J1939-71 TSC1 동작 개요

 

J1939-71은 상용차와 중장비의 통신 프로토콜로, 주로 엔진, 변속기, 브레이크, 배터리 관리 시스템 등의 전자 제어 장치간의 통신을 표준화 한다. 여기서 TSC1(Torque/Speed Control 1) 메시지는 특히 중요한 역할을 한다. TSC1 메시지는 엔진의 토크와 속도를 제어하는데 사용된다.

TSC1 동작을 이해하려면 다음을 고려해야 한다.

1. 메시지 형식

TSC1 메시지는 J1939 프로토콜의 데이터 프레임을 통해 전달됩니다. 데이터 프레임은 다음과 같은 필드로 구성된다.

• PGN (Parameter Group Number): 0x00에 대한 값으로, TSC1은 0x00의 PGN 0의 데이터 페이지(DP)로 정의된다.
• Source Address (SA): 메시지를 보낸 ECU의 주소.
• Destination Address (DA): 메시지를 받을 ECU의 주소. TSC1의 경우 주로 엔진 제어 장치의 주소임
• 데이터 필드: 8바이트로 구성된 데이터 필드에는 토크 제한 요청, 속도 제한 요청 등이 포함된다.

2. 데이터 필드

TSC1 메시지의 데이터 필드는 다음과 같은 정보를 포함한다.

• Byte 1-2: 요구된 엔진 또는 구동 모터 토크 비율. 이 값은 0-100% 사이에서 요구된 토크를 나타낸다.
  예를 들어, 값이 50%이면 엔진 또는 구동 모터의 최대 토크의 50%를 생성하도록 요청한다.
• Byte 3-4: 요구된 엔진 속도. 이 값은 엔진의 RPM을 지정한다.
  예를 들어, 값이 1500이면 엔진 또는 구동 모터가 1500RPM으로 외전하도록 요청한다.
• Byte 5: 제어 모드. 이는 엔진 제어 모드를 정의한다.
  예를 들어 속도 제어 또는 토크 제어 모드를 지정할 수 있으며, 특정 조건에서만 속도 제어를 하도록 설정할 수 있다.
• Byte 6-8: 추가 제어 정보 및 상태 플래그.
  예를 들어 엔진이나 구동 모터의 현재 상태나 특정 제어 플래그가 설정될 수 있다.

3. 작동 원리

• 토크 제어:
  • 운전자의 가속 요구를 바탕으로 차량 주행에 필요한 요구토크량을 결정하여 구동 모터에 요청한다.
  • 이때 주행에 필요한 요구토크량을 TSC1 메시지에 담아 구동 모터에 전달하게 된다.
  • 그러면 구동 모터 제어기는 TSC1 메시지에 담겨있는 토크값을 바탕으로 요구된 토크를 생성하게 된다. 이때 TSC1 메시지에 담겨 있는 요구 토크량은 % 값으로 전달되므로 최대 토크값 또는 레퍼런스 토크값을 바탕으로 요구 토크량의 %값 만큼 토크를 생성하여 차량을 구동하게 된다.
• 속도 제어:
  • 차량이 일정 속도로 유지되어야 하는 경우,
  • 차량 제어기는 현재 모터의 구동 속도를 감지하고, 일정 속도를 유지하기 위해 필요한 목표 속도를 계산한다.
  • 이를 위해 TSC1 메시지의 3-4 바이트에 요구된 속도를 설정하고 엔진 또는 구동 모터로 전송한다.
  • 그러면 엔진 또는 구동 모터는 이 메시지를 받아 엔진의 점화 타이밍 및 연료 분사량을 조절 또는 모터 구동 속도를 조정한다.
• 혼합 제어:
  • 때로는 동시에 토크와 속도를 제어해야 할 때가 있다.
  • 예를 들어, 특정 속도로 유지하면서도 최대 토크를 제한해야 할 때, 차량 제어기는 두 가지 정보를 모두 포함한 TSC1 메시지를 생성하고, 엔진 또는 구동 모터는 이 두 정보를 모두 받아 적절히 구동하게 된다.