JP4956966B2 - 設計支援装置及び設計支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、設計者が内燃機関を設計するに際して、設計途中での部品を選択する作業や、設計の最終確認を行う作業を支援する設計支援装置及び設計支援方法に関する。

従来より、内燃機関や車両を設計する作業を支援する技術としては、下記の特許文献１のようにパラメータ入力作業を容易とするものを始めとして、コンピュータシステムを利用したものが知られている。

通常、内燃機関を設計するに際して、設計者は、内燃機関の性能設計のために、性能の検討手順や判断方法が記載された設計手順書を参照する。この設計手順書において、設計上で必要な数値データの計算や、性能判断の大部分の作業は、汎用のソフトウェアで自動化されている。通常、当該汎用のソフトウェアを設計者の端末にインストールしておき、各設計者で内燃機関性能の検討や判断が行われている。
特開平３−１８５５６４号公報

しかしながら、上述した従来の設計手順書を利用した設計手順では、設計途中の段階において、内燃機関の性能を検討する手順や性能を判断する方法が設計手順書に記載されているものの、当該性能を判断するためのデータは個々の設計者で取得する必要があった。したがって、現在設計している内燃機関の性能を知るために、既存の内燃機関のデータを共有して使用するといったことは実現していなく、当該内燃機関の性能の検討作業や判断作業の多くの工数を要するといった問題がある。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、内燃機関の設計をしている時に、設計しようとする内燃機関の仕様に合致したデータを簡単に取得して、設計作業の工数の軽減を実現できる設計支援装置及び設計支援方法を提供することを目的とする。

本発明は、設計者が内燃機関を設計する場合に、設計者に必要な情報を表示する設計支援装置及び設計支援方法であって、上述の課題を解決するために、設計する内燃機関に対する指標となる内燃機関に関する情報であって、内燃機関に関する仕様と当該内燃機関に関する実験データとが対応づけられてなる内燃機関情報を、内燃機関ごとに複数記憶した内燃機関情報データベースを予め作成しておき、操作入力手段が設計者に操作され、設計される内燃機関の仕様に関する抽出条件と、当該抽出条件に該当し、設計者が要求する内燃機関に関する実験データに相当する特性情報とを入力した時に、入力した抽出条件と、内燃機関情報データベースに記憶された内燃機関の仕様とを比較して当該抽出条件に合致する仕様を検索し、当該仕様のうち入力した特性情報に相当する実験データを検索し、検索された実験データに基づいて、特性情報に相当する表示データを作成し、作成した表示データを用いて表示を行って、設計する内燃機関に対する指標を表示する。
この本発明において、検索された実験データを用いてグラフ又は表を作成し、当該グラフ又は表を予め作成しておいた内燃機関の性能を検討する手順及び性能を判断する方法が記載された設計手順書に組み込んだ表示データを作成し、特性情報に相当する表示を行う。

本発明に係る設計支援装置及び設計支援方法によれば、予め内燃機関情報データベースに、設計する内燃機関に対する指標となる情報であって、内燃機関に関する仕様と当該内燃機関に関する実験データとが対応づけられてなる内燃機関情報を、内燃機関ごとに複数記憶しておき、操作入力手段によって指定された特性情報を取得して表示させることができるので、設計者が内燃機関を設計する場合に、設計者に必要な情報を表示させて、設計作業を補助することができる。したがって、この設計支援装置及び設計支援方法によれば、内燃機関の設計をしている時に、設計しようとする内燃機関の仕様に合致したデータを簡単に取得して、設計作業の工数の軽減を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明は、例えば図１に示すように構成されたエンジン設計支援装置に適用される。このエンジン設計支援装置は、設計者が操作するパーソナルコンピュータ等の端末によって、以前に設計又は流通している内燃機関（エンジン）に関する仕様情報と当該エンジンの実験データとが対応付けられてなるエンジン情報を取得できる。例えば、エンジン設計支援装置は、エンジン情報を複数記憶したエンジン情報データベース１をネットワーク上に設けて所定の端末からアクセス可能とし、エンジン情報検索部２と操作入力部３と確認画面作成部４と表示部５からなる端末とエンジン情報データベース１とを通信回線によって接続して構成されている。

このエンジン設計支援装置は、設計者が内燃機関を設計するに際して、設計途中での部品を選択する作業や、設計の最終確認を行う作業を支援するものである。この作業において、設計者は、自身が設計しているエンジンの仕様が、以前に設計されたエンジンと比較してどのような特性であるかを確認する作業を繰り返し行う必要がある。これに対し、エンジン設計支援装置は、エンジンの仕様に関する抽出条件と、設計者が確認したい情報であって、当該抽出条件に該当する内燃機関に関する実験データに相当する特性情報（確認要求情報）とが操作入力部３を介して入力されると、エンジン情報検索部２によってエンジン情報データベース１から該当するエンジン情報を検索し、確認画面作成部４で設計者に見やすい表示内容としてから、表示部５で設計者が確認したい情報を表示する。

例えば、抽出条件として、エンジンの気筒数及び排気量が指定され、確認要求情報として、当該抽出条件におけるトルクと熱効率との特性情報が指定された場合、エンジン設計支援装置は、抽出条件及び確認要求情報に該当するエンジン情報をエンジン情報検索部２によってエンジン情報データベース１から取り出し、図２に示すように、比修正トルク［Ｎｍ／Ｌ］を横軸とし、熱効率係数Ｋ１を縦軸としたグラフを表す表示データを確認画面作成部４で作成して、表示部５で表示させる。なお、図２に示すグラフ形式ではなく、設計者による設定によって、数値の一覧表示等のあらゆる型式で設計者が確認したい情報を表示させることができる。

これによって、設計者は、設計対象となるエンジンの気筒数及び排気量が決まっている時に、設計時に確認したい情報である当該エンジンのトルクと熱効率との特性を、設計するエンジンに対する指標として見ることができる。

また、エンジン設計支援装置は、端末の操作入力部３を操作することによって、エンジン情報データベース１の情報登録作業を行うことができる。このエンジン設計支援装置におけるエンジン情報データベース１への情報登録作業は、図３乃至図８に示す表示画面を表示部５で表示させて、各表示画面における入力ボックス内への入力作業を促し、ユーザが操作入力部３を操作して操作入力信号を受け付けることによって、エンジン情報データベース１にエンジン情報を登録する。これにより、新たなエンジンを設計するに際して、設計者は、上述の抽出条件及び確認要求情報をエンジン情報検索部２に供給した場合に、当該抽出条件及び確認要求情報に合致したエンジン情報に基づく図表を確認画面作成部４で作成させて、表示部５で確認させることができる。

図３に示すエンジン情報を登録するためのトップ画面は、入力クリアボタン２１，エンジン情報データベース１への登録用の登録ボタン２２、エンジンの吸気系に関するエンジン情報を登録する登録画面に遷移する吸気系登録ボタン２３，エンジンのシリンダヘッドに関するエンジン情報を登録する登録画面に遷移するシリンダヘッド登録ボタン２４，エンジンの排気系に関するエンジン情報を登録する登録画面に遷移する排気系登録ボタン２５，エンジンのその他の情報に関するエンジン情報を登録する登録画面に遷移するその他登録ボタン２６，エンジンの適合性に関するエンジン情報を登録する登録画面に遷移する適合性登録ボタン２７が設けられている。

図３におけるエンジン情報を登録するためのトップ画面には更に、エンジン情報データベース１におけるデータファイル先、入力チェック、主要諸元、燃料等の項目欄３０と、当該項目欄３０に対応した入力ボックス３１とが設けられている。そして、項目欄３０に対応した入力ボックス３１に入力がなされて、登録ボタン２２が操作入力部３によって選択されると、当該情報がエンジン情報データベース１に登録される。また、トップ画面において入力ボックス３１を入力した後に、吸気系登録ボタン２３、シリンダヘッド登録ボタン２４、排気系登録ボタン２５、その他登録ボタン２６、適合性登録ボタン２７の何れかが選択されて、図４乃至図８のエンジン情報の登録画面に移行すると、当該トップ画面において登録されたエンジン情報と図４乃至図８のエンジン情報の登録画面において登録されたエンジン情報とが対応付けられて、エンジン情報データベース１に登録されることになる。

図４に示す吸気系登録画面、図５に示すシリンダヘッド登録画面、図６に示す排気系登録画面、図７に示すその他の情報登録画面、図８に示す適合性登録画面には、項目欄３０として、必須入力項目と任意の入力項目とで色分け表示がなされている。これによって、エンジン情報データベース１には、図３に示すトップ画面において登録するエンジン情報と、図４乃至図８の入力ボックス３１に入力された実験データとが対応付けられる。ｋのように、エンジン設計支援装置では、図４〜図８で登録される実験データ等のエンジン情報が登録され、確認画面作成部４の要求に応じて適切なエンジン情報を送信できるようになっている。なお、このエンジン情報データベース１への登録作業は、あらゆる端末からなされるものであり、当該エンジン情報データベース１に登録されたエンジン情報は、あらゆる設計者から閲覧可能となる。

以上のように、本発明を適用したエンジン設計支援装置では、予めエンジン情報データベース１に、設計するエンジンに対する指標となる情報であって、エンジンに関する仕様と当該エンジンに関する実験データとが対応づけられてなるエンジン情報を、エンジンごとに複数記憶しておき、操作入力部３から、抽出条件と当該抽出条件に該当し、設計者が要求するエンジンに関する実験データに相当する確認要求情報とが入力された場合に、当該抽出条件及び確認要求情報に合致する実験データを取得して表示させることができるので、設計者がエンジンを設計する場合に、設計者に必要な情報を表示させて、設計作業を補助することができる。したがって、このエンジン設計支援装置によれば、エンジンの設計をしている時に、設計しようとするエンジンの仕様に合致したデータを簡単に取得して、設計作業の工数の軽減を実現できる。

また、このエンジン設計支援装置によれば、エンジン情報検索部２によって実験データを取得した場合に、当該実験データを用いて、グラフ又は表を表す表示データを作成して表示させることができ、予め作成しておいた設計手順書にグラフや表等を組み込んで表示させることができる。したがって、このエンジン設計支援装置によれば、設計者が確認したい情報を、設計者に分かりやすく提示でき、更に確実に設計作業を補助できる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を適用したエンジン設計支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明を適用したエンジン設計支援装置によって設計者が確認したい情報を図表化して表示する一例を示す図である。 エンジン情報データベースにエンジン情報を登録させるための作業を説明するための図である。 エンジン情報データベースにエンジン情報を登録させるための作業を説明するための他の図である。 エンジン情報データベースにエンジン情報を登録させるための作業を説明するための他の図である。 エンジン情報データベースにエンジン情報を登録させるための作業を説明するための他の図である。 エンジン情報データベースにエンジン情報を登録させるための作業を説明するための他の図である。 エンジン情報データベースにエンジン情報を登録させるための作業を説明するための他の図である。

符号の説明

１ エンジン情報データベース
２ エンジン情報検索部
３ 操作入力部
４ 確認画面作成部
５ 表示部

Claims (2)

1. 設計者が内燃機関を設計する場合に、設計者に必要な情報を表示する設計支援装置において、
   前記設計する内燃機関に対する指標となる内燃機関に関する情報であって、内燃機関に関する仕様と当該内燃機関に関する実験データとが対応づけられてなる内燃機関情報を、内燃機関ごとに複数記憶した内燃機関情報データベースと、
   前記設計者に操作され、前記設計される内燃機関の仕様に関する抽出条件と、当該抽出条件に該当し、前記設計者が要求する内燃機関に関する実験データに相当する特性情報とを入力する操作入力手段と、
   前記操作入力手段で入力した抽出条件と、前記内燃機関情報データベースに記憶された内燃機関の仕様とを比較して当該抽出条件に合致する仕様を検索し、当該仕様のうち前記操作入力手段で入力した特性情報に相当する実験データを検索する検索手段と、
   前記検索手段で検索された実験データに基づいて、前記特性情報に相当する表示データを作成する表示データ作成手段と、
   前記表示データ作成手段で作成した表示データを用いて表示を行って、前記設計する内燃機関に対する指標を表示する表示手段とを備え、
   前記表示データ作成手段は、前記検索手段で検索された実験データを用いてグラフ又は表を作成し、当該グラフ又は表を予め作成しておいた内燃機関の性能を検討する手順及び性能を判断する方法が記載された設計手順書に組み込んだ表示データを作成し、前記表示手段は、前記特性情報に相当する表示を行うこと
   を特徴とする記載の設計支援装置。
2. 設計者が内燃機関を設計する場合に、設計者に必要な情報を表示する設計支援方法において、
   前記設計する内燃機関に対する指標となる内燃機関に関する情報であって、内燃機関に関する仕様と当該内燃機関に関する実験データとが対応づけられてなる内燃機関情報を、内燃機関ごとに複数記憶した内燃機関情報データベースを予めメモリに記憶させておき、
   コンピュータが、前記設計者に操作入力手段が操作されたことを受け付け、前記設計される内燃機関の仕様に関する抽出条件と、当該抽出条件に該当し、前記設計者が要求する内燃機関に関する実験データに相当する特性情報とを入力するステップと、
   コンピュータが、前記入力した抽出条件と、前記内燃機関情報データベースに記憶された内燃機関の仕様とを比較して当該抽出条件に合致する仕様を検索し、当該仕様のうち前記入力した特性情報に相当する実験データを検索するステップと、
   コンピュータが、前記検索された実験データに基づいて、前記特性情報に相当する表示データを作成するステップと、
   表示部が、前記作成した表示データを用いて表示を行って、前記設計する内燃機関に対する指標を表示するステップとを含み、
   前記表示データを作成するステップは、前記検索された実験データを用いてグラフ又は表を作成し、当該グラフ又は表を予め作成しておいた内燃機関の性能を検討する手順及び性能を判断する方法が記載された設計手順書に組み込んだ表示データを作成し、
   前記表示部が、前記特性情報に相当する表示を行うこと
   を備えることを特徴とする設計支援方法。

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