KR20180061567A - Apparatus for diagnosing motor failure and method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a motor failure diagnosing apparatus and a method thereof. According to the present invention, the motor failure diagnosing apparatus includes: a first current detecting unit for detecting a current of a positive electrode side of a motor; a second current detecting unit for detecting a current of a negative electrode side of the motor; a first voltage detecting unit for detecting a voltage of the positive electrode side of the motor; a second voltage detecting unit for detecting a voltage of the negative electrode side of the motor; and a control unit for diagnosing the motor failure by using the current of the positive electrode side and the current of the negative electrode side detected by the first current detecting unit and the second current detecting unit, respectively, and the voltage of the positive electrode side and the voltage of the negative electrode side detected by the first voltage detecting unit and the second voltage detecting unit, respectively, in a state in which a pulse width modulation (PWM) output is on or off. Accordingly, the present invention can increase the reliability of a failure diagnosis result.

Description

모터 고장 진단 장치 및 방법{APPARATUS FOR DIAGNOSING MOTOR FAILURE AND METHOD THEREOF}[0001] APPARATUS FOR DIAGNOSING MOTOR FAILURE AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 모터 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 양단의 전압과 전류를 이용하여 모터의 고장을 진단하는 모터 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a motor fault, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing a motor fault using a voltage and a current at both ends of the motor.

일반적으로, 제어기가 모터 구동을 제어할 경우, 모터에 단락 또는 단선이 발생하면, 모터에 지나치게 많은 전류가 흐르거나 또는 전류가 흐르지 않아 시스템에 심각한 손상이 발생하게 된다. Generally, when the controller controls the motor driving, if the motor is short-circuited or a disconnection occurs, too much current flows or no current flows to the motor, causing serious damage to the system.

따라서, 모터의 단락이나 단선 등의 고장상황을 실시간으로 검출할 필요성이 있었다. Therefore, there has been a need to detect in real time a fault situation such as a short circuit or a break of the motor.

이에 종래에는 FET의 Drain-Source 전압을 감지하여 고장 상황을 진단하거나, 또는 모터 전류를 센싱하여 고장 상황을 진단하였다. Conventionally, a fault condition is diagnosed by detecting a drain-source voltage of a FET or by sensing a motor current.

그러나, 종래 방법은 고장 상황이 검출되지 않거나 정상 상황임에도 불구하고 고장 상황으로 오진단을 하는 문제점이 있었다. However, the conventional method has a problem in that a fault diagnosis is made in a fault situation even though a fault condition is not detected or a normal condition is present.

예를 들어, 진단 기준이 되는 Drain-Source 전압이 너무 높으면 고장 검출이 되지 않고, 반대로 Drain-Source 전압이 너무 낮으면 정상 상황임에도 불구하고 순간적으로 발생하는 높은 전류 상황을 고장으로 잘못 판단하는 문제점이 있었다.For example, if the drain-source voltage, which is a diagnostic reference, is too high, fault detection is not possible. Conversely, if the drain-source voltage is too low, there was.

게다가, 과전류만으로 고장 상황을 판단할 경우 돌입전류에 의한 과전류를 고장 상황으로 오진단하거나, 배터리 단락 또는 그라운드 단락 위치에 따른 비정상적인 경로를 통해 전류가 흐를 경우 전류 센싱이 되지 않아 과전류 상황을 검출하지 못하는 문제점이 있었다. In addition, when the fault condition is judged only by the overcurrent, the overcurrent caused by the inrush current is diagnosed as a fault condition, or when the current flows through the abnormal path depending on the battery short circuit or the ground short circuit position, There was a problem.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-1172117호(2012.08.01)의 '전동식 파워스티어링 시스템의 모터 단락 감지 방법 및 그 시스템'에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1172117 (Aug. 01, 2012) 'Motor Short-circuit Detection Method and System for Electric Power Steering System'.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터 양단의 전압과 전류를 이용하여 모터의 고장을 진단하는 모터 고장 진단 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for diagnosing a motor fault by using a voltage and a current at both ends of a motor to diagnose a fault of the motor.

본 발명의 일 측면에 따른 모터 고장 진단 장치는 모터의 양극측 전류를 검출하는 제1 전류 검출부; 상기 모터의 음극측 전류를 검출하는 제2 전류 검출부; 상기 모터의 양극측 전압을 검출하는 제1 전압 검출부; 상기 모터의 음극측 전압을 검출하는 제2 전압 검출부; 및 PWM(Pulse Width Modulation) 출력을 온 또는 오프시킨 상태에서, 상기 제1 전류 검출부와 상기 제2 전류 검출부에 의해 각각 검출된 양극측 전류와 음극측 전류, 및 상기 제1 전압 검출부와 상기 제2 전압 검출부에 의해 각각 검출된 양극측 전압과 음극측 전압을 이용하여 상기 모터의 고장을 진단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A motor fault diagnosis apparatus according to an aspect of the present invention includes: a first current detector for detecting a current on the anode side of a motor; A second current detector for detecting a cathode side current of the motor; A first voltage detector for detecting a voltage on the anode side of the motor; A second voltage detector for detecting a negative voltage of the motor; Side current and the cathode-side current detected by the first current detecting section and the second current detecting section, respectively, and the first voltage detecting section and the second voltage detecting section, respectively, with the PWM (Pulse Width Modulation) And a controller for diagnosing the failure of the motor by using the anode voltage and the cathode voltage detected by the voltage detector, respectively.

본 발명에서, 상기 제어부는 PWM 출력 상태에서, 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류가 기 설정된 제1 전류설정값 이하이면 상기 모터가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller determines that the motor is disconnected when the anode side current and the cathode side current of the motor are equal to or less than a predetermined first current setting value in the PWM output state.

본 발명에서, 상기 제어부는 PWM 출력 상태에서, 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상이면 상기 모터가 단락된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller determines that the motor is short-circuited when the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor is equal to or greater than a predetermined second current setting value in the PWM output state.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상인 상태에서 PWM 출력 정지 후, 상기 제1 전압 검출부와 상기 제2 전압 검출부에 의해 각각 검출된 양극측 전압과 음극측 전압에 따라 배터리 단락 또는 그라운드 단락을 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, after the PWM output is stopped in a state in which the current difference between the anode-side current and the cathode-side current of the motor is equal to or greater than a predetermined second current setting value, the control unit And determines whether the battery is short-circuited or short-circuited according to the anode-side voltage and the cathode-side voltage.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일한 상태에서, 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압의 크기에 따라 배터리 단락 또는 그라운드 단락을 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the controller determines whether the battery is short-circuited or short-circuited according to the magnitude of the anode voltage and the cathode voltage of the motor in a state where the anode voltage and the cathode voltage of the motor are the same.

본 발명의 일 측면에 따른 모터 고장 진단 방법은 제어부가 PWM(Pulse Width Modulation) 출력 상태에서, 제1 전류 검출부를 제어하여 모터의 양극측 전류를 검출하고 제2 전류 검출부를 제어하여 상기 모터의 음극측 전류를 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류가 기 설정된 제1 전류설정값 이하인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류가 상기 제1 전류 설정값 이하인지 여부에 따라 상기 모터가 단선 상태인지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method for diagnosing a motor fault according to an aspect of the present invention is a method for diagnosing a motor fault by controlling a first current detector in a PWM (Pulse Width Modulation) output state to detect a current on the anode side of the motor, Detecting a side current; Determining whether the current on the anode side and the current on the cathode side of the motor is less than or equal to a preset first current setting value; And determining whether the motor is in a disconnection state according to whether the positive pole side current and the negative pole side current of the motor are equal to or less than the first current set value.

본 발명에서, 상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상인지에 따라 상기 모터가 단락 상태인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller may further include determining whether the motor is in a short-circuit state according to whether the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor is equal to or greater than a predetermined second current setting value.

본 발명에서, 상기 모터가 단락 상태인지를 판단하는 단계는 상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 상기 제2 전류 설정값 이상이면 PWM 출력을 정지시키는 단계; 상기 제어부가 제1 전압 검출부를 제어하여 상기 모터의 양극측 전압을 검출하고, 제2 전압 검출부를 제어하여 상기 모터의 음극측 전압을 검출하는 단계; 및 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압을 이용하여 상기 모터가 배터리 단락인지 또는 그라운드 단락인지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of determining whether the motor is in the short-circuited state includes: stopping the PWM output when the current difference between the anode-side current and the cathode-side current of the motor is equal to or greater than the second current setting value; The controller controlling the first voltage detector to detect the voltage on the anode side of the motor and the second voltage detector to detect the voltage on the cathode side of the motor; And determining whether the motor is short-circuited or short-circuited by using the positive voltage and negative voltage of the motor.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일한 상태에서 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압의 크기에 따라 상기 모터가 배터리 단락 또는 그라운드 단락인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the controller determines that the motor is short-circuited or short-circuited according to the magnitudes of the positive electrode side voltage and the negative electrode side voltage of the motor in the state where the anode side voltage and the negative electrode side voltage of the motor are the same do.

본 발명의 일 측면에 따른 모터 고장 진단 장치 및 방법은 모터 양단의 전압과 전류를 이용하여 모터의 고장을 진단한다. An apparatus and method for diagnosing a motor fault according to an aspect of the present invention diagnose a fault of a motor using voltage and current at both ends of the motor.

본 발명의 다른 측면에 따른 모터 고장 진단 장치 및 방법은 모터 양단의 전압과 전류를 이용하여 다양한 고장 상황을 검출할 수 있고, 그 결과 고장 진단 결과에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다. According to another aspect of the present invention, an apparatus and method for diagnosing a motor fault can detect various fault conditions using voltage and current at both ends of a motor, and as a result, reliability of a fault diagnosis result can be improved.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 모터 고장 진단 장치 및 방법은 높은 전류를 사용하는 시스템에서도 고장 상황을 검출할 수 있고, 듀티비에 따른 과전류 기준을 정의할 필요없이 모터의 고장 상황을 진단할 수 있도록 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus and method for diagnosing a motor fault, which can detect a fault situation even in a system using a high current and diagnose a fault condition of the motor without defining an overcurrent reference according to a duty ratio do.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of a motor fault diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a motor fault diagnosis method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 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 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for diagnosing a motor failure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 장치의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of a motor fault diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 장치는 제1 전압 검출부(10), 제1 전류 검출부(20), 제2 전류 검출부(30), 제2 전압 검출부(40), 제어부(50), 모터(60) 및 모터 구동부(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a motor fault diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first voltage detector 10, a first current detector 20, a second current detector 30, a second voltage detector 40, A control unit 50, a motor 60, and a motor driving unit 70.

모터 구동부(70)는 제어부(50)로부터 입력되는 PWM(Pulse Width Modulation) 출력에 따라 모터(60)를 구동시킨다. The motor driving unit 70 drives the motor 60 according to the PWM (Pulse Width Modulation) output that is input from the control unit 50.

제1 전압 검출부(10)는 모터 구동부(70)에 대한 PWM 출력을 정지시킨 상태에서, 제어부(50)의 제어신호에 따라 모터(60)의 양극측 전압을 검출하고, 검출된 양극측 전압을 제어부(50)에 입력한다. The first voltage detecting unit 10 detects the positive electrode side voltage of the motor 60 in accordance with the control signal of the control unit 50 while the PWM output to the motor driving unit 70 is stopped and outputs the detected positive electrode side voltage And inputs them to the control unit 50.

제1 전류 검출부(20)는 모터 구동부(70)에 대한 PWM 출력 상태에서, 제어부(50)의 제어신호에 따라 모터(60)의 양극측 전류를 검출하고, 검출된 양극측 전류를 제어부(50)에 입력한다. The first current detection unit 20 detects the positive side current of the motor 60 in accordance with the control signal of the control unit 50 in the PWM output state for the motor drive unit 70 and outputs the detected positive side current to the control unit 50 ).

제2 전압 검출부(40)는 모터 구동부(70)에 대한 PWM 출력을 정지시킨 상태에서, 제어부(50)의 제어신호에 따라 모터(60)의 음극측 전압을 검출하고, 검출된 음극측 전압을 제어부(50)에 입력한다. The second voltage detecting unit 40 detects the negative electrode side voltage of the motor 60 in accordance with the control signal of the control unit 50 while the PWM output to the motor driving unit 70 is stopped and outputs the detected negative electrode side voltage And inputs them to the control unit 50.

제2 전류 검출부(30)는 모터 구동부(70)에 대한 PWM 출력 상태에서, 제어부(50)의 제어신호에 따라 모터(60)의 음극측 전류를 검출하고, 검출된 음극측 전류를 제어부(50)에 입력한다. The second current detection unit 30 detects the negative side current of the motor 60 in accordance with the control signal of the control unit 50 in the PWM output state of the motor driving unit 70 and outputs the detected negative side current to the control unit 50 ).

즉, 제1 전류 검출부(20)와 제2 전류 검출부(30)는 PWM 출력 상태에서 모터(60)의 양극측 전류와 모터(60)의 음극측 전류를 각각 검출하여 제어부(50)에 입력한다. That is, the first current detection unit 20 and the second current detection unit 30 respectively detect the anode side current of the motor 60 and the cathode side current of the motor 60 in the PWM output state and input them to the control unit 50 .

또한, 제1 전압 검출부(10)와 제2 전압 검출부(40)는 PWM 출력이 정지된 상태에서 모터(60)의 양극측 전압과 모터(60)의 음극측 전압을 각각 검출하여 제어부(50)에 입력한다. The first voltage detecting unit 10 and the second voltage detecting unit 40 respectively detect the positive electrode side voltage of the motor 60 and the negative electrode side voltage of the motor 60 while the PWM output is stopped, .

이에, 제어부(50)는 PWM 출력 상태에서는 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류를 각각 검출하고, PWM 출력 정지 상태에서는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압을 각각 검출한다. The controller 50 detects the positive side current and negative side current of the motor 60 in the PWM output state and detects the positive side voltage and the negative side voltage of the motor 60 in the PWM output stopped state, respectively.

이어 제어부(50)는 PWM 출력 상태에서의 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류, 및 PWM 출력 정지 상태에서는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압을 이용하여 모터(60)의 고장을 진단한다. The control unit 50 then uses the positive side voltage and the negative side voltage of the motor 60 in the PWM output stopped state and the positive side side current and the negative side side current of the motor 60 in the PWM output stopped state, Diagnose the fault.

좀 더 상세히 설명하면, 제어부(50)는 모터 구동부(70)를 PWM 제어하여 모터(60)를 구동시킨다. More specifically, the control unit 50 performs PWM control of the motor driving unit 70 to drive the motor 60. [

이때, 제어부(50)는 제1 전류 검출부(20)를 제어하여 모터(60)의 양극측 전류를 검출하고, 제2 전류 검출부(30)를 제어하여 모터(60)의 음극측 전류를 검출한다. At this time, the controller 50 controls the first current detector 20 to detect the anode side current of the motor 60 and the second current detector 30 to detect the cathode side current of the motor 60 .

제1 전류 검출부(20)와 제2 전류 검출부(30)를 통해 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류를 각각 검출한 상태에서, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류를 이용하여 모터(60)의 고장을 진단한다. The control unit 50 controls the motor 60 so that the positive side current and the negative side current of the motor 60 are detected through the first current detection unit 20 and the second current detection unit 30, And diagnoses the failure of the motor 60 using the cathode side current.

PWM 출력으로 인해 모터(60)가 구동 중인 상태에서, 모터(60)가 단선되면 모터(60)에는 전류가 흐르지 않는다. When the motor 60 is disconnected while the motor 60 is being driven by the PWM output, the current does not flow through the motor 60.

따라서, 제어부(50)는 PWM 출력 상태에서 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 기 설정된 제1 전류 설정값 이하이면 모터(60)가 단선된 것으로 판단한다. Therefore, the controller 50 determines that the motor 60 is disconnected when the anode side current and the cathode side current of the motor 60 are below the preset first current setting value in the PWM output state.

이 경우, 제1 전류 설정값은 모터(60)가 단선되어 모터(60)에 전류가 흐르지 않는 것으로 판단할 수 있는 전류값으로써, 설계자 등에 의해 사전에 설정될 수 있다. 따라서, 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 제1 전류 설정값 이하이면 모터(60)에 전류가 거의 흐르지 않는 상태이므로, 모터(60)가 단선된 것으로 판단할 수 있다. In this case, the first current setting value is a current value that can be determined that the motor 60 is disconnected and no current flows in the motor 60, and can be set in advance by a designer or the like. Therefore, if the anode-side current and the cathode-side current of the motor 60 are lower than the first current setting value, it is judged that the motor 60 is disconnected since the current hardly flows through the motor 60.

한편, PWM 출력으로 인해 모터(60)가 구동 중인 상태에서, 모터(60)가 단락되면 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류는 서로 상이하게 되므로, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상이면 모터(60)가 단락된 것으로 판단한다. When the motor 60 is short-circuited while the motor 60 is being driven due to the PWM output, the control unit 50 controls the motor 60 so that the anode side current and the cathode side current of the motor 60 are different from each other. It is determined that the motor 60 is short-circuited if the current difference between the anode-side current and the cathode-side current of the motor 60 is equal to or greater than a preset second current setting value.

여기서, 제2 전류 설정값은 모터(60)의 단락으로 인해 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 다를 경우 나타날 수 있는, 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차이다. 따라서, 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 제2 전류 설정값 이상일 경우에는 모터(60)의 단락으로 판단할 수 있다. Here, the second current setting value is a difference in current between the anode side current and the cathode side current of the motor 60, which may appear when the anode side current and the cathode side current of the motor 60 are different due to the short circuit of the motor 60 . Therefore, when the anode-side current and the cathode-side current of the motor 60 are equal to or higher than the second current set value, it can be determined that the motor 60 is short-circuited.

한편, 상기한 상태에서 제어부(50)는 모터(60)의 단락이 배터리 단락인지 또는 그라운드 단락인지를 판단한다. Meanwhile, in the above-described state, the controller 50 determines whether the short circuit of the motor 60 is a battery short circuit or a ground short circuit.

즉, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상이면 PWM 출력을 정지시키고, 제1 전압 검출부(10)를 제어하여 모터(60)의 양극측 전압을 검출하며, 제2 전압 검출부(40)를 제어하여 모터(60)의 음극측 전압을 검출한다. That is, when the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor 60 is equal to or greater than a preset second current setting value, the control unit 50 stops the PWM output and controls the first voltage detection unit 10, And controls the second voltage detecting unit 40 to detect the negative electrode side voltage of the motor 60. [

PWM 출력이 정지된 상태에서 제1 전압 검출부(10)와 제2 전압 검출부(40)에 의해 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 검출됨에 따라, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압의 크기에 따라 배터리 단락인지 또는 그라운드 단락인지를 판단한다.The controller 50 detects the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 by the first voltage detecting unit 10 and the second voltage detecting unit 40 while the PWM output is stopped, It is judged whether the battery is short-circuited or ground-short-circuited according to the magnitude of the anode side voltage and the cathode side voltage of the battery.

즉, 모터(60)의 단락이 배터리 단락인지 또는 그라운드 단락인지에 따라, 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압은 배터리 전압 레벨 또는 그라운드 전압 레벨이 될 수 있다.That is, depending on whether the short circuit of the motor 60 is a battery short circuit or a ground short circuit, the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 may be the battery voltage level or the ground voltage level.

이에, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제1 전압 설정값 이상이면 배터리 단락으로 판단한다. 여기서, 제1 전압 설정값은 배터리 단락으로 인해 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압에 나타날 수 있는 전압 레벨이다. 따라서, 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 제1 전압 설정값 이상이면 배터리 단락으로 판단할 수 있다.The control unit 50 determines that the battery is short-circuited if the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are the same and equal to or greater than the first voltage set value. Here, the first voltage set value is a voltage level that can appear on the anode side voltage and the cathode side voltage of the motor 60 due to the battery short circuit. Therefore, if the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are equal to or greater than the first voltage set value, it can be determined that the battery is short-circuited.

또한, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제2 전압 설정값 이하이면 그라운드 단락으로 판단한다. 여기서, 제2 전압 설정값은 그라운드 단락으로 인해 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압에 나타날 수 있는 전압 레벨이다. 따라서, 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 제2 전압 설정값 이하이면 그라운드 단락으로 판단할 수 있다.If the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are equal to each other and equal to or lower than the second voltage set value, the controller 50 determines that the ground is short-circuited. Here, the second voltage set value is a voltage level that can appear on the anode side voltage and the cathode side voltage of the motor 60 due to the ground short circuit. Therefore, if the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are equal to or lower than the second voltage set value, it can be determined that the ground is short-circuited.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of diagnosing a motor failure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 방법의 순서도이다. 2 is a flowchart of a motor fault diagnosis method according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 먼저 제어부(50)는 모터 구동부(70)를 PWM 제어하여 모터(60)를 구동시킨다(S10). Referring to FIG. 2, the controller 50 performs PWM control of the motor driving unit 70 to drive the motor 60 (S10).

이때, 제어부(50)는 제1 전류 검출부(20)와 제2 전류 검출부(30)를 제어하여 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류를 각각 검출한다(S20). At this time, the controller 50 controls the first current detector 20 and the second current detector 30 to detect the anode side current and the cathode side current of the motor 60, respectively (S20).

제1 전류 검출부(20)와 제2 전류 검출부(30)에 의해 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 검출되면, 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 제1 전류설정값 이하인지를 판단한다(S30).When the positive side current and the negative side current of the motor 60 are detected by the first current detection unit 20 and the second current detection unit 30, (S30).

단계(S30)에서의 판단 결과 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 제1 전류 설정값 이하이면, 제어부(50)는 모터(60)가 단선된 것으로 판단한다(S40).If it is determined in step S30 that the anode side current and the cathode side current of the motor 60 are less than the first current setting value, the controller 50 determines that the motor 60 is disconnected (S40).

반면에, 단계(S30)에서의 판단 결과 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 제1 전류 설정값 이하가 아니면, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 제2 전류 설정값 이상인지 여부를 판단한다(S50).On the other hand, if it is determined in step S30 that the current on the anode side and the current on the cathode side of the motor 60 are not equal to or less than the first current setting value, the control unit 50 determines that the positive side current of the motor 60 and the negative side current Is greater than or equal to the second current set value (S50).

단계(S50)에서의 판단 결과 모터(60)의 양극측 전류와 음극측 전류가 제2 전류 설정값 이상이면, 제어부(50)는 PWM 출력을 정지(S60)시켜 모터(60)의 구동을 정지시킨다. If it is determined in step S50 that the anode side current and the cathode side current of the motor 60 are equal to or greater than the second current setting value, the controller 50 stops the PWM output (S60) .

PWM 출력이 정지된 상태에서, 제어부(50)는 제1 전압 검출부(10)와 제2 전압 검출부(40)를 제어하여 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압을 각각 검출한다(S70).The control unit 50 controls the first voltage detecting unit 10 and the second voltage detecting unit 40 to detect the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 respectively (S70) .

PWM 출력이 정지된 상태에서 제1 전압 검출부(10)와 제2 전압 검출부(40)에 의해 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 검출됨에 따라, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제1 전압 설정값 이상인지 여부를 판단하며, 판단 결과 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제1 전압 설정값 이상이면, 모터(60)가 배터리 단락인 것으로 판단한다(S80,S90). The controller 50 detects the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 by the first voltage detecting unit 10 and the second voltage detecting unit 40 while the PWM output is stopped, If the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are equal to each other and equal to or greater than the first voltage setting value, 60 are short-circuited (S80, S90).

반면에, 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제1 전압 설정값 이상인 경우가 아니면, 제어부(50)는 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제2 전압 설정값 이하인지 여부를 판단하고, 판단 결과 모터(60)의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일하고 제2 전압 설정값 이하이면, 모터(60)가 그라운드 단락인 것으로 판단한다(S100,S110). On the other hand, unless the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are the same and equal to or greater than the first voltage set value, the control unit 50 determines whether the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are the same It is determined that the motor 60 is short-circuited to ground if it is determined that the voltage on the anode side and the voltage on the cathode side of the motor 60 are equal to each other and equal to or less than the second voltage set value (S100, S110 ).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 장치 및 방법은 모터(60) 양단의 전압과 전류를 이용하여 모터(60)의 다양한 고장 상황을 검출할 수 있고, 그 결과 고장 진단 결과에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다. As described above, the apparatus and method for diagnosing a motor fault according to an embodiment of the present invention can detect various fault conditions of the motor 60 using the voltage and current at both ends of the motor 60, It is possible to improve the reliability.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 고장 진단 장치 및 방법은 높은 전류를 사용하는 시스템에서도 고장 상황을 검출할 수 있고, 듀티비에 따른 과전류 기준을 정의할 필요없이 모터(60)의 고장 상황을 진단할 수 있도록 한다. In addition, the apparatus and method for diagnosing a motor fault according to an embodiment of the present invention can detect a fault situation even in a system using a high current and can detect a fault condition of the motor 60 without defining an overcurrent reference according to a duty ratio To be diagnosed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 제1 전압 검출부
20: 제1 전류 검출부
30: 제2 전류 검출부
40: 제2 전압 검출부
50: 제어부
60: 모터
70: 모터 구동부 10: first voltage detecting section
20: first current detector
30: second current detector
40: second voltage detector
50:
60: motor
70:

Claims (9)

모터의 양극측 전류를 검출하는 제1 전류 검출부;
상기 모터의 음극측 전류를 검출하는 제2 전류 검출부;
상기 모터의 양극측 전압을 검출하는 제1 전압 검출부;
상기 모터의 음극측 전압을 검출하는 제2 전압 검출부; 및
PWM(Pulse Width Modulation) 출력을 온 또는 오프시킨 상태에서, 상기 제1 전류 검출부와 상기 제2 전류 검출부에 의해 각각 검출된 양극측 전류와 음극측 전류, 및 상기 제1 전압 검출부와 상기 제2 전압 검출부에 의해 각각 검출된 양극측 전압과 음극측 전압을 이용하여 상기 모터의 고장을 진단하는 제어부를 포함하는 모터 고장 진단 장치.
A first current detector for detecting a current on the anode side of the motor;
A second current detector for detecting a cathode side current of the motor;
A first voltage detector for detecting a voltage on the anode side of the motor;
A second voltage detector for detecting a negative voltage of the motor; And
A first current detecting unit for detecting a current flowing between the first current detecting unit and the first current detecting unit and a second current detecting unit for detecting a current flowing between the first current detecting unit and the second current detecting unit, And a controller for diagnosing the failure of the motor by using the anode side voltage and the cathode side voltage respectively detected by the detection unit.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 PWM 출력 상태에서, 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류가 기 설정된 제1 전류설정값 이하이면 상기 모터가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 장치.
2. The motor fault diagnosis apparatus according to claim 1, wherein, in the PWM output state, the controller determines that the motor is disconnected when the anode side current and the cathode side current of the motor are equal to or less than a predetermined first current setting value .
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 PWM 출력 상태에서, 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상이면 상기 모터가 단락된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 장치.
The motor control apparatus according to claim 1, wherein the controller determines that the motor is short-circuited if the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor is equal to or greater than a predetermined second current set value, Diagnostic device.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상인 상태에서 PWM 출력 정지 후, 상기 제1 전압 검출부와 상기 제2 전압 검출부에 의해 각각 검출된 양극측 전압과 음극측 전압에 따라 배터리 단락 또는 그라운드 단락을 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 장치.
The motor control apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the first voltage detecting unit and the second voltage detecting unit after the PWM output is stopped in a state where the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor is equal to or greater than a predetermined second current set value And judges whether the battery is short-circuited or ground-short-circuited according to the detected positive-electrode-side voltage and negative-electrode-side voltage, respectively.
제 4 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일한 상태에서, 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압의 크기에 따라 배터리 단락 또는 그라운드 단락을 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 장치.
The motor control apparatus according to claim 4, wherein the control unit determines whether the battery is short-circuited or ground-short-circuited according to a magnitude of a positive electrode side voltage and a negative electrode side voltage of the motor, Motor fault diagnosis device.
제어부가 PWM(Pulse Width Modulation) 출력 상태에서, 제1 전류 검출부를 제어하여 모터의 양극측 전류를 검출하고 제2 전류 검출부를 제어하여 상기 모터의 음극측 전류를 검출하는 단계;
상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류가 기 설정된 제1 전류설정값 이하인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류가 상기 제1 전류 설정값 이하인지 여부에 따라 상기 모터가 단선 상태인지를 판단하는 단계를 포함하는 모터 고장 진단 방법.
Controlling the first current detector to detect a current on the anode side of the motor and detecting a current on the cathode side of the motor by controlling the second current detector in a PWM (Pulse Width Modulation) output state;
Determining whether the current on the anode side and the current on the cathode side of the motor is less than or equal to a preset first current setting value; And
Wherein the controller determines whether the motor is in a disconnection state according to whether the current on the anode side and the current on the cathode side of the motor are equal to or less than the first current set value.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 기 설정된 제2 전류 설정값 이상인지에 따라 상기 모터가 단락 상태인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 방법.
The method as claimed in claim 6, wherein the controller further comprises determining whether the motor is in a short-circuit state according to whether the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor is equal to or greater than a predetermined second current setting value A method for diagnosing a motor fault.
제 7 항에 있어서, 상기 모터가 단락 상태인지를 판단하는 단계는
상기 제어부가 상기 모터의 양극측 전류와 음극측 전류의 전류차가 상기 제2 전류 설정값 이상이면 PWM 출력을 정지시키는 단계;
상기 제어부가 제1 전압 검출부를 제어하여 상기 모터의 양극측 전압을 검출하고, 제2 전압 검출부를 제어하여 상기 모터의 음극측 전압을 검출하는 단계; 및
상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압을 이용하여 상기 모터가 배터리 단락인지 또는 그라운드 단락인지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 방법.
8. The method of claim 7, wherein the step of determining whether the motor is in a short-
Stopping the PWM output if the current difference between the anode side current and the cathode side current of the motor is equal to or greater than the second current setting value;
The controller controlling the first voltage detector to detect the voltage on the anode side of the motor and the second voltage detector to detect the voltage on the cathode side of the motor; And
Wherein the controller includes a step of determining whether the motor is short-circuited or short-circuited by using an anode side voltage and a cathode side voltage of the motor.
제 8 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압이 동일한 상태에서 상기 모터의 양극측 전압과 음극측 전압의 크기에 따라 상기 모터가 배터리 단락 또는 그라운드 단락인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 진단 방법. The motor control apparatus according to claim 8, wherein the controller determines that the motor is short-circuited or short-circuited according to the magnitudes of the positive electrode side voltage and the negative electrode side voltage of the motor, Characterized in that the motor fault diagnosis method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111352012A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 Vehicle, motor driving system and insulation detection method and device thereof
KR102219065B1 (en) * 2019-10-31 2021-02-22 주식회사 현대케피코 Motor control apparatus with short circuit diagnosis function and short circuit diagnosis method thereof
KR20220060888A (en) * 2020-11-05 2022-05-12 에스트라오토모티브시스템 주식회사 Method and system for detecting motor error in electric compressor of vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0715992A (en) * 1993-06-24 1995-01-17 Kayaba Ind Co Ltd Ground-fault detection circuit of motor
JP2007258109A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Sanyo Electric Co Ltd Vehicular power supply device, and deposition detecting method which distinguishes deposition of contactor of this power supply device
KR20120006308A (en) * 2010-07-12 2012-01-18 현대모비스 주식회사 Disconnection sensing method of driving motor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015116161A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Predictive maintenance notifications based on motor voltage and motor current

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0715992A (en) * 1993-06-24 1995-01-17 Kayaba Ind Co Ltd Ground-fault detection circuit of motor
JP2007258109A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Sanyo Electric Co Ltd Vehicular power supply device, and deposition detecting method which distinguishes deposition of contactor of this power supply device
KR20120006308A (en) * 2010-07-12 2012-01-18 현대모비스 주식회사 Disconnection sensing method of driving motor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111352012A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 Vehicle, motor driving system and insulation detection method and device thereof
CN111352012B (en) * 2018-12-21 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 Vehicle, motor driving system and insulation detection method and device thereof
KR102219065B1 (en) * 2019-10-31 2021-02-22 주식회사 현대케피코 Motor control apparatus with short circuit diagnosis function and short circuit diagnosis method thereof
KR20220060888A (en) * 2020-11-05 2022-05-12 에스트라오토모티브시스템 주식회사 Method and system for detecting motor error in electric compressor of vehicle

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