KR20230083827A

KR20230083827A - 브레이크 패드 마모 감시 장치

Info

Publication number: KR20230083827A
Application number: KR1020210172184A
Authority: KR
Inventors: 백봉범; 정지안
Original assignee: 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2023-06-12

Abstract

본 발명은 간단한 구조로 반영구적으로 사용 가능하고, 마찰 패드의 마모와 함께 마모되지 않는 다른 형태의 접촉방식을 통해 독자적으로 작동하여 마찰 소음 등의 문제가 없으며, 기존의 브레이크 장치의 설계변경을 최소화하여 적용 가능하고, 브레이크 패드의 마모량을 단계별로 판별하고 예측 모델을 보정하여 신뢰성을 향상시킨 브레이크 패드 마모 감시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 브레이크 패드 마모 감시 장치는, 차체에 고정되는 하우징(110); 브레이크 디스크(105)의 양면에 대향 하는 2개의 마찰 패드(130)가 장착되는 캘리퍼(120)를 구비하는 캘리퍼 조립체(100); 일단이 상기 캘리퍼(120)에 고정되고 타단이 상기 하우징(110)에 형성된 안내구멍(112)에 삽입되어 캘리퍼(120)의 이동을 안내하는 가이드 핀(200); 상기 안내구멍(112)의 입구 측에 삽입되며, 내부에는 상기 가이드 핀(200)의 외면에 접하는 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)이 간격을 유지하여 매립되어 있는 전기절연체인 센서 링(300); 마찰 패드(130)의 마모의 진전에 따라 상기 가이드 핀(200)이 상기 안내구멍(112)을 빠져나오는 과정을 복수의 간격으로 나누어 상기 가이드 핀(200)의 외주에 홈 형태로 형성되어, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 만났을 때 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 비접촉 상태가 되어 전류의 흐름을 차단하는 복수의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...); 차량 제어 모듈(10);을 포함한다.

Description

브레이크 패드 마모 감시 장치{BRAKE PAD WEAR MONITORING SYSTEM}

본 발명은 차량의 디스크 브레이크의 마찰 패드의 마모 상태를 감지하여 운전자에게 알려주기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 구조로 패드 교환과 상관없이 반영구적으로 사용 가능하고, 마찰 패드의 마모와 함께 마모되지 않는 다른 형태의 비마모 접촉방식을 통해 독자적으로 작동하여 마찰 소음 등의 문제가 없으며, 기존의 브레이크 장치의 설계변경을 최소화하여 적용 가능하고, 브레이크 패드의 마모량을 단계별로 판별하고 예측 모델을 보정하여 신뢰성을 향상시킨 브레이크 패드 마모 감시 장치에 관한 것이다.

차량의 디스크 브레이크는, 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 2개의 마찰 패드가 브레이크 디스크(로터)의 양면을 가압하여 마찰을 일으킴으로써 제동이 이루어진다.

종래에 마찰 패드의 마모를 감지하여 패드 교체 시기를 알려주기 위한 다양한 장치들이 제안되어 있다.

마찰 패드의 마모를 감지하는 일반적인 방식으로서는, 예를 들어 특허문헌 1과 같이 마찰 패드의 마모가 진행됨에 따라 함께 센서(심선)의 마모가 함께 진행되고, 심선의 마모가 정해진 시점까지 마모되었을 때 심선이 전기적으로 단선 되도록 하고, 그 단선 신호에 따라 마찰 패드의 교환 필요성을 운전자에게 알려준다.

또 예를 들어, 특허문헌 2와 같이, 마모 감지 센서(열전대)를 마찰 패드에 매립해 두고, 센서에서 감지하는 제동 온도에 따라 마찰 패드의 상태를 파악하며, 마찰 패드의 마모가 극한에 이르러 마모 감지 센서가 마모되어 단락될 경우 운전자에게 경고를 출력한다.

위 특허문헌 1 및 2를 포함하는 종래의 유사한 방식의 마모 감지 장치들은, 마모 감지 센서가 마찰 패드에 장착되는 것이어서 마찰 패드를 교체할 때 함께 교체해 주어야만 하므로 추가 비용이 필요하다는 단점이 있다. 또한, 제동시 센서가 브레이크 디스크와 마찰을 일으키기 때문에, 불쾌한 마찰 소음이 발생하는 단점이 있다.

또, 예를 들어, 특허문헌 3은, 토크 멤버(하우징)에 가이드로드홀을 뚫어 마개센서를 끼워넣고, 가이드로드의 끝단부위에 금속핀을 설치하여, 마찰 패드의 마모가 진행되어, 가이드로드의 금속핀이 마개센서의 감지단과 멀어진 후 빠져나가는 위치에 이르면 전기신호를 발생하여 패드교환시기를 알려준다.

또, 예를 들어, 특허문헌 4는, 브레이크 캘리퍼에 원통부재를 삽입 설치하고, 해당 원통부재의 외부 둘레에 입력코일 및 출력코일을 권취하며, 원통부재의 내부에는 브레이크 패드의 마모에 따라 좌우방향으로 이동되는 슬라이딩 핀이 삽입되도록 하여, 입력코일에 의해 발생한 자속이 코어인 슬라이딩 핀의 위치변화에 따른 출력코일의 유도전압을 감지하여 결과적으로 슬라이딩 핀의 변위를 연속적으로 측정하여 마찰 패드의 마모량을 측정한다.

이러한 특허문헌 3 및 4를 포함하는 종래의 유사한 방식의 마모 감지 장치들은, 센서를 설치하기 위해 기존의 캘리퍼 및 하우징의 디자인을 많이 변경하여야 하는 한편, 비접촉 방식이지만 저항(또는 전류)값이나 유도전압에 의해 간접적으로 판단하는 것으로서, 주변의 장치나 온도 등의 상황에 따라 오류가 동반될 수밖에 없다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0145987호(2015.12.31.) 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0016479호(2020.02.17.) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0093020호(2011.08.18.) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0044731호(2009.05.07.)

본 발명은 위와 같은 종래의 제반 문제를 개선하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은, 간단한 구조로 패드 교환과 상관없이 반영구적으로 사용 가능하고, 마찰 패드의 마모와 함께 마모되지 않는 다른 형태의 비마모 접촉방식을 통해 독자적으로 작동하여 마찰 소음 등의 문제가 없으며, 기존의 브레이크 장치의 설계변경을 최소화하여 적용 가능하고, 브레이크 패드의 마모량을 단계별로 판별하고 예측 모델을 보정하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 브레이크 패드 마모 감시 장치를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치는, 차체에 고정되는 하우징(110); 브레이크 디스크(105)의 양면에 대향 하는 2개의 마찰 패드(130)가 장착되는 캘리퍼(120)를 구비하는 캘리퍼 조립체(100); 일단이 상기 캘리퍼(120)에 고정되고 타단이 상기 하우징(110)에 형성된 안내구멍(112)에 삽입되어 캘리퍼(120)의 이동을 안내하는 가이드 핀(200); 상기 안내구멍(112)의 입구 측에 삽입되며, 내부에는 상기 가이드 핀(200)의 외면에 접하는 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)이 간격을 유지하여 매립되어 있는 전기절연체인 센서 링(300); 마찰 패드(130)의 마모의 진전에 따라 상기 가이드 핀(200)이 상기 안내구멍(112)을 빠져나오는 과정을 복수의 간격으로 나누어 상기 가이드 핀(200)의 외주에 홈 형태로 형성되어, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 만났을 때 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 비접촉 상태가 되어 전류의 흐름을 차단하는 복수의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...); 그리고 상기 센서 링(300)에 전류를 인가하고, 센서 링(300)으로부터 전송되는 통전, 비통전 신호에 따라 마찰 패드(130)의 마모 단계를 판단하고, 표시부(40)에 표시하는 차량 제어 모듈(10);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 센서 링(300)의 내부에는, 상기 가이드 핀(200)과 센서 링(300) 사이로 외부 이물질의 침입을 차단하기 위한 부트(220)를 장착할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)은, 50% 마모지점에 상당하는 2단계 마모진행 차단홈(202)과 80% 마모 지점에 상당하고 마찰 패드(130)의 교체를 경보하기 위한 3단계 마모진행 차단홈(204)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 차량 제어 모듈(10)은, 차량 도어 열림 신호가 수신되는 것을 확인하고, 수신 시각을 저장하는 과정(단계 S10); 상기 마찰 패드(130)의 마모 측정을 개시하기 위한 필요조건을 충족하는지를 확인하는 과정(단계 S20); 상기 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하여 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전이 이루어지는지를 확인하는 과정(단계 S30); 통전 여부와 직전 마모 상태 저장값 정보에 따라 현재 마찰 패드(130)의 마모 진행 단계를 판정하고, 마모 진행 단계를 상기 표시부(40)에 표시하는 과정(단계 S40); 그리고 최초 50% 마모 판단 시, 마모예상모델을 보정하고, 보정된 마모예상모델에서 예측된 80% 마모 예측 시기를 표시부(40)에 표시하는 과정(단계 S50); 을 포함하는 제어를 수행하도록 프로그램 설정된다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 과정(단계 S10)은, 차량 도어 열림 신호가 수신되는지 확인하는 과정(단계 S110); 도어 열림 신호가 수신되면 도어 열림 수신 시각을 저장하는 과정(단계 S10); 을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 과정(단계 S20)은, 엔진이 시동 오프 상태인지 확인하는 과정(단계 S210), 또는 직전 열림 시각으로부터 마찰 패드(130)의 마모 상태의 측정이 필요한 시간 간격으로서 미리 설정된 기준시간이 지났는지를 확인하는 과정(단계 S220) 중 어느 하나 이상의 과정을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 과정(단계 S30)은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하여는 과정(단계 S310); (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 인가된 전류에 의해 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전이 이루어지는지를 확인하는 과정(단계 S320); 을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 상기 과정(단계 S40)은, (가) 인가된 전류에 의해 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)로부터 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전 신호가 입력되는 경우에는, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인지 확인하는 과정(단계 S410); 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '정상' 또는 '50% 미만 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S412); 상기 과정(단계 S410)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'이 아닌 경우, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인지 확인하는 과정(단계 S420); 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '50% 초과 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S422); 상기 과정(단계 S420)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'가 아닌 경우, 직전의 마모 상태 저장 값이 '80% 마모' 또는 '80% 초과 마모'인지 확인하는 과정(단계 S430); 직전의 마모 상태 저장 값이 '80% 마모' 또는 '80% 초과 마모'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '80% 초과 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S432);을 수행하고,

(나) 인가된 전류에 의해 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)로부터 가이드 핀(200)을 매개로 하는 비통전 신호가 입력되는 경우에는, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인지 확인하는 과정(단계 S440); 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '50% 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S442); 상기 과정(단계 S442)에서의 50% 마모 상태를 기초로 마모예상모델을 보정하고, 보정된 마모예상모델을 근거로 하여 80% 마모 예측 시기를 표시부(40)에 표시하는 과정(단계 S444); 상기 과정(단계 S440)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'이 아닌 경우, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인지 확인하는 과정(단계 S450); 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '80% 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S452); 를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에 의하면, 패드 마모 센서가 브레이크 디스크와 접촉하는 종래의 기술과 달리, 가이드 핀(200)과 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하는 방식이므로, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)의 마모 및 마모에 의한 소음이 없고 반영구적인 사용이 가능하다.

또한, 물리적으로 직접 접촉하는 접촉 방식이므로, 종래의 비접촉 방식에 비해 마모 상태를 정확하게 감지할 수 있다.

또한, 센서 링(300)을 포함하는 패드 마모 센서(30)가 외부로 나와 있지 않고 캘리퍼(120) 내에 삽입되어 있으므로, 주변 부품과 간섭할 일도 없다.

또한, 센서 링(300)이 안내구멍(112)의 입구 부분에 삽입되는 형태이므로, 기존의 캘리퍼 조립체(100)에서 안내구멍(112)의 입구 부분에 센서 링(300)을 삽입하기 위한 홈만 추가로 형성하면 되므로, 기존의 캘리퍼 조립체(100)의 디자인(형상, 모양, 치수)을 변경하지 않고도 브레이크 패드 마모 감시 장치를 쉽게 설치할 수 있으며, 그 설치 또한 간편하다.

또한, 센서가 구조적으로 마찰 패드(130)와는 상관이 없으므로, 마찰 패드(130) 교체 시 센서 링(300)을 탈, 부착하거나 교체할 필요가 없으므로 반영구적으로 사용할 수 있고, 조립이나 정비를 방해하지 않는다.

도 1은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치가 적용된 브레이크 캘리퍼 조립체의 전체 모양을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치를 상세하게 나타내는 주요부 확대도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 센서 링을 자세하게 나타내는 단면도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 센서 링을 자세하게 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 마찰 패드가 50% 마모되었을 때의 가이드 핀과 센서 링의 위치를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 마찰 패드가 80% 마모되었을 때의 가이드 핀과 센서 링의 위치를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 감시 제어를 위한 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 감시 제어 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 감시 제어 과정에 대한 하나의 구체적인 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 마모 예상 모델 및 그것의 보정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 실시 형태를 구체적이고 자세하게 설명한다.

도 1 내지 도 2는, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치가 적용된 브레이크 캘리퍼 조립체의 전체 모양을 나타내는 것으로서, 도 1에는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 단면도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 캘리퍼 조립체(100)는, 차체에 고정되는 하우징(110)과, 브레이크 디스크(105)의 양면에 대향 하는 2개의 마찰 패드(130)가 장착되는 캘리퍼(120)와, 일단이 상기 캘리퍼(120)에 고정되고 타단이 상기 하우징(110)에 형성된 안내구멍(112)에 삽입되어 캘리퍼(120)의 이동을 안내하는 가이드 핀(200)을 포함한다.

하우징(110)은, 상기 브레이크 디스크(105)와 연결되는 차축의 스핀들이 지나는 너클(Knuckle)에 고정된다.

브레이크 디스크(105)는 상기 스핀들에 고정된 휠 허브와 함께 회전한다.

캘리퍼(120)는, 상기 하우징(110)에, 도 2에서 'X1', 'X2' 방향으로 이동 가능하게 결합되는 것으로, 브레이크 디스크(105)의 양면에 대향 하는 2개의 마찰 패드(130)가 장착되어 있다.

마찰 패드(130)에는 마모한계 표시홈(132)이 형성되어 있다. 이 마모한계 표시홈(132)은 보통 80% 마모 한계선을 표시한다.

또한, 캘리퍼(120)에는, 그것의 일측 내부에 실린더(122)가 마련되고, 그 실린더(122)에는 피스톤(140)이 설치된다.

상기 실린더(122)의 유압 챔버(124)에 유압이 공급되면, 그 유압력이 피스톤(140)과 캘리퍼(120)에 양쪽으로 동시에 작용하여, 피스톤(140)은 'X1' 방향으로 이동하고 캘리퍼(120)는 'X2' 방향으로 동시에 이동하여 양쪽의 마찰 패드(130)가 동시에 브레이크 디스크(105)의 양면에 마찰 접촉하여 제동이 이루어진다.

가이드 핀(200)은, 그것의 일단이 상기 캘리퍼(120)에 핀 고정 볼트(210)로 고정되는 한편, 타단은 상기 하우징(110)에 형성된 안내구멍(112)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어서 캘리퍼(120)의 이동이 원활히 이루어지도록 안내한다.

상기 하우징(110)의 안내구멍(112)의 입구 부분에는, 안내구멍(112)과 가이드 핀(200) 사이로 먼지 등의 외부 이물질의 침입을 차단하기 위한 더스트 방지 부트(220)가 삽입되어 있다(도 2의 아래쪽 가이드 핀(200) 부분 참조).

실린더(122)의 중간에는 탄성 변형 가능한 탄성 가압 씰(142)이 설치되어 피스톤(140)의 외주를 고유한 탄성으로 가압하고 있어, 운전자가 브레이크 페달을 밟는 유압의 작용에 의해 피스톤(140)이 'X1' 방향(제동 방향)으로 이동하면 탄성 가압 씰(142)은 피스톤(140)의 이동방향으로 탄성 변형된다. 브레이크 페달로부터 발을 떼면 작용하는 유압이 사라져 피스톤(140)에 유압이 작용하지 않으므로, 'X1' 방향으로 변형되었던 탄성 가압 씰(142)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(140)을 'X2' 방향으로(제동 해제 방향) 당겨 피스톤(140)을 제자리로 돌아오게 한다.

이때, 탄성 가압 씰(142)의 변형량은 브레이크 디스크(105)가 마모되지 않은 상태일 때에 마찰 패드(130)가 브레이크 디스크(105)를 가압하여 제동하는 만큼만 탄성 변형하도록 제조되어 있다.

마찰 패드(130)의 마모가 진행되어 브레이크 디스크(105)와 마찰 패드(130) 사이의 간극이 커지면, 제동시 피스톤(140)은 마모에 의해 커진 간극만큼 더 긴 거리를 이동하여 마찰 패드(130)를 가압하게 된다. 피스톤(140)이 마모에 의해 커진 간극만큼 더 긴 거리를 이동하더라도 탄성 가압 씰(142)은 자신에 주어진 탄성 변형량만큼만 변형하므로, 피스톤(140)은 마모에 의해 커진 간극만큼 탄성 가압 씰(142)과 슬립을 일으켜 이동하게 된다. 브레이크 페달로부터 발을 떼면 작용하는 유압이 사라져 피스톤(140)에 유압이 작용하지 않으므로, 'X1' 방향으로 변형되었던 탄성 가압 씰(142)은 그 변형량만큼만 탄성 복원되고, 그 변형량만큼만 피스톤(140)을 'X2' 방향으로(제동 해제 방향) 당겨 복원시키게 됨으로써, 피스톤(140)은 마찰 패드(130)의 마모량만큼 복원을 덜하게 된다.

이 경우, 캘리퍼(120)도 피스톤(140)과 동일하게 마찰 패드(130)의 마모량만큼 'X1' 방향으로의 복원을 덜하게 되며, 그만큼 캘리퍼(120)는 최초에 마찰 패드(130)의 마모가 없던 때에 비해 'X2' 방향으로 이동한 상태가 되며, 캘리퍼(120)에 의해 가이드 핀(200)이 당겨져서 안내구멍(112)으로부터 그만큼 빠져나온 상태가 된다.

이와 같은 작용으로, 마찰 패드(130)와 브레이크 디스크(105)의 간극은 항상 일정하게 유지된다.

본 발명은, 위와 같이, 마찰 패드(130)의 마모가 진행됨에 따라 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 빠져나오는 것을 이용하여 마찰 패드(130)의 마모상태를 검출하는 것이다.

도 3에는 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치를 상세하게 나타내는 주요부 확대도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 하우징(110)의 안내구멍(112)의 입구 측에 센서 링(300)이 삽입된다. 가이드 핀(200)의 외주에는 복수의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...) 형성된다.

단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)은, 마찰 패드(130)의 마모의 진전에 따라 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)을 빠져나오는 과정을 복수의 간격으로 나누어, 그 간격마다 형성된다.

이에, 마찰 패드(130)의 마모 진행에 따라 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 점차 빠져나올 때, 상기 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)이 차례로 센서 링(300)에 접하게 되고, 그 접하는 신호에 의해 마모 단계가 몇 단계인지를 판단하도록 구성된다.

마모 단계는 예를 들어, 정상(50% 미만 마모), 50% 마모, 80% 마모 등으로 나누거나, 그것보다 간격이 좁거나 넓게 나눌 수 있다.

정상(50% 미만 마모), 50% 마모, 80% 마모로 나누는 경우를 예로 들면, 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)은, 50% 마모지점에 상당하는 2단계 마모진행 차단홈(202)과, 80% 마모 지점에 상당하고 마찰 패드(130)의 교체를 경보하기 위한 3단계 마모진행 차단홈(204)으로 구분할 수 있다. 1단계인 정상(50% 미만 마모)일 때에는 단계별 마모진행 차단홈을 형성하지 않는다. 즉, 마모진행 차단홈은 2단계부터 형성한다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 센서 링(300)을 자세하게 나타내는 것으로서, 도 4에는 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 사시도가 도시되어 있다. 도 3을 나란히 참조한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 센서 링(300)은 안내구멍(112)의 입구 측에 삽입된다.

센서 링(300)은 내부가 빈 원통 모양의 전기절연체(예; 엔지니어링 플라스틱 사출물)로 이루어지고, 내부에는 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)이 간격을 유지하여 매립되어 있다.

(-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)은, 서로 간격을 유지한 상태로 매립되어 있고, 그에 따라 서로 전기가 통하지 않게 되어 있다.

(-)(+)접촉전극(310a, 310b)에는 리드선(320), 즉, (-)리드선(320a) 및 (+)리드선(320b)이 연결되어 있다. 리드선(320)은 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하기 위한 전기선이다.

각각의 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)의 한쪽은, 가이드 핀(200)의 외면에 접하도록 센서 링(300)으로부터 밖으로 노출되어 있다. (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)의 외면에 접촉하면, 전기적으로 떨어져 있는 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)은 가이드 핀(200)을 매개로 전기적으로 연결된다. 이에, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하면 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)은 가이드 핀(200)을 매개로 통전된다.

가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)들은, 그것의 폭이 상기 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)의 두께보다 넓게 형성된다. 따라서, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)을 만나면, 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)과 (-)(+)접촉전극(310a, 310b) 사이에 자동으로 간극이 형성되어 전기적인 연결이 끊어진다.

단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)의 폭은 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)의 두께에 비해, 그 단계 전후에서 비접촉 상태를 유지하고자 하여 운전자에게 알리고자 하는 동안(또는 주행거리)만큼 비례적으로 넓게 형성한다. 즉, 예를 들면, 45%~55% 마모 상태를 50% 마모로 알리고자 하거나, 75%~85% 마모 상태를 80%로 알리고자 할 때에는, 그 전후 마모 상태의 차이에 대응하여 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)의 폭을 그만큼 더 넓게 형성한다.

마찰 패드(130)의 마모가 50%에 이르기 전까지 가이드 핀(200)의 외주에 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하여 통전 가능한 상태를 유지하고 있다가, 마찰 패드(130)의 마모가 더 진행되는 만큼 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 더 빠져나오는 과정이 진행되는 도중에, 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)이 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)을 만나게 되면, 비통전 상태(전기적 연결이 끊어진 상태)로 바뀌게 되며, 그 신호를 차량제어부(전자 브레이크 제어부)가 검출하여 마찰 패드(130)의 마모가 어떤 단계에 왔는지를 쉽고 정확하게 판단할 수 있다.

또한, 센서 링(300)은, 그것의 내측 단부에 상기 가이드 핀(200)이 통과하기 위한 제1 관통구멍(302)이 형성되고, 외측 단부에 전술한 부트(220)가 통과하기 위한 제2 관통구멍(304)이 형성된다.

본 발명에 따라 상기 부트(220)는, 센서 링(300)의 내측에 삽입 장착되어, 가이드 핀(200)과 센서 링(300) 사이로 외부 이물질의 침입을 차단한다. 이에, 본 발명에 따른 센서 링(300)은, 마찰 패드(130)의 마모량을 검출하는 기능과 함께, 부트(220)를 수용하는 기능을 겸하게 된다. 센서 링(300)이 설치되지 않는 가이드 핀(200)이라면, 부트(220)는 하우징(110)의 안내구멍(112)의 입구측에 별도 형성한 홈에 장착된다(도 2의 아래쪽에 있는 가이드 핀(200)의 안내구멍(112)의 입구 측에 장착된 부트(220) 참조).

이와 같이, 센서 링(300)이 안내구멍(112)의 입구 부분에 삽입되는 형태이므로, 기존의 캘리퍼 조립체(100)에서 안내구멍(112)의 입구 부분에 센서 링(300)을 삽입하기 위한 홈만 추가로 형성하면 되므로, 기존의 캘리퍼 조립체(100)의 디자인(형상, 모양, 치수)을 변경하지 않고도 브레이크 패드 마모 감시 장치를 설치할 수 있으며, 그 설치 또한 간편하다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 구조적으로 마찰 패드(130)와는 상관이 없으므로, 마찰 패드(130) 교체 시 센서 링(300)을 탈, 부착하거나 교체할 필요가 없으므로, 조립이나 정비에 방해가 되지 않고 반영구적으로 사용할 수 있다.

도 6 내지 도 7은, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치에서, 마찰 패드의 마모 단계에 따른 가이드 핀(200)과 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)의 위치 및 전기적 접속 관계를 설명하기 위한 것으로서, 도 6에는 50% 마모 단계(2단계)에서의 상태를 나타내는 도면이 도시되어 있고, 도 7에는 80% 마모 단계(3단계)의 상태를 나타내는 도면이 도시되어 있다.

50% 미만의 마모 단계(1단계)의 상태는 도 3에 도시되어 있다.

우선, 도 3을 참조하면, 앞에서 설명한 바와 같이, 50% 미만의 마모 단계에서는, 가이드 핀(200)의 외주에 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 전기적으로 접촉하고 있다. 따라서 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하면, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)을 사이에 두고 통전 된다. 이 통전 신호는 제어부에 전송되어, 마찰 패드(130)의 마모가 50% 미만으로 진행되었다고 판단한다.

도 6을 참조하면, 마찰 패드(130)의 마모가 진행됨에 따라, 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 점차 빠져나와서, 이윽고 2단계 마모진행 차단홈(202)이 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 만나는 시점에 이르면,2단계 마모진행 차단홈(202)에 의해 가이드 핀(200)과 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)의 접촉이 끊어진다(비접촉 상태로 된다). 이때, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하면 통전은 이루어지지 않게 된다. 이러한 비통전 신호는 제어부에 전송되어, 마찰 패드(130)의 마모가 50% 만큼 진행되었다고 판단한다.

도 7을 참조하면, 마찰 패드(130)의 마모가 50%를 지나 더 진행됨에 따라, 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 더 많이 빠져나와서, 2단계 마모진행 차단홈(202)과 3단계 마모진행 차단홈(204) 사이의 어느 한 지점에 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 위치하게 되면, 다시 가이드 핀(200)의 외주에 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하는 상태로 바뀐다. 이처럼 50% 마모 상태를 더 지나서 마모가 진행되어 가이드 핀(200)의 외주와 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하는 상태가 되었을 때 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하면 통전이 이루어지게 된다. 이처럼 비통전 신호를 수신한 이후 다시 통전 신호가 수신되면 마찰 패드(130)의 마모는 50%를 초과하여 진행되었다고 판단한다.

도 7와 같이, 마찰 패드(130)의 마모가 50%를 지나 더욱더 진행됨에 따라, 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 더욱더 많이 빠져나와서, 3단계 마모진행 차단홈(204)이 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 만나게 되면, 다시 가이드 핀(200)의 외주에 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하지 않는 상태로 바뀐다. 이처럼 50% 마모 상태를 더 지나서 마모가 진행되어 가이드 핀(200)의 외주와 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 비접촉 상태가 되었을 때 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하면 통전이 이루어지지 않게 된다. 이처럼 50% 마모 초과 후 통전 신호를 수신한 이후 다시 비통전 신호가 수신되면 마찰 패드(130)의 마모는 80%만큼 진행되었다고 판단한다.

이어서, 마찰 패드(130)의 마모가 80%를 지나 더욱더 진행됨에 따라, 가이드 핀(200)이 안내구멍(112)으로부터 더욱더 많이 빠져나와서, 3단계 마모진행 차단홈(204)을 벗어나면, 다시 가이드 핀(200)의 외주에 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하는 상태로 바뀐다. 이처럼 80% 마모 상태를 더 지나도록 마모가 진행되어 가이드 핀(200)의 외주와 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 다시 접촉하는 상태가 되었을 때 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하면 통전이 이루어지게 된다. 이처럼 비통전 신호를 수신한 이후 다시 통전 신호가 수신되면 마찰 패드(130)의 마모는 80%를 초과하여 진행되었다고 판단한다.

이와 같이 본 발명은, 센서가 브레이크 디스크와 접촉하는 종래의 기술과 달리, 가이드 핀(200)과 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 접촉하는 방식이므로, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)의 마모 및 마모에 의한 소음이 없고 반영구적인 사용이 가능하다.

다음으로, 도 8에는 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치의 감시 제어를 위한 주요 구성을 나타내는 블록도가 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 브레이크 패드 마모 감시 장치는, 차량 제어 모듈(10), 전자 브레이크 제어모듈(20), 전술한 패드 마모 센서(30), 표시부(40), 도어 스위치(50) 및 시동 센서(60)를 포함한다.

차량 제어 모듈(10)은 차량의 전반적인 바디 제어를 수행한다.

전자 브레이크 제어모듈(20)은, 독자적으로 또는 차량 제어 모듈(10)의 통제 하에 브레이크를 제어한다.

패드 마모 센서(30)는, 상기 센서 링(300) 및 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)를 말한다.

표시부(40)는, 차량의 클러스터 또는 디스플레이일 수 있고, 클러스터와 디스플레이를 조합한 것일 수 있다.

도어 스위치(50)는 차량의 도어가 열리고 닫히는 것에 의해 작동하고, 그 작동 신호를 차량 제어 모듈(10)에 인가한다. 차량 제어 모듈(10)은 도어 스위치(50)로부터 전송되는 신호에 의해 도어의 개폐 여부를 확인하고, 도어 열림 신호가 입력되면 마찰 패드(130)의 마모 상태를 확인하는 제어 동작을 수행한다.

시동 센서(60)는, 차량의 시동 상태를 감지하고, 그 감지 신호를 차량 제어 모듈(10)에 인가한다. 차량 제어 모듈(10)는 시동 센서(60)로부터의 전송되는 신호에 의해, 예를 들어 시동 센서(60)로부터 오프(off) 신호가 입력될 때 마찰 패드(130)의 마모 상태 확인을 위한 제어 동작을 수행한다.

전자 브레이크 제어모듈(20)은, 패드 마모상태 데이터 저장부(22), 마모예상모델 데이터 저장부(24)를 포함할 수 있다.

패드 마모상태 데이터 저장부(22)는, 차량 제어 모듈(10)이 마찰 패드(130)의 마모 상태를 판단하고. 그 판단한 마모 상태를 저장해 두는 메모리이다. 차량 제어 모듈(10)은, 다음의 제어를 수행할 때 패드 마모상태 데이터 저장부(22)에 저장되어 있는 마찰 패드(130)의 마모 상태(직전의 마모 상태)를 읽어내어 제어 변수로서 활용한다.

마모예상모델 데이터 저장부(24)는, 주행거리에 따른 마찰 패드(130)의 마모 값을 수학적으로 예측하여 모델링한 데이터이다. 마모예상모델은 차량 제어 모듈(10)에 의해 보정 가능하다.

또한, 차량 제어 모듈(10)은, 마찰 패드(130)의 마모 상태 확인에 임하여, 센서 링(300)에 전류를 인가하고, 센서 링(300)으로부터 전송되는 통전, 비통전 신호에 따라 마찰 패드(130)의 마모 단계를 판단하고, 판단한 마모 상태에 대한 정보를 표시부(40)에 표시(출력)하는 제어 동작을 수행한다.

다음으로, 도 9에는 본 발명에 따른 차량 제어 모듈(10)을 통해 브레이크 패드 마모 감시 장치의 감시 제어를 수행하는 실시 예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 차량 제어 모듈(10)은, 도어 스위치(50)로부터 차량 도어 열림 신호가 수신되면, 해당 수신 시각을 저장한다(단계 S10).

차량 도어 열림 신호를 수신하는 것과, 수신시각을 저장하는 것은, 운전자가 예를 들어 밤에 잠을 잔다든지 소정시간 동안 운행을 하지 않다가 운행을 위해 도어를 여는 때에 마찰 패드(130)의 마모 상태를 점검함으로써, 지나치게 빈번한 점검을 방지하고 예를 들어 하루에 한 번만 점검하기 위한 것이며, 또한, 운행을 마친 후 캘리퍼(120)와 피스톤(140)이 완전히 복원되어 있을 때에 점검하기 위한 것이다.

이어서, 마찰 패드(130)의 마모 측정을 개시하기 위한 필요조건을 충족하는지를 확인한다(단계 S20).

마모 측정 필요조건은, 예를 들어, 차량을 운행하지 않을 때와 같이 엔진 시동이 오프(off) 상태인지의 조건과, 직전의 도어 열림 시각으로부터 사전에 차량 제어 모듈(10)에 설정해둔 기준시간이 지났는지의 조건 중 어느 하나의 조건을 충족할 때, 또는 위 두 가지를 조건을 모두 충족할 때로 설정할 수 있다.

이는, 엔진 오프 상태의 조건이나 직전의 도어 열림 시각으로부터 기준시간이 지났는지의 조건은, 운전자가 차량 시동을 걸기 위해 브레이크를 밟기 이전에 또는 운전자가 차량에서 내린 후에 점검을 수행함으로써, 운행 시작 전 또는 운행 종료 후에 캘리퍼(120)와 피스톤(140)이 완전히 복원되어 정렬(따라서 가이드 핀(200)이 마찰 패드(130)의 마모에 비례하여 정확하게 제자리에 정렬)될 때까지의 시간을 확보함으로써, 마찰 패드(130)의 마모 상태를 정확하기 측정하기 위한 것이다.

이어서, 패드 마모 센서(30)에 전류를 인가하여 통전 여부를 확인한다(단계 S30).

센서 링(300)에 대한 전류의 인가는, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하는 것이다. 또한, 통전 여부의 확인은, 상기 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가했을 때 가이드 핀(200)을 사이에 두고 전류가 흐르는지 즉, 통전이 이루어지는지 아닌지를 확인하는 것이다.

이어서, 상기 과정에서의 통전 여부와 직전 마모 상태 저장값 정보에 따라 현재 마찰 패드(130)의 마모 진행 단계를 판정하고, 현재 마모 진행 단계를 표시부(40)에 표시한다(단계 S40).

직전 마모 상태 저장값은, 전회차 측정의 결과 메모리에 저장된 마모 상태값이다. 예를 들어, '정상' 또는 '50% 미만 마모', '50% 마모', 50% 초과 마모', '80% 마모', '80% 초과 마모' 등이다. 따라서, 이러한 직전 마모 상태값에 대해, 현재 통전 여부(즉, 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)이 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 일치하는지 아닌지의 여부)를 더함으로써 현재 마모 상태를 판단할 수 있다.

이렇게 얻은 현재 마모 진행 단계를 표시부(40)에 출력하여 표시하거나 경보한다. 표시부(40)에 표시하는 것은, 숫자, 문자, 기호, 이미지, 이모티콘, 램프 중 어느 하나를 이용하여 표시하거나, 위의 것들을 2가지 이상 조합하여 표시할 수 있다.

이어서, 최초 50% 마모 판단 시에는, 마모예상모델을 보정하고, 보정된 마모예상모델에서 예측된 80% 마모 예측 시기를 표시부(40)에 표시한다(단계 S50).

앞에서 설명한 바와 같이, 마모예상모델 데이터 저장부(24)에는 사전에 마찰 패드(130)에 대한 마모예상모델이 저장되어 있다.

이 마모예상모델은, 도 11에 도시된 바와 같이, 차량 마일리지(주행거리)에 대한 마모량의 그래프일 수 있다. 50% 마모 진행 상태는 마모 단계의 중간단계로서, 이 시점에서 실제 센서를 통해 측정한 마모 진행 상태값을 적용하여 마모 예상 모델을 보정하고, 보정된 마모 예상 모델을 통해 80% 마모 예상 시기(주행거리)를 산출하여 표시부(40)에 표시한다.

다음으로, 도 10에는 도 9에서 설명한 제어 과정에 대한 하나의 구체적인 실시 예를 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있다.

도 10을 참조하면, 상기 과정(단계 S10)의 구체적인 제어는, 우선, 차량 도어 열림 신호가 수신되는지 확인한다(단계 S110).

차량 도어 열림 신호가 수신되면, 그 도어 열림 신호가 수신된 시각을 저장한다(단계 S10).

이어서, 상기 과정(단계 S20)은, 엔진이 시동 오프 상태인지 확인하거나(단계 S210), 직전 열림 시각으로부터 마찰 패드(130)의 마모 상태의 측정이 필요한 시간 간격으로서 미리 설정된 기준시간이 지났는지를 확인한다(단계 S220). 또는 이 두 과정(단계 S210 및 단계 S220)을 모두 차례로 수행한다.

이와 같은 단계를 수행하면, 운전자가 차량 도어를 열었으면서 시동이 오프되어 있는 상태라는 조건을 충족하거나, 운전자가 차량 도어를 열었으면서 직전 측정으로부터 기준시간이 지난 시점이라는 조건을 충족하거나, 운전자가 차량 도어를 열었으면서 시동이 오프되어 있고 직전 측정으로부터 기준시간이 지난 시점이라는 조건을 충족하게 된다.

이어서, 마찰 패드(130)의 마모 상태를 확인하기 위한 상기 과정(단계 S30)으로서, 패드 마모 센서(30)에 전류를 인가한다. 즉, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하고(단계 S310), 패드 마모 센서(30)의 통전이 이루어지는지 확인한다(단계 S320). 즉, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 인가된 전류에 의해 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전이 이루어지는지를 확인한다.

상기 단계 S320에서, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 가이드 핀(200) 사이에 통전이 이루어진 신호가 입력되면(단계 S320에서 '예'), 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인지 확인한다(단계 S410).

(-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 가이드 핀(200) 사이에 통전이 이루어졌다는 것은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)에 이르지 않았다는 것이고, 이 상태에서 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상' 또는 50% 미만 마모'라는 것은, 마찰 패드(130)가 아직 50% 마모에 이르지 않았다는 것을 의미한다.

또한, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 가이드 핀(200) 사이에 통전이 이루어졌다는 것은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)에 이르지 않았다는 것이고, 이 상태에서 직전의 마모 상태 저장 값이 '없음'이라는 것은, 마찰 패드(130)가 아직 50% 마모에 이르지 않았으며 처음으로 마찰 패드(130)의 마모 상태를 측정한다는 것을 의미한다.

따라서, 차량 제어 모듈(10)은 패드 마모 상태를 '정상', '50% 미만 마모'로 하여 표시부(40)에 표시하고 패드 마모상태 데이터 저장부(22)에 저장한다(단계 S412).

상기 과정(단계 S410)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'이 아닌 경우(단계 S410에서 '아니오'), 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인지 확인한다(단계 S420).

패드 마모 센서(30)는 통전이 이루어지는데 직전 마모 상태가 50% 마모이거나 '50% 초과 마모'라는 것은, 마찰 패드(130)가 50% 마모(비통전 상태)를 지났지만 아직 80% 마모에는 미치지 못했다는 것을 의미한다.

따라서, 상기 과정(단계 S420)에서 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인 것으로 확인되면(단계 S420에서 '예'), 차량 제어 모듈(10)은 패드 마모 상태를 '50% 초과 마모'로 하여 표시부(40)에 표시하고 패드 마모상태 데이터 저장부(22)에 저장한다(단계 S422).

상기 과정(단계 S420)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'가 아닌 경우에는(단계 S420에서 '아니오'), 직전의 마모 상태 저장 값이 '80% 마모' 또는 '80% 초과 마모'인지 확인한다(단계 S430).

패드 마모 센서(30)는 통전이 이루어지는데 직전 마모 상태가 80% 마모 또는 80% 초과 마모라는 것은, 마찰 패드(130)가 80% 마모(비통전 상태)를 지났거나 ㅇ이미 지난 상태로 있다는 것을 의미한다.

따라서. 직전의 마모 상태 저장 값이 '80% 마모' 또는 '80% 초과 마모'인 경우(단계 S430에서 '예'), 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '80% 초과 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장한다. 이때 패드 마모 상태의 표시는 '패드 교체'가 필요하다는 경고의 메시지를 포함할 수 있다.

다음으로, 상기 과정(단계 S320)에서 통전이 이루어지지 않은 경우(비통전 상태)(단계 S320에서 '아니오'), 즉, 인가된 전류에 의해 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)로부터 가이드 핀(200)을 매개로 하는 비통전 신호가 입력되는 경우에는, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인지 확인한다(단계 S440).

(-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 가이드 핀(200) 사이에 통전이 이루어지지 않았다는 것은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...) 중 하나에 일치하였다는 것이고, 이 상태에서 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상' 또는 50% 미만 마모'라는 것은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 2단계 마모진행 차단홈(202)에 일치하였다는 것을 의미한다.

또한, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 가이드 핀(200) 사이에 통전이 이루어지지 않았다는 것은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...) 중 하나에 일치하였다는 것이고, 이 상태에서 직전의 마모 상태 저장 값이 '없음'이라는 것은, 마찰 패드(130)가 측정이 처음이라는 것이어서 비로소 이번 측정에서 처음으로 50% 마모에 이르었다는 것을 의미한다.

따라서, 패드 마모 상태를 '50% 마모'로 하여 표시부(40)에 표시하고, 해당 마모 상태를 저장한다(단계 S442).

이어서, 상기 과정(단계 S442)의 50% 마모 상태를 기초로 마모예상모델을 보정하고, 보정된 마모예상모델을 근거로 하여 80% 마모 예측 시기를 표시부(40)에 표시한다(단계 S444).

상기 과정(단계 S440)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'이 아닌 경우(단계 S440에서 '아니오'), 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인지 확인한다(단계 S450).

단계 S320에서 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 가이드 핀(200) 사이에 통전이 이루어지지 않았다는 것은, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...) 중 하나에 일치하였다는 것이고, 이 상태에서 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'라는 것은(단계 S450에서 '예'), (-)(+)접촉전극(310a, 310b)이 3단계 마모진행 차단홈(204)에 일치하였다는 것을 의미한다.

따라서, 패드 마모 상태를 '80% 마모'로 하여 표시부(40)에 표시하고, 해당 마모 상태를 저장한다(단계 S452).

이와 같이 함으로써, 운전자는 표시부(40)에 표시되는 단계별 마모 상태를 확인하여 적절한 조치를 취할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

10: 차량 제어 모듈
20: 전자 브레이크 제어모듈
22: 패드 마모상태 데이터 저장부
24: 마모예상모델 데이터 저장부
30: 패드 마모 센서
40: 표시부
50: 도어 스위치
60: 시동 센서
100: 캘리퍼 조립체
105: 브레이크 디스크
110: 하우징
120: 캘리퍼
122: 실린더
124: 유압 챔버
130: 마찰 패드
132: 마모한계 표시홈
140: 피스톤
200: 가이드 핀
202: 2단계(50%) 마모진행 차단홈
204: 3단계(80%) 마모진행 차단홈
210: 핀 고정 볼트
220: 부트
300: 센서 링
302: 제1 관통구멍
304: 제2 관통구멍
310: 접촉전극
320: 리드선

Claims

차체에 고정되는 하우징(110);
브레이크 디스크(105)의 양면에 대향 하는 2개의 마찰 패드(130)가 장착되는 캘리퍼(120)를 구비하는 캘리퍼 조립체(100);
일단이 상기 캘리퍼(120)에 고정되고 타단이 상기 하우징(110)에 형성된 안내구멍(112)에 삽입되어 캘리퍼(120)의 이동을 안내하는 가이드 핀(200);
상기 안내구멍(112)의 입구 측에 삽입되며, 내부에는 상기 가이드 핀(200)의 외면에 접하는 (-)접촉전극(310a)과 (+)접촉전극(310b)이 간격을 유지하여 매립되어 있는 전기절연체인 센서 링(300);
마찰 패드(130)의 마모의 진전에 따라 상기 가이드 핀(200)이 상기 안내구멍(112)을 빠져나오는 과정을 복수의 간격으로 나누어 상기 가이드 핀(200)의 외주에 홈 형태로 형성되어, (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 만났을 때 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)과 비접촉 상태가 되어 전류의 흐름을 차단하는 복수의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...); 및
상기 센서 링(300)에 전류를 인가하고, 센서 링(300)으로부터 전송되는 통전, 비통전 신호에 따라 마찰 패드(130)의 마모 단계를 판단하고, 표시부(40)에 표시하는 차량 제어 모듈(10);을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서 링(300)의 내부에는,
상기 가이드 핀(200)과 센서 링(300) 사이로 외부 이물질의 침입을 차단하기 위한 부트(220)가 장착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 핀(200)의 단계별 마모진행 차단홈(202, 204,...)은, 50% 마모지점에 상당하는 2단계 마모진행 차단홈(202)과 80% 마모 지점에 상당하고 마찰 패드(130)의 교체를 경보하기 위한 3단계 마모진행 차단홈(204)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제1항에 있어서,
상기 차량 제어 모듈(10)은,
차량 도어 열림 신호가 수신되는 것을 확인하고, 수신 시각을 저장하는 과정(단계 S10);
상기 마찰 패드(130)의 마모 측정을 개시하기 위한 필요조건을 충족하는지를 확인하는 과정(단계 S20);
상기 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하여 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전이 이루어지는지를 확인하는 과정(단계 S30);
통전 여부와 직전 마모 상태 저장값 정보에 따라 현재 마찰 패드(130)의 마모 진행 단계를 판정하고, 마모 진행 단계를 상기 표시부(40)에 표시하는 과정(단계 S40); 및
최초 50% 마모 판단 시, 마모예상모델을 보정하고, 보정된 마모예상모델에서 예측된 80% 마모 예측 시기를 표시부(40)에 표시하는 과정(단계 S50); 을 포함하는 제어를 수행하도록 프로그램 설정되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제4항에 있어서,
상기 과정(단계 S10)은,
차량 도어 열림 신호가 수신되는지 확인하는 과정(단계 S110); 및
도어 열림 신호가 수신되면 도어 열림 수신 시각을 저장하는 과정(단계 S10); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제4항에 있어서,
상기 과정(단계 S20)은,
엔진이 시동 오프 상태인지 확인하는 과정(단계 S210) 또는
직전 열림 시각으로부터 마찰 패드(130)의 마모 상태의 측정이 필요한 시간 간격으로서 미리 설정된 기준시간이 지났는지를 확인하는 과정(단계 S220) 중 어느 하나 이상의 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제4항에 있어서,
상기 과정(단계 S30)은,
(-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 전류를 인가하여는 과정(단계 S310); 및
(-)(+)접촉전극(310a, 310b)에 인가된 전류에 의해 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전이 이루어지는지를 확인하는 과정(단계 S320); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.
제4항에 있어서,
상기 과정(단계 S40)은,
(가) 인가된 전류에 의해 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)로부터 가이드 핀(200)을 매개로 하는 통전 신호가 입력되는 경우에는,
직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인지 확인하는 과정(단계 S410);
직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '정상' 또는 '50% 미만 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S412);
상기 과정(단계 S410)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'이 아닌 경우, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인지 확인하는 과정(단계 S420);
직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '50% 초과 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S422);
상기 과정(단계 S420)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'가 아닌 경우, 직전의 마모 상태 저장 값이 '80% 마모' 또는 '80% 초과 마모'인지 확인하는 과정(단계 S430); 및
직전의 마모 상태 저장 값이 '80% 마모' 또는 '80% 초과 마모'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '80% 초과 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S432);을 수행하고,
(나) 인가된 전류에 의해 (-)(+)접촉전극(310a, 310b)로부터 가이드 핀(200)을 매개로 하는 비통전 신호가 입력되는 경우에는,
직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인지 확인하는 과정(단계 S440);
직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '50% 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S442);
상기 과정(단계 S442)에서의 50% 마모 상태를 기초로 마모예상모델을 보정하고, 보정된 마모예상모델을 근거로 하여 80% 마모 예측 시기를 표시부(40)에 표시하는 과정(단계 S444);
상기 과정(단계 S440)에서, 직전의 마모 상태 저장 값이 '정상', 50% 미만 마모', 또는 '없음'이 아닌 경우, 직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인지 확인하는 과정(단계 S450); 및
직전의 마모 상태 저장 값이 '50% 마모' 또는 '50% 초과 마모'인 경우, 패드 마모 상태를 표시부(40)에 '80% 마모'로 표시하고 해당 마모 상태를 저장하는 과정(단계 S452); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 마모 감시 장치.