KR20200016479A - Apparatus and method for monitoring status of brake pad - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for monitoring the status of a brake pad, including: a wear sensor that is inserted at a predetermined depth in the thickness direction of the brake pad to detect the wear state of the brake pad; a control unit for determining the wear state of the brake pad based on a voltage detected by the wear sensor; a wear state storage unit for storing wear state information of the brake pad determined by the control unit in response to the voltage detected by the wear sensor; and a warning output unit which outputs a warning corresponding to the wear state step of the brake pad stored in the wear state storage unit.

Description

브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING STATUS OF BRAKE PAD}Brake pad status monitoring device and method {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.The present invention relates to an apparatus and method for monitoring a brake pad state, and more particularly, to an apparatus and method for monitoring a brake pad state in order to notify a driver of replacement information according to wear of the brake pad and temperature information according to heating. .

최근 자동차는 고출력, 고성능화에 따른 고속화에 따라 드럼식 보다는 방열과 열 변형에 의한 제동력 저하가 적은 디스크 브레이크를 사용하고 있다.In recent years, automobiles are using disc brakes that have less braking force due to heat dissipation and thermal deformation than drum type due to high speed due to high output and high performance.

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).The disc brake generates friction by pressing both sides of the metal disk rotating together with the axle with a friction material. In this case, the disc is called a disc rotor or brake disc, and the friction material is called a brake pad (see FIG. 1).

상기 패드마다 실린더와 피스톤이 장착되어 있는 경우도 있지만, 한 조의 실린더와 피스톤으로 양쪽 패드를 움직이는 시스템이 일반적이다. Although each of the pads is equipped with a cylinder and a piston, a system for moving both pads with a set of cylinders and pistons is common.

이때 상기 패드가 장착된 부분을 브레이크 캘리퍼(brake caliper)라고 하며, 여기에 실린더와 피스톤이 내장된다.In this case, the pad-mounted part is called a brake caliper, and a cylinder and a piston are embedded therein.

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.The brake caliper is disposed like the rotor, and a pad is mounted on a surface facing the rotor (disc rotor). In addition, the brake caliper is made to move in the direction of the rotation axis of the rotor.

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. FIG. 1 is an exemplary view schematically illustrating a cross section of a disc brake in order to explain a general method of operating a disc brake. In the case of the brake caliper, the right pad moves to the left side when the piston is pressed by the hydraulic pressure transmitted from the master cylinder (not shown). Press the disc rotor.

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.At this time, the brake caliper (or caliper) receives a reaction force, and the reaction pad moves the entire caliper to the right and the left pad is pressed against the disc rotor (or rotor). At this time, since the caliper uses reaction force, the pressing force of both pads is always the same. And when the piston is pushed under hydraulic pressure, a rubber part deformed, called a piston seal, is placed around the piston. When the driver releases the brake pedal (not shown) and the hydraulic pressure decreases, the pad falls from the rotor because the piston returns to its position due to the elasticity of the piston seal.

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. Since the brake pads operate as described above, as the number of braking and braking times during driving of the vehicle increases, the amount of wear increases, and when the brake pads are used to some extent, the braking force of the vehicle can be continuously maintained.

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. Therefore, the driver needs to know information about the thickness (or wear) of the brake pad of the vehicle in advance. However, a technique for monitoring the wear of the brake pad is disclosed in the past, but the vehicle status is known or noise is generated around the driver. There is a problem that the wear detection is less accurate, or the user is less comfortable.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2005-0114496호(2005.12.06. 공개, 비접촉식 브레이크 패드의 마모량 모니터링 시스템)에 개시되어 있다. Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0114496 (2005.12.06. Publication, wear amount monitoring system of a contactless brake pad).

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. According to an aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, it is possible to inform the driver of the replacement information and the temperature information according to the wear of the brake pad, brake pad state monitoring device And to provide a method.

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.A brake pad condition monitoring apparatus according to an aspect of the present invention, the wear detection sensor for inserting a predetermined depth in the thickness direction of the brake pad for detecting the wear state of the brake pad; A controller configured to determine a wear state of the brake pad based on the voltage detected by the wear detection sensor; A wear state storage unit configured to store wear state information of the brake pad determined by the control unit in response to the voltage detected by the wear detection sensor; And a warning output unit configured to output a warning corresponding to the worn state step of the brake pad stored in the wear state storage unit.

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.In the present invention, the wear detection sensor, a sensor for detecting the heat generated in the brake pad by friction with the disc rotor when the brake pad is driven, includes a thermocouple, and corresponds to the detected heat generated temperature It is characterized by outputting a voltage.

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.In the present invention, the control unit corrects the exothermic temperature by additionally reflecting the ambient temperature, the vehicle speed, and the brake driving time to the exothermic temperature detected by the wear detection sensor, and brakes based on the corrected temperature. It is characterized by determining the wear state of the pad.

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.In the present invention, the brake pad state monitoring device, the control unit, in order to correct the heating temperature detected by the wear detection sensor, a temperature correction table reflecting the ambient temperature, vehicle speed, and brake driving time; It characterized in that it further comprises.

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.In the present invention, the brake pad state monitoring device, the brake drive time detection unit for detecting the time for driving the brakes by the user depressing the brake pedal to decelerate the vehicle; A vehicle speed detector for detecting a vehicle speed when the brake is driven; And an ambient temperature detector detecting a temperature around the caliper.

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.In the present invention, the wear state of the brake pad may be set in a plurality of stages, and the manner of outputting a replacement warning corresponding to the wear state stage of the brake pad may also be differently set in stages.

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.The brake pad state monitoring method according to another aspect of the present invention, when the vehicle is driven, wear state information of the brake pad stored in the wear state storage unit the control unit of the brake pad state monitoring device, regardless of whether the brake is operating or not And outputting, through the warning output unit, a replacement warning of a step corresponding to the worn state; Checking, by the controller, whether the brake is driven, and detecting, by the controller, a temperature, an ambient temperature, a vehicle speed, and a brake driving time of the wear detection sensor; Matching, by the controller, wear state information of a brake pad corresponding to a temperature, an ambient temperature, a vehicle speed, and a brake driving time of the wear detection sensor with reference to a temperature correction table; When the controller matches a wear state corresponding to the temperature, the ambient temperature, the vehicle speed, and the brake driving time of the wear detection sensor, wear is compared with the wear state information of the brake pad previously stored in the wear state storage unit. Checking whether the state has changed; And when the wear state is changed, the controller updates the current wear state information stored in the wear state storage unit, and provides a replacement warning of a step corresponding to the wear state. Outputting; characterized in that it comprises a.

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.According to the present invention, the control unit checks whether the brake is driven, and when the brake is not driven, wear state information of the brake pad currently stored in the wear state storage unit, and a replacement warning of a step corresponding to the wear state. Outputting; characterized in that it further comprises.

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.In the present invention, the temperature correction table, the temperature of the wear detection sensor, the ambient temperature, the vehicle speed in order to enable the controller to match the wear state information of the brake pad based on the temperature detected by the wear detection sensor , And the brake driving time and the wear state of the brake pad corresponding thereto are stored.

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.According to the present invention, when the wear state is not changed as a result of checking whether the wear state is changed, wear state information of the current brake pad stored in the wear state storage unit and the wear state correspond to this wear state. And continuously outputting a replacement warning of the step.

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.In the present invention, the wear detection sensor, a sensor for detecting the heat generated in the brake pad by friction with the disk rotor when the brake pad is driven, includes a thermocouple, and corresponds to the detected heat generated temperature It is characterized by outputting a voltage.

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.According to the present invention, when the wear detection sensor temperature is not detected when the control unit detects the wear detection sensor temperature, the control unit wears the brake pads severely and wears the brake pads to the extreme and wears the wear. Determining that the detection sensor is short-circuited, and outputting a warning to the driver so that the brake pad can be replaced.

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.According to another aspect of the present invention, a method for monitoring a brake pad state may include: checking whether a brake pedal is operated by a controller of the brake pad state monitoring apparatus when the vehicle is driving; When the brake pedal is operated, checking, by the controller, whether a temperature of the brake pad detected by the wear sensor is out of a preset limit temperature; Determining that the wear detection sensor is in a damaged state when the temperature of the brake pad deviates from a preset limit temperature; And when the wear detection sensor is in a damaged state, the control unit determines that the state of the brake pad is in need of an immediate replacement, and outputs a warning through the warning output unit.

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.The present invention may further include determining that the wear detection sensor is in a normal state when the brake pedal is not operated and the temperature of the brake pad does not increase.

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.According to the present invention, when the brake pad is not operated and the temperature of the brake pad rises above the set limit temperature, the controller determines that the brake is stuck, and outputs a warning through a warning output unit. It further comprises.

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.According to the present invention, even when the brake pedal is operated, when the temperature of the brake pad does not deviate from a preset limit temperature, the controller determines that the wear detection sensor is in a normal state and the brake pad is not worn to the maximum wear state. Steps to; characterized in that it further comprises.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 브레이크 패드의 마모에 따른 교체 정보와 가열에 따른 온도 정보를 운전자에게 알려줄 수 있도록 한다.According to an aspect of the present invention, the present invention allows the driver to inform the driver of the replacement information according to the wear of the brake pad and the temperature information according to the heating.

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.
1 is an exemplary view schematically showing a cross section of a disc brake in order to explain a general method of operating the disc brake.
2 is an exemplary view showing a schematic configuration of a brake pad state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view for explaining a method of detecting a wear state of a brake pad by a wear sensor in FIG. 2.
4 is an exemplary view illustrating a table for explaining a method for determining a wear state of a brake pad by correcting a heating temperature detected by a wear detection sensor in FIG. 1.
5 is a flowchart illustrating a brake pad state monitoring method according to a first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining a brake pad state monitoring method according to a second embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a brake pad state monitoring apparatus and method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.2 is an exemplary view showing a schematic configuration of a brake pad state monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

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.As shown in FIG. 2, the brake pad state monitoring apparatus according to the present embodiment includes a wear detection sensor 110, a brake driving time detector 120, a vehicle speed detector 130, a wear state storage 140, and a controller. 150, and a warning output unit 160.

상기 마모 감지 센서(110)는 브레이크 패드에 두께 방향으로 기 지정된 깊이로 삽입되어 브레이크 패드의 마모 상태를 감지한다.The wear detection sensor 110 is inserted into the brake pad at a predetermined depth in the thickness direction to detect a wear state of the brake pad.

상기 마모 감지 센서(110)는 브레이크 패드가 구동될 때 디스크 로터와의 마찰에 의해 브레이크 패드에서 발생하는 발열 온도를 검출한다(도 3 참조).The wear detection sensor 110 detects a heating temperature generated in the brake pad by friction with the disc rotor when the brake pad is driven (see FIG. 3).

예컨대 상기 마모 감지 센서(110)는 열전대를 포함한다. 상기 열전대는 검출된 온도에 대응하는 전압을 출력한다.For example, the wear detection sensor 110 includes a thermocouple. The thermocouple outputs a voltage corresponding to the detected temperature.

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.FIG. 3 is an exemplary diagram for describing a method of detecting a wear state of a brake pad by the wear sensor in FIG. 2. As the wear of the brake pad progresses, the controller 150 of FIG. As shown in FIG. 3B, the wear detection sensor 110 reflects the heating temperature detected before the wear of the brake pad and the wear detection sensor 110 reflects the wear level of the brake pad. The detected exothermic temperature is output.

상기 제어부(150)는 상기 마모 감지 센서(110)를 통해 검출된 전압(즉, 발열 온도)에 따라 브레이크 패드의 마모 상태를 판단한다.The controller 150 determines the wear state of the brake pad according to the voltage (that is, the heating temperature) detected through the wear detection sensor 110.

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. However, the heating temperature of the brake pad may vary depending on the brake driving time (eg, fast deceleration, slow deceleration) assuming the same vehicle speed, and the brake drive time for deceleration at the same vehicle speed (eg 0 kph) is the same. Suppose that the speed depends on the speed of the vehicle when the brake is driven (eg brake driving during slow driving or brake driving during high speed driving). This is because the frictional heat generated depends on the situation when the brake is driven.

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.FIG. 4 is a table for explaining a method for determining a wear state of a brake pad by correcting a heating temperature detected by the wear detection sensor in FIG. 1 (that is, temperature correction for determining a wear state of a brake pad). As an exemplary view of the table, in order to more accurately determine the wear state of the brake pad by using the exothermic temperature of the brake pad, the factors related to the frictional heat should be reflected.

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). In this case, in order to determine the wear state of the brake pad using the heating temperature of the brake pad, it is more accurate to reflect not only the factors related to the frictional heat but also the factors related to the ambient temperature (for example, the winter ambient temperature and the summer ambient temperature). It is helpful for the state judgment (see FIG. 4).

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.In other words, assuming that the brakes are driven under the same frictional heat, a relatively higher heat generation temperature is detected when the ambient temperature is high (e.g. summer) and when the ambient temperature is low (e.g. winter). This is because a relatively lower heating temperature is detected.

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.On the other hand, the wear of the brake pads is severe, and as shown in FIG. 3B, when the wear detection sensor 110 is short-circuited, no further temperature detection is possible. When the temperature detection is not possible through the wear detection sensor 110 as described above, the brake pad is extremely worn. Therefore, the controller 140 outputs a warning to the driver so that the brake pad can be replaced.

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.Referring back to FIG. 2, the brake driving time detector 120 detects a time when the user presses the brake pedal to drive the brake to decelerate the vehicle. For example, the brake driving time detector 120 may receive the brake driving time from an electronic control unit (ECU) (not shown).

상기 차속 검출부(130)는 브레이크가 구동될 때의 차속(예 : 브레이크가 구동되기 전의 차속, 브레이크 구동이 완료된 후의 차속 등)을 검출한다. The vehicle speed detector 130 detects a vehicle speed when the brake is driven (for example, a vehicle speed before the brake is driven, a vehicle speed after the brake driving is completed), and the like.

예컨대 상기 차속 검출부(130)는 전자제어유니트(ECU)(미도시)로부터 차속을 전달받을 수도 있다.For example, the vehicle speed detector 130 may receive a vehicle speed from an electronic control unit (ECU) (not shown).

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. The ambient temperature detector 170 detects an ambient temperature at which the vehicle travels. Accordingly, the ambient temperature detector 170 includes a temperature detection sensor (not shown). More specifically the ambient temperature detects the temperature of the underside of the vehicle, in particular around the caliper.

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.Because, as described above, the heating temperature of the brake pad may be changed depending on the brake driving time (for example, fast deceleration, slow deceleration) assuming the same vehicle speed, and also to reduce the speed to the same vehicle speed (for example, 0 kph). Assuming that the brake drive time is the same, it may vary depending on the vehicle speed when the brake is driven (eg brake drive during slow driving, or brake drive during high speed driving), and the ambient temperature (eg, the temperature around the caliper). Because it is affected.

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.The wear state storage unit 140 stores the wear state information of the brake pad determined by the control unit 150 based on the heating temperature detected by the wear detection sensor 110. Substantially, the control unit 150 operates at an ambient temperature STemp, a vehicle speed Spd, and a brake at a heat generation temperature Temp detected through the wear detection sensor 110, as shown in the table of FIG. 4. The wear state of the brake pad (W-Level) is determined based on the temperature corrected by further reflecting Time. The wear state information of the brake pad determined based on the corrected temperature (that is, the heat generated temperature of the corrected brake pad) is stored in the wear state storage unit 140.

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.By storing the wear state information of the brake pad as described above, the wear state information of the previously detected brake pad can be maintained even if the user does not step on the brake pedal (ie, the brake pad is not in contact with the disc rotor).

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.In this case, the wear state of the brake pad may be set in a plurality of stages, and the manner of outputting a replacement warning corresponding to the wear state stage of the brake pad (for example, steps 1 to N) may be set differently.

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.The warning output unit 160 outputs a replacement warning corresponding to the wear state step of the brake pad stored (or updated) in the wear state storage unit 140.

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.For example, the first-stage replacement warning outputs a yellow replacement warning light, the second-stage replacement warning outputs a red replacement warning light, and the third-stage replacement warning may flash a red replacement warning light and at the same time output a warning sound. That is, as the wear of the brake pad increases, the replacement warning step also increases, prompting the driver to replace the pad.

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.In this case, the warning output unit 160 outputs a corresponding replacement warning based on the wear state information stored in the wear state storage unit 140, even when the vehicle is driven, even if the user does not step on the brake pedal (that is, the wear state). The pad replacement warning can still be output even if the detection sensor does not touch the disc rotor. This allows the driver to keep track of the wear of the brake pads while the vehicle is running, allowing them to continuously monitor the wear of the brake pads and ensure that they can be reliably replaced before they become dangerous.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a brake pad state monitoring method according to a first embodiment of the present invention.

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).As shown in FIG. 5, when the vehicle is driven (or started) (YES in S101), the controller 150 stores the wear state regardless of whether the brake is operated (that is, even if the user does not press the brake pedal). The wear state information of the brake pad currently stored in the unit 140 and the replacement warning of the step corresponding to the wear state are displayed (output) through the warning output unit 150 (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.In addition, the controller 150 checks whether the brake is driven (S103), and if the brake is not driven (NO in S103), performs the step S102 again and brakes currently stored in the wear state storage unit 140. The wear state information of the pad and the replacement warning of the step corresponding to this wear state are displayed (output).

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).However, when the brake is driven (YES in S103), the controller 150 detects the temperature, the ambient temperature, the vehicle speed, and the brake driving time of the wear detection sensor 110 (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). In addition, the controller 150 matches the temperature, the ambient temperature, the vehicle speed, the brake driving time and the wear state information of the wear detection sensor 110 (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.At this time, the temperature of the wear detection sensor 110, the ambient temperature, the vehicle speed, the brake driving time and the corresponding wear state may be stored in the form of a table in advance (see FIG. 4). Accordingly, the controller 150 may match the temperature, the ambient temperature, the vehicle speed, the brake driving time, and the corresponding wear state of the wear detection sensor 110 with reference to the previously stored table.

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).In addition, when the wear state corresponding to the temperature, the ambient temperature, the vehicle speed, and the brake driving time of the wear detection sensor 110 is matched, the controller 150 wears previously stored in the wear state storage unit 140. In comparison with the state information, it is checked whether the wear state is changed (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.As a result of checking whether the wear state is changed (S106), when the wear state is not changed (NO in S106), the wear state of the brake pad currently stored in the wear state storage unit 140 is performed by performing the step S102 again. Information and a replacement warning of the step corresponding to this wear state are displayed (output).

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).Also, as a result of checking whether the wear state is changed (S106), when the wear state is changed (YES in S106), the controller 150 displays the current wear state information stored in the wear state storage unit 140. It updates and displays (outputs) the replacement warning of the step corresponding to this wear state (S107).

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 브레이크 패드 상태 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a brake pad state monitoring method according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는 차량이 주행 중일 경우(S201), 브레이크 페달(미도시)이 조작되는지 체크한다(S202).As shown in FIG. 6, when the vehicle is driving (S201), the controller 150 checks whether a brake pedal (not shown) is operated (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. As a result of the check (S202), when the brake pedal is not operated (NO in S202), if the temperature of the brake pad does not rise above the set limit temperature (NO in S203), the control unit 150 detects the wear sensor 110. Is determined to be in a normal state.

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).However, when the brake pad is not operated (NO in S202) and the temperature of the brake pad rises above the set limit temperature (YES in S203), the controller 150 determines that the brake is in a locked state (that is, stuck state). In operation S204, a warning is output to the driver through the warning output unit 160 (S209).

한편 브레이크 페달이 조작될 경우(S202의 예), 상기 제어부(150)는 브레이크 패드의 온도가 기 설정된 제한 온도를 이탈하는지 체크한다(S205).Meanwhile, when the brake pedal is operated (YES in S202), the controller 150 checks whether the temperature of the brake pad deviates from the preset limit temperature (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).As a result of the check (S205), when the temperature of the brake pad does not deviate from the preset limit temperature (NO in S205), the control unit 150 indicates that the wear detection sensor 110 is in a normal state (eg, the brake pad is Not a maximum wear state) (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).However, as a result of the check (S205), when the temperature of the brake pad deviates from the preset limit temperature (YES in S205), the control unit 150 is that the wear detection sensor 110 is damaged (for example, the brake pad is It is determined that it is worn down to the maximum wear state (S207), and furthermore, it is determined that the state of the brake pad needs to be replaced immediately (S208), and outputs a warning to the driver through the warning output unit 160 (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.As described above, the brake pad state monitoring apparatus according to the present embodiment may not only monitor the wear state of the brake pad, but may also monitor the fixed state of the brake, and the brake may be stuck or the wear detection sensor 110 may be damaged. By detecting the wear of the brake pad until it is worn, the driver's warning has the effect of immediately replacing the brake pad or improving the condition of the brake.

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.In addition, as described above, the present embodiment enables the driver to more accurately and easily monitor the wear state of the brake pads step by step without causing unnecessary noise in the surroundings, thereby replacing the worn pads with new pads within a stable period, or It is effective to prepare for accidents caused by brake pads.

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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible for those skilled in the art to which the art pertains. I will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

110 : 마모 감지 센서 120 : 브레이크 구동시간 검출부
130 : 차속 검출부 140 : 마모 상태 저장부
150 : 제어부 160 : 경고 출력부
170 : 주변온도 검출부
110: wear detection sensor 120: brake drive time detection unit
130: vehicle speed detection unit 140: wear state storage unit
150 control unit 160 warning output unit
170: ambient temperature detector

Claims (16)

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 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
A wear detection sensor inserted into a predetermined depth in a thickness direction of the brake pad and detecting a wear state of the brake pad;
A controller configured to determine a wear state of the brake pad based on the voltage detected by the wear detection sensor;
A wear state storage unit configured to store wear state information of the brake pad determined by the controller in response to the voltage detected by the wear detection sensor; And
And a warning output unit configured to output a warning corresponding to a worn state step of the brake pad stored in the wear state storage unit.
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.
The wear detection sensor of claim 1,
A sensor for detecting a heating temperature generated in a brake pad by friction with the disc rotor when the brake pad is driven,
And a thermocouple, and outputting a voltage corresponding to the detected heating temperature.
제 1항에 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 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 장치.
The method of claim 1, wherein the control unit,
Correcting the heating temperature by additionally reflecting the ambient temperature, the vehicle speed, and the brake driving time in the heating temperature detected by the wear detection sensor;
The brake pad state monitoring device, characterized in that for determining the wear state of the brake pad based on the corrected temperature.
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.
The apparatus of claim 1, wherein the brake pad state monitoring device comprises:
The control unit,
And a temperature correction table reflecting an ambient temperature, a vehicle speed, and a brake driving time, in order to correct the heating temperature detected by the wear detection sensor.
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.
The apparatus of claim 1, wherein the brake pad state monitoring device comprises:
A brake driving time detector for detecting a time when the user presses the brake pedal to drive the brake to decelerate the vehicle;
A vehicle speed detector for detecting a vehicle speed when the brake is driven; And
The brake pad status monitoring apparatus further comprises an ambient temperature detector for detecting a temperature around the caliper.
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.
According to claim 1, wherein the wear state of the brake pad,
The brake pad state monitoring apparatus may be set in a plurality of stages, and the method of outputting a replacement warning corresponding to the wear state stage of the brake pad is also set differently in stages.
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.
When the vehicle is driven, regardless of whether the brake is operated, the control unit of the brake pad state monitoring device warns the wear state information of the brake pad stored in the wear state storage unit and the replacement warning of the step corresponding to this wear state. Outputting through an output unit;
Checking, by the controller, whether the brake is driven, and detecting, by the controller, a temperature, an ambient temperature, a vehicle speed, and a brake driving time of the wear detection sensor;
Matching, by the controller, wear state information of a brake pad corresponding to a temperature, an ambient temperature, a vehicle speed, and a brake driving time of the wear detection sensor with reference to a temperature correction table;
When the controller matches a wear state corresponding to the temperature, the ambient temperature, the vehicle speed, and the brake driving time of the wear detection sensor, wear is compared with the wear state information of the brake pad previously stored in the wear state storage unit. Checking whether the state has changed; And
When the wear state is changed as a result of checking whether the wear state is changed, the controller updates the current wear state information stored in the wear state storage unit, and outputs a replacement warning of a step corresponding to the wear state. Brake pad status monitoring method comprising a.
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.
The method of claim 7, wherein
Checking, by the controller, whether the brake is driven and outputting, when the brake is not driven, wear state information of the brake pad currently stored in the wear state storage unit, and a replacement warning of a step corresponding to the wear state; Brake pad status monitoring method further comprising.
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.
The method of claim 7, wherein the temperature correction table,
In order to allow the control unit to match the wear state information of the brake pad based on the temperature detected by the wear detection sensor,
The temperature, ambient temperature, vehicle speed, and brake drive time of the wear detection sensor and the wear state of the brake pad corresponding thereto is stored.
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.
The method of claim 7, wherein
When the wear state is not changed as a result of checking whether the wear state is changed, the control unit wears out the wear state information of the current brake pad stored in the wear state storage unit, and replaces the warning corresponding to the wear state. And continuously outputting the brake pad status monitoring method.
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.
The wear detection sensor of claim 7, wherein the wear detection sensor comprises:
A sensor for detecting a heating temperature generated in a brake pad by friction with the disc rotor when the brake pad is driven,
And a thermocouple and outputting a voltage corresponding to the detected heating temperature.
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.
The method of claim 7, wherein when the control unit detects the wear detection sensor temperature,
If the wear detection sensor temperature is not detected,
The control unit,
Determining that the brake pad is extremely worn and the wear detection sensor is short-circuited, and outputting a warning to the driver so that the brake pad can be replaced. How to monitor brake pad status.
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 하는 브레이크 패드 상태 모니터링 방법.
Checking whether the brake pedal is operated by a controller of the brake pad state monitoring apparatus when the vehicle is driving;
When the brake pedal is operated, checking, by the controller, whether a temperature of the brake pad detected by the wear sensor is out of a preset limit temperature;
Determining that the wear detection sensor is in a damaged state when the temperature of the brake pad deviates from a preset limit temperature; And
And outputting a warning through a warning output unit when the wear detection sensor is in a damaged state, determining that the state of the brake pad is in need of an immediate replacement.
제 13항에 있어서,
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.
The method of claim 13,
And determining that the wear detection sensor is in a normal state when the brake pedal is not operated and the temperature of the brake pad does not rise.
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.
The method of claim 13,
If the brake pedal is not operated and the temperature of the brake pad rises above the set limit temperature, the controller determines that the brake is stuck, and outputting a warning through a warning output unit. A brake pad status monitoring method.
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.
The method of claim 13,
If the temperature of the brake pad does not deviate from the preset limit temperature even when the brake pedal is operated, the controller determines that the wear detection sensor is in a normal state and that the brake pad is not worn to the maximum wear state; Brake pad status monitoring method further comprising.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230083827A (en) 2021-12-03 2023-06-12 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 Brake pad wear monitoring system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980022913A (en) * 1996-09-24 1998-07-06 양재신 Brake pad wear warning device of automobile
KR19980023331U (en) * 1996-10-31 1998-07-25 김종진 Brake Lining with Temperature Sensor
JP2003004075A (en) * 2001-06-21 2003-01-08 Akebono Brake Ind Co Ltd Repairing method of life display device for brake element for vehicle
KR20150054604A (en) * 2013-11-12 2015-05-20 현대오트론 주식회사 Brake apparatus of vehicle using seebeck effect and Method for monitoring state of brake pad using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980022913A (en) * 1996-09-24 1998-07-06 양재신 Brake pad wear warning device of automobile
KR19980023331U (en) * 1996-10-31 1998-07-25 김종진 Brake Lining with Temperature Sensor
JP2003004075A (en) * 2001-06-21 2003-01-08 Akebono Brake Ind Co Ltd Repairing method of life display device for brake element for vehicle
KR20150054604A (en) * 2013-11-12 2015-05-20 현대오트론 주식회사 Brake apparatus of vehicle using seebeck effect and Method for monitoring state of brake pad using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230083827A (en) 2021-12-03 2023-06-12 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 Brake pad wear monitoring system

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