DE10139636C1

DE10139636C1 - Meßeinrichtung

Info

Publication number: DE10139636C1
Application number: DE10139636A
Authority: DE
Inventors: Peter Schrenk; Stefan Hauer
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2001-08-11
Filing date: 2001-08-11
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2021-08-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung (1, 30, 40) zur elektrischen Messung von Widerständen (R¶A¶, R¶I¶, R¶K¶) einer Zündeinheit (2), insbesondere eines Gasgenerators eines Rückhaltesystems in Kfz-, Nutz-, Flug- und Schienenfahrzeugen. DOLLAR A Die Meßeinrichtung (1, 30, 40) ist dazu mit Kontaktmitteln (10-15) ausgestattet, die das annähernd parallele Messen des elektrischen Zündwiderstandes (R¶A¶), des Kurzschlußwiderstandes (R¶K¶) sowie des Isolationswiderstandes (R¶I¶) auf das Zündgehäuse (24) ermöglichen. Über eine angepaßte Software erfolgt dann die Auswertung der Meßergebnisse und ein Vergleich mit zulässigen Werten. DOLLAR A Vorzugsweise ist diese Meßeinrichtung (1) in einem Meßkopf (30, 40) auf engstem Raum integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur elektrischen Messung von Widerständen einer Zündeinheit, insbesondere eines Gasgenerators eines Rückhaltesystems in Kfz-, Nutz-, Flug- und Schienenfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 sowie ein Ver fahren nach Anspruch 5 zur Messung der Widerstände mit Hilfe dieser Meßeinrichtung.

Aus der DE 198 01 772 C1 ist eine Zündvorrichtung für einen Gasgenerator bekannt, die ein Gehäuse zur Aufnahme eines Treibmittels, eine Zündeinheit, eine Zündladung sowie einen mit der Zündladung verbindbaren Stecker zum Betrieb der Zündvorrichtung aufweist. Der Stecker besitzt zwei Kontaktelemente, durch die erreicht wird, daß die Funkenstrecke nicht in der Zündeinrichtung selbst, sondern im Bereich des Steckers ausgebildet ist. Das führt dazu, daß die Wahrscheinlichkeit für ein unbeabsichtigtes Auslösen der Zündladung bei funktiona lem Einsatz verringert wird. Eine elektrische Messung der Widerstände der Zündvorrichtung erfolgt nicht.

Ein Verfahren zum Testen einer Zündschaltung ist in der DE 197 05 368 A1 beschrieben. Um eine Zündschaltung ohne Zerstörung des daran angeschlossenen Elektrozünders testen zu können, wird dieser durch einen Simulationswiderstand ersetzt. Dabei wird der Span nungs- und/oder Stromverlauf an dem Simulationswiderstand gemessen und mit minde stens einem vorgegebenen Zündkriterium des Elektrozünders verglichen.

Die DE 198 12 176 A1 offenbart ein Verfahren und ein Prüfgerät zum Prüfen von elektroni schen Zündmitteln. Hierbei wird unterhalb eines Spannungsschwellwertes geprüft, ob ein gemessener Widerstand hochohmig ist. Mit Hilfe des Prüfgerätes erfolgt die Auswertung.

Ein weiteres Verfahren zur Funktionsprüfung eines Zündkreises eines Insassenschutzsy stems sowie eine Prüfschaltung sind in der DE 198 36 734 C2 dargestellt.

Eine Schaltungsanordnung zum Ermitteln eines Widerstandes eines Zündelementes be schreibt die DE 199 00 978 A1. Ein Auswerter ermittelt den Widerstand des Zündelementes unter mittelbarer oder unmittelbarer Zuhilfenahme von sich am Zündelement und einem pa rallelgeschalteten Referenzwiderstand einstellenden elektrischen Größen.

Die DE 33 26 277 C2 offenbart einen Stecker zur Prüfung der Auslösezündkreise einer Aus löseeinrichtung. Mittels Umschalter werden die einzelnen Auslösezündkreise nacheinander stromdurchflossen. Eine nachgeschaltete Strommeßeinrichtung registriert diesen Strom und vergleicht diesen mit einem Sollstrom. Eine Messung und damit Überprüfung der elektri schen Widerstände an der Zündeinheit erfolgt nicht.

Aus der gattungsgemäßen DE 199 32 250 A1 sind ein Verfahren sowie eine Schaltung zur Messung diverser elektrischer Widerstände an einer Zündeinheit bekannt. Hierbei werden mit einer Meßspannung und einer in Sperrichtung zur Zündgleichspannung geschalteten Diode der Innenwiderstand des Zünders überbrückt und zunächst der ohmsche Widerstand der elektrischen Verbindung erfaßt. In einer nachfolgenden Messung wird der Widerstand des Zünders berücksichtigt, wobei mit dieser Schaltung auch die Masseverbindung über prüft werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine komplexe Meßeinrichtung zur Messung elektrischer Widerstände an einer Zündeinheit aufzuzeigen, mit der die Funktionsfähigkeit der Zündeinheit auch vor dem Verbau getestet werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Meßeinrichtung in einen Meßkopf zu integrieren und mit Mitteln ausgestattet, die das Messen eines elektrischen Zündwiderstandes, eines Widerstandes über Kurzschlußbrücken sowie eines Isolationswiderstandes auf das Zündge häuse einer Zündeinheit ermöglichen. Ein Auslösen der Zündeinheit beim Messen kann auf Grund des geringen Meßstromes/Meßspannung nicht erfolgen. Über eine angepaßte Soft ware erfolgt die Auswertung der Meßergebnisse und ein Vergleich mit zulässigen Werten.

Der Meßkopf weist, vorzugsweise mittig, einen Brückenöffner zum Öffnen der Kurzschluß brücken der Zündeinheit beim Messen auf, wodurch neben der Messung des Kurzschlußwi derstandes und des Isolationswiderstandes auch der Zündwiderstand mit dem Meßkopf ge messen werden kann. Dazu wird der Meßkopf beim Messen zur Zündeinheit verstellt.

In einer vorteilhaften Ausführung werden durch ein jeweils 2-poliges Antasten beim Messen die üblicherweise auftretenden Übergangswiderstände eliminiert, was eine weitere Verbes serung der Messung ergibt.

Vorteilhaft ist die Integration des Meßkopfes in einem Werkzeugträgersystem. Dies ermög licht die vollautomatische Messung des Zünders vor als auch nach dem Verbau am Gene rator. Über das Werkzeugträgersystem können dann auch die für den Meßkopf benötigten unterschiedlichen Meßhübe ausgeführt werden.

Anhand eines Ausführungsbeispieles mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert wer den.

Es zeigt

Fig. 1 eine allgemeine Kontaktbelegungsschaltung einer Meßeinrichtung mit einer Zündeinheit,

Fig. 2 einen Meßkopf in einer Draufsichtdarstellung, in dem die Meßeinrichtung integriert ist,

Fig. 2a der Meßkopf aus Fig. 2 in einer Seitendarstellung,

Fig. 3 eine weitere Variante des Meßkopfes in einer Draufsichtdarstellung,

Fig. 3a der Meßkopf aus Fig. 3 in einer Seitendarstellung,

Fig. 4 eine Zündeinheit nach dem Stand der Technik.

In Fig. 1 ist in einer skizzenhaften Darstellung eine elektrische Kontaktbelegungsschaltung zwischen einer Meßeinrichtung 1 und einer Zündeinheit 2 aufgezeigt. Die Meßeinrichtung 1 weist vier Kontaktpunkte in Form von zwei ersten Kontaktmitteln 10, 11 und zwei zweiten Kontaktmitteln 12, 13 auf, die mit jeweils einem Kontaktpunkt 20-23 der Zündeinheit 2 kon taktiert werden. Dabei sind die Kontaktpunkte 20, 21 die Zündkontakte und die Kontakt punkte 22, 23 die Isolationskontaktpunkte der Zündeinheit 2. Herkömmlich sind diese Isolati onskontaktpunkte 22, 23 die Angriffspunkte am Zündgehäuse 24 selbst. Zwischen bzw. an den Zündkontakten 20 und 21 befinden sich Kurzschlußbrücken 25, die für den funktionalen Gebrauch der Zündeinheit 2 von Bedeutung sind. Die Meßeinrichtung 1 ist hier über eine Schnittstelle 17 und ihren elektrischen Ausgangskontakten a)-f) mit einer Auswerte- und/oder Anzeigeelektronik 18 verbunden. Mit 16 ist ein vorzugsweise mechanischer Öffner/Schließer gekennzeichnet, der in die Kurzschlußbrücken 25 eingreifen kann.

Die Meßeinrichtung 1 in einem Meßkopf 30 (40) integriert.

Dieser ist in einer ersten Variante in Fig. 2 in einer Draufsicht und in Fig. 2a in einer Seiten darstellung dargestellt.

Die Anordnung der Kontaktmittel 10-13 am Meßkopf 30 bestimmt sich durch den Aufbau einer in Fig. 4 nach dem Stand der Technik dargestellten Zündeinheit 2.

Die ersten Kontaktmittel 10 und 11 sind wie die beiden zweiten Kontaktmittel 12 und 13 als elektrische Pins ausgeführt. Am Meßkopf 30 ist ein Brückenöffner 36 als feststehender Be standteil des Meßkopfes 30 mittig angeordnet. Im Brückenöffner 36 sind die ersten Kon taktmittel 10 und 11 federnd gehalten. Um den Brückenöffner 36 sind die zweiten Kontakt mittel 12 und 13 seitlich versetzt und gleichfalls federnd im Meßkopf 30 angeordnet. Die vier Kontaktmittel 10-13 sind so im Meßkopf 30 angebracht, daß die ersten Kontaktmittel 10 und 11 auf die Zündkontakte 20 bzw. 21 der Zündeinheit 2 angreifen können, während die zweiten Kontaktmittel 12 und 13 auf das Gehäuse 24 der Zündeinheit 2 greifen.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Variante des Meßkopfes 30 dargestellt, der hier mit dem Be zugszeichen 40 versehen ist. Neben den ersten Kontaktmitteln 10 und 11 im Brückenöffner 46 weist der Meßkopf 40 zwei weitere, dritte Kontaktmittel 41, 42 auf, die seitlich und fe dernd zu jeweils einem der Kontaktmittel 10 bzw. 11 angebracht sind. Dadurch wird ein zweipoliges Angreifen auf die Zündkontakte 20 bzw. 21 der Zündeinheit 2 realisiert, was die Bildung von Übergangswiderständen verhindert.

In Fig. 4 ist die Zündeinheit 2 mit der Kontaktbelegung beim Messen aufgezeigt.

Im Gehäuse 24 der Zündeinheit 2 befinden sich die Zündkontakte 20 und 21 mit den Kurz schlußbrücken 25. Ein Anschlußbereich 26 der Zündeinheit 2 ist hohl ausgeführt, in den der Meßkopf 30 oder 40 eingebracht werden kann. Die sich dabei aufbauenden Kontaktverbin dungen sind in Anlehnung an Fig. 1 eingetragen. In einer Kurzstrich-Langstrichdarstellung sind die zusätzlichen Angriffe der beiden dritten Kontaktmittel 41, 42 des Meßkopfes 40 aus Fig. 3 mit dargestellt.

Das Meßverfahren läuft, hier unter Bezugnahme auf die Fig. 3, prinzipiell wie folgt ab:
Die Zündeinheit 2 wird vor dem Zusammenbau an einen nicht näher dargestellten Generator mit dem Meßkopf 40 verbunden, wodurch die ersten Kontaktmittel 10, 11 als auch die vorteil haften dritten Kontaktmittel 41, 42 mit dem einzelnen Zündkontakt 20 bzw. 21 kontaktiert werden. Die Messung selbst erfolgt bei ca. 10 mA und max. 2 V.

Zur Messung eines Zündwiderstandes R_A werden die Kurzschlußbrücken 25 durch den Brückenöffner 46 geöffnet, wozu der Meßkopf 40 weiter in den Anschlußbereich 26 einge bracht und über die Kontaktmittel 10, 41 und 11, 42 der Zündwiderstand R_A gemessen wird.

Erfolgt danach beispielsweise die Messung des Widerstandes R_K über die Kurzschlußbrüc ken 25, wird der Meßkopf 40 so verstellt, daß der Brückenöffner 46 die Kurzschlußbrücken 25 wieder schließt. Das Meßergebnis wird gleichfalls durch die Kontaktmittel 10, 41 und 11, 42 des Meßkopfes 40 geliefert. Parallel dazu kann der Isolationswiderstand R1 zwischen den Zündkontakten 20, 21 und dem Gehäuse 24 gemessen werden. Die entsprechende Informa tion greift der Meßkopf 40 über die Kontaktmittel 10-13, 41, 42 ab.

Die so ermittelten Ergebnisse werden in der Auswerte- und/oder Anzeigeelektronik 18 aus gewertet, in der die Ergebnisse automatisch mit Vorgaben vergleichen werden können. Über die Anzeige kann das Ergebnis auch visualisiert werden.

Nach vollständiger Prüfung der Zündeinheit 2 wird diese bei Funktionstüchtigkeit mit dem Generator verbunden, damit dieser funktionsfähig wird. Häufig wird nach dem Zusammen bau eine erneute Überprüfung der Zündeinheit 2 vorgenommen. Diese Prüfung erfolgt wie beschrieben.

Durch die besondere Gestaltung der Meßkopfes 30 und 40 vereinigt dieser in sich alle zu messenden Widerstandsmessungen, was den Meßaufbau vereinfacht. Durch das annähernd parallele Messen des elektrischen Zündwiderstandes R_A, des Kurzschlußwiderstandes R_K sowie des Isolationswiderstandes R_I auf das Zündgehäuse 24 erfolgt zudem eine Zeiteinspa rung beim Messen.

Vorteilhaft ist, den Meßkopf 30 bzw. 40 in einem nicht näher dargestelltes Werkzeugträger system zu integrieren und somit eine vollautomatische Prüfung der Zündeinheit 2 zu schaf fen. Die notwendigen Kontaktverbindungen und -unterbrechungen werden dann durch unter schiedliche Hübe am Montage- bzw. Prüfarm des Werkzeugträgersystems realisiert. Dazu wird der Meßkopf 30, 40 beim Messen so verstellt, daß der Brückenöffner 36, 46 die Kurz schlußkontakte 25 der Zündeinheit 2 öffnet oder schließt.

Claims

1. Meßeinrichtung (1) zur elektrischen Widerstandsmessung an einer Zündeinheit (2) eines Generators, wobei die Zündeinheit (2) ein Zündgehäuse (24) mit Isolationskontaktpunk ten (22, 23) sowie Zündkontakte (20, 21) und Kurzschlußbrücken (25) zwischen den Zündkontakten (20, 21) aufweist, und die Meßeinrichtung (1) zwei erste und zwei zweite Kontakte (10, 11, 12, 13) besitzt, über die die Messung der einzelnen Widerstände (R_A, R_K, R_I) der Zündeinheit (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinrichtung (1) in einem Meßkopf (30, 40) integriert ist,
der Meßkopf (30, 40) einen Öffner (36, 46) aufweist, der so ausgeführt ist, daß dieser in die Kurzschlußbrücken (25) eingreifen und diese öffnen kann,
die Kontakte (10-13) federnd im Meßkopf (30, 40) angebracht sind, wobei
im Öffner (36) die zwei ersten Kontakte (10, 11) und um den Öffner (36, 46) seitlich versetzt die zwei zweiten Kontakte (12, 13) angeordnet sind, so daß
die zwei ersten Kontakte (10, 11) auf die Zündkontakte (20, 21) und die zwei zweiten Kontakte (12, 13) auf die Isolationskontaktpunkte (22, 23) greifen können.

2. Meßeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßkopf (30, 40) zwei dritte Kontakte (41, 42) vorgesehen sind, die seitlich und federnd zu den zwei ersten Kontakten (10, 11) angeordnet und gleichfalls im Öffner (36) angebracht sind und die Zündkontakte (20, 21) antasten.

3. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (10-13) als federnde Pins ausgeführt sind.

4. Meßeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Einbindung in ei nem Werkzeugträger.

5. Verfahren zur elektrischen Widerstandsmessung einer Zündeinheit (2) mit Hilfe der Meßeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche, 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Messung des Zündwiderstandes (R_A) die Kurzschlußbrücken (25) durch den Öff ner (36, 46) geöffnet werden und über die Kontaktmittel (10, 41, 11, 42) der Zündwi derstand (R_A) abgegriffen wird,
zur Messung des Widerstandes (R_K) über die Kurzschlußbrücken (25) der Meßkopf (30, 40) so verstellt wird, daß der Öffner (36, 46) die Kurzschlußbrücken (25) wieder schließt, wobei das Meßergebnis gleichfalls durch die Kontaktmittel (10, 41, 11, 42) des Meßkopfes (30, 40) geliefert wird und
parallel dazu der Isolationswiderstand (R₁) zwischen den Zündkontakten (20, 21) und dem Gehäuse (24) gemessen werden kann.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßergebnisse in der Auswerte- und/oder Anzeigeelektronik (18) durch automatischen Vergleich mit Vorga ben ausgewertet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Anzeige das Mes sergebnis visualisiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Meßhü be durch einen Montage- bzw. Prüfarm des Werkzeugträgersystems realisiert werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung an der Zündeinheit (2) vor und/oder nach dem Verbau an einem Generator erfolgt.