(57)【要約】【課題】ダイオードの順方向電圧の変動によるダイオードのカソードの電位の変動を抑制する負荷制御装置を提供する。【解決手段】出力回路１１は入力された指令値を変数とする関数に従って第１電位をダイオードＤ１０のアノードに印加する。指令出力部１０は基準指令値から第１補正値を減算して第２補正値を加算して指令値を求める。基準指令値は、所定温度下及び所定電流が流れる状況下での、ダイオードＤ１０のアノードの第１電位とカソードの第２電位との差である基準両端電圧と、負荷の制御とに基づいて設定される。第１補正値は基準両端電圧から関数の逆関数に従って求められる指令値の差分である。第２補正値は、電圧検出部１０１によって検出された第１電位から逆関数に従って求められる指令値と、電圧検出部１０１によって検出された第２電位から逆関数に従って求められる指令値との差分である。【選択図】図１
2012085462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力端(22)と、
アノードと、前記出力端に接続されるカソードとを有するダイオード(D10)と、
前記ダイオード(D10)の前記アノードの第１電位(Vsp1)と、前記ダイオード(D10)の前記カソードの第２電位(Vsp2)とを検出する電圧検出部(101)と、
指令値(V_f)を出力する指令出力部(10)と、
前記指令値を入力し、前記指令値を変数とする関数(f(x)-1)に従って前記第１電位を前記アノードに印加する出力回路(11)と
を備え、
前記指令出力部において、
所定温度下及び所定電流が流れる状況下での前記第１電位と前記第２電位との差である基準両端電圧(Vf(typ)）と、前記出力端に接続される負荷の動作に設定される制御とに基づいて設定される前記指令値を基準指令値(V_fduty0）とし、
前記基準両端電圧から前記関数の逆関数に従って求められる前記指令値の差分（f(Vf(typ))）を第１補正値とし、
前記電圧検出部によって検出された前記第１電位から前記関数の逆関数に従って求められる前記指令値(f(Vsp1))と、前記電圧検出部によって検出された前記第２電位から前記関数の逆関数に従って求められる前記指令値(f(Vsp2))との差分を第２補正値とし、
前記指令値を前記基準指令値から第１補正値を減算して前記第２補正値を加算して求める、負荷制御装置。
【請求項２】
前記逆関数（ｆ（ｘ））の変化率は前記第１電位が増大するとともに増大する、請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項３】
前記ダイオード(D10)のカソードは直接に前記出力端(22)に接続される、請求項１又は２に記載の負荷制御装置。
【請求項４】
前記指令値(V_f)はパルス信号である、請求項１乃至３の何れか一つに記載の負荷制御装置。
【請求項５】
前記負荷はモータ装置であり、前記指令値(V_f)は前記モータ装置が有するモータ(210)の回転速度についての指令値であって、
前記負荷制御装置(100)は、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出部(240)を更に備え、
前記指令出力部(10)は、前記モータが回転を開始するときの起動時において前記基準指令値(V_fduty0)から前記第１補正値（f(Vftyp)）を減算して前記第２補正値を加算して前記指令値を求め、前記モータの前記回転速度が所定値に至った以降は、前記回転速度検出部が検出した前記回転速度と前記基準電圧指令値と偏差に基づいて前記指令値を出力する、請求項１乃至４の何れか一つに記載の負荷制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷制御装置に関し、特にダイオードを介して電圧を出力する負荷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ装置はモータと、モータを駆動する駆動部（例えばインバータ）と、当該駆動部を制御する制御部とを備えている。かかる制御部は外部から指令値を受け取って、当該指令値に応じて駆動部を制御する。
【０００３】
当該指令値を出力する制御装置はダイオードを備えている。制御装置はダイオードを経由して指令値を制御装置に出力する。かかるダイオードは例えばモータ装置が故障して、比較的大きな電圧、具体的にはモータ装置の動作電圧が制御装置へと印加することを防止している。
【０００４】
なお本発明に関連する技術として特許文献１乃至６が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３４９３８号公報
【特許文献２】特開平９−２４３６７２号公報
【特許文献３】特開２００２−２８０５２０号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１５２３２４
【特許文献５】特開２００１−１６８６８７号公報
【特許文献６】特開２００５−６５４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような制御装置において、ダイオードの順方向電圧は周囲温度、自身を流れる電流に応じて変動し、また製造ばらつきに起因して製品毎に異なる値を採る。
【０００７】
したがって、制御装置はダイオードの順方向電圧に応じて変動する指令値を出力しており、所望の指令値が出力されなかった。
【０００８】
そこで、本発明はダイオードの順方向電圧の変動によるダイオードのカソードの電位の変動を抑制する負荷制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる負荷制御装置は、出力端(22)と、アノードと、前記出力端に接続されるカソードとを有するダイオード(D10)と、前記ダイオード(D10)の前記アノードの第１電位(Vsp1)と、前記ダイオード(D10)の前記カソードの第２電位(Vsp2)とを検出する電圧検出部(101)と、指令値(V_f)を出力する指令出力部(10)と、前記指令値を入力し、前記指令値を変数とする関数(f(x)-1)に従って前記第１電位を前記アノードに印加する出力回路(11)とを備え、前記指令出力部において、所定温度下及び所定電流が流れる状況下での前記第１電位と前記第２電位との差である基準両端電圧(Vf(typ)）と、前記出力端に接続される負荷の動作に設定される制御とに基づいて設定される前記指令値を基準指令値(V_fduty0）とし、前記基準両端電圧から前記関数の逆関数に従って求められる前記指令値の差分（f(Vf(typ))）を第１補正値とし、前記電圧検出部によって検出された前記第１電位から前記関数の逆関数に従って求められる前記指令値(f(Vsp1))と、前記電圧検出部によって検出された前記第２電位から前記関数の逆関数に従って求められる前記指令値(f(Vsp2))との差分を第２補正値とし、前記指令値を前記基準指令値から第１補正値を減算して前記第２補正値を加算して求める。
【００１０】
望ましくは、前記逆関数（ｆ（ｘ））の変化率は前記第１電位が増大するとともに増大する。また望ましくは、前記ダイオード(D10)のカソードは直接に前記出力端(22)に接続される。また望ましくは、前記指令値(V_f)はパルス信号である。
【００１１】
また前記負荷はモータ装置であり、前記指令値(V_f)は前記モータ装置が有するモータ(210)の回転速度についての指令値であって、前記負荷制御装置(100)は、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出部(240)を更に備え、前記指令出力部(10)は、前記モータが回転を開始するときの起動時において前記基準指令値(V_fduty0)から前記第１補正値（f(Vftyp)）を減算して前記第２補正値を加算して前記指令値を求め、前記モータの前記回転速度が所定値に至った以降は、前記回転速度検出部が検出した前記回転速度と前記基準電圧指令値と偏差に基づいて前記指令値を出力する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる負荷制御装置の第１の態様によれば、ダイオードの両端電圧はこれに流れる電流及びその温度によって変動するところ、基準となる状況下と異なる状況下において変動する両端電位に基づく第２補正量の第１補正量に対する乖離量で指令値を補正することができる。
【００１３】
また、ダイオードのカソードが直接に出力端に接続されていれば、出力端に印加される電位とダイオードのカソードに印加される第２電位とが互いに一致するので、より精度を向上して補正できる。
【００１４】
また、回転速度と基準電圧指令値との偏差に基づく制御が困難な起動時において第１補正値および第２補正値に基づいて指令値を求めることで、モータの起動をより適切に行うことができる。一方、モータの回転速度が所定値に至ったあとは回転速度と基準電圧指令値との偏差に基づいて指令値が出力されるので、ダイオードの順方向電圧の影響を解消してモータの回転速度を指令値に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】負荷制御装置の概念的な構成の一例を示す図である。
【図２】ダイオードのばらつきの一例を示す図である。
【図３】負荷制御装置の簡易的な構成の一例を示す図である。
【図４】電圧とデューティとの関係を示す図である。
【図５】電圧とデューティとの関係を示す図である。
【図６】負荷と負荷制御装置の概念的な構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の実施の形態．
図１に例示するように、負荷制御装置１００は、出力端２２と、ダイオードＤ１０と、指令発生部１と、電圧検出部１０１とを備えている。なお図１の例示では電圧検出部１０１は指令発生部１に含まれているが、これに限らず、別の構成として実現されてもよい。
【００１７】
出力端２２には負荷が接続される。負荷は例えばモータ装置であって、より詳細な一例として負荷は、モータを駆動する駆動部（例えばインバータ）を制御する制御部である。そして、負荷制御装置１００は例えばモータの回転速度についての指令値を、出力端２２を経由して制御部へと与える。制御部は当該指令値に基づいて駆動部を制御する。
【００１８】
ダイオードＤ１０は出力端２２に接続されており、そのカソードが出力端２２に接続される。図１の例示ではダイオードＤ１０のカソードは直接に出力端２２に接続されている。
【００１９】
電圧検出部１０１は、ダイオードＤ１０のアノードに印加される第１電位Ｖｓｐ１と、そのカソードに印加される第２電位Ｖｓｐ２とを検出する。
【００２０】
指令発生部１はダイオードＤ１０を介して出力端２２と接続されている。指令発生部１は、第１電位Ｖｓｐ１をダイオードＤ１０のアノードに印加する。これによって、ダイオードＤ１０のカソードには第２電位Ｖｓｐ２が印加される。よって、出力端２２には第２電位Ｖｓｐ２が印加される。これが指令値として負荷に出力される。第２電位Ｖｓｐ２は第１電位Ｖｓｐ１よりもダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆだけ小さい。
【００２１】
指令発生部１は指令出力部１０と出力回路１１とを有している。指令出力部１０は指令信号Ｖ＿ｆを出力回路１１に出力する。指令信号Ｖ＿ｆは例えば繰り返し出力されるパルス信号である。
【００２２】
出力回路１１は指令信号Ｖ＿ｆに基づいて第１電位Ｖｓｐ１をダイオードＤ１０のアノードに印加する。図１の例示では、出力回路１１はスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２と抵抗Ｒ１〜Ｒ５とコンデンサＣ１，Ｃ２とダイオードＤ１とを有している。スイッチング素子Ｓ１は例えばＮＰＮ型トランジスタと２つの抵抗とを有している。一つの抵抗はＮＰＮ型トランジスタのエミッタ電極とベース電極との間に設けられている。他の一つはＮＰＮ型トランジスタのベース電極と指令出力部１０との間に設けられる。指令信号Ｖ＿ｆは他の一つの抵抗を介してＮＰＮ型ＮＰＮ型トランジスタのベース電極に入力される。コレクタ電極は抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して直流電源Ｅ１と接続され、ＮＰＮ型トランジスタのエミッタ電極は出力端２４に接続される。
【００２３】
この出力端２４も上述した負荷、例えば制御部に接続される。なお第１電位Ｖｓｐ１，第２電位Ｖｓｐ２の基準電位として出力端２４に印加される電位が採用される。よって、基準電位からみた第２電位Ｖｓｐ２は出力端２２，２４の間の電圧であり、かかる電圧が制御部へと与えられる指令値となる。
【００２４】
コンデンサＣ１はスイッチング素子Ｓ１と並列に接続されている。
【００２５】
スイッチング素子Ｓ２は例えばＰＮＰ型トランジスタであって、そのベース電極が抵抗Ｒ１，Ｒ２の間の点に接続され、そのエミッタ電極が直流電源Ｅ１に接続されている。
【００２６】
抵抗Ｒ４，Ｒ５は直流電源Ｅ１と出力端２４との間で互いに直列に接続されている。抵抗Ｒ４にはダイオードＤ１が並列に接続され、ダイオードＤ１のカソードは直流電源Ｅ１側に向けられている。かかるダイオードＤ１はスイッチング素子Ｓ２を保護する。また抵抗Ｒ５にはコンデンサＣ２が並列に接続されている。コンデンサＣ２の両端のうち高電位側の一端がダイオードＤ１０のアノードに接続される。よって、コンデンサＣ２の両端に印加される電位のうち高い電位が第１電位Ｖｓｐ１となる。
【００２７】
抵抗Ｒ３は抵抗Ｒ４，Ｒ５の間の点とスイッチング素子Ｓ２のコレクタ電極との間に設けられている。
【００２８】
このような出力回路１１に、非活性した指令信号Ｖ＿ｆが入力されると、スイッチング素子Ｓ１は非導通する。このときスイッチング素子Ｓ２も非導通であるので、抵抗Ｒ４，Ｒ５は直流電源Ｅ１の電圧Ｖ１を分圧する。例えば電圧Ｖ１が１５Ｖであり、抵抗Ｒ４，Ｒ５の抵抗値がそれぞれ２０ｋΩ、１ｋΩであると仮定すれば、定常的には抵抗Ｒ４，Ｒ５に印加される電圧はそれぞれおよそ１４．３Ｖ、０．７Ｖである。よって、このとき抵抗Ｒ５に並列接続されるコンデンサＣ２の両端電圧（即ち第１電位Ｖｓｐ１）も０．７Ｖである。
【００２９】
一方、出力回路１１に、活性した指令信号Ｖ＿ｆが入力されると、スイッチング素子Ｓ１は導通する。かかる導通に伴って、直流電源Ｅ１から抵抗Ｒ１，Ｒ２へと電流が流れ、電圧Ｖ１が抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧される。この分圧された電圧はスイッチング素子Ｓ２のベース電極にバイアス電圧として印加される。これによってスイッチング素子Ｓ２が導通する。ここで抵抗Ｒ３の抵抗値は抵抗Ｒ４の抵抗値に比べて十分に小さく、例えば７５０Ωである。このとき直流電源Ｅ１の電圧Ｖ１は抵抗Ｒ３，Ｒ５によって分圧されるとみなせる。よって定常的には抵抗Ｒ３，Ｒ５に印加される電圧はそれぞれおよそ６．４Ｖ、８．６Ｖである。したがってコンデンサＣ２の両端電圧（即ち第１電位Ｖｓｐ１）はおよそ８．６Ｖである。なお実際にはスイッチング素子Ｓ２のエミッタ電極とコレクタ電極との間の電圧および抵抗Ｒ４の影響があるために、第１電位Ｖｓｐは８．６Ｖよりも低い値となる。
【００３０】
指令出力部１０は繰り返し活性／非活性した指令信号Ｖ＿ｆを出力回路１１に与える。よって、その活性期間と非活性期間との割合に応じて、コンデンサＣ２の両端電圧が約０．７Ｖから約８．６Ｖまでの範囲の値を採る。したがって、第１電位Ｖｓｐ１は約０．７Ｖから約８．６Ｖまでの範囲の値を採る。
【００３１】
以上のようにコンデンサＣ２は第１電位Ｖｓｐ１を得るための積分器として機能するため、例えば１００μＦ程度の静電容量が採用される。他方、コンデンサＣ１はノイズ除去のために設けられるので、例えば１０００ｐＦ程度の静電容量が採用される。
【００３２】
なお、以下では指令信号Ｖ＿ｆの活性期間および非活性期間の和に対する活性期間の比を、デューティＶ＿ｆｄｕｔｙと呼ぶ。指令出力部１０が所望のデューティＶ＿ｆｄｕｔｙで指令信号Ｖ＿ｆを出力することで、指令発生部１は所望の第１電位Ｖｓｐ１をダイオードＤ１０のアノードに印加する。そして、この第１電位Ｖｓｐ１からダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆを引いて求められる第２電位Ｖｓｐ２が、例えば回転速度指令値として負荷に与えられる。
【００３３】
なお図１の例示では、直流電源Ｅ１が抵抗およびダイオードからなる並列体を直列に介して出力端２３に接続されている。かかる出力端２３に印加される電圧は、例えばモータを駆動する駆動部（インバータ）のスイッチング電源として用いられる。また図１の例示では、直流電源Ｅ２が抵抗とダイオードを直列に介して入力端２１と接続されている。入力端２１には例えばモータの回転速度を検出するための回転速度センサが接続される。かかる回転速度センサからの検出信号は例えば指令出力部１０に入力される。回転速度センサからの検出信号については後に詳述する。また図１の例示では直流電源Ｅ３が出力端２５に接続されている。出力端２５に印加される電圧は例えばモータの動作電源として用いられる。かかる動作電圧は電圧Ｖ１に比して十分に大きく、例えば３００Ｖである。
【００３４】
このような構成において、ダイオードＤ１０は、モータ装置の故障によって比較的大きな動作電圧が出力端２２に印加されたとしても、かかる動作電圧が指令発生部１へと印加されることを防止できる。よって指令発生部１を保護することができる。
【００３５】
さて、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆは図２に例示するように温度および電流に依存して変動し、また製造ばらつきによっても変動する。図２の例示では、例えば温度が２５度であるときの順方向電圧Ｖｆと、ダイオードＤ１０を流れる電流Ｉｆとの関係が実線で示されている。図２の例示ではこの関係として３つの実線が示されており、これらの３つの実線の相違はダイオードＤ１０の製造ばらつきに起因する。図２の例示では、温度が２５度であって電流Ｉｆが一定であったとしても、製造ばらつきによって順方向電圧Ｖｆは例えば０．１５Ｖ程度のばらつきがある。また図２の例示では、温度が８０度、−３０度であるときの順方向電圧Ｖｆと電流Ｉｆとの関係がそれぞれ破線および二点破線で示されている。図２の例示では、電流Ｉｆが一定であったとしても温度が−３０度から８０度まで増大すれば、順方向電圧Ｖｆは約０．４Ｖ程度、低減する。また温度が一定であったとしても、電流Ｉｆが増大するほど順方向電圧Ｖｆは増大する。
【００３６】
このようにダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆにばらつきが存在するので、指令発生部１が所望の第１電位Ｖｓｐ１を出力して所望の第２電位Ｖｓｐ２を出力端２２に印加しようとしても、第２電位Ｖｓｐ２は順方向電圧Ｖｆの変動に応じて変動する。本願ではかかる変動を抑制する。
【００３７】
指令出力部１０にはダイオードＤ１０の第１電位Ｖｓｐ１と第２電位Ｖｓｐ２とが入力される。指令出力部１０は例えばモータの回転速度についての制御と、第１電位Ｖｓｐ１および第２電位Ｖｓｐ２とに基づいて指令信号Ｖ＿ｆを出力する。以下、第１電位Ｖｓｐ１と第２電位Ｖｓｐ２とに基づく指令信号Ｖ＿ｆの生成について説明する。図３は、指令信号Ｖ＿ｆを出力する際の構成を簡易的に示している。
【００３８】
図４はダイオードＤ１０のアノードに印加される電圧と指令信号Ｖ＿ｆのデューティとの関係を模式的に例示している。図４の例示では、横軸が電圧を示し、縦軸がデューティを示している。以下では、図４の曲線を関数ｆ（ｘ）で表す。
【００３９】
かかる関数ｆ（ｘ）は出力回路１１に起因する関数である。かかる関数ｆ（ｘ）は出力回路１１の回路定数から演算により求めることができ、または実験により求めることができる。図４の例示では関数ｆ（ｘ）は非線形であって、より詳細には関数ｆ（ｘ）の電圧についての微分（変化率）は電圧の増加と共に単調に増加する。
【００４０】
さてここで、所定温度（例えば２５度）および所定電流Ｉｆ（ｔｙｐ）が流れる状況下でのダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆを基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）に設定する。なお、かかる基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）はダイオードＤ１０の製造ばらつきによっても変動するところ、かかる基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）は製造ばらつきを考慮した値（例えば中央値或いは平均値）である。
【００４１】
そして、所定温度（例えば２５度）および所定電流Ｉｆ（ｔｙｐ）が流れる状況下において、所定の第１電位Ｖｓｐ１（ｔｙｐ）におけるデューティＶ＿ｆｄｕｔｙを式（１）に基づいて求める。なお第１電位Ｖｓｐ１（ｔｙｐ）は所定温度および所定電流Ｉｆ（ｔｙｐ）が流れる状況下における第１電位Ｖｓｐ１である。言い換えれば、第１電位Ｖｓｐ（ｔｙｐ）は所定温度においてダイオードＤ１０に流れる電流が所定電流Ｉｆ（ｔｙｐ）となるように調整された第１電位Ｖｓｐ１である。また、第１電位Ｖｓｐ１（ｔｙｐ）よりも基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）だけ小さい値Ｖｓｐ１（ｔｙｐ）−Ｖｆ（ｔｙｐ）におけるデューティを関数ｆ（ｘ）に基づいて求める。即ち、このデューティはｆ（Ｖｓｐ１（ｔｙｐ）−Ｖｆ（ｔｙｐ））で表される。そして、これらの差、即ちｆ（Ｖｓｐ１（ｔｙｐ））−ｆ（Ｖｓｐ１（ｔｙｐ）−Ｖｆ（ｔｙｐ））を求め、その結果を図４の例示するように第１補正値ｆ（ｔｙｐ）とする。
【００４２】
かかる第１補正値ｆ（ｔｙｐ）および関数ｆ（ｘ）はいずれも例えば指令出力部１０が有する不図示の記録媒体に予め記録されている。
【００４３】
次に、負荷を制御するときに指令出力部１０が生成する指令信号Ｖ＿ｆについて説明する。ここで、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）であると想定したときの、デューティＶ＿ｆｄｕｔｙをデューティＶ＿ｆｄｕｔｙ０とする。かかるデューティＶ＿ｆｄｕｔｙ０は負荷の動作に設定される制御のみならず、基準両端電圧にも基づいて決定される。換言すれば、Ｖ＿ｆｄｕｔｙ０は、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）であると想定したときに、負荷の動作に設定される制御に基づいて印加すべき第２電圧Ｖｓｐ２を与える値である。例えばＶ＿ｆｄｕｔｙ０は関数ｆ（ｘ）を用いて表現すると、ｆ（Ｖｓｐ２＋Ｖｆ（ｔｙｐ））と表される。
【００４４】
そして指令出力部１０はデューティＶ＿ｆｄｕｔｙ０を次式（２）に基づいて補正してデューティＶ＿ｆｄｕｔｙを求める。
【００４５】
V_fduty＝V_fduty０+f(Vsp1)-f(Vsp2)-f(typ)                ・・・（２）
【００４６】
式（２）について考察する。第１補正値ｆ（ｔｙｐ）は、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）であるときのデューティ差であり、ｆ（Ｖｓｐ１）−ｆ（Ｖｓｐ２）たる第２補正値は、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆにおけるデューティ差である。よって、第１補正値と第２補正値との差は、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆと基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）との差がデューティに与える影響を表している。式（２）によれば第１補正値と第２補正値との差がデューティＶ＿ｆｄｕｔｙ０に加算されてデューティＶ＿ｆｄｕｔｙが求められている。よって、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）よりも大きければ、デューティＶ＿ｆｄｕｔｙを増大させてデューティＶ＿ｆｄｕｔｙが求められる。またダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが基準両端電圧Ｖｆ（ｔｙｐ）よりも小さければ、デューティＶ＿ｆｄｕｔｙを低減させてデューティＶ＿ｆｄｕｔｙが求められる。
【００４７】
そして指令出力部１０は式（２）で求められたデューティＶ＿ｆｄｕｔｙを有する指令信号Ｖ＿ｆを出力回路１１に出力する。これによって、順方向電圧Ｖｆの変動による第２電位Ｖｓｐ２の変動を抑制することができる。またダイオードＤ１０のカソードが出力端２２に直接に印加されていれば、出力端２２に印加される電位とダイオードＤ１０のカソードに印加される第２電位Ｖｓｐ１とが互いに一致するので、より精度を向上して補正できる。
【００４８】
次に、本指令発生部１による効果について、デューティＶ＿ｆｄｕｔｙの最大値Ｖ＿ｆｄｕｔｙｍａｘを考察する。最大値Ｖ＿ｆｄｕｔｙｍａｘは例えばモータの定格上限（例えばトルクについての上限）以下を達成し、かつ能力の下限以上を達成するために、制限される。ここでいう能力の下限とは、最も大きい回転速度でモータを制御するときに、モータが発揮すべき能力の下限である。従来であれば、順方向電圧Ｖｆのばらつきを考慮する必要があった。すなわち最も小さい順方向電圧Ｖｆであってもモータ定格上限に至らず、最も大きい順方向電圧Ｖｆであっても能力の下限を超えるように、最大値Ｖ＿ｆｄｕｔｙｍａｘが決定された。よって、順方向電圧Ｖｆが小さいときに最大値Ｖ＿ｆｄｕｔｙｍａｘでモータを制御すれば、モータは能力の下限を大きく超えた能力を発揮する。これは不要な能力であって消費電力の増大を招いていた。
【００４９】
一方、式（２）に基づいてデューティＶ＿ｆｄｕｔｙを求めれば、順方向電圧Ｖｆのばらつきの影響を低減して第２電位Ｖｓｐ２が負荷に与えられる。よって、より小さい最大値Ｖ＿ｆｄｕｔｙｍａｘに決定することができる。これによって、最大値Ｖ＿ｆｄｕｔｙｍａｘでモータを制御するときに、能力の下限を達成しつつも消費電力を低減することができる。
【００５０】
また上述したように関数ｆ（ｘ）は出力回路１１の回路定数によって決定される。したがって、負荷（たとえばモータ）が変更されたとしても、関数ｆ（ｘ）をそのまま採用することができる。
【００５１】
次に、式（２）を用いたデューティＶ＿ｆｄｕｔｙの算出を行うための条件について工夫する。かかる条件の説明に当たってまず負荷制御装置１００が制御する負荷について説明し、次に工夫の契機となる課題について説明する。図６に例示するように負荷は例えばモータ装置である。モータ装置は例えば空気調和機に搭載される。モータ装置はモータ２１０と、モータ２１０を駆動する駆動部２２０と、駆動部２２０を制御する制御部２３０とを備えている。これらは上述したように負荷制御装置１００と接続される。なお図６の例示では、負荷制御装置１００において入力端２１と出力端２２〜２５以外の構成要素を省略している。また回転速度センサ２４０が入力端２１に接続される。回転速度センサ２４０はモータ２１０の回転速度を検出する。
【００５２】
モータ装置は室外機に設けられ、例えば圧縮機又はファンを駆動する。かかる空気調和機において、室外の温度が低ければダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが高く、これに起因して当該モータ装置を起動できない場合がある。すなわち、モータ装置の起動時には比較的小さい回転速度指令値がモータ装置へと与えられるところ、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆが大きいために、この回転速度指令値（即ち第２電位Ｖｓｐ２）がダイオードＤ１０によって低下されることで、モータが回転を開始しない場合がある。
【００５３】
よって、指令出力部１０は式（２）に基づく補正を、モータ２１０が回転を開始するときの起動時に行うことが望ましい。これによって順方向電圧Ｖｆの増大を抑制した第２電位Ｖｓｐ２が回転速度指令値としてモータ装置に与えられるので、適切にモータ装置を起動することができる。一方で、モータ２１０が安定した回転速度に至った以降は、指令出力部１０は、入力端２１を経由して回転速度センサ２４０からの回転速度を得て、この回転速度と回転速度指令値との偏差に基づいてフィードバック制御（例えばＰＩ制御）を行ってもよい。これによって、ダイオードＤ１０の順方向電圧Ｖｆの変動に拘わらず、モータの回転速度を適切に制御できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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