KR100537301B1 - 제어기를 갖는 자동차 제어 시스템용 커넥터 장치 - Google Patents

Abstract

제어기(12)가 장착된 자동차 제어 시스템의 커넥터 장치(14)가 제조 기술적으로 바람직하게 제작될 수 있고, 작동이 신뢰될 수 있도록 디자인된다.

이를 위해 외부로부터 접근 가능한 접촉 소자(28)가 있는, 서로 분리된 여러 개의 유니트 플러그(21-23)가, 표면 장착 제어기(12)의 형태로 자동차 내연기관에 고정된 제어기(12)에 배치되고, 이 접촉 기소들(28) 중 여러 개가 고전류 접촉 소자(29)로 제작되며, 고전류 접촉 소자들(29)이 제어기 내부로 뻗어 있는 버스 바아(30)에 의해 서로 직접 접속되도록 커넥터 장치(14)와 해당 제어기(12)를 제작한다.

유니트 플러그(21-23)에는 할당 가능한 메이팅 플러그(31-33)가 결합될 수 있다. 메이팅 플러그(31-33)는 케이블 하니스(37, 38)나 케이블 세그먼트(36)를 거쳐 자동차의 구성요소들(13)과 전기적으로 접속되어 있다. 이때 케이블 세그먼트(36)와 접속된 제 1 메이팅 플러그(31)는 서로 분리해서 취급할 수 있는 부분 메이팅 플러그들(34)로 구성된다.

이 커넥터 장치(14)는 자동차 제작에 사용된다.

Description

제어기를 갖는 자동차 제어 시스템용 커넥터 장치

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 제어기를 갖는 자동차 제어 시스템용 커넥터 장치에 관한 것이다.

DE 33 10 477 A1호에는 자동차 제어 시스템의 일부로서, 프린트 회로 기판 기술로 설계된 제어기가 공지되어 있다. 이 같은 제어기는 일반적으로 탑승석이나, 자동차의 엔진실을 밀폐하는 스플래쉬 보드 뒤의 소위 라디에이터 탱크 안에 설치되어 자동차 엔진실 내부의 격심한 작동 조건으로부터 보호된다.

제어기는 제어기 케이스의 구멍 안에 지지된, 유니트 플러그로서 플러그 커넥터를 포함한다. 상기 플러그는 일렬로 지지된 다수의 접촉 소자(contact element)를 포함한다. 접촉 소자들은 한편으로는 제어기의 프린트 회로 기판 위에 있는 전기적 구성요소들과 접속되어 있고, 다른 한편으로는 소위 케이블 하니스 플러그의 대응 접촉 소자들과 접속가능하다. 케이블 하니스 플러그를 통해 제어기의 모든 입출력 신호가 안내된다.

다수의 케이블이 처음에는 케이블 하니스의 형태로 묶인 채 케이블 하니스 플러그로부터 자동차 내연기관에 배치된 센서와 액추에이터로 뻗는다. 그러나 또한, 간접적으로 자동차 안의 다른 곳에 설치된 그 밖의 전기적 구성요소들 예컨대, 자동차의 가장자리 부분에 배치된 라이트나 계기판의 디스플레이 계기로 뻗는다.

케이블 하니스를 편리하게 취급하기 위해, 통상적으로 함께 배치된 구성요소들 그룹만이 케이블 하니스에 의해 직접 접속되는 한편, 개별적으로 놓인 구성요소들은 어댑터 및 부착된 연장 케이블(extension cable)에 의해 간접적으로 접속된다.

또한 액추에이터의 동작 전류와 같은 높은 전류가 흐르는 케이블 하니스의 케이블은 제어기를 통해 안내되지 않고, 해당 케이블에 소위 스플라이스(splice)를 설치해서, 여기에서 케이블이 분기하도록 한다. 분기된 케이블들은 단로기 소켓(disconnector socket)에서 결합되고, 여기서부터 관련 구성요소로 뻗는다.

이러한 방식으로 구현된 제어기 및 상응하는 커넥터 장치를 가진 제어 시스템의 상기 디자인은 바람직하지 않게 제작 및 조립시 비용이 많이 들고, 어댑터 플러그와 단로기 소켓을 사용함으로써 접점이 추가되어 고장을 일으키기 쉽다. 더욱이 자동차의 전기적 구성요소의 설치 조건이 달라지는 경우 커넥터 장치에서의 변경은 막대한 비용으로 실행된다.

도 1은 커넥터 장치의 개략도.

도 2는 커넥터 장치용 접속 소자를 가지는 제어기의 입체도.

이에 비해 청구항 1에 제시된 특징들을 가진 자동차 제어기를 가지는 제어 시스템의, 본 발명에 따른 커넥터 장치는 앞서 언급한 부족함이 만족할만한 정도로 제거되는 장점을 가진다.

특히 제어기를 자동차의 내연기관에 설치함으로써, 짧은 접속 경로를 가지며, 자동차의 전기적 구성요소들의 상이한 설치 조건으로 인한 변경을, 서로 독립적으로 취급될 수 있는 부분 메이팅 플러그의 사용에 의해 허용하는 커넥터 장치를 구현할 수 있다.

전체 커넥터 장치가 제어기를 통해 안내됨으로써 접점의 수를 적게 유지할 수 있고, 이로 인해 커넥터 장치의 높은 작동 신뢰도(operating reliability)가 달성된다.

종속 청구항들에는 본 발명을 구현하기 위한 바람직한 실시예들이 제시되어 있다.

본 발명의 실시예가 도면에 도시되어 있으며, 이하의 설명에서 상세히 설명된다.

도 1에 따른 자동차 제어 시스템(11)은 주요 구성요소로서 전기 제어기(12, control unit) 및 전기로 작동되는 다수의 구성요소(13), 구성요소들(13)을 제어기(12)와 전기적으로 접속하기 위한 커넥터 장치(14)를 포함한다.

도 2에 상세히 도시되어 있는 제어기(12)는 마이크로 하이브리드 제어기(microhybrid-control unit)(12)로서 구현된다. 이같은 구조는 제어기(12) 안에 포함된 구성요소들이 소형화된 형태이어서, 질량이 작고, 그 결과 가속시에 관성력이 작게 발생한다는 점이 특징이다. 이를 통해 제어기(12)를 소위 표면 장착 제어기(12)로서 형성할 수 있게 된다. 제어기(12)는 온도 변동, 진동 하중, 오염에 대해서도 충분히 둔감하기 때문에 자동차의 내연기관 상에 직접 조립된다.

제어기(12)는 바람직하게 다이캐스팅의 방법으로 제작된 케이스(16)를 포함한다. 케이스(16)에는 제 1 유니트 플러그(21)가 소위 모듈러 커넥터로서 설치되고, 제 2 유니트 플러그(22)가 소위 엔진 커넥터로서 설치되며, 제 3 유니트 플러그(23)가 소위 차체 커넥터로서 설치된다.

유니트 플러그들(21-23)은 케이스(16)의 외부에서 접근가능한 각 하나의 수용실(acceptance room)(24)을 포함하는데, 수용실(24)은 유니트 플러그(21)의 경우 벽들(26)에 의해 여러 개의 부분실로 세분된다. 각 수용실(24)에는 접촉 부분(contact segment)(27)이 일렬로 배치된 핀 모양의 접촉 기소들(28)로부터 돌출되어 있다. 접촉 기소들(28)은 전기적으로 절연되어 케이스(16)를 통해 안내되고, 도면에 도시되지 않은 방식으로 케이스(16)의 내부에서 접속 부분으로 계속된다. 상기 접속 부분은 적어도 간접적으로 제어기(12)의 관련 구성요소들과 도전 접속되어 있다.

접촉 소자(28)의 횡단면은 낮은 신호 전류용으로 설계된다. 그러나 이 가운데 몇몇 접촉 소자들(28)은 횡단면이 확대되어, 소위 고전류 접촉 소자(29)로서, 신호 전류보다 높은 전류, 예를 들어 액추에이터나 라이트의 공급 전류의 전송용으로 설계된다.

유니트 플러그(21-23)의 서로 관련된 고전류 접촉 소자들(29)이 제어기(12)내부에서 직접, 일반적으로 제어기(12)의 구성요소들의 중간 접속없이 관통 접속된다. 이 같은 직접적인 접속은 각각 버스 바아(30)에 의해 이루어지는데, 버스 바아(30)는 제작기술상 바람직한 방식으로 프레스된 스크린으로부터 솔리드 금속 브리지(solid metal bridge)로서 제작된다.

제 1 메이팅 플러그(31)는 제 1 유니트 플러그(21)와 결합가능하고, 제 2 메이팅 플러그(32)는 제 2 유니트 플러그(22)와 접속가능하며, 제 3 메이팅 플러그(33)는 제 3 유니트 플러그(23)와 결합가능하다. 대안으로서, 유니트 플러그(21-23)와 메이팅 플러그(31-33)의 수를 달리할 수 있어, 예를 들어 각각 두 개씩만 배치할 수도 있다.

제 1 메이팅 플러그(31)는 여러 개의 부분 메이팅 플러그(34)로 구성된다. 이 부분 메이팅 플러그(34)는 서로 독립적으로 취급할 수 있으며, 여기에 각각 케이블 세그먼트(36)의 한 쪽 단부가 접속되어 있다. 케이블 세그먼트(36)의 다른쪽 단부는 구성요소들(13) 중 하나로부터 나와서, 이 구성요소(13)와 함께 하나의 구성 유니트를 이룬다. 부분 메이팅 플러그(34)는 특히 제어기(12)와 같이 자동차의 내연기관에 배치되어 제어기(12)와 공간적으로 인접한 곳에 놓이는 구성요소들(13)에 사용된다. 이같은 구성요소들(13)은 예를 들어 흡입관 스위칭을 위한 액추에이터, 노킹 센서, 내연기관 냉각수용 온도 센서 등이다.

제 2 메이팅 플러그(32)와 제 3 메이팅 플러그(33)는 각각 일체형으로 이루어져 있다. 제 2 메이팅 플러그(32)에는 제 1 케이블 하니스(37)의 한 쪽 단부가 접속되고, 제 1 케이블 하니스(37)의 다른 쪽 단부는 분기되어 있다. 분기된 부분은 특히 캠 축 조절을 위한 액추에이터 또는 센서로서 람다 프로브(lambda probe)와 같이 내연기관과 접속된 구성요소(13)로 안내된다.

유사한 장치에서 제 3 메이팅 플러그(33)에는 제 2 케이블 하니스(38)의 한 쪽 단부가 접속되어 있다. 제 2 케이블 하니스(38)의 다른 쪽 단부에서 분기된 부분은 예를 들어 연료 탱크의 레벨 센서나 계기판의 디스플레이 계기와 같이 특히 자동차 차체에 배치된 구성요소(13)로 이어진다.

이와 같은 구성된 제어기(12)와 접속된 상기 커넥터 장치(14)는 제어 시스템(11)을 제작기술상 유리하게 제작할 수 있도록 한다. 왜냐하면 커넥터 장치(14)가 명확한 레이아웃을 가지며, 부분 메이팅 플러그(34)에 접속된 구성요소들(13)이 서로 독립적으로 교체될 수 있으며, 그 결과 표준화된 제어기(12)를 유지하면서 고객의 요구에 따라 구성요소들(13)을 다양하게 장착할 수 있고, 어댑터 플러그, 단로기 소켓 및 스플라이스가 생략됨으로써 접점이 최소화되어 제어 시스템(11)의 작동 신뢰도가 향상되기 때문이다.

Claims (3)

1. 제어기(12)가 접촉 소자(28)를 가지는 외부측에 설치된 적어도 하나의 유니트 플러그(21-23)를 포함하고, 상기 유니트 플러그에는 대응 접촉 소자를 가진 적어도 하나의 메이팅 플러그(31-33)가 플러그 인 접속(plug-in connection)을 형성하도록 가역적으로 결합될 수 있고, 케이블 하니스(37, 38)와 접속된 또 다른 하나의 메이팅 플러그(32, 33)가 적어도 상기 제어기(12)의 또다른 유니트 플러그(22, 23)에 결합될 수 있고, 상기 케이블 하니스(37, 38)가 적어도 주로 자동차의 전기적 구성요소(13)와 도전 접속되고, 상기 유니트 플러그(21-23)의 접촉 소자(28) 중 몇 개는 상기 유니트 플러그들(21-23) 사이로 연장하는, 상기 제어기 내의 전기 접속부에 의해 서로 접속되어 있는, 제어기를 갖는 자동차 제어 시스템용 커넥터 장치에 있어서,

   상기 제어기(12)가 마이크로하이브리드-제어기로서 구현되어 차량의 내연 기관에 설치되고, 상기 유니트 플러그들(21-23) 사이로 연장하는 전기 접속부 중 몇개는 버스 바아(30)로서 구현되고, 적어도 일부가 케이블 세그먼트(36)와 접속된 부분 메이팅 플러그(34)가 상기 제 1 유니트 플러그(21)에 접속될 수 있으며, 상기 부분 메이팅 플러그는 서로 독립적으로 취급될 수 있는 플러그 커넥터로서 형성되고, 상기 케이블 세그먼트(36)는 적어도 주로 전기적 구성요소(13)와 도전 접속되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 버스 바아(30)가 상기 제어기(12)의 케이스(16) 내부에 뻗어 있고, 단부 부분에서 상기 다른 접촉 소자(28)에 비해 횡단면이 넓은 고전류 접촉 소자(29)와 접속되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 케이블 세그먼트(36)의 한 쪽 단부에 접속된 부분 메이팅 플러그(34)가 서로 독립적으로 취급될 수 있는 플러그 커넥터로서 제작되고, 상기 케이블 세그먼트(36)의 다른 쪽 단부는 관련 구성요소(13)에 직접 접속되어 이 구성요소(13)와 하나의 구성 유니트를 이루는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.