JPH06290225A

JPH06290225A - 設計支援装置

Info

Publication number: JPH06290225A
Application number: JP5073705A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Kawaguchi; 克也川口
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】制約条件及び目標条件を適正に達成する合理
的な設計対象部品の設計値を求め、これにより、設計者
の意図を部品設計に反映させることができる設計支援装
置を提供する。【構成】設計支援装置１は、自動車の構成部品などの
設計対象部品に関する適正な設計値を、各種データ類に
基づき、自動的に設定する。設計支援装置は、設計対象
部品に関する制約条件及び該設計対象部品が目標とする
目標条件の各々の満足度をメンバシップ関数として指標
化する満足度変換部８と、制約条件及び目標条件の各メ
ンバシップ関数を総合し、制約条件及び目標条件が適正
な全体満足度を達成することができる最適解を設計対象
部品の設計値として求める最適化処理部９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、設計支援装置に関する
ものであり、より詳細には、自動車の構成部品等の設計
対象部品の適当な設計値を、各種データ類に基づいて自
動的に設定するように構成された設計支援装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車又は車両の構成部品の配置設計等
を支援するための設計支援装置が、特開昭６３─１６８
７７７号公報などによって、提案されている。この種の
設計支援装置は、初期データ又は初期条件を入力するた
めの入力部と、入力した情報や、演算結果等を表示する
表示部と、各種データ類を記憶する記憶部と、入力デー
タ及び記憶データ等を処理する処理演算部とを備えてい
る。設計者は、比較的少ない労力で適正な部品配置を決
定するために、この種の配置設計支援装置を利用するこ
とができる。

【０００３】しかるに、自動車等の研究・開発では一般
に、動力性、燃費、操縦性、安全性、快適性及び耐久性
など多種の性能目標を達成する必要がある。近年、自動
車の高性能化が進むにつれて、これらの目標は、より一
層高いレベルに設定される傾向にあり、例えば、高出力
と低燃費、或いは、高い操縦安全性と良好な乗り心地の
如く、相反する傾向の性能を互いに両立させる必要性が
頻繁に生じている。このような要求を満たすには、性能
に関係する部品特性を十分に検討し、全ての目標を満足
し得る特性を決定しなければならない。このため、実験
計画法などの手法が、或る種の解決法として従来採用さ
れてきたが、計算機技術の進歩に伴い、シミュレーショ
ンと数理計画法とを連係させ、これにより最適解を求め
る手法が、新たな解決法として実用化されつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法を自動車の研究・開発に応用する場合、以下の
如き問題が生じてしまい、容易には実用化し難い。例え
ば、自動車の部品には、複数の部品による影響を受け、
或いは、多因子の車両性能に関連して設計すべきものが
数多く存在し、制約条件及び目標条件の調整が非常に複
雑且つ煩雑である。設計者は、これら各種条件を処理を
する場合、経験的知識や技術的感覚などに基いて、条件
の緩和や、適用・不適用などを適宜柔軟に実行せざるを
得ない。従って、このような状況下では、２値的な境界
条件による通常の数理計画法では解を求め難く、或い
は、求め得たとしても、設計者の意図と異なる結果を提
示するにすぎない事態が多々生じてしまう。

【０００５】また、車両全体の評価又は性能は、個々の
因子に係る性能を総合した結果として求められるが、多
くの場合、目標の達成度が相対的に低い特定の性能によ
り、全体の評価又は性能が決定されてしまう。このた
め、自動車の開発においては、複数の性能目標群の中か
ら達成度が相対的に低い目標を見出し、該目標の達成度
を改善する試みが、一般になされる。しかしながら、通
常の数理計画法にて複数の目標を取扱う場合、このよう
な処理は決して容易ではなく、従って、何らかの合理的
な処理手法の開発が望まれている。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、制約条件及び目標
条件を適正に達成する合理的な設計対象部品の設計値を
求め、これにより、設計者の意図を部品設計に反映させ
ることができる設計支援装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、最
適化計算を合理的に簡素化すべく、ファジィ数理計画法
により制約条件及び目標条件の双方をメンバシップ関数
化し、制約条件及び目標条件を両立させる全体満足度に
基づき、部品設計値の最適化を図った。即ち、本発明
は、設計対象部品の適当な設計値を、各種データ類に基
づき、自動的に設定する設計支援装置において、設計す
べき設計対象部品に関する制約条件及び該設計対象部品
が目標とする目標条件の各々の満足度をメンバシップ関
数として指標化する満足度変換手段と、前記制約条件及
び目標条件の各メンバシップ関数を総合し、前記制約条
件及び目標条件が適正な全体満足度を達成することがで
きる最適解を設計対象部品の設計値として求める最適化
手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置を提供す
る。

【０００８】上記構成の設計支援装置では、設計作業に
て取扱われる設計変数及び設計目標に関し、制約条件及
び目標条件の満足度を表すメンバーシップ関数が設定さ
れる。制約条件は、設計上の制約より設定可能な設計対
象部品の設計変数の範囲であり、例えば、エンジンマウ
ントにあっては、部品寸法及び硬度などの制限を考慮し
た上で設定可能なエンジンマウントのばね定数の範囲、
或いは、他部品との干渉や、エンジンから受ける熱の影
響を考慮した上で設定可能なエンジンマウントの設置領
域などが挙げられる。また、目標条件は、設計者が目標
とする設計対象部品の性能目標、例えば、車体振動レベ
ルの性能値等である。これらの条件は、概ね、設計者の
経験的な知識や、技術的知見、或いは、人間の感覚に基
づく評価などを規準として想定された理想状態を数値化
し、この理想状態（例えば数値１．０に設定）に対する
各条件の充足度を満足度（例えば、数値０〜１．０）に
よって表すことにより、具現化することができる。満足
度は、ファジィ理論によりメンバーシップ関数化され、
かくして定義された制約条件及び目標条件の各メンバシ
ップ関数により、制約条件及び目標条件の各満足度を単
一の規準にて総合評価するための指示値、即ち、メンバ
シップ値が得られる。

【０００９】上記設計支援装置は、上記満足度変換手段
にて、かかる満足度をファジィ数理計画法によりメンバ
シップ関数化し、上記最適化手段にて、制約条件及び目
標条件の各メンバシップ関数を総合し、両メンバシップ
関数の総合評価により、制約条件及び目標条件の双方に
関わる全体満足度を求め、適正な設計値、例えば、全体
満足度を最大化し得る設計値を最適解として求める。か
かる設計値の決定は、設計制約の達成度と性能目標の達
成度との両立を図らんとする設計者の思考を実質的に反
映している。従って、上記設計支援装置は、制約条件及
び目標条件を適正に達成する合理的な設計対象部品の設
計値を両条件のメンバシップ関数の総合評価により求
め、設計者の経験的知識、技術的知見又は人間の感覚な
どに基づく具体的な指示値、即ち、満足度を介して、設
計者の意図を間接的に部品設計に反映させる。

【００１０】本発明の好ましい実施態様においては、上
記最適化手段は、最小オペレータ法により、上記最適解
を求める。最小オペレータ法により得られる最適解は、
上記制約条件のメンバシップ値と上記目標条件のメンバ
シップ値の一方が、他方のメンバシップ値を損なうこと
なく、最大化できる値であり、かかる手法による最適解
の解法は、複数の条件の達成度を平均化し、全体性能の
向上を図らんとする設計者の要望と一致している。

【００１１】本発明の更に好ましい実施態様において
は、経験則により得られた部品の制約条件及び／又は目
標条件のデータを保有するデータ保管手段を有し、前記
満足度変換手段は、該データ保管手段のデータに基づ
き、前記制約条件及び目標条件のメンバシップ関数を自
動設定する。本発明の更に好適な実施態様では、前記最
適化手段は、前記メンバシップ関数の総合により得られ
た最適解を更に最適化すべく、前記メンバシップ関数を
自動修正するメンバシップ関数修正手段を備える。かか
る構成によれば、メンバシップ関数修正手段が所定の法
則でメンバシップ関数を修正するので、最適解を得るた
めの時間の短縮及び設計者の負担の軽減を図り得るとと
もに、最適解を求める段階において設計者の主観により
判断される部分を減少させ、より客観的且つ規格化され
た最適化処理を実行することができる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の好まし
い実施例について詳細に説明する。図１は、本発明の実
施例に係る設計支援装置を示す概略全体構成図である。
設計支援装置１は、自動車又は車両の設計を支援するた
めのものであり、入出力装置、即ち、文字、符号又は図
形等を表示する表示装置２と、指令、条件又はデータ類
を入力するための入力装置３とを備えている。表示装置
２及び入力装置３は、制御部４に接続され、制御部４
は、データ類を格納した各種データベース、即ち、設計
変数記憶部５、制約・目標満足度記憶部６及び経験則記
憶部７に接続されるとともに、演算処理又はデータ処理
を行う各種処理部、即ち、満足度変換部８、最適化処理
部９及び性能予測部１０に接続されている。

【００１３】表示装置２は、一般的なＣＲＴディスプレ
イを備え、制御部４に入力する入力情報及び制御部４か
ら出力される出力情報を表示する。また、制御部４は、
入出力装置２、３、各種データベース５、６、７及び各
種処理部８、９、１０を相互に接続し、指令及び情報の
伝達等を行う。設計変数記憶部５は、各種設計変数、例
えば、部品の搭載位置、搭載角度、ばね定数、減衰定数
などに関するデータ類や、車体の全体構造及び各部構造
などに関するデータ類などを記憶し、制約・目標満足度
記憶部６は、設計上の制約条件及び期待される目標条件
の各メンバーシップ関数に関するデータ類を記憶し、ま
た、経験則記憶部７は、設計者の経験的な知識や、技術
的感覚などに基づく設計上の制約条件に関するデータ類
を記憶している。

【００１４】満足度変換部８は、経験則記憶部７からデ
ータを読出し、設計上の制約条件及び設計者が期待する
目標条件に関し、メンバシップ関数を夫々生成する。例
えば、設計対象部品としてエンジンマウントを想定す
る。エンジンマウントは、一般にゴム製であり、エンジ
ンマウントのばね定数（ＸＹＺの各主軸方向）には、ゴ
ム寸法及びゴム硬度などにより必然的に生じる制限、即
ち、設計上の制約が課せられる。満足度変換部８は、か
かる設計制約を記憶した経験則記憶部７のデータに基づ
き、エンジンマウントのばね定数に関する設計制約の満
足度を各主軸方向のメンバシップ関数として指標化す
る。

【００１５】また、最適化処理部９は、制約条件及び目
標条件の全体的又は総合的な満足度を各メンバシップ関
数により演算し、所望の全体満足度が得られる設計値を
決定する。異なる要素、即ち、制約条件及び目標条件
は、メンバシップ関数化されたことにより、実質的に同
じ規準にて総合評価することが可能となり、かくして、
制約条件及び目標条件の双方が全体的に望ましい結果を
呈する部品の設計値を見出すことができる。

【００１６】更に、性能予測部１０は、入力装置３を介
して入力された情報又は条件に基づき、或いは、最適化
処理部１０により決定された設計値に基づき、設計部品
が車体の全体構造又は他の車体各部構造に与える影響を
予測すべく、シミュレーションを行う。図２は、設計支
援装置１による設計支援プロセスを全体的に示すフロー
チャートである。

【００１７】設計者が、入力装置３によって設計変数を
入力すると、制御部４は、制約・目標満足度記憶部６及
び経験則記憶部７のデータを読出し、満足度変換部８に
データを入力する（Ｓ１、Ｓ２）。満足度変換部８は、
設計上の制約条件に関するメンバシップ関数を自動的に
生成し、制御部４は、生成したメンバシップ関数を表示
装置２に表示する（Ｓ２、Ｓ３）。設計者は、このメン
バシップ関数を確認し、メンバシップ関数を修正又は変
更する必要がある場合、入力装置２を介して、メンバシ
ップ関数を修正又は変更する（Ｓ４）。

【００１８】設計者が、設計上目標とする目標条件を入
力装置３によって入力すると、制御部４は、制約・目標
満足度記憶部６及び経験則記憶部７のデータを読出し、
満足度変換部８にデータを入力する（Ｓ５、Ｓ６）。満
足度変換部８は、目標条件に関するメンバシップ関数を
自動的に生成し、制御部４は、生成したメンバシップ関
数を表示装置２に表示する（Ｓ６、Ｓ７）。設計者は、
メンバシップ関数を確認し、メンバシップ関数を修正又
は変更する必要がある場合、入力装置２を介して、メン
バシップ関数を修正又は変更する（Ｓ８）。

【００１９】制御部１は更に、設計変数記憶部５のデー
タを性能予測部１０に入力し、性能予測部１０は、車両
の全体構成又は部品の周囲環境等を考慮した車両のシミ
ュレーションを行い、シミュレーション結果を満足度変
換部８に入力する（Ｓ９）。満足度変換部８は、シミュ
レーション結果及びメンバシップ関数を最適化処理部９
に入力する（Ｓ１０）。

【００２０】図３は、制約条件及び目標条件の最適化方
法を説明するための線図である。図３の線図において、
縦軸は、メンバシップ値、即ち、満足度（１．０〜０）
を指示する。また、図３の横軸は、設計変数、例えば、
ばね定数を指示するとともに、目標条件の判断基準を決
定する変数（目標変数）、例えば、車体の振動レベルを
指示する。最適解が最小オペレータ法により求められ、
例えば、制約条件のメンバシップ関数Ａと、目標条件の
メンバシップ関数Ｂとの交点Ｄが、最適解として決定さ
れる。交点Ｄは、制約条件及び目標条件の一方を、他方
の条件を著しく損なうことなく最大化できる満足度及び
設計・目標変数の座標であり、これよって得られる満足
度、即ち、全体満足度は、最適解と見做し得る。

【００２１】最小オペレータ法を用いた理由は、以下の
点にある。即ち、最小オペレータによる最大化決定法
は、ファジィ制約・目標の中で、相対的に最も低い満足
度を最大化するための決定手法である。これにより、設
計制約と性能目標、或いは、複数の設計制約又は複数の
性能目標の達成度が平均化され、従って、車両全体の性
能の向上を図らんとする設計者の意図が反映される。ま
た、最小オペレータを用いると、最適解の多くは、上述
の如く、ファジィ制約・目標の交点上に存在すると見做
し得る。一般に、最適解に対する制約条件の満足度のう
ち、相対的に最も低い満足度、或いは、相対的に満足度
の最も低いもの同士が、全体性能の向上を妨げていると
考えられる。従って、制約条件及び目標条件の満足度が
相対的に低いものを見出すことにより、全体満足度と密
接に関係する設計変数を比較的容易に認定でき、弱点の
明確化及び適格な車体性能の改善を図り得る。なお、最
適化計算にあたって、内接超球を利用した最適化計算手
法を用いることにより、最適化計算を迅速化することが
できる。

【００２２】図２において、最適化処理部９は、最適化
計算を実行し（Ｓ１１）、しかる後、性能予測部１０
は、最適化処理部９が決定した最適な設計値に基づき、
シミュレーションを行う。シミュレーション結果は、表
示装置２に表示される。設計者は、設計値の適否を判断
し（Ｓ１２）、設計値が望ましい値であると判断した場
合、設計支援装置１の操作を終了する。

【００２３】他方、設計者は、上記設計値が設計者の意
図を反映していないと判断した場合、関連条件の抽出及
びメンバシップ関数の自動修正を指令する（Ｓ１２）。
最適化処理部９は、車体性能を更に向上させるべく、制
約を緩和し得る特定の制約条件の因子を抽出し、抽出し
た因子に係るメンバシップ関数を自動修正する（Ｓ１
３、Ｓ１４）。例えば、複数のエンジンマウントを備え
た車両において、或る特定のエンジンマウントに係る制
約条件を緩和することにより、全エンジンマウントが車
体性能に与える影響を改善し得ることが経験的に認めら
れる。最適化処理部９は、かかるエンジンマウントを特
定し、図３に例示する如く、該エンジンマウントに係る
制約条件のメンバシップ関数を破線Ｃで示すように修正
し、再び最適化計算を実行する（Ｓ１４、Ｓ１１）。か
かるメンバシップ関数の修正は、メンバシップ関数が概
ね設計者の主観により決定される指標であり、従って、
メンバシップ関数が必ずしも絶対的な指標ではないとい
う点に鑑みてなされるものであり、最適化処理部９のメ
ンバシップ関数修正手段は、設計者に主観に依らずに、
修正すべきメンバシップ関数を制約条件（又は目標条
件）の特性及び種類に応じて決定し、より適正な最適化
結果を得ることができるように、特定の制約条件（又は
目標条件）に係るメンバシップ関数を修正する。

【００２４】最適化処理部９によって求められた最適な
設計値、例えば、図３における制約条件及び目標条件の
交点Ｅの座標に基づき、性能予測部１０は、シミュレー
ションを行う。設計者は、表示装置２に表示されたシミ
ュレーション結果に基づき、最適化処理部９が決定した
設計値の適否を判断する（Ｓ１２）。以下、かかる手順
（Ｓ１１〜Ｓ１４）は、必要に応じて、繰り返し実行さ
れ、ついには、設計者が意図する最適な設計値が設計支
援装置１によって求められる。

【００２５】次に、設計支援装置１にて行ったエンジン
マウントの設計例に関し説明する。図４は、エンジンマ
ウントの配置例を示す概略斜視図であり、図５は、エン
ジンマウントと車体との位置関係を示す概略斜視図であ
る。第１乃至第４のエンジンマウント１１、１２、１
３、１４がエンジンＥの所定位置に配置される。エンジ
ンマウント１１〜１４はゴムなどの弾性緩衝材を備えて
おり、車両の騒音・振動源を構成するエンジンＥは、エ
ンジンマウント１１〜１４を介して車体Ｂに支持され
る。エンジンマウント１１〜１４の設計変数として、搭
載位置、搭載角度、ばね定数、減衰定数などが挙げら
れ、これらの設計変数は、３次元方向成分、即ち、上下
方向（Ｚ軸方向）、車幅方向（Ｘ軸方向）及び車長方向
（Ｙ軸方向）の各々について定義される。また、設計変
数は、多種の車両性能と関係しており、例えば、エンジ
ンマウント１１〜１４のばね特性と車両性能との関係
は、以下の通り例示される。

【００２６】車両性能エンジンマウント特性（硬軟）（振動）アイドル振動軟（ソフト）エンジン振動（中低速シェーク）硬（ハード）加速ショック硬（ハード）（騒音）エンジン騒音軟（ソフト）こもり音(booming noize) 軟（ソフト）上表から明らかな通り、エンジンマウント１１〜１４に
は、エンジンの振動を遮断又は緩衝する柔特性のみなら
ず、エンジンの変位を抑制し得る剛特性が要求される。
エンジンマウント１１〜１４は、硬軟特性以外の各種特
性に関しても、車両性能に応じた様々な特性を要求され
るが、本例では、エンジンマウントに関連する以下の２
つの車両特性、即ち、アイドル振動及び中低速シェーク
に関し、上記設計支援装置１によるシミュレーション及
びばね定数設計値の最適化を行った。なお、アイドル振
動は、エンジンＥのアイドル運転時に、エンジンＥの振
動によって発生する車体振動であり、中低速シェーク
（エンジン振動）は、車両におけるタイヤのアンバラン
スなどにより発生し且つエンジンＥの剛体共振を伴う車
体振動である。

【００２７】図５には、シミュレーションの計算に用い
た車両モデルが示されている。この車両モデルでは、エ
ンジンＥ、エンジンマウント１１〜１４、車体Ｂ、サス
ペンションＳ、タイヤＴが、減衰モデルとして示されて
いる。性能予測部１０によるシミュレーションによって
得られた結果が、図６及び図７に示されている。シミュ
レーションにて得られた各数値は、車体床部の加速度レ
ベルである。なお、図６及び図７において、１００ｄＢ
は9.８ｍ／ｓ²に相当する。

【００２８】かかるシミュレーションに基づき、最適化
計算を行うために、例えば、以下の如き目標条件及び制
約条件を設定し、設計支援装置１に入力した。目標条件：アイドル振動を２０〜３０Ｈz の領域で約１
０乃至１５ｄＢ低減するとともに、１５Ｈz 前後の中低
速シェークを可及的に抑制する。制約条件：使用される設計変数は、４つのエンジンマウ
ント１１〜１４の各軸方向（ＸＹＺ）のばね定数であ
り、合計１２の設計変数が用いられる。なお、ばね定数
には、周波数依存性はないものとする。

【００２９】図８は、アイドル振動の低減に係る上記目
標条件をメンバシップ関数にて表す線図である。また、
図９は、中低速シェークの抑制に係る目標条件をメンバ
シップ関数にて表す線図である。更に、図１０は、エン
ジンマウント１１に関して定義された制約条件のメンバ
シップ関数を示す線図である。図８に示す如く、設計支
援装置１は、満足度変換部８により、アイドル振動の低
減に係るメンバシップ関数を２０、２５、３０Ｈz の３
つの周波数について設定し、また、図９に示す如く、中
低速シェークの抑制に係るメンバシップ関数を、１３、
１５、１７Ｈz の３つの周波数について設定する。

【００３０】また、設計支援装置１は、満足度変換部８
により、エンジンマウント１１に関するメンバシップ関
数を、図１０に示す如く上下方向（Ｚ軸方向）、車幅方
向（Ｘ軸方向）及び車長方向（Ｙ軸方向）の各成分に関
して設定する。設計支援装置１は、目標条件のメンバシ
ップ関数（図８及び図９）と、制約条件に関するメンバ
シップ関数（図１０）とに基づき、最適化処理部９によ
り最適化計算を行い、最適化により得られた設計値に基
づき、性能予測部１０によりシミュレーションを行っ
た。この結果、図１１及び図１２に示す振動レベル（加
速度レベル）の特性が得られた。図１１及び図１２に
は、最適化計算前のシミュレーション結果、即ち、図６
及び図７に示す加速度レベルが実線で示され、最適化計
算の結果得られた加速度レベルが破線で示されている。

【００３１】また、上記最適化計算により得られた制約
条件及び目標条件の各満足度の値を、昇順（小さい順）
にて以下に示す。なお、下表において、No.1乃至No.4
は、エンジンマウント１１乃至１４を夫々示す。制約条件目標条件 No.1 上下方向 0.18 アイドル振動 (30Hz) 0.18 No.3 上下方向 0.18 中低速シェーク(15Hz) 0.26 No.4 車幅方向 0.21 中低速シェーク(17Hz) 0.27 No.1 車幅方向 0.36 アイドル振動 (20Hz) 0.38 No.4 車長方向 0.38 中低速シェーク(13Hz) 0.67 ・アイドル振動 (25Hz) 0.77 ・・・・上表から明らかな通り、エンジンマウント１１（No.1)
及びエンジンマウント１３（No.3) の上下方向の設計値
（ばね定数）により、周波数３０Ｈz におけるアイドル
振動性能の向上が妨げられていると考えられる。従っ
て、制約条件の満足度が比較的接近した値であるエンジ
ンマウント１４（No.4）に関し、車幅方向の制約を緩和
し、最適化計算を再度行った。これによって得られた振
動特性が、図１３及び図１５に示されている。図１３及
び図１４には、当初の最適化により得られた振動特性が
実線で示され、再度の最適化により得られた振動特性が
破線で示されている。図１３及び図１４に示されるよう
に、再度の最適化結果では、当初の最適化結果に比べ、
アイドル振動性能は全体的に向上するとともに、１５Ｈ
ｚ付近の中低速シェークが若干低下した。他方、当初の
最適化結果では比較的満足度が高い１３Ｈｚ付近の中低
速シェーク特性が、若干悪化している。しかしながら、
このような変化は、性能目標の達成が適正に行われた結
果によるものであると考えられる。

【００３２】このように、上記設計支援装置１は、満足
度変換部８にて、制約条件及び目標条件の各満足度をフ
ァジィ数理計画法によりメンバシップ関数化する。設計
支援装置１は更に、上記最適化処理部９にて、制約条件
及び目標条件の各メンバシップ関数を総合し、両メンバ
シップ関数の総合評価により、制約条件及び目標条件の
双方に関わる全体満足度を求めるとともに、最小オペレ
ータ法により全体満足度を最大化し得る設計値を最適解
として求める。かかる設計値の決定は、設計制約の達成
度と性能目標の達成度との両立を図る設計者の思考と実
質的に相応している。かくして、設計支援装置１は、設
計者の経験的知識、技術的知見又は人間の感覚などに基
づく具体的な指示値、即ち、満足度を介して、設計者の
意図を自動車等の部品設計に反映させることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、制
約条件及び目標条件を適正に達成する合理的な設計対象
部品の設計値を求め、これにより、設計者の意図を部品
設計に反映させることができる設計支援装置を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る設計支援装置の概略全体
構成図である。

【図２】設計支援装置による設計支援プロセスを示すフ
ローチャートである。

【図３】制約条件及び目標条件の最適化方法を説明する
ための線図である。

【図４】エンジンマウントの配置例を示す概略斜視図で
ある。

【図５】エンジンマウントと車体との位置関係を示す概
略斜視図である。

【図６】最適化計算前におけるアイドル振動特性のシミ
ュレーション結果を示す線図である。

【図７】最適化計算前における中低速シェーク特性のシ
ミュレーション結果を示す線図である。

【図８】アイドル振動特性に係る目標条件をメンバシッ
プ関数にて表す線図である。

【図９】中低速シェーク特性に係る目標条件をメンバシ
ップ関数にて表す線図である。

【図１０】エンジンマウントNo.1に関して定義された制
約条件のメンバシップ関数を示す線図である。

【図１１】最適化計算後のアイドル振動特性のシミュレ
ーション結果を示す線図である。

【図１２】最適化計算後の中低速シェーク特性のシミュ
レーション結果を示す線図である。

【図１３】再度の最適化計算により得られたアイドル振
動特性のシミュレーション結果を示す線図である。

【図１４】再度の最適化計算により得られた中低速シェ
ーク特性のシミュレーション結果を示す線図である

【符号の説明】

１設計支援装置２表示装置３入力装置４制御部５設計変数記憶部６制約・目標条件記憶部７経験則記憶部８満足度変換部９最適化処理部１０性能予測部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設計対象部品の適当な設計値を、各種デ
ータ類に基づき、自動的に設定する設計支援装置におい
て、設計すべき設計対象部品に関する制約条件及び該設
計対象部品が目標とする目標条件の各々の満足度をメン
バシップ関数として指標化する満足度変換手段と、前記
制約条件及び目標条件の各メンバシップ関数を総合し、
前記制約条件及び目標条件が適正な全体満足度を達成す
ることができる最適解を設計対象部品の設計値として求
める最適化手段とを備えたことを特徴とする設計支援装
置。
【請求項２】経験則により得られた部品の制約条件及
び／又は目標条件のデータを保有するデータ保管手段を
有し、前記満足度変換手段は、該データ保管手段のデー
タに基づき、前記制約条件及び目標条件のメンバシップ
関数を自動設定することを特徴とする請求項１に記載の
設計支援装置。
【請求項３】前記最適化手段は、前記メンバシップ関
数の総合により得られた最適解を更に最適化すべく、前
記メンバシップ関数を自動修正するメンバシップ関数修
正手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載
の設計支援装置。