科目：
- はじめに
- ワイヤーによるドライブ
- 電気ブレーキと油圧ブレーキの組み合わせ
- ブレーキブレンディング
導入：
電動推進力を備えた車両 (ハイブリッド、完全 EV、燃料電池) には、電気ブレーキのオプションがあります。 アクセルペダルを戻すかブレーキを軽く放すと、電気モーターが発電機として働きます。 車両の運動エネルギーは、HV バッテリーの電気エネルギーに変換されます。 の 範囲 静かにブレーキをかけてブレーキシステムに回生ブレーキを多くかける機会が与えられると、この値は増加します。 これについて詳しくは、次のページをご覧ください。 インバーター。
2023 年になっても、電気ブレーキは従来の油圧ブレーキ回路と併用されます。 電気的故障が発生した場合、または古い車両では緊急停止中に、油圧ブレーキ回路が（部分的に）作動します。 これはバックアップとして機能します。 次のセクションでは、メーカーがどのように電気ブレーキと油圧ブレーキを組み合わせて快適性を確保し、電気システムに障害が発生した場合の安全性を保証するかを示します。
ワイヤーによるドライブ:
「ドライブ・バイ・ワイヤー」ブレーキ・システムの目的は、電気補助を利用して油圧でブレーキをかけることです。 ブレーキ ペダルとブレーキ キャリパーのブレーキ ピストンの間には、油圧による直接接続がありません。 ブレーキペダルは、いわゆるブレーキ力シミュレーターにブレーキ圧力を加えます。 ブレーキ圧力を測定します。 電気モーターは、油圧ブレーキ回路内に必要な圧力を生成します。 ドライブバイワイヤブレーキシステムには、従来のブレーキシステムと比較して次の利点があります。
- 電気モーターが必要な液圧を提供するため、真空ブレーキブースターは使用されなくなりました。
- ブレーキごとに流体の漏れを検出して閉じることができます。 このため、XNUMX つの別々のブレーキ回路にマスター ブレーキ シリンダーは必要なくなりました。
- ドライバーは、電気モーターによる回生ブレーキからブレーキパッドをディスクに押し付けることによるブレーキに切り替えるときに、電気ブレーキと油圧ブレーキの間の移行に気づきません。
- ABS システムからの振動がブレーキ ペダルに感じられなくなりました。
- ブレーキペダルの（シミュレートされた）背圧は、設定（コンフォート/スポーツ）に合わせて調整できます。
下の油圧図は、BMW (DSCi) で使用されているシステムを示しています。 操作は次のとおりです。
ドライバーがブレーキペダルを操作すると、マスターブレーキシリンダー(7)に力がかかります。 このマスター ブレーキ シリンダーには、ブレーキ ペダル力シミュレーター (8) とリリース バルブへの 5 つの出力があります。 シミュレーション圧力は、青い線を介してブレーキ踏力シミュレーターに送信されます。 このコンポーネント内で背圧が発生し、ドライバーはブレーキシリンダー内の背圧として認識できます。 マスターブレーキシリンダーからホイールブレーキシリンダーまでは物理的に接続されていません。 シミュレーション圧力は圧力センサー (10) によって測定されます。 シミュレーション圧力に応じて、ECU は電気モーター (9) を制御します。 これにより、ブレーキ圧力シリンダー (1) に作動圧力がかかります。 作動圧力側の圧力センサーは、蓄積された圧力を ECU にフィードバックします。 図の赤い接続は、作動圧力がバルブを介してホイール ブレーキ シリンダー (3) にどのように到達するかを示しています。 圧力維持バルブ (2) は停止時には開いており、ブレーキ圧力をブレーキ圧力シリンダーから直接高めることができます。 減圧弁(XNUMX)は静止時は閉じています。
凡例：
- ブレーキ
- 減圧弁
- 圧力保持バルブ
- 遮断弁
- ブレーキ圧作動回路およびシミュレータ回路用圧力計
- ブレーキ液リザーバー
- マスターシリンダー
- ブレーキ踏力シミュレーター
- ブレーキプレッシャーシリンダー
- 電気モーター
- 診断バルブ
- 黄色の接続: ブレーキ液リザーバーの供給と戻し。
- 青色の接続: シミュレーション圧力。
- 赤色の接続: 作動圧力 (ブレーキ圧力)。
ブレーキ圧力シリンダーの近くに漏れがある場合、または電気的故障により電動モーターが十分な作動圧力を蓄積できない場合には、安全を確保するためにリリースバルブ (4) が通電されます。 マスター ブレーキ シリンダーとホイール ブレーキ シリンダーの間の接続が開かれ、ブレーキ圧力シリンダーへの接続が閉じられます。 ブレーキブースターがないため、ブレーキをかけるにはブレーキペダルをより強く踏む必要があります。
電気ブレーキと油圧ブレーキの組み合わせ:
完全電気自動車およびハイブリッド自動車には、常に電気ブレーキ システムと油圧ブレーキ システムが組み合わされています。 前の段落で説明した「ブレーキ バイ ワイヤー」ブレーキ システムは、まだあまり使用されていません。 このシステムでは、ブレーキ ペダルとホイール ブレーキ シリンダーの間に直接接続はありません。 強力な電気モーターが、緊急停止時でもすべての制動力を提供します。 その場合、ブレーキブースターは必要ありません。
ほとんどの電気自動車およびハイブリッド自動車では、電気ブレーキと油圧ブレーキの組み合わせが次のように実現されます。ソフト (メーター式) ブレーキでは、電気モーターがダイナモとして機能するため、回生 (電気) ブレーキが発生します。 急ブレーキ時や故障時には、油圧システムが直ちにオンになります。 ここではブレーキ圧力を高めるためにブレーキブースターが使用されます。 したがって、制動中に電気モーターと機械ブレーキの間に相互作用が発生します。 このシステムは「ドライブ バイ ワイヤ」とも呼ばれますが、この概念は前の段落のシステムにより適しています。
以下の図は、トヨタ プリウス 3 に基づいています。ブレーキ ペダル (1) は、マスター ブレーキ シリンダー (3) 内のブレーキ圧力を高めます。 ソフトブレーキをかけると、電気モーターのみにブレーキがかかります。 ブレーキ圧力シミュレータ (4) は、ブレーキ ペダルを踏むときに逆圧力を提供します。 ブレーキ圧力シミュレータのバルブは、通常の動作状態では開きます。 急ブレーキ時には、ロックバルブ (5) が開き、シミュレータ用のバルブが閉じます。 前輪のブレーキキャリパーにはブレーキ圧が供給されます。 油圧バルブ(6)の開閉により後輪にもブレーキ圧が伝わります。 ブレーキ圧力センサー (左から右へ: p lv から mp rv) は圧力を測定し、ECU に送信します。 油圧バルブ (5、6、7) は、PWM 信号によって必要なブレーキ圧力に基づいて調整されます。
このシステムは、停電が発生した場合、後輪のブレーキ圧力が完全に解放され、前輪の圧力はドライバーがブレーキペダルで制御するように設計されています。
凡例：
- ブレーキペダル
- ブレーキ液リザーバー
- タンデムマスターシリンダー
- ブレーキ圧シミュレータ
- ロッキングバルブ
- 油圧バルブ（左から右へ閉）
- 油圧バルブ、前部クローズ、後部オープン
- 蓄圧器
- 電動モーターで駆動するハイドロポンプ
- 圧力制限弁
- 黄色の接続: ブレーキ液リザーバーの供給と戻し。
- 青色の接続: ハイドロポンプからのブレーキ圧力。
- 赤色の接続: マスター ブレーキ シリンダーからのブレーキ圧力 (バルブが開いている)。
トヨタ プリウス 3 の油圧ブレーキは前輪を介して行われます。 後輪はマスターブレーキシリンダーに接続されていません。 これは、Kia Niro を含む現代の車両の場合に当てはまります。XNUMX つのブレーキ シリンダーはすべて、XNUMX つの回路を介してマスター ブレーキ シリンダーによって作動します。
同様のブレーキ システムで車両にブレーキをかける場合、特定の状況下で電気ブレーキから油圧ブレーキへの切り替えが行われます。 制動時の減速度とブレーキペダルの感触をスムーズにするため、このブレーキシステムには「ブレーキブレンディング」が採用されています。 これについては次のセクションで説明します。
ブレーキブレンディング:
アクセルペダルを放すとき、またはメーターブレーキをかけるとき、多くの電気自動車は電気モーターのみでブレーキをかけます。 運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、車両の航続距離が増加します。 油圧ブレーキシステムはほとんど使用されていません。 高い制動減速度が必要な場合は、電気ブレーキと油圧サービスブレーキが連動します。 私たちは、XNUMX つのブレーキ システムの連携を「ブレーキ ブレンディング」と呼んでいます。 前世代のハイブリッド車や完全電気自動車では、これがスムーズにいかず、油圧ブレーキがかかると車両の速度低下が変化していました。 現在のテクノロジーでは、ドライバーは XNUMX つのブレーキ システム間の移行にもはや気づきません。 注意: これはドライブ・バイ・ワイヤで使用されるテクノロジーではありません。
グラフは、制動減速度が一定のままの 10 つの制動システムの推移を示しています。 ドライバーのペダル踏力 (a) は 7,5 秒間変化しません。 ブレーキがかかると、油圧サービスブレーキと電気モーターの回生ブレーキが連動します。 最初の 8,5 秒間で、回生ブレーキによる減速度が増加していることがわかります。 電気モーターは発電機として機能し、生成されたエネルギーを HV バッテリーに供給します。 油圧サービスブレーキの制動力は、機能しなくなるまで低下し続けます。 約 XNUMX 秒後、車両の停止に近づき、電気ブレーキ力が消えます。 再び油圧制動力が増加します。 XNUMX 秒後、車両は停止します。 ドライバーはしばらくブレーキペダルを踏み続けます。
a：ドライバーペダル踏力
b：回生ブレーキによる減速度（電動機使用）
c: 油圧サービスブレーキによる減速度
d: ドライバーが希望する遅延
e: 速度低下
d = c + b
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