KR102179748B1 - 브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브레이크 패드 상태 모니터링 장치에 관한 것으로, 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서; 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 기초하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부; 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및 상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함한다.

Description

브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING STATUS OF BRAKE PAD}
본 발명은 브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 패드의 마모에 따른 교체 정보와 가열에 따른 온도 정보를 운전자에게 알려줄 수 있도록 하는, 브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 자동차는 고출력, 고성능화에 따른 고속화에 따라 드럼식 보다는 방열과 열 변형에 의한 제동력 저하가 적은 디스크 브레이크를 사용하고 있다.
이러한 상기 디스크 브레이크는 차축과 함께 회전하는 금속제 원판의 양쪽을 마찰재로 눌러서 마찰을 발생시킨다. 이때 상기 원판을 디스크 로터(disc rotor) 또는 브레이크 디스크라고 하며, 마찰재를 브레이크 패드라고 한다(도 1 참조).
상기 패드마다 실린더와 피스톤이 장착되어 있는 경우도 있지만, 한 조의 실린더와 피스톤으로 양쪽 패드를 움직이는 시스템이 일반적이다.
이때 상기 패드가 장착된 부분을 브레이크 캘리퍼(brake caliper)라고 하며, 여기에 실린더와 피스톤이 내장된다.
상기 브레이크 캘리퍼는 로터에 걸치듯이 배치되며, 로터(디스크 로터)와 마주하는 면에 패드가 장착된다. 또한 상기 브레이크 캘리퍼는 로터의 회전축 방향으로 이동할 수 있도록 만들어져 있다.
도 1은 일반적인 디스크 브레이크의 작동 방법을 설명하기 위하여 디스크 브레이크의 단면을 개략적으로 보인 예시도로서, 상기 브레이크 캘리퍼의 경우 마스터 실린더(미도시)에서 전달된 유압에 피스톤이 밀리면 오른쪽 패드가 왼쪽으로 이동해 디스크 로터를 누른다.
이때 브레이크 캘리퍼(또는 캘리퍼)는 반력을 받으며, 이 반력에 의해 캘리퍼 전체가 오른쪽으로 이동하면서 왼쪽의 패드가 디스크 로터(또는 로터)에 눌린다. 이때 상기 캘리퍼는 반력을 이용하기 때문에 양측 패드가 누르는 힘은 항상 같다. 그리고 피스톤이 유압에 밀려날 때는 피스톤 주위에 배치된 피스톤 실(piston seal)이라는 고무로 만든 부품이 변형된다. 그리고 운전자가 브레이크 페달(미도시)에서 발을 떼어 유압이 저하되면, 상기 피스톤 실의 탄력으로 피스톤이 제자리로 돌아가기 때문에 패드가 로터에서 떨어진다.
이와 같이 동작하는 상기 브레이크 패드는 마모성을 갖기 때문에 자동차의 주행 중 제동 횟수 및 제동 시간 등이 증가됨에 따라 그 마모량이 증가되어 어느 정도 사용하면 새로운 패드로 교체해 주어야만 자동차의 제동력을 지속적으로 유지할 수 있다.
따라서 운전자는 자동차의 브레이크 패드의 두께(또는 마모)에 대한 정보를 미리 알아야만 하는데, 종래에도 브레이크 패드의 마모를 모니터링 하는 기술이 개시되어 있으나, 운전자 이외에 주변에도 차량 상태가 알려지거나, 소음을 일으키거나, 마모 검출의 정확성이 떨어지거나, 또는 사용자의 편의성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2005-0114496호(2005.12.06. 공개, 비접촉식 브레이크 패드의 마모량 모니터링 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 브레이크 패드의 마모에 따른 교체 정보와 가열에 따른 온도 정보를 운전자에게 알려줄 수 있도록 하는, 브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는, 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서; 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 기초하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부; 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및 상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 브레이크 패드가 구동될 때 디스크 로터와의 마찰에 의해 브레이크 패드에서 발생하는 발열 온도를 검출하는 센서로서, 열전대를 포함하며, 상기 검출된 발열 온도에 대응하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 발열 온도에, 주변온도, 차속, 및 브레이크 구동시간을 추가로 반영하여 상기 발열 온도를 보정하고, 상기 보정한 온도에 기초하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는, 상기 제어부가, 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 발열 온도를 보정할 수 있도록 하기 위하여, 주변온도, 차속, 및 브레이크 구동시간을 반영한 온도 보정 테이블;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는, 차량을 감속시키기 위해 사용자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크를 구동시키는 시간을 검출하는 브레이크 구동시간 검출부; 브레이크가 구동될 때의 차속을 검출하기 위한 차속 검출부; 및 캘리퍼 주변의 온도를 검출하는 주변온도 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 브레이크 패드의 마모 상태는, 복수의 단계로 설정될 수 있으며, 또한 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 방식도 단계별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법은, 차량이 구동될 경우, 브레이크의 작동 여부에 관계없이, 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 제어부가 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부를 통해 출력하는 단계; 상기 제어부가 브레이크가 구동되는지 체크하여, 브레이크가 구동될 경우, 상기 제어부가 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간을 검출하는 단계; 상기 제어부가, 온도 보정 테이블을 참조하여, 상기 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간에 대응하는 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 매칭하는 단계; 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간에 대응하는 마모 상태를 매칭하면, 이전에 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크하는 단계; 및 상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 브레이크가 구동되는지 체크하여, 브레이크가 구동되지 않을 경우, 상기 마모 상태 저장부에 현재 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 온도 보정 테이블은, 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 온도에 기초한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 매칭할 수 있게 하기 위하여, 상기 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간과 이에 대응하는 브레이크 패드의 마모 상태가 저장된 것임을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되지 않았을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 계속해서 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 마모 감지 센서는, 브레이크 패드가 구동될 때 디스크 로터와의 마찰에 의해 브레이크 패드에서 발생하는 발열 온도를 검출하는 센서로서, 열전대를 포함하며, 상기 검출된 발열 온도에 대응하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서 온도를 검출할 때, 상기 마모 감지 센서 온도가 검출되지 않을 경우, 상기 제어부는, 상기 브레이크 패드의 마모가 심해져, 상기 브레이크 패드가 극한으로 마모되어 상기 마모 감지 센서가 단락된 것으로 판단하여, 운전자에게 브레이크 패드를 교체할 수 있도록 경고를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법은, 차량이 주행 중일 경우, 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 제어부가 브레이크 페달이 조작되는지 체크하는 단계; 상기 브레이크 페달이 조작될 경우, 상기 제어부가 마모감지센서를 통해 감지되는 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는지 체크하는 단계; 상기 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는 경우, 상기 제어부는 상기 마모감지센서가 손상 상태인 것으로 판단하는 단계; 및 상기 마모감지센서가 손상 상태인 경우, 상기 제어부는 브레이크 패드의 상태가 즉각적인 교체가 필요한 상태인 것으로 판단하여 경고 출력부를 통해 경고를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 브레이크 페달이 조작되지 않은 상태이면서 브레이크 패드의 온도도 상승하지 않을 경우, 상기 제어부는 마모감지센서가 정상 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 브레이크 페달이 조작되지 않은 상태에서 만약 브레이크 패드의 온도가 설정된 제한 온도 이상 상승할 경우, 상기 제어부는 브레이크가 고착 상태인 것으로 판단하여, 경고 출력부를 통해 경고를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 브레이크 페달이 조작되더라도 상기 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하지 않을 경우, 상기 제어부는 마모감지센서가 정상 상태이면서 브레이크 패드가 최대 마모 상태까지 마모되지 않은 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 브레이크 패드의 마모에 따른 교체 정보와 가열에 따른 온도 정보를 운전자에게 알려줄 수 있도록 한다.
도 1은 일반적인 디스크 브레이크의 작동 방법을 설명하기 위하여 디스크 브레이크의 단면을 개략적으로 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 마모 감지 센서를 통해 검출된 발열 온도를 보정하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 테이블을 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는, 마모 감지 센서(110), 브레이크 구동시간 검출부(120), 차속 검출부(130), 마모 상태 저장부(140), 제어부(150), 및 경고 출력부(160)를 포함한다.
상기 마모 감지 센서(110)는 브레이크 패드에 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지한다.
상기 마모 감지 센서(110)는 브레이크 패드가 구동될 때 디스크 로터와의 마찰에 의해 브레이크 패드에서 발생하는 발열 온도를 검출한다(도 3 참조).
예컨대 상기 마모 감지 센서(110)는 열전대를 포함한다. 상기 열전대는 검출된 온도에 대응하는 전압을 출력한다.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 마모 감지 센서가 브레이크 패드의 마모 상태를 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 브레이크 패드의 마모가 진행됨에 따라, 제어부(150)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 마모 감지 센서(110)가 브레이크 패드의 마모 전에 검출한 발열 온도와 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 마모 감지 센서(110)가 브레이크 패드의 마모 정도를 반영하여 검출한 발열 온도를 출력한다.
상기 제어부(150)는 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압(즉, 발열 온도)에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단한다.
그런데 브레이크 패드의 발열 온도는, 동일 차속이라고 가정할 때 브레이크 구동시간(예 : 빠른 감속, 느린 감속)에 따라 달라질 수 있으며, 또한 동일한 차속(예 : 0kph)으로 감속시키기 위한 브레이크 구동시간이 동일하다고 가정할 때 브레이크가 구동될 때의 차속(예 : 완속 주행 중 브레이크 구동, 또는 고속 주행 중 브레이크 구동)에 따라 달라질 수 있다. 이는 브레이크가 구동될 때의 상황에 따라 발생하는 마찰열이 다르기 때문이다.
도 4는 상기 도 1에 있어서, 마모 감지 센서를 통해 검출된 발열 온도를 보정하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하기 위한 방법을 설명하기 위한 테이블(즉, 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하기 위한 온도 보정 테이블)을 보인 예시도로서, 브레이크 패드의 발열 온도를 이용해 브레이크 패드의 마모 상태를 더 정확하게 판단하기 위해서는 마찰열에 관련된 인자들을 반영해야 한다.
이때 브레이크 패드의 발열 온도를 이용해 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하기 위해서는 상기 마찰열에 관련된 인자들뿐만 아니라 주변 온도(예 : 겨울의 주변 온도, 여름의 주변 온도)에 관련된 인자를 반영하는 것이 더 정확한 마모 상태 판단에 도움이 된다(도 4 참조).
즉, 동일한 마찰열이 발생할 수 있는 상태에서 브레이크를 구동했다고 가정할 때, 주변 온도가 높을 경우(예 : 여름)에는 상대적으로 더 높은 발열 온도가 감지되고, 주변 온도가 낮을 경우(예 : 겨울)에는 상대적으로 더 낮은 발열 온도가 감지되기 때문이다.
한편 상기 브레이크 패드의 마모가 심해져, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 마모 감지 센서(110)가 단락될 경우에는 더 이상의 온도 검출이 불가능하게 된다. 이와 같이 마모 감지 센서(110)를 통해 온도 검출이 불가능할 경우, 브레이크 패드가 극한으로 마모된 것을 의미하므로, 상기 제어부(140)는 운전자에게 경고를 출력하여 브레이크 패드를 교체할 수 있도록 한다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 브레이크 구동시간 검출부(120)는 차량을 감속시키기 위해 사용자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크를 구동시키는 시간을 검출한다. 예컨대 상기 브레이크 구동시간 검출부(120)는 전자제어유니트(ECU)(미도시)로부터 브레이크 구동시간을 전달받을 수도 있다.
상기 차속 검출부(130)는 브레이크가 구동될 때의 차속(예 : 브레이크가 구동되기 전의 차속, 브레이크 구동이 완료된 후의 차속 등)을 검출한다.
예컨대 상기 차속 검출부(130)는 전자제어유니트(ECU)(미도시)로부터 차속을 전달받을 수도 있다.
상기 주변온도 검출부(170)는 차량이 주행하는 주변의 온도를 검출한다. 이에 따라 상기 주변온도 검출부(170)는 온도 검출 센서(미도시)를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 주변의 온도는 차량의 하부, 특히 캘리퍼 주변의 온도를 검출한다.
왜냐하면, 이미 상술한 바와 같이, 브레이크 패드의 발열 온도는, 동일 차속이라고 가정할 때 브레이크 구동시간(예 : 빠른 감속, 느린 감속)에 따라 달라질 수 있으며, 또한 동일한 차속(예 : 0kph)으로 감속시키기 위한 브레이크 구동시간이 동일하다고 가정할 때 브레이크가 구동될 때의 차속(예 : 완속 주행 중 브레이크 구동, 또는 고속 주행 중 브레이크 구동)에 따라 달라질 수 있으며, 주변의 온도(예 : 캘리퍼 주변의 온도)에도 영향을 받기 때문이다.
상기 마모 상태 저장부(140)는 상기 제어부(150)가 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 발열 온도에 기초하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장한다. 실질적으로 상기 제어부(150)는 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 발열 온도(Temp)에, 도 4의 테이블에 도시된 바와 같이, 주변온도(STemp), 차속(Spd), 및 브레이크 구동시간(Time)을 추가로 반영하여 보정한 온도에 기초하여 브레이크 패드의 마모 상태(W-Level)를 판단한다. 그리고 상기 보정한 온도(즉, 보정한 브레이크 패드의 발열 온도)에 기초하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장한다.
상기와 같이 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장함으로써, 사용자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도(즉, 브레이크 패드가 디스크 로터에 접촉되지 않더라도) 이전에 검출된 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 계속 유지할 수 있다.
이때 상기 브레이크 패드의 마모 상태는 복수의 단계로 설정될 수 있으며, 또한 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계(예 : 1단계 ~ N단계)에 해당하는 교체 경고를 출력하는 방식도 다르게 설정될 수 있다.
상기 경고 출력부(160)는 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장(또는 업데이트)된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력한다.
예컨대 1단계 교체 경고는 노란색 교체 경고 표시등을 출력하고, 2단계 교체 경고는 빨간색 교체 경고 표시등을 출력하며, 3단계 교체 경고는 빨간색 교체 경고 표시등을 깜박이면서 동시에 경고음도 출력하는 방식일 수 있다. 즉, 상기 브레이크 패드의 마모가 증가할수록 교체 경고 단계도 증가하여 운전자에게 패드 교체를 재촉할 수 있다.
이때 상기 경고 출력부(160)는, 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장된 마모 상태 정보에 기초하여 이에 해당하는 교체 경고를 출력하므로, 차량이 구동되면 사용자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도(즉, 마모 감지 센서가 디스크 로터에 접촉하지 않더라도) 계속해서 패드 교체 경고를 출력할 수 있다. 이에 따라 운전자는 차량 구동 상태에서는 계속해서 브레이크 패드의 마모 상태를 인지할 수 있으므로, 계속해서 브레이크 패드의 마모 상태를 모니터링 하다가 가능한 한 위험 상태가 되기 전에 안정적으로 패드를 교체할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 차량이 구동(또는 시동)될 경우(S101의 예), 브레이크의 작동 여부에 관계없이(즉, 사용자가 브레이크 페달을 누르지 않더라도), 마모 상태 저장부(140)에 현재 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부(150)를 통해 표시(출력)한다(S102).
또한 상기 제어부(150)는 브레이크가 구동되는지 체크하여(S103), 브레이크가 구동되지 않을 경우(S103의 아니오)에는 상기 S102 단계를 다시 수행하여 상기 마모 상태 저장부(140)에 현재 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 표시(출력)한다.
그러나 브레이크가 구동될 경우(S103의 예), 상기 제어부(150)는 마모 감지 센서(110)의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간을 검출한다(S104).
또한 상기 제어부(150)는 상기 마모 감지 센서(110)의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간과 마모 상태 정보를 매칭한다(S105).
이때 상기 마모 감지 센서(110)의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간과 이에 대응하는 마모 상태는 미리 테이블 형태로 저장될 수 있다(도 4 참조). 이에 따라 상기 제어부(150)는 상기 미리 저장된 테이블을 참조하여 상기 마모 감지 센서(110)의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간과 이에 대응하는 마모 상태를 매칭시킬 수 있다.
또한 상기 제어부(150)는 상기 마모 감지 센서(110)의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간에 대응하는 마모 상태가 매칭되면, 이전에 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크한다(S106).
상기 마모 상태가 변경되었는지 체크(S106)한 결과, 마모 상태가 변경되지 않았을 경우(S106의 아니오)에는 상기 S102 단계를 다시 수행하여 현재 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 표시(출력)한다.
또한 상기 마모 상태가 변경되었는지 체크(S106)한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우(S106의 예), 상기 제어부(150)는 상기 마모 상태 저장부(140)에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 표시(출력)한다(S107).
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 차량이 주행 중일 경우(S201), 브레이크 페달(미도시)이 조작되는지 체크한다(S202).
상기 체크(S202) 결과, 브레이크 페달이 조작되지 않은 상태에서(S202의 아니오) 브레이크 패드의 온도가 설정된 제한 온도 이상 상승하지 않으면(S203의 아니오), 상기 제어부(150)는 마모감지센서(110)가 정상 상태인 것으로 판단한다.
그러나 브레이크 페달이 조작되지 않은 상태에서(S202의 아니오) 브레이크 패드의 온도가 설정된 제한 온도 이상 상승하면(S203의 예), 상기 제어부(150)는 브레이크가 잠김 상태(즉, 고착 상태)인 것으로 판단하여(S204), 경고 출력부(160)를 통해 운전자에게 경고를 출력한다(S209).
한편 브레이크 페달이 조작될 경우(S202의 예), 상기 제어부(150)는 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는지 체크한다(S205).
상기 체크(S205) 결과, 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하지 않을 경우(S205의 아니오), 상기 제어부(150)는 마모감지센서(110)가 정상 상태인 것(예 : 브레이크 패드가 최대 마모 상태가 아닌 것)으로 판단한다(S206).
그러나 상기 체크(S205) 결과, 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는 경우(S205의 예), 상기 제어부(150)는 마모감지센서(110)가 손상 상태인 것(예 : 브레이크 패드가 최대 마모 상태까지 마모된 것)으로 판단하고(S207), 아울러 브레이크 패드의 상태가 즉각적인 교체가 필요한 상태인 것으로 판단하여(S208), 경고 출력부(160)를 통해 운전자에게 경고를 출력한다(S209).
이와 같이 본 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는, 단순히 브레이크 패드의 마모 상태를 감시하는 것뿐만 아니라, 브레이크의 고착 상태까지 감시할 수 있으며, 브레이크가 고착되거나, 마모감지센서(110)가 파손될 때까지 브레이크 패드가 마모되는 것을 검출하여, 운전자 경고를 통해 곧바로 브레이크 패드를 교체하게 하거나, 브레이크의 상태를 개선할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 상기와 같이 본 실시예는 주변에 불필요한 소음을 유발시키지 않으면서 운전자가 브레이크 패드의 단계별 마모 상태를 보다 정확하고 쉽게 모니터링 할 수 있도록 하여, 안정적인 기간 내에 마모된 패드를 새로운 패드로 교체하거나, 또는 브레이크 패드로 인한 사고 발생을 대비할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 마모 감지 센서 120 : 브레이크 구동시간 검출부
130 : 차속 검출부 140 : 마모 상태 저장부
150 : 제어부 160 : 경고 출력부
170 : 주변온도 검출부

Claims (16)

  1. 브레이크 패드의 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지하는 마모 감지 센서;
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 기초하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 제어부;
    상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 전압에 대응하여 판단한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 저장하는 마모 상태 저장부; 및
    상기 마모 상태 저장부에 저장된 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 경고를 출력하는 경고 출력부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 발열 온도에, 주변온도, 차속, 및 브레이크 구동시간을 추가로 반영하여 상기 발열 온도를 보정하고, 상기 보정한 온도에 기초하여 브레이크 패드의 마모 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마모 감지 센서는,
    브레이크 패드가 구동될 때 디스크 로터와의 마찰에 의해 브레이크 패드에서 발생하는 발열 온도를 검출하는 센서로서,
    열전대를 포함하며, 상기 검출된 발열 온도에 대응하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는,
    상기 제어부가,
    상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 발열 온도를 보정할 수 있도록 하기 위하여, 주변온도, 차속, 및 브레이크 구동시간을 반영한 온도 보정 테이블;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 패드 상태 모니터링 장치는,
    차량을 감속시키기 위해 사용자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크를 구동시키는 시간을 검출하는 브레이크 구동시간 검출부;
    브레이크가 구동될 때의 차속을 검출하기 위한 차속 검출부; 및
    캘리퍼 주변의 온도를 검출하는 주변온도 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 패드의 마모 상태는,
    복수의 단계로 설정될 수 있으며, 또한 상기 브레이크 패드의 마모 상태 단계에 해당하는 교체 경고를 출력하는 방식도 단계별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
  7. 차량이 구동될 경우, 브레이크의 작동 여부에 관계없이, 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 제어부가 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 경고 출력부를 통해 출력하는 단계;
    상기 제어부가 브레이크가 구동되는지 체크하여, 브레이크가 구동될 경우, 상기 제어부가 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간을 검출하는 단계;
    상기 제어부가, 온도 보정 테이블을 참조하여, 상기 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간에 대응하는 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 매칭하는 단계;
    상기 제어부가 상기 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간에 대응하는 마모 상태를 매칭하면, 이전에 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보와 비교하여, 마모 상태가 변경되었는지 체크하는 단계; 및
    상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되었을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 마모 상태 정보를 업데이트하고, 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부가 브레이크가 구동되는지 체크하여, 브레이크가 구동되지 않을 경우, 상기 마모 상태 저장부에 현재 저장되어 있는 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 온도 보정 테이블은,
    상기 제어부가 상기 마모 감지 센서를 통해 검출된 온도에 기초한 브레이크 패드의 마모 상태 정보를 매칭할 수 있게 하기 위하여,
    상기 마모 감지 센서의 온도, 주변 온도, 차속, 및 브레이크 구동 시간과 이에 대응하는 브레이크 패드의 마모 상태가 저장된 것임을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 마모 상태가 변경되었는지 체크한 결과, 마모 상태가 변경되지 않았을 경우, 상기 제어부가 상기 마모 상태 저장부에 저장되어 있는 현재의 브레이크 패드의 마모 상태 정보, 및 이 마모 상태에 해당하는 단계의 교체 경고를 계속해서 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 마모 감지 센서는,
    브레이크 패드가 구동될 때 디스크 로터와의 마찰에 의해 브레이크 패드에서 발생하는 발열 온도를 검출하는 센서로서,
    열전대를 포함하며, 상기 검출된 발열 온도에 대응하는 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  12. 제 7항에 있어서, 상기 제어부가 상기 마모 감지 센서 온도를 검출할 때,
    상기 마모 감지 센서 온도가 검출되지 않을 경우,
    상기 제어부는,
    상기 브레이크 패드의 마모가 심해져, 상기 브레이크 패드가 극한으로 마모되어 상기 마모 감지 센서가 단락된 것으로 판단하여, 운전자에게 브레이크 패드를 교체할 수 있도록 경고를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  13. 차량이 주행 중일 경우, 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 제어부가 브레이크 페달이 조작되는지 체크하는 단계;
    상기 브레이크 페달이 조작될 경우, 상기 제어부가 마모감지센서를 통해 감지되는 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는지 체크하는 단계;
    상기 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는 경우, 상기 제어부는 상기 마모감지센서가 손상 상태인 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 마모감지센서가 손상 상태인 경우, 상기 제어부는 브레이크 패드의 상태가 즉각적인 교체가 필요한 상태인 것으로 판단하여 경고 출력부를 통해 경고를 출력하는 단계;를 포함하되,
    상기 브레이크 페달이 조작되지 않은 상태이면서 브레이크 패드의 온도도 상승하지 않을 경우, 상기 제어부는 마모감지센서가 정상 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 브레이크 페달이 조작되지 않은 상태에서 만약 브레이크 패드의 온도가 설정된 제한 온도 이상 상승할 경우, 상기 제어부는 브레이크가 고착 상태인 것으로 판단하여, 경고 출력부를 통해 경고를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 브레이크 페달이 조작되더라도 상기 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하지 않을 경우, 상기 제어부는 마모감지센서가 정상 상태이면서 브레이크 패드가 최대 마모 상태까지 마모되지 않은 상태인 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
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