KR101470225B1

KR101470225B1 - 차량용 모터 구동 장치

Info

Publication number: KR101470225B1
Application number: KR1020130125940A
Authority: KR
Inventors: 김진; 김영수; 권용욱; 박지수
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2014-12-05
Also published as: CN104579098B; DE102014200423A1; US20150108922A1; CN104579098A

Abstract

본 발명은 차량용 모터 구동 장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 공조를 위한 모터의 제어시 구속 전류(Stall current)를 제어하여 모터 열화를 방지할 수 있도록 하는 기술이다. 이러한 본 발명은, 모터의 구속전류를 검출하여 전류 검출신호를 출력하는 구속전류 감지부, 모터의 제어 사양을 기 저장하고 전류 검출신호의 활성화시 제어 사양에 대응하여 제어신호를 출력하는 제어기 및 제어신호에 따라 모터의 구동을 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 출력 구동부를 포함한다.

Description

차량용 모터 구동 장치{Motor driving device for a vehicle}

본 발명은 차량용 모터 구동 장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 공조를 위한 모터의 제어시 구속 전류(Stall current)를 제어하여 모터 열화를 방지할 수 있도록 하는 기술이다.

일반적으로, 자동차에는 공기 조화장치가 설치되어 주위의 환경 변화에 따른 온도 및 습도와 공기 환경을 적당히 유지함으로써 운전자 및 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공하도록 하고 있다.

최근 들어 자동차의 고급화 추세에 따라 자동차의 공조 시스템이 자동화되어 운전자가 원하는 온도 및 풍량을 설정하고, 이러한 공조 시스템의 자동온도 조절장치는 각종 센서들에서 감지되는 신호에 따라 블로워를 자동으로 구동시키거나 그 속도를 조절하여 차내 공기에 대한 청정 작용을 수행하고 있다.

자동차의 에어컨이나 히터에는 냉,온풍 강제공급수단으로서 팬 및 팬을 구동하는 블로워모터(Blower Motor)와, 블로워모터를 구동하기 위한 블로워모터 구동장치가 설치되어 있다.

이러한 차량용 공조시스템(Air Conditioning System)은 자동차 실내의 온도,습도, 공기의 청정도 및 흐름을 쾌적하게 유지하는 시스템으로서, 통상 에어컨과 히터로 구분되며, 사용자가 원하는 온도에 따라 에어컨 또는 히터가 구동된다. 상술한 공조시스템은 내, 외기 선택에 따라, 외부의 공기를 차량의 실내로 유입시키거나 또는 차량 내부의 공기를 공조장치로 유입시켜 순환시키도록 인테이크도어가 구동된다.

그리고, 사용자가 원하는 온도가 설정되거나, 사용자의 조작으로 히터 또는 에어컨이 구동될 때, 공조장치에서는 증발기와 히터코어 간에 구비된 에어믹스도어(Air Mix Door: 이하, AMD 라 칭함)의 개도량을 조절하여 설정온도에 도달하도록 조절한다.

또한, 공조장치의 덕트(Duct)에서 설정 온도에 따라 조절된 공기는 블로워(Blower)의 구동으로 차량의 실내로 압송된다. 그리고, 모드(Mode)의 기능으로 발, 정면, 후면 등의 풍향이나 풍량에 대한 내, 외기 모드 설정에 따라 조절 및 제어되도록 모드도어가 구동된다.

이러한 기능들은 덕트의 내, 외부에 도어를 설치하여 덕트의 내부 또는 외부가 개폐되는 정도를 조절하여 이루어진다. 이러한 도어들은 액츄에이터(Actuator)의 모터 구동에 따라 각도가 조절된다.

상술한 인테이크도어를 구동시키는 도어 액츄에이터는 내, 외기 모드를 조절하거나 또는 설정 온도에 따라 공기의 온도를 조절하며, 도어의 각도를 여러 단계로 조절하는 기능을 수행한다.

이를 위해, 차량의 공조장치를 제어하는 마이크로 컨트롤러(Microcontroller)는 액츄에이터를 정방향(Clock Wise: 시계방향) 또는 역방향(Counter Clock Wise)으로 회전시켜 에어믹스도어의 개도량을 조절한다.

이와 같이, 모터 드라이버를 통해 모터를 구동하는 경우 정상 동작에서는 수십 ㎃의 전류가 모터를 통과하여 모터가 구동된다. 하지만, 외부의 어떤 힘에 의해 모터에 구속(Stall)이 발생하게 되면 순간적으로 수백 ㎃의 많은 전류가 모터 드라이버로부터 모터에 공급된다.

이러한 경우 모터 및 모터 드라이버에 발열이 발생하여 모터 드라이버 칩이 열 차단(Thermal shutdown)으로 인해 정상 동작이 불가하게 된다. 그리고, 구속(Stall) 현상이 자주 발생할 경우 열화로 인해 모터 드라이버 칩 및 모터의 수명이 짧아지게 된다.

특히, 종래의 멀티 모터 드라이버의 경우 외부의 영향으로 인해 발생하는 서지성 구속(Stall) 전류를 예측하지 못한다. 이에 따라, 최대 전류(Max current)를 기준으로 하여 모터를 구동하게 된다. 이러한 경우 과전류 보호 회로가 커짐으로써 반도체 사이즈가 증가하게 되고 그 비용이 증가하게 게 된다.

본 발명은 차량의 공조를 위한 모터의 제어시 각 채널별로 구속 전류(Stall current) 값을 설정하고 해당하는 구속 전류에 따라 모터 드라이버를 구동하여 모터의 열화를 방지할 수 있도록 하는 특징을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치는, 모터의 구속전류를 검출하여 전류 검출신호를 출력하는 구속전류 감지부; 모터의 제어 사양을 기 저장하고 전류 검출신호의 활성화시 제어 사양에 대응하여 제어신호를 출력하는 제어기; 및 제어신호에 따라 모터의 구동을 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 출력 구동부를 포함하고, 구속전류 감지부는 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 전류 검출 기능을 선택적으로 활성화시키는 전류 검출부; 구동신호의 전류 및 기 설정된 기준전류를 비교하여 전류 검출신호를 출력하는 비교부; 및 제어기로부터 인가되는 전류 선택신호에 따라 기준전류를 설정하는 전류 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치는, 다수의 모터에 발생하는 구속전류를 검출하여 전류 검출신호를 출력하는 다수의 구속전류 감지부; 다수의 모터의 제어 사양을 각각 기 저장하고 전류 검출신호의 활성화시 제어 사양에 대응하여 다수의 모터를 선택적으로 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 다수의 제어기; 및 제어신호에 따라 다수의 모터를 선택적으로 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 다수의 출력 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 멀티 채널 모터 드라이버에 대한 과전류의 차단으로 장시간 칩에 과전류가 흘러 온도가 올라가는 열화 현상을 방지할 수 있도록 한다.

둘째, 멀티 채널 모터 드라이버 보호 회로의 사이즈를 최소화함으로써 칩 가격을 최소화시킬 수 있도록 한다.

셋째, 제어기에서 인식된 구속(Stall) 검출 신호를 사용자가 원하는 방식으로 제어할 수 있도록 하여 모터 제어에 대한 유연성을 확보할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

아울러 본 발명의 실시예는 예시를 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치의 구성도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치가 인쇄회로기판에 장착된 것을 나타낸 구성도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치의 구성도이다.

본 발명의 실시예는 모터 드라이버(100), 모터(200) 및 구동장치(300)를 포함한다. 여기서, 모터 드라이버(100)는 제어기(110), 구속(Stall) 전류 감지부(120) 및 출력 구동부(130)를 포함한다. 그리고, 구속전류 감지부(120)는 비교부(121), 전류 검출부(122) 및 전류 선택부(123)를 포함한다.

먼저, 모터 드라이버(100)는 모터 구동신호 DRV를 모터(200)에 출력하여 모터(200)의 구동을 제어한다. 예를 들어, 모터(200)는 모터 구동신호 DRV가 하이 레벨로 인가되는 경우 구동 상태가 되고, 모터 구동신호 DRV가 로우 레벨로 인가되는 경우 정지 상태가 된다.

그리고, 모터(200)의 구동을 통해 구동장치(300)의 동작 상태가 제어된다. 여기서, 구동장치(300)는 자동차의 에어컨이나 히터에 구비된 냉/온풍 강제공급수단으로서 팬(Fan)을 포함할 수 있다.

또한, 공조시스템은 차량의 실내 온도, 습도, 공기의 청정도 및 흐름을 쾌적하게 유지하기 위한 것이다. 이러한 공조시스템은 케이스 내부에 블로어가 송풍하는 공기를 유도하는 유로가 형성되고, 유로 상에 송풍공기를 가열 및 냉각시키는 열교환기들을 포함한다. 그리고, 공조시스템에는 열교환기들을 거치면서 가열 또는 냉각되어 송풍되는 냉/온기를 차량 실내의 각 부분으로 분배하는 여러 개의 도어들이 장착된다.

본 발명의 실시예에 따른 구동장치(300)는 냉/온기를 차량으로 송출하는 도어를 포함할 수도 있다.

그리고, 제어기(110)는 전류 검출 기능을 수행하기 위한 제어신호 CON를 전류 검출부(122)에 출력한다. 제어기(110)는 전류 검출 기능을 수행하고자 하는 경우 제어신호 CON를 하이 레벨로 출력한다. 그리고, 제어기(100)는 전류 검출 기능을 수행하지 않는 경우 제어신호 CON를 로우 레벨로 출력한다.

그리고, 제어기(110)는 비교부(121)로부터 전류 검출신호 CDET가 인가된다. 제어기(110)는 비교부(121)로부터 인가되는 전류 검출신호 CDET가 하이 레벨인 경우 과전류가 감지되었다고 판단한다. 이러한 경우 제어기(110)는 풀업제어신호 PUCON와, 풀다운제어신호 PDCON를 모두 하이 레벨로 출력하여 모터(200)의 동작을 중지시킨다.

반면에, 제어기(110)는 비교부(121)로부터 인가되는 전류 검출신호 CDET가 로우 레벨인 경우 과전류가 감지되지 않았다고 판단한다. 이러한 경우 제어기(110)는 풀업제어신호 PUCON와, 풀다운제어신호 PDCON를 모두 로우 레벨로 출력하여 모터(200)를 동작시킨다.

또한, 제어기(110)는 감지된 전류 검출신호 CDET, 온도 조건, 전압 또는 기 설정된 모터의 제어 사양 등에 대응하여 현재 최대 구속(Stall) 전류의 제어 조건을 설정한다. 그리고, 최대 구속(Stall) 전류의 제어 조건에 대응하여 출력 구동부(130)를 제어하기 위한 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON를 생성한다. 예를 들어, 모터(200)를 구동시키기 위해서는 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON를 모두 로우 레벨로 출력하고, 모터(200)는 정지시키기 위해서는 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON를 모두 하이 레벨로 출력한다.

구속전류 감지부(120)는 모터 드라이버(100)에서 모터(200)에 흐르는 전류를 감지하여 과전류로부터 모터 드라이버(100)와 모터(200)가 열화 되는 것을 방지하는 보호 기능을 수행한다. 즉, 모터 드라이버(100) 또는 모터(200)에 구속(Stall)이 발생하여 모터(200)에 공급되는 구동신호 DRV가 과전류 상태인 경우 이를 감지하여 모터(200)의 동작을 중지시킨다.

이를 위해, 비교부(121)는 노드 ND1, ND2의 출력을 비교하여 전류 검출신호 CDET를 제어기(110)에 출력한다. 이러한 비교부(121)는 포지티브(+) 단자를 통해 노드 ND1의 전류가 인가되고 네가티브(-) 단자를 통해 노드 ND2의 전류가 인가된다.

그리고, 전류 검출부(122)는 제어기(110)로부터 인가되는 제어신호 CON에 따라 전류 검출 기능의 수행 여부를 제어한다. 만약, 전류 검출부(122)는 제어기(110)로부터 인가되는 제어신호 CON가 하이 레벨인 경우 전류 검출 기능을 수행할 수 있도록 한다. 그리고, 전류 검출부(122)는 제어기(110)로부터 인가되는 제어신호 CON가 로우 레벨인 경우 전류 검출 기능을 수행하지 않도록 한다.

이러한 전류 검출부(122)는 PMOS 트랜지스터 P1를 포함한다. 여기서, PMOS 트랜지스터 P1는 PMOS 트랜지스터 P2의 소스 단자와 노드 ND1 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 제어신호 CON가 인가된다.

또한, 전류 선택부(123)는 노드 ND1과 접지전압단 사이에 연결되어 제어기(110)로부터 인가되는 전류 선택신호 CSEL에 따라 제어된다. 그리고, 기준이 되는 노드 ND1의 전류 값은 전류 선택부(123)에 의해 조정될 수 있다. 여기서, 전류 선택부(123)는 저항으로 구성될 수 있다. 제어기(110)는 전류 선택신호 CSEL에 따라 전류 선택부(123)의 저항값을 조정하여 노드 ND1에 흐르는 기준 전류의 값을 조정할 수 있다.

또한, 출력 구동부(130)는 제어기(110)로부터 인가되는 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON에 따라 구동되어 모터(200)에 출력되는 구동신호 DRV를 제어한다.

이러한 출력 구동부(130)는 풀업 구동소자인 PMOS 트랜지스터 P2와 풀다운 구동소자인 NMOS 트랜지스터 N1를 포함한다. PMOS 트랜지스터 P2와 NMOS 트랜지스터 N1는 PMOS 트랜지스터 P1의 소스 단자와 접지전압단 사이에 직렬 연결된다. 그리고, PMOS 트랜지스터 P2는 게이트 단자를 통해 풀업제어신호 PUCON가 인가된다. 그리고, NMOS 트랜지스터 N1는 게이트 단자를 통해 풀다운제어신호 PDCON가 인가된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. 이하의 설명에서는 과전류가 감지된 경우와 과전류가 감지되지 않은 경우를 구분하여 설명하기로 한다

먼저, 모터 드라이버(100) 또는 모터(200)에서 과전류가 감지되는 경우를 설명한다.

제어기(110)는 전류 검출 기능을 수행하는 경우 제어신호 CON를 하이 레벨로 출력한다. 제어신호 CON가 하이 레벨인 경우 전류 검출부(122)의 PMOS 트랜지스터 P1가 턴 오프 된다. 이에 따라, 노드 ND1의 전류는 전류 선택부(120)에 따라 조정될 수 있다.

그리고, 제어기(110)는 감지된 전류 검출신호 CDET, 검출된 온도 조건, 전압 또는 기 설정된 모터의 제어 사양에 따라 현재 최대 구속(Stall) 전류의 제어 조건을 설정한다. 그리고, 설정된 최대 구속 전류의 제어 조건에 대응하여 전류 선택부(123)에 전류 선택신호 CSEL를 출력한다. 전류 선택부(120)는 제어기(110)로부터 인가되는 전류 선택신호 CSEL에 따라 저항값을 조정하여 비교부(121)의 기준전류 값을 설정한다.

그리고, 제어기(110)는 설정된 최대 구속(Stall) 전류의 제어 조건에 대응하여 출력 구동부(130)를 제어하기 위한 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON를 생성한다.

또한, 제어기(110)는 모터(200)의 구동시 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON가 모두 로우 레벨로 인가된다. 그러면, PMOS 트랜지스터 P2가 턴 온 되고 NMOS 트랜지스터 N1가 턴 오프된다. 이에 따라, 모터(200)에 공급되는 구동신호 DRV가 하이 레벨로 출력되어 모터(200)가 구동된다.

이 상태에서, 구속전류 감지부(120)는 모터(200)에 흐르는 과전류를 감지하게 된다. 이를 위해, 비교부(121)는 노드 ND1의 전류보다 노드 ND2의 전류가 더 큰 경우 전류 검출신호 CDET를 하이 레벨로 출력하여 구속(Stall) 전류가 발생하였다는 정보를 제어기(110)에 전달한다.

제어기(110)는 전류 검출신호 CDET에 따라 풀업구동신호 PUCON, 풀다운구동신호 PDCON의 상태를 제어한다. 즉, 제어기(110)는 전류 검출신호 CDET가 하이 레벨로 인가되어 과전류가 감지된 경우 풀업구동신호 PUCON, 풀다운구동신호 PDCON를 모두 하이 레벨로 출력한다.

그러면, PMOS 트랜지스터 P2가 턴 오프 되고 NMOS 트랜지스터 N1가 턴 온되어 구동신호 DRV가 로우 레벨로 출력된다. 이러한 경우 노드 ND2를 통해 모터(200)에 공급되는 구동신호 DRV의 전류 값이 낮아지게 되어 모터(200)의 열화는 발생하지 않는다.

다음으로, 모터 드라이버(100) 또는 모터(200)에서 과전류가 감지되지 않는 경우를 설명한다.

제어기(110)는 전류 검출 기능을 수행하지 않는 경우 제어신호 CON를 로우 레벨로 출력한다. 제어신호 CON가 로우 레벨인 경우 전류 검출부(122)의 PMOS 트랜지스터 P1가 턴 온 된다. 이에 따라, PMOS 트랜지스터 P2가 턴 온 상태인 경우 노드 ND1의 전류가 노드 ND2와 근접한 값으로 설정된다.

이러한 경우 비교부(121)는 전류 검출신호 CDET를 로우 레벨로 출력하여 과전류가 발생하지 않았다는 정보를 제어기(110)에 전달한다. 제어기(110)는 전류 검출신호 CDET가 로우 레벨로 인가되는 경우 구속(Stall) 전류가 검출되지 않았다는 것을 의미하므로 모터(200)를 정상적으로 동작시키게 된다.

이를 위해, 제어기(110)는 모터(200)의 정상 동작시 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON를 모두 로우 레벨로 출력한다. 그러면, PMOS 트랜지스터 P2가 턴 온 되고 NMOS 트랜지스터 N1가 턴 오프된다. 이에 따라, 모터(200)에 공급되는 구동신호 DRV가 하이 레벨로 출력되어 모터(200)가 정상적으로 구동된다.

한편, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치의 구성도이다. 도 2의 실시예는 멀티 모터를 제어하기 위한 차량용 모터 구동 장치를 나타낸다.

도 2의 실시예에 따른 멀티 모터 드라이버(100_1)는 복수의 제어기(110_1~110_3)와, 복수의 구속전류 감지부(120_1~120_3) 및 출력 구동부(130_1~130_3) 및 복수의 모터(200_1~200_3)를 포함한다. 여기서, 멀티 모터 드라이버(100_1)는 다수의 모터(200_1~200_3) 개수와 대응하는 제어기(110_1~110_3), 구속전류 감지부(120_1~120_3) 및 출력 구동부(130_1~130_3)를 포함할 수 있다.

제어기(110_1~110_3)와, 구속전류 감지부(120_1~120_3) 및 출력 구동부(130_1~130_3)의 상세 구성은 도 1에 설명한 바와 같으며 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에서는 다수의 모터(200_1~200_3) 개수와 제어기(110_1~110_3), 구속전류 감지부(120_1~120_3), 출력 구동부(130_1~130_3)의 개수가 각각 대응하는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되는 것이 아니며, 다수의 모터(200_1~200_3) 개수와 구속전류 감지부(120_1~120_3), 출력 구동부(130_1~130_3)의 개수가 대응되고, 하나의 제어기(110_1)가 복수의 모터(200_1~200_3)에 의해 공유될 수도 있다.

이러한 도 2의 실시예는 각각의 채널별로 구속전류 감지부(120_1~120_3)를 제어하여 해당하는 모터를 제어할 수 있다. 즉, 제어기(110_1~110_3)의 제어에 따라 구속전류 감지부(120_1~120_3)의 전류 검출부(122)를 개별적으로 턴온 또는 턴 오프시켜 해당하는 모터의 구속(Stall) 전류를 선택적으로 검출할 수 있다.

그리고, 도 2의 실시예는 각각의 채널별로 구속전류 감지부(120_1~120_3)를 제어하여 멀티 모터 드라이버(100_1)의 구속(Stall) 전류 값을 설정할 수 있다. 즉, 제어기(110_1~110_3)의 제어에 따라 구속전류 감지부(120_1~120_3)의 전류 선택부(123)를 개별적으로 제어하게 된다.

예를 들어, 전류 선택부(123)의 저항 값을 각각의 구속전류 감지부(120_1~120_3) 별로 다르게 설정한다. 이러한 경우 다수의 모터(200_1~200_3)의 구속(Stall) 전류 값을 각각 서로 다른 레벨에서 검출할 수 있게 된다.

그리고, 제어기(110~110_3)는 감지된 전류 검출신호 CDET, 검출된 온도 조건, 전압 또는 기 설정된 모터의 제어 사양에 따라 현재 최대 구속(Stall) 전류의 제어 조건을 설정한다. 그리고, 제어기(110_1~110_3)는 설정된 최대 구속(Stall) 전류의 제어 조건에 대응하여 출력 구동부(130_1~130_3)를 제어하기 위한 풀업제어신호 PUCON와 풀다운제어신호 PDCON를 각각의 모터별로 독립적으로 제어한다.

즉, 제어기(110~110_3)는 제어 조건에 따라 모터(200_1~200_3)의 구속(Stall) 전류 감지에 대한 우선순위를 제어할 수 있다. 우선 순위가 높은 모터의 구속 전류를 제어한 이후에 타 모터의 구속 전류를 제어하도록 한다.

예를 들어, 제어기(110_1), 구속전류 감지부(120_1) 및 출력 구동부(130_1)를 통해 우선순위가 가장 높은 내/외기 모터(200_1)를 먼저 제어한다. 그리고, 제어기(110_2), 구속전류 감지부(120_2) 및 출력 구동부(130_2)를 통해 그 다음으로 우선순위가 높은 운전석 통풍 모터(200_2)를 제어한다. 이후에, 제어기(110_3), 구속전류 감지부(120_3) 및 출력 구동부(130_3)를 통해 우선순위가 가장 낮은 조수석 통풍 모터(200_3)를 제어한다. 제어기(110~110_3)는 모터(200_1~200_3)의 구속(Stall) 전류의 제어 이후에 제어 조건을 다시 설정한다.

이와 같이, 제어기(110~110_3)에 설정된 온도 조건 및 제어 사양에 대한 정보는 아래의 [표 1]와 같다.

온도 조건	모터 락(Lock) 동작 개수
-40℃ ~ 75℃	5ea
~90℃	4ea
~105℃	3ea

예를 들어, 온도 조건이 -40℃ ~ 75℃ 범위인 경우 5개의 모터에 대해 구속 전류를 제어하게 된다. 그리고, 온도 조건이 ~90℃ 범위인 경우 4개의 모터에 대해 구속 전류를 제어하게 된다. 또한, 온도 조건이 ~105℃ 범위인 경우 3개의 모터에 대해 구속 전류를 제어하게 된다.

이에 따라, 멀티 모터 드라이버(100_1)에서 외부의 영향의 의해 발생하는 서지성 노이즈의 최대값을 검출하여 구속전류 감지부(120_1~120_3)를 개별적으로 제어함으로써 비교부(121)의 사이즈를 줄일 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치가 메인 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)에 장착된 것을 나타낸 구성도이다.

모터 드라이버(100)는 메인 인쇄회로기판(PCB)에 실장되어 3개의 모터(200)를 구동할 수 있다. 이러한 메인 인쇄회로기판은 공조 플랫폼 제어기로 구현될 수 있다. 또한, 메인 인쇄회로기판은 캔(CAN; Controller Area Network) 통신을 통해 외부와의 인터페이스가 가능하다.

도 3의 실시예는 모터 드라이버(100)를 수동 에어컨(MTC; Manual Temperature Control) 등의 메인 인쇄회로기판에 일체형으로 장착된다. 그리고, 모터 드라이버(100)는 3개의 모터(200)에 대해 모두 구속(Stall) 전류의 감지 값을 최대값으로 사용하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치가 메인 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)에 장착된 것을 나타낸 다른 실시예이다.

최근 사용자 설정에 따라 실내온도를 자동으로 조절해주어 쾌적한 환경을 유지해주는 오토 에어컨(FATC:Full Automatic Temperature Control)의 장착이 증가하고 있다. 온도 조절장치를 동작시키기 위해서는 탑승자의 수동 조작이 필요하기 때문에 탑승자의 수동 조작상의 번거로움을 해결코자 전자동 온도 조절 장치(FATC)가 개발 및 보급되기 이르렀다.

모터 드라이버(100)는 이러한 오토 에어컨(FATC)의 메인 인쇄회로기판에 일체형으로 장착될 수 있다. 그리고, 모터 드라이버(100)는 3개의 모터(200)에 대해 모두 구속(Stall) 전류의 감지 값을 최대값으로 사용하게 된다.

그리고, 메인 인쇄회로기판은 패널 인쇄회로기판과 직렬 통신 시스템인 LIN(Local Interconnect Network) 통신을 통해 인터페이스한다. 패널 인쇄회로기판은 내부에는 패널 전용 반도체가 장착될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치가 메인 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)에 장착된 것을 나타낸 또 다른 실시예이다.

모터 드라이버(100)는 메인 인쇄회로기판(PCB)에 실장되어 5개의 모터(200)를 구동할 수 있다. 이러한 메인 인쇄회로기판은 공조 플랫폼 제어기로 구현될 수 있다. 또한, 메인 인쇄회로기판은 캔(CAN; Controller Area Network) 통신을 통해 외부와의 인터페이스가 가능하다.

DATC(Dual Automatic Temperature Control)는 차량 내 공조를 제어하는 스위치 및 제어기를 나타낸다. 모터 드라이버(100)는 공조장치를 제어하는 DATC의 메인 인쇄회로기판에 일체형으로 장착될 수 있다. 그리고, 모터 드라이버(100)는 DATC 사양 이상에서는 온도조건에 따라 모터(200)를 우선순위 별로 제어하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치가 메인 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)에 장착된 것을 나타낸 또 다른 실시예이다.

모터 드라이버(100)는 메인 인쇄회로기판(PCB)에 실장되어 7개의 모터(200)를 구동할 수 있다. 이러한 메인 인쇄회로기판은 공조 플랫폼 제어기로 구현될 수 있다. 또한, 메인 인쇄회로기판은 캔(CAN; Controller Area Network) 통신을 통해 외부와의 인터페이스가 가능하다.

DATC(Dual Automatic Temperature Control)+RR(Rear Right)는 차량 내 공조를 제어하는 스위치 및 제어기를 나타낸다. 모터 드라이버(100)는 공조장치를 제어하는 DATC+RR의 메인 인쇄회로기판에 일체형으로 장착될 수 있다. 그리고, 모터 드라이버(100)는 DATC+RR 사양 이상에서는 온도조건에 따라 모터(200)를 우선순위 별로 제어하게 된다.

그리고, 메인 인쇄회로기판은 패널 인쇄회로기판과 직렬 통신 시스템인 LIN(Local Interconnect Network) 통신을 통해 인터페이스한다. 패널 인쇄회로기판은 내부에는 패널 전용 반도체가 장착될 수 있다. 또한, 메인 인쇄회로기판은 리어(Rear) 인쇄회로기판과 직렬 통신 시스템인 LIN 통신을 통해 인터페이스할 수 있다.

Claims

모터의 구속전류를 검출하여 전류 검출신호를 출력하는 구속전류 감지부;
상기 모터의 제어 사양을 기 저장하고 상기 전류 검출신호의 활성화시 상기 제어 사양에 대응하여 제어신호를 출력하는 제어기; 및
상기 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 출력 구동부를 포함하고,
상기 구속전류 감지부는
상기 제어기로부터 인가되는 상기 제어신호에 따라 전류 검출 기능을 선택적으로 활성화시키는 전류 검출부;
상기 구동신호의 전류 및 기 설정된 기준전류를 비교하여 상기 전류 검출신호를 출력하는 비교부; 및
상기 제어기로부터 인가되는 전류 선택신호에 따라 상기 기준전류를 설정하는 전류 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 전류 검출부는
상기 출력 구동부의 풀업 구동소자와 상기 기준전류의 인가 노드 사이에 연결되어 상기 제어신호에 따라 구동되는 PMOS 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전류 선택부는
상기 기준전류의 인가 노드와 접지전압단 사이에 연결되어 상기 전류 선택신호에 따라 저항값이 제어되는 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 출력 구동부는 상기 전류 검출신호의 활성화시 상기 제어기로부터 인가되는 풀업제어신호에 따라 구동되는 풀업 구동소자와, 풀다운제어신호에 따라 구동되는 풀다운 구동소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 전류 검출신호, 온도 조건, 전압, 상기 제어 사양 중 적어도 하나 이상의 정보에 대응하여 최대 구속 전류의 제어 조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 차량용 모터 구동 장치는 MTC(Manual Temperature Control), FATC(Full Automatic Temperature Control) 및 DATC(Dual Automatic Temperature Control) 중 어느 하나의 인쇄회로기판에 일체형으로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
다수의 모터에 발생하는 구속전류를 검출하여 전류 검출신호를 출력하는 다수의 구속전류 감지부;
상기 다수의 모터의 제어 사양을 각각 기 저장하고 상기 전류 검출신호의 활성화시 상기 제어 사양에 대응하여 상기 다수의 모터를 선택적으로 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 다수의 제어기; 및
상기 제어신호에 따라 상기 다수의 모터를 선택적으로 제어하기 위한 구동신호를 출력하는 다수의 출력 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 8항에 있어서, 상기 다수의 제어기는 기 설정된 최대 구속 전류의 제어 조건에 따라 상기 다수의 모터 중 우선순위가 높은 모터부터 우선적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 8항에 있어서, 상기 차량용 모터 구동장치는 각 채널별로 상기 다수의 구속전류 감지부를 제어하여 상기 다수의 모터의 구속전류 값을 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.
제 8항에 있어서, 상기 다수의 구속전류 감지부 각각은
상기 제어신호에 따라 전류 검출 기능을 선택적으로 활성화시키는 전류 검출부;
상기 구동신호의 전류 및 기 설정된 기준전류를 비교하여 상기 전류 검출신호를 출력하는 비교부; 및
해당 제어기로부터 인가되는 전류 선택신호에 따라 상기 기준전류를 설정하는 전류 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터 구동 장치.