アクティブサスとは何でしょうか？

Question

調べてみると自動車にも使われているしドラム型洗濯機にも使われているようです。
また、従来のサスペンションと違いは何でしょうか？

Answer 1

●アクティブ･サスペンションとは？
凹凸のある路面でも，車体を水平に保つ機構をもった装置です。旋回時，車体が傾斜（ロール）しますが，この場合も車体をできるだけ水平に近づけるように制御します

●どうやって実現しているのか？
車体の状況をG（加速度）センサや車輪速センサや車高センサで検出し，さらに路面の凹凸を超音波センサで検出します。この検出値にもとづき，従来のサスペンションのスプリングやダンパーがあるところに，油圧制御アクチュエータで車体を水平方向に維持する調整をおこないます。このためこのアクチュエータに油圧を供給するポンプやアキュムレータ（油圧保持タンク）をつかいます
この時，細かい振動まで追従しようとするすると，高周波の油圧制御が必要になり，制御が複雑化し，アキュムレータの応答速度が問題になります。このため振動の高周波部分はスプリングでいなし，低周波部分だけを油圧アクチュエータで制御するのが，「セミ・アクティブ･サスペンション」です。

●どうして採用されなくなったのか？
下記4つの理由からです。

(1) コスト … 100～150万円もするため。もちろん台数が増えれば，20万円以下になりますが，それでも高い
(2) 必要性 … 実際に乗ると，空中に浮遊したような変な感覚があります（制御の味付けによりますが）。このため走りが好きな人には，あまり好まれません
(3) 燃費 … 油圧ポンプ動力が大きく，燃費が数%悪化します
(4) バブル … 90年頃のバブル期の産物です。バブルがはじけると，このような技術価値はほぼゼロになりました

●現在は？
乗用車用のフル･アクティブ・サスペンションもセミ・アクティブ･サスペンションもありません。しかしBMWは5シリーズなどにダイナミック・ドライブという名称のサスペンション制御を採用しており，主として旋回時のロール抑制が可能です

●今後は？
一般の乗用車に使われることはないでしょう。なぜなら路面や車体姿勢の情報は，運転時の助けになるからです。また車体剛性やサスペンションの高度化により，より安定した走行が可能になっていますので，油圧制御する余地が減っています。もちろん超VIP車のような需要がないとはいえませんが，特殊な用途だけに限定されるでしょう

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

Answer 2

アクティブ(active)とは活動的や積極的って意味の言葉です。

パッシブ(passive)と言うのが受動的と言う意味で反対の意味になります。
(英語のスペルに自信がありません間違ってるかも)

今度は違う言葉で例えてみます。

自動車の『安全』においてアクティブセーフティとパッシブセーフティがあります。
アクティブセーフティとは事故を未然に防ぐ為のABSや自動でブレーキがかかるアイサイトなど事故を起こさないようにする安全機能のことになります。
パッシブセーフティとは万が一ぶつかっても乗員を守るシートベルトやエアバッグのことになります。


普通のサスペンションは路面からの入力を受け入れるだけですが、アクティブサスは路面からの入力を事前にセンサーで検知して前もってサスペンション(特にダンパーの減衰力)の力を変化させて対応するシステムです。

Answer 3

草レースのヘボメカニックです。

t1602さんの回答に 補足(オマケ？)して 回答します。

アクティブサスペンションを初めて採用した国産車は トヨタの２代目ソアラです。

例えば、道路に小さな突起があり、そこにタイヤが乗り上がったとしましょう。
通常のサスペンションは その突起からの突き上げを受けて スプリングが縮み、ショックを軽減します。
スプリングが縮む時に 車体にも力が加わりますので、車体は傾き ショックを完全には消せません。
アクティブサスペンションは センサーを装備して、タイヤが突起に乗り上げた瞬間に センサーが突起の存在を感知し、積極的にサスペンションを縮めて 突起からのショックを相殺します。
２代目ソアラでは その反応スピードは １/１００秒でした。
また、同時に加速度センサーも装備し、コーナリング中の横Ｇを感知して 車のアウト側の縮みレベルを抑えます。
そのため、２代目ソアラは ほとんどロールする事なくコーナリングができたんです。

少し 昔のＦ-１マシンにも アクティブサスペンションが装備された事がありました。
ウィリアムズ・ルノー チームが (株)コマツの 建設機械用のアクティブサスペンション技術を提供して貰った事で Ｆ-１のアクティブサスペンション時代が始まりました。
その後、｢ドライバーの運転技術に拠らない速さは スポーツ精神に反する｣…と 言う事で、アクティブサスペンションの時代は終わりました。

市販車では 最近では アクティブサスペンションの車は ほぼ見当たりません。
システムが複雑な事、コストが高い事、システムが故障した場合、車の挙動が 予測不能…と言うのが アクティブサスペンションの衰退に繋がったのではないかと想像します。

Answer 4

t1602様と・・・。

言ってるコトは変わりませんが、従来のサスペンションとの違いは
「受動的では無く、能動的である」ってコトです。

まぁ、英語を日本語にしただけなのですが、アクティブに対する
言葉としてパッシブって言葉があります。
このパッシブが一般的なサスペンションです。

一般的なサスペンションって、路面に突起があればタイヤが持ち上がり
ショックアブソーバーを介してスプリングが縮み、ショックを吸収、
路面からの入力を直接車体に伝えないようにする訳です。
また加速時は後ろが下がるし、減速時は前が下がります。

つまり路面からの入力に対して行動を起こす訳です＝受動的ですね。

これに対してアクティブサスペンションは前もって行動したりします。
減速し始めたら前の車高をあげたり、加速時は後ろをあげたり。
（減衰力を調整して対象側を“硬く”するものもあるかもしれませんね）
※詳しい方、助けて下さい。

「ぢゃあ、凸凹に対しては？」
コレは２種類あります、ひとつは「頑張って反応する」タイプで、
もうひとつは「あらかじめ勉強しておく」タイプ。

後者の「あらかじめ」タイプは初期のウィリアムズがF-1で使ってましたね
コースをあらかじめ調査して、そのデータに基づいて能動的に
サスペンションを動かすのです、ま、簡単っちゃ簡単ですが、問題もあって
コースアウトした場合や、チョットした誤差に対応しきれない場合が
あったようです、こういった時の為にキャンセルスイッチを用意したり
１周ごとにリセットしたりしてたようですね。

コレに対して「頑張る」タイプはホントに路面が凸凹してたら
それに瞬時に反応してサスペンションを動かします。
本家本元のアクティブサスペンションとも言えますが、やはり
F-1のスピードではきつかったようですね、ロータスが用いましたが
重量増加やレスポンスの悪さ、信頼性の低さなど、問題も
あったようです。

どちらにせよF-1にとっては効果が絶大だったようですね。
モチロン「乗り心地」ではなく「速さ」の追求としてです。

一般的なサスペンションだと路面入力に対してサスペンションが
行動した後ってボヨンボヨンと余韻が残りますよね。
ソレを打ち消すためにショックアブソーバーがある訳ですが、
当然限界があります。
この余韻って一般車両の乗り心地にも問題ありますが、F-1の場合、
「姿勢の変化」と「車体～路面間の隙間の変化」として現れます。

この変化はF-1に取り付けられているウイング等空力デバイスの
効果の変化として現れるので、車両としては出来るだけ無くしたいのです。
その為F-1はサスペンションが硬くセッティングされ、姿勢の変化を
無くしていたわけです。
（モチロン、それだけでは無いですがね）

アクティブサスペンションはこの流れを劇的に変えて空力デバイスは
効果を存分に発揮出来る様になる訳ですね。

一般車両の場合は乗り心地や高速安定性に役立ててるようですね、
新幹線の「車体傾斜装置」も同じようなモノだと思いますよ。

長文、失礼しました。

Answer 5

普通のサスペンションとの違いは、路面状況をや振動センサー等が関知し、サスペンションの減衰力などを最適になるよう自動的に調整するシステムを搭載しています