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ブレーキ・バイ・ワイヤ技術の解明:摩擦ブレーキからEHBおよびEMBまで

  • 公開日: 2026年7月14日
  • 著者: ダウウェイ・ビークルのCEO、ジョニー・リュー
  • カテゴリ: 自動車工学/次世代モビリティ/ソフトウェア定義シャシー
  • 推定読書時間: 12分

著者について

ジョニー・リュー は、 ダウウェイ車両は、次世代インテリジェントシャシーシステムとドライブバイワイヤソリューションを専門とする、自動車技術のパイオニア企業です。ジョニーは、20年以上にわたる自動車パワートレインおよびシャシー開発の経験を活かし、ソフトウェア定義型電気自動車(SDV)システムの構築チームを率いています。

エグゼクティブサマリー

自動車業界は、従来の油圧システムからインテリジェントなドライブバイワイヤソリューションへと移行しています。ブレーキは、真空アシスト摩擦機構から完全に分離されたものへと移行しています。 ブレーキ・バイ・ワイヤ(BBW) このガイドでは、ドラムブレーキやディスクブレーキから、アクティブセーフティシステム(ABS/ESP/AEB)を経て、ブレーキシステムの発展をたどります。 電気油圧ブレーキ(EHB) そして 電気機械式ブレーキ(EMB)

1. 基本的なブレーキ構造:サービスブレーキとパーキングブレーキ

現代のデジタルブレーキの仕組みを理解するには、まず従来の車両システムの機械的および油圧的な基礎を考察する必要がある。

1.1.サービスブレーキ (フットブレーキ / 行车制動)

常用ブレーキは、運転者が操作する主要な停止システムです。常用ブレーキには主に2つの物理的設計があります。

A. ドラムブレーキ(鼓式制動)

  • 意味ドラムブレーキは、摩擦を利用した制動装置で、回転するドラムの内側にブレーキシューを外側に押し付けることで車輪の回転を減速させる。
  • 仕組み:
    1. ブレーキペダルを踏むと、油圧式または機械式のブースターが内部に力を伝達します。 ブレーキシュー (制動靴)
    2. この力によってブレーキシューが外側に押し出されます。
    3. 摩擦ライニング (摩擦衬片) 回転する内壁にしっかりと押し付ける ブレーキドラム (制動鼓内壁)
    4. この直接的な摩擦によってドラムの回転が止まり、車輪の回転速度が低下する。
    5. リリースフェーズ足を持ち上げると、 リターンスプリング (制動蹄复位弹簧) ブレーキシューを元の位置に戻すと、摩擦材がドラムから剥がれ、制動力が失われる。

B. ディスクブレーキ (盘式制動 / 碟刹)

  • 意味ディスクブレーキは、油圧を用いて回転する金属ディスクを2枚のブレーキパッドで挟み込むことで、車輪の回転を減速させる。
  • 仕組み: ディスクブレーキは ブレーキ キャリパー (制動卡钳) 平らな回転する金属を固定する ブレーキディスク/ローター (制動盘). このクランプによる摩擦は運動エネルギーを熱に変換し、車を素早く停止させると同時に、ドラムブレーキよりもはるかに効率的に熱を放散する。

1.2.パーキングブレーキ (ハンドブレーキ / 驻车制アニメーション)

パーキングブレーキは、車両が停止した際にその位置を保持する役割を果たします。この技術は、手動ケーブル式から電動モーター式へと移行しました。

A. 機械手断(メカニカルハンドブレーキ)

  • 仕組み: ドラム式パーキングブレーキ構造(鼓式驻车制動力器结構造)を採用し、後輪をロックするシステムです。
  • ハンドブレーキレバーを引くと、鋼鉄製の 張力ケーブル(拉線)移動させる プルロッド (拉杆)
  • 機械 クリアランスレギュレーター (空隙调节器) そして押す 摩擦板(摩擦片) 後輪ブレーキドラムに外側から押し付けることで、車両を安定させる。

B. 電子パーキングブレーキ(EPB / 電子手瞬間)

  • 意味EPBとは、物理的なハンドブレーキレバーをダッシュ​​ボードの「P」ボタンに置​​き換え、電気モーターを使って車輪をロックするコンピューター制御システムです。
  • EPBデザインズ:
    1. ケーブルプルタイプ(拉索式)標準的なスチールケーブルを使用するが、手動レバーではなく電動モーターで引っ張る。
    2. キャリパー一体型(卡钳式)ケーブル類を完全に排除。高トルクの電気モーターがリアブレーキキャリパーに直接取り付けられます。
  • 仕組み:
    1. ダッシュボードの「P」ボタンを押します。
    2. 電子制御ユニット(ECU) 駐車コマンドを受信する。
    3. ECUはリアキャリパーのモーターに回転を指示する。
    4. モーターは 減速機構(减速機构) これによりトルクが増幅され、キャリパーピストンが前方に押し出されてブレーキパッドがローターにしっかりと押し付けられる。

2. アクティブセーフティとADASの統合

先進運転支援システム(ADAS)の台頭に伴い、ブレーキは受動的な制御から能動的な安全(主動防御)へと移行した。

2.1.アンチロックブレーキ&アンチロックブレーキ電子安定性プログラム (ABS/ESP / 防抱死と電子安定システム)

急ブレーキ時にタイヤがロックするのを防ぎ、車の安定性を保つため:

  1. ブレーキペダルを踏むと、 真空助力器(真空ブースター) あなたの身体能力を増幅させます。
  2. ブースターは圧力信号を送信します ABS/ESP 制御システム (制御システム)
  3. 制御システムは車輪の回転速度を監視し、個々の車輪キャリパーへの圧力を自動的に調整することで、ステアリング制御を維持するのに役立ちます。

2.2.自動緊急ブレーキ (AEB / 自動緊急ブレーキシステム)

AEBは次のようなセンサーを使用します ミリ波レーダー (毫米波雷达) そして カメラ (摄像头) 前方の道路状況を監視し、衝突リスクを評価する。

停留所を安全かつ快適にするために、このシステムは 3 段階の段階的介入戦略 (分级干预策略):

  1. ステージ 1: 警告 (预警)前方に危険を検知した場合、車は警報音を発し、視覚的な警告を発します。
  2. ステージ 3: 部分制動 (部分制動)反応がない場合、車は自動的に適度なブレーキをかけて減速し、ブレーキラインの準備を行います。
  3. ステージ 4: フルブレーキング (全力制動)衝突が避けられない場合、システムは直ちに100%の制動力を発揮し、車両を停止させるか、衝突速度を低減します。

3. ブレーキペダルの分離

主な変化は ブレーキ・バイ・ワイヤー (線制御制動) 物理的なブレーキペダルとホイールアクチュエータを分離する。

電気自動車(EV)は、従来のブレーキブースターを作動させるためのエンジン負圧を持たない。ブレーキ・バイ・ワイヤは、ペダルを踏む力をデジタル信号に変換することでこの問題を解決する。

3.1. ドライバーの意図を読み取る

デカップリング方式では、ペダルを踏んでもブレーキフルードが物理的に押し出されるわけではありません。代わりに、次のようになります。

  • A ペダルポジションセンサー(踏板位置センサー) ペダルをどれだけ深く、どれだけ速く踏み込んだかを追跡します。
  • このシステムはこの動きを 電気信号 (電気信号) そしてそれを中央制御装置に送信する。

3.2. 適切なペダルフィーリングの実現

ドライバーはブレーキの強さを判断するために、ペダルに抵抗感を感じる必要があります。ペダルが反応せず、ふにゃふにゃした感触になるのを防ぐには:

  • A ペダルフィールシミュレーター(模拟踏板発生器) ペダルボックスに組み込まれています。
  • スプリング、ゴムダンパー、および制御を使用する アルゴリズム (算法)、シミュレーターは車両の減速度 (踏板反馈感) に合わせて足を押し返します。

4. EHB対EMB:デジタルブレーキへの2つの道

ブレーキ・バイ・ワイヤ技術は、大きく2つの設計に分けられる。 電気油圧ブレーキ(EHB) そして 電気機械式ブレーキ(EMB)

4.1.電気油圧ブレーキ (EHB / 電液压制動力)

  • 意味EHBは、油圧ラインはそのままに、従来の真空ブースターを電気モーターに置き換えて制動力を発生させるハイブリッド型のブレーキ・バイ・ワイヤシステムです。
  • デザイン: 標準的なキャリパー、ブレーキフルード、ブレーキラインを使用しますが、物理的なブースターリンクを置き換えます。最新の「ワンボックス」システムは、モーターブースターとスタビリティコントロールを1つのコンパクトな油圧ブロックに統合しています。
  • バックアップ電気系統が完全に故障した場合、機械式バルブが開き、足とブレーキの間に物理的な油圧バックアップリンクが形成されます。

4.2.電気機械ブレーキ (EMB / 電気機械制動)

  • 意味EMBは、油圧液、マスターシリンダー、配管を完全に排除した完全「ドライ」ブレーキシステムであり、各キャリパーに搭載された個別の電気モーターを使用してブレーキパッドを押し付けます。
  • デザイン:
    • がある 作動油なし
    • 各ホイールには、キャリパーに直接取り付けられた高トルクモーターが搭載されている。
    • これらのモーターは電気エネルギーを締め付け力に変換し、ボールねじを回転させてブレーキパッドをローターに押し付けます。
  • 技術展望EMBは応答時間を50ms未満に短縮し、有害な液体を除去し、軽量化を実現し、高度に自動化された車両における48V冗長電源システムにも対応します。

5. EHBとEMBの比較マトリックス

この比較では、2つの主要なブレーキ・バイ・ワイヤ設計における根本的な違いを浮き彫りにします。

機能/指標電気油圧ブレーキ(EHB)電気機械式ブレーキ(EMB)
中くらい湿式(作動油)乾燥(純電気)
アクチュエータ機構中央モーター+油圧ラインキャリパーマウントモーター+ボールねじ
応答時間約120~150ミリ秒50ミリ秒未満
シャーシ重量適度軽量 (大型車両の場合、最大100kgの軽量化を実現)
メンテナンス定期的な体液交換が必要です液体不要、液体メンテナンス不要
フェイルセーフモード油圧的な物理的接続電気回路とバッテリーバックアップ
コストプロファイルより低い、今日広く使用されている上昇、初期生産へ移行

6.著者の視点:自動運転においてブレーキ・バイ・ワイヤが重要な理由

ダウウェイ車両私たちは、ブレーキ・バイ・ワイヤと純粋なEMBを、些細なアップデートではなく、自動運転に必要な構成要素と捉えています。

従来の油圧ラインは、漏れの原因となる物理的な部品が多すぎる上、機械的な遅延によってコンピューター制御が遅くなるという問題がありました。EMBの高速応答(50ms未満)により、時速100kmから最大9メートルも短い距離で車を停止できるシステムは、人命を救うことができます。将来を見据えると、ブレーキ・バイ・ワイヤとステア・バイ・ワイヤを組み合わせることで、シャシー制御を統合し、より安全で効率的な走行を実現できるでしょう。

7.よくある質問(FAQ)

Q1:EHBとEMBのブレーキ性能における主な違いは何ですか?

EHBは油圧作動油を使ってブレーキキャリパーを押し出すのに対し、EMBは作動油を使わないシステムで、電気モーターを使ってブレーキを締め付ける。 EHBは、真空ブースターを電気モーターに置き換えるハイブリッドブリッジとして機能します。EMBは、各ホイールキャリパーに独立した電気モーターを直接配置する完全ドライシステムで、ブレーキラインとフルードをすべて排除します。

Q2:ブレーキ・バイ・ワイヤシステムが電力供給を失った場合、どうなりますか?

EHBシステムはバックアップ油圧バルブを開くことで手動で停止できるようにする一方、EMBシステムは冗長な電気配線とバックアップバッテリーに依存している。 EHBでは、停電時でも足の圧力によって作動油が車輪に送られます。EMBは、バックアップ電源ライン、二重巻線モーター、独立したバックアップバッテリーによって安全性を確保します。

Q3:ブレーキ・バイ・ワイヤにおけるペダルシミュレーターの仕組みは?

ペダルシミュレーターは、物理的なバネ、ゴム製ダンパー、およびデジタルフィードバックアルゴリズムを使用して、油圧式ブレーキペダルの自然な感触を再現します。 ペダルがブレーキから物理的に切り離されているため、シミュレーターは足に押し返す力を加えます。これにより、停止時に慣れ親しんだ抵抗感を確実に感じることができます。

Q4:なぜメーカーは電子パーキングブレーキ(EPB)に移行しているのですか?

EPBシステムは、機械式の手動レバーをボタンに置​​き換え、リアキャリパーに搭載されたモーターを使用して車両を固定することで、車内スペースを節約します。 内蔵された電子制御装置が、減速ギアを介してこれらの小型キャリパー搭載モーターを駆動します。これにより、発進時にブレーキが自動的に解除され、坂道発進などの安全機能もサポートされます。

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