PACエアコンの簡単な維持メンテ方法

1. 1
クレーム→メンテ
対応打ち手複層化
Fault発生系統樹
リモコン故障,センサ異常
規定値異常
風向・風速・音・露たれ
デフロスト異常
メンテ打ち手複層化、猶予通知
メンテ用第２運転モード(組込)
制御アルゴリズム転送(瞬時3分)
重故障メンテ派遣（最悪）
1
①
②
③
④
⑤
⑥ ⑦
時刻 t=０分
経過時間 t=3分max
クレーム発生
スマホをリモコンにタッチ依頼
タッチ
⑥⑦複層化メンテ制御モード送信
タッチ
メンテプラットフォーム
y1 y2 y3 yj
x1 0 小 中 大
x2 大 小 0 小
xi 0 小 大 中
𝑥症状→𝑦原因(Fault系
統樹)
𝑦原因→𝑥症状(レベルC冷凍サ
イクルシミュレーションプロ
グラム)
N-Nによる
教師付き学習
サーバ（マザー工場)・データ分析
④⑤スマホ認証、スマホ位置情報、
PAC.ICナンバー、イベント駆動型
運転保守データ送信
PACの全数把握とタッチ＆メンテ
㈱ヒートポンプ研究所 松岡
x1
x2x3
x4 x5

2. 2
1.PH線図マッチング分析（工場出荷時と現在現地静点比較）
εa
凍結 εi
n
W,ηm,ηv,I1
Kc
Ue
SLEV
Sc,xco
SH,xs
Td,Pd
Ts,Ps
工場出荷時
現地イベント駆動返送データ
冷媒量Mref[％]
PUZの目標性能𝑑 𝑘＝（工場出荷時のPUZ性能ベースのシミュレータ）
𝑥
+
-
𝑑 𝑘
𝐸=𝑑 𝑘 -𝑦 𝑘
E
wji Fault系統樹
(wji重みとbj
バイアス修正)
wji
アトランタループ
顧客
エラーコードによる
メンテ制御送信
イベント発生
+
マザー工場ループ
順伝搬法
𝑦
𝑦 𝑘
逆伝搬法

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2.単段逆伝搬法(現状のエラーコード）
1.y（原因部品）→x（症状）:冷凍サイクルの各(故障)要素yとシステム特性xの相関行列
現状 𝑥=𝑀・𝑦
𝑥：システム特性ベクトル=
Δ𝐶𝑇
Δ𝐸𝑇
Δ𝑇𝑑
Δ𝑆𝐻
Δ𝑆𝐶
Δ𝑊
Δ𝑄
𝑦:(故障)要素ベクトル=
𝑓𝑧
𝐾𝑐
𝐾𝑒
𝐿𝑒𝑣
𝑀𝑟𝑒𝑓
𝑀:相関行列=
𝑎11 ⋯ 𝑎15
⋮ ⋱ ⋮
𝑎71 ⋯ 𝑎75
単段逆伝搬 𝑦= 𝑖𝑛𝑣𝑀・𝑥
=逆行列ではなく逆伝搬行列=
𝑏11 ⋯ 𝑏17
⋮ ⋱ ⋮
𝑏51 ⋯ 𝑏57
例：CT=f(fz,Kc,Ke,Lev,Mref)
δCT=
𝝏𝒇
𝝏𝒇𝒛
𝜹𝒇𝒛 +
𝝏𝒇
𝝏𝑲𝒄
𝜹𝑲𝒄 + ・・
・+
𝝏𝒇
𝝏𝑴𝒓𝒆𝒇
δMrefにおいて
a11=
𝝏𝒇
𝝏𝒇𝒛
,・・,a15=
𝝏𝒇
𝝏𝑴𝒓𝒆𝒇
f:冷凍サイクルシミュレーション
プログラムCレベル
𝑖𝑛𝑣𝑀

4. 4
3.Fault系統樹プラットフォームの全体構造
Fault系統樹
(x症状→y原因部品)
目標：yk≒1.0→エラーコード化
x
y
勾配降下法；Wji:(重み係数）とbj：(バイアス)修正
メンテ打手
複層化(表層エ
ラーコード1～3）
深層：4→3化
0.猶予通知（性能
予見、診断、定期
メンテ）
1.自己修復(エラー
コード発信)
2.第２運転モード
起動(組込済み）
3.制御アルゴリズ
ム送信(3分以内)
4.メンテ用人材派
遣(重故障最悪）
順伝搬
逆伝搬
yk
クラス(k)分類
y1
y2
y3
y4
y5
入力層の設計：各ユニットの
正規化と白色化(x症状)
資料
機種番号
冷媒回路図
センサー一覧
エラーコード一覧
故障対象部品一覧
C レベル冷凍サイクルシミュ
レーションプログラム
𝑦 𝑘
𝐾
𝑘=1 =1
y 原因部品
y1 Compが液バック
y2 Kcondが目詰まり
y3 LEV入口二相
y4 室内センサ故障
y5 冷媒漏れ
x 症状
x1 Pdが0.2[Mpa]高い
x2 Psが0.3[Mpa]低い
x3 SCが0
x4 Wcompが1割大きい
x5 LEVが全開に近い

5. 5
4.隠れ層を含む逆伝搬法
システム特性xと冷凍サイクルの各(故障)要素yとの相関行列の間に中間層(ｌ)を含む
ポイント：中間層lの概念形成（特徴抽出機能）に注目すること。多クラス分類問題において出力層の活性化
関数fはソフトマックス関数を指定し、誤差関数を交差エントロピーとする教師データはn=100程度のミニ
バッチ学習とする。
CT
ET
Td
Ts
W
Tin
Tout
SH*
fz*
Pulse*
Gr
Qc
Qe
SC
S
fz
Kc
Ke
SLEV
Mref
d1
d2
d3
d4
d5
システム特性X：入力層
（センサーデータ,マイコン内データ）
多クラス分類
Y：(l+1)出力層
(原因部品)
（教師データn）
中間層(l)層
（特徴表記探索）
逆伝搬式：𝜹𝒋
(l) =
𝝏𝑬
𝝏𝒖𝒋
(𝒍) =∑k
𝝏𝑬
𝝏𝒖 𝒌
(𝒍+𝟏)・
𝝏𝒖 𝒌
(𝒍+𝟏)
𝝏𝒖𝒋
(𝒍) = ∑k 𝜹 𝒌
(𝒍+𝟏)・
𝝏𝒖 𝒌
(𝒍+𝟏)
𝝏𝒖𝒋
(𝒍) = ∑k 𝜹 𝒌
(𝒍+𝟏) ・𝒘 𝒌𝒋
(𝒍+𝟏)・f(𝒖𝒋
(𝒍) )
活性化関数：ソフトマックス関数yk=fk=
𝒆 𝒖 𝒌
(𝒍+𝟏)
𝒆 𝒖𝒋
(𝒍+𝟏)𝑲
𝒋=𝟏
ykuk
n:資料ナンバー
誤差関数：交差エントロピーEn=- 𝒅 𝒌・𝒍𝒐𝒈 𝒆 𝒚 𝒌
𝑲
𝒌=𝟏
中間層による猶予判定への特徴概念抽出
Gr:冷媒循環流量、Qc:凝縮器側熱交換量(空気側：冷媒側）バランス、Qe:蒸発器側熱交換量バランス
SC:過冷却度より冷媒残存量、S:エントロピー総和よりON/OFFロス

6. 6
■応答時定数の違いによる3段階の入れ子階層Faultへの対応（1.Comp脈動負荷トルク対応 完全ベクトル制
御のロータ位置検出は１msecレベル,2.冷媒回路系温度応答は冷媒循環時定数の60秒レベル、3.ガス漏れ（ス
ローリーク）はday単位レベル）の為に3重構造の畳み込みネットワークに発展させる設計が必要。
𝑥=𝑀・𝑦𝐶𝑇
𝐸𝑇
𝑇𝑑
𝑆𝐻
𝑆𝐶
𝑊
𝑄
=
𝑎11 ⋯ 𝑎15
⋮ ⋱ ⋮
𝑎71 ⋯ 𝑎75
𝑓𝑧
𝐾𝑐
𝐾𝑒
𝐿𝑒𝑣
𝑀𝑟𝑒𝑓
例：CT=f(fz,Kc,Ke,Lev,Mref)
δCT=
𝜕𝑓
𝜕𝑓𝑧
𝛿𝑓𝑧 +
𝜕𝑓
𝜕𝐾𝑐
𝛿𝐾𝑐 + ・・
・+
𝜕𝑓
𝜕𝑀𝑟𝑒𝑓
δMrefにおいて
a11=
𝜕𝑓
𝜕𝑓𝑧
・・・a15=
𝜕𝑓
𝜕𝑀𝑟𝑒𝑓
■ Faultは線形結合から非線形への線形破断時に発生
例：①冷媒封入量Mrefを減らしてゆくと,あるところからSCが付かなくなりLEVの
ハンチング発生。
②凝縮器側熱通過率Kcが悪化すると、高圧カット、一次電流カット、吐出
温度カットのいずれかが先に起こる。
■ Fault発生実験：各アクチュエータ操作結果が非線形に移行する偏微分係数データを
シミュレーションで予測し、実験で確認する。時刻的にどの順番でFaultが発生するか。
■構成要素𝒚のシステム特性𝒙に及ぼす影響行列𝑴の各成分aijは偏微分した値
𝝏𝒇𝒊
𝝏𝒋
を用いるが、あくまでその値
が線形に近いものと想定している。
付録1

7. 7
付録2 デバイスWeb APIコンソーシアムのLinking