JPH07125521A - トラクタ用アクティブサスペンションのロール制御装置 - Google Patents

トラクタ用アクティブサスペンションのロール制御装置

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JPH07125521A
JPH07125521A JP27281493A JP27281493A JPH07125521A JP H07125521 A JPH07125521 A JP H07125521A JP 27281493 A JP27281493 A JP 27281493A JP 27281493 A JP27281493 A JP 27281493A JP H07125521 A JPH07125521 A JP H07125521A
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JP
Japan
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tractor
fluid
roll
sensor
trailer
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Application number
JP27281493A
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English (en)
Inventor
Shozo Kawasawa
祥三 川沢
Okiaki Hayashida
興明 林田
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレーラが連結されるトラクタのアクティブ
サスペンションが的確にロール制御を行なえるトラクタ
用アクティブサスペンションのロール制御装置を提供す
ることある。 【構成】 フロントサスペンションAfR,AfL及びリヤ
サスペンションArR,ArLと、流体アクチュエータ1
R,2R,2Lに流体を供給する流体供給手段a1と、
流体アクチュエータから流体を排出する流体排出手段a
2と、流体アクチュエータの油圧信号を出力する前後輪
油圧センサ9R,9L,11R,11Lと、分担荷重W
o(W1)を出力するトレーラ分担荷重検出手段54
と、車速信号Vを出力する車速センサ36と、横加速度
αを出力する横Gセンサ52と、ロール変位を規制する
に値する各流体アクチュエータによって発生する規制力
Fを、トラクタ40が受ける慣性力mαとカプラ43に
加わるトレーラ分担荷重W1に応じた慣性力W1×α/
gとに基づき算出するコントローラ35とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トレーラが連結される
トラクタに装備されるアクティブサスペンションのロー
ル制御装置、特に、アクティブサスペンション内の前輪
及び後輪対向部を支持する流体アクチュエータが車体の
ロール変位時にロール変位を規制する規制力相当の流体
圧に保持されるように制御されるトラクタ用アクティブ
サスペンションのロール制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両に装備される従来のサスペンション
は、車体が凹凸路面に乗り上げるとか、車体に慣性力が
働くことによって発生する力によりバネをたわませ、ス
トローク変位を発生させる。そして、そのバネがストロ
ーク変位によって蓄積した弾性力が振動を生じることを
ダンパによって熱エネルギに変えて吸収するようにして
いる。このようなバネ、ダンパー系によって受動的にス
トロークが決まるサスペンションシステムではなく、路
面状況や車両の運動に応じて自らのアクチュエータがス
トロークを作り出すアクティブサスペンションが知ら
れ、例えば、特開昭64−103524号公報にその一
例が開示される。この種のアクティブサスペンションで
は、車体にピッチング、ローリング及びヨーイングが働
かない中立状態にあると、車体姿勢を所定の上下方向の
中立位置に保持することとし、車体の前輪及び後輪対向
部を支持する各流体アクチュエータに予め設定される中
立油圧を供給すべく制御を行なう。その上で、例えば、
車両がロール変位すると、制御手段が前輪及び後輪対向
部を支持する各流体アクチュエータ内の流体バネ室が車
体のロール変位を規制するに値する油圧力を算出し、同
油圧力相当の作動油圧を各流体アクチュエータ内の流体
バネ室に供給し、排出すべく各前輪用及び後輪用供給弁
あるいは排出弁を駆動制御している。
【0003】例えば、図7に示すように車軸102の左
右端の各バネ103が車体側対向部を支持して成る自動
車100でも、これに装備されるアクティブサスペンシ
ョンのロール制御装置は、車体101のロール変位を規
制するに値するロール変位の規制力Fを下記する(1)
式で算出し、その油圧力Fを確保出来るような油圧を各
流体バネ室に発生させるように制御する。この(1)式
は左バネ103上の支点aを中心とするモーメントの釣
合い式であり、ここで、符号mが車体101の重心Pg
の質量を示し、重心Pgの高さをh1とし、左右の各バ
ネ103の間隔をBとする。 F=m・α×h1/B・・・・・・・(1) このような(1)式で算出された規制力Fを図示しない
各流体アクチュエータ供給することによって、車体10
1のロール変位を規制し、低減できる。
【0004】ところで、トレーラが連結されるトラクタ
にアクティブサスペンションが装備されたような場合、
トラクタ自体の重量に加えてトレーラの前部の分担荷重
がカプラを介して加わる。この時、車体の前輪及び後輪
対向部を支持する各流体バネ室に供給すべき中立油圧は
単車時より比較的大きく設定され、これによって流体ア
クチュエータの各流体バネ室が短縮変位すること無く、
上下方向を中立位置に保持し、車体にピッチング、ロー
リング及びヨーイングが働かない限り、車体姿勢をこの
中立状態にして走行できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、トレーラが
連結されるトラクタがコーナ走行等によってロール変位
をすると、従来のアクティブサスペンションが装備され
たようなトラクタでは、そのロール変位を規制する規制
力として、トラクタ自体の質量mに横加速度αを乗算し
た値に応じた慣性力がロール方向に加わるものとしてし
か算出出来ない。結果として、従来のアクティブサスペ
ンションのロール制御ではトラクタが受けるトレーラ側
の荷重に応じた慣性力が考慮されず、アクティブサスペ
ンションが装備されたトラクタのロール制御が的確に成
されていないという不具合があった。本発明の目的は、
トレーラが連結されるトラクタのアクティブサスペンシ
ョンが的確にロール制御を行なえるトラクタ用アクティ
ブサスペンションのロール制御装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、トラクタの前輪及び後輪対向部を各々
支持すると共に各々流体アクチュエータを有するフロン
トサスペンション及びリヤサスペンションと、上記各流
体アクチュエータに各々前輪用及び後輪用供給弁を介し
て流体を供給する流体供給手段と、上記各流体アクチュ
エータから各々前輪用及び後輪用排出弁を介して流体を
排出する流体排出手段と、上記前後輪の各流体アクチュ
エータの流体圧信号を出力する前輪流体圧センサ及び後
輪流体圧センサと、上記トラクタにカプラを介して連結
されるトレーラからの分担荷重を出力するトレーラ分担
荷重検出手段と、上記トラクタの車速信号を出力する車
速センサと、上記トラクタが受ける横加速度を出力する
横Gセンサと、上記トラクタが横加速度を受けた際のロ
ール変位を規制するに値する上記前後輪の各流体アクチ
ュエータによって発生する規制力を上記トラクタの重心
が受けるロール方向の慣性力と上記カプラに加わる上記
トレーラ分担荷重に応じたロール方向の慣性力とに基づ
き算出する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】制御手段が、トラクタが横加速度を受けた際の
ロール変位を規制するに値する前後輪の各流体アクチュ
エータによって発生する規制力を、トラクタの重心が受
けるロール方向の慣性力とカプラに加わるトレーラ分担
荷重に応じたロール方向の慣性力とに基づき算出するの
で、トラクタの自重による慣性力に加えてトレーラ側の
荷重に応じた慣性力を考慮して、トレーラ連結時のトラ
クタのロール変位を規制するに値する流体圧力を的確に
算出できる。
【0008】
【実施例】図1、図2には本発明の一実施例としてのト
ラクタ用アクティブサスペンションのロール制御装置を
備えたトラクタ40及びその油圧アクティブサスペンシ
ョンの油圧回路を示した。ここで、トラクタ40はその
前後各車輪46が油圧アクティブサスペンションを介し
て車体基部に連結され、車体にピッチング、ローリング
及びヨーイングが働かない中立状態にあると、この油圧
アクティブサスペンションによって、車体姿勢を所定の
高さ方向の中立位置に保持するように構成されている。
このトラクタ40の後部にはトレーラ42を連結するた
めのカプラ43が装備され、これによって適時にトレー
ラ42が連結される。カプラ43はトラクタ40の図示
しないサイドレール等の基部に固着される台座45と、
この台座にピン結合されるカプラベース51と、カプラ
ベース51の裏側に装備され、トレーラ42の前部下面
より突出するキングピン44を開放可能に係止する図示
しない連結器とで構成される。なお、カプラ43を介し
てトレーラ42がトラクタ40に連結された場合、トラ
クタ40側の電気回路及びエア回路はトレーラ42側の
電気回路及びエア回路と互いに図示しない接続器により
それぞれ接続される。
【0009】このトレーラ42は低床式トレーラであ
り、その床部の裏面にはサイドフレーム422が車体前
後に長く配設される。このサイドフレーム422の前端
部421には上述のキングピン44を備えた連結部が形
成され、その後方近傍の段部には支持脚50が装着され
る。この支持脚50は左右に一対配備され、図1に実線
で示す収納位置に走行時に収納され、2点鎖線で示す支
持位置にトラクタ40より分離される駐車時に切り換え
配備され、図示しない油圧操作弁の操作により高さ調整
等が成される。トラクタ40の油圧アクティブサスペン
ションは車体の前輪及び後輪対向部を各々支持すると共
に各々流体アクチュエータ1R(図2には右側のみ示し
前輪用流体アクチュエータ1Lを略す),2R,2Lを
有するフロントサスペンションAfR,AfL及びリヤサス
ペンションArR,ArLと、各流体アクチュエータ1R,
2R,2Lに各々前輪用及び後輪用供給弁8R(図2に
は右側のみ示し前輪用左供給弁8Lを略す),10R,
10Lを介して作動油を供給する流体供給手段a1と、
各流体アクチュエータから各々前輪用及び後輪用排出弁
15,16R,16lを介して作動油を排出する流体排
出手段a2と、前後輪の各流体アクチュエータ1R,2
R,2Lの油圧PfR,PfL,PrR,PfLの信号を出力す
る左右前輪油圧センサ9R,9L及び左右後輪油圧セン
サ11R,11Lと、各供給弁8R,10R,10L及
び排出弁15,16R,16Lを駆動する制御手段35
とを備える。
【0010】フロントサスペンションAfR,AfLは同一
構造で左右一対(図2には右側のみ示し、左流体アクチ
ュエータ1L、左供給弁8L,左排出弁15L等の図示
を略した)装備される。ここで右フロントサスペンショ
ンAfRは車体の前輪46と車体の前輪対向部間の高さ方
向の変位を調整する流体アクチュエータ1Rを備える。
このアクチュエータ1Rの流体バネ室cには流体供給手
段a1及び流体排出手段a2が連結される。リヤサスペ
ンションArR,ArLは同一構造で左右一対装備される。
ここでリアサスペンションArR,ArLは後輪46と車体
の後輪対向部間の高さ方向の変位を調整する流体アクチ
ュエータ2R,2Lを備える。この両アクチュエータ2
R,2Lの流体バネ室cには流体供給手段a1及び流体
排出手段a2が連結される。なお、図3に符号dで示す
部位にはトラクタ後軸荷重W1情報を出力するトラクタ
後軸重センサ54が装着される。このトラクタ後軸重セ
ンサ54は周知の歪ゲージを成し、その荷重信号Woは
コントローラ35に出力される。
【0011】ここでの流体供給手段a1はオイルタンク
3の作動油を圧送するモータ31に駆動されるポンプ4
と、そのポンプより延びると共に逆止弁34を備えた主
路5及び同路より分岐し、前後の油圧アクチュエータ1
R,2R,2Lに連通する前後部配管6,7と、前後部
配管6,7上に配備される前後供給弁8R,8L,10
R,10Lと、前側の流体アクチュエータ1Rの流体バ
ネ室cに主通路17上の主絞り21を介し連通される各
主アキュムレータ22と、各流体アクチュエータ1R,
2R,2Lに各切換弁23及び副通路19上の副絞り2
4を介し連通される各副アキュムレータ25と、後側の
流体アクチュエータ2R,2Lの両流体バネ室cに主通
路18,18上の主絞り26,26を介し連通される各
主アキュムレータ27,27と、各流体バネ室cに切換
弁28,28及び副通路20,20上の副絞り29,2
9を介し連通される各副アキュムレータ30,30とを
備える。なお、図2中符号33は主路5に連通するアキ
ュムレータを示し、符号32は主路5の油圧が設定油圧
を下回った際にモータ31を駆動すべく切り換えを行な
う圧力スイッチをそれぞれ示す。
【0012】流体排出手段a2は流体アクチュエータ1
R,2R,2Lの流体バネ室cより延びる排出路12,
13と、同排出路12,13上の排出弁15,16R,
16Lと、同排出路12,13の下流端のドレーン14
とを備える。ここで、各供給弁8,10R,10L及び
排出弁15,16R,16Lはコントローラ35に接続
され、連結時等に供給弁8,10R,10Lがオンされ
て連通に切り換えられ、流体アクチュエータ1R,2
R,2Lの拡張変位を行なわせ、トレーラ42を分離し
て単車状態に入る時等に排出弁15,16R,16Lが
オンされて各流体アクチュエータ1R,2R,2Lの作
動油を排除し、単車時の流体アクチュエータ1,2R,
2Lの伸び切りを防止する。切換弁23,28,28は
コントローラ35に接続され、トレーラ42を分離して
単車状態に入る時等にオンされて、各流体アクチュエー
タ1R,2R,2Lに主,副アキュムレータ22,25
や主,副アキュムレータ27,30が連通され、連結時
のバネ定数の急増を防止出来る。
【0013】コントローラ35はマイクロコンピュータ
で要部が成り、双方向性バスにより相互に接続されたR
OM(リードオンメモリ)、RAM(ランダムアクセス
メモリ)、CPU(マイクロプロセッサ)、入力ポー
ト、出力ポートを備えるという周知のハード構成を採
る。ここでの入力ポートには車速信号Vを出力する車速
センサ36と、トラクタの受ける横加速度信号αを出力
する横Gセンサ52と、トレーラ42の連結信号Jを出
力する連結状態検出器53と、トラクタ後軸荷重信号W
oを出力するトラクタ後軸重センサ54と、前後輪の各
流体アクチュエータ1R,2R,2Lの油圧PfR
fL,PrR,PfLの信号を出力する前輪油圧センサ9及
び左右後輪油圧センサ11R,11Lとが接続される。
他方、出力ポートには供給弁8,10R,10Lと、排
出弁15,16R,16Lと、切換弁23,28,28
とが接続される。ROM(リードオンメモリ)は図5の
カプラ荷重演算プログラム及び図6のロール制御プログ
ラムや図示しない油圧アクティブサスペンションのメイ
ン制御その他の周知制御の各プログラム等が記憶処理さ
れる。
【0014】ここで、コントローラ35は特に、制御手
段としての機能を備え、トラクタ40が横加速度αを受
けた際のロール変位を規制するに値する前後輪の各流体
バネ室cによって発生するロール変位の規制力Fを
(2)式に基づき算出する。 F=(m・α×h1+W1×α/g×h2)/B・・・・・・・・(2) ここで、横加速度信号αは横Gセンサ52より取り込ま
れる。更に、図3に示すように、(2)式の内、バネ上
の高さ方向の基準位置H0をラテラルロッドの車体側ピ
ン結合部と設定し、そこを基準としてトラクタの重心P
gの高さ位置h1及びカプラ51の高さ位置h2が予め
設定される。更に、バネ上のロール方向である横方向の
基準点を各流体アクチュエータ2R,2Lの中心位置と
し、その幅をB(設定値)と設定した。更に、符号mは
トラクタ40の自重を重力加速度gで割って得たトラク
タ質量を示し、符号W1は積載状態のトレーラの重心p
g1の荷重Wの内でカプラ43に加わる分担荷重を示
し、ここでは、その分担荷重W1をトラクタ後軸重セン
サ54の出力するトラクタ後軸荷重Woに基づき算出す
る。
【0015】なお、図4に示すように、トラクタの油圧
アクティブサスペンションが図3に示すような流体アク
チュエータ2R,2Lに加え、車軸52’の左右端をリ
ーフスプリング56及びその前後端のシャックル55,
55を介しサイドレール57に結合される構成を採る車
体の場合には、(2)式で用いるバネ上の高さ方向の基
準位置H0を両シャックル55,55と車体側とのピン
結合部と設定し、そこを基準としてトラクタの重心の高
さ位置h1及びカプラ51の高さh2を設定し、更に、
バネ上のロール方向である横方向の基準点を両シャック
ル55,55の中心位置とし、その幅Bを設定すること
と成る。
【0016】このようなコントローラ35の作動を図5
のカプラ荷重演算プログラム及び図6のロール制御プロ
グラムに沿って説明する。図示しないメインスイッチの
オンによりコントローラ35が駆動し周知のメインルー
チンを実行し、適時に図5のカプラ荷重演算プログラム
に達する。ここではステップa1,a2でトレーラ42
の連結信号J及び車速Vを取り込み、トレーラ連結で、
トラクタ41が停車時にある場合のみに、ステップa3
に進み、そうでないとリターンする。ステップa3,s
4ではトラクタ後軸重センサ54よりのトラクタ後軸荷
重Woに基づきカプラ43に加わる分担荷重W1を算出
し、RAMの所定エリアにストアし、リターンする。
【0017】次いで、メインルーチンの途中で図6のロ
ール制御プログラムに達する。ここでのステップs1で
はトレーラ42の連結信号Jの非入力時にはW1=0に
設定し、そうでないとそのままステップs3に進む。こ
こでは、横加速度αを横Gセンサ52より取り込み、次
いで、ステップs4ではその横加速度αの絶対値が第1
所定値α1以上か否か判断し、否ではそのままリターン
し、以上ではステップs5に進む。ステップs5では、
(2)式に、変数である現在の横加速度α、カプラ43
に加わる分担荷重W1を代入し、その他の設定値と共に
(2)式の演算を行ない、トラクタ40が横加速度αを
受けた際のロール変位を規制するに値する前後輪の各流
体アクチュエータ1R,2R,2Lによって発生するロ
ール変位の規制力Fを求める。このとき、トラクタ40
がトレーラ42を連結しない単車時にあると分担荷重W
1=0に設定して算出することと成る。
【0018】ステップs6では、横Gセンサ52よりの
信号である横加速度αが右方向のロールか否かを判断
し、Yesではステップs7にNoではステップs8に
進む。ステップs7に達すると、右方向ロール変位を規
制すべくフロントサスペンションAfR及びリヤサスペン
ションArRの各流体アクチュエータ1R,2Rに流体供
給手段a1の右供給弁8R,10Rをオンして作動油を
供給し、前輪用及後輪用の各流体アクチュエータ1R,
2Rが規制力Fを発生するに相当する油圧PfR,PrR
成るように制御し、ステップs9に進む。同じくステッ
プs8では左方向ロール変位を規制すべくフロントサス
ペンションAfL及びリヤサスペンションArLの各流体ア
クチュエータ1L(図示せず),2Lに流体供給手段a
1の供給弁8L,10Lをオンして作動油を供給し、前
輪用及後輪用の各流体アクチュエータ1L(図示せ
ず),2Lが規制力Fを発生するに相当する油圧PfL
rLに成るように制御し、ステップs9に進む。
【0019】ステップs9では最新のトラクタ40が受
ける横加速度αを取り込み、その絶対値が第2所定値α
2(<α1)未満に入るか否か判断し、入るまでステッ
プs3乃至ステップs9を繰返し、横加速度αが第2所
定値α2(<α1)未満に入ると、メインルーチンにリ
ターンする。このように、停車時にトラクタ後軸荷重W
oに基づきカプラ43に加わる分担荷重W1を求めてお
き、ロール発生時には分担荷重を考慮して、(2)式の
演算を行ない、トラクタ40が横加速度αを受けた際の
ロール変位を規制するに値する前後輪の各流体バネ室c
によって発生するロール変位の規制力Fを求め、ロール
方向に応じ、その規制力F相当の油圧PfR,PrRあるい
は油圧PfL,PrLを、前輪用及後輪用の各流体アクチュ
エータ1R,2R,2Lに供給し、確実にトレーラ連結
時のトラクタのロール変位を規制することが出来る。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、カプラ
に加わるトレーラ分担荷重を求めておき、トラクタのロ
ール発生時には分担荷重を考慮して、トラクタの重心が
受けるロール方向の慣性力とカプラに加わるトレーラ分
担荷重に応じたロール方向の慣性力とに基づき、ロール
変位を規制するに値する前後輪の各流体バネ室によって
発生する規制力を算出し、その規制力相当の流体圧を、
前輪用及後輪用の各流体バネ室に供給しトラクタのロー
ル変位を規制するので、トレーラ連結時のトラクタの的
確なロール制御を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としてのトラクタ用アクティ
ブサスペンションのロール制御装置の装備されたトラク
タの概略側面図である。
【図2】図1のトラクタ用アクティブサスペンションの
ロール制御装置の油圧回路図である。
【図3】図1のトラクタの概略後面図である。
【図4】本発明の他の実施例としてのトラクタ用アクテ
ィブサスペンションのロール制御装置内の油圧アクティ
ブサスペンションの一部の概略側面図である。
【図5】図1のトラクタ用アクティブサスペンションの
ロール制御装置の行なうカプラ荷重演算プログラムのフ
ローチャートである。
【図6】図1のトラクタ用アクティブサスペンションの
ロール制御装置の行なうロール制御プログラムのフロー
チャートである。
【図7】従来装置の装備された車両の概略正面図であ
る。
【符号の説明】
1R 前流体アクチュエータ 2R 後右流体アクチュエータ 2L 後左流体アクチュエータ 4 ポンプ 8R 前輪用供給弁 8L 前輪用供給弁 9R 前右輪油圧センサ 9L 前左輪油圧センサ 10R 後右輪用供給弁 10L 後左輪用供給弁 11R 後右輪油圧センサ 11L 後左輪油圧センサ 15 前輪用排出弁 16R 後右輪用排出弁 16L 後左輪用排出弁 35 コントローラ 40 トラクタ 41 トレーラ 43 カプラ 52 横Gセンサ 54 トラクタ後軸重センサ c 流体バネ室 AfR フロントサスペンション AfL フロントサスペンション ArR リヤサスペンション ArL リヤサスペンション F 規制力 a1 流体供給手段 a2 流体排出手段 PfR 前右油圧 PfL 前左油圧 PrR 後右油圧 PfL 後左油圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トラクタの前輪及び後輪対向部を各々支持
    すると共に各々流体アクチュエータを有するフロントサ
    スペンション及びリヤサスペンションと、上記各流体ア
    クチュエータに各々前輪用及び後輪用供給弁を介して流
    体を供給する流体供給手段と、上記各流体アクチュエー
    タから各々前輪用及び後輪用排出弁を介して流体を排出
    する流体排出手段と、上記前後輪の各流体アクチュエー
    タの流体圧信号を出力する前輪流体圧センサ及び後輪流
    体圧センサと、上記トラクタにカプラを介して連結され
    るトレーラからの分担荷重を出力するトレーラ分担荷重
    検出手段と、上記トラクタの車速信号を出力する車速セ
    ンサと、上記トラクタが受ける横加速度を出力する横G
    センサと、上記トラクタが横加速度を受けた際のロール
    変位を規制するに値する上記前後輪の各流体アクチュエ
    ータによって発生する規制力を上記トラクタの重心が受
    けるロール方向の慣性力と上記カプラに加わる上記トレ
    ーラ分担荷重に応じたロール方向の慣性力とに基づき算
    出する制御手段とを備えたことを特徴とするトラクタ用
    アクティブサスペンションのロール制御装置。
JP27281493A 1993-10-29 1993-10-29 トラクタ用アクティブサスペンションのロール制御装置 Withdrawn JPH07125521A (ja)

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