要約:
アメリカの物理学者リチャード・ファインマンは、チャレンジャー号事故調査報告書の中で、「自然は欺けないので、技術が成功するには広報よりも現実が優先されなければならない。」と書いている。ブレーキ ペダル アセンブリは、車の最も成熟した部品の 1 つと言えます。最近、この文の脚注になっています。
記事 曾星趙宇李安斉郭瑞チャン李紫南
編集者丨ゴン ファンイ
過去 2 日間、「LatePost」は多くの自動車研究開発エンジニアや学者とコミュニケーションをとってきました。彼らの専門分野は、ブレーキの研究開発、材料、故障解析です。分析の出発点は違えど、ドライバーがどのように踏んでもブレーキペダルブラケットが壊れるはずがないという最初の判断はほぼ同じだった。
「結局のところ、壊れてはいけません。」かつて外資系Tier1で働いていたブレーキエンジニアはLatePostに繰り返し語った。同氏は10年近くブレーキの研究開発に携わっており、開発の過程では、緊急時にユーザーがペダルを踏む強さを制御する必要がないため、企業はテスターにブレーキを最大限に踏むよう求めることもあるという。
独立系自動車会社のブレーキエンジニアも驚いていました。同氏は、ブレーキペダルアセンブリを開発する際には、静的強度、衝撃強度、耐久性能をチェックし、破壊の境界を見つけるために荷重を増やし続けると述べた。内部ブレーキのテストを行う場合、メディアからブレーキの踏み方も学びます。同氏の見解では、複数回にわたる完全な検証を経た部品は、車両が納入されるまでそのような問題にさらされるべきではない。
「冷蔵庫、カラー テレビ、大きなソファ、テント、寝袋、麻雀卓を経験した自動車消費者は、理性に立ち返り、何が最も大切にされるべきかを検討すべきです。」業界で20年以上働く別のベテランはこう語った。
事件に近い関係者によると、Zunjie V800 のペダル ブラケットの破損は定期テスト中に偶然発見されたという。その後、テストチームは同じシナリオをさらに 2 回繰り返しましたが、3 台すべての車両のペダル ブラケットが破損しました。 Zunjie Autoは10月8日夜、同社のブレーキシステムが国家規格GB 21670-2025、GB 7258-2026および業界規格QC/T 788-2018の要件に従って全プロセスの開発と検証を完了したと発表した。
清華大学で熱可塑性の損傷挙動と材料力学試験に携わる研究者は、材料と構造の調整に焦点を当てています。 Zunjie V800 に使用されているガラス繊維強化プラスチックはペダル ブラケットの使用要件を満たしていると考えていますが、ペダルを速く踏んで力を加える場合とゆっくりと力を加える場合では材料の性能が異なるため、設計ではこれらの違い、および温度、材料バッチ、加工による変動を考慮し、十分な安全マージンを残す必要があると考えています。
関連する国家強制基準では、車にブレーキを掛けるのに必要な踏力は 500 N のみですが、業界推奨基準ではブラケットの耐力が 1500 N であることが必要です。「LatePost」は、企業内の要件がはるかに高い場合が多いことを知りました。SAIC-GM の設計開始点は 2,700 N、従来の自動車会社の損傷荷重は通常 3,000 N 以上で、主要な新勢力の設計強度も 3,000 N を超えています。
「特定の値は気にしません。これは研究開発の問題です。私が気にしているのは、この問題の影響です。リスク分析には、重大度、発生頻度、発見可能性の 3 つの側面があります。重大度は無限に近いです。」合弁ブランドの購入者はこう語った。 「国家標準をカバーできない場合は、国家標準を変更する必要があり、テスターが呼び出されて現場で新しい標準を校正することになります。」
復旦大学の教授であり、40 年以上故障解析を研究しているヤン・ジェングオ氏は、根本原因を確認するには破壊サンプルを入手する必要があると強調しました。材料、構造、加工、組立、および操作は結果に影響を与える可能性があります。ビデオや写真だけでは、これらの要素の優先順位を決定することはできず、ましてや物理的な検査やテストの代替手段となることはできません。
インタビューでは、今日の自動車がどのように開発されているかについても少しずつ触れています。複数のエンジニアは、モデルの開発サイクルが短縮され、コスト要件がますます詳細になっていると述べました。成熟した部品を再利用し、作業を並行して実行し、冬季テストのために南半球に車両を輸送することで開発をスピードアップできますが、より多くの不確実性ももたらします。
2010年、豊田章男氏がリコール危機について説明するために米国議会を訪れた際、トヨタの伝統的な安全性、品質、売上のランキングが急速な事業拡大の中で混乱をきたしていたことを認めた。 「私たちは人材の育成や組織の成長よりも速いスピードで成長を追求している」と同氏は語った。
以下は、LatePost と 9 人の自動車エンジニア、学者、業界専門家との会話です。匿名を条件に語った人もいた。
この 10 年間、「結局のところ、中止すべきではない」という事態に遭遇したことはありません。
後で
: 実践者として、Che Di のテストをどのように理解していますか?
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
： めったに。このペダルは前世紀半ばから存在しており、非常に成熟しています。しかし、「車の皇帝を理解する」のビデオはより厳密です。同じテストを複数の車で行い、異なる車を比較に使用しました。テストデータが一発で表示されました。彼が使用した感圧式力センサーも、業界では一般的なツールです。外資系 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア: 私は 10 年近くブレーキの研究に携わっています。誰かが強く踏んだときにペダルの前のプラスチックの部分が壊れ、足が曲がってしまいました。しかし、このようにシャフトが折れた場所は聞いたことがありません。
これは純粋にハードウェア設計の問題です。 3台続けて車が壊れたら、何か問題があるに違いありません、間違いありません。動画を見ると、最初の2台を試乗した人はかかとで踏んでいたようです。通常、彼らは足の指の付け根を使ってそれを踏みます。これも問題ありません。どのように踏んでも、ドライバーが踏むことができる限り、ブレーキペダルアセンブリ自体に問題があります。
後で
: ビデオで示されている破壊プロセスに基づいて、部品設計にどのような問題があると考えられますか?
清華大学材料力学研究員
：ビデオや写真から破断箇所を見ると、構造設計にまだ問題があるはずです。 100キロメートルの緊急ブレーキ操作は非常に短く、非常に高速な操作です。設計時には、動的荷重下でのこの材料の一部の特性が無視される場合があります。独立自動車会社のブレーキ エンジニア: ペダルの形状は特別ではありませんが、ビデオでペダルのシャフトの位置を見ると、その周りのベースのサイズが比較的小さいことがわかります。ペダルに力がかかると、実際にはシーソーになります。ペダルを踏むと回転軸が上に傾くため、回転軸を押す2つの台座に上向きの力がかかるため、一般的にはあまり薄く作られていません。これほど薄いものは見たことがありません。
後で
: 自動車の専門家がテストした 3 台目の Zunjie V800 のブレーキ ペダル ブラケットが壊れたとき、センサーの読み取り値は 1612 N でした。国家基準はペダルの耐久限界値をどのように規定していますか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
: 国の基準では、ブレーキの可搬性の要件である 500 N の必須値 (この力は、体重計の上で静止している 51 kg の人に相当します) が定められています。最大制動力または最大減速度に達するには 500 N が必要で、力の弱いドライバーでも車にブレーキをかけることができます。ブレーキペダルの機械的強度の要件として、1500±20Nという推奨指標もあります。 1 つはブレーキ性能の要求、もう 1 つは機械構造の推奨上限です。独立系自動車会社のブレーキ エンジニア: 縦方向の荷重がかかった場合、QC/T (自動車業界推奨規格) の基準は 1500N ± 20N です。以前グループ基準を設定したときは2000Nを基準にしていました。これら 2 つの規格はどちらも強制的な国家規格ではありません。 GB 7258 (より広範囲の自動車に関する国家規格) では、ペダルは構造的に安定していなければならず、損傷してはいけないとのみ規定されています。 GB 21670 (ブレーキ システムに特化した国家規格) で引用されている 500 N は、車両がブレーキをかけることができる力の値を指します。したがって、国家基準の観点から言えば、淳潔は国家基準を満たしていると言っても間違いではありません。このように誰かが踏んで何か問題が起こったら、それは別のことです。
外資系 Tier 1 ブレーキ システムの研究開発エンジニア: 500 N はブレーキ コントローラー用です。つまり、500 N で最大制動力を出力できます。しかし、ペダルで保証されているのは決して 500 N ではありません。保証されているのは、人が踏み込むことができる限りの強度に耐え続けるということです。これは最も基本的なことであり、アクセルを切ることはできますが、ブレーキを切ることはできません。
後で
: 普通の人は 1612 N の踏力でペダルをこぐことができますか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
：この力は、立ち止まってペダルをこぐだけでは得られません。ブレーキプロセス中に、車体の減速によって生じる重量もペダルに伝達され、これがアクティブな力と車体重量の両方になります。したがって、この激しさは決してとんでもないものではありません。弊社独自のテストでは誇張されたり、より大まかなテスト方法が存在する可能性があります。さまざまなデバイスによって収集されたデータには誤差もありますが、全体的には非常に合理的です。外国人 Tier 1 ブレーキ システムの研究開発エンジニア: 私が提供できるデータは、比較的体力があり屈強な通常のテスト ドライバーであれば、1800 ～ 2000 N のペダルを踏むことができるということです。1800 ～ 2000 N の踏力では、開発プロセスおよび車両の路上テスト中に、通常の車両は間違いなく複数回踏まれることになります。以前にも踏力センサーを設置しましたが、それとほぼ同じ数です。緊急事態が発生すると、人々はアドレナリンが分泌され、さらに力強く足を踏み出します。
500 N を超える限り、システムが与える最終的な制動力は同じになります。しかし、緊急事態に遭遇したときに顧客に 500 N を踏むように要求することはできません。これは非現実的です。本来ならブレーキは出来るだけ壊れない方が良いのです。
後で
: 自動車会社は通常、ブレーキ ペダルの強度に対してどれくらいの余裕を設けていますか?
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
：従来の2000N基準は必ずやりますし、破断する可能性があるところまで意図的に荷重をかけて、破断時の荷重がどのくらいになるかを見極めます。具体的な値を言うのは難しいですが、一般的には 3000 N 以上であることが理解できると思います。サプライヤー コントローラー開発エンジニア: 私たちの経験によると、人間の足は最大で約 2000 N 踏み出すことができます。この数値にてこの比を掛けると、遠端で 2000 N、てこ比 4 が得られます。これは軸の近端で 8000 N に相当します。破壊力は少なくとも 8000 N でなければならず、設計の冗長性により、業界の慣例によれば 30%、50%、さらには 100% に達する可能性があり、これは 10000 N を超えます。1600 N で破壊したとおっしゃいましたが、それは確かに無理があります。
後で
: 「車を理解する」のビデオで比較された Zhijie モデルと Wenjie モデルもプラスチック製のブラケットを使用していますが、壊れていません。
清華大学材料力学研究員
：Zunjie のブレーキ ペダル ブラケットの設計には冗長性が足りないと思います。私が理解している2台の車を比較すると、その領域には十分な材料があり、同じ荷重に耐えるにはより多くの材料があります。臨界点を超えて利回りに入る可能性は非常に低いです。 Zunjie V800 ブレーキ ペダル ブラケットの素材はほとんどありません。ビデオを見ると、補強されたリブを備えた中空構造はわずかしかありません。総荷重が1500Nであるように、10人で運ぶのと100人で運ぶのでは、人が負担する力が異なります。彼らがデザインで何を考慮したのかわかりません。軽量化と材料節約のためかもしれません。しかし、クルマの他の場所で軽量化できる重量はたくさんあるので、そのような重要な位置で重量を減らす必要はありません。
後で
: ペダル構造の損傷とブレーキ システム自体の性能との間にはどのような関係がありますか?
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：上記の構造上の点であり、ブレーキコントローラーとは関係ありません。ブレーキコントローラーは、500Nを超えると最大の制動力が得られることを明らかにしています。それはレバーの構造とその上のシャフトでした。大きな力に耐えられず折れてしまいました。それは純粋にハードウェアの問題です。ブレーキシステムの威力や、電子式か油圧式かは関係ありません。問題はブレーキシステムアセンブリではなく、ブレーキペダルアセンブリです。後で
: この問題が発生した後、リコールがトリガーされますか?
規制当局に近い業界関係者
: 車のリコールは自動車会社によって開始されます。彼らが率先してリコールしない場合、基本的にできることは何もありません。自動車会社は無料アップグレードで問題を解決でき、政府もこれに同意している。問題が解決されていれば、リコールされるかどうかは関係ありません。後で
: 重大な安全上の危険がある場合、自動車会社が率先してリコールしない限り、政府は何もできないのでしょうか?
規制当局に近い業界関係者
：これは議論できます。リコールは管理ツールではなく、自発的なメカニズムです。自動車会社がリコールに率先して取り組まない場合、規制当局は自動車会社に3C証明書を発行しない可能性がある。すべての車は 3C 証明書を取得する必要があり、これがなければナンバー プレートを付けることができません。後で
: モデルが比較的少数の車両に納入されている場合、無料アップグレードは実際にそのモデルをリコールする役割を果たすことができますか?
規制当局に近い業界関係者
：中国の自動車会社によるリコールのほとんどは、無償アップグレードを通じて実施されます。過去20年間を見てみると、率先してリコールに踏み切った中国の自動車会社はほとんどない。これは概念の問題です。外国の自動車会社にとって、リコールは前向きな広報活動です。リコールが増えれば増えるほど、ブランドの責任は重くなります。中国の自動車会社にとってリコールは恥ずべきことだ。デザイン、素材、製造、それぞれのつながりには隠れた危険が残る可能性があります
設計: ブラケットの安全マージンは、緊急ペダリングによってかかる力をカバーする必要があります
後で
: 同じブレーキペダルブラケットです。なぜモデルごとに構造が異なるのでしょうか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
: ペダルは実際にはカスタマイズされたコンポーネントです。各モデルは、車両のレイアウト、フロントキャビンの構造、空間デザインの影響を受けます。ペダルも違うでしょう。さらに、ペダルの設計は、さまざまなサプライヤーの技術ソリューションの影響も受けます。各サプライヤーのテスト基準と方法は多少異なります。サプライヤーによっては設計の冗長性が高くなっているところもあれば、冗長性が低いところもあります。独立系自動車会社のブレーキ エンジニア: 私たちの経験から判断すると、Zunjie のペダルは他の 2 社のペダルとは異なります。 MPVは比較的重いので、軽量化のためにこのような設計をしているのかもしれません。
後で
: 設計時にベースの安全マージンを決定するにはどうすればよいですか?
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
: ペダルに対する設計要件は企業ごとに異なり、業界に統一された標準はありません。合格できるかどうかは、有限要素シミュレーションなど、設計段階でのコンピュータシミュレーションによる事前のシミュレーションが必要です。シミュレーションにより、ペダルの変形を目標範囲内に制御できるかどうかを確認します。シミュレーションが通れば問題ない可能性が高いです。シミュレーションによって生じた変形が比較的大きい場合は、通常、計画を修正する必要があります。しかし、有限要素シミュレーションには問題があります。過渡動的荷重 (大きさ、方向、または作用点が時間とともに急速に変化する荷重) のシミュレーションは正確ではないため、通常は参照用にのみ使用できます。まず、人が踏むときに角度があり、安定して踏めない。 2つ目は、人が踏むと瞬間的な加速があり、瞬間的な衝撃が生じることです。つまり、実際の荷重は、最初に勢いよく上がって、一般的に言う2000N、1600N、1500Nに戻る力です。この力から見ると、ペダルを踏むときはゆっくりと足を上げ下げすることを誰もが想像します。実際、体の慣性を利用して降りる人が多いです。
後で
: ブレーキバイワイヤの冗長性は一般にどのような側面をカバーしますか?ペダルなどの機械的入力が通常冗長性に含まれないのはなぜですか?
呉暁東氏、上海交通大学インテリジェント自動車研究所准教授
：EHB (Electronic Hydraulic Braking System) ブレーキバイワイヤの本体設計の冗長性には、一般的にコントローラと電源の冗長性、油圧実行回路の冗長性、信号センシングの冗長性が含まれます。本体に加えて、故障後のモーターブレーキやEPBなどの外部支援もあります。自動車エレクトロニクス向けの現在の ISO26262 機能安全設計は、主に電子および電気ハードウェアの偶発的な故障を対象としています。ペダル ブラケットの機械的破損は、機械的構造上の故障として分類されます。機械システムは通常、強度、耐久性、疲労を通じてのみ信頼性を検証します。後で
: ペダル ブラケットが壊れた後、ブレーキ システムが「ペダルの故障」を識別し、それを「ドライバーがブレーキをかけなかった」ことと区別する方法はありますか?識別できた場合、システムはブレーキを積極的に低下させる必要がありますか?
呉暁東氏、上海交通大学インテリジェント自動車研究所准教授
：ペダルが機械的に壊れているだけです。システム回路が損傷していない場合、システムはペダルの故障を明確に識別できないため、無条件にアクティブ低下ブレーキを開始することはできません。もちろん、今回の事件を受けて自動車メーカーがグレードダウンに向けた識別システムの設計を検討する可能性も排除されないが、コストが増加することになる。後で
: ブレーキバイワイヤは電気油圧ブレーキ (EHB) から電気機械ブレーキ (EMB) に移行しており、ペダルとホイールの間の物理的な接続はますます少なくなっています。この傾向では、ペダルの入力側の信頼性要件も高める必要があるでしょうか?
呉暁東氏、上海交通大学インテリジェント自動車研究所准教授
: 従来の油圧ブレーキ ペダルは、制動意図の取得と機械的な力の伝達という 2 つの機能を同時に実行します。ただし、ブレーキ バイ ワイヤ ペダルの機能は 1 つだけです。それは、ブレーキ インテントの収集です。したがって、すべてのブレーキ入力のソースとしてのペダルの信頼性が特に重要です。その後の製品開発では、ペダルの機械本体の設計マージンを増やし、ペダル ブラケットの破損などの機械的故障を車両の危険分析に完全に組み込む必要があり、単に考慮事項外として分類するのではなくなります。材質: ガラス繊維強化プラスチックは剛性要件を満たすことができますが、急ブレーキの恐れも高くなります
後で
: ポリプロピレンにグラスファイバー強化素材を追加することと、従来の金属ペダルとの違いは何ですか?
復旦大学の楊正国教授
：その差は大きいですね。車のペダルは大まかに 3 世代を経てきました。第 1 世代は金属製でしたが、重すぎるという欠点がありました。第 2 世代は連続ガラス繊維熱硬化性樹脂グラスファイバーで作られており、これにより重量は軽減されますが、材料は脆く、リサイクルできません。第3世代はガラス繊維強化PP（ポリプロピレン）を採用し、リサイクル・再利用が可能で軽量化を実現しました。 PP 自体はアイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチック ポリプロピレンに分類でき、特性の異なる PP リサイクル材料が少量存在する場合もあります。現在では軽量化を図るため、中長ガラス繊維強化アイソタクチックポリプロピレン複合材が主に使用されています。後で
: この材料はブレーキ ペダル ブラケットを作るのに十分ですか?
清華大学材料力学研究員
: 構造設計が合理的であれば、この材料がペダルの要件を満たすのに問題はありません。同様のモデルには同様の素材が使用されており、問題はありません。後で
: 国家規格では、ペダルの素材には金属と同等の特性が求められています。 「かなり」ってどうやって理解するの？
復旦大学の楊正国教授
：つまり、キーの性能は基本的に同じです。材料の観点からは、強度、剛性、靱性、硬度の「4 つの度」が主に考慮されます。強度とは、引張強さや降伏強さなど、コンポーネントの断面が耐える応力です。剛性は、たわみ、曲げ、ねじれなどの外力の作用下でのコンポーネントの変形です。靱性とは、材料がエネルギーを吸収して破断する前に塑性変形する能力であり、これには亀裂の疲労拡大に対する抵抗力と衝撃荷重下での破壊に対する抵抗力が含まれます。硬度は、ペダルを頻繁に踏むときの表面の局所的な変形に対する材料の耐摩耗性です。
後で
: ゆっくりブレーキをかける場合に比べ、急ブレーキを踏むとプラスチック部品が破損しやすいそうですが本当ですか?
清華大学材料力学研究員
：ざっくりこんな感じで理解して大丈夫です。プラスチックと金属の機械的特性はまったく異なります。現在の国家規格および業界規格は主に金属製ブレーキ ペダル ブラケットの構造に焦点を当てており、その他の材料は「参考用」にすぎません。金属製のペダル ブラケットを例に挙げます。業界標準では、1500 N の力でペダルを踏み、一定時間保持することが求められています。解放後の永久変形は 5 mm を超えてはなりません。実際には、弾性変形と回復が必要です。金属製のブラケットはこの要件を満たしており、強く踏んでも大丈夫でしょう。弾性段階における鋼やアルミニウムなどの金属の機械的挙動のため、遅い荷重と速い荷重は基本的に同じです。
しかし、ポリマープラスチックは、ゆっくりと荷重がかかると柔らかくなり、衝撃がかかると硬くなり、弾性率が大きくなります。この機能により問題が発生することがあります。たとえば、プラスチックにゆっくりと 5 mm の荷重を加えた場合、プラスチックはまだ弾性範囲内にあり、変形から回復できます。しかし、衝撃を受けると、その弾性範囲はわずか 3 mm になり、5 mm に達しない可能性があります。
後で
: 弾性限界に相当する変形が小さくなります。
清華大学材料力学研究員
：右。元の工場設計は、業界標準を満たす 1500 N の低速荷重向けに設計されていた可能性がありますが、力学は測定されていない可能性があります。設計が臨界点でスタックしている場合、強く踏み込むと約 1500 N で降伏限界を超える可能性があります。この材料にガラス繊維を添加すると、見かけ上は剛性が向上しますが、多くの界面や欠陥も生じます。降伏限界を超えると、特に衝撃を受けるとすぐに損傷します。この損傷は、複数の負荷がかかると急速に蓄積する可能性があります。後で
: 車に詳しい皇帝は、今回、車が比較的新しい状態のときに全力でブレーキを踏みながらテストを行いました。一般のユーザーは車を手に取った後、最初の数十回は軽くブレーキを踏むかもしれません。車の上級者になって、何十回も軽く踏んでから強く踏めば、ブレーキは壊れにくくなるでしょうか？
清華大学材料力学研究員
：それとは関係ありません。緊急時など一度踏むと数秒以内に最後までブレーキを踏まなければなりません。このペダルの構造は、一度踏むと危険が潜む可能性があります。 1回目や2回目では壊れないかもしれませんが、ダメージはすでに内部にあり、消えることはありません。その後も一度や二度このような状況に遭遇するとダメージは蓄積して加速し、三度目、四度目に踏むと壊れてしまう可能性があります。後で
: 部品の破損を見ると、疲労や瞬間的な力の強さによって破損したと考えがちですか?
清華大学材料力学研究員
：ほんの数歩歩いただけで壊れてしまいました。おそらく疲労とはあまり関係がないと思われます。後で
: 材料特性に対する温度の影響は何ですか?
清華大学材料力学研究員
：非常に重要です。特に低温では、PP などのエンジニアリング プラスチックは非常にもろくなる可能性があります。このテストは温度とは関係ありませんが、構造設計でこの違いが考慮されていない場合、非常に寒い場所では問題が発生する可能性が高くなります。後で
: フォードは 2020 年に 38,000 台以上の車をリコールしましたが、これもブレーキ ペダル ブラケットの破損が原因でした。ブラケットの材質はポリプロピレンで、回転軸で破損します。当時、アメリカ道路交通安全局が発行した報告書には、根本的な原因は製造過程での「騒音要因」が適切に考慮されていなかったことであると述べられています。
清華大学材料力学研究者: 非金属材料の性能は非常に離散的であり、「ノイズ係数」は性能の変動であると私は理解しています。材料特性の中間値のみが設計に使用される場合、材料の特定のバッチで偏差が発生する場合、または特定の製品の製造中に欠陥が導入される場合、問題が発生します。築100年の工場であろうと新しい工場であろうと、海外であろうと国内であろうと、設計が十分に考慮されていない場合、同様の問題が発生します。
製造: 材料のバッチと加工の違いが部品の実際の強度に影響します
後で
: Zunjie V800 ブレーキ ペダル ブラケットの破損付近にプラスチックの溶接の跡があると言われています。このような跡が射出成形部品に現れるのは普通のことでしょうか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
：普通。たとえば、比較的粗いプラスチックや低コストのプラスチックを使用する場合、離型ラインのようなものがある場合があります。通常の加工痕です。一部の製品は離型ラインで研磨しますが、低コストのものは研磨しない場合があります。このプロセスも設計の一部です。離型ラインといわゆる継ぎ目の位置はすべて設計する必要があります。このような不連続な形状や構造がある場合は、全体への影響を最小限に抑えるためにどこをデザインするかを考慮する必要があります。それはパッケージのタブに少し似ています - 壊れそうなデザインです。後で
: Zunjie V800 のブレーキ ペダル ブラケットの破損は溶接線に関係していると考える人もいます。
清華大学材料力学研究員
：可能です。ウェルドラインの材質は確かに少し弱いです。しかし、設計をよく考えれば、金型設計により応力が集中しない位置に溶接線を配置することができ、回避することが可能です。破断が本当に溶接線の近くにある場合は、構造がすでに薄く、薄い部分に弱いリンクがあることを意味し、さらに悪いことになります。しかし、お送りいただいた破断写真を見る限り、溶接線上ではないようです。それはやはり、ブラケットのどこに最も応力が集中するかによって異なります。このコンポーネントのサプライヤーは、実際に問題を発見するのに有利な立場にあります。低速でペダルをこぐテストをして問題がないことを確認しただけかもしれない。高速荷重テストは、衝撃時にペダルに問題がないかどうかをテストするように設計する必要があります。
後半: 射出成形プロセス中の部品のパフォーマンスに影響を与える変数は何ですか?
復旦大学の楊正国教授
: 成形プロセスに焦点を当てています。射出プロセスの変数には、射出温度、射出圧力、射出速度、ランナーとゲートの構成、射出完了後の保温プロセスなどが含まれます。繊維強化プラスチックで作られた部品の場合、溶融物のレオロジー特性と粘度も考慮する必要があり、これらは強化繊維の分布、分散、配向に大きく影響します。ウェルド ラインは成形プロセスに関連しています。射出成形の金型である以上、必ずウェルドラインが存在します。重要なのは、それがどこに現れるかであり、それはゲート、ランナー、金型の設計によって異なります。溶接ラインは加工工程設計により調整可能です。
後で
: 射出成形プロセスに関して、今述べた破損の確率と誘発条件に基づいて何らかの判断を行うことはできますか?
清華大学材料力学研究員
: Zunjie がどのようなテクノロジーを使用しているかが明らかではないため、これを判断するのは困難です。後で
: PP とガラス繊維の異なるバッチの粘稠度は高いですか?この 3 台の車に使用されている材料の品質が低いという可能性はありますか?
清華大学材料力学研究員
：可能性はありますが、結論を出すのは難しいです。非金属材料の最大の問題は、一貫性がそれほど良くなく、金属よりも悪く、その違いが非常に明らかであることです。まだ構造設計から評価する必要があります。材料の性能には範囲があり、材料の性能範囲を理解するにはバッチの一貫性を含める必要があります。このことを理解した上で、材料性能の下限値を設計時に考慮し、その下限値を使用して構造を設計する必要があります。そうしないと、構造のパフォーマンスが過大評価される可能性があります。外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：製造上の問題も考えられます。たとえば、このバッチの材料の全体的な強度は良好ではなく、このバッチの射出成形プロセスに問題があります。しかし、現在確認できる情報から判断すると、それらの生産の一貫性は非常に良好であり、3 つの方法はすべて同じです。製造の一貫性が良好であれば、それは設計の問題です。後で
: 部品の品質は、少量の試作と大規模な量産ではどのくらい異なりますか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
: テスト部品と量産部品は 2 つの概念です。部品はソフトモジュール、ハードモジュール、量産部品に分かれています。 100 個などの小規模生産の場合、金型は洗練されており、スピードは急務ではなく、仕上がりも優れています。数万個の大量生産の場合、製造プロセスや部品レベルが異なる場合があります。プラスチックのことはよくわかりませんが、金属の場合、少量生産の工場と量産の工場は同じ場所ではないことが多く、設計や加工の違いがあるはずです。それが設計、テスト、または製造の問題なのかはわかりません。外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：製造上の問題であれば、初期段階でDV（設計検証、設計検証）、PV（生産検証、製品検証）、車両校正を行った車両とその後の量産部品が異なる可能性があります。生産側では、プラスチック部品の射出成形の検証は行われていますか?金型から出た部品のサイズは検査されていますか?前段階で構築したデジタルモデルと一致していますか?どれも影響があるかもしれません。サプライヤー コントローラー開発エンジニア: 成形部品のステータスは、継続的に生産されるものと同じではない可能性があります。そのため、金型の連続生産後の部品や生産ラインから組み立てられた部品に対して破壊試験を実施し、量産部品の状態に近づける必要があります。
ブレーキペダルは構造が簡単ですが、検証が簡素化できない
後で
: ペダルは比較的シンプルに見えますが、通常はサプライヤーが製造したものですか?
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
：外注している企業もありますが、私たちは自社で行うことにこだわっています。ほとんどが自分たちでデザインしたものです。後で
: 開発したペダルは新しいモデルには使えないのでしょうか？
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
: 理論的にはそうです。ペダルにかかる負荷は主に人によるものだからです。ペダルが以前にテストされており、比較的成熟している場合は再利用できますが、それは前回のテストが正確であった場合に限られます。後で
: ペダルの設計からテストまで、プロセス全体の具体的な手順は何ですか?
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
: ペダルの設計が社内で行われる場合、設計エンジニアは特別な設計ガイドを持ちます。それを理解した後、設計を開始し、内部レビューを実施できます。試作前にサプライチェーンの工程検証評価やシミュレーション検証を実施します。量産試作車が製造された後は、単体テスト、ベンチテスト、および完成車テストを受ける必要があります。後で
: さまざまなテストを行うにはどうすればよいですか?
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
: サプライヤーは単体テストとベンチテストを行う必要があります。当社のベンチテストでは、静的強度、衝撃強度、損傷、耐久性などのいくつかの側面も測定します。テスト全体にはまだ長い時間がかかります。例えば耐久テストは通常100万回、1回の耐久に1週間以上かかりますが、実際には何回も繰り返します。したがって、私たちの目では、開発から終了まで、ペダルの破損はあってはならないと考えられます。それは非常に単純なことですが、その規格、要件、部品レベルでの、アセンブリへの取り付け、実際の車両への取り付けのテストは決して単純ではありません。
サプライヤー コントローラー開発エンジニア
: ベンチテストでは、ブレーキシステム全体を個別に分解し、破壊テストのためにテストベンチに置きます。極限の使用条件の限界値に応じて損傷を測定するものであり、破壊力を測定することに相当します。通常の過酷な作業条件下での冗長性の少なくとも 1.5 倍、さらには 2 倍に耐える必要があります。 Zunjie はこのテストを的を絞った方法で行っていない可能性があります。そうでない場合は、このテスト条件を特定できるはずであり、この状態で直接量産に進むことは不可能です。後で
: ブレーキ システムの全体的なテストを完了するのにどれくらい時間がかかりますか?いくらかかりますか？
新しいフォース ブレーキ エンジニア
: ステアリング/ブレーキなどの安全部品のテストは、基本的に車両全体のテストで行われます。従来、車両の試験期間は基本的に 36 か月でした。通常は2回の冬と1回の夏でした。現在は通常 18 か月です。自動車会社によっては、オフシーズンの冬季テストのために車両を南半球のニュージーランドに輸送できるため、冬と夏に1回ずつテストを行う場合や、冬は行わない場合もあります。テストの合計数は変わりませんが、時間は短くなります。OEM の実車性能テストに関しては、新モデルの校正とテストに数百万の費用がかかり、車両本体を除いた代替モデルの費用は約 50 万かかります。ただし、これはあくまで性能試験であり、耐久性など他にもさまざまな試験があります。
サプライヤー コントローラー開発エンジニア
: 車両全体のテストは主に路上テストにあります。通常の路上試験では、冬から夏にかけて低温と低温、高温と高温の条件で少なくとも6か月間走行し、ブレーキ性能を確認する必要があります。ブレーキを作る人は通常、低温校正のために東北地方に行きますが、夏には高温路面での高温校正も行う必要があります。これは、高温と低温では摩擦係数と粘着係数が異なり、氷上、濡れた路面、セメント路面上の摩擦係数も異なるためです。しかし、ペダルについてだけ話すなら、それほど時間はかかりません。これは非常に単純な構造コンポーネントであり、電気機械式および油圧式のブレーキ システムほど複雑ではありません。ペダル 1 つだけで、一連のテストには最長 2 か月かかります。設計から型開き、生産まではまだ少し長くて3～4ヶ月かかります。
後で
: ブレーキコンポーネントは通常、設計から製造までどのような検証環境を経ますか?
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：自動車業界は分業が細かいですね。部品には研究開発エンジニアと設計エンジニアがおり、サプライヤーにも独自の設計、プロジェクト、検証担当者がいます。 OEM 側とサプライヤー側の両方にテスト エンジニアがいます。ブレーキ コンポーネントと同様に、ブレーキ システムの検証、車両の校正、路上テストも含まれます。サプライヤーは独自の検証を行い、OEM にも独自のテスト要件があり、高粘着性と低粘着性などのさまざまな道路でテストする必要もあります。システムの観点から見ると、検証の冗長性は非常に強力である必要があります。
後で
: 自動車会社は、サプライヤーが提供する部品の性能を再現して、本当にそれが達成できるかどうかを確認する予定ですか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
：通常、ハードウェアのパフォーマンスを再現しようとはしません。サプライヤーはテストレポートを発行します。これは、その後の説明責任を容易にするためのバックアップ保証に相当します。 OEM による対面テストは多くのリソースを消費するため、ブレーキだけでなくシャーシやサスペンション部品もサプライヤー自身がテストする必要があります。基本的に、サプライヤーは自らを推奨します。テストプロセス中に改善が行われる予定です。テスト中に変更を加え、テストを繰り返します。 OEM は、構造変更直後のテストやテスト後の報告などの要件も作成します。メインエンジン工場のスタッフが報告書を分析します。彼らは 1 つの結果だけを信じるわけではありません。牛の頭数で変形が何ミリになるか、衝撃荷重を何回加えたときの疲労強度や耐久強度などのデータをもとに判断します。
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
: テストプロセス中に確認する必要があります。これを工程能力、工程能力といいます。開発中には、一貫性の問題を伴う生産プロセスの機能をチェックする必要があります。当社のプロセスでは、テストのために持ち込まれた新しい部品やサンプルの機能だけでなく、一貫性も管理する必要があり、そのすべてを管理する必要があります。後で
: 自動車会社の要求が非常に高い場合、サプライヤーは技術とコストのバランスをどのようにとりますか?
新しいフォース ブレーキ エンジニア
: 最終的には、双方が満足できる性能とコストの妥協率に到達しますが、サプライヤーの利益は非常に低くなります。現在、競争は激しすぎており、すべてのサプライヤーと OEM は、高熱と低利益の状況下で事業を行っています。 1個あたりのコストを抑えなければ全体のコストも抑えられず、販売価格や利益も魅力的ではありません。もちろん、どの方法を選択しても、完成車が検証されていない場合は、OEM に問題があります。部品の設計が間違っていて、量産部品や試組立部品の大幅な性能低下が発生した場合、サプライヤーに問題があります。車の製造をより速く行うことにはメリットとコストが伴います
後で
: 現在、自動車の製造はますます速くなっていると言われています。この「速い」というのはどのくらい具体的なのでしょうか？
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：10年近く前、新モデルの開発にはプロジェクト立ち上げから量産まで4～5年かかりました。現在では、新しいプロジェクトを実行するのに 2 年もかからないはずです。後で
: 最終的に時間とコストのプレッシャーによって、具体的にどのような決定が影響を受けるのでしょうか?
自動車会社のブレーキ エンジニア
: サプライヤーの選択、構造設計、材料、加工技術にプレッシャーがかかります。コンポーネント自体のテストで問題が見つからなかったとしても、それを車両に取り付けてシステム全体に組み込んだ後に問題がなくなるとは限りません。外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
: さまざまな価格帯の車には、サプライヤーの選択から特定のデザインまでの違いがあります。今、費用は非常に詳細に記載されています。機械部品のみを製造するサプライヤーの場合、利益はわずか 3% 程度か、それよりも低い可能性があります。一部のサプライヤーは、特定の自動車会社のシステムに参入するために、最初の 1 ～ 2 つのプロジェクトを赤字で行う場合があります。彼らは最初にシステムに入る必要があります。車を売れば売るほど損失が大きくなり、一部のサプライヤーは自動車会社の販売量を減らすことを望んでいるほどだ。
後で
: エンジニアは何を心配するでしょうか?
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：速いということは、より早く市場に対応できるという利点があります。しかし、エンジニアリングの観点から見ると、それでも速すぎます。結局のところ、これらの教訓を補う必要があるのは消費者と自動車会社の従業員です。自動車会社のブレーキ エンジニア: 材料と加工技術は非常に複雑です。わずかな変更があると、最終的なパフォーマンスが大幅に悪くなる可能性があります。サプライヤーは、小さな変更を加えてテストしただけだと感じている場合がありますが、完成車に取り付けると、結果が機能しない可能性があります。
後で
: 部品を薄く、軽くしたり、材料を変更したりすることは、手を抜くことを意味しますか?
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：そのように判断することはできません。たとえば、電気自動車が運動エネルギーの大部分を回収した後は、摩擦ブレーキの使用頻度と耐久性が低下し、それに応じてブレーキパッドを薄くすることができます。これにより、摩擦プレートとキャリパー アセンブリのコストが削減されるだけでなく、キャリパーの 2 つのアームのスパンが短縮されて構造強度も向上します。したがって、「薄化」を見て危険だと思わないかどうかは、使用要件が変更され、それに応じて設計や検証が変更されたかどうかによって異なります。
清華大学材料力学研究員
：現在、軽量化を図るために新しい非金属素材が多くの部品に導入されていますが、非金属素材は金属とは性質が大きく異なります。ほとんどの非金属材料は荷重率の影響を受けやすくなります。速くペダルを踏んでも、ゆっくりペダルを踏んでも、レスポンスの違いはメタルとは違います。規格をより完全かつ厳格なものにするために、規格を策定する際には、この違いを考慮する必要があります。さらに、非金属材料で作られたブレーキ ペダル ブラケットを評価するための適切な基準は現在ありません。金属ステントを評価するための独自の基準によると、十分に包括的ではない可能性があります。このような問題が発生すると、トラブルが発生する可能性があります。材料の選定も変更されており、それに伴う試験・検査基準も十分に考慮する必要があります。
新電力自動車会社のブレーキ エンジニア
: 車両レベルで検証されていない場合は、OEM に問題があります。部品自体の設計に問題がある場合は、サプライヤーに問題があります。障害が発生した後は、2 つの部分を別々に調査する必要があり、一方の当事者に責任を割り当てることはできません。後で
: これだけ多くの人が検証に参加しているのに、結局問題が起きるのはなぜでしょうか?
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
注：プロセスが存在するからといって、すべてのリンクに問題がないわけではありません。私がよく知っている外資系企業のいくつかは、少なくとも多くの検証と手続きを経なければなりません。しかし、壊れてはいけないものが流出してしまった場合、それは 1 つまたは複数のリンクに問題があることを意味します。特定のリンクは外部の世界には知られていません。後で
: 破損箇所が明らかになったのに、破損したコンポーネントを調査するだけではだめなのでしょうか?
復旦大学の楊正国教授
: 破損箇所は破損の原因であり、通常は最大応力点または材料欠陥が存在する箇所にあります。コンポーネントが壊れているのをビデオで見ました。これは障害の巨視的現象にすぎず、障害の原因と直接的に同一視することはできません。一点について話すだけでは、一方的で誤解を招く結論につながりやすいです。多くの障害は単一の要因によって引き起こされるのではなく、複数の要因の相互作用と結合の結果です。現状では現場の情報やミクロな分析が不足しており、考えられるさまざまな原因に優先順位を付けることができません。現在のインターネット上の分析は、すべて自分の知識と問題を説明する能力の範囲に基づいていると思いますが、それだけでは十分ではありません。障害分析は、複数の分野にわたる包括的な分析です。いかなる障害も、設計、材料、製造、設置、検査、操作、保守、環境、輸送、保管、管理などの 11 要素を含む完全なライフサイクルの安全性評価を考慮する必要があります。このブラケットの偶発的な破損に関する限り、構造設計、製品の品質、成形加工、組立プロセス、操作方法、環境条件などの関連要因を考慮する必要があります。
後で
: コンポーネントの破損を確認してから最終的に根本原因を特定するまで、完全な故障解析を行うにはどのような手順を踏めばよいでしょうか?
復旦大学の楊正国教授
: 故障解析システムを故障モード、故障形態、故障欠陥、故障メカニズム、故障原因の「5つの要素」にまとめました。これらは証拠チェーンを通じて相互に検証できるため、導き出された分析結論が信頼できるものであることが保証されます。具体的には、故障モードは故障後のコンポーネントの外観です。つまり、破損の巨視的な形態学的特徴です。故障モードは、故障後のコンポーネントの特定の場所と損傷特性です。故障特性とも呼ばれます。故障欠陥は、コンポーネントの故障を引き起こす最初の欠陥または二次的な欠陥であり、欠陥によって残された「痕跡」でもあり、「指紋」に相当します。故障メカニズムは、コンポーネントが故障したときに材料内部で経験する物理的、化学的、その他の損傷の進展プロセスであり、故障解析の鍵となります。故障原因はコンポーネントの故障につながる重要な要因、つまり根本原因であり、これが故障分析の目的です。当社は通常、マクロ解析、メソ解析、ミクロ解析を含む詳細な破壊解析を使用して、欠陥の原因を正確に特定し、損傷の進展プロセスとそのメカニズムを特定し、疲労、過負荷、衝撃、製造上の欠陥、不適切な仕上がり、不適切な設計などの故障の原因を追跡します。
障害の原因も、根本原因、二次原因、関連原因に分類され、ABC が重大度の順にリストされます。本当に解明する必要があるのは、根本原因です。表面的な原因だけを見つけて根本原因を追求しなければ、今後も同様の故障事故が繰り返されるでしょう。
さらに、複雑な故障ケースの場合、故障解析には通常、現地調査、外観検査、性能試験、顕微鏡解析、環境媒体解析、シミュレーション解析 (ベンチ テストを含む)、総合解析、解析の結論と解決策の 9 つのステップが含まれます。
後で
: 原因を特定した後、修正計画が本当に効果的であることをどのように確認できますか?
復旦大学の楊正国教授
：改善計画の実施後は、改善計画が効果的であるかどうかを迅速に確認するために、実際の作業条件下で物理的なテストを実施する必要があります。材料の性能分析に関する限り、試験は通常 3 つのレベルに分かれています。最初のレベルは自己検査で、自分自身の修正計画を検証します。第 2 レベルは相互検査で、他の担当者または同様の機関が検査を実施して、結果が一貫していて準拠しているかどうかを確認します。 3 番目のレベルは外部検査で、独立した第三者検査機関による検査です。他の検査には権威があります。自己検査だけでは完全性評価とはならず、さまざまなレベルをテストして特定する必要があります。後で
: 国家規格を変更し、より高いペダル負荷容量を指定することで問題は解決できますか?
サプライヤー コントローラー開発エンジニア: ブレーキ構造は常に変化するため、この数値を統一国家標準値として直接定義することは困難です。将来的にフル ワイヤー ブレーキが使用され、機械的接続に依存せず、シミュレーターを通じて数百 N の力を加えることによってフル ブレーキが達成できる場合、元の力の値は必要なくなる可能性があります。業界の人物の多くは、長期にわたる実践を通じて形成されます。
独立自動車会社のブレーキ エンジニア
: これらの指標の多くは自動車会社自身の経験に基づいています。 3000Nなのか、いくらなのかは会社ごとに違うかもしれません。特定の構造から抜け出して、単に数値を比較することはできません。清華大学材料力学研究員
: 現在、非金属製ペダル ブラケットには十分に適切かつ包括的な評価基準がまだ不足しています。本来の金属ステントの評価方法では、非金属材料の特性をここまで総合的に評価することは不可能です。材料の選択が変更されると、それに応じてテストと検査の基準を調整する必要があります。合弁自動車会社からの購入者
：具体的な数値は気にしません。これは研究開発の問題です。この件の影響が気になります。リスク分析には、重大度、発生頻度、発見可能性の 3 つの側面があります。この重大度は無限に近いです。国家標準をカバーできない場合は、国家標準を変更する必要があり、テスターが現場で新しい標準を校正するために呼び出されます。後で
: 一般消費者として、あなたにできることは何ですか?
外国人 Tier 1 ブレーキ システム R&D エンジニア
：一般の消費者には基本的に違いがわかりません。研究開発を行う私たちには、車を購入する際に業界での経験を考慮することがありますが、関連する経験のない消費者は、外観、構成、または試乗から、設計と検証がどの程度うまく行われているかを判断するのが困難です。さまざまな価格帯の車は、サプライヤーの選択や具体的なデザインの点で確かに異なりますが、価格にはハイブランドのプレミアムも含まれている場合があるため、高価であることが必ずしも問題がないことを意味するわけではありません。個人にとって、故障率はビッグデータの概念です。でも、一度遭遇したら100％です。消費者が車を購入するのは 5 年に一度、一生に 2 ～ 3 台だけです。ビッグデータが個々の消費者に役立つことは非常に限られています。
後で
: 消費者は自分でそれを確認できません。企業が少なくとも開示すべき情報は何ですか?
清華大学材料力学研究員
: 部品にどのような材料が使用されているか、試験方法がこの材料の特性に特有のものであるかどうか、元の規格でカバーされていない部品の検証を補足する方法を説明する必要があります。材質や構造は変化しており、「古い基準を満たしている」と言うだけでは十分ではありません。タイトル画像の出典: 「生と死の速度」
コメント