자동변속기의 전장 하네스 모듈(Electric harness module of an automatic transmission)
(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년06월13일
(11) 등록번호 10-1274357
(24) 등록일자 2013년06월05일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F16H 59/02 (2006.01) B60K 20/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0111632
(22) 출원일자 2011년10월28일
심사청구일자 2011년10월28일
(65) 공개번호 10-2013-0046945
(43) 공개일자 2013년05월08일
(56) 선행기술조사문헌
JP2007093003 A
JP11141664 A
KR1020110049157 A
JP10315797 A
(73) 특허권자
주식회사 현대케피코
경기도 군포시 고산로 102 (당정동)
(72) 발명자
홍기철
서울특별시 양천구 신정3동 푸른마을아파트 201동
1206호
박성민
경기도 의왕시 삼동 대우이안아파트 108동 2102호
(74) 대리인
특허법인 정안
전체 청구항 수 : 총 4 항 심사관 : 지항재
(54) 발명의 명칭 자동변속기의 전장 하네스 모듈
(57) 요 약
본 발명은 자동변속기의 전장 하네스 모듈에 관한 것으로, 변속기 제어유닛(3)으로부터 변속기(1) 내부의 솔레노
이드 밸브(5,7) 및 센서(9,11)에 전원을 공급하는 전원선(13); 상기 변속기 제어유닛(3)으로부터 전달되는 제어
명령을 상기 복수의 솔레노이드 밸브(5,7)로 전달하며, 상기 복수의 센서(9,11)에서 감지된 각종 감지신호를 상
기 변속기 제어유닛(3)으로 전달하는 신호분기장치(23); 상기 변속기 제어유닛(3)과 상기 신호분기장치(23)가 서
로 신호를 주고 받을 수 있도록 하는 솔밸브 신호선(15,17)과 센서 신호선(19); 및 상기 신호분기장치(23)와 상
기 복수의 솔레노이드 밸브(5,7) 및 상기 복수의 센서(9,11)가 서로 신호를 주고 받을 수 있도록 하는 내부통신
선(16,18);을 포함하여 이루어지며, 따라서 신호분기장치를 통해 솔밸브 구동신호선 및 솔밸브 선택신호선 만으
로도 자동변속기의 동작에 필요한 솔밸브를 선택적으로 구동시킬 수 있으므로, 하네스 모듈의 전체적인 무게나
부피를 감소시켜 하네스 모듈의 제조 단가나 관리 또는 설치비용을 낮출 수 있게 된다.
대 표 도 - 도3
등록특허 10-1274357
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특허청구의 범위
청구항 1
변속기 제어유닛으로부터 변속기 내부에 장착된 복수의 솔레노이드 밸브 및 복수의 센서로 연결되어 상기 복수
의 솔레노이드 밸브 및 상기 복수의 센서에 전원을 공급하는 전원선;
상기 변속기 내부에 장착되어, 상기 변속기 제어유닛으로부터 전달되는 제어명령을 상기 복수의 솔레노이드 밸
브로 전달하며, 상기 복수의 센서에서 감지된 각종 감지신호를 상기 변속기 제어유닛으로 전달하는 신호분기장
치;
상기 변속기 제어유닛과 상기 신호분기장치를 연결하여, 상기 변속기 제어유닛과 상기 신호분기장치가 서로 신
호를 주고 받을 수 있도록 하는 외부통신선; 및
상기 변속기 내에서 상기 신호분기장치와 상기 복수의 솔레노이드 밸브 및 상기 복수의 센서를 연결하여, 상기
신호분기장치와 상기 복수의 솔레노이드 밸브 및 상기 복수의 센서가 서로 신호를 주고 받을 수 있도록 하는 내
부통신선;을 포함하여 이루어지되,
상기 외부통신선은,
상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 신호분기장치로 솔밸브 제어신호를 전달하는 솔밸브 신호선; 및
상기 신호분기장치로부터 상기 변속기 제어유닛으로 상기 복수의 센서에서 감지된 각종 감지신호를 전달하는 센
서 신호선;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 전장 하네스 모듈.
청구항 2
제1 항에 있어서,
상기 솔밸브 신호선은,
상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 신호분기장치로 솔밸브 구동신호를 전달하는 솔밸브 구동신호선; 및
상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 신호분기장치로 솔밸브 선택신호를 전달하는 솔밸브 선택신호선;으로 이루
어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 전장 하네스 모듈.
청구항 3
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 내부통신선은,
상기 신호분기장치로부터 상기 복수의 솔레노이드 밸브로 솔밸브 제어신호를 전달하는 솔밸브 제어신호선; 및
상기 복수의 센서로부터 상기 신호분기장치로 센서 감지신호를 전달하는 센서 감지신호선;으로 이루어지는 것을
특징으로 하는 자동변속기의 전장 하네스 모듈.
청구항 4
제3 항에 있어서,
상기 신호분기장치는 상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 솔밸브 신호선을 통해 상기 복수의 솔밸브에 대한 제
어명령이 전달된 때, 상기 솔밸브 선택신호선을 통해 전달된 솔밸브 선택명령에 따라 선택한 특정 솔밸브에 대
해서만 상기 솔밸브 구동신호선을 통해 전달된 솔밸브 구동명령에 따라 상기 솔밸브 제어신호선를 통해 상기 선
택된 특정 솔밸브를 구동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 전장 하네스 모듈.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 자동변속기의 전장 하네스 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동변속기와 자동변속기 제어유닛[0001]
등록특허 10-1274357
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(TCU)을 전기적으로 연결함으로써, 자동변속기 내부의 센서가 감지한 다양한 감지신호를 변속기 제어유닛으로
전달하고, 역으로 이러한 감지신호에 따라 변속기 제어유닛에서 산출한 다양한 제어신호를 자동변속기로 전달하
여 자동변속기가 동작되도록 하는 자동변속기의 전장 하네스 모듈에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로, 차량의 운행에 필요한 구동력을 변환해 주는 자동변속기는 내부의 구성부품에 있어서, 변속기어[0002]
(P,R,N,D)의 제어 뿐만 아니라, 주행 단수의 제어를 위한 유압 제어용 솔레노이드 밸브의 전기적인 연결 및 변
속기의 주행 상태를 측정하는 센서류 등과 변속기 제어유닛(TCU) 간 전기적인 연결에 있어서, 최근에 개발된 바
있는 다단화 변속기(6단 내지 8단 이상)의 변속 및 주행 단수 제어를 위하여 다수의 유압 제어용 솔레노이드 밸
브를 내부에 장착하고 있으며, 따라서 하네스 모듈의 제어 신호선도 그만큼 증가되었다. 따라서, 이런 추세에
따라 하네스 모듈과 같은 변속기 제어를 위한 부품의 수와 무게가 증가될 뿐 아니라, 비용이 크게 상승하는 문
제점이 있었다.
즉, 예컨대 TCU 외장형의 전장 하네스 모듈의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, TCU(103)가 변속기 외부의 차량[0003]
엔진룸 내부 또는 차량 내부에 위치하므로, 변속기(101) 내부의 솔레노이드 밸브(105,107) 및 센서(109,111)까
지 와이어(113,115)와 하네스에 의해 연결된다. 따라서, 각각의 신호선(113,115) 수 만큼 변속기 내부로 선이
들어가고, 신호선(113,115)이 많아 질수록 사용되는 와이어와 하네스의 무게가 증가되고, 제작 시간이 길어지는
문제점이 있었다. 또, 변속기 설계 시 늘어난 신호선(113,115)의 부피만큼 변속기(101) 내부에 공간이 불필요하
게 증대되어야 하고, 하네스 모듈의 경우에도 제어선이 늘어난 만큼 신호선을 안전하게 보호하기 위하여 모듈의
크기가 늘어나며, 따라서 내부 제어선의 중량도 증대되는 문제점이 있었다.
또한, 예컨대 TCU 내장형의 전장 하네스 모듈의 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, TCU(103)가 변속기(101)[0004]
내부의 하네스 모듈에 장착되어 일체화 된다. 이 경우 변속기(101) 내부에 TCU(103)가 위치하면서 변속기(101)
내부로 들어오는 와이어(113,115)는 전원선과 ECU(121) 및 다른 부품 간의 통신선이 포함되므로, 도 1에 도시된
외장형 전장 하네스 모듈에 비하여 외부로 드러나는 와이어의 수는 줄어 든다. 또한, 외부에 장착되던 TCU(10
3)가 통합되므로 모듈 전체적인 중량이 감소한다. 그러나, 내장형 전장 하네스 모듈은 변속기(101) 내부의 환경
이 가혹하므로 이를 견뎌내기 위한 TCU(103)의 내구 설계로 인해 제품 단가가 상승하며, 내구 설계가 부족할 경
우 TCU(103)가 쉽게 손상되는 문제점이 있으며, TCU(103) 이외의 부분에 고장이 발생해도 TCU(103)를 포함한 모
듈 전체를 교환하여야 하므로 A/S 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 변속기와 변속기 제어유닛을 연결함에[0005]
있어 변속기 외부로 노출되어 변속기 제어유닛으로 연장되는 통신선의 수를 최소화함으로써, 변속기 내부의 구
조를 복잡하게 하지 않으면서도 변속기 제어유닛과의 연결 구조를 단순화시키며, 이에 따라 제조 단가를
낮추고, 유지 관리를 용이하게 할 수 있도록 하는 대 그 목적이 있다.
과제의 해결 수단
위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 변속기 제어유닛으로부터 변속기 내부에 장착된 복수의 솔레노이드[0006]
밸브 및 복수의 센서로 연결되어 상기 복수의 솔레노이드 밸브 및 상기 복수의 센서에 전원을 공급하는 전원선;
상기 변속기 내부에 장착되어, 상기 변속기 제어유닛으로부터 전달되는 제어명령을 상기 복수의 솔레노이드 밸
브로 전달하며, 상기 복수의 센서에서 감지된 각종 감지신호를 상기 변속기 제어유닛으로 전달하는 신호분기장
치; 상기 변속기 제어유닛과 상기 신호분기장치를 연결하여, 상기 변속기 제어유닛과 상기 신호분기장치가 서로
신호를 주고 받을 수 있도록 하는 외부통신선; 및 상기 변속기 내에서 상기 신호분기장치와 상기 복수의 솔레노
이드 밸브 및 상기 복수의 센서를 연결하여, 상기 신호분기장치와 상기 복수의 솔레노이드 밸브 및 상기 복수의
센서가 서로 신호를 주고 받을 수 있도록 하는 내부통신선;을 포함하여 이루어지되, 상기 외부통신선은, 상기
변속기 제어유닛으로부터 상기 신호분기장치로 솔밸브 제어신호를 전달하는 솔밸브 신호선; 및 상기 신호분기장
치로부터 상기 변속기 제어유닛으로 상기 복수의 센서에서 감지된 각종 감지신호를 전달하는 센서 신호선;으로
이루어지는 자동변속기의 전장 하네스 모듈을 제공한다.
또한, 상기 솔밸브 신호선은, 상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 신호분기장치로 솔밸브 구동신호를 전달하는[0007]
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솔밸브 구동신호선; 및 상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 신호분기장치로 솔밸브 선택신호를 전달하는 솔밸브
선택신호선;으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부통신선은, 상기 신호분기장치로부터 상기 복수의 솔레노이드 밸브로 솔밸브 제어신호를 전달하[0008]
는 솔밸브 제어신호선; 및 상기 복수의 센서로부터 상기 신호분기장치로 센서 감지신호를 전달하는 센서 감지신
호선;으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 신호분기장치는 상기 변속기 제어유닛으로부터 상기 솔밸브 신호선을 통해 상기 복수의 솔밸브에 대[0009]
한 제어명령이 전달된 때, 상기 솔밸브 선택신호선을 통해 전달된 솔밸브 선택명령에 따라 선택한 특정 솔밸브
에 대해서만 상기 솔밸브 구동신호선을 통해 전달된 솔밸브 구동명령에 따라 상기 솔밸브 제어신호선를 통해 상
기 선택된 특정 솔밸브를 구동하도록 되어 있는 것이 바람직하다.
발명의 효과
따라서, 본 발명의 자동변속기의 전장 하네스 모듈에 의하면, 자동변속기와 변속기 제어유닛을 자동변속기에 내[0010]
장되는 신호분기장치를 통해 연결하고 있으며, 이에 따라 솔밸브 구동신호선 및 솔밸브 선택신호선 만으로도 자
동변속기의 동작에 필요한 솔밸브를 선택적으로 구동시킬 수 있으므로, 자동변속기의 솔밸브 증대에도 불구하고
변속기 제어유닛에서 변속기로 이어진 통신선의 수를 늘릴 필요가 없게 되고, 따라서 하네스 모듈의 전체적인
무게나 부피를 감소시켜 하네스 모듈의 제조 단가나 관리 또는 설치비용을 낮출 수 있게 될 뿐 아니라, 하네스
모듈의 설치나 유지관리 등 취급을 보다 용이하게 할 수 있게 되며, 결과적으로 취급불편이나 비용 증대없이 변
속기 다단화 추세에 따른 내부 솔밸브나 센서 개수의 증대에 적절히 대처할 수 있게 된다.
또한, 위와 같이 변속기와 변속기 제어유닛의 연결을 간단화하면서도, 이러한 간단화를 신호분기장치에 의해 실[0011]
현함으로써, 변속기 내부의 부피나 구조도 아울러 소형화 또는 단순화시킬 수 있어 변속기 자체의 제품 단가나
개발비용을 낮출 수 있게 된다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 자동변속기의 전장 하네스 모듈을 도시한 블록도.[0012]
도 2는 종래의 또 다른 자동변속기의 전장 하네스 모듈을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 자동변속기의 전장 하네스 모듈을 도시한 블록도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 자동변속기의 전장 하네스 모듈을 첨부도면을 참조하여 설명한다.[0013]
본 발명의 전장 하네스 모듈은 변속기(1)와 변속기 제어유닛(TCU;3)을 전기적으로 연결하는 와이어 하네스로서[0014]
도 3에 도면부호 10으로 도시된 바와 같이, 크게 전원선(13), 신호분기장치(23), 외부통신선(15,17,19), 및 내
부통신선(16,18)을 포함하여 이루어진다.
여기에서, 먼저 상기 전원선(13)은 변속기 제어유닛(3)으로부터 변속기(1) 내부로 전원을 공급하는 수단으로서,[0015]
도 3에 도시된 바와 같이, 변속기(1) 내부에 장착된 VFS와 같은 솔레노이드 밸브(5)나 온/오프 솔레노이드 밸브
(7) 등과 같은 복수의 솔레노이드 밸브(5,7) 및 휠 스피드 센서(9)나 압력 센서(11)와 같은 복수의 센서(9,11)
를 변속기 제어유닛(3)에 전기적으로 연결하여 각각의 솔레노이드 밸브(5,7) 및 센서(9,11)에 전원을 공급하도
록 되어 있다. 이를 위해 전원선(13)은 도 3에 도시된 것처럼, 일단이 변속기 제어유닛(3)에 연결되어 있으며,
타단이 변속기 제어유닛(3)으로부터 변속기(1) 케이스를 관통하여 각각의 솔밸브(5,7) 또는 센서(9,11)에 연결
되도록 연장된다.
상기 신호분기장치(23)는 변속기 제어유닛(3)으로부터 전달된 제어신호를 분기하여 변속기(1) 내부의 필요한 솔[0016]
밸브(5,7)에 또는 필요한 센서(9,11)에 선택적으로 전달하는 수단으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기(1)
내부에 장착되어 변속기 제어유닛(3)으로부터 전달되는 제어명령 즉, 예컨대 먼저 솔밸브 선택신호에 따라 구동
하고자 하는 솔밸브(5 또는 7)를 선택한다. 그리고 나서, 선택된 솔밸브(5 또는 7)로 제어명령을 즉, 예컨대 솔
밸브 구동신호를 전달하여 선택된 솔밸브(5 또는 7)를 적절히 구동시킨다. 이와 반대로, 신호분기장치(23)는 변
속기(1) 내부에 장착된 복수의 센서(9,11)를 통해 감지된 예컨대, 휠 회전속도나 압력과 같은 각종 감지값을 감
지신호 형태로 수신하여 순차적으로 변속기 제어유닛(3)으로 전달한다.
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이와 같이, 변속기(1) 내부의 각종 솔밸브(5,7)와 센서(9,11), 신호분기장치(23), 및 변속기 제어유닛(3)은 도[0017]
3에 도시된 바와 같이, 변속기(1) 외부로 노출되는 외부통신선(15,17,19)과 변속기(1) 내부에 내장되는 내부통
신선(16,18)을 통해 상호 전기적인 연결을 유지하는 바, 이중에서 상기 외부통신선(15,17,19)은 변속기(1) 외부
의 변속기 제어유닛(3)과 변속기(1) 내부의 신호분기장치(23)를 연결하는 전선으로서, 변속기 제어유닛(3)과 신
호분기장치(23)를 서로 신호를 주고 받을 수 있도록 전기적으로 연결한다.
이를 위해, 외부통신선(15,17,19)은 도 3에 도시된 것처럼, 다시 솔밸브 신호선(15,17)과 센서 신호선(19)으로[0018]
대별되는 바, 여기에서 먼저 솔밸브 신호선(15,17)은 변속기 제어유닛(3)으로부터 신호분기장치(23)로 솔밸브
제어신호를 전달하도록 되어 있으며, 반대로 센서 신호선(19)은 복수의 센서(9,11)에서 감지되어 신호분기장치
(23)로 모아진 각종 감지신호를 신호분기장치(23)로부터 변속기 제어유닛(3)으로 순차 전달하도록 되어 있다.
이때, 다시 솔밸브 신호선(15,17)은 도 3에 도시된 것처럼, 솔밸브 구동신호선(15)과 솔밸브 선택신호선(17)으[0019]
로 이루어지는 바, 상기 솔밸브 구동신호선(15)은 변속기 제어유닛(3)과 신호분기장치(23)를 전기적으로 연결하
여, 변속기 제어유닛(3)으로부터 각종 솔밸브 구동신호를 신호분기장치(23)로 전달하는 한편, 솔밸브 선택신호
선(17)도 변속기 제어유닛(3)과 신호분기장치(23)를 전기적으로 연결하여, 변속기 제어유닛(3)에 의해 제어하고
자 하는 솔밸브를 선택하도록 변속기 제어유닛(3)으로부터 신호분기장치(23)로 솔밸브 선택신호를 전달한다.
한편, 상기 내부통신선(16,18)은 변속기(1) 내부에서 신호분기장치(23)와 각종 솔밸브(5,7) 및 각종 센서(9,1[0020]
1)를 연결하는 전선으로서, 도 3에 도시된 것처럼, 신호분기장치(23)에서 각각의 솔밸브(5,7)로 또는 각각의 감
지 센서(9,11)에서 신호분기장치(23)로 각종 제어신호 또는 감지신호가 전달될 수 있도록 한다.
이를 위해, 내부통신선(16,18)은 도 3에 도시된 것처럼, 솔밸브 제어신호선(16)과 센서 감지신호선(18)으로 이[0021]
루어지는 바, 상기 솔밸브 제어신호선(16)은 신호분기장치(23)로부터 VFS와 같은 솔레노이드 밸브(5)나 온/오프
솔레노이드 밸브(7) 등과 같은 복수의 솔레노이드 밸브(5,7)로 솔밸브 제어신호를 전달하도록 되어 있으며, 반
대로 센서 감지신호선(18)은 휠 스피드 센서(9)나 압력 센서(11)와 같은 복수의 센서(9,11)로부터 신호분기장치
(23)로 휠 회전속도나 압력 등과 같은 다양한 감지값을 감지신호로서 전달하도록 되어 있다.
이제, 위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동변속기의 전장 하네스 모듈(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.[0022]
본 발명의 전장 하네스 모듈(10)에 의해 변속기(1)와 변속기 제어유닛(3)을 연결하게 되면, 예컨대, 변속기(1)[0023]
내부에 장착된 휠스피드 센서(9)에 의해 감지된 휠 회전속도 또는 압력 센서(11)에 의해 감지된 솔밸브의 잔존
압력 등이 변속기(1) 내부에 배치된 내부통신선(16,18) 중 센서 감지신호선(18)을 통해 순차적으로 신호분기장
치(23)로 전달된다.
이렇게 신호분기장치(23)로 전달된 휠 회전속도신호 또는 솔밸브의 잔존 압력신호 등은 변속기 제어유닛(3)과[0024]
변속기(1) 내부의 신호분기장치(23)를 연결하는 외부통신선(15,17,19) 중 센서 신호선(19)을 통해 변속기 제어
유닛(3)으로 전달된다.
이렇게 해서 변속기 제어유닛(3)으로 각종 센서 신호가 전달되면, 변속기 제어유닛(3)은 수신된 각종 센서 신호[0025]
를 토대로 변속기(1) 제어에 필요한 각종 구동값은 물론, 전원값을 계산하여 그에 따른 제어명령 등을 변속기
(1)로 전달한다. 이때, 변속기 제어유닛(3)은 외부통신선(15,17,19) 중 솔밸브 선택신호선(17)을 통해 변속기
제어유닛(3)에서 정한 솔밸브 선택명령을 신호분기장치(23)로 지시하며, 이에 따라 변속기 제어유닛(3)의 구동
명령에 의해 구동될 솔밸브가 정해진다.
이와 동시에, 변속기 제어유닛(3)은 위와 같이 수신된 각종 센서 신호를 토대로 계산된 솔밸브 구동명령을 솔밸[0026]
브 구동신호선(15)을 통해 신호분기장치(23)로 지시한다. 이에 따라 신호분기장치(23)는 수신된 솔밸브 구동명
령을 솔밸브 제어신호선(16)을 통해 솔밸브 선택신호에 의해 정해진 솔밸브(5,7)로 전달하게 되며, 각각의 솔밸
브(5,7)는 전달된 구동명령에 따라 변속기(1)를 동작시키게 된다.
이렇게 해서, 본 발명의 전장 하네스 모듈(10)을 통한 변속기 제어유닛(3)과 변속기(1) 간의 일련의 상호 작용[0027]
이 완료되는 바, 이때, 각각의 솔밸브(5,7)는 솔밸브 구동명령에 따라 변속기(1)를 작동시킬 수 있도록 전원선
(13)을 통해 전원을 공급 받는다.
부호의 설명
1 : 자동변속기 3 : 변속기 제어유닛[0028]
5, 7 : 솔레노이드 밸브 9, 11 : 센서
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10 : 전장 하네스 모듈 13 : 전원선
15 : 솔레노이드 밸브 구동 신호선 16 : 솔밸브 제어신호선
17 : 솔레노이드 밸브 선택 신호선 18 : 센서 감지신호선
19 : 센서 신호선 23 : 신호분기장치
도면
도면1
도면2
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