KR101989173B1 - Pwm 솔레노이드 구동 ic의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법 - Google Patents

Pwm 솔레노이드 구동 ic의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법은 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간(Max Peak), 상기 PWM 솔레노이드에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 상기 TCU가 산정한 피크 지속 시간(Calculated Peak) 및 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(Commanded Duty Time)의 상호 크기를 비교하는 단계 및 상기 TCU가 상기 비교 결과에 따라, 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 주기(Period) 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine) 지령하여 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC가 공급하는 전류의 피크 지속 시간을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING PEAK TIME DURATION OF SUPPLY CURRENT OF PULSE WIDTH MODULATION SOLENOID DRIVE INTEGRATED CIRCUIT}
본 발명은 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, PWM 솔레노이드 구동 IC가 PWM 솔레노이드 구동을 위해 공급하는 전류에 대하여 피크 앤 홀드(Peak & Hold) 방식을 통해 제어하는 방법에 관한 것이다.
차량의 TCU(Transmission Control Unit)는 변속기 제어의 중심을 담당하는 마이크로 컨트롤러, 반도체의 전원 및 구동 상태를 모니터링하는 모니터링 IC와 유압에 의해 동작하는 클러치, 브레이크 등과 같은 요소의 제어를 위한 솔레노이드 구동 IC로 이루어져 있다.
여기서 솔레노이드 구동 IC는 보다 구체적으로, 변속기의 단수에 맞는 유압 회로의 유로 형성을 위해 솔레노이드를 제어하는 IC로서, 솔레노이드의 종류에 맞는 적절한 제어가 요구되는 필수 IC에 해당한다.
한편, PWM 솔레노이드(이하, 솔레노이드라고 한다.) 구동 IC는 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간(Max Peak)이 구동 IC의 종류에 따라 상이하게 정해져 있으며, 경우에 따라 이러한 최대 피크 지속 시간 이상의 시간 동안 피크를 지속해야 할 필요가 있다. 예를 들어, 솔레노이드 구동 IC를 통해 솔레노이드에 공급되는 전압이 저전압일 경우, 피크 지속 시간은 솔레노이드 구동 IC의 Max Peak보다 길게 유지되어야 하는 경우가 그것이다.
또한, 솔레노이드 구동 IC가 공급하는 전압이 선형적으로 변하는 경우, 피크 지속 시간 역시 선형적으로 변해야 하지만, 솔레노이드 구동 IC는 지원 가능한 지정된 피크 지속 시간만 설정할 수 있으며, 선형적 변경에 대한 보장이 불가능하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-0086257호(2005.08.30)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 솔레노이드에 공급되는 전압이 저전압인 경우의 전류의 피크 지속 시간이 솔레노이드 구동 IC의 Max Peak 보다 길게 유지될 수 있는 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 솔레노이드에 공급되는 전압이 선형적으로 변하는 경우, 공급 전류의 피크 지속 시간 역시 선형적으로 변할 수 있는 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법은 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간(Max Peak), 상기 PWM 솔레노이드에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 상기 TCU가 산정한 피크 지속 시간(Calculated Peak) 및 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(Commanded Duty Time)의 상호 크기를 비교하는 단계 및 상기 TCU가 상기 비교 결과에 따라, 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 주기(Period) 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine) 지령하여 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC가 공급하는 전류의 피크 지속 시간을 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비교 결과가 Max Peak ≥ Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time라면, 상기 ISR은, 상기 주기가 상기 Commanded Duty Time과 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR 및 상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 0인 제2 ISR을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비교 결과가 Commanded Duty Time > Max Peak ≥ Calculated Peak 또는 Max Peak ≥ Commanded Duty Time > Calculated Peak 중 어느 하나라면, 상기 ISR은, 상기 주기가 상기 Calculated Peak와 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR 및 상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 상기 Commanded Duty Time과 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일한 제2 ISR을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비교 결과가 Calculated Peak > Max Peak ≥ Commanded Duty Time라면, 상기 ISR은, 상기 주기가 상기 Commanded Duty Time과 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR 및 상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 0인 제2 ISR을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비교 결과가 Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time > Max Peak 라면, 상기 ISR은, 상기 주기가 상기 Commanded Duty Time과 상기 Max Peak의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR 및 상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 상기 Commanded Duty Time과 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일한 제2 ISR을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 비교 결과가 Commanded Duty Time > Calculated Peak > Max Peak 라면, 상기 ISR은, 상기 주기가 상기 Calculated Peak와 상기 Max Peak의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR 및 상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 상기 Commanded Duty Time과 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일한 제2 ISR을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 ISR 및 제2 ISR은, 지속적으로 반복되는 상기 Commanded Period 내에서 항상 동일한 시점에 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법은 컴퓨팅 장치와 결합하여, PWM 솔레노이드(solenoid) 구동 IC(Integrated Circuit)에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간(Max Peak), 상기 PWM 솔레노이드에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 TCU (Transmission Control Unit)가 산정한 피크 지속 시간(Calculated Peak) 및 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(Commanded Duty Time)의 상호 크기를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 따라, 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 주기(Period) 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine) 지령하여 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC가 공급하는 전류의 피크 지속 시간을 제어하는 단계를 실행시키기 위하여, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, TCU가 솔레노이드 구동 IC에 ISR 을 지령함으로써 솔레노이드 구동 IC에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간 이상의 시간 동안 피크 전류를 출력할 수 있게 되며, 그 결과 유압회로의 유로 형성에 보다 빠르게 응답할 수 있고, 유압의 반응성을 획기적으로 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 솔레노이드 구동 IC에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간이 TCU가 산정한 피크 지속 시간보다 긴 경우라도 일정한 간격으로 지정된 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압에 따른 전류의 설정 피크 지속 시간에 따르지 않게 되어 선형적인 피크 지속 시간의 확보가 가능해질 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 TCU, 솔레노이드 구동 IC 및 솔레노이드의 제어 관계를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법의 대표적인 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3은 Max Peak ≥ Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time인 경우의 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압의 파형을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 공급 전압에 따른 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
도 5는 선형적인 피크 지속 시간 확보의 설명을 위한 그래프이며, 도 6은 이를 테이블로 나타낸 도면이다.
도 7은 Commanded Duty Time > Max Peak ≥ Calculated Peak 인 경우의 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압의 파형을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 공급 전압에 따른 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
도 9는 Calculated Peak > Max Peak ≥ Commanded Duty Time 인 경우의 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압의 파형을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 공급 전압에 따른 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
도 11은 Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time > Max Peak 인 경우의 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압의 파형을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 공급 전압에 따른 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
도 13은 Commanded Duty Time > Calculated Peak > Max Peak 인 경우의 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압의 파형을 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 공급 전압에 따른 전류의 파형을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
한편, 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 각 단계를 수행하는 주체가 TCU(10)임을 기준으로 설명하도록 하겠으나, 보다 구체적으로는 TCU(10)에 설치된 솔레노이드 구동 IC 제어 소프트웨어에 의해 각 단계가 수행되는 것으로 이해해야 할 것이다.
TCU(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 솔레노이드 구동 IC(20)가 솔레노이드(30)에 공급하는 전압을 제어할 수 있으며, 솔레노이드 구동 IC(20)는 TCU(10) 로부터 전압 제어에 대한 사항을 지령하고 그에 부합하게 솔레노이드(30)를 구동시킨다. 즉, TCU(10)는 솔레노이드(30)를 솔레노이드 구동 IC(20)를 통해 간접적으로 제어하는 것으로 볼 수도 있다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법의 대표적인 단계를 나타낸 순서도이다.
이는 본 발명의 목적을 달성함에 있어서 바람직한 실시 예이며, 필요에 따라 일부 구성이 추가되거나 변경될 수 있음은 물론이다.
우선, TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간(이하, Max Peak라고 한다.), 솔레노이드(30)에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 TCU(10)가 산정한 피크 지속 시간(이하, Calculated Peak라고 한다.) 및 TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(이하, Commanded Duty Time이라고 한다.)의 상호 크기를 비교한다(S210).
여기서 Max Peak는 솔레노이드 구동 IC(20)에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간을 의미하는바, 솔레노이드 구동 IC(20)의 종류에 따라 상이하게 나타날 수 있다. 예를 들어, 제조사 A에서 사용하는 솔레노이드 구동 IC(20)에는 Max Peak가 모두 동일한 값을 나타낼 수 있으며, 제조사 A에서 사용하는 솔레노이드 구동 IC(20)는 차종에 따라 Max Peak가 모두 상이한 값을 나타낼 수도 있다. 아울러, 제조사 A에서 사용하는 솔레노이드 구동 IC(20)와 제조사 B에서 사용하는 솔레노이드 구동 IC(20)의 Max Peak가 모두 동일하거나 상이할 수도 있으며, 일부만 동일하거나 일부만 상이할 수도 있다.
이러한 솔레노이드 구동 IC(20)의 Max Peak는 개별적인 솔레노이드 구동 IC(20) 자체에 부여된 하드웨어적 특징으로 볼 수 있다.
Calculated Peak는 솔레노이드(30)에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 TCU(10)가 산정한 피크 지속 시간을 의미하는바, 현재 솔레노이드(30)에 공급되고 있는 전압이 저전압이라면 피크 지속 시간 산정 결과는 길어질 것이며, 현재 솔레노이드(30)에 공급되고 있는 전압이 고전압이라면 피크 지속 시간 산정 결과는 짧아질 것이다. 솔레노이드(30)에 저전압이 공급되고 있다면 솔레노이드(30) 구동을 위한 전압을 획득하는데 오랜 시간이 걸릴 것이기 때문이며, 고전압이 공급되고 있다면 짧은 시간만으로도 구동을 위한 전압을 획득할 수 있을 것이기 때문이다.
TCU(10)는 이러한 Calculated Peak를 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압을 제어하는 모든 순간순간에, 실시간으로 산정할 수 있다.
Commanded Duty Time은 TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간을 의미하는바, 여기서 온-듀티 지속 시간은 TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 지령하는 공급 전압에 대한 주기인 Commanded Period와 지령 듀티를 통해 산정할 수 있다.
예를 들어, Commanded Period가 20ms이고, 지령 듀티가 10%라면, 해당 듀티가 온-듀티 상태로 지속되는 시간인 온-듀티 지속 시간은 20ms * 0.1인 2ms가 될 것이다. 이는 해석하면, TCU(10)가 솔레노이드 구동IC(20)에 20ms를 주기로 지령하지만, 실제 제어는 20ms 시간 내에서 지령 듀티 10%가 반영된 2ms 시간 동안에만 수행되는 것으로 해석할 수 있다.
S210 단계에서는 상기 설명한 Max Peak, Calculated Peak 및 Commanded Duty Time의 상호 크기를 비교하는바, 여기서 크기의 비교는 각각의 항목이 나타내는 시간이 얼마나 긴지를 판단하는 것이다. 예를 들어, Max Peak가 3.6ms, Calculated Peak가 3ms, Commanded Duty Time이 2ms라면, TCU(10)는 Max Peak > Calculated Peak > Commanded Duty Time과 같이 그 크기를 비교할 수 있을 것이다.
이후, TCU(10)는 S210 단계에서의 비교 결과에 따라, 솔레노이드 구동 IC(20)에 주기 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine)을 지령하여 솔레노이드 구동 IC(20)가 솔레노이드(30)에 공급하는 전류의 피크 지속 시간을 제어한다(S220).
S220 단계에서의 공급 전압의 제어는 S210 단계에서의 비교 결과에 라 상이해지는바, 이하 도 3 내지 도 14를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 S210 단계에서의 비교 결과가 Max Peak ≥ Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time인 경우의 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압을 나타낸 파형이며, 도 4는 동일한 경우의 공급 전압에 따른 전류를 나타낸 파형이다.
이하의 설명은TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 지령하는 공급 전압에 대한 주기인 Commanded Period, 보다 구체적으로 하나의 Commanded Period를 기준으로 하도록 한다.
도 3의 경우, Max Peak가 Calculated Peak보다 크기 때문에 TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 굳이 ISR를 지령하지 않더라도 피크 타임의 확보가 가능한 경우에 해당하나, ISR을 지령하지 않을 경우 피크 지속 시간이 솔레노이드 구동 IC(20)에 대하여 일정한 간격으로 지정된 SPI Command 에 의한 설정 피크 지속 시간에 따르게 되므로 선형적인 피크 지속 시간 확보가 불가능하다. 따라서 이 경우에도 ISR을 지령함이 바람직하다.
이는 도 5 및 도 6을 참조하면 확인할 수 있는바, 도 5에 도시된 ISR을 지령하지 않는 경우인 굵은 점선에 따르면, 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압 값이 10.5v 이하인 경우 솔레노이드 구동 IC(20)의 지정된 SPI Command에 의한 설정 피크 지속 시간은 일률적으로 3.6ms이며, 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압 값이 10.5v 이상 11.5v이하인 경우 솔레노이드 구동 IC(20)의 지정된 SPI Command 에 의한 설정 피크 지속 시간은 일률적으로 3.2ms 등과 같이 계단형의 스텝으로 나타나는바, 선형적인 피크 지속 시간 확보가 불가능하다. 그러나 ISR을 지령하는 경우인 굵은 실선에 따르면 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압 값이 증가함에 따라 피크 지속 시간이 이에 대응하여 지속적으로 감소하는바, 선형적인 피크 지속 시간의 확보가 가능하다. 도 6에 도시된 테이블 역시 마찬가지로 설명될 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와 설명을 이어가도록 한다. 도 3을 참조하면 하나의 Commanded Period 내에서 2번의 ISR이 발생하는바, 먼저 발생한 ISR을 제1 ISR, 제1 ISR 이후에 발생한 ISR을 제2 ISR이라고 하며, 이는 다른 도면에 대한 설명에서도 동일하게 적용된다.
TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 ISR을 지령하는 경우 ISR의 주기 및 듀티에 대한 정보를 포함하여 지령하는바, S210 단계에서의 비교 결과가 Max Peak ≥ Calculated Peak = Commanded Duty Time인 경우 제1 ISR의 주기는 Commanded Duty Time과 동일하며, 듀티는 99%로 지령한다. 이 경우 제1 ISR의 발생에 의해 Commanded Duty만큼 피크 지속 시간이 지속되며, Commanded Duty Time의 종료 시점에서 제2 ISR이 발생한다. 여기서 제2 ISR은 주기가 Commanded Period와 제1 ISR의 주기인 Commanded Duty Time의 차이와 동일하며, 듀티는 0인바, 제1 ISR에 의해 피크 지속 시간은 이미 충족되었기 때문에 이를 제외한 나머지 시간에 대해서는 원래의 전압 상태로 회귀해도 무방하기 때문이다.
도 4를 참조하면 제1 ISR이 발생한 시점부터 Commanded Duty Time까지 전류가 지속적으로 증가하다가 Commanded Duty Time의 종료 시점이며 제2 ISR이 발생하는 시점 이후부터 한 스텝 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되는 것을 확인할 수 있다.
도 7은 S210 단계에서의 비교 결과가 Commanded Duty Time > Max Peak ≥ Calculated Peak인 경우의 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압을 나타낸 파형이며, 도 8은 동일한 경우의 공급 전압에 따른 전류를 나타낸 파형이다. 한편, 도 7 및 도 8은 S210 단계에서의 비교 결과가 Commanded Duty Time > Max Peak ≥ Calculated Peak인 경우뿐만 아니라 Max Peak ≥ Commanded Duty Time > Calculated Peak인 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
S210 단계에서의 비교 결과가 Commanded Duty Time > Max Peak ≥ Calculated Peak 또는 Max Peak ≥ Commanded Duty Time > Calculated Peak인 경우 제1 ISR의 주기는 Calculated Peak와 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간의 차이와 동일하며, 듀티는 99%로 지령한다. 이 경우 제1 ISR의 발생에 의해 Calculated Peak와 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간의 차이만큼 피크 지속 시간이 지속되며, 이에 대한 종료 시점에 제2 ISR이 발생한다. 여기서 제2 ISR은 주기가 Commanded Period와 제1 ISR의 주기인 Calculated Peak와 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간의 차이의 차이와 동일하며, 듀티는 Commanded Duty Time과 제1 ISR의 주기인 Calculated Peak와 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간의 차이의 차이와 동일하다.
도 8을 참조하면 제1 ISR이 발생한 시점부터 Calculated Peak까지 전류가 지속적으로 증가하다가 그 이후 Commanded Duty Time까지 한 스텝 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되며, 그 이후 Commanded Period까지 한 스텝 더 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되는 것을 확인할 수 있다.
도 9는 S210 단계에서의 비교 결과가 Calculated Peak > Max Peak ≥ Commanded Duty Time인 경우의 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압을 나타낸 파형이며, 도 10은 동일한 경우의 공급 전압에 따른 전류를 나타낸 파형이다.
S210 단계에서의 비교 결과가 Calculated Peak > Max Peak ≥ Commanded Duty Time인 경우 제1 ISR의 주기는 Commanded Duty Time과 동일하며, 듀티는 99%로 지령한다. 이 경우 제1 ISR의 발생에 의해 Commanded Duty만큼 피크 지속 시간이 지속되며, Commanded Duty Time의 종료 시점에서 제2 ISR이 발생한다. 여기서 제2 ISR은 주기가 Commanded Period와 제1 ISR의 주기인 Commanded Duty Time의 차이와 동일하며, 듀티는 0인바, 제1 ISR에 의해 피크 지속 시간은 이미 충족되었기 때문에 이를 제외한 나머지 시간에 대해서는 원래의 전압 상태로 회귀해도 무방하기 때문이다.
도 10을 참조하면 제1 ISR이 발생한 시점부터 Commanded Duty Time까지 전류가 지속적으로 증가하다가 Commanded Duty Time의 종료 시점이며 제2 ISR이 발생하는 시점 이후부터 한 스텝 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되는 것을 확인할 수 있다.
도 11은 S210 단계에서의 비교 결과가 Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time > Max Peak 인 경우의 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압을 나타낸 파형이며, 도 12는 동일한 경우의 공급 전압에 따른 전류를 나타낸 파형이다.
S210 단계에서의 비교 결과가 Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time > Max Peak 인 경우 제1 ISR의 주기는 Commanded Duty Time과 Max Peak의 차이와 동일하며, 듀티는 99%로 지령한다. 이 경우 제1 ISR의 발생에 의해 Commanded Duty Time과 Max Peak의 차이만큼 피크 지속 시간이 지속되며, 이에 대한 종료 시점에 제2 ISR이 발생한다. 여기서 제2 ISR은 주기가 Commanded Period와 제1 ISR의 주기인 Commanded Duty Time과 Max Peak의 차이의 차이와 동일하며, 듀티는 Commanded Duty Time과 제1 ISR의 주기인 Commanded Duty Time과 Max Peak의 차이의 차이와 동일하다.
도 12를 참조하면 제1 ISR이 발생한 시점부터 주기인 Commanded Duty Time까지 전류가 지속적으로 증가하다가, 그 이후 Commanded Period까지 한 스텝 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되는 것을 확인할 수 있다.
도 13은 S210 단계에서의 비교 결과가 Commanded Duty Time > Calculated Peak > Max Peak인 경우의 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압을 나타낸 파형이며, 도 14는 동일한 경우의 공급 전압에 따른 전류를 나타낸 파형이다.
S210 단계에서의 비교 결과가 Commanded Duty Time > Calculated Peak > Max Peak인 경우 제1 ISR의 주기는 Calculated Peak와 Max Peak의 차이와 동일하며, 듀티는 99%로 지령한다. 이 경우 제1 ISR의 발생에 의해 Calculated Peak와 Max Peak의 차이만큼 피크 지속 시간이 지속되며, 이에 대한 종료 시점에 제2 ISR이 발생한다. 여기서 제2 ISR은 주기가 Commanded Period와 제1 ISR의 주기인 Calculated Peak와 Max Peak의 차이의 차이와 동일하며, 듀티는 Commanded Duty Time과 제1 ISR의 주기인 Calculated Peak와 Max Peak의 차이의 차이와 동일하다.
도 14를 참조하면 제1 ISR이 발생한 시점부터 Calculated Peak까지 전류가 지속적으로 증가하다가 그 이후 Commanded Duty Time까지 한 스텝 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되며, 그 이후 Commanded Period까지 한 스텝 더 떨어진 상태로 일정하게 유지(Hold)되는 것을 확인할 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면 TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 ISR 을 지령함으로써 솔레노이드 구동 IC(20)에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간 이상의 시간 동안 피크 전류를 출력할 수 있게 되며, 그 결과 유압회로의 유로 형성에 보다 빠르게 응답할 수 있고 유압의 반응성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
아울러, 솔레노이드 구동 IC(20)에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간이 TCU(10)가 산정한 피크 지속 시간보다 긴 경우라도 0.4ms 간격으로 지정된 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간에 따르지 않게 되어 선형적인 피크 지속 시간의 확보가 가능해질 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 14는 하나의 Commanded Period 내에서의 제1 ISR 및 제2 ISR이 발생하는 경우에 기초하여 설명하였으나, 제1 ISR 및 제2 ISR은 하나의 Commanded Period가 종료된 이후에 새롭게 진행되는 Commanded Period 내에서도 그 이전과 동일한 시점에 발생한다. 이는 도 3, 도 7, 도 9, 도 11 및 도 13을 참조하면 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법은 컴퓨팅 장치와 결합하여 솔레노이드 구동 IC(20)에 물리적으로 허용되는 최대 피크 지속 시간(Max Peak), 솔레노이드(30)에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 TCU (10)가 산정한 피크 지속 시간(Calculated Peak) 및 TCU(10)가 솔레노이드 구동 IC(20)에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(Commanded Duty Time)의 상호 크기를 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라, 솔레노이드 구동 IC(20)에 주기(Period) 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine) 지령하여 솔레노이드 구동 IC(20)가 공급하는 전류의 피크 지속 시간을 제어하는 단계를 실행시키기 위하여, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현할 수 있다.
이 경우 컴퓨팅 장치는 차량의 TCU(10)가 될 수 있으며, 중복 서술을 방지하기 위해 자세히 기술하지 않았지만 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔레노이드 구동 IC(20)의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법의 기술적 특징 및 효과는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: TCU
20: 솔레노이드 구동 IC
30: 솔레노이드

Claims (8)

  1. TCU(Transmission Control Unit)가 PWM 솔레노이드(Solenoid) 구동을 위해 PWM 솔레노이드 구동 IC(Integrated Circuit)가 공급하는 전압을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 물리적으로 허용되는 하드웨어적 성능에 따른 최대 피크 지속 시간(Max Peak), 상기 PWM 솔레노이드에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 상기 TCU가 산정한 피크 지속 시간(Calculated Peak) 및 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(Commanded Duty Time)의 상호 크기를 비교하는 단계; 및
    상기 TCU가 상기 비교 결과에 따라, 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 주기(Period) 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine)을 지령하여 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC가 공급하는 전압을 제어하는 단계;
    를 포함하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교 결과가 Max Peak ≥ Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time라면,
    상기 ISR은,
    상기 주기가 상기 Commanded Duty Time과 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR; 및
    상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 0인 제2 ISR;
    을 포함하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비교 결과가 Commanded Duty Time ≥ Max Peak ≥ Calculated Peak 또는 Max Peak ≥ Commanded Duty Time ≥ Calculated Peak 중 어느 하나라면,
    상기 ISR은,
    상기 주기가 상기 Calculated Peak와 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전압에 따른 설정 피크 지속 시간의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR; 및
    상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 상기 Commanded Duty Time과 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일한 제2 ISR;
    을 포함하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비교 결과가 Calculated Peak ≥ Max Peak ≥ Commanded Duty Time라면,
    상기 ISR은,
    상기 주기가 상기 Commanded Duty Time과 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR; 및
    상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 0인 제2 ISR;
    을 포함하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비교 결과가 Calculated Peak ≥ Commanded Duty Time > Max Peak 라면,
    상기 ISR은,
    상기 주기가 상기 Commanded Duty Time과 상기 Max Peak의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR; 및
    상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 상기 Commanded Duty Time과 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일한 제2 ISR;
    을 포함하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비교 결과가 Commanded Duty Time > Calculated Peak > Max Peak 라면,
    상기 ISR은,
    상기 주기가 상기 Calculated Peak와 상기 Max Peak의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 99%인 제1 ISR; 및
    상기 제1 ISR 이후에 발생하며, 상기 주기가 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 상기 공급 전압에 대한 주기(Commanded Period)와 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일하며, 상기 듀티가 상기 Commanded Duty Time과 상기 제1 ISR의 주기의 차이와 동일한 제2 ISR;
    을 포함하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 ISR 및 제2 ISR은,
    지속적으로 반복되는 상기 Commanded Period 내에서 항상 동일한 시점에 발생하는 PWM 솔레노이드 구동 IC의 공급 전류 피크 지속 시간 제어 방법.
  8. 컴퓨팅 장치와 결합하여,
    PWM 솔레노이드(solenoid) 구동 IC(Integrated Circuit)에 물리적으로 허용되는 하드웨어적 성능에 따른 최대 피크 지속 시간(Max Peak), 상기 PWM 솔레노이드에 현재 공급되고 있는 전압을 기초로 TCU (Transmission Control Unit)가 산정한 피크 지속 시간(Calculated Peak) 및 상기 TCU가 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 지령하는 온-듀티(On-Duty) 지속 시간(Commanded Duty Time)의 상호 크기를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라, 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC에 주기(Period) 및 듀티에 대한 정보를 포함하는 ISR(Interrupt Service Routine)을 지령하여 상기 PWM 솔레노이드 구동 IC가 공급하는 전류의 피크 지속 시간을 제어하는 단계;
    를 실행시키기 위하여,
    매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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