차량 시스템의 직류 모터 제어장치 document_id A220623010090

본 발명은 직류 모터 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 쿨링 팬 모터의 소손을 방지하기 위한 직류 모터 제어장치에 관한 것이다. 일반적으로, 직류 모터 제어 장치는 로우-사이드(Low-Side) 방식으로 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM) 신호에 의해 제어되고 있다. 도 1은 일반적인 로우 사이드 방식의 차량용 쿨링 팬 모터 제어장치의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 1을 참조하여 일반적인 차량의 DC 모터인 차량용 쿨링 팬 모터를 제어하는 쿨링 팬 모터 제어장치를 예를 들어 설명한다. 도 1에서와 같이 쿨링 팬 모터 제어장치(20)가 모터(4)의 하단에 연결되어 상기 모터(4)의 구동을 제어하는 방식, 즉 로우-사이드 방식에 의해 구성되어 있다. 상기 쿨링 팬 모터 제어장치(20)는 입력신호 처리부(21)와 게이트 드라이브(23)와 마이크로 제어 유닛(Micro Control Unit: MCU)(26)과 전류측정부(25)와 전계효과트랜지스터(27)로 구성된다. 쿨링 팬 모터 제어장치(20)는 점화스위치(2)가 온(On)되면 쿨링 릴레이(3)의 접점이 붙어 쿨링 팬 모터(4)로 차량용 배터리(1)의 전원이 공급된다. 이때 전자제어유닛(Electronic Control Unit: ECU)(10)은 미리 설정된 가변의 듀티(Duty)를 갖는 펄스폭변조(PWM) 신호를 쿨링 팬 모터 제어장치(20)로 출력한다. 펄스폭변조 신호를 입력받은 쿨링 팬 모터 제어장치(20)는 상기 모터(4)와 접지간의 전류 경로를 형성하여 상기 모터(4)를 구동시킨다. 또한, 상기 쿨링 팬 모터 제어장치(20)는 상기 모터(4)의 마이너스 단을 통해 출력되는 전류를 측정하고, 측정된 전류값에 따른 모터의 이상유무 정보를 ECU(10)로 제공한다. 구체적으로, 상기 쿨링 팬 모터 제어장치(20)에서의 동작을 설명하면, 입력신호 처리부(21)는 상기 ECU(10)로부터 PWM 신호를 출력하면, 상기 PWM 신호를 게이트 드라이브(23)로 제공한다. 게이트 드라이브(23)는 상기 PWM 신호를 입력받고, FET(27)를 온/오프 하기 위해 필요한 크기의 제어전압을 FET(27)의 게이트단으로 제공한다. FET(27)는 상기 게이트 드라이브(23)로부터 제어전압을 인가받고 온 시 상기 모터(4)의 마이너스단과 저항(10)을 통해 접지단으로 전류 경로를 형성하여 상기 모터(4)를 구동하고, 오프 시 상기 전류 경로를 오픈하여 상기 모터(4)를 오프한다. 상기 모터(4)의 구동 시 전류 측정부(25)는 FET(27)를 통해 출력되는 전류를 측정하여 MCU(26)로 제공한다. 상기한 바와 같이 상기 종래 쿨링 팬 모터 제어장치(20)가 로우-사이드 방식으로 구성됨에 따라 차량 충돌 시 상기 도 1의 (가)점, 즉 모터(4)의 마이너스 단의 와이어가 접지에 단락(Short)되는 경우 모터(4)로 과전류가 흐르게 되어 상기 모터(4)가 소손되며, 화재가 발생할 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 종래 쿨링 팬 모터 제어장치(20)가 로우-사이드 방식으로 연결되므로 쿨링 팬 모터 제어장치(20)의 전류 측정부(25)는 상기 모터(4)의 마이너스 단을 통해 출력되는 전류를 입력받을 수 없으므로 전류를 측정할 수 없으므로 모터(4)의 소손이나 화제에 대비할 수 없는 문제점이 있었다.