油圧および電気機械ブレーキのしくみ

伝統的なブレーキシステムは過去一世紀にはまったく変わっていないので、ブレーキバイワイヤ技術のコンセプトは、自動車メーカーや一般の方々が抱きしめるのが嫌な海の変化を表しています。 伝統的な油圧システムには問題がありますが、車の四隅にあるブレーキパッドや靴と足との間に直接的な物理的な接続があることを心がけています。 Brake-by-wireはその接続を破壊します。そのため、技術は電子スロットル制御ステアバイワイヤよりも本質的に危険であると考えられています。

油圧ブレーキの快適性

伝統的なブレーキシステムが何十年も働いてきたのは、ブレーキペダルを押し下げると油圧が発生し、ブレーキシューやパッドを作動させるためです。 古いシステムでは、ペダルはマスタシリンダと呼ばれる油圧コンポーネントに直接作用します。 現代のシステムでは、通常は真空によって動力を得られるブレーキブースタがペダルの力を拡大し、ブレーキをかけるのを容易にする。

マスタシリンダが作動すると、ブレーキラインに油圧が発生します。 その圧力はその後、各車輪に存在するスレーブシリンダに作用し、ブレーキパッド間のロータを挟み込むか、またはブレーキシューをドラムの外側に押す。

現代の液圧ブレーキシステムはそれよりも複雑ですが、同じ一般原則で動作します。 油圧または真空ブレーキブースタは、運転者が加えるべき力の量を低減し、 アンチロックブレーキおよびトラクションコントロールシステムなどの技術は、ブレーキを自動的に作動または解除することができる。

電気式および電気油圧式のブレーキは、伝統的にはトレーラーでのみ使用されてきました。 トレーラーはすでにブレーキ灯とターンシグナル用の電気接続を備えているので、電気油圧マスターシリンダーまたは電気アクチュエーターに配線するのは簡単です。 同じような技術がOEMから提供されていますが、ブレーキの安全性が重要な性質のため、ブレーキ・バイワイヤ技術を実際の容量で採用することを躊躇している自動車業界が生まれました。

電気油圧ブレーキ停止ショート

ブレーキバイワイヤシステムの現在の作物は、完全に電子的ではない電気油圧モデルを使用している。 これらのシステムは依然として油圧システムを備えていますが、ドライバーはブレーキペダルを踏むことによってマスターシリンダーを直接作動させることはありません。 代わりに、マスタシリンダは、制御ユニットによって調整される電気モータまたはポンプによって作動される。

電気油圧システムでブレーキペダルが押されると、制御ユニットは、複数のセンサからの情報を使用して、各車輪に必要な制動力を決定する。 システムは、必要な量の油圧を各キャリパーに適用することができます。

電気油圧式と従来の油圧式ブレーキシステムとの間の主な相違点は、どれだけの圧力がかかるかである。 電気油圧ブレーキシステムは、通常、従来のシステムよりもずっと高い圧力下で作動する。 油圧ブレーキは通常の運転条件で約800PSIで動作し、Sensotronic電気油圧システムでは2,000〜2,300PSIの圧力を維持します。

電気機械システム真にBrake-by-Wire

生産モデルでは依然として電気油圧システムが使用されていますが、真のブレーキバイワイヤ技術は油圧を完全に排除します。 この技術は、ブレーキシステムの安全性に重大な影響を及ぼしているため、いずれの生産モデルにも現れていませんが、重要な研究とテストを受けています。

電気油圧ブレーキとは異なり、電気機械システムのすべてのコンポーネントは電子式です。 キャリパーには油圧スレーブシリンダーの代わりに電子アクチュエーターがあり、すべてが高圧マスターシリンダーの代わりにコントロールユニットによって直接制御されます。 これらのシステムでは、温度、クランプ力、各キャリパーのアクチュエータ位置センサーなど、多くの追加ハードウェアも必要です。

適切な量​​の制動力を発生させるために、各キャリパーは複数のデータ入力を受け取らなければならないので、電気機械式ブレーキは複雑な通信ネットワークも含む。 また、これらのシステムの安全性が重要なため、通常は生データをキャリパーに送信するための冗長な二次バスが必要です。

Brake-by-Wire技術の粘着性安全問題

水力および電気機械ブレーキシステムは、ABS、ESC、および他の同様の技術とのより大きな統合の可能性のために、従来のシステムより潜在的に安全であるが、安全上の懸念がそれらを後退させている。 伝統的なブレーキシステムは失敗する可能性がありますが、致命的な油圧損失だけでは運転者が停止または減速する能力が完全に失われますが、本質的により複雑な電気機械システムには多数の潜在的な故障点があります。

フェールオーバー要件、およびブレーキバイワイヤのような安全性が重要なシステムの開発に関するその他のガイドラインは、ISO 26262のような機能安全基準によって管理されています

ブレーキバイワイヤ技術は誰が提供していますか?

冗長化とデータ量の削減が可能なシステムは、最終的には電気機械式ブレーキ・バイワイヤ技術を広く採用するには安全ですが、現時点では数社のOEMしか電気油圧システムを試していません。

トヨタは、エスティマハイブリッドのために2001年に電気油圧式ブレーキシステムを初めて導入しました。それ以来、Electronic Controlled Brake(ECB)技術のバリエーションが利用可能になりました。 この技術は、Lexus RX 400hを搭載した2005年モデルの米国で初めて登場しました。

ブレーキバイワイヤ技術が打ち上げに失敗した例は、2001年のモデル年に導入されたSBC(Sensotronic Brake Control)システムをメルセデスベンツが引っ張ったときでした。 このシステムは、2004年に高価なリコールが行われた後、2006年に正式に承認されました。メルセデスは、従来の油圧ブレーキシステムを介してSBCシステムと同じ機能を提供すると主張しています。