- 著者： ジョニー・リウ | ダウウェイ・ビークル社CEO
- 技術レビュー担当者： Yan Hailiang (蘇州座標の機能安全リーダー)
- 公開日: 2026年8月6日
- 目標読書時間： 7～9分（約1,750語）
- 対象読者： 自動車エンジニア、EV愛好家、スマートシャシー製品マネージャー
- 読解レベル: 8年生向け（分かりやすい言葉遣い、技術的なトピックを簡潔に説明）
Table of Contents
概要ファクトシート
簡単な概要： 電気機械式ブレーキ（EMB） は純粋なブレーキ・バイ・ワイヤ技術です。油圧ブレーキフルードの代わりに、ホイールに直接取り付けられたワイヤーとモーター駆動のキャリパーを使用します。この変更により、ブレーキ応答時間は300～500msから100ms以下に短縮されます。EMBには機械的なペダルリンケージやフルードバックアップがないため、機能安全性が求められます。 アシルD フルリンク冗長性（デュアル電源、デュアル配線、デュアルコントローラ）および厳格な準拠 GB 21670 そして ISO 26262。
| メトリック／パラメータ | 従来の油圧ブレーキ | 電気機械式ブレーキ（EMB） |
|---|---|---|
| 応答時間 | 300～500ミリ秒 | $<100\,\text{ms}$ (43%の速度向上) |
| 作動媒体 | ブレーキフルード、マスターシリンダー、ブースターポンプ | 電気配線、サーボモーター |
| 緊急停止距離 | ベースライン | 約2メートル削減 |
| 機械的フォールバック | 物理的な油圧ペダルリンケージ | 二重電源冗長化（ASIL D） |
| 国家安全基準 | 義務的な油圧規則 | GB 21670（2026年1月1日発効） |
はじめに：油圧流体から電線への移行
2025年には、世界の電気自動車（EV）の販売台数が1600万台を超え、自動車市場全体の50%以上を占める見込みです。世界中でレベル3（L3）の自動運転規制が施行されるにつれ、従来のシャシー設計は大きなボトルネックに直面しています。油圧ブレーキは、自動運転コンピューターにとって動作が遅すぎるのです。
100年以上もの間、自動車はブレーキフルード、真空ポンプ、金属パイプ、マスターシリンダーを使って減速してきた。Chery ExeedやLi Auto L9のような現代の電気自動車は 電気機械式ブレーキ（EMB）. EMBはブレーキフルードを完全に除去し、直接的な電気制御に依存している。
この技術的な解説は、ライブ技術セッションから得られたものです。 SASETECH—Panshi Informationの創設者が設立した自動車安全コミュニティ。講演では、 ヤン・ハイリャン蘇州コーディネーターズ社の機能安全責任者。スマートドライビング、シャシー安全、および$0\text{–}1$ ASIL D製品認証において10年以上の経験を有しています。以下に、EMBアーキテクチャ、安全バックアップ、規制手順、中央シャシー制御を網羅したエンジニアリング概要を示します。
I. EMB冗長設計：減算と加算の実行
EMBの背後にある主な安全戦略は、以下の2つの行動に集約されます。 重い機械部品を取り外し、電気的な安全バックアップを追加する。
[ Traditional Hydraulic Brake ]
Fluid + Master Cylinder + Booster Pumps + Brake Lines
│
▼ (SUBTRACTION: Remove Fluid & Pipes)
[ EMB Actuator Setup ]
Direct Electric Wires + Wheel Motors (<100ms Response)
│
▼ (ADDITION: Add ASIL D Redundancy)
[ Dual Power Isolation & Communication Buffers ]
1. 古い機械部品の取り外し
- 応答速度の向上： 油圧作動油は圧力が上がるまでに時間がかかり、300～500ミリ秒の遅延が発生します。EMBは電気信号を使用してホイールキャリパーを動かし、反応時間を短縮します。 下 100 ミリ秒。
- よりすっきりとしたシャーシレイアウト： マスターシリンダー、フルードライン、ブースターポンプを取り外すことで、フレーム内部のスペースが確保されます。また、有害なブレーキフルードの漏れも解消されます。
- 統合シャーシ制御： ブレーキ、ステアリング、サスペンションはもはや個別のシステムを必要としない。エンジニアはこれらを1つの中央シャーシコンピュータに統合できる。
2. 安全バックアップの追加
最高の自動車安全評価を獲得するには（アシルD ISO 26262に基づき、エンジニアリングチームは主に2つの設計経路を採用します。
- 中央制御装置 + 4つのホイールキャリパー制御装置： 4つのホイールコントローラーは、メインユニットが故障した場合のバックアップとして機能します。中央ユニット内部では、2つの内部チャンネルがメインロジックとバックアップロジックを同時に実行します。
- フルリンク冗長アーキテクチャ： 絶縁された二重電源ライン、二重通信チャネル、動的ブレーキ力補正コード、各ホイールコントローラーに接続されたホイール速度センサー、および車全体にわたる二重電源配線を使用しています。
自動車メーカーにとってのメリット： EMBのブレーキ・バイ・ワイヤ・アーキテクチャ ハードウェアモーターと制御ソフトウェアを分離することで、自動車メーカーはブレーキ関連のコードを自社のドメインコンピュータに移行でき、異なる車種間でソフトウェアを容易に再利用できるようになります。
II. 必須機能：停止を超えて
EMBは単に車を停止させるだけではありません。油圧システムでは実現できない、精密な車両動作制御をエンジニアに提供します。
┌─► 1. Shorter Stopping Distance (-2m, +0.05G Deceleration)
│
EMB Key Features ─┼─► 2. Brake-Assisted Steering (Yaw Moment Control)
│
└─► 3. Single-Wheel Failure Drift Compensation
- 緊急停止時間を短縮： EMBは反応遅延を43%削減することで、緊急停止時に車両を約2メートル早く停止させます。ABSのスリップ制御精度向上により平均減速度が+0.05G向上し、自動緊急ブレーキ（AEB）とL3+運転支援ソフトウェアの作動速度が向上します。
- ブレーキアシストステアリング： ドライバーが急ハンドルを切って前輪がスリップ（アンダーステア）した場合、EMBは内側の車輪に短時間制動力を加えます。これにより、旋回モーメント（ヨーモーメント）が発生し、車がコーナーを曲がるのを助けます。
- 片輪故障時のドリフト制御： いずれかの車輪モーターが故障したり、動力が失われたりした場合、中央システムが残りの3つの車輪のブレーキ力を瞬時に調整します。これにより、車両がスピンしたり、片側に偏ったりするのを防ぎます。テストコースでのデモでは、1つの車輪のブレーキが完全に切断された車両でも、スムーズかつ直線的に停止することができました。
III．完全な停電への対処
通常のガソリン車では、エンジンが停止したりバッテリーが上がったりしても、ブレーキペダルを強く踏み込んで油圧作動油をラインに押し込むことができます。純粋な有線制御のEMBシステムでは、 電気が使えなければブレーキも効かない。
この電力リスクを解消するために、安全規制当局は厳格な 二重電源冗長性:
[ Main Traction Battery ] ────┐
├──► [ ASIL D Power Isolation Module ] ──► Dual EMB Power Paths
[ 12V Auxiliary Battery ] ────┘
- 二重電源ライン絶縁： ブレーキには2つの独立した電源が供給されます。これらは独立して動作する必要があるため、一方の回路で短絡が発生しても他方に影響はありません。バックアップ用蓄電装置（バッテリーまたはDC-DCコンバータ）は、故障を即座に検出するために、継続的なハードウェア自己診断テストを実行する必要があります。
- 「8+1」ブレーキテスト： システムは、8回連続でフルパワーの緊急停止を完了する必要があります。8回の停止後、減速度$\ge 2.44\,\text{m/s}^2$での9回目の緊急停止に十分な蓄積電力を保持する必要があります。
- 「4+1」バッテリー健全性テスト： エネルギー貯蔵ユニットは、その健全性（SOH）を監視する必要があります。バッテリーの健全性が20%以上低下すると、警告灯が点灯します。バッテリー残量が危険なほど低くなった場合、車両は60秒以内に自動的に時速20km未満まで減速する必要があります。
業界の解決策： エンジニアリングチームは、メインの高電圧EVバッテリーを二次$12\,\text{V}$補助バッテリーに接続します。 ASIL D電源絶縁モジュール 単一の電力供給源が停止した場合でも電力供給を維持するために、両方のエネルギー源の間に位置する。
IV. 規制遵守：GB 21670とISO 26262の比較
エンジニアはよく次のような質問をします。 当社のブレーキシステムが中国の国家規格（GB 21670）に適合している場合でも、国際規格ISO 26262の認証プロセスは必要でしょうか？
答えは はい. これら2つの規格は連携して機能します。
- GB 21670（国家強制規格）： 物理的な試験結果に重点を置いている。2026年1月1日から施行される有線制御式ETBSシステムに必要な停止距離とハードウェア試験を規定する。
- ISO 26262（国際安全規格）： 本書はエンジニアリングプロセスに焦点を当てています。ハードウェアとソフトウェアを、厳格なVモデルライフサイクルを用いて、段階的に構築、文書化、テストする方法を詳細に解説しています。
GB 21670 (Physical Performance Test Results)
+
ISO 26262 (Development Methodology & Process)
=
Complete Production-Ready Safety Evidence Chain
3層実装ステップ
- システム要件： 電子高速道路ブレーキシステム（ETBS）は、ASIL Dのハードウェア目標値を満たす必要がある。
- 処理手順： 開発は、初期コンセプト作業から最終的な軌道試験に至るまで、ISO 26262 Vモデルの手順に従わなければならない。
- 証拠書類： 製造業者は、ハザード分析およびリスク評価（HARA）、安全目標、およびシステムアーキテクチャ計画に関する詳細な記録を保持しなければならない（GB 21670の付録A、B、およびCで要求されているとおり）。
ASIL分解法： すべての部品が個別にASIL D定格を満たす必要はありません。2つの独立したASIL B電源チャネルを自動バックアップスイッチングとエンドツーエンド（E2E）信号保護と組み合わせることで、複合システムは ASIL Dシステム安全 製造コストを低く抑えながら。
V. 中央集中型シャーシドメインアーキテクチャ
車載コンピュータ設計の変化により、業界全体でEMBの採用が加速しています。$$\text{分散型ECU（2015年）} \longrightarrow \text{ドメインコントローラ} \longrightarrow \text{中央コンピューティング＋ゾーン制御}$$
現代のシャーシ構成は、主に3つの技術選択に依存している。
- 完全なX-by-Wire制御 （ステアリング、ブレーキ、アクセルは電気制御）。
- ソフトウェアとハードウェアの分離 （制御コードと機械式モーターを分離する。）
- XYZ 3Dモーションコントロール （車両の前進、横方向、上下方向の動きを同時に制御する。）
[ Central Computing Domain Controller ]
│
┌────────────────────────────────┼────────────────────────────────┐
▼ ▼ ▼
Longitudinal (X) Lateral (Y) Vertical (Z)
(EMB Braking) (Steer-by-Wire Control) (Active Suspension)
実例：Nio ET9、時速130km
Nio ET9で時速130kmで走行中にタイヤが破裂した場合を考えてみましょう。
- ステアバイワイヤ 車線を維持するために、前輪の角度を230ミリ秒以内に調整します。
- ESPとトルク制御 10 ms 以内にモーターの動力を車輪全体に再配分します。
- アクティブサスペンション 体の傾きを1ms以内に抑えます。
このミリ秒単位の応答速度は、低速な油圧作動油では不可能です。純粋な電気式EMBモーターは中央シャーシコンピュータに直接接続され、3つのシステムすべてが一体となった安全シールドとして機能することを可能にします。
VI. 技術的な質疑応答（Q&A）
Q1：EMBは、すべてのホイールキャリパーに物理的な圧力センサーを必要としますか？
簡潔な回答： いいえ、量産型のEMBシステムでは、ソフトウェアアルゴリズムがクランプ力を正確に推定するため、すべてのホイールに物理的な力センサーは必要ありません。
摩耗する可能性のある高価な力覚センサーを追加する代わりに、エンジニアは 力推定コード. このソフトウェアは、モーターの電流、モーターの回転角度、およびホイール速度を使用してクランプ力を計算します。この方法により、ハードウェアコストを削減しながら、制動力の精度を維持できます。
Q2：EMBはレベル3（L3）の自動運転に必須ですか？
簡潔な回答： L3システムでは改良型油圧システム（EHB）も使用可能だが、100ms未満の速度を実現するEMBが推奨される。一方、L4運転にはEMBが必須となる。
レベル3の自動運転システムは、エンジニアが油圧遅延を管理できれば、電気油圧ブレーキ（EHB）でも動作可能です。ほとんどの安全目標では、耐障害時間間隔（FTTI）を200～500ミリ秒に設定しています。EMBは100ミリ秒未満で応答するため、安全ソフトウェアが反応するための十分な時間的余裕が確保されます。レベル4以上の自動運転車では、純粋なEMB構成が必須となります。
Q3：エンジニアはデュアルマイクロコントローラユニット（MCU）における共通原因故障をどのように管理するのでしょうか？また、システム劣化は有効な安全状態と言えるのでしょうか？
簡潔な回答： デュアルMCUは、依存故障解析（DFA）を使用して共有リスクを管理し、最小停止ルールが満たされている場合は、制御された性能低下を安全な状態として受け入れます。
エンジニアは 依存故障解析（DFA） 2つのMCU間で共通するリスクを研究するため。チームは可能な限り異なる種類のセンサー（ホール効果センサーと誘導センサーの混在など）を使用するが、完全に異なる2つのMCUチップを使用することは量産にはコストがかかりすぎる。
劣化に関して： はい、システム出力の削減は、安全な状態として認められています。ただし、制動力が低下しても最低限の緊急減速目標を満たしている限りにおいてです。システムの性能が低下するたびに、エンジニアはASIL（自動安全レベル）の全体的評価を再計算する必要があります。
Q4：共通の故障を防ぐために、4つのホイールエンドアクチュエーターはすべて完全に異なる部品を使用すべきでしょうか？
簡潔な回答： 可能な限り部品のバリエーションを追加するが、4輪すべてのコントローラーを完全に異なるものにするのは、量産においてはコスト的に非現実的である。
エンジニアリングチームは、合理的な場合には部品のバリエーションを活用します。しかし、MCUなどのコアチップを4輪すべてで完全に異なるものにすると、工場のコストが大幅に上昇します。そのため、業界チームは、共有リスクを適切に管理するために、綿密なDFA（設計検証）研究、物理的な配線分離、リアルタイムの障害チェックに重点を置いています。
最後に：実用化可能なEMBシステムの構築
油圧作動油を電気配線に置き換えることは、単に制動時間の短縮にとどまらない。将来のソフトウェア制御型自動車のための、独立性と柔軟性に優れたホイール制御装置を実現するのだ。
エンジニアリングチームがEMBをトラックテストから大量生産工場へと移行させるにつれて、成功は追加部品の数を最大化することには依存しなくなる。勝つ設計は、 コンポーネントの故障をミリ秒単位で検出、分離、処理する 規制当局向けに明確なISO 26262文書を維持しつつ。
著者について
ジョニー・リュー 彼はDowway Vehicle社のCEOであり、次世代の有線制御シャーシシステム、パワーエレクトロニクス、および自動車の機能安全アーキテクチャを専門としている。
質問があります EMB 電源絶縁またはISO 26262規格への準拠についてご質問がある場合は、弊社の技術チームにお問い合わせいただくか、SASETECHの自動車安全コミュニティにご参加ください。