JPH04243609A - 能動型サスペンション - Google Patents

能動型サスペンション

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JPH04243609A
JPH04243609A JP572291A JP572291A JPH04243609A JP H04243609 A JPH04243609 A JP H04243609A JP 572291 A JP572291 A JP 572291A JP 572291 A JP572291 A JP 572291A JP H04243609 A JPH04243609 A JP H04243609A
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藤村 至
Naoto Fukushima
直人 福島
Yosuke Akatsu
赤津 洋介
Masaharu Sato
佐藤 正晴
Kensuke Fukuyama
福山 研輔
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、能動型サスペンション
に係り、特に、車体に発生する横加速度に応じてアンチ
ロール制御を行うようにした能動型サスペンションに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の能動型サスペンションとしては、
例えば本出願人が先に提案した特開昭62−29571
4号公報に記載されているものがある。この従来例は、
車体と各車輪との間に油圧シリンダを介挿すると共に、
これと並列にコイルスプリングを介挿し、車両に生じる
横加速度が零である非ロール時に油圧シリンダの内圧を
所定の中立圧に維持することにより、油圧シリンダで発
生する推力によって車両の静荷重の一部を負担する。こ
の非ロール状態から車両が旋回状態となったときに、車
体に横加速度に比例して発生する車体横方向の荷重移動
によるロールモーメントを打ち消すため、横加速度を検
出してこれに応じて旋回外輪の圧力を上昇させると共に
、旋回内輪の圧力を低下させることによってアンチロー
ルモーメントを発生させてロールを抑制するか又は零ロ
ール状態に制御するように構成されている。
【0003】ところで、このような構成を有する能動型
サスペンションでは、図11に示すように、車両が旋回
中に路面から受ける反力をサスペンションと車体とを3
本の仮想リンクに置き換えた3リンクモデルで考えると
、遠心力と釣り合って車両の横方向の動きを支える力は
タイヤの接地面で発生しており、この点からロールセン
タに向かって反力が作用していることになるが、この反
力のうち垂直方向の力は旋回外輪側では車体を押し上げ
る力(ジャッキアップ力)WUとなり、旋回内輪側では
車体を引き下げる力(ジャッキダウン力)WDとなる。 一方、旋回中は、上記横方向の荷重移動により、旋回外
輪の垂直荷重は増加し、旋回内輪の垂直荷重は減少して
いるため、旋回外輪のコーナリングフォースCFOは旋
回内輪コーナリングフォースCFIよりも大きくなり、
図11の車両のようにロールセンタが接地点よりも上側
にあり、ロールの抑制により左右のリンクの角度が略等
しい場合にはジャッキアップ力WU がジャッキダウン
力WD より大きくなり、その合力は車体を持ち上げる
方向に働くことになる。この車体上昇力は、旋回時の横
加速度の増加に伴って増加する。
【0004】このような旋回中に発生する車体上昇力を
防止するには、通常のメカニカルサスペンションのよう
にリンク配置を工夫し、車体のロールに応じてロールセ
ンタを旋回内側で且つ下方に移動させることも考えられ
るが、能動型サスペンションにあっては、殆どロールが
発生しないので、車体のロールによってロールセンタの
移動を生じさせることはできず、車体上昇力を抑制する
ことはできない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の能動型サスペンションにあっては、旋回中の横加速度
の増加に伴って発生する車体を上方に持ち上げる力を考
慮しない制御方法を採っていたため、旋回中にロールを
抑制することができるものの、車体全体としては上方に
せりあがって行くジャッキアップ現象が発生し、旋回外
輪が所定のストロークよりも延びることにより、キャン
バーやトーが変化したり、うねり路面では、外輪が伸び
切ってしまいタイヤの接地性が低下すると共に、高横加
速度の旋回時には、車体の持ち上がりが大きくなり、内
輪の接地性が低下することになり、車両の操縦安定性が
低下するという未解決の課題があった。
【0006】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、旋回中に発生する
横加速度の増加に伴って中立圧を低下させることにより
、車体を持ち上げる力を相殺して操縦安定性を向上させ
ることができる能動型サスペンションを提供することを
目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明に係る能動型サスペンションは、図1に示すよ
うに、車体と各車輪との間に介挿した流体シリンダと、
該流体シリンダに対する作動流体を個別に制御する制御
弁と、車体に作用する横加速度を検出する横加速度検出
手段と、該横加速度検出手段の横加速度検出値に応じて
車体のロールを抑制するためのアンチロールモーメント
を発生するロール抑制指令値と車両静荷重の少なくとも
一部を支持するための中立指令値とを加算した指令値を
前記制御弁に出力するロール制御手段とを備えた能動型
サスペンションにおいて、前記ロール制御手段は、前記
横加速度検出手段の横加速度検出値の増加に応じて中立
指令値を減少させる中立指令値補正手段を備えているこ
とを特徴としている。
【0008】ここで、中立指令値補正手段としては、中
立指令値を前後輪の制御弁に対して独立に設定可能に構
成されていることが望ましい。
【0009】
【作用】本発明においては、車両の旋回によって車体に
横加速度が発生したときに、この横加速度を横加速度検
出手段で検出し、この横加速度検出値に基づいてロール
制御手段に備えた中立指令値補正手段によって中立指令
値を補正する。すなわち、横加速度検出値が大きくなる
に従って中立指令値を減少させ、これによって中立指令
値とロール抑制指令値との加算したトータル指令値を小
さい値に抑えることにより、流体圧シリンダで発生する
推力を小さくして車体を持ち上げる方向に発生する力を
相殺する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2は本発明の一実施例を示す概略構成図である
。図中、10FL〜10RRは前左〜後右車輪,12は
車輪側部材,14は車体側部材を各々示し、16は能動
型サスペンションを示す。
【0011】能動型サスペンション16は、車体側部材
14と各車輪側部材12との間に各別に装備された流体
シリンダとしての油圧シリンダ18FL〜18RRと、
この油圧シリンダ18FL〜18RRの作動油圧を各々
調整する圧力制御弁20FL〜20RRと、本油圧系の
油圧源22と、この油圧源22及び圧力制御弁20FL
〜20RR間に介挿された蓄圧用のアキュムレータ24
,24と、車体の横方向に作用する横加速度を検出する
横加速度センサ26と、圧力制御弁20FL〜20RR
の出力圧を個別に制御するロール制御手段としてのコン
トローラ30とを有している。また、この能動型サスペ
ンション16は、油圧シリンダ18FL〜18RRに対
して車輪側部材12及び車体部材14間に個別に並列装
備されたコイルスプリング36,…,36と、油圧シリ
ンダ18FL〜18RRの後述する圧力室Lに個別に連
通した絞り弁32及び振動吸収用のアキュムレータ34
とを含む。ここで、各コイルスプリング36は、比較的
低いバネ定数であって車体の静荷重を支持するようにな
っている。
【0012】油圧シリンダ18FL〜18RRの各々は
、シリンダチューブ18aを有し、このシリンダチュー
ブ18aには、ピストン18cにより閉塞された上側圧
力室Lが形成されている。そして、シリンダチューブ1
8aの上端が車体側部材14に取り付けられ、ピストン
ロッド18bの下端が車輪側部材12に取り付けられて
いる。
【0013】また、圧力制御弁20FL〜20RRの各
々は、円筒状の挿通孔内に摺動可能に収容されたスプー
ルを有する弁ハウジングと、この弁ハウジングに一体に
設けられた比例ソレノイドとを有するパイロット操作形
に形成されている。この圧力制御弁20FL〜20RR
の作動油に対する供給ポート及び戻りポートが油圧配管
38,39を介して油圧源22の作動油供給側及び作動
油戻り側に連通され、出力ポートが油圧配管40を介し
て油圧シリンダ18FL〜18RRの圧力室Lの各々に
連通されている。
【0014】このため、比例ソレノイドに供給する励磁
電流iの値を制御することにより、この励磁電流iによ
る推力と出力ポート側の制御圧に基づき形成されたフィ
ードバック圧とを平衡させて調圧し、結局、励磁電流i
に応じた制御圧PC を出力ポートから油圧シリンダ1
8FL(〜18RR)の圧力室Lに供給できるようにな
っている。制御圧PC は、図3に示す如く、励磁電流
iが零近傍であるときにPMIN を出力し、この状態
から励磁電流iが正方向に増加すると、所定の比例ゲイ
ンK1 をもって増加し、油圧源22のライン圧PMA
X で飽和し、後述する非ロール時の中立圧指令値VN
0 に応じた中立電流値iN で中立圧PCNとなる。
【0015】また、横加速度センサ26は、図4に示す
ように、直進走行状態から右操舵したときに正となり、
反対に左操舵したときに負となる横加速度に比例した電
圧値でなる横加速度検出値Gを出力するようになってい
る。コントローラ30は、図5に示すように、横加速度
センサ26の横加速度検出値Gが入力され、これに応じ
た電圧でなる中立圧指令値VNF 及びVNR を出力
中立圧設定回路50F及び50Rと、横加速度センサ2
6の横加速度検出値Gが入力されてこれに前輪側ロール
抑制制御ゲインKF 及び後輪側ロール抑制制御ゲイン
KR を乗算することによりロール抑制指令値VLF 
及びVLR を算出し、これらを出力する前輪側及び後
輪側可変ゲイン調整器52F及び52Rと、両可変ゲイ
ン調整器52F及び52Rから出力されるロール抑制指
令値VLF 及びVLR が個別に直接一方の入力側に
、中立圧設定回路50F及び50Rから出力される中立
圧指令値VNF 及びVNR を直接他方の入力に夫々
入力される加算器54FL及び54RLと、ロール抑制
指令値VLF 及びVLR が個別に符号を反転させる
符号反転器56F及び56Rを介して一方の入力側に、
中立圧指令値VNF 及びVNR が直接他方の入力側
に夫々入力される加算器54FR及び54RRと、各加
算器54FL〜54RRから出力される加算指令値が入
力され、これら加算指令値を各圧力制御弁20FL〜2
0RRの比例ソレノイドに対する励磁電流iFL〜iR
Rに変換して出力する例えばフローティング形定電圧回
路で構成される駆動回路58FL〜58RRとを備えて
いる。
【0016】ここで、中立圧設定回路50F及び50R
の夫々は、中立指令値補正手段を構成し、横加速度検出
値Gに基づいて中立圧指令値VNF 及びVNR を出
力する例えば関数発生器で構成され、中立圧設定回路5
0Fから図6で実線図示のように横加速度検出値Gが零
のときに車体の静荷重の一部を負担するための正の所定
値VN0 を出力し、これから横加速度検出値Gが正又
は負方向に増加するに伴って徐々に減少する中立圧指令
値VNF を出力し、中立圧設定回路50Rから図6で
破線図示のように横加速度検出値Gが零のときに車体の
静荷重の一部を負担するための正の所定値VN0 を出
力し、これから横加速度検出値Gが正又は負方向に増加
するに伴って徐々に減少し、その減少率が前輪側の中立
圧指令値VNF に対して小さい中立圧指令値VNR 
を出力する。
【0017】また、前輪側及び後輪側可変ゲイン調整器
52F及び52Rのロール抑制制御ゲインKF 及びK
R を加算したトータルゲインK(=KF +KR )
は、横加速度が発生したときに車体に生じるロールが略
零となるように設定されており、しかもこの実施例では
、KF >KR に設定されていることから、前輪側左
右輪の荷重移動量が後輪側左右輪の荷重移動量に対して
大きくなり、車両のステア特性がアンダーステア特性に
設定される。
【0018】そして、各駆動回路58FL〜58RRか
ら出力される励磁電流iが指令値として各圧力制御弁2
0FL〜20RRに個別に入力される。次に、上記実施
例の動作を説明する。今、車両が凹凸の無い良路を直進
走行しているものとする。この直進走行状態では車体に
横方向の加速度が生じていないので、横加速度センサ2
6から出力される横加速度検出値Gは略零である。この
ため、コントローラ30の中立圧設定回路50F及び5
0Rから出力される中立圧指令値VNF 及びVNR 
は正の所定値VN0 となると共に、可変ゲイン調整器
52F及び52Rから出力されるロール抑制圧力指令値
VLF 及びVLR は零となる。このため、加算器5
4FL〜54RRから出力される加算出力は、全て所定
値VN0 となり、これらが駆動回路58FL〜58R
Rに供給されるので、これら駆動回路58FL〜58R
Rから中立電流値iN (図3参照)の励磁電流iFL
〜iRRが出力される。このため、各圧力制御弁20F
L〜20RRから出力される制御圧PC が中立圧PN
 となり、各油圧シリンダ18FL〜18RRの内圧も
中立圧PN に制御される結果、車体が所定の車高値を
保ち且つフラットな状態に維持される。
【0019】この良路の直進走行状態から旋回状態に移
行すると、車体に横加速度が発生することになり、横加
速度センサ26から横加速度に応じた正(又は負)の横
加速度検出値Gが出力され、これが中立圧設定回路50
F,50Rに入力される結果、これら中立圧設定回路5
0F,50Rから出力される中立圧指令値VNF,VN
R は、横加速度検出値Gの増加に伴って減少すること
になる。
【0020】一方、前輪側及び後輪側可変ゲイン調整器
52F,52Rにも横加速度検出値Gが入力される結果
、これらゲイン調整器52F,52Rから横加速度検出
値Gにロール抑制制御ゲインKF 及びKR を乗じた
値でなるロール抑制指令値VLF 及びVLR が出力
される。このため、車両が右旋回状態であるものとする
と、加算器54FLから出力される加算出力は、横加速
度検出値Gが正であることにより、正の中立圧指令値V
NF に正のロール抑制圧力指令値VLF が加算され
るので、中立圧指令値VNF よりロール抑制圧力指令
値VLF 分大きな値となり、逆に加算器54FRから
出力される加算出力は、中立圧指令値VNF より負の
ロール抑制圧力指令値VLF 分小さい値となる。同様
に、加算器54RLから出力される加算出力は中立圧指
令値VNR より正のロール抑制圧力指令値VLR 分
大きな値となり、逆に加算器54RRから出力される加
算出力は中立圧指令値VNR より負のロール抑制圧力
指令値VLR 分小さな値となる。このため、旋回外輪
に対応する前左及び後左圧力制御弁20FL及び20R
Lから出力される制御圧PC が中立圧PN より増加
し、旋回内輪に対応する前右及び後右圧力制御弁20F
R及び20RRから出力される制御圧PC が中立圧P
N より減少し、この結果、旋回外輪側の油圧シリンダ
18FL,18RLの推力が増加し、旋回内輪側の油圧
シリンダ18FR,18RRの推力が減少して、アンチ
ロールモーメントを発生し、車体のロールを抑制して車
体を略フラットな状態に維持する。
【0021】このとき、横加速度検出値Gが増加するに
つれて中立圧指令値VNF 及びVNR が減少するこ
とにより、増圧側となる旋回外輪側の圧力制御弁20F
L及び20RLから出力される制御圧PCFL 及びP
CRL は、図7及び図8で実線図示のように、一点鎖
線図示の中立圧指令値VNF 及びVNR に対応する
中立圧PNF及びPNRの低下に伴って傾きが小さくな
り、逆に減圧側となる旋回内輪側の圧力制御弁20FR
及び20RRから出力される制御圧PCFR 及びPC
RR は、図7及び図8で破線図示のように、中立圧P
NF及びPNRの低下に伴って傾きが大きくなる。この
結果、旋回外輪側での圧力増加が抑制され、旋回内輪側
での圧力減少が助長されることになり、左右輪の平均圧
(中立圧PN と等しい)も横加速度検出値Gの増加に
伴って減少することになり、油圧シリンダ18FL〜1
8RRの推力による静荷重の分担分が低下することにな
って、前述したジャッキアップ力WU の増加を相殺す
ることができ、ロールを適確に抑制することができると
共に、重心高も横加速度検出値Gの大きさにかかわらず
一定に保つことができる。
【0022】因みに、従来例においては、中立圧PN 
が横加速度検出値Gの変化にかかわらず一定値であるた
め、横加速度検出値Gに対する前輪側及び後輪側の油圧
シリンダ18FL,18FR及び18RL,18RRの
圧力は、図9及び図10に示すように、横加速度検出値
Gの増加に伴って前輪側ロール抑制制御ゲインKF 及
び後輪側ロール抑制制御ゲインKR に従って中立圧P
NF及びPNRを挟んで上下対称に変化することになり
、旋回外輪側のジャッキアップ力WU が増加して車体
を持ち上げる力が増加することにより、重心高が横加速
度検出値Gの増加に伴って高くなる。  なお、上記実
施例においては、前輪側ロール抑制制御ゲインKF を
後輪側ロール抑制制御ゲインKR より大きくして車両
のステア特性をアンダーステア特性とする場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、ロール抑
制制御ゲインKF 及びKR はステア特性に応じて任
意に設定することができる。
【0023】また、旋回外輪に生じるジャッキアップ力
WU は、旋回内外輪の荷重移動量やサスペンションリ
ンク系のジオメトリによって異なるため、中立圧設定回
路50F及び50Rで設定する中立圧指令値VNF 及
びVNR の特性は、夫々ロール抑制制御ゲインやサス
ペンション形式等に合わせて前後輪独立して設定する必
要がある。具体的には、前輪のロール抑制制御ゲインK
F をより大きく設定する場合には、前輪の中立圧指令
値VNF の変化量をより大きくする必要がある。
【0024】さらに、上記実施例においては、コントロ
ーラ30として電子回路を適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、マイクロコンピ
ュータを適用して演算処理するようにしてもよい。さら
にまた、上記実施例においては、制御弁として圧力制御
弁を適用して圧力制御を行う場合について説明したが、
これに限らず流量制御弁を適用して流量制御を行うよう
にしてもよい。
【0025】また、上記実施例においては、作動流体と
して作動油を適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、他の圧縮性の低い流体を適用
することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る能
動型サスペンションによれば、ロール制御手段に、横加
速度の増加に伴って中立指令値を減少させる中立指令値
補正手段を設けた構成としたので、旋回中の路面反力に
よるジャッキアップ力の増加を相殺することができ、車
体のロールを抑えながら重心の上昇を防止することがで
き、従来例のような旋回外輪側のトー、キャンバーの変
化、旋回外輪の伸び切り、旋回内輪の接地性の低下等に
よる操縦安定性の低下を適確に補償して、操縦安定性を
大幅に向上させることができるという効果が得られる。
【0027】また、請求項2に係る能動型サスペンショ
ンによれば、中立指令値補正手段における前輪側及び後
輪側の中立圧指令値を独立して補正することにより、旋
回内外輪の荷重移動量やサスペンションリンク系のジオ
メトリによって異なるジャッキアップ力に正確に対応さ
せて中立圧指令値を減少させることができ、制御精度を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概要を示す基本構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図3】本発明に適用し得る圧力制御弁の出力特性線図
である。
【図4】本発明に適用し得る横加速度センサの出力特性
線図である。
【図5】本発明に適用し得るコントローラの一例を示す
ブロック図である。
【図6】本発明に適用し得る中立圧設定回路の出力特性
線図である。
【図7】前輪側の油圧シリンダにおける横加速度検出値
と内圧との関係を示す特性線図である。
【図8】後輪側の油圧シリンダにおける横加速度検出値
と内圧との関係を示す特性線図である。
【図9】従来例における図7と同様の特性線図である。
【図10】従来例における図8と同様の特性線図である
【図11】従来例における路面反力によるジャッキアッ
プ現象を示す説明図である。
【符号の説明】
10FL〜10RR    車輪 12    車輪側部材 14    車体側部材 16    能動型サスペンション 18FL〜18RR    油圧シリンダ20FL〜2
0RR    圧力制御弁26    横加速度センサ 30    コントローラ 50F,50R    中立圧設定回路52F    
前輪側可変ゲイン調整器52R    後輪側可変ゲイ
ン調整器54FL〜54RR    加算器 56F,56R    反転器 58FL〜58RR    駆動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  車体と各車輪との間に介挿した流体シ
    リンダと、該流体シリンダに対する作動流体を個別に制
    御する制御弁と、車体に作用する横加速度を検出する横
    加速度検出手段と、該横加速度検出手段の横加速度検出
    値に応じて車体のロールを抑制するためのアンチロール
    モーメントを発生するロール抑制指令値と車両静荷重の
    少なくとも一部を支持するための中立指令値とを加算し
    た指令値を前記制御弁に出力するロール制御手段とを備
    えた能動型サスペンションにおいて、前記ロール制御手
    段は、前記横加速度検出手段の横加速度検出値の増加に
    応じて中立指令値を減少させる中立指令値補正手段を備
    えていることを特徴とする能動型サスペンション。
  2. 【請求項2】  前記中立指令値補正手段は、中立指令
    値を前後輪の制御弁に対して独立して補正可能に構成さ
    れている請求項1記載の能動型サスペンション。
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JPH04133811A (ja) * 1990-09-27 1992-05-07 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車用アクテイブサスペンションの制御方法

Patent Citations (1)

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JPH04133811A (ja) * 1990-09-27 1992-05-07 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車用アクテイブサスペンションの制御方法

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JP2765241B2 (ja) 1998-06-11

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