KR101901127B1 - 모터 고장 판단 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위치 센서를 이용하여 모터의 고장을 판단하되, 위치 센서가 모터의 고장을 검출하지 못하면, 토크센서를 이용하여 모터의 고장을 판단하는 모터 고장 판단 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 장치는 모터의 위치에 관한 신호를 출력하는 복수의 위치 센서와, 조향 휠의 회전에 따른 상기 모터의 토크를 검출하는 토크 센서와, 상기 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 상기 모터의 토크의 변동을 통해 상기 모터의 고장 유무를 판단하는 고장 판단부를 포함한다.

Description

모터 고장 판단 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting a faulty motor}
본 발명은 모터 고장 판단 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 위치 센서를 이용하여 모터의 고장을 판단하되, 위치 센서가 모터의 고장을 검출하지 못하면, 토크센서를 이용하여 모터의 고장을 판단하는 모터 고장 판단 장치 및 방법에 관한 것이다.
전동식 조향 제어 방법은 운전자의 조향력을 보조하기 위한 보조 조향력 발생기(예를 들어, 모터)를 이용한 조향 제어 방법을 의미한다. 일 예로, 운전자가 조향 휠을 조작하면, 운전자의 조향 토크를 측정하고, 이와 대응되는 보조 조향력을 계산하여 모터를 이용한 보조 조향력을 제공하는 시스템을 의미한다.
이와 같은 전동식 조향 제어방법은 운전자가 적은 힘으로 조향을 수행할 수 있도록 도와주며, 차속에 따라서 다양한 보조 조향력을 제공함으로써 고속에서의 급작스러운 조향에 의한 사고를 방지할 수도 있다.
따라서, 정확한 조향 제어를 위해서는 모터의 고장 여부를 정확하게 측정하는 것이 무엇보다 중요하다.
그러나, 운전자의 조향 토크를 측정하는 위치 센서의 고장 등으로 인해서 모터의 고장 검출에 대한 신뢰성이 보장되지 않는 상황이 발생하는 경우, 모터의 잠김(stuck) 현상에 의해 운전자가 차량을 제어할 수 없는 상황이 발생할 수 있고, 이는 심각한 주행 사고를 초래시킬 수 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터 위치 센서 및 토크 센서를 통해 모터의 고장을 판단할 수 있는 모터 고장 판단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 모터 위치 센서가 오류인 경우에 토크 센서를 통해 모터의 고장을 판단할 수 있는 모터 고장 판단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 장치는 모터의 위치에 관한 신호를 출력하는 복수의 위치 센서와, 조향 휠의 회전에 따른 모터의 토크를 검출하는 토크 센서와, 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 모터의 토크의 변동을 통해 모터의 고장 유무를 판단하는 고장 판단부를 포함한다.
여기서, 고장 판단부는, 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들 중 적어도 하나의 신호가 다른 신호들과 동일하지 않으면, 위치 센서를 비정상으로 판단한다.
또한, 고장 판단부는, 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 차량의 조향을 시계방향 및 반시계방향으로 변경하여 모터의 토크의 변동 및 조향 변동에 따른 차량의 이동 유무를 판단하여 모터가 잠김 상태인지를 판단한다.
또한, 고장 판단부는, 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 조향 휠을 제1 방향으로 회전시켜 모터의 토크의 변동을 감지한다.
또한, 고장 판단부는, 모터의 토크의 변동이 감지되지 않으면 모터를 고장으로 판단하고, 모터의 토크의 변동이 감지되면 차량이 상기 제1 방향으로 이동하는지 판단한다.
또한, 고장 판단부는, 차량이 제1 방향으로 이동하면 모터를 정상으로 판단하고, 차량이 제1 방향으로 이동하지 않으면 차량이 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동하는지 판단한다.
또한, 고장 판단부는, 차량이 제2 방향으로 이동하면 모터를 정상으로 판단하고, 차량이 제2 방향으로 이동하지 않으면 모터를 고장으로 판단한다.
또한, 고장 판단부의 판단을 기초로 차량을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 고장 판단부가 모터를 고장으로 판단하면, 제어부는 차량의 전원을 차단시킨다.
앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 방법은 복수의 위치 센서를 통해 모터의 위치에 관한 신호들을 검출하는 단계와, 신호들이 검출한 신호들이 모두 잠김인지를 판단하는 단계와, 조향 변동 및 토크 센서를 통해 검출한 토크의 변동을 기초로 모터의 고장을 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서, 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김인 경우, 차량의 조향을 변경하여 토크 센서가 검출하는 토크의 변동을 검출한다.
또한, 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서, 조향 휠을 제1 방향으로 회전시켜 모터의 토크가 변동되는지 판단한다.
또한, 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서, 모터의 토크가 변동되지 않으면 모터를 고장으로 판단하고, 모터의 토크가 변동되면 차량이 제1 방향으로 이동하는지 판단하고, 차량이 제1 방향으로 이동하면 모터는 정상이다.
또한, 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서, 차량이 제1 방향으로 이동하지 않으면 조향 휠을 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시켜 차량이 제2 방향으로 이동하는지 판단한다.
또한, 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서, 차량이 제2 방향으로 이동하면 모터를 정상으로 판단하고, 차량이 제2 방향으로 이동하지 않으면 모터를 고장으로 판단한다.
또한, 모터가 정상으로 판단되면, 운전자의 지시에 따라 주행을 유지하도록 차량을 제어한다.
또한, 모터가 고장으로 판단되면, 차량의 전원을 차단시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터의 고장 판단 장치 및 방법은 모터의 고장을 판단할 수 있다.
또한, 복수개의 모터 위치 센서들이 모터의 상태를 측정한 신호들이 모두 잠김이라고 검출하는 경우 모터가 고장인지 확인할 수 없는 문제가 있는바, 이러한 경우에는 토크 센서를 통해 모터에 가해지는 토크의 변동을 검출하여 모터의 고장을 판단할 수 있다.
또한, 모터의 고장을 판단함으로써, 운전자의 안전을 확보할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 위치 센서가 모터에 장착된 위치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위치 센서를 이용한 모터 고장 판단 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 토크 센서를 이용한 모터 고장 판단 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 본질과 관계없는 부분은 그에 대한 상세한 설명을 생략할 수 있으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙일 수 있다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하도록 의도되지 않으며, 본 명세서에서 다르게 정의되지 않는한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 개념으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 장치(100)는 위치 센서(110), 토크 센서(120), 고장 판단부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
위치 센서(110)는 모터의 회전 시 모터가 회전하는 양을 측정할 수 있다. 즉, 위치 센서(110)는 모터의 회전 위치를 검출할 수 있고, 모터의 회전 위치에 관한 신호를 출력한다. 구체적으로, 위치 센서(100)는 모터에 장착되어 모터의 회전 위치를 검출하고, 그에 따른 신호를 출력한다. 여기서, 조향 휠의 회전에 따라 모터가 회전하고, 그에 따라 위치 센서(110)는 모터의 위치를 위상으로 나타낼 수 있다. 이때, 위치 센서(110)는 복수개가 장착되고, 일정한 주기로 모터의 위치를 검출하여 위상에 따른 신호를 출력할 수 있다.
토크 센서(120)는 조향 휠의 회전에 따른 모터의 토크를 검출한다. 모터의 토크는 조향 휠의 회전에 따라 모터에 인가되는 토크를 의미할 수 있다. 구체적으로, 토크 센서(120)는 운전자가 조작하는 조향 휠의 입력축의 상단에 결합된다. 조향 휠의 입력 축의 하단은 토션바(Torsion bar)에 의해 출력축의 상단과 연결되고, 출력축의 하단은 바퀴와 연결된다. 여기서, 운전자가 조향 휠을 조작하면 입력축에 회전력이 전달되고, 입력축의 회전력에 의해 토션바가 회전하게 된다. 이때, 토션바는 출력축과 연결되어 있으므로, 출력축으로도 회전력이 전달되어 운전자가 조작한 방향으로 바퀴가 회전할 수 있다. 토크 센서(120)는 입력축의 회전력에 의해 회전하는 토션바의 비틀림 각을 검출한다. 따라서, 토크 센서(120)에서 검출한 토션바의 비틀림 각에 따라 조향 휠이 회전한 정도를 판단할 수 있다. 또한, 토크 센서(120)는 주기적으로 모터의 토크를 검출할 수 있다.
고장 판단부(130)는 복수의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 회전 위치에 관한 신호 및 토크 센서(120)가 측정한 토크의 변동을 기반으로 위치 센서(110)의 측정 오류의 유무 및 모터의 잠김(stuck) 여부를 판단할 수 있다. 고장 판단부(130)는 복수개의 위치 센서(110)의 신호가 서로 다른 신호를 출력하는 경우 위치 센서(110)의 측정값에 오류가 있다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 하나의 위치 센서는 모터가 회전한 양을 검출하고, 다른 하나의 위치 센서는 모터가 잠김 상태라고 검출하는 경우, 고장 판단부(130)는 위치 센서(110)의 측정에 오류가 있다고 판단할 수 있다.
여기서, 모든 위치 센서(110)에서 모터의 회전량을 검출하고, 각 위치 센서(110)에서 검출한 모터의 회전량이 모두 동일하면 고장 판단부(130)는 위치 센서(110)의 오류가 없음을 판단할 수 있고, 이에 따라 모터를 정상으로 판단할 수 있다.
또한, 고장 판단부(130)는 복수의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 차량의 조향을 시계방향 및 반시계방향으로 변경하여 모터의 토크의 변동 및 조향 변동에 따른 차량의 이동 유무를 판단하여 모터가 잠김 상태인지를 판단한다.
여기서, 고장 판단부(130)는 복수의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들 중 적어도 하나 이상의 신호에서 잠김을 검출하면, 위치 센서(110)를 통해 검출된 모터의 회전 위치에 대한 정확성이 감소하고, 그에 따른 모터의 고장 판단에 있어서도 정확성이 감소하므로, 모터의 토크의 변동을 통해 모터의 고장을 판단할 수 있다.
구체적으로, 고장 판단부(130)는 각각의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(sruck)을 검출하는 경우, 조향 휠을 제1 방향으로 회전시켜 모터의 토크의 변동을 감지한다.
여기서, 모터의 토크의 변동이 감지되지 않으면, 조향 휠이 회전하였음에도 모터가 회전되지 않은 경우 등으로 고장 판단부(130)는 모터 또는 모터와 조향 휠을 연결하는 구성 중 어느 하나를 고장으로 판단할 수 있다.
한편, 모터의 토크의 변동이 감지되면, 조향 휠의 회전에 따라 모터도 회전한 것으로, 고장 판단부(130)는 조향 휠의 회전 방향에 따라 차량이 정상적으로 이동하는지 판단하여 모터의 고장 여부를 판단할 수 있다. 즉, 고장 판단부(130)는 차량이 제1 방향으로 이동하는지 판단한다.
여기서, 차량이 제1 방향으로 이동하면, 조향 휠의 회전 방향에 따라 차량이 정상적으로 이동한 것으로, 고장 판단부(130)는 모터를 정상으로 판단할 수 있다.
한편, 고장 판단부(130)는 차량이 제1 방향으로 이동하지 않으면, 차량이 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동하는지 판단한다. 여기서, 장애물 등으로 인해 차량이 제1 방향으로 이동하지 못할 수 있는데, 이를 모터의 고장으로 잘못 판단하는 것을 방지하기 위해 고장 판단부(130)는 차량이 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 이동 가능한지 판단할 수 있다.
여기서, 차량이 제2 방향으로 이동하면, 조향 휠의 회전 방향에 따라 차량이 정상적으로 이동한 것이므로 고장 판단부(130)는 모터를 정상으로 판단할 수 있다.
한편, 차량이 제2 방향으로 이동하지 않으면, 고장 판단부(130)는 모터를 고장으로 판단한다. 여기서, 고장 판단부(130)는 차량이 장애물 등으로 인해 이동하지 못하는 것이 아니라, 모터의 고장으로 차량이 이동하지 못하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(140)는 고장 판단부(130)의 판단을 기초로 차량을 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)는 모터가 정상으로 판단되면, 차량이 운전자의 지시에 따라 주행하도록 조향 장치, 제동 장치 및 현가 장치 등을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(150)는 모터가 고장으로 판단되면, 차량의 전원을 차단시킨다. 여기서, 제어부(150)는 차량의 전원을 차단하여 모터의 잠김을 해제할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 모터의 잠김이 해제되도록 차량의 전원을 차단시키고, 운전자는 전원 차단 후에 남은 동력을 통해 차량을 안전한 장소로 이동시킬 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고장 판단 장치(100)를 통해 차량의 조향을 변경하지 못함에 따라 발생할 수 있는 사고가 방지될 수 있다.
도 2는 위치 센서가 모터에 장착된 위치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 위치 센서(110)는 모터(10)에 장착되어 모터(10)의 위치를 검출한다. 모터(10)의 회전자의 일단에는 마그넷(미도시)이 장착되어 있으며, 위치 센서(110)는 마그넷의 회전을 감지하여 모터(10)의 회전각도를 파악할 수 있다. 마그넷은 원주방향을 따라 복수의 자석이 배치되어 있고, 즉, 복수의 N극과 S극이 번갈아가며 배치되어 있고, N극과 S극의 개수가 많을수록 모터(10)의 회전각도를 보다 정확히 파악할 수 있다. 위치 센서(110)는 모터(10)의 회전자의 일단에 설치된 마그넷의 회전을 감지하여 모터(10)의 회전속도와 회전각도를 파악할 수 있다. 이에 따라, 조향 휠의 회전에 따라 모터(10)가 회전하고, 복수의 위치 센서(110)는 그에 따라 변동되는 모터(10)의 위치에 관한 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 고장 판단부(130)는 각각의 위치 센서(110)에서 출력하는 모터의 위치에 관한 신호들을 통해 모터의 고장을 판단할 수 있다.
일 예로, 제1 위치 센서(110a)에서 모터가 회전한 양을 검출하고, 제2 위치 센서(110b)에서 모터가 회전한 양을 검출한 경우, 고장 판단부(130)는 제1 위치 센서(110a) 및 제2 위치 센서(110b)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호가 모터(10)의 회전속도와 회전각도와 대응되는지 판단할 수 있다. 즉, 고장 판단부(130)는 제1 위치 센서(110a) 및 제2 위치 센서(110b)가 실제 모터가 회전한 양을 정확하게 검출하였는지 판단할 수 있다. 여기서, 제1 위치 센서(110a) 및 제2 위치 센서(110b)가 실제 모터가 회전한 양을 검출하면 모터를 정상으로 판단한다.
다른 예로, 제1 위치 센서(110a)에서 모터가 회전한 양을 검출하고, 제2 위치 센서(110b)에서 모터가 회전한 양을 검출하지 못한 경우, 즉, 제2 위치 센서(110b)에서 잠김을 검출한 경우, 고장 판단부(130)는 위치 센서(110)를 비정상으로 판단할 수 있다. 여기서, 제2 센서(110b)에서 모터의 잠김을 검출한 경우, 제2 위치 센서(110b)의 고장, 또는 일시적으로 발생하는 출력의 오류일 수 있고, 이런 경우에 모터의 회전 위치에 대한 정확성이 감소할 수 있다.
다른 예로, 제1 위치 센서(110a)에서 모터가 회전한 양을 검출하지 못하고, 제2 위치 센서(110b)에서 모터가 회전한 양을 검출하지 못한 경우, 즉, 제1 위치 센서(110a) 및 제2 위치 센서(110b)에서 모터의 잠김을 검출한 경우, 고장 판단부(130)는 토크 센서(120)를 통해 모터의 고장을 판단할 수 있다. 여기서, 제1 위치 센서(110a) 및 제2 위치 센서(110b)에서 모두 모터의 잠김을 검출한 경우, 모터에 인가되는 토크가 없어서 모터가 회전하지 않은 것인지 모터의 고장으로 모터가 회전하지 않은 것인지 정확하게 파악되지 않을 수 있다. 따라서, 고장 판단부(130)는 토크 센서(120)에서 검출하는 모터의 토크의 변동을 통해 모터의 고장 여부를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 위치 센서를 이용한 모터 고장 판단 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 복수의 위치 센서(110)를 통해 모터의 위치에 관한 신호들을 출력한다(S10). 여기서, 복수의 위치 센서(110) 각각은 조향 휠의 회전에 따라 회전하는 모터의 회전 위치를 각각 검출하고, 검출한 모터의 위치를 위상에 따른 신호로 출력할 수 있다.
이어서, 고장 판단부(130)는 각각의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는지 판단한다(S20).
여기서, 복수의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 모터의 잠김을 검출하면, 조향 휠의 회전에 따른 모터의 위치를 판단할 수 없고, 그에 따라 모터의 고장 여부도 판단할 수 없다.
이어서, 고장 판단부(130)는 각각의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들 전부가 모터의 잠김을 검출하는 경우가 아니면 위치 센서(110)의 측정값을 통해 모터의 고장을 판단한다(S30). 여기서, 고장 판단부(130)는 복수의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들을 통해 모터의 회전속도 및 회전각도 등을 판단하여 모터의 고장 여부를 판단할 수 있다. 이때, 복수의 위치 센서(110)의 일부에서 모터의 잠김이 검출되면, 고장 판단부(130)는 잠김이 검출된 위치 센서(110)를 오류로 판단하여 모터의 잠김이 검출되지 않은 위치 센서(110)를 통해 모터의 고장 여부를 판단할 수 있다.
한편, 고장 판단부(130)는 각각의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 모터의 잠김을 검출하면, 토크 센서(120)의 측정값을 통해 모터의 고장을 판단한다(S40).
여기서, 고장 판단부(130)는 각각의 위치 센서(110)에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 모터의 잠김을 검출하면, 토크 센서(120)를 통해 검출되는 모터의 토크의 변동 및 이에 따른 차량의 이동 여부를 기초로 모터의 고장을 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 토크 센서를 이용한 모터 고장 판단 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김을 검출하면, 조향 휠을 제1 방향으로 회전시킨다(S41). 여기서, 조향 휠을 제1 방향으로 회전시키면, 모터의 토크는 변동되고, 토크 센서(120)는 변동되는 모터의 토크를 검출할 수 있다.
이어서, 고장 판단부(130)는 모터의 토크가 변동되었는지 판단한다(S42).
이때, 모터의 토크가 변동되지 않으면, 고장 판단부(130)는 모터를 고장으로 판단한다(S45). 구체적으로, 조향 휠의 회전에 따라 모터가 회전하지 않으면 모터의 토크가 변동되지 않으므로, 고장 판단부(130)는 모터를 고장으로 판단할 수 있다.
모터의 토크가 변동되면, 차량이 제1 방향으로 이동하는지 판단한다(S43). 구체적으로, 모터의 토크의 변동이 감지되면, 조향 휠의 회전에 따라 모터도 회전한 것으로 판단할 수 있으나, 모터의 고장으로 인해 모터가 조향 휠의 회전과 상관없이 회전하는 경우가 있을 수 있다. 이에, 고장 판단부(130)는 차량이 제1 방향으로 이동하는지 판단하여 조향 휠의 조작에 따라 차량이 정상적으로 이동하는지 판단할 수 있다.
여기서, 차량이 제1 방향으로 이동하면, 고장 판단부(130)는 모터를 정상으로 판단한다(S47). 구체적으로, 고장 판단부(130)는 차량이 제1 방향으로 이동하면, 조향 휠의 회전 방향에 따라 차량이 정상적으로 이동한 것으로 판단하여 모터를 정상으로 판단할 수 있다.
한편, 차량이 제1 방향으로 이동하지 않으면, 차량이 제2 방향으로 이동하는지 판단한다(S44). 구체적으로, 모터가 정상이나, 장애물 등에 의해 차량이 제1 방향으로 이동하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이에 고장 판단부(130)는 차량이 제2 방향으로 이동하는지 판단하여 장애물 등에 의해 차량이 이동하지 못한 것이지 모터의 고장으로 차량이 이동하지 못한 것인지 판단할 수 있다. 이때, 조향 휠을 제2 방향으로 회전시켜 차량이 제2 방향으로 이동하도록 할 수 있다.
이어서, 차량이 제2 방향으로 이동하면, 고장 판단부(130)는 모터를 정상으로 판단한다(S47). 구체적으로, 고장 판단부(130)는 차량이 제2 방향으로 이동하면, 조향 휠의 회전 방향에 따라 차량이 정상적으로 이동한 것으로 판단하여 모터를 정상으로 판단할 수 있다.
한편, 차량이 제2 방향으로 이동하지 않으면, 고장 판단부(130)는 모터를 고장으로 판단한다(S45). 구체적으로, 고장 판단부(130)는 차량이 제2 방향으로 이동하지 않으면, 조향 휠의 회전 방향에 따라 차량이 정상적으로 이동하지 않았다고 판단하여 모터를 고장으로 판단할 수 있다.
이때, 제어부(140)는 차량의 전원을 차단하여 모터의 잠김을 해제할 수 있고, 운전자는 남은 동력을 통해 차량을 안전한 장소에 정차시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명은 위치 센서를 이용하여 모터의 고장을 판단하되, 위치 센서가 모터의 고장을 검출하지 못하면, 토크센서를 이용하여 모터의 고장을 판단하는 모터 고장 판단 장치 및 방법을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 위치 센서
120: 토크 센서
130: 고장 판단부
140: 제어부
10: 모터

Claims (16)

  1. 모터의 위치에 관한 신호를 출력하는 복수의 위치 센서;
    조향 휠의 회전에 따른 상기 모터의 토크를 검출하는 토크 센서; 및
    상기 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 상기 모터의 토크의 변동을 통해 상기 모터의 고장 유무를 판단하는 고장 판단부;를 포함하는 모터 고장 판단 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들 중 일부에서 잠김을 검출하는 경우, 잠김이 검출된 위치 센서를 오류로 판단하여 잠김이 검출되지 않은 위치 센서를 통해 상기 모터의 고장 유무를 판단하는 모터 고장 판단 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 차량의 조향을 시계방향 및 반시계방향으로 변경하여 상기 모터의 토크의 변동 및 상기 조향 변동에 따른 상기 차량의 이동 유무를 판단하여 상기 모터가 잠김 상태인지를 판단하는 모터 고장 판단 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김(stuck)을 검출하는 경우, 조향 휠을 제1 방향으로 회전시켜 상기 모터의 토크의 변동을 감지하는 모터 고장 판단 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 모터의 토크의 변동이 감지되지 않으면 상기 모터를 고장으로 판단하고, 상기 모터의 토크의 변동이 감지되면 차량이 상기 제1 방향으로 이동하는지 판단하는 모터 고장 판단 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 차량이 상기 제1 방향으로 이동하면 상기 모터를 정상으로 판단하고, 상기 차량이 상기 제1 방향으로 이동하지 않으면 상기 차량이 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 이동하는지 판단하는 모터 고장 판단 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 차량이 상기 제2 방향으로 이동하면 상기 모터를 정상으로 판단하고, 상기 차량이 제2 방향으로 이동하지 않으면 상기 모터를 고장으로 판단하는 모터 고장 판단 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 고장 판단부의 판단을 기초로 차량을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 고장 판단부가 상기 모터를 고장으로 판단하면, 상기 제어부는 상기 차량의 전원을 차단시키는 모터 고장 판단 장치.
  9. 복수의 위치 센서를 통해 모터의 위치에 관한 신호들을 출력하는 단계;
    상기 복수의 위치 센서에서 출력한 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김인지를 판단하는 단계; 및
    조향 변동 및 토크 센서를 통해 검출한 토크의 변동을 기초로 모터의 고장을 판단하는 단계;를 포함하는 모터 고장 판단 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서,
    상기 모터의 위치에 관한 신호들이 모두 잠김인 경우, 차량의 조향을 변경하여 상기 토크 센서가 검출하는 토크의 변동을 검출하는 모터 고장 판단 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서,
    조향 휠을 제1 방향으로 회전시켜 상기 모터의 토크가 변동되는지 판단하는 모터 고장 판단 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서,
    상기 모터의 토크가 변동되지 않으면 상기 모터를 고장으로 판단하고, 상기 모터의 토크가 변동되면 상기 차량이 상기 제1 방향으로 이동하는지 판단하고, 상기 차량이 상기 제1 방향으로 이동하면 상기 모터는 정상인 모터 고장 판단 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서,
    상기 차량이 상기 제1 방향으로 이동하지 않으면 상기 조향 휠을 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전시켜 상기 차량이 상기 제2 방향으로 이동하는지 판단하는 모터 고장 판단 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 모터의 고장을 판단하는 단계에 있어서,
    상기 차량이 상기 제2 방향으로 이동하면 상기 모터를 정상으로 판단하고, 상기 차량이 상기 제2 방향으로 이동하지 않으면 상기 모터를 고장으로 판단하는 모터 고장 판단 방법.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 모터가 정상으로 판단되면, 운전자의 지시에 따라 주행을 유지하도록 차량을 제어하는 모터 고장 판단 방법.
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 모터가 고장으로 판단되면, 차량의 전원을 차단시키는 모터 고장 판단 방법.
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