セルフレベリングサスペンション

セルフレベリングとは、荷重に関係なく、道路上の車両の 高さを一定に保つ自動車の サスペンションシステムを指します。

従来の自動車の多くの車両システムは、荷重の変化、特に後部座席や荷物室の重い荷物による姿勢の変化によって悪影響を受けます。^[1]この姿勢の変化は、空力特性、ヘッドライトの向き、ブレーキ、バンパー、サスペンションの衝撃吸収、衝突時の車両性能に影響を及ぼします。^[2]

ブレーキ力のほとんどは車両の前輪にかかるため、前輪にかかる重量が大きいほどブレーキの効き目が強くなります。後部に重い荷物がかかっていると、ブレーキの効き目は弱くなります。重量は車両の後部に集中しており、後部ブレーキがすべての仕事をこなす必要があります。この状況で急ブレーキをかけると、車両の前部への重量移動が不足するため、前部ブレーキがロックしやすくなります。セルフレベリングサスペンションは、車両の後部を持ち上げて重量をより均等に分散します。これにより、重量が車両の前部に戻り、ブレーキがより効果的に機能します。^[3]

サスペンションの設計には、本質的な矛盾があります。スプリングが柔らかいと、車は快適になりますが、負荷の影響を大きく受けます。 ^[4]スプリングが硬いと、車は快適ではありませんが、負荷の影響は少なくなります。^[5]

多くのメーカーがこの矛盾を認識しており、快適性と積載量の両方を同時に実現するためのさまざまな方法を追求してきました。

1954年、フランスでシトロエンが量産車に初のセルフレベリング式リアサスペンションを導入し、1955年にはハイドロニューマチックシステムを使用した4輪すべてのセルフレベリングを初めて実現した。これらの車は、エンジンがオンのときに路面から正確な高さを維持する。リンクを介してロールバーに取り付けられた高さ制御バルブが開き、サスペンションから液体を追加または排出し、希望の高さに達するとバルブは設計上自動的に閉じる。^[6]後のモデルでは電子高さセンサーとモーターが使用され、エンジンを切った状態でも調整が可能になった。

このシステムにより、サスペンションは異常に柔らかい乗り心地を実現しました。^[7]

それ以来、何百万台もの比較的安価なシトロエン車に、目立たないが不可欠な設計機能としてセルフレベリングが装備されてきました。シトロエンのダッシュボード (後にコンソールまたはフェイシアに取り付けられたコントロール) には、ドライバーが車体を高、中、通常、または低のどの位置に停止させるかを選択できるポジション レバーが含まれています。これらの極端な位置は、ホイール交換や油圧システムの作業などのメンテナンスに使用されます。1995 年に範囲に「アンチシンク」が追加されるまで、エンジンをオフにすると、サスペンションの圧力が徐々に低下し、車がバンプ ストップに停止しました。エンジンを再始動すると、車は事前に選択された高さに戻ります。アンチシンクの追加により、2 つの逆止弁と追加のアキュムレーターが追加され、油圧が失われると弁が閉じてシステム内の残りの液体が保持され、駐車時に車は通常の高さに停止したままになります。

アメリカでは、ウィリアム・D・アリソンが1955年 - 1956年モデルのパッカードに使用されたトーションレベルサスペンションを開発した。これは相互接続されたサスペンションで、トーションバーがフレームの両側に沿って走り、前輪を後輪（同じ側）に接続していた。このシステムは負荷の影響を大きく受けるため、補助的な電子レベリングシステムが追加され、レベルセンサーと単一のモーターを使用して一対の補助バーの負荷をかけたり降ろしたりして車両の姿勢を調整したが、全体的な車高は調整しなかった。^{[8] [9]}この初期の試みは、満載になると高さを維持するのではなく、車全体が均等に下がることになるとしても、セルフレベリングへの道のりで重要な一歩となった。

1957年、キャデラックはロールスロイス・シルバークラウドの競合車として、セルフレベリング機能を備えた新しいエアサスペンションを搭載したエルドラド・ブロアムを発表しました。 ^[10]

1966年、ロールスロイスはシトロエンのハイドロニューマチックシステムのライセンスを取得し、シルバーシャドウの後輪に取り付けた。^[11]当初は、車両の前部と後部の両方がレベリングシステムによって制御されていたが、後部のレベリングがほぼすべての役割を果たしていると判断されたため、1969年にフロントレベリングは削除された。ロールスロイスは、この配置により、高い乗り心地を実現した。^[12]

ランドローバーは1970年代初頭にレンジローバー用に異なるシステムを開発した。レンジローバーは、通常のセダンと同じくらい路上で快適でありながら、従来のランドローバーと同じくらい過酷なオフロードでの使用に耐えられるように設計されていた。これは、レンジローバーが全周に長い移動距離のコイルスプリングを使用していたため、サスペンション設計の矛盾を浮き彫りにした。快適性を維持するためにこれらを柔らかくしておくと、重い積載量で圧縮されすぎて、オフロードでの車軸移動が制限され、ハンドリングが損なわれる。ランドローバーは、「Boge Hydromat」自己発電油圧ストラットを使用して、セルフレベリングリアサスペンションを開発した。^[13]

油圧ショックアブソーバーに似た構造のストラットは、バンプを乗り越えるサスペンションの動きを利用して、事前に設定された高さまで自動的にポンプアップします。後車軸に最大荷重がかかった状態で通常の乗車高の最大 85% まで回復するのに十分なパワーがあり、外部電源や車両専用の油圧システムを必要としないという利点がありました。同じシステムは、 1980 年代にランドローバーに適用され、これらの車両はレンジローバーのコイルスプリング サスペンションを採用しました。1990 年代にランドローバーは、オンロードとオフロードの能力を同様に組み合わせて追求し、自動水平調整と高さ調整の両方を備えたエアサスペンションシステムを開発しました。当初はライブ アクスルと併用されていましたが、現在はウィッシュボーンを使用した完全独立サスペンションで使用されています。

BMW、フォード、GMC、ジャガー、メルセデス・ベンツ、スカニアAB、スバル、ボルボはそれぞれ、エアサスペンションやリアアクスルの機械装置 など、この問題に対処するためのさまざまな手段を追求してきました。