太阳城集团

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用于高电压产生装置的检测断线的方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201080044821.5

申请日:

2010.10.01

公开号:

太阳城集团CN102574138B

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B05B 5/10申请日:20101001|||公开
IPC分类号: B05B5/10; H02M7/10 主分类号: B05B5/10
申请人: 丰田自动车株式会社
发明人: 山崎勇; 永井公好
地址: 日本爱知县
优先权: 2009.10.02 JP 2009-230729
专利代理机构: 北京金信知识产权代理有限公司 11225 代理人: 黄威;张彬
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法律状态
申请(专利)号:

CN201080044821.5

授权太阳城集团号:

太阳城集团102574138B||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.01.28|||2012.09.12|||2012.07.11

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团公开了一种在高电压产生装置(9)中检测断线的方法,所述方法被配置为检测低电压电缆(23(线路23a、23b、23c、23d和23f))中的断线。所述断线的方法包括:根据在工作电压被升压时获得的CW电路(25)的IM信号值的太阳城集团微分值是正、负还是0以及在所述工作电压被所述CW电路(25)升压之后获得的VM信号值的太阳城集团微分值是正、负还是0的组合模式,来检测在所述线路(23a、23b、23c、23d和23f)中的每一个线路是否已经发生断线;以及确认所述线路(23a、23b、23c、23d和23f)中的哪个是断的。

权利要求书

1.一种在高电压产生装置中检测断线的方法,所述高电压产生装置包括:
电压产生部,其产生电压;
电压升压部,其包括用于使由所述电压产生部产生的电压升压的科克罗
夫特-沃尔顿式升压电路;
输入线路,其将所述电压产生部连接至所述电压升压部,以使所述产生
的电压被输入至所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路;
电流反馈线路,其将所述电压产生部连接至所述电压升压部,以使在所
述电压被升压后流经所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路的电流的值被反馈
至所述电压产生部;以及
电压反馈线路,其将所述电压产生部连接至所述电压升压部,以使被所
述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路升压之后的电压的值被反馈至所述电压产
生部,
所述断线检测方法被配置为检测所述输入线路、所述电流反馈线路以及
所述电压反馈线路中的断线,并且所述检测断线的方法包括:
根据
在所述电压被升压时流经所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路的所述
电流的值的太阳城集团微分值是正、负还是0,以及
在被所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路升压之后的所述电压的值的
太阳城集团微分值是正、负还是0
的组合模式来检测在所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反
馈线路中是否已经发生断线;以及
确认所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈线路中的哪个
是断的。
2.根据权利要求1所述的检测断线的方法,其中,如果所述组合模式为
所述电流的值的所述太阳城集团微分值为负并且所述电压的值的所述太阳城集团微分值为
负,则判定出在所述输入线路中已经发生所述断线。
3.根据权利要求1所述的检测断线的方法,其中,如果所述组合模式为
所述电流的值的所述太阳城集团微分值为0并且所述电压的值的所述太阳城集团微分值为
正,则判定出在所述电流反馈线路中已经发生所述断线。
4.根据权利要求1所述的检测断线的方法,其中,如果所述组合模式为
所述电流的值的所述太阳城集团微分值为正并且所述电压的值的所述太阳城集团微分值为
0,则判定出在所述电压反馈线路中已经发生所述断线。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的检测断线的方法,其中,所
述电压产生部检测所述电流的值的所述太阳城集团微分值和所述电压的值的所述时
间微分值,并且以10Hz以上的频率执行对所述断线的发生的检测。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的检测断线的方法,其中:
如果所述电流的值的所述太阳城集团微分值落入设定在跨过0的上限阈值和下
限阈值之间的范围内,则判定出所述电流的值的所述太阳城集团微分值为0;并且
如果所述电压的值的所述太阳城集团微分值落入设定在跨过0的上限阈值和下
限阈值之间的范围内,则判定出所述电压的值的所述太阳城集团微分值为0。

说明书

用于高电压产生装置的检测断线的方法

技术领域

本发明涉及一种用于高电压产生装置的检测断线的方法。

背景技术

静电涂装设备(painting apparatus)包括向涂料、涂装枪等施加高电压的
高电压产生装置。在由静电涂装设备执行的静电涂装中,高电压产生装置施
加负的高电压以使涂料带负电位,并且涂装目标对象的电位被设定为“0”(通
过将涂装目标对象接地)。因此,在涂料与涂装目标对象之间形成了静电场,
以对涂装目标对象执行静电涂装。

高电压产生装置包括:电压产生部,其产生工作电压;以及电压升压部
(所谓的级联式),其使由电压产生部产生的工作电压升压。这些部分通常通
过低电压电缆电连接。在如此配置的高电压产生装置中,在低电压电缆中可
能会发生断线。因此,期望开发一种用于精确地检测上述的断线的技术。

例如,公开了用于检测在高电压产生装置中发生的异常的技术。公开号
为6-320066的日本专利申请(JP-A-320066)公开了这样一种技术:其中,
在高电压产生装置的输出电压增加预定值的同时,将高电压产生装置的输出
电流中所允许增加的最大值限定为“di/dt值”,并且每隔预定太阳城集团估算“di/dt
值”。具体地,根据在施加高电压期间的电流值随太阳城集团的变化量来检测过载状
态(高电压异常)。例如,在电流值在10ms内增加40A以上的情况下判定
出高电压异常。

公开号为2005-66410的日本专利申请(JP-A-2005-66410)公开了这样一
种技术:其中,提供了一种在来自高电压产生装置的输出电流超过预定的最
大值时停止来自高电压产生装置的高电压的供给的绝对灵敏度电路,并且提
供了一种在来自高电压产生装置的输出电流每单位太阳城集团的增加量超过预定的
最大增加量时停止来自高电压产生装置的高电压的供给的斜率灵敏度电路。

根据上述技术,获得了下面的优势。(1)在涂装枪以低速接近涂装目标
对象的情况下,如果输出电压超过最大设定值,则能够检测到高电压异常。
(2)在喷装枪以高速接近涂装目标对象的情况下,如果每单位太阳城集团输出电流
的增加量超过最大设定值(即使输出电压未超过最大设定值),则能够检测到
高电压异常。(3)如果漏电流由于在涂装枪等上的涂料污迹等而增加从而使
得输出电压超过最大设定值,则能够检测到高电压异常。

在高电压产生装置的低电压电缆中发生断线的情况下,无法输出高电压。
因此,利用在JP-A-6-320066和JP-A-2005-66410中公开的技术,能够通过监
测电流值和电流值随太阳城集团的变化量来检测断线的存在与否。

然而,在低电压电缆中的断线的初始阶段,通常是这样一种情况:导线
不完全是断的并且断线部分随着静电涂装设备的操作而再次变成导通。因为
表面上即时地恢复到了正常的导通状态,所以难以根据电流值和电流值随时
间的变化量来可靠地检测这样一种瞬间的断线(所谓的接点振动)。也就是说,
利用在JP-A-6-320066和JP-A-2005-66410中公开的技术难以精确地检测低电
压电缆中的瞬间的断线。

如果能够可靠地检测上述瞬间的断线,则能够采取有效的预防措施,例
如通过在低电压电缆完全断开之前更换低电压电缆。因此,期望开发一种允
许精确地检测低电压电缆中的瞬间的断线的技术。

发明内容

本发明提供了一种用于高电压产生装置的检测断线方法,所述高电压产
生装置具体地包括科克罗夫特-沃尔顿式升压电路(Cockcroft-Walton voltage 
boosting circuit)(在下文中被称为“CW电路”),所述方法允许精确地检测
高电压产生装置的低电压电缆中的瞬间的断线。

本发明的一个方案涉及一种用于高电压产生装置的检测断线的方法。所
述高电压产生装置包括:电压产生部,其产生电压;电压升压部,其包括用
于使由所述电压产生部产生的电压升压的CW电路;输入线路,其将所述电
压产生部连接至所述电压升压部,以使所述产生的电压被输入至所述CW电
路;电流反馈线路,其将所述电压产生部连接至所述电压升压部,以使在所
述电压被升压后流经所述科克罗夫特-沃尔顿式升压电路的电流的值被反馈
至所述电压产生部;以及电压反馈线路,其将所述电压产生部连接至所述电
压升压部,以使被所述CW电路升压之后的电压的值被反馈至所述电压产生
部。所述检测断线的方法被配置为检测所述输入线路、所述电流反馈线路以
及所述电压反馈线路中的断线。所述检测断线的方法包括:根据在所述电压
被升压时流经所述CW电路的所述电流的值的太阳城集团微分值是正、负还是0,
以及在被所述CW电路升压之后的所述电压的值的太阳城集团微分值是正、负还是
0的组合模式来检测在所述输入线路、所述电流反馈线路以及所述电压反馈
线路中是否已经发生断线;以及确认所述输入线路、所述电流反馈线路以及
所述电压反馈线路中的哪个是断的。

根据所述检测断线的方法,能够在包括CW电路的高电压产生装置中精
确地检测低电压电缆中的瞬间的断线。

在所述方法中,如果所述组合模式为所述电流的值的所述太阳城集团微分值为
负并且所述电压的值的所述太阳城集团微分值为负,则可以判定出在所述输入线路
中已经发生所述断线。

根据所述方法,能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测输
入线路中的瞬间的断线。

在所述方法中,如果所述组合模式为所述电流的值的所述太阳城集团微分值为
0并且所述电压的值的所述太阳城集团微分值为正,则可以判定出在所述电流反馈
线路中已经发生所述断线。

根据所述方法,能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测电
流反馈线路中的瞬间的断线。

在所述检测断线的方法中,如果所述组合模式为所述电流的值的所述时
间微分值为正并且所述电压的值的所述太阳城集团微分值为0,则可以判定出在所
述电压反馈线路中已经发生所述断线。

根据所述方法,能够在包括CW电路的高电压产生装置中精确地检测电
压反馈线路中的瞬间的断线。

在所述检测断线的方法中,所述电压产生部可以检测所述电流的值的所
述太阳城集团微分值和所述电压的值的所述太阳城集团微分值,并且可以以10Hz以上的
频率执行对所述断线的发生的检测。

根据所述方法,能够在包括CW电路的高电压产生装置中更精确地检测
低电压电缆中的瞬间的断线。另外,能够通过消除噪声的影响来防止错误的
检测。

附图说明

通过下面结合附图对优选实施例的描述,本发明的上述和进一步的特征
和优势将变得显而易见,其中,相似的附图标记用于表示相似的元件,并且
其中:

图1为示出了应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的静电涂装设
备的整体构造的示意图;

图2为示出了应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的高电压产生
装置的安装状态的示意图;

图3为示出了应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的高电压产生
装置的整体构造的示意图;

图4图示了包括CW电路的高电压产生装置的特性曲线图,其中,图4A
示出了在涂装枪和涂装目标对象突然靠近彼此移动的情况下发生的IM信号
值和VM信号值的正常变化,并且图4B示出了在涂装枪和涂装目标对象突
然远离彼此移动的情况下发生的IM信号值和VM信号值的正常变化;

图5示出了在包括CW电路的高电压产生装置中在CT输入线路瞬间断
线的情况下发生的IM信号值和VM信号值的变化;

图6示出了在DA输入线路或DB输入线路瞬间断线的情况下发生的IM
信号值和VM信号值的变化;

图7示出了在IM信号线路瞬间断线的情况下发生的IM信号值和VM信
号值的变化;

图8示出了在VM信号线路瞬间断线的情况下发生的IM信号值和VM
信号值的变化;以及

图9图示出了在低电压电缆的每条线路瞬间断线时发生的IM信号值和
VM信号值的变化。

具体实施方式

在下文中将对本发明的实施例进行描述。首先,将结合图1和图2来描
述应用根据本发明的实施例的异常检测方法的静电涂装设备的整体构造。

如图1和图2所示,静电涂装设备1为包括应用根据本发明的实施例的
检测断线方法的高电压产生装置的静电涂装设备的一个示例,其对要涂装的
涂装目标对象(车身2)执行静电涂装,并且静电涂装设备1包括涂装枪3、
机械臂4等。在本实施例中,作为示例对用于涂装汽车的车身2的静电涂装
设备1进行描述。然而,包括应用根据本发明的检测断线的方法的高电压产
生装置的静电涂装设备的使用并不局限于涂装汽车的车身。

涂装枪3是一种将涂料喷射到涂装目标对象(车身2)上的装置,并且
包括钟形罩3a、环形电极3b、高电压产生装置9等。

涂装枪3是一种旋转雾化型涂装设备,其中,钟形罩3a通过诸如空气电
动机(未示出)的驱动部件而旋转以使遍布在钟形罩3a的内表面上的流体涂
料通过离心力而粒子化,并且高电压产生装置9向涂装枪3施加负的静电高
电压以使被粒子化的涂料颗粒带负电。然后,利用形成在带负电的涂料与被
接地(即,电位为0V)的涂装目标对象(车身2)之间的静电场对车身2
执行静电涂装。

如图2所示,涂装枪3通过由高电压产生装置9产生的负的静电高电压
而带负电,因此形成了从涂装枪3的表面沿远离其的方向延伸的电磁力线(未
示出)。然后,电磁力线在涂装枪3的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带
负电的涂料薄雾排斥的电场势垒。该电场势垒用于防止涂装枪3上产生涂料
污迹。

由高电压产生装置9产生的负的静电高电压进一步被施加到环形电极
3b。环形电极3b设置有从环形电极3b沿径向方向突出的多个针状电极3c,
3c,...。然后,由针状电极3c,3c,...形成的电磁力线(未示出)在环形电
极3b的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的涂料薄雾排斥的更强
的电场势垒。该电场势垒用于更可靠地防止涂装枪3上产生涂料污迹。

如图1所示,机械臂4由垂直臂5和水平臂6构成,垂直臂5在其下部
处联接至基座部7以便能够转动,水平臂6在其后端部处联接至垂直臂5的
上部以便能够转动。通过使垂直臂5和水平臂6围绕它们各自的转动点转动,
使得设置在水平臂6的远端部处的涂装枪3相对于涂装目标对象(车身2)
移动。

水平臂6包括:第一臂部6a,涂装枪3的联接管3e联接至第一臂部6a
的远端;第二臂部6b,第一臂部6a联接至第二臂部6b的远端;以及第三臂
部6c,第二臂部6b联接至第三臂部6c的远端并且垂直臂5联接至第三臂部
6c的后端以便能够转动。第三臂部6c经由垂直臂5接地(通地)。

第一臂部6a设置有两个弯曲部6d和6e,第一臂部6a能够在所述弯曲
部6d和6e处弯曲。这允许涂装枪3在图中顺时针或逆时针地改变其角度。

其远端连结至涂装枪3的联接管3e被驱动以相对于第一臂部6a沿轴向
方向旋转。这允许涂装枪3围绕联接管3e的轴线改变其角度。这允许自由地
设定涂装枪3的相对于涂装目标对象(车身2)的角度。

第一臂部6a包括高电压产生装置10,以使具有与涂装枪3的电压相同
极性的电压被施加到第一臂部6a的整个外周表面。于是,高电压产生装置
10形成从第一臂部6a的表面沿远离其的方向延伸的电磁力线(未示出)。于
是,电磁力线在第一臂部6a的周围形成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的
涂料薄雾排斥的电场势垒。该电场势垒用于防止第一臂部6a(即,机械臂4)
上产生涂料污迹。

环形电极8(环状静电电极)设置在第一臂部6a的外周上。与施加到涂
料的电压具有相同极性的电压被施加到环形电极8。环形电极8设置有具有
锥形形状并且从环形电极8沿径向方向向外突出的多个针状电极8a,8a,...。

然后,针状电极8a,8a,...形成从针状电极8a,8a,...沿远离其的方向
延伸的电磁力线(未示出)。电磁力线在第一臂部6a(环形电极8)的周围形
成排斥带负电的涂料薄雾并被带负电的涂料薄雾排斥的更强的电场势垒。该
电场势垒用于更可靠地防止第一臂部6a(即,机械臂4)上产生涂料污迹。

接下来,将结合图3对应用根据本发明的实施例的检测断线的方法的高
电压产生装置的整体构造进行描述。虽然在此描述了向涂装枪3施加负的静
电高电压的高电压产生装置9和由涂装枪3喷射的涂料,但是也可以以相同
的方式来构造向机械臂4施加负的静电高电压的高电压产生装置10。

如图3所示,高电压产生装置9包括电压升压部21、电压产生部22、低
电压电缆23等。

电压升压部21用于使由电压产生部22产生的电压升压,并且包括高电
压变压器24和CW电路25,CW电路25是用于产生高电压的整流器和乘法
器(multiplier)并且通过组合多个电容器、二极管等而构成。高电压变压器
24包括一次绕组24a和二次绕组24b。CW电路25连接至高电压变压器24
的二次绕组24b侧。

电压升压部21还包括:输入端子21a,其连接至高电压变压器24的一
次绕组24a的中心相(在下文中被称为CT相);输入端子21b,其连接至一
次绕组24a的驱动A相(在下文中被称为DA相);以及输入端子21c,其连
接至一次绕组24a的驱动B相(在下文中被称为DB相)。电压升压部21进
一步包括输出端子21d、输出端子21f、接地端子21g、高电压输出端子21h
等,输出端子21d输出指示由CW电路25产生的所有电流的值的电流反馈
信号(在下文中被称为IM信号),输出端子2f输出指示已经被CW电路25
升压的高电压的值的电压反馈信号(在下文中被称为VM信号),接地端子
21g允许CW电路25接地,高电压输出端子21h输出已经被CW电路25升
压的高电压。

电压产生部22用于产生待升压至高电压以施加到涂装枪3等的电压,并
且电压产生部22包括电源部26、放大器28、CPU 29、RAM 30、继电器31、
推挽式振荡器32、电压传感器33、电流传感器34、带通滤波器35、36和37
等。

在电压产生部22中,放大器28根据来自CPU 29的指令值来调节由电
源部26产生的输出电压以产生工作电压。所产生的工作电压通过将由设置在
用于工作电压的供给线路上的电压传感器33和电流传感器34测量到的值反
馈至CPU 29而被调节以与指令值一致。

通过将IM信号和VM信号反馈至CPU 29来获得从CPU 29发送至放大
器28的指令值,CPU 29基于反馈信号、存储在RAM 29中的条件等来计算
指令值。IM信号、VM信号等经由带通滤波器35、36和37等被输入至CPU
29。

而且,在电压产生部22中,推挽式振荡器32根据来自CPU 29的指令
值产生要输入至一次绕组24a的各个驱动相的驱动信号。通过将IM信号和
VM信号反馈至CPU 29来获得从CPU 29发送至推挽式振荡器32的指令值,
CPU 29基于反馈信号、存储在RAM 29中的条件等来计算指令值。

此外,电压升压部22包括设置在用于工作电压的供电线路上的继电器
31。在基于反馈信号、存储在RAM 29中的条件等而在由CPU 29执行的计
算结果中检测到异常的情况下,继电器31被即时地致动以阻断工作电压的供
给。这可靠地防止了例如来自高电压产生装置9的异常高电压的输出。

电压产生部22还包括:输出端子22a,其输出用于一次绕组24a的CT
相的工作电压;输出端子22b,其输出用于一次绕组24a的DA相的驱动信
号;以及输出端子22c,其输出用于一次绕组24a的DB相的驱动信号。电
压产生部22进一步包括输入端子22d、输入端子22e、输入端子22f、接地
端子22g等,输入端子22d允许IM信号输入至CPU 29,输入端子22e允许
漏电流反馈信号输入至CPU 29,输入端子22f允许VM信号输入至CPU 29,
接地端子22g允许电压产生部22接地。

低电压电缆23是将电压产生部22和电压升压部21电连接的各种导线的
线束,并且低电压电缆23包括CT输入线路(CT)23a、DA输入线路(DA)
23b、DB输入线路(DB)23c、IM信号线路(IM)23d、漏电流反馈线路(LIM)
23e、VM信号线路(VM)23f、公用线路(COM)23g等。

CT输入线路23a是允许由电压产生部22产生的工作电压输入至一次绕
组24a的CT相的导线,并且CT输入线路23a连接在电压升压部21的输入
端子21a与电压产生部22的输出端子22a之间。

DA输入线路23b是允许由电压产生部22产生的驱动信号输入至一次绕
组24a的驱动A相的导线,并且DA输入线路23b连接在电压升压部21的
输入端子21b与电压产生部22的输出端子22b之间。

DB输入线路23c是允许由电压产生部22产生的驱动信号输入至一次绕
组24a的驱动B相的导线,并且DB输入线路23c连接在电压升压部21的输
入端子21c与电压产生部22的输出端子22c之间。

IM信号线路23d是允许由电压升压部21产生的IM信号输入至CPU 29
的导线,并且IM信号线路23d连接在电压升压部21的输出端子21d与电压
产生部22的输入端子22d之间。

VM信号线路23f是允许由电压升压部21产生的VM信号输入至CPU 29
的导线,并且VM信号线路23f连接在电压升压部21的输出端子21f与电压
产生部22的输入端子22f之间。

漏电流反馈线路23e是允许电压升压部21中的漏电流反馈至CPU 29的
导线,并且漏电流反馈线路23e连接在电压升压部21的壳体与电压产生部
22的输入端子22e之间。

对于电压升压部21和电压产生部22公用的公用线路23g是允许设定基
准电位(0V)的导线,并且公用线路23g连接在电压升压部21的接地端子
21g与电压产生部22的接地端子22g之间。

接下来,将结合图4对包括CW电路的高电压产生装置的一般特性进行
描述。如图4A所示,在包括CW电路25的高电压产生装置9中,当涂装枪
3在时刻ta突然靠近车身2移动时,形成在车身2与涂装枪3之间的静电场
的电场强度增加,这使得流经CW电路25的电流的值增大从而使IM信号的
信号值增大。IM信号的信号值是电压值,并且在下文中被称为IM信号值。

此时,响应于IM信号值的增大,CPU 29执行调节以便使静电场的电场
强度保持恒定。CPU 29发出用于减小由电压产生部22产生的工作电压的指
令,其结果是使得VM信号的信号值(电压)减小。VM信号的信号值是电
压值,并且在下文中被称为VM信号值。

接下来,如图4B所示,在包括CW电路25的高电压产生装置9中,当
车身2和涂装枪3在时刻tb突然远离彼此移动时,形成在车身2与涂装枪3
之间的静电场的电场强度减小,这使得流经CW电路25的电流的值减小从
而使IM信号值减小。

此时,响应于IM信号值的减小,CPU 29执行调节以便使静电场的电场
强度保持恒定。CPU 29发出用于增加由电压产生部22产生的工作电压的指
令,其结果是使得VM信号值增大。

根据本发明的用于高电压产生装置的检测断线的方法利用在包括CW电
路的高电压产生装置中的IM信号值和VM信号值的代表性变化的组合模式,
来检测在低电压电缆中的断线以及确认断线的位置。下面将对检测断线方法
进行具体地描述。

将结合图5至图8对实验的结果进行描述,该实验被进行以检验在包括
CW电路的高电压产生装置中在低电压电缆中的每根导线瞬间断开的情况下
发生的信号值的变化。下面给出的IM信号值和VM信号值是在电压升压部
21的输出端子21d和21f处测量到的值,并且可以与在发生断线时实际反馈
至CPU 29的值不同。这是因为:如果IM信号线路23d或VM信号线路23f
是断开的,则不会有IM信号或VM信号被输入至电压产生部22的输入端子
22d或22f。

首先,将结合图5对在CT输入线路23a瞬间断开的情况下发生的信号
值的变化进行描述。如图5所示,当CT输入线路23a在从时刻tc至时刻td
的太阳城集团段内瞬间断开时,IM信号值开始减小。这是因为CT输入线路23a中
的断线使得供给到CW电路25的工作电压减小。因此,当CT输入线路23a
瞬间断开时,IM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈现负值。在本实
验中,从时刻tc至时刻td的瞬间断线的持续太阳城集团被设定为100msec(同样应
用于下文)。

当CT输入线路23a在从时刻tc至时刻td的太阳城集团段内瞬间断开时,VM信
号值也开始减小。这是因为CT输入线路23a中的断线使得供给到CW电路
25的工作电压减小,这使得已经被CW电路25升压的高电压的值减小。因
此,当CT输入线路23a瞬间断开时,VM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜
率)必然呈现负值。

接下来,将结合图6对在DA输入线路23b或DB输入线路23c瞬间断
开的情况下发生的信号值的变化进行描述。如图6所示,当DA输入线路23b
或DB输入线路23c在从时刻tc至时刻td的太阳城集团段内瞬间断开时,IM信号值
开始减小。这是因为DA输入线路23b或DB输入线路23c中的断线使得供
给到CW电路25的驱动信号减小。因此,当DA输入线路23b或DB输入线
路23c瞬间断开时,IM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈现负值。

当DA输入线路23b或DB输入线路23c在从时刻tc至时刻td的太阳城集团段
内瞬间断开时,VM信号值也开始减小。这是因为DA输入线路23b或DB
输入线路23c中的断线使得供给到CW电路25的驱动信号减小,这使得已
经被CW电路25升压的高电压的值减小。因此,当DA输入线路23b或DB
输入线路23c瞬间断开时,VM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈
现负值。

也就是说,根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线的
方法,在IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)
的太阳城集团微分值为负并且VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作
电压的电压值)的太阳城集团微分值为负的组合模式的情况下,确认输入线路(CT
输入线路23a、DA输入线路23b或DB输入线路23c)中的断线。这允许精
确地检测高电压产生装置9的输入线路(CT输入线路23a、DA输入线路23b
或DB输入线路23c)中的断线。

接下来,将结合图7对在IM信号线路23d瞬间断开的情况下发生的信
号值的变化进行描述。如图7所示,当IM信号线路23d在从时刻tc至时刻
td的太阳城集团段内瞬间断开时,IM信号值开始减小。这是因为IM信号线路23d
中的断线使得电压产生部22的CPU 29无法检测IM信号,这使得CPU 29
判定出IM信号值正在减小。也就是说,CPU 29判定出静电场的电场强度正
随着涂装目标对象(车身2)和涂装枪3远离彼此移动而减小,从而向放大
器28给出用于增加要供给到CW电路25的工作电压的指令。因此,当IM
信号线路23d瞬间断开时,IM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈现
正值。

当IM信号线路23d在从时刻tc至时刻td的太阳城集团段内瞬间断开时,VM信
号值不会变化。这是因为:即使IM信号线路23d断开并且要供给到CW电
路25的工作电压响应于来自CPU 29的指令而增加,涂装目标对象(车身2)
与涂装枪3之间的实际距离也不会变化,这不会引起静电场的电场强度的变
化,从而不会引起VM信号值的变化。因此,当IM信号线路23d瞬间断开
时,VM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈现值“0”。

如此处所使用的值“0”不是必然意味着准确值为“0”。实际上,VM信
号值的太阳城集团微分值在许多情况下不会呈现准确值“0”。因此,上限(正)阈
值和下限(负)阈值被设定为跨过“0”,使得:在VM信号值的太阳城集团微分值
落入上述阈值之间的情况下,VM信号值的太阳城集团微分值被作为“0”处理。

也就是说,根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线的
方法,在IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)
的太阳城集团微分值为0并且VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作
电压的电压值)的太阳城集团微分值为正的组合模式的情况下,确认IM信号线路
23d中的断线。这允许精确地检测高电压产生装置9的IM信号线路23d中的
断线。

接下来,将结合图8对在VM信号线路23f瞬间断开的情况下发生的信
号值的变化进行描述。如图8所示,当VM信号线路23f在从时刻tc至时刻
td的太阳城集团段内瞬间断开时,VM信号值增大。这是因为VM信号线路23f中
的断线使得电压产生部22的CPU 29无法检测IM信号,这使得CPU 29判
定出VM信号值正在减小。也就是说,CPU 29判定出静电场的电场强度正
随着涂装目标对象(车身2)和涂装枪3远离彼此移动而减小,从而向放大
器28给出用于增加CW电路25的工作电压的指令。因此,当VM信号线路
23f瞬间断开时,VM信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈现正值。

当VM信号线路23f在从时刻tc至时刻td的太阳城集团段内瞬间断开时,IM信
号值不会变化。这是因为:即使VM信号线路23f断开并且CW电路25的
工作电压响应于来自CPU 29的指令而增加,涂装目标对象(车身2)与涂装
枪3之间的实际距离也不会变化,这不会引起静电场的电场强度的变化,从
而不会引起IM信号值的变化。因此,当VM信号线路23f瞬间断开时,IM
信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)必然呈现值“0”。

如此处所使用的值“0”不是必然意味着准确值为“0”。实际上,IM信
号值的太阳城集团微分值在许多情况下不会呈现准确值“0”。因此,上限(正)阈
值和下限(负)阈值被设定为跨过“0”,使得:在IM信号值的太阳城集团微分值
落入上述阈值之间的情况下,IM信号值的太阳城集团微分值被作为“0”处理。

也就是说,根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线方
法,在IM信号值(其为在工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)
的太阳城集团微分值为正并且VM信号值(其为在被CW电路25升压之后的工作
电压的电压值)的太阳城集团微分值为0的组合模式的情况下,确认VM信号线路
23f中的断线。这允许精确地检测高电压产生装置9的VM信号线路23f中
的断线。

接下来,将结合图9对在包括CW电路的高电压产生装置中在低电压电
缆中的每根导线瞬间断开的情况下发生的信号值的变化进行总结。通过综合
性地研究上文给出的实验结果,在包括CW电路25的高电压产生装置9中,
能够在低电压电缆23中的导线瞬间断开的情况下获得的IM信号值和VM信
号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)中发现特定的规律。这些规律如图9所示。

具体地,在电压升压部21的输出端子21d和21f处监测IM信号值和
VM信号值,以判定各个信号值的太阳城集团微分值(切线的斜率)是否落入图9
所示的任一组合模式内。

然后,以1秒内几十次的采样周期来测量各个信号值,以进行太阳城集团组合
模式的判定。如果至少一个测量结果落入任一组合模式内,则判定出导线是
断的(或者可能是断的)。

这使得甚至能够检测出瞬时恢复到正常导通状态的瞬间的断线(所谓的
接点振动),这允许精确地检测低电压电缆23中的断线的存在或不存在。而
且,所述检测断线的方法还使得能够确认低电压电缆23中的哪根导线是断
的。

也就是说,本发明的实施例提供了一种用于高电压产生装置9的检测断
线方法,所述高电压产生装置9包括:电压产生部22,其产生电压;电压升
压部21,其包括使由电压产生部22产生的工作电压升压的CW电路25;CT
输入线路23a、DA输入线路23b和DB输入线路23c,其将电压产生部22
与电压升压部21连接,以使工作电压输入至CW电路25;IM信号线路23d,
其将电压产生部22与电压升压部21连接,以使作为指示在工作电压被升压
时流经CW电路25的电流的值的信号的IM信号的值反馈至电压产生部22;
以及VM信号线路23f,其将电压产生部22与电压升压部21连接,以使作
为指示被CW电路25升压之后的工作电压的值的信号的VM信号的值反馈
至电压产生部22,所述检测断线的方法被配置为检测线路23a、23b、23c、
23d和23f中的每一个线路的断线,并且所述检测断线方法包括以下步骤:
根据在工作电压被升压时获得的CW电路25的IM信号值的太阳城集团微分值是
正、负还是0,以及在工作电压被CW电路25升压之后获得的VM信号值的
太阳城集团微分值是正、负还是0的组合模式(图9)来检测线路23a、23b、23c、
23d和23f中的每一个线路的断线的存在或不存在;以及确认线路23a、23b、
23c、23d和23f中的哪个是断的。这允许精确地检测高电压产生装置9的低
电压电缆23中的瞬间断线。

另外,通过增加用于判定信号值的变化是否落入图9所示的任一组合模
式的周期,能够更精确地检测断线的存在或不存在。如果输入信号包含噪声,
则输入信号的太阳城集团微分值的波形包括急剧上升和之后的急剧下降。因此,增
加采样周期使得能够容易地区分用于噪声的变化模式和用于断线的变化模
式。增加采样周期还使得能够为较短的断线检测变化模式。

因此,根据本发明的实施例的高电压产生装置9被配置为包括CPU 29,
CPU 29使得能够增加用于IM信号值和VM信号值的采样周期并且能够基于
采样得到的信号值来执行高速计算和判定。

用于组合模式的判定周期可以是10Hz以上(即,1秒内10次以上),
优选为20Hz以上(即,1秒内20次以上),这允许可以可靠的区分用于噪
声的变化模式。通过消除噪声的影响这又防止了断线的错误检测。

而且,通过将用于组合模式的判定周期设定为10Hz以上,优选地20Hz
以上,能够检测甚至更短的断线,从而更可靠地检测低电压电缆中的断线的
存在或不存在。

也就是说,在根据本发明的实施例的用于高电压产生装置9的检测断线
方法中,利用电压产生部22(具体地,CPU 29)来检测IM信号值(其为在
工作电压被升压时获得的CW电路25的电流值)的太阳城集团微分值以及VM信
号值(其为在被CW电路25升压之后的工作电压的电压值)的太阳城集团微分值,
并且将用于检测断线的存在或不存在的周期设定为10Hz以上。这允许更精
确地检测高电压产生装置9的低电压电缆23中的瞬间的断线。另外,通过消
除噪声的影响能够防止错误的检测。

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