JPH03197226A - 車両のロール剛性前後配分制御装置 - Google Patents

車両のロール剛性前後配分制御装置

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JPH03197226A
JPH03197226A JP33943589A JP33943589A JPH03197226A JP H03197226 A JPH03197226 A JP H03197226A JP 33943589 A JP33943589 A JP 33943589A JP 33943589 A JP33943589 A JP 33943589A JP H03197226 A JPH03197226 A JP H03197226A
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JP
Japan
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steering
vehicle
value
compliance
damping force
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Pending
Application number
JP33943589A
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English (en)
Inventor
Fukashi Sugasawa
菅沢 深
Junsuke Kuroki
黒木 純輔
Masatsugu Yokote
正継 横手
Toshihiro Yamamura
智弘 山村
Yuichi Fukuyama
雄一 福山
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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〕 この発明は、車両のロール剛性前後配分制御装置に係り
、とくに、ロール剛性の前後配分を変えることによって
左右の輪荷重移動量を制御し、これによりコンプライア
ンスステアの効果を制御する制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、車両におけるロール剛性の前後配分制御装置とし
ては、例えば本出願人が既に提案している特開昭60−
128011号記載のもの(発明の名称は[車両におけ
るロール剛性制御装置」)が知られている。この従来装
置は、ロール剛性を変更可能な減衰力可変ショックアブ
ソーバ等のロール剛性可変機構と、操舵角を検出する操
舵角検出器と、この検出器の検出信号に基づき単位時間
当たりの操舵量を算出する操舵量算出手段と、この算出
手段の算出値が所定値以上であるか否かを判定する操舵
量判定手段と、この判定手段の判定結果が所定操舵量以
上であるとするときに前記ロール剛性可変機構のロール
剛性を高める制御手段とを備えている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の制御装置は、ハンドル
操作に応じてトータルのロール剛性をil制御するもの
であったため、旋回時に発生する車体ロールを抑制する
点では有効であるが、速い操舵時であっても特段、旋回
性能の向上を期待できるものではなかった。
本願発明は、このような従来技術の未解決の問題に着目
してなされたもので、車体ロールを的確に抑制するとと
もに、後述するように左右の輪荷重移動によってコンプ
ライアンスステアの効果を変えることができることに着
目して、速い操舵時。
即ち良好な回頭性が要求されろときには、コンプライア
ンスステアの効果を制御することによって旋回性能をも
向上させることを、その解決しようとする課題としてい
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するため、本願発明は第1図に示すよう
に、前輪側と後輪側とでコンプライアンスステアによる
回頭性を高める効果が異なる特性を付与した車両におい
て、車両のロール剛性の前後配分割合を変更可能なロー
ル剛性配分可変機構と、操舵が所定速度以上の状態か否
かを判断する操舵状態判断手段と、この操舵状態判断手
段が所定速度以上の操舵状態を検出したときに、前記ロ
ール剛性配分可変機構により回頭性を高める効果が高い
側のコンプライアンスステア特性を有した車両前後何れ
かのサスペンションのロール剛性分(U割合を増加させ
るロール剛性配分制御手段とを備えている。
〔作用〕
操舵が所定速度以上で行われると、この操舵状態が操舵
状態判断手段で判断され、ロール剛性配分制御手段が車
両前後何れかの、回頭性を高める効果の高いコンプライ
アンスステア特性を有する側のサスペンションのロール
剛性分担割合を増加させる。これにより、かかるロール
剛性配分可変機構を装備している側の左右の荷重移動量
が多くなり、その結果、より多くのサスペンションのコ
ンプライアンスステア量が得られる。このコンプライア
ンスステアは、車両の操舵方向に該車両を回転させる方
向のステア特性、即ちオーバーステアであり、このステ
ア特性が車両全体のステア特性に効いて、旋回初期の回
頭性が向上する。
[実施例〕 以下、本願発明の詳細な説明する。
(第1実施例) まず、第1実施例を第2図乃至第7図に基づき説明する
第2図において、2FL〜2RRは車両の前人〜後右の
各車輪を示し、4はロール剛性前後配分制御装置を示す
前輪2FL、  2FRに対するフロント・サスペンシ
ョン6FL、  6FRの夫々は、ストラット型独立懸
架方式で構成されており、前輪2FL(2PR)に取り
付けられるナックル8Fと、このナックル8Fの下端及
び車体側部材間に弾性連結されたサスペンションアーム
IOFと、ナックル8Fの上端及び車体間に弾性体を介
して介挿されたストラットとしての減衰力可変シヨンク
アブソーハ12FL(12FR)とを備えている。また
、後輪2RL、  2RRに対するリヤ・サスペンショ
ン6RL、  6RRの夫々は、パラレル・リンク型独
立懸架方式で構成されており、後輪2RL(2RR)に
取り付けられるナックル8Rと、このナックル8Rの下
端及び車体側部材間に弾性連結されたパラレル・リンク
lORと、ナックル8Rの上端及び車体間に弾性体を介
して介挿された減衰力可変ションクアブソーバ12RL
(12RR)とを備えている。
本実施例のサスペンション6PL〜6RRの内、フロン
ト・サスペンション6FL  6FRのコンプライアン
スステアがオーバステア(O8)に、リヤ・サスペンシ
ョン6RL、  6RRのコンプライアンスステアがア
ンダーステア(US)に設定されている。
一方、前記ロール剛性前後配分制御装置4は、前述した
サスペンションの一部をも形成する減衰力可変ショック
アブソーバ12FL〜12RRを含むとともに、第2図
に示すように操舵角センサ14車速センサ16及びコン
トローラ18を有して構成される。
この内、減衰力可変ショックアブソーバ12FL〜12
RRの夫々は、ロール剛性配分可変機構としても機能す
るもので、第3図に示すように、内筒28及び外筒29
に依って構成されるシリンダ30と、その内部に摺動自
在のピストンロッド31と、シリンダ30の底部に配設
された減衰力発生ボトムバルブ32とを有して構成され
ている。ビス1−ンロッド31は、軸方向にアッパピス
トンロット33とロワピストンロッド34とに分割され
、ロワピストンロッド34には、ピストンとなる減衰力
発生メインバルブ35をバイパスして、液室BとCとを
直接連通させるバイパス路36を形成する一方、アッパ
ピストンロッド33には、ソレノイド37とプランジャ
38とを有するアクチュエータ39を内装している。さ
らに、プランジャ38を前記バイパス路36内に侵入さ
せるように位置付けて、アクチュエータ39におけるソ
レノイド37の通電、非通電に応じてプランジャ38を
作動させ、以って、バイパス路36を開閉して液室B及
び0間を直接連通させたり、遮断させたりするものであ
る。ここに、ソレノイド37は、前記コントローラ18
にリード線40を介して接続され、コントローラ18か
らの励磁電流Iに応じてプランジャ38を作動させるこ
とにより、その減衰力を例えば高、低2段階に切換制御
を行うことが可能となる。なお、図中、41.42及び
43.44は、夫々、縮み側及び伸び側の各減衰力発生
オリフィス、45.46はノンリターンバルブ、47は
復帰スプリングである。
さらに、前記操舵角センサ14は車両のステアリング機
構に配設したポテンショメータ等で構成され、ステアリ
ングホイール50の回動位置に応した検出信号Dθをコ
ントローラ18に出力する。
すなわち、検出信号Dθはステアリングホイール50が
中立位置にある状態で所定アナログ量の中立電圧となり
、この中立位置からステアリングホイール50を左切り
又は右切りしたときにその回動位置に応じて中立電圧よ
り減少又は増加する電圧となる。車速センサ16は、車
両の変速機、推進軸等の車速に対応する回転数を磁気あ
るいは光学的に検出し、回転数に応じた周期のパルス信
号DVをコントローラ18に出力する。
コントローラ18は、第4図に示すように、入力する操
舵角検出信号Dθをデジタル量に変換するA/D変換器
52と、入力する車速検出信号D■の波形を整形する波
形整形回路54と、各検出信号Dθ、DVを読み込んで
所定の演算処理を行い、減衰力を制御する制御信号C3
を各輪に対応して出力するマイクロコンピュータ56と
、このマイクロコンピュータ56からの制御信号C3に
応じて減衰力可変ショックアブソーバ12FL〜12R
Rのソレノイド37に励磁電流Iを供給する駆動回路5
8A〜58Dとを備えている。マイクロコンピュータ5
6はインターフェイス回路59゜演算処理装置60.記
憶装置62を少なくとも含んで構成され、記憶装置62
には演算処理装置60の処理の実行に必要なプログラム
及び固定データ等を予め記憶しているとともに、その処
理結果を一時記憶可能になっている。
ここで、本出願人の知見に依る、コンプライアンスステ
アにおける左右輪荷重移動のステア特性に及ぼず影響に
ついて説明する。
第5図(a)において、コーナリングパワーは輪荷重W
に比例して積rw−c、で表わされるとすれば、次式が
成り立つ。
fo−β。・W−C fc−β、・W−C rc = (re + rc ) kC上式において、
β。二車体スリップ角、βC:コンブライアンスステア
角、C:定数(タイヤのコーナリングパワーCP1輪荷
重Wとして、C=Cp/W)、k(:コンプライアンス
ステア率、f:車体スリップ角分のコーナリングフォー
ス。
fc :コンブライアンス分のコーナリングフォースで
ある。トータルのコーナリングフォースfは、r=r、
+r、である。
荷重変動率をαとしたとき、左右の輪荷重Wが「W(1
+α)」とrW(1−α)」なった場合のコーナリング
フォースの左右輪の平均値は、車体スリップ角分子0に
関してはプラス、マイナス零であるが、コンプライアン
ス分子cに関してはプラス、マイナス零とはならず、左
右輪平均値の増分Δfc″−は次式で表される。
Δ(c+−α2 fc   (1(1+α)K)  (1(1cr)K)
ここで、K =k c  ’ W ’ Cである。
また、この荷重移動によるコンプライアンス分のコーナ
リングフォースの変化を、コンプライアンスステア率k
Cの変化と見做して(つまり、荷重Wのまま、荷重移動
によりコンプライアンスステアかに、からΔkcだけ増
加して「k、+Δk。」となることによりΔ[、−が増
加したと見做す)、上式をコンプライアンスステア率の
変化で表現すると、次式となる。
Δに、l72 kc   l  K+a2 ・K これらの結果を、グラフで示すと第5図(b)に示すよ
うになり(同図においてKは一例としてに=−〇、 3
としている)、左右の荷重移動に伴う荷重変動率αの変
化に伴って、コンプライアンスステアによるコーナリン
グフォースの変化率[Δr。
”−/f(」及びコンプライアンスステア率の変化率[
Δkc/kcJも増大する。なお、Δfc”/ r c
≠Δkc/kcとなるのは、ΔkC/kC≠Δβ、/β
、とはならないためである。
次に、本第1実施例の動作を説明する。
演算処理装置60は、常時は他のメインプログラムを実
行しており、この状態で、例えば20m5ec毎に第6
図に示す割込処理を実行する。なお、メインプログラム
ではその初期値設定処理において、後述するフラグFl
、F2を「0」に設定し、またカウンタCNTA、CN
T、をクリアする。
これを詳述すると、同図ステップ■において、演算処理
装置60はデジタル量に変換された操舵角検出信号Dθ
をインターフェイス回路59を介して読み込み、その値
を一時記憶する。次いでステップ■に移行し、ステップ
■での読み込み値から操舵角θを、予め設定している信
号値Dθに対する操舵角θの記憶テーブルを参照する等
によって算出する。次いでステップ■に移行し、例えば
n回前の割込処理時の操舵角θ7との差値から操舵角速
度θを演算する。
続いて演算処理装置60はその処理をステップ■に進め
、ステップ■で演算した操舵角速度υと基準操舵角速度
e。とに対して、1θ1≧υ。か否かを判断する。ここ
で、基準操舵角速度θ。は速い操舵操作か否かを弁別で
きる値で、予め設定されている。このため、ステップ■
において「NO」、即ち1θI〈θ。であると判断され
たときは、ゆっくりとした操舵状態であるとしてステッ
プ■に移行し、フラグFl=1か否かを判断する。
このフラグF1は操舵角θに基づき速い操舵状態が検出
され、フロント側及びリヤ側の少なくとも一方が高い減
衰力(即ちハードrH,の状態)に維持されていること
を示すものである。
そこで、ステップ■の判断においてフラグF1−〇、つ
まりフロント側及びリヤ側が共に低い減衰力(即ちソフ
ト「L」の状態)であるとすると、そのままメインプロ
グラムに戻り、減衰力可変ショックアブソーバ12FL
−12RRにそれまでの減衰力を保持させる。
一方、前記ステップ■の1θ1≧θ。か否かの判断でr
YES、、即ち速い操舵状態が検出されたとすると、ス
テップ■に移行し、フラグF1=1か否か判断を行う。
この判断でrNo、、即ちF1=Oの場合は、前回の処
理では1θ1くθOの場合であって今回の処理で初めて
1υ1≧6゜の状態に到達したとして、続いてステップ
■、■に移行する。この内、ステップ■ではフラグF1
を立てて、本実施例ではフロント側の減衰力を高める状
態を示す。またステップ■で、演算処理装置60は、イ
ンターフェイス回路59を介して駆動回路58A、58
Bに出力する制御信号C5のみを論理値「1」とし、メ
インプログラムに戻る。
このため、駆動回路58A、58Bから減衰力可変ショ
ックアブソーバ12FL、  12PRのソレノイド3
7に供給する励磁電流Iをオンとするので、前輪側の減
衰力可変ショックアブソーバ12FL。
12PRの減衰力は高い所定値()λ−ド)に設定され
る。このとき、後輪側の減衰力可変シヨ・ンクアブソー
ハ12RL、  12RRの減衰力は低い状態を維持し
ている。
さらに、前記ステップ■においてrYES、。
即ちFl−1の場合は、前回の処理において16;1υ
。の場合であって今回の処理でもIjl≧60の状態で
あるとして、続いてステップ■に移行す、る。このステ
ップ■ではカウンタcNTAをインクリメントした後、
ステップ[相]に移行する。
このステップ[相]では、カウンタCNTAのカウント
値がLoか否かを判断する。カウント値L0は時間T0
に対応する値である。このため、ステップ[相]にてr
NOJ 、即ち1θ1≧−〇の状態に到達してから未だ
所定時間T0が経過していないときには、前後何れの減
衰力制御にも関与せず、そのままメインプログラムに戻
り、それまでの減衰力状態を維持する。
しかし、ステップ[相]にてrYES、、即ち1θ≧0
0の状態に到達してから所定時間T0が経過したときに
は、ステップ■〜■に移行する。この内、ステップ■に
てカウンタCNTAをクリアし、ステップ@にてリヤ側
の減衰力を高い値に設定済みか否かを示すフラグF2を
立て、ステップ[相]にて、今度は後輪側の駆動回路5
8C,58Dに出力する制御信号C3をも論理値「l」
とし、メインプログラムに戻る。このため、駆動回路5
8C,58Dから減衰力可変ショックアブソーバ12R
L、  12RRのソレノイド37に供給する励磁電流
Iがオンとされるので、後輪側の減衰力可変ショックア
ブソーバ12RL、  12RRの減衰力も高い所定値
(ハード)に設定される。つまり、この時点では4輪の
減衰力可変ショックアブソーバ12FL−12RI?の
減衰力が全て高い状態に設定される。
一方、前記ステップ■の判断において、フラグF1=1
.つまりフロント側及びリヤ側の少なくも一方が高い減
衰力の状態であるとすると、ステップ0に移行し、フラ
グF2−1か否かを判断する。
そこで、ステップ[相]で設定済み、つまりrYESJ
の場合はステップ■に移行し、演算処理装置60はカウ
ンタCNTlのカウント値がり、か否かを判断する。カ
ウント値り、は時間T1に対応する値である。このステ
ップ■においてrNOJの判断の場合は、ステップ■に
移行して、カウンタCNTl1をインクリメントした後
、メインプログラムに復帰する。
しかし、ステップ■においてrYEs、、即ち所定周期
のタイマ割込処理を繰り返す中で、1d1〈θ。となっ
た時点から設定時間T、が経過したと判断すると、ステ
ップ■〜[相]の処理を行う。
この内、ステップ@ではカウンタCN T mをクリア
し、ステップ[相]ではフラグFl、F2を各々降ろし
、ステップ[相]に移行する。このステップ[相]にお
いて、演算処理装置60はインターフェイス回路59を
介して駆動回路58A〜58Dに出力する制御信号C8
を論理値r□、とし、メインプログラムに戻る。このた
め、駆動回路58A〜58Dから減衰力可変ショックア
ブソーバ12FL〜12RRのソレノイド37に供給さ
れる励磁電流■がオフとなるので、各4輪の減衰力可変
ショックアブソーバ12Ft〜12RRの減衰力は低い
所定値(ソフト)に設定される。
一方、前記ステップ[相]においてrNO,、つまりF
2=0の場合は、フロント側の減衰力は高められたが、
リヤ側の減衰力は未だ低い状態のままであるとして、ス
テップ[相]に移行してカウンタCNT^をインクリメ
ントする。次いで、ステップ■にてカウンタCN Ta
 = L oか否かを判断し、rNOJの場合は前記ス
テップ■以降の処理を行う。一方、ステップ0にてrY
ES、の場合は、ステップ@にてカウンタCNT^=0
にし、ステップ0.[相]にて前記ステップ@、■と同
様にフラグF2を立て、後輪側の減衰力可変ショックア
ブソーバ12RL、  12RRの減衰力の高めを指令
する。
この後、前記ステップ[相]以降の処理を行う。
演算処理装置60は以上の処理を繰り返すので、本第1
実施例では、操舵角センサ14.A/D変換器52.及
び第6図ステップ■〜■の処理が操舵状態判断手段を構
成し、第6図ステップ■〜[相]及び駆動回路58A〜
58Dがロール剛性配分制御手段を構成している。
続いて、第7図を参照して全体動作を説明する。
まず、車両が直進走行の状態にあるとする。この走行状
態では、演算処理装置60は第6図のステップ■〜■の
処理を経てメインプログラムに戻るルーチンを繰り返す
ために、それまでの直進状態における4輪の減衰力低め
(ソフト:S)の状態が保持される。
この直進状態から時刻L1で右切りを開始したとすると
、これに応じて操舵角センサ14の検出信号Dθが増加
し始め、第7図(1)に示すように増加する正の操舵角
θが演算処理装置60で算出される。これに伴って、演
算処理装置60では同図(2)に示すように変化する操
舵角速度θが逐次演算され、その値θが閾値θ。以上に
なるか否かが監視されている。
そして、第7図に示すように、速い操舵(急操舵)によ
って時刻t2でθ≧θ。に到達したとすると、この到達
時から第1回目の割込処理において演算処理装置60は
第6図ステップ■、■を通る処理を行う。これにより、
時刻t2にて先ずフロント側の減衰力可変ショックアブ
ソーバ12PL。
12FRの減衰力高め(ハード:H)が指令される(第
7図(3)参照)。そして、この時刻t2よりT。時間
だけ経過した時刻む、にて、演算処理装置60は今度、
第6図のステップ@、■を通る処理を行うので、これに
よりリヤ側の減衰力可変ショ7クアブソーハ12RL、
  12RRの減衰力高め(ハード:H)が指令される
(第7図(4)参照)。
つまり、時刻む2〜t3のT0間の初期状態では、フロ
ント側の減衰力がリヤ側のそれよりも所定値だけ大きく
なることから、フロント側のロール剛性分担率も後輪側
のそれよりも大きくなる。
これにより、フロント側の左右の荷重移動量がりA・側
のそれよりも大きくなるので、前述した発明の原理に基
づき、フロント側の等価的なコンプライアンスステア率
の増)113 ’ k c→kc+Δkcjに伴い、コ
ーナリングフォースがΔfc゛−分だけ上昇し、オーバ
ステア(OS)となる。つまり、ごのオーバステア特性
が車両全体のステア特性を優先的に支配するから、旋回
初期の回頭性が向上する。
そして、時刻L3以降は、4輪の各減衰力可変ショック
アブソーバ12FL〜12RRが共に高い減衰力に設定
されて、トータルのロール剛性制御がなされるから、車
体のロールが適宜抑制され、旋回時の良好な車両姿勢が
得られる。このとき、本実施例では第7図の如く、時刻
L4以降は操舵角速度θ< Ooの状態に戻るが、T1
時間が経過する時刻t5までハードなサスペンション状
態が保持されて、回頭終了時の揺り戻しを抑制している
(第6図ステップ■、[相]参照)。そして、時刻t5
が経過した後は、再び第6図のステップ@〜■によって
4輪共、ソフトな減衰力状態に戻される。
さらに、上記回頭が終了し、一定操舵角で旋回している
状態から、時刻L6にて今度は右旋回を止めるべく、操
舵中立方向にハンドル操作したとする。これによって第
7図(1)に示す如く変化する操舵角θが検出されるか
ら、その操舵角速度θ≦(loとなる時刻L7に再び第
6図ステップ■を通る処理がなされてフロント側の減衰
力が先にハードに設定され、この後T0時間後の時刻L
L+にリヤ側の減衰力がハードに設定される。
このため、時刻む、〜L8間の切り戻し初期においては
、前述した旋回開始時と同様に、フロント側のロール剛
性分担率が後輪側のそれよりも大きくなり、フロント側
の左右輪荷重差を戻す変化が大きく左右差がより小さく
なり、コーナリングフォースfが等価的なコンプライア
ンスステア率の減少による分Δfc″−だけ小さくなり
、ハンドルを戻す効果が高まる傾向となる。すなわち、
輪荷重の移動方向が旋回開始時とは反対となるから、前
輪のコンプライアンスステアに依るスリップ角はオーバ
ステアからニュートラルに速く戻り、つまり見かけ上、
アンダーステア(ハンドル操舵方向にはオーバーステア
)となって、切り戻し時の回頭性を向上させる。
そして、切り戻し時の一定時間T。経過後にはリヤ側も
ハードな減衰力とされ、この状態がθ〉υ。となる時点
から一定時間T1が経過するまで適宜なロール抑制状態
が得られる(第7図t8〜t1゜参照)。
ところで、上記実施例において、急操舵の状態が比較的
急峻であって操舵角速度1紗1≧6゜となる期間が短く
、これより1回の第6図ステップ■を介する割込処理の
後、直ちにIjl<j。となってしまったとする。この
場合には、第6図ステップ■にてrYES、且つステッ
プ[相]にて「NO」となるから、フロント側を先にハ
ードな減衰力状態にした後、所定時間T0が経過すると
、ステップ[相]にてリヤ側も自動的にハードな減衰力
に設定され、4輪の高減衰力によってロールが抑制され
る。このロール抑制状態は前述と同様に、フロント側を
ハードに設定した時点から11時間経過まで継続される
(第2実施例) さらに、本発明の第2実施例を第8図乃至第13図に基
づき説明する。この実施例は車体のロール制御を行う油
圧式の能動型サスペンション69について実施したもの
で、第1実施例の減衰力を変える場合とは異なり、ロー
ル剛性の前後配分比の調整を常時任意に行えるようにし
たものである。
第8図において、70FL〜70RRは前人〜後右車輪
であり、71FL〜71RRは各々、各輪70FL〜7
0RRに対するサスペンションである。各サスペンショ
ン71FL〜71RRは、車輪70FL(〜70RR)
のナックル(図示せず)、サスペンションアーム73と
、トー、キャンバ等の剛性を確保しブツシュ剛性のバラ
ンスなどによりコンプライアンス特性を設定するリンク
(図示せず)と、後述する油圧シリンダ及びコイルスプ
リングとを含んでいる。そして、本第2実施例のサスペ
ンション71FL〜71RRの内、フロント・サスペン
ション71FL、  71FHのコンプライアンスステ
アがオーバステア(O3)に、リヤ・サスペンション7
1RL、71RRのコンプライアンスステアがアンダー
ステア(US)に設定されている。
一方、能動型サスペンション69は、サスペンションア
ーム73と車体側部材74との間に各々介装されたロー
ル剛性配分可変機構としての油圧シリンダ78FL〜7
8RRと、この油圧シリンダ78F+、〜78RRの作
動圧を個別に調整する圧力制御弁80FL〜80RRと
、この油圧系の油圧源82と、この油圧源82及び圧力
制御弁80FL〜80RR間に介挿された蓄圧用のアキ
ュムレータ84と、車体の横方向に発生する加速度を検
出する横加速度センサ86と、操舵角を検出する操舵角
センサ87と、これらのセンサ信号に基づき圧力制御弁
80FL〜80RRの出力圧を個別に制御するコントロ
ーラ90とを有している。また、油圧シリンダ78FL
〜78RHの後述する圧力室りの各々は、絞り弁92を
介してバネ下振動吸収所のアキュムレータ94に接続さ
れている。更に、油圧シリンダ78FL〜78RHの各
々のバネ上、バネ下相当間には、比較的低いバネ定数で
あって車体の静荷重を支持するコイルスプリング96が
配設されている。
油圧シリンダ78FL〜78RRの各々はシリンダチュ
ーブ78aを有し、このシリンダチューブ78aには、
ピストン78cにより隔設された下側の圧力室りが形成
されている。そして、シリンダチュー7’ 78 aの
下端がサスペンションアーム73に取り付けられ、ピス
トンロッド78bの上端が車体側部材74に取り付けら
れている。また、圧力室りの各々は、油圧配管98を介
して圧力制御弁80FL〜80RRの出力ポートに接続
されている。
また、圧力制御弁80FL〜80RRの各々は、円筒状
の弁ハウジングとこれに一体的に設けられた比例ソレノ
イドとを有した、従来周知の3ボ一ト比例電磁減圧弁(
例えば特開昭64−74111号参照)で形成されてい
る。そして、比例ソレノイドに加えられる指令電流i 
(: iFL”” ! R11)と圧力制御弁80FL
(〜80RR)の出力ポートから出力される制御圧Pと
の関係は、第9図に示すようになっている。つまり、ノ
イズを考慮した最小電流値i HIMのときには最低制
御圧PHIMとなり、この状態から電流値iを増加させ
ると、電流値iに比例して直線的に制御圧Pが増加し、
最大電流値i WAXのときには設定ライン圧に相当す
る最高制御圧P MAXとなる。iNは中立指令電流、
PNは中立制御圧である。なお、第8図中、99A。
99Bは油圧源82及び圧力制御弁80FL〜80RR
間の配管である。
一方、車両の重心位置などの所定位置には横加速度セン
サ86が装備されている。この横加速度センサ8Gは、
車体に作用する横(車幅)方向の加速度を検知するもの
で、例えば磁気的に浮かせたマスが慣性力によって変位
したときの変位量に対応した電圧信号gvをコントロー
ラ90に出力する。ごの横加速度86の検出特性は共に
第10図に示すように、横加速度y−0のときに検出信
号gv=gN (所定中立値)となり、この状態から左
旋回又は右旋回に移行したときに慣性力に比例して各々
増大又は減少する信号gvとなる。ここで、加速度は左
旋回時に正値、右旋回時に負値とする。また操舵角セン
サ87は、前記第1実施例と同様に構成されており、操
舵角θに応じて変わる操舵角信号Dθをコントローラ9
0に出力する。
更に、前記コントローラ90は第11図に示すように、
入力するアナログ量の横加速度検出信号gy+操舵角検
出信号Dθをデジタル量に変換するA/D変換器100
,101と、演算処理用のマイクロコンピュータ102
と、このマイクロコンピュータ102から出力されるデ
ジタル量の圧力指令値VFL”VRIIを個別にアナロ
グ量に変換するD/A変換器103A−103Dと、こ
のアナログ量の圧力指令値VFL〜■、を目標値として
、圧力制御弁80FL〜80RRに個別に出力する指令
電流i FL−i IIRを、目標値に追随させる駆動
回路104A−104Dとを有している。
この内、マイクロコンピュータ102は、少なくともイ
ンターフェイス回路106と演算処理装置108とRA
M、ROM等からなる記憶装置llOとを含んで構成さ
れ、インターフェイス回路106はI10ボート等から
構成されている。また、演算処理装置108は、インタ
ーフェイス回路106を介して検出信号gv、Dθを読
み込み、これらに基づき後述する演算その他の処理を行
う。
記憶装置110は、演算処理装置108の処理の実行に
必要な所定プログラム及び固定データ等を予め記憶して
いるとともに、演算処理装置108の処理結果を記憶す
る。記憶装置110に記憶される固定データには、記憶
テーブルが含まれる。
次に、本第2実施例の動作を説明する。
コントローラ90は所定のメインプログラム実行中に、
第12図に示すタイマ割込み処理を所定時間(例えば2
0m5ec)毎に実行する。
この第12図の処理を説明する。同図ステップ■におい
て、演算処理装置108はデジタル量に変換された操舵
角検出信号Dθをインターフェイス回路106を介して
読み込み、その値を一時記憶する。次いでステップ■に
移行し、ステップ■での読み込み値から操舵角θを、予
め設定している信号値Dθに対する操舵角θの記憶テー
ブルを参照する等によって算出する。次いでステップ■
に移行し、例えばn回前の割込処理時の操舵角θ7との
差値から操舵角速度σを演算した後、さらにステップ■
に移行し、例えばn回前の割込処理時の操舵角速度θ、
との差値から操舵角加速度iを演算する。
続いて演算処理装置108はその処理をステップ■に進
め、ステップ■で演算した操舵角速度θと基準操舵角速
度υ。とに対して、1θI≧θ。
か否かを判断する。ここで、基準操舵角速度θ。
は急操舵か否かを弁別できる値で、予め設定されている
。このため、ステップ■においてrNOJ。
即ち1θ1〈θ。であると判断されたときは緩操舵であ
るので、ステップ■に移行する。
このステップ■では、ロール剛性の前後割合(本実施例
での前後割合は[50%:50%jとしている)を決定
する前後輪の可変ゲインK。
KRを通常時の値に設定する。つまり、0〜1.0まで
の値を採り得る可変ゲインに、、KRを共に、K、、に
、=0.5に設定する。
次いでステップ■〜■の処理を逐次実行する。
つまり、ステップ■で、演算処理装置108は横加速度
センサ86の検出信号g7を読み込み、ステップ■では
、ステップ■で読み込んだ検出信号gvから中立値gH
を差し引いて、加速度検出信号Δgvを求める。次いで
ステップ■に移行し、記憶装置110に予め格納してい
る記憶テーブルを参照する等して、検出信号Δgvに対
応した横加速度ソを算出する。
次いでステップ[相]において、予め設定した所定値の
制御ゲインKを用いて、 VFL−Kr  −に−y+VN VFR−KF  −K −yモ■、 V、、−−KR−に−y+■8 ■□−K++  −に−y+VN の演算を行って各輪別の圧力指令値VFL〜■、を求め
る。ここで、■8は定速直進時に車高を維持する中立指
令値である。
この後、演算処理装置108は、ステップ■に移行して
、ステップ[相]で演算した圧力指令値VFL〜VII
Rをインターフェイス回路106を介してD/A変換器
103A〜103Dに個別に出力する。
このため、D/A変換器103A〜103Dは入力した
圧力指令信号をアナログ量に変換して駆動回路104A
〜104Dに個別に出力し、駆動回路104A−104
Dの各々は、入力した圧力指令信号を目標値として、こ
の目標値に出力信号。
即ち指令電流iが追随するように制御する。
一方、前記ステップ■においてrYES、の場合、即ち
161≧60の場合は急操舵の状態であるとして、ステ
ップ@の判断に移行する。このステップ@は、ステップ
■、■で演算した操舵角速度θ、操舵角加速度Jが共に
同符号か否かを判断するもので、連続的に変化させる操
舵が操舵前半の旋回性を重視するか又は操舵後半の安定
性を重視するかを見極めるために行われる。
そこで、ステップ@においてrYES、、即ち操舵角速
度θ、操舵角加速度dが共に同符号の場合は、未だ操舵
前半の状態であるとしてステップ■に移行する。このス
テップ@では前述した可変ゲインに、、KRを本実施例
では夫々、K F −0゜6、に*=0.4に設定した
後、前述したステップ■〜■に移行する。つまり、この
場合には、ステップ[相]で前輪側の圧力指令値V、L
、V□の方が後輪側のそれV、、、V□よりも大きな変
化巾の値になり、その比は車両前後で「60%=40%
」である。
さらに、前記ステップ@においてrNOJ 、即ら操舵
角速度θ、操舵角加速度iが相互に異符号の場合は、既
に操舵後半の状態であるとしてステップ[相]に移行す
る。このステップ[相]では前述した可変ゲインKF 
、KRを本実施例では夫々、KF−O,4,KR=0.
6に設定した後、前述したステップ■〜■に移行する。
つまり、この場合は、ステップ[相]で後輪側の圧力指
令値V、、、V□の方が前輪側のそれV、L、V□より
も大きな変化巾の値になり、その比は車両前後で「40
%:60%」である。
この第2実施例では、操舵角センサ87及び第12図ス
テップ■〜■、@の処理が操舵状態判断手段を構成し、
第12図ステップ■〜■、■、■の処理及びD/A変換
器103A−103D、駆動回路104A−104D、
圧力制御弁80PL〜80RRがロール剛性配分制御手
段を構成している。
続いて、第13図を参照して本第2実施例の制御例を説
明する。
いま、車両が平坦な凹凸の無い良路を一定速度で直進走
行しているものとする。この状態では、操舵角センサ8
7の検出信号Dθが所定中立値であって、操舵角θ=0
が算出されるから、その操舵角速度υ及び操舵角加速度
iが共に零となる(第13図時刻t1以前の状態参照)
。このため、演算処理装置10Bは第12図のステップ
■を通る処理を行うので、可変ゲインKF、に、=0.
5が設定される。
一方、この低速直進状態では車体に作用する慣性力が無
く、したがってロールを生じないので、横加速度センサ
86の検出信号g7はその中立値gNであり、演算処理
装置10Bによって演算される横加速度yは零となる。
このため、4輪の圧力制御弁80FL〜80RRに対す
る圧力指令値vrt〜■□は共に、Vrt”V*a=V
n となり、コノ中立値■、がD/A変換器103A〜
103Dに夫々出力される(第12図ステップ■〜■参
照)。
そこで、D/A変換器103A〜103Dによってアナ
ログ量に変換された圧力指令値VN+ ・・・■8は、
目標値として駆動回路104A〜104Dに夫々出力さ
れ、この駆動回路104A−104Dから目標値■8に
対応した中立指令電流iNが圧力制御弁80FL〜80
RRに夫々供給される。
これにより、圧力制御弁80F!、〜80RRは、油圧
シリンダ78FL〜78RRの作動圧を各々中立圧P(
第9図参照)に制御するので、油圧シリンダ78PL〜
78RI?の夫々は中立圧PNに応した力を発生させて
、車体が所定車高値のフラットな姿勢に保持される。
この定速直進状態から時刻L1で例えば急なハンドル操
作によって右旋回状態に移行すると、車体左横方向に情
性力が作用し、車体後側からみたとき車体左側が沈み込
み、右側が浮き上がるロールを発生させようとする。
このような傑舵時の切り初めでは、その操舵角0曲線が
第13図(1)に示すように正方向に徐々に立ち上がり
始め、これに伴って増加する操舵角速度θが演算され、
この操舵角速度θの変化に応じて該0曲線と同方向に増
加する操舵角加速度nが演算される(同図(2)、 (
3)参照)。しかし、θ≧θ。となるまでの時刻t2は
第12図のステップ■を介する処理がなされるので、前
述した可変ゲインKF 、  KR(−0,5)が維持
される。これとともに、この旋回状態への移行に伴って
横加速度センサ86の検出信号gvが中立値gNよりも
旋回速度等に応じた分だけ小さい値を検出するので、演
算処理装置108では横加速度信号Δgy<0が算出さ
れ、このΔgyに応じた負の横加速度Vが算出される。
したがって、この時刻t1〜t2の切り初めでは、圧力
指令値vrt、〜VRI+が中立値■8を中心として車
両前後で同じ巾だけ各々変化する値となるので、前述と
同様に制御される4輪の油圧シリンダ78FL〜78R
Rのシリンダ圧Pも圧力指令値■、1〜VRjlに対応
して変化する。つまり、外輪側である左側の油圧シリン
ダ78FL、  78RLのシリンダ圧Pが中立圧P、
よりも指令値vFL、■1.I−分だけ高められ、内輪
側である右側の油圧シリンダ78FR,78RRのシリ
ンダ圧Pが中立値P、よりも指令値VFR+  VRj
1分だけ下げられ、しかも、その左右の圧力変化中は車
両前後で同じである。これにより、ロール剛性の前後割
合が等しくなる一方で、外輪側のシリンダ78FL、 
 78RLは車体の沈み込みの抗する力を発生し、且つ
、内輪側の油圧シリンダ78FR,78R1?は車体の
浮き上がりを助長することがないので、車体のロールを
事前に抑制するアンチロールモーメントが発生し、車体
をほぼフラットに維持するロール制御が時刻L1から開
始される。
このとき、車両前後において左右荷重移動が生じ、前述
したコンプライアンスステアによって前輪70FL、 
 70FRがオーバステア化され且つ後輪70RL、 
 70RRがアンダーステア化されるが、そのステア量
がほぼ同じであり、車両全体の等価コンプライアンスス
テアはほぼニュートラル状態に保持される。
そして、徐々に時間が経過すると、操舵角θの変化率も
急操舵に見合う急峻なものとなり、時刻t2ではθ≧θ
0となる。これによって、演算処理装置108は急、操
舵状態であって、しかも旋回開始時の切り始め(υとi
が同符号)であると判定し、その処理を第12図のステ
ップ■に移行させる。これによって、前輪側の方が大き
い可変ゲインに、(−0,6)、KR(=0.4)が設
定される。そこで、このゲインKr 、KFに基づいて
前述と同様に制御されるロール剛性は、前後トータルと
しては、車体ロールを抑制するのに充分な値であるとと
もに、そのトータルロール剛性を前輪側の油圧シリンダ
78FL、  78FRが60%を分担し、且つ、後輪
側の油圧シリンダ78RL、  78RRが40%を分
担する状態となる。この状態は操舵角加速度d=0とな
る時刻L3まで継続する。
このように、時刻t2〜t3の切り初め状態Cは前輪側
ロール剛性分担比の所定値だけ大きい状態が第13図(
4)に示す如く続き、これにより第1実施例と同様に、
前輪側のコンプライアンスステアの変化分(オーバステ
ア)が後輪側のそれ(アンダーステア)よりも大きく効
く状態が得られる。
即ち、前輪側で「右切り増Jの状態が得られ、右旋回が
助長されるから、良好な回頭性が得られる。
しかし、時刻L3を経過すると操舵角加速度i≦0とな
って、θ及びdの異符号が検出されるから、右切り終盤
の緩やかな操舵に移行したと判定される。これによって
、第12図ステップ0の処理に付され、後輪側の方が大
きい可変ゲインKF(=0.4)、  KR(=0.6
)が設定される。そごで、1・−タルのロール剛性は横
加速度yに応した値となる一方で、そのトータルロール
剛性を前!高側の油圧シリンダ78115. 78FR
カ40%を分(旦し、且つ、後輪側の油圧シリンダ78
R178RRか60%を分担した状態となる。ごの状態
は、操舵角速度θ〈θ。となる時刻L4まで継続される
このように、時刻し3〜L4までは後輪側のしフル剛性
分担比が所定比だけ大きい状態が第13図(4)に示す
如く続き、これにより後輪側のコンプライアンスステア
の変化分(アンダーステア)が1111輪側のそれ(オ
ーバーステア)よりも大きく効く状態が得られる。即ら
、後輪側の「右切り増」に伴う1回頭モーメントを打ち
消すモーメントが得られ、右旋回が抑制されるから、右
切り後半の車両安定性が確保される。
そして、時刻L4を経過し、一連の連続する右切り操舵
に伴う操舵角θが一定値(〉0)となる時刻t5までの
間は、再び第12図のステップ■の処理を経て、前後で
同値の可変ゲインKF、に8が設定される。したがって
、発生する横加速度yに見合うロール剛性が前後配分比
が等しい状態で得られてロール抑制がなされる。
また、一定操舵角θが続く時刻L6までの間は、その操
舵角に伴う旋回状態が継続されるとともに、上述と同様
のロール抑制がなされる。
さらに、時刻L6で今度は右旋回を止めるべく、ニュー
トラル方向への操舵を開始したとする。この切り戻しに
伴い、それまでとは反対方向の横加速度yが検出される
とともに、この横加速度yに基づき車体右側の沈み込み
を抑制するD−ル制御が+iil述と同様に実施される
これに並行して、切り戻し初期の0≦−θ。となるまで
の間は、継続する切り戻し操舵か否かの様fをみながら
待機し、時刻L7から操舵角加速度6−0となるし8ま
での切り戻し前半では、第12図ステップ■を介する処
理によって前輪側のロール剛性分担を多くしている(第
13図(4)参照)。これによって、車両全体の等価コ
ンプライアンスステアの変化分は同図(5)に示す如く
、前輪側のコンプライアンスステアに大きく支配されて
オーバステア状態となり、前輪の「左切り増」となって
左旋回が助長されるから、切り戻し時の良好な回頭性が
得られる。
さらに、時刻L8から、θ〉−θ。となる時刻し、まで
は、第12図ステップ0を介する処理によって後輪側の
ロール剛性分担を多くしている(第13図(4)参照)
。これにより、車両全体の等価コンプライアンスステア
の変化分は同図(5)に示す如く、後輪側のコンプライ
アンスステアに大きく支配されてアンダーステア状態と
なり、後輪の「左切り増」となって左旋回が適度に抑制
されるから、回頭モーメントも抑制されて切り戻し終盤
の安定性が確実に得られる。
また、上述のように過度な切り戻しを抑制した後、切り
戻し操舵が完了する時刻t、。の間は、ロール剛性前後
分担比の等しい状態にして、反回頭モーメントを消失さ
せている。
このように本第2実施例では、ロール剛性配分比の調整
を任意の時点で行えるので、前述した第1実施例のよう
に操舵初期状態の良好な回頭性を得るのみならず、連続
する切り増し及び切り戻しの夫々において回頭終了後に
は回頭モーメントを打ち消すモーメントを発生させ、こ
れによって旋回時の安定性向上も達成されるという利点
がJ′る。
なお、この第2実施例においては、操舵状態を判断する
操舵角速度1θ1の闇値を±Doとしたが、この変形例
としては例えばθ−〇にすることもできる。また、上述
した可変ゲインのKF、に8の値は、実施例記載のもの
に限らず他の値でもよい。 なおまた、本願発明のロー
ル剛性可変機構としては、例えば、ばね定数可変スプリ
ングを搭載してばね定数を制御し、ロール剛性を調整す
るもの(例えば特開昭60−148710号参照)、ロ
ール剛性可変スタビライザを搭載したもの(例えば特開
昭60−60024号参照)であってもよいし、前記第
2実施例の如く油圧シリンダを適用する場合に限定され
るものではなく、例えば作動流体として圧縮率の少ない
気体を用いた空気圧シリンダ等を用いる構成であっても
よい。
なおまた、前記各実施例では前輪側のサスペンシュ1ン
のコンプライアンスステアをオーバステア特性に、後輪
側のそれをアンダーステア特性に設定した場合について
説明したが、その反対のコンプライアンスステアであっ
てもよいしくその場合には、前記第1実施例に対応する
構成では第6図のステップ■と0,0とを入れ換えて後
輪側を先に高減衰力状態とし、前記第2実施例に対応す
る構成では第12図のステップ■と[相]を入れ換える
)、また、前後共にオーバステア特性のコンプライアン
スステアの場合にも同様に適用できる(つまり、オーバ
ーステアの効果を前輪側が後輪側よりも大きく設定され
ている場合、前記第1実施例に対応する構成では例えば
第6図の制御を、前記第2実施例に対応する構成では例
えば第12図の制御を夫々行う。反対にオーバーステア
の効果を前輪側が後輪側よりも小さく設定されている場
合 、前記第1実施例に対応する構成では例えば第6図
のステップ■と■、[相]とを入れ換えた制御を、前記
第2実施例に対応する構成では例えば第12図のステッ
プ@と0とを入れ換えた制御を夫々行う)。
さらに、前記各実施例ではコントローラにマイクロコン
ピュータを搭載させて構成したが、ごれはア・ノーログ
電子回路を用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本願発明は、操舵が所定速度以上
の状態であると判断されたときに、オーバーステア効果
が高いコンプライアンスステア特性を有した車両前後何
れかのサスペンションの側のロール剛性分担割合を増加
させるとしたため、その分担割合を増加させた前側又は
後側のサスベンンヨンに対する左右の荷重移動量が多く
なり、この荷重移動によってサスペンションに弾性変形
をさせる力が変化して、該サスペンションのコンプラ・
イアンスステアが、車両の操舵方向に該車両を回転させ
るステア特性、即ちオーバーステアとなることから、こ
のステア特性が車両全体のステア特性に効いて、速い操
舵時における旋回初期の回すエ1性が向上し、高い旋回
性能が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明のクレーム対応図、第2図は本願発明
の第1実施例を示す概略構成図、第3図は減衰力可変シ
ョックアブソーバの概略を示す断面図、第4図は第1実
施例のコントローラの構成を示すブロック図、第5図(
a)は車輪とスリップ角との関係を示す説明図、第5図
(b)は左右荷重変動とコンプライアンスステアによる
コーナリングフォース及びコンプライアンスステアの変
化率との関係を示すグラフ、第6図は第1実施例の処理
を示す概略フローチャート、第7図は第1実施例におけ
る制御例を示すタイミングチャート、第8図は本願発明
の第2実施例を示す概略構成図、第9図は圧力制御弁の
出力特性を示すグラフ、第10図は横加速度センサの検
出特性を示すグラフ、第it図は第2実施例のコントロ
ーラの構成を示すブロック図、第12図は第2実施例の
処理を示す概略フローチャート、第13図は第2実施例
における制御例を示すタイミングチャートである。 図中、4はロール剛性前後配分制御装置、6FL〜6R
R,71FL〜71RRはサスペンション、12FL〜
12RRは減衰力可変ショックアブソーバ、14.87
は操舵角センサ、18.90はコントローラ、69はロ
ール剛性前後配分制御装置を含む能動型サスペンション
、78FL〜78RRは油圧シJンダ、80FL〜80
RRは圧力制j1弁である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)前輪側と後輪側とでコンプライアンスステアによ
    る回頭性を高める効果が異なる特性を付与した車両にお
    いて、 車両のロール剛性の前後配分割合を変更可能なロール剛
    性配分可変機構と、操舵が所定速度以上の状態か否かを
    判断する操舵状態判断手段と、この操舵状態判断手段が
    所定速度以上の操舵状態を検出したときに、前記ロール
    剛性配分可変機構により回頭性を高める効果が高い側の
    コンプライアンスステア特性を有した車両前後何れかの
    サスペンションのロール剛性分担割合を増加させるロー
    ル剛性配分制御手段とを備えたことを特徴とする車両の
    ロール剛性前後配分制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803017B1 (ko) * 2005-03-16 2008-02-14 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 서스펜션 시스템

Cited By (2)

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KR100803017B1 (ko) * 2005-03-16 2008-02-14 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 서스펜션 시스템
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