KR20230035789A - 모터 고장 감지 장치 - Google Patents

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KR20230035789A KR1020210118216A KR20210118216A KR20230035789A KR 20230035789 A KR20230035789 A KR 20230035789A KR 1020210118216 A KR1020210118216 A KR 1020210118216A KR 20210118216 A KR20210118216 A KR 20210118216A KR 20230035789 A KR20230035789 A KR 20230035789A
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Abstract

본 발명은 모터 고장 감지 장치에 관한 것으로, 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제1 모터고장 감지부; 상기 모터의 구동을 위해 인가되는 양단 전원을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치; 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트 증폭부; 및 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치와 상기 제1 모터고장 감지부에서 각기 감지된 전압을 바탕으로, 단방향 제어되는 상기 모터의 고장을 진단하는 제어부;를 포함한다.

Description

모터 고장 감지 장치{APPARATUS FOR DETECTING MOTOR FAILURE}
본 발명은 모터 고장 감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터를 이용하는 차량이나 시스템에서, 상기 모터에 연결된 와이어(wire)나 상기 모터 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지할 수 있도록 하는, 모터 고장 감지 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학적 에너지로 바꾸는 장치로서, 여러 산업분야의 자동화 시스템에서 사용되고 있으며, 최근에는 차동차(차량)에서 엔진을 대체하거나 제동 장치 등에 사용되고 있다.
이러한 모터의 종류는 직류 모터와 교류 모터가 있으며, 교류 모터는 3상 교류용 모터와 단상 교류용 모터로 구분될 수 있다.
또한 상기 모터는 비구동 상태와 구동 상태로 구분될 수 있으며, 상기 비구동 상태는 모터가 구동되지 않는 구간을 의미하고, 상기 구동 상태는 모터가 구동되는 구간을 의미하는 것으로서 부하가 발생하는 상태의 구간이다.
그런데 이러한 모터는 다양한 원인에 의해 단선(Open)이나 쇼트(Short)에 의한 고장이 발생할 수 있으며, 상기 단선이나 쇼트는 모터에 연결된 와이어(wire) 또는 상기 모터 자체에서 발생할 수 있다.
따라서 상기 모터(예 : 단방향 모터, 양방향 모터, 3상 모터 등)에 연결된 와이어(wire) 또는 상기 모터 자체에서 발생할 수 있는 고장을 빠르고 정확하게 감지함으로써, 모터를 유지보수하기 위한 시간과 비용을 감소시킬 수 있는 기술이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1787273호(2017.10.11. 등록, 모터구동장치 및 그의 단선감지방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 모터를 이용하는 차량이나 시스템에서, 상기 모터에 연결된 와이어(wire)나 상기 모터 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지할 수 있도록 하는, 모터 고장 감지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 모터 고장 감지 장치는, 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제1 모터고장 감지부; 상기 모터의 구동을 위해 인가되는 양단 전원을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치; 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트 증폭부; 및 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치와 상기 제1 모터고장 감지부에서 각기 감지된 전압을 바탕으로, 단방향 제어되는 상기 모터의 고장을 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 인가하였을 때, 상기 제1 모터고장 감지부에서 인가된 기준 전압 값이 그대로 검출되면, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 오픈 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 모터고장 감지부에서 지정된 기준 전압을 인가였을 때, 상기 기준 전압보다 높은 변동 값이 검출될 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 모터고장 감지부에서 지정된 기준 전압을 인가하였을 때, 상기 기준 전압보다 낮은 변동 값이 검출될 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 지정된 짧은 시간 작동시켰을 때, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 동일하고 지정된 제1 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 미리 지정된 제1 기준 값보다 낮게 검출되는 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 양단 전위차가 미리 지정된 제1 기준 값보다 높게 측정되는 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제1 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제1 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단방향 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차를 부하전류로 환산하여, 상기 전위차가 동일하고 상기 부하전류가 지정된 기준 전류 범위에서 미리 지정된 기준시간 보다 길게 유지될 경우, 상기 단방향 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 스톨(Stall) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 모터 고장 감지 장치는, 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제2 모터고장 감지부; 상기 모터의 구동을 위해 인가되는 양단 전원을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치; 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트 증폭부; 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치가 온 상태일 때 상기 게이트 증폭부에 의해 지정된 순서에 따라 스위칭 되어 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터를 지정된 방향으로 구동하는 복수의 모터 구동 스위치; 및 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치와 상기 제1 모터고장 감지부에서 각기 감지된 전압을 바탕으로, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 고장을 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제2 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 모터로 인가할 때, 모터 양단에서 모두 상기 기준 전압이 검출되면 정상으로 진단하고, 상기 모터 양단 중 일 측은 상기 기준 전압이 검출되고 다른 일 측은 0V가 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 단선 고장인 것으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제2 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 모터로 인가하였을 때, 상기 기준 전압보다 높은 변동 값이 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제2 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 모터로 인가하였을 때, 상기 기준 전압보다 낮은 변동 값이 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 복수의 모터 구동 스위치를 지정된 짧은 시간 작동시켰을 때, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 동일하고 지정된 제2 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값 보다 낮게 검출되는 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 양단 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값보다 높게 검출되는 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제2 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제2 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값보다 높은 상태가 미리 지정된 기준시간 보다 길게 유지될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 스톨(Stall) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 모터를 이용하는 차량이나 시스템에서, 상기 모터에 연결된 와이어(wire)나 상기 모터 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 단방향 모터의 고장을 감지하는 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따라 양방향 모터의 고장을 감지하는 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따라 3상 모터의 고장을 감지하는 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모터 고장 감지 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 단방향 모터의 고장을 감지하는 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단방향 모터에 대한 고장 감지 장치는, 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터(M)에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제1 모터고장 감지부(140), 상기 모터(M)의 구동을 위해 인가되는 양단 전원(B+/GND)을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)(예 : FET 칩), 제어부(110)의 제어에 따라 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트(Gate) 증폭부(GA), 및 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)와 상기 제1 모터고장 감지부(140)에서 각기 감지된 전압을 바탕으로 상기 모터(M)의 고장을 판단(진단)하는 제어부(110)(예 : MCU)를 포함한다.
이하 상기 제어부(110)가 모터(M)를 단방향 제어할 때의 비구동 상태 및 구동 상태에서 상기 모터(M)에 연결된 모터 와이어(wire)나 상기 모터(M) 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저 상기 단방향으로 제어되는 모터(M)의 비구동 상태에서의 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
<단방향 모터의 비구동 상태에서의 정상 상태>
상기 모터(M)의 정상 상태에서 모터 저항이 300옴(Ω)(모터 저항은 더 작을 수 있음)이라고 가정할 때, 상기 제1 모터고장 감지부(140)가 지정된 기준 전압(예 : 도 1에서 풀업 전압 5V가 인가될 때, R1(예 : 1㏀) 및 R2(예 : 1㏀)에 의해 분압된 전압(2.5V)인 기준 전압)을 모터(M)로 인가하였을 경우, 상기 모터 저항(예 : 300옴)과 상기 제1 모터고장 감지부(140)의 제2 저항(R2)이 병렬로 연결되므로, 상기 제어부(110)(예 : MCU)에서 상기 기준 전압보다 낮은 전압(예 : 0.9V, 즉, 모터 저항과 제2 저항의 병렬 합성 저항에 해당하는 전압)이 검출되면 모터가 정상 상태인 것으로 진단할 수 있다.
<단방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 오픈 고장>
상기 제1 모터고장 감지부(140)가 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가하였을 때, 상기 제어부(110)(예 : MCU)에서 상기 제1 모터고장 감지부(140)에서 인가된 기준 전압 값이 그대로 검출되면 모터 오픈(Open) 고장으로 진단한다.
<단방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장>
상기 제1 모터고장 감지부(140)에서 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가였을 때, 상기 기준 전압보다 높은 변동(예 : B+ 전압) 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
<단방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트 고장>
상기 제1 모터고장 감지부(140)가 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가하였을 때, 상기 기준 전압보다 낮은 변동(예 : GND 전압) 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
<단방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트 고장>
상기 제어부(110)가 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)를 지정된 짧은 시간(예 : 수㎲) 작동시켰을 때, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 동일하고 지정된 제1 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
참고로 상기 제어부(110)는 ASIC이나 IC소자에서 드레인-소오스 양단을 센싱하여 그 데이터를 SPI 통신이나 전압으로 전달받을 수 있다.
다시 말해, 모터 쇼트 고장 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)에 흐르는 부하전류는 동일하므로 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 전위차가 동일하게 되어 상기 모터 와이어 GND 쇼트와 고장 구분이 안될 수 있다.
이에 따라 본 실시예에서는 모터(M)를 지정된 짧은 시간 작동시켰을 때 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 동일하고, 상기 제어부(110)에 미리 정의된 제1 기준 값보다 높은 때(예 : (제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 == 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 > 제1 기준 값) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차 > 제1 기준 값)) 모터 쇼트 고장으로 진단하는 것이다.
이하 상기 단방향으로 제어되는 모터(M)의 구동 상태에서의 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
본 실시예에서 상기 모터 구동 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)에 전류가 흐르게 되고, 이 때 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차를 상기 제어부(110)가 전류로 환산하여 부하전류(즉, 부하전류(I)=제1 모터 전원 스위치(121)의 내부저항/모터저항 and 제2 모터 전원 스위치(122)의 내부저항/모터저항)를 추정할 수 있다.
<단방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장>
모터 오픈 시 부하전류는 0A가 되므로, 상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 미리 지정된 제1 기준 값(또는 기준 전류)보다 낮게 검출되는 경우, 모터 오픈 고장으로 진단한다.
가령, 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 < 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 < 기준 전류))인 경우 모터 오픈 고장으로 진단한다.
<단방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장>
모터 쇼트 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)에 과전류에 따른 전위차가 발생하므로, 상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단 전위차를 부하전류 값으로 환산하고, 미리 지정된 제1 기준 값(또는 기준 전류)보다 높게 측정되면 모터 쇼트 고장으로 진단한다.
가령, 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차==제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류 ) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))인 경우 모터 쇼트 고장으로 진단한다.
<단방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+, GND 쇼트 고장>
모터 와이어 B+, GND 쇼트 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)에 흐르는 부하전류의 차이에 의해 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차가 다르게 발생되므로, 상기 제어부(110)는 미리 지정된 제1 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차가 더 높게 측정될 경우 쇼트 고장(예 : 모터 와이어 B+ 쇼트 고장 or 모터 와이어 GND 쇼트 고장)으로 진단하되, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차의 차이를 바탕으로 쇼트 고장의 종류를 진단한다.
예컨대 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))이면 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 판별한다(즉, 모터 와이어 B+ 쇼트 고장 시 제1 모터 전원 스위치(121)에 흐르는 전류보다 제2 모터 전원 스위치(122)에 흐르는 전류가 더 많다).
또한 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))이면 모터 와이어 GND 쇼트 고장으로 판별한다(즉, 모터 와이어 GND 쇼트 고장 시 제1 모터 전원 스위치(121)에 흐르는 전류가 제2 모터 전원 스위치(122)에 흐르는 전류보다 더 많다).
<단방향 제어 모터의 모터 Stall 고장>
상기 제어부(110)는 단방향 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 드레인-소오스 양단의 전위차를 부하전류로 환산하여, 상기 전위차가 동일하고 상기 부하전류가 지정된 기준 전류 범위(예 : 모터 쇼트 고장 시의 제1 기준 값보다 낮게 지정됨)에서 미리 지정된 기준시간 보다 길게 유지될 경우, 상기 단방향 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 스톨(Stall) 고장으로 진단한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따라 양방향 모터의 고장을 감지하는 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 양방향 모터에 대한 고장 감지 장치는, 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터(M)에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제2 모터고장 감지부(141), 상기 모터(M)의 구동을 위해 인가되는 양단 전원(B+/GND)을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)(예 : FET 칩), 제어부(110)의 제어에 따라 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트(Gate) 증폭부(GA), 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)가 온 상태일 때 상기 게이트 증폭부(GA)에 의해 지정된 순서에 따라 스위칭 되어 모터를 지정된 방향으로 구동하는 제1 내지 제4 모터 구동 스위치(131 ~ 134), 및 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)와 상기 제2 모터고장 감지부(141)에서 각기 검출된 전압을 바탕으로 상기 모터(M)의 고장을 판단(진단)하는 제어부(110)를 포함한다.
이하 상기 제어부(110)가 모터(M)를 양방향 제어할 때의 비구동 상태 및 구동 상태에서 상기 모터(M)에 연결된 와이어(wire)나 상기 모터(M) 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저 상기 양방향으로 제어되는 모터(M)의 비구동 상태에서의 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
<양방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 오픈 고장>
제2 모터고장 감지부(141)에서 지정된 기준 전압(예 : 4V)을 모터(M)로 인가할 경우, 정상 상태라면 모터 양단은 모두 상기 기준 전압(예 : 4V)이 검출되지만(예 : 모터 내부 저항이 작고, 제2 모터 고장 감지부의 저항(R3)이 매우 큰 경우), 만약 모터가 단선(OPEN)(예 : 모터 내부 단선 또는 모터 와이어 단선) 상태일 경우, 단선(OPEN)이 안된 측은 상기 기준 전압(예 : 4V)가 검출되고 단선된 측은 0V가 되므로, 상기 제어부(110)가 모터 양단의 전위차를 인식(감지)하면 단선(OPEN) 고장인 것으로 진단한다.
<양방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장>
상기 제2 모터고장 감지부(141)에서 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가였을 때, 상기 기준 전압보다 높은 변동(예 : B+ 전압) 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
<양방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트 고장>
상기 제2 모터고장 감지부(141)에서 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가하였을 때, 상기 기준 전압보다 낮은 변동(예 : GND 전압) 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
<양방향 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트 고장>
상기 제어부(110)가 제1 내지 제4 모터 구동 스위치(131 ~ 134)를 지정된 짧은 시간(예 : 수㎲) 작동시켰을 때, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 동일하고 지정된 제2 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
이하 상기 양방향으로 제어되는 모터(M)의 구동 상태에서의 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
<양방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장>
모터 오픈 시 부하전류는 0A가 되므로, 상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값(또는 기준 전류)보다 낮게 검출되는 경우, 모터 오픈 고장으로 진단한다.
가령, 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 < 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 < 기준 전류))인 경우 모터 오픈 고장으로 진단한다.
<양방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장>
모터 쇼트 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)에 과전류에 따른 전위차가 발생하므로, 상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단 전위차를 부하전류 값으로 환산하고, 미리 지정된 제2 기준 값보다 높게 측정되면 모터 쇼트 고장으로 진단한다.
가령, 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차==제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류 ) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))인 경우 모터 쇼트 고장으로 진단한다.
<양방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+, GND 쇼트 고장>
모터 와이어 B+, GND 쇼트 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)에 흐르는 부하전류에 차이에 의해 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차가 다르게 발생되므로, 상기 제어부(110)는 미리 지정된 제2 기준 값(또는 기준 전류)보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차가 더 높게 측정될 경우 쇼트 고장(예 : 모터 와이어 B+ 쇼트 고장 or 모터 와이어 GND 쇼트 고장)으로 진단하되, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차의 차이를 바탕으로 쇼트 고장의 종류를 판별한다.
예컨대 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))이면 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 판별한다(즉, 모터 와이어 B+ 쇼트 고장 시 제1 모터 전원 스위치(121)에 흐르는 전류보다 제2 모터 전원 스위치(122)에 흐르는 전류가 더 많다).
또한 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))이면 모터 와이어 GND 쇼트 고장으로 판별한다(즉, 모터 와이어 GND 쇼트 고장 시 제1 모터 전원 스위치(121)에 흐르는 전류가 제2 모터 전원 스위치(122)에 흐르는 전류보다 더 많다).
<양방향 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 Stall 고장>
상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차를 모니터링 하여, 상기 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값보다 높은 상태가 미리 지정된 기준시간 보다 길게 유지될 경우 모터 스톨(Stall) 고장으로 진단한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따라 3상 모터의 고장을 감지하는 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 3상 모터에 대한 고장 감지 장치는, 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터(M)에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제2 모터고장 감지부(141), 상기 모터(M)의 구동을 위해 인가되는 양단 전원(B+/GND)을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)(예 : FET 칩), 제어부(110)의 제어에 따라 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트(Gate) 증폭부(GA), 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)가 온 상태일 때 상기 게이트 증폭부(GA)에 의해 지정된 순서에 따라 스위칭 되어 모터를 지정된 방향으로 3상 구동하는 제1 내지 제6 모터 구동 스위치(131 ~ 136), 및 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)와 상기 제2 모터고장 감지부(141)에서 검출된 전압을 바탕으로 상기 모터(M)의 고장을 판단(진단)하는 제어부(110)를 포함한다.
이하 상기 제어부(110)가 모터(M)를 3상 제어할 때의 비구동 상태 및 구동 상태에서 상기 모터(M)에 연결된 모터 와이어(wire)나 상기 모터(M) 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다. 이 때 모터 구동 회로는 다르지만, 사실상 상기 모터(M)를 양방향 제어할 때의 비구동 상태 및 구동 상태에서 상기 모터(M)에 연결된 모터 와이어(wire)나 상기 모터(M) 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지하는 방법과 사실상 동일하다.
먼저 상기 3상 제어되는 모터(M)의 비구동 상태에서의 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
<3상 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 오픈 고장>
제2 모터고장 감지부(141)에서 지정된 기준 전압(예 : 4V)을 모터(M)로 인가할 경우, 정상 상태라면 모터 양단은 모두 상기 기준 전압(예 : 4V)이 검출되지만(예 : 모터 내부 저항이 작고, 제2 모터 고장 감지부의 저항(R3)이 매우 큰 경우), 만약 모터가 단선(OPEN)(예 : 모터 내부 단선 또는 모터 와이어 단선) 상태일 경우, 단선(OPEN)이 안된 측은 상기 기준 전압(예 : 4V)가 검출되고 단선된 측은 0V가 되므로, 상기 제어부(110)가 모터 양단의 전위차를 인식(감지)하면 단선(OPEN) 고장인 것으로 진단한다.
<3상 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장>
상기 제2 모터고장 감지부(141)에서 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가였을 때, 상기 기준 전압보다 높은 변동(예 : B+ 전압) 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
<3상 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트 고장>
상기 제2 모터고장 감지부(141)에서 지정된 기준 전압을 모터(M)로 인가하였을 때, 상기 기준 전압보다 낮은 변동(예 : GND 전압) 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
<3상 제어 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트 고장>
상기 제어부(110)가 제1 내지 제4 모터 구동 스위치(131 ~ 134)를 지정된 짧은 시간(예 : 수㎲) 작동시켰을 때, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 동일하고 지정된 제2 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우, 상기 제어부(110)는 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단한다.
이하 상기 양방향으로 제어되는 모터(M)의 구동 상태에서의 고장들을 감지하는 방법에 대해서 설명한다.
<3상 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장>
모터 오픈 시 부하전류는 0A가 되므로, 상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)의 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값(또는 기준 전류)보다 낮게 검출되는 경우, 모터 오픈 고장으로 진단한다.
가령, 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 < 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 < 기준 전류))인 경우 모터 오픈 고장으로 진단한다.
<3상 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장>
모터 쇼트 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)에 과전류에 따른 전위차가 발생하므로, 상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단 전위차를 부하전류 값으로 환산하고, 미리 지정된 제2 기준 값보다 높게 측정되면 모터 쇼트 고장으로 진단한다.
가령, 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차==제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류 ) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))인 경우 모터 쇼트 고장으로 진단한다.
<3상 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+, GND 쇼트 고장>
모터 와이어 B+, GND 쇼트 시 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스)에 흐르는 부하전류에 차이에 의해 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차가 다르게 발생되므로, 상기 제어부(110)는 미리 지정된 제2 기준 값(또는 기준 전류)보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차가 더 높게 측정될 경우 쇼트 고장(예 : 모터 와이어 B+ 쇼트 고장 or 모터 와이어 GND 쇼트 고장)으로 진단하되, 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차의 차이를 바탕으로 쇼트 고장의 종류를 판별한다.
예컨대 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))이면 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 판별한다(즉, 모터 와이어 B+ 쇼트 고장 시 제1 모터 전원 스위치(121)에 흐르는 전류보다 제2 모터 전원 스위치(122)에 흐르는 전류가 더 많다).
또한 상기 제어부(110)는 ((제1 모터 전원 스위치(121)의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치(122)의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치(121)의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치(122)의 부하전류 > 기준 전류))이면 모터 와이어 GND 쇼트 고장으로 판별한다(즉, 모터 와이어 GND 쇼트 고장 시 제1 모터 전원 스위치(121)에 흐르는 전류가 제2 모터 전원 스위치(122)에 흐르는 전류보다 더 많다).
<3상 제어 모터의 구동 상태에서의 모터 Stall 고장>
상기 제어부(110)는 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치(121, 122)의 양단(드레인-소오스) 전위차를 모니터링 하여, 상기 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값보다 높은 상태가 미리 지정된 기준시간 보다 길게 유지될 경우 모터 스톨(Stall) 고장으로 진단한다.
상기와 같이 본 실시예는 모터를 이용하는 차량이나 시스템에서, 상기 모터에 연결된 와이어(wire)나 상기 모터 자체에서 발생할 수 있는 고장들을 감지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
GA : 게이트 증폭부
110 : 제어부
121, 122 : 모터 전원 스위치
131 ~ 136 : 모터 구동 스위치
140, 141 : 모터고장 감지부

Claims (20)

  1. 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제1 모터고장 감지부;
    상기 모터의 구동을 위해 인가되는 양단 전원을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치;
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트 증폭부; 및
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치와 상기 제1 모터고장 감지부에서 각기 감지된 전압을 바탕으로, 단방향 제어되는 상기 모터의 고장을 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 인가하였을 때,
    상기 제1 모터고장 감지부에서 인가된 기준 전압 값이 그대로 검출되면, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 오픈 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 모터고장 감지부에서 지정된 기준 전압을 인가였을 때,
    상기 기준 전압보다 높은 변동 값이 검출될 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 모터고장 감지부에서 지정된 기준 전압을 인가하였을 때,
    상기 기준 전압보다 낮은 변동 값이 검출될 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 지정된 짧은 시간 작동시켰을 때,
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 동일하고 지정된 제1 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 미리 지정된 제1 기준 값보다 낮게 검출되는 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 양단 전위차가 미리 지정된 제1 기준 값보다 높게 측정되는 경우, 상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제1 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제1 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우,
    상기 단방향으로 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단방향 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차를 부하전류로 환산하여, 상기 전위차가 동일하고 상기 부하전류가 지정된 기준 전류 범위에서 미리 지정된 기준시간 보다 길게 유지될 경우,
    상기 단방향 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 스톨(Stall) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  11. 고장 감지를 위한 기준 전압을 모터에 인가한 후 변화된 전압을 감지하는 제2 모터고장 감지부;
    상기 모터의 구동을 위해 인가되는 양단 전원을 스위칭 하는 제1 및 제2 모터 전원 스위치;
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치를 온오프 제어하는 게이트 신호를 인가하는 게이트 증폭부;
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치가 온 상태일 때 상기 게이트 증폭부에 의해 지정된 순서에 따라 스위칭 되어 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터를 지정된 방향으로 구동하는 복수의 모터 구동 스위치; 및
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치와 상기 제1 모터고장 감지부에서 각기 감지된 전압을 바탕으로, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 고장을 진단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제2 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 모터로 인가할 때,
    모터 양단에서 모두 상기 기준 전압이 검출되면 정상으로 진단하고,
    상기 모터 양단 중 일 측은 상기 기준 전압이 검출되고 다른 일 측은 0V가 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 단선 고장인 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제2 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 모터로 인가하였을 때,
    상기 기준 전압보다 높은 변동 값이 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 제2 모터고장 감지부가 지정된 기준 전압을 모터로 인가하였을 때,
    상기 기준 전압보다 낮은 변동 값이 검출될 경우, 상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 와이어 GND 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서 상기 복수의 모터 구동 스위치를 지정된 짧은 시간 작동시켰을 때,
    상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 동일하고 지정된 제2 기준 값보다 높은 전압 값이 검출될 경우,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 비구동 상태에서의 모터 쇼트(Short) 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값 보다 낮게 검출되는 경우,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 오픈 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 양단 전위차가 미리 지정된 제2 기준 값보다 높게 검출되는 경우,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제2 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 < 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서의 모터 와이어 B+ 쇼트 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 모터 고장 감지 장치.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 양방향 제어되거나 3상 제어되는 모터의 구동 상태에서 미리 지정된 제2 기준 값보다 상기 제1 및 제2 모터 전원 스위치의 드레인-소오스 양단의 전위차가 더 높게 측정되고, ((제1 모터 전원 스위치의 전위차 > 제2 모터 전원 스위치의 전위차) & (제1 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류) & (제2 모터 전원 스위치의 부하전류 > 기준 전류))인 경우,
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