故障・修理
更新日：2019.10.01 / 掲載日：2019.10.01
アクティブサスペンションの構造と仕組み
アクティブサスペンションは、サスペンションに油圧の力を加えることで、クルマの動きを積極的にコントロールし、乗り心地と操縦安定性を高い次元でバランスさせるのが目的です。ここでは、アクティブサスペンションの構造と仕組みについて解説します。
サスペンションは金属バネで車体を支え、ショック・アブソーバーで揺れを抑える。しかしバネや別体のショックアゾーバーを用いないサスペンションもある。シトロエンのハイドロニューマチックが代表的なものだが、国産でも以前に油圧アクティブサスペンションが実用化され、一部の車種はエアサスペンションを採用している。ここでは油圧アクティブサスペションに触れてみよう。
従来のショック・アブソーバーによる減衰力切り替え方式や、エア・サスペンションによるバネ定数切り替え方式は、車体が動いてから初めて力を発生させる装置であり、車体が動かないよう積極的に力を発生するシステムではない。
油圧アクティブ・サスペンションは、従来のサスペンションにおけるバネとショック・アブソーバーの代わりに、油圧アクチュエーターを用いている。路面の凹凸や車両の走行状態に応じて、発生する振動や動揺を、Gセンサー（加速度センサー）で検出して、最大限のフラット感を得るように、油圧アクチュエーターを連続的に作動させ、乗り心地と操縦安定性を高いレベルで両立させる。
制御機能としてはバウンス制御、ロール制御、ピッチ制御、車高制御があり、これを関連的かつ連続的に行なって、クルマの安定性を保つ。
バウンス制御は、路面の凹凸に対するもので、車体が上下方向にバウンドした時、発生する上下方向の加速度を上下Gセンサーで検出し、その値から上下方向の絶対速度を算出して、その速度に応じてアクチュエーター圧力を制御し、車体の制振を行なう。
突起がくればアクチュエーター内の圧力を下げてサスペンションを縮め、くぼみがくれば圧力を上げてサスペンションを伸ばし、路面状況からの入力が、車体に伝わるのを大幅に軽減させている。
アクティブサスペンションで重要なGセンサーによるロール制御の仕組み・構造
ロール制御については、クルマがコーナリング中に発生する横加速度（横G）を、横Gセンサーにより検出し、その値に応じて外側輪のアクチュエーター圧力を上げ、同時に内側輪のアクチュエーター圧力を下げて、クルマをロールさせようとするモーメントを打ち消す作用を行なう。
ピッチ制御は、クルマのスタート時、またはブレーキング時に発生する前後加速度を前後Gセンサーにより検出し、その値に応じて前後輪のアクチュエーター圧力を制御して、スタート時の後方沈み込み（スカット）、及びブレーキング時の前方沈み込み（ダイブ）を抑える。
車高制御は、乗員数や積載量の変化に応じて、車高が変化した場合、各サスペンションに取り付けられた車高センサーで、車高の変化を検出し車高を理想的な状態に保持する。
アクチュエーターに油圧力を加えるポンプは、エンジンにより駆動される。ポンプ形式は高圧吐出（最高油圧110kg/平方cm）とするため、プランジャー型とし、7気筒を円周上に配列させたものである。また、ポンプ吐出圧の振動を減衰させるため、金属ベローズ式のガス封入アキュムレーターを組み込んでいる。
この圧力を監視するマルチ・バルブ・ユニットは、アクティブ・サスペンションのオイル供給圧や戻り圧などの制御機能を、ひとつのユニットにまとめ、多機能バルブとして設定、メイン・リリーフ・バルブは、ポンプの吐出流量に関係なく、オイル供給圧を約100kg/平方cmに保つ。
供給圧は前輪用と後輪用に独立して蓄えるため、メイン・アキュムレーターを前後に1個ずつ装着。アクチュエーターが一時的に大流量を消費する場合に、ポンプ側からの供給オイル不足分を補ったり、供給圧の変動を吸収する、など多くの機能を持たせている。
アクチュエーターには、パワー・シリンダー、サブ・アキュムレーター及び減衰バルブを一体としたもので、コイル・スプリングを設け、アクチュエーターと併用することにより、必要圧力を低く設定し、消費馬力の低減を図っている。
パワー・シリンダーは、高圧かつ低フリクションを両立させるため、減圧シールとダスト・シールの2段シール構造を採用し、さらに減圧シールからのオイル漏れを回収するドレーン・ホースが設けられた。
サブ・アキュムレーターは、バネ下より入力される周波数の高い振動を吸収させるため、フリー・ピストン式のもので、パワー・シリンダーとの間には、制振用ショック・アブソーバーの役割をする、リーフ・バルブ式の減衰バルブを付けている。
クルマの挙動を検出するGセンサーは、3つの上下Gセンサー、1つの前後Gセンサー、2つの横Gセンサーを取り付けており、その状態をコントロール・ユニットに入力する。
Gセンサーの構造は、スチール・ボール位置検出型で、加速度がスチール・ボールの位置を変化させた時の磁場変化を検出して、加速度の量を計測するシステムとなっている。
