の制御量を重み付け係数k( lc−1.H)で大値に
補正している。
而して、上記制御系Bにおいて、バウンス制御部53,
ピッチ制御部54及びロール制御部55は、各々車速セ
ンザ18の車速V信号を受(チ、下表に示す如く、その
車速Vが極低速Vo(例えば5k.m/h)に対して、
V≧Vo.の走行時には制御量の演算式の各比例定数K
e i , Kp i, KR I(1−3〜5)を通
常値に設定し、V<VOの停車時には各比例定数を通常
値よりも小さく変更することにより、v<v■の停車時
には、上下加速度セン→J“],5・・・の出力に基づ
く制御の積分項,比例項及び微分項の各制御ゲインを通
常値よりも小ざく変更さらに、制御系Cにおいて、60
は、前輪側の2個のシリンダ圧センサ】3のシリンダ圧
1)PR,PFI、信号を入力し、前輪側の合計シリン
ダ圧に対する左右輪のシリンダ圧差( P FR− P
 Fl,)の比を演算する前輪側のシリンダ圧比演算部
60aと、後輪側で同様のシリンダ圧比を演算する後輪
側のシリンダ圧比演算部60bとからなるウォープ制御
部である。而l2て、後輪側のシリンダ圧比を係数Wr
で所定倍した後、これを前輪側のシリンダ圧比から減算
【7、その結果を係数wAで所定倍すると共に前輪側で
重みトjけし、その後、各車輪に対する制御量を左右輪
間で均一化すべく反転l7て、対応する流量制御弁9の
制御二〇FR, (]’L, QR+?.QRLとする
加えて、同図においては、車両の旋回時で各流体シリン
ダ3の流量制御の応答性を高めるべく、制御系Dで各種
の切換制御が行われる。
つまり、制御系Dでは、スヂア”リングの舵角速度θ閂
と車速Vとを乗算し、その結果θ図・)rから基準値G
Iを減算した値S1を旋回判定部65に入力する。また
、車両の現在の横加速度aSから基準値G2を減算した
値S!を旋回判定部65に入力する。そして、旋回判定
部65にて、入力Sl又はS2≧0の場合には、車両の
旋回時と判断して、サスペンション特性のハード化信号
Saを出力して、各流体シリンダ3に対する流量制御の
追随性を向上すべく、減衰力切換バルブ26を絞り位置
に切換えると共に、上記制御系A,  Bの比例定数K
ij(1=e . p . R , j−J〜5)を旋
回時の値K Ilardに設定し、また目標ロール角T
ROI+を予め記憶するマップG map(Gs) (
横加速度Gsの増大に応じて大値になり、所定値Gsl
でTROII=0 、Gsl未満で負値、Gslを越え
る領域で正値のマップ)から、その時の構加速度Qsに
対応ずる値に設定する。
一力、旋回判定部65で入力S1及びS2く0の場合に
は、直進時と判断して、サスペンション特性のソフト化
信号Sbを出力して、減衰力切換バルブ26を開位置に
切換えると共に,、各比例定数K1jを通常値KSor
tに設定し、また目標ロール角TI?Ol1〜0に設定
する。
したがって、上記実施例においては、車速VがV≧5}
cm/hの走行時には、上下加速度センサ15・・・の
車両の上下加速度信号に基づく第3図の制御系Bでの各
比例定数Ks1,KPI,KRici−a〜5)が通常
値に設定されて、その積分,比例及び微分制御の各制御
ゲインが通常値になるので、各流体シリンダ3に対する
流体の給排速度が適切になる。このことにより、車両は
車高センサ14・・・の車高信号に基づく同図の制御系
Aの姿勢制御により安定な姿勢になると共に、所期通り
車両の上下振動が適切に抑制されて、良好な乗心地が確
保され名。
また、車速VがV<5km/hの停車時には、乗員の乗
降り、又は荷物の積降しが行われる場合があり、この場
合には車両は上下に変動する。また、この際には、上記
の車両の上下変動が上下加速度センサ15・・・で検出
されて、この上下加速度信号に基づく制御系Bでの制御
が行われる。しかし、この際には、その制御系Bでの制
御の各比例定数K8 1 , Kp i , KR i
(1=3〜5)が通常値よりも小さく変更されて、その
積分,比例及び微分制御の各制御ゲインが通常値未満C
;小さくなるので、各流体シリンダ3に対する流体の給
排速度がその分遅くなって、車両の上下振動の抑制が緩
かに行われ、その結果、荷物の積降し2等に起因する制
御系Bの制御によって車両が上下に振動することが有効
に防止されるので、乗員に異和感を与えることがない。
尚、上記実施例では、上下加速度信号に基づく制御系B
での各比例定数Ksl,KP1,KR1(1−3 〜5
)をV<51aaAの停車時に通常値よりも小さく変更
したが、その低く変更する幅は適宜設定すればよく、本
発明は例えば制御ゲインを零値に変更する場合も含むも
のである。
また、上記実施例では、ガスばね5を備えたサスペンシ
ョン装置に適用したが、本発明はその他、ガスぱねを備
えず、流体シリンダ3のみを備えてサスペンション特性
を可変にするサスペンション装置にも同様に適用できる
のは勿論である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は全体概略構成図
、第2図は油圧回路図、第3図はコントローラによるサ
スペンション特性の可変制御を示す制御ブロック図であ
る。 3PF〜3RR・・・流体シリンダ、9・・・流間制御
弁、14・・・車高センサ(ストローク検出手段)、1
5・・・上下加速度センサ(上下加速度検出手段)、1
8・・・車速センサ、19・・・コントローラ(制御手
段)。 ほか2名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体と各車輪との間に流体シリンダが配設され、
    該各流体シリンダへの流量を給排制御することにより車
    両のサスペンション特性を可変にする車両のサスペンシ
    ョン装置において、上記流体シリンダのシリンダストロ
    ーク量を検出するストローク検出手段と、車両の上下加
    速度を検出する上下加速度検出手段と、該両検出手段の
    出力に基いて上記各流体シリンダへの流体の給排を制御
    する制御手段とを備え、該制御手段は、車両の停車時に
    上記上下加速度検出手段の出力に基づく制御の制御ゲイ
    ンを小さく変更する制御ゲイン変更部を有することを特
    徴とする車両のサスペンション装置。
JP5842589A 1989-03-10 1989-03-10 車両のサスペンション装置 Expired - Fee Related JP2758012B2 (ja)

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