(57)【要約】【課題】シリンダヘッドを設計する際、部位の寸法変更があっても、この寸法変更後に異なる表示形態への変更を容易に行うことができるシリンダヘッドの設計支援方法、シリンダヘッドの設計支援装置、及び、シリンダヘッドの設計支援プログラムを提供する。【解決手段】本発明は、シリンダヘッドの設計支援方法であり、入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデル６０を設定する燃焼室モデル設定ステップと、この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様（図１７〜図１９に示す表示態様）で表示する表示ステップと、燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更する表示態様変更ステップと、を有する。【選択図】図３
2008071064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの設計支援方法であって、
入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定する燃焼室モデル設定ステップと、
この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様で表示する表示ステップと、
上記燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、上記設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更する表示態様変更ステップと、
を有することを特徴とするシリンダヘッドの設計支援方法。
【請求項２】
上記表示形態変更ステップは、バルブシート形状、バルブシート加工形状、及び、バルブシートが位置する燃焼室の生産要件形状の何れかを表示可能に構成されている請求項１記載のシリンダヘッドの設計支援方法。
【請求項３】
更に、燃焼室と、この燃焼室に接続される吸気ポートを含む吸気系の流動解析を行う流動解析手段を準備する流動解析手段準備ステップと、
上記流動解析手段が、上記燃焼室モデル設定ステップで設定された燃焼室モデルと連携されたとき、上記燃焼室モデルの流動解析を行う流動解析ステップと、
を有する請求項１記載のシリンダヘッドの設計支援方法。
【請求項４】
上記表示態様変更ステップは、燃焼室にインジェクター部を備えた表示形態と、燃焼室にインジェクター部を備えていない表示形態とを切り替えて表示可能に構成されている請求項１記載のシリンダヘッドの設計支援方法。
【請求項５】
上記表示態様変更ステップは、燃焼室容積の異なる複数の燃焼室の表示形態を切り替えて表示可能と構成されている請求項１記載のシリンダヘッドの設計支援方法。
【請求項６】
シリンダヘッドの設計支援装置であって、
入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定する燃焼室モデル設定手段と、
この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様で表示する表示手段と、
上記燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、上記設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更する表示態様変更手段と、
を有することを特徴とするシリンダヘッドの設計支援装置。
【請求項７】
上記表示形態変更手段は、バルブシート形状、バルブシート加工形状、及び、バルブシートが位置する燃焼室の生産要件形状の何れかを表示可能に構成されている請求項１記載のシリンダヘッドの設計支援装置。
【請求項８】
更に、燃焼室と、この燃焼室に接続される吸気ポートを含む吸気系の流動解析を行う流動解析手段を有し、この流動解析手段が、上記燃焼室モデル設定ステップで設定された燃焼室モデルと連携されたとき、上記燃焼室モデルの流動解析を行う請求項３記載のシリンダヘッドの設計支援装置。
【請求項９】
上記表示態様変更手段は、燃焼室にインジェクター部を備えた表示形態と、燃焼室にインジェクター部を備えていない表示形態とを切り替えて表示可能に構成されている請求項６記載のシリンダヘッドの設計支援装置。
【請求項１０】
上記表示態様変更手段は、燃焼室容積の異なる複数の燃焼室の表示形態を切り替えて表示可能と構成されている請求項６記載のシリンダヘッドの設計支援装置。
【請求項１１】
シリンダヘッドの設計支援を行うコンピュータのためのシリンダヘッドの設計支援プログラムであって、
入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定させ、
この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様で表示させ、
上記燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、上記設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更させるように、上記コンピュータを制御するシリンダヘッドの設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドの設計支援方法、シリンダヘッドの設計支援装置、及び、シリンダヘッドの設計支援用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に示すように、エンジンの各種の部品を設計する際、３次元ＣＡＤソフト等を用いて、設計時間や設計コストを低減させることが行われている。
例えば、エンジンのシリンダヘッドの燃焼室を設計する場合には、燃焼室の容積と共にバルブシート形状やバルブシート加工形状等が３次元ＣＡＤソフトを用いて計算され、それぞれの異なる形態がディスプレイ上で表示されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６‐７９１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術において、燃焼室を構成する部位の形状の一部（バルブシートの「挟角」等）を変更する場合には、バルブシート形状やバルブ加工形状毎に、それぞれの形状を計算し且つ表示しなければならず、その分、設計時間等が長くなり、より効率的な設計支援が行えるよう、更なる改善等が要望されていた。
【０００５】
そこで、本発明は、従来からの要請を満たすためになされたものであり、３次元ＣＡＤソフト等を用いてシリンダヘッドを設計する際、部位の寸法変更があっても、この寸法変更後に異なる表示形態への変更を容易に行うことができるシリンダヘッドの設計支援方法、シリンダヘッドの設計支援装置、及び、シリンダヘッドの設計支援プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の第１発明は、シリンダヘッドの設計支援方法であって、入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定する燃焼室モデル設定ステップと、この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様で表示する表示ステップと、燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更する表示態様変更ステップと、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定し、この設定された１つの燃焼室モデルを種々の表示態様で表示し、燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更するようにしているので、燃焼室の部位の寸法変更を行った場合でも、この寸法変更後に、異なる表示形態への変更を容易に行うことができる。
【０００７】
本発明において、好ましくは、表示形態変更ステップは、バルブシート形状、バルブシート加工形状、及び、バルブシートが位置する燃焼室の生産要件形状の何れかを表示可能に構成されている。
このように構成された本発明においては、バルブシート形状、バルブシート加工形状、及び、バルブシートが位置する燃焼室の生産要件形状の確認を容易に行うことができる。
【０００８】
本発明は、好ましくは、更に、燃焼室と、この燃焼室に接続される吸気ポートを含む吸気系の流動解析を行う流動解析手段を準備する流動解析手段準備ステップと、流動解析手段が、燃焼室モデル設定ステップで設定された燃焼室モデルと連携されたとき、燃焼室モデルの流動解析を行う流動解析ステップと、を有する。
このように構成された本発明において、燃焼室モデルを吸気系の流動解析と連携させて流動解析することが可能となり、燃焼室の最適設計が可能となる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、表示態様変更ステップは、燃焼室にインジェクター部を備えた表示形態と、燃焼室にインジェクター部を備えていない表示形態とを切り替えて表示可能に構成されている。
このように構成された本発明においては、燃焼噴射タイプに応じた燃焼室の表示が可能となる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、表示態様変更ステップは、燃焼室容積の異なる複数の燃焼室の表示形態を切り替えて表示可能と構成されている。
このように構成された本発明においては、燃焼室容積（排気量）の異なる燃焼室の表示が可能となる。
【００１１】
本発明の第２発明は、シリンダヘッドの設計支援装置であって、入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定する燃焼室モデル設定手段と、この設定された１つの燃焼室モデルを種々の表示態様で表示する表示手段と、燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更する表示態様変更手段と、を有することを特徴としている。
【００１２】
本発明の第３発明は、シリンダヘッドの設計支援を行うコンピュータのためのシリンダヘッドの設計支援プログラムであって、入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定させ、この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様で表示させ、燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更させるように、コンピュータを制御するシリンダヘッドの設計支援プログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のシリンダヘッドの設計支援方法、シリンダヘッドの設計支援装置、及び、シリンダヘッドの設計支援用プログラムによれば、３次元ＣＡＤソフト等を用いてシリンダヘッドを設計する際、部位の寸法変更があっても、この寸法変更後に異なる表示形態への変更を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるシリンダヘッドの設計支援システム（シリンダヘッドの設計支援方法、シリンダヘッドの設計支援装置、及び、シリンダヘッドの設計支援用プログラムを含む）を説明する。
【００１５】
先ず、図１及び図２により、本発明のシリンダヘッドの設計支援システムにより設計支援されるシリンダヘッドの構造を説明する。図１は本発明のシリンダヘッドの設計支援システムにより設計支援されるシリンダヘッドの構造の一例を示す断面図であり、図２はバルブシートのみを抜き出して示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、エンジンのシリンダヘッド１は、ヘッド本体２を有し、このヘッド本体２は、アルミダイキャストにより製造されるようになっている。ヘッド本体２には、吸気ポート４及び排気ポート６が形成されており、また、その底面には、燃焼室８が形成されている。この燃焼室８の吸気ポート４及び排気ポート６と連通する部分には、それぞれ、吸気ポート用バルブシート１０及び排気ポート用バルブシート１２の部品が取り付けられるようになっている。
また、吸気ポート４及び排気ポート６には、二点鎖線で示す吸気バルブ１４及び排気バルブ１６が開閉可能に取り付けられるようになっている。
【００１７】
次に、図３により、本実施形態によるシリンダヘッドの設計支援システムを説明する。図３は、本発明の実施形態によるシリンダヘッドの支援システムを示す概略構成図である。図３に示すように、シリンダヘッドの設計支援システム２０は、設計支援サーバ２２と、データベース２４と、流体解析サーバ２６とから構成され、これらは、ネットワーク２７により互いに接続されている。
【００１８】
設計支援サーバ２２は、ＣＰＵ２８、ＲＯＭ３０、ＲＡＭ３２、ＨＤ３４、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）３６、画像処理部３８及び通信部４０をその本体に備え、それぞれが、バス４２により互いに接続されている。また、本体外部には、入力デバイス４４及びディスプレイ４６が設けられており、それぞれ、入出力インターフェイス３６及び画像処理部３８に接続されている。
【００１９】
ここで、ＣＰＵ２８は、設計支援サーバ２２全体を制御する演算・制御用のプロセッサである。ＲＯＭ３０は、ＣＰＵ２８で実行するプログラムや固定値等を格納するための不揮発性メモリーである。ＲＡＭ３２は、データやプログラムを一時的に記憶するための揮発性メモリーである。ＨＤ３４は、設計支援サーバ２２で実行するＯＳ及び３次元ＣＡＤプログラムを格納した記憶媒体である。
【００２０】
入力デバイス４４は、命令やデータ（緒元値等）を入力するキーボード等であり、ディスプレイ４６は、ＣＰＵ２８からの制御命令に基づき画像処理部３８で演算処理される３次元ＣＡＤデータ（燃焼室の形状等の画像データ）を出力する液晶ディスプレイ等のデバイスである。画像処理部３８は、このディスプレイ４６に表示するための画像データを演算処理するユニットである。通信部４０は、ネットワーク２７を介してデータベース２４や流体解析サーバ２６との間でデータを送受信するためのユニットである。
【００２１】
流体解析サーバ２６は、設計支援サーバ２２とほぼ同じハードウエア構成をしており、そのＨＤには、流体解析プログラムが格納され、ＣＰＵがその流体解析プログラムを実行するようになっている。この流体解析プログラムは、燃焼室に接続される吸気ポートを含む吸気系の流体解析を行うためのプログラムである。具体的には、設計支援サーバ２２により設計されデータベース２４に格納された吸気ポート等の吸気系の３次元形状データを読み出し、その表面に、適当なサイズのメッシュを作成し、さらに、内部にもメッシュを作成する。そして、各メッシュについて計算を行うことにより、流量抵抗やタンブル比やスワール比等を算出するようになっている。このようにして、吸気系全体を流体解析することにより、吸気系の一部である燃焼室の最適な形状を設計することができるようになっている。
【００２２】
図４は、データベース２４に格納（記憶）された各種データを示す図である。図４に示すように、データベース２４には、燃焼室を構成する各部位の部位モデルデータ５０、完成燃焼室モデルデータ５２、完成吸気ポートデータ５４、燃焼室及び吸気ポート等の流動解析結果データ５８が格納されている。
【００２３】
ここで、燃焼室モデル作成用部位モデルデータ５０は、設計者が３次元ＣＡＤプログラムを用いて設計さる際に使用する各部位のパラメータ（テンプレート）等が格納されている。具体的には、詳細は後述する「燃焼室の１／２形状の容積モデル」、「排気側バルブモデル」、「吸気側バルブモデル」、「インジェクター部」、及び、「燃焼室容積基準座」に係る部位モデルデータであり、後述する図１１に示すようなデータである。
【００２４】
完成年燃焼室モデルデータ５２は、これらの部位モデルデータ５０により作成した完成済みの燃焼室モデルのデータを示す。完成吸気ポートデータ５４も、同様に、作成した吸気ポートモデルのデータを示す。
さらに、流体解析結果データ５８には、流体解析サーバ２６により解析された燃焼室の流動解析結果のデータが格納されている。具体的には、完成吸気ポート等の吸気系の全データを用いて、流体解析サーバ２６によりＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）解析を行うことにより得られた燃焼室の流動解析結果データである。
【００２５】
次に、図５乃至図７により、本実施形態によるシリンダヘッドの設計支援システムにより生成される燃焼モデルの切換表示可能な３つの表示形態（３Ｄ形状データ）について説明する。
図５は本実施形態のシリンダヘッドの設計支援システムにより生成されたバルブシート形状を含む燃焼室モデルの内部空間の外形形状を示す断面図である。この燃焼室モデルの内部空間の外形形状（実線部分）は、シリンダヘッド１のヘッド本体２に、吸気ポート用バルブシート１０及び排気ポート用バルブシート１２が取り付けられた状態を示している。
【００２６】
図６は本実施形態のシリンダヘッドの設計支援システムにより生成されたバルブシート加工形状を含む燃焼室モデルの内部空間の外形形状を示す断面図である。この燃焼室モデルの内部空間の外形形状（実線部分）は、シリンダヘッド１のヘッド本体２に、吸気ポート用バルブシート１０及び排気ポート用バルブシート１２を取り付けるための取付座１０ａ，１２ｂが形成された状態を示している。
【００２７】
図７は本実施形態のシリンダヘッドの設計支援システムにより生成されたバルブシート生産要件形状を含む燃焼室モデルの内部空間の外形形状を示す図である。この燃焼室モデルの内部空間の外形形状（実線部分）は、吸気ポート４及び排気ポート６を製作するための中子（図示せず）を支持するための支持座５９が形成された状態を示している。
ここで、実際にシリンダヘッド１を製作する場合には、先ず、図７に示された燃焼室モデルの表示形態に相当する形態が製作され、次に、図６に示された燃焼室モデルの表示形態に相当する形態に加工され、最後に、バルブシート１０，１２が取り付けられて図５に示された燃焼室モデルの表示形態に相当する形態が得られるようになっている。
【００２８】
次に、図８乃至図１０により、本実施形態のシリンダヘッド設計支援システムの動作を説明する。図８及び図９は、本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムによる設計支援処理を示すフローチャートであり、図１０は、シリンダヘッド設計支援システムが生成する燃焼室モデルの各部位モデルを示す概念図である。ここで、図８及び図９において、Ｓは各ステップを示す。さらに、シリンダヘッド設計支援システムの動作を説明する際、図１１乃至図１９を参照する。
【００２９】
先ず、図８に示すように、Ｓ１では、燃焼室モデル６０を構成する５つの部位モデルである、容積モデル６２、排気側バルブモデル６４、吸気側バルブモデル６６、燃焼室容積基準座モデル６８、インジェクター部モデル７０毎に、各パラメータ（テンプレート）に諸元値を入力する。ここで、あるパラメータを複数の部位モデルが共有する場合には、１つの部位モデルに諸元値が入力されると、他の部位モデルでも自動的に同じ値の諸元値が入力されるようになっている。また、複数の特定の諸元値が一定の関係を有する場合には、それらの関係が予め入力されており、一方の諸元値が入力されると、他方の諸元値も自動的に入力されるようになっている。
次に、Ｓ２に進み、緒元値の入力が完了したか否かを判定し、完了していない場合には、Ｓ１に戻り、完了している場合には、Ｓ３に進む。
【００３０】
ここで、Ｓ１における緒元値の入力につき、図１１乃至図１４により、具体的に説明する。図１１は、データベース２４の燃焼室モデル作成用部位モデルデータ５０の一部を示す表である。この図１１に示された部位モデルデータ５０には、例えば、吸気ポート用バルブシート部の各部における、パラメータ（テンプレート）である寸法ラベル（番号）、テフォルト値、動作範囲（最小値、最大値）が含まれており、設計者は、これらの寸法ラベル（番号）に対し、任意の諸元値（設計値）を入力するようになっている。
【００３１】
図１２乃至図１４は、諸元値の入力画面を示している。一例として、図１２には、バルブシートの吸気側と排気側の挟角の寸法ラベルである「０１７」及び「０１８」が表示され、これらの寸法ラベル内に挟角の寸法（諸元値）が入力されるようになっている。
【００３２】
図１３には、吸気ポート用バルブシートの加工形状のシート内側形状の寸法ラベルである「０１１」、「０１９」、「３０５」〜「３１０」、「３１２」〜「３１５」、「３１８」が表示され、これらの寸法ラベル内にバルブシートの加工形状のシート内側形状の各寸法（諸元値）が入力されるようになっている。
【００３３】
図１４には、排気ポート用バルブシートの加工形状のシート内側形状の寸法ラベルである「０１２」、「０２０」、「３５５」〜「３６０」、「３６２」〜「３６５」、「３６８」が表示され、これらの寸法ラベル内にバルブシートの加工形状のシート内側形状の各寸法（諸元値）が入力されるようになっている。
【００３４】
Ｓ３において、容積モデル６２の３Ｄ（３次元）形状データを生成する。具体的には、図３に示す設計支援サーバ２２のＨＤ３４に格納された３次元ＣＡＤプログラムにより、入力された諸元値を用いて、容積モデル５２を生成する。この容積モデル５２は、図１０に示すように、容積が左右対称形状であるため、１／２容積モデル（右半分の３Ｄ形状データ）のみが生成されるようになっている。
【００３５】
次に、Ｓ４に進み、排気側バルブモデル６４の３Ｄ形状データを生成する。具体的には、この排気側バルブモデル６４は、入力された諸元値を用いて、バルブシート形状６４ａ、バルブシート加工形状６４ｂ、及び、バルブシート生産要件形状６４ｃの３つの３Ｄ形状データが生成されるようになっている。
ここで、図１０に示すように、バルブシート形状６４ａは、ヘッド本体２の燃焼室にバルブシート１０を取り付けられた状態の形状であり（図５参照）、バルブシート加工形状６４ｂはバルブシート１２の取付座１２ａが形成された状態（バルブシート１２が取り付けられる前の状態）の形状であり（図６参照）、バルブシート生産要件形状６４ｃは排気ポート製造のための中子の支持座５９が形成された状態（バルブシート加工形状が加工される前の状態）の形状である（図７参照）。
【００３６】
次に、Ｓ５に進み、Ｓ４と同様に、吸気側バルブモデル６６の３Ｄ形状データを生成する。具体的には、この吸気側バルブモデル６６は、入力された諸元値を用いて、バルブシート形状６６ａ、バルブシート加工形状６６ｂ、及び、バルブシート生産要件形状６６ｃの３つの３Ｄ形状データが生成されるようになっている。
ここで、図１０に示すように、バルブシート形状６６ａは、ヘッド本体２の燃焼室にバルブシート１０を取り付けられた状態の形状であり（図５参照）、バルブシート加工形状６６ｂはバルブシート１０の取付座１０ａが形成された状態（バルブシート１０が取り付けられる前の状態）の形状であり（図６参照）、バルブシート生産要件形状６６ｃは排気ポート製造のための中子の支持座５９が形成された状態（バルブシート加工形状が加工される前の状態）の形状である（図７参照）。
【００３７】
次に、Ｓ６に進み、燃焼室容積基準座の種類を判定する。この燃焼室容積基準座は、エンジンの排気量に対応しており、図１５に示すように、入力された容積基準座６８の高さ寸法ｈを測ることにより、燃焼室の容積（排気量）をチェックして、対応するエンジンのタイプを判定できるようになっている。ここでは、一例として、排気量の小さいＡ１タイプ６８ａと排気量の大きいＡ２タイプ６８ｂを判定する。
Ｓ６において、Ａ１タイプであると判定された場合には、Ｓ７に進み、入力された諸元値を用いて、容積基準座Ａ１タイプの３Ｄ形状データを生成する。
一方、Ｓ６において、Ａ２タイプであると判定された場合には、Ｓ８に進み、入力された諸元値を用いて、容積基準座Ａ２タイプの３Ｄ形状データを生成する。
【００３８】
次に、Ｓ９に進み、インジェクター部７０が有るか否かを判定する。有る場合には、Ｓ１０に進み、入力された諸元値を用いて、インジェクター部モデル７０の３Ｄ形状データを生成する。無い場合には、Ｓ１０を経ることなく直接Ｓ１１に進む。
【００３９】
次に、Ｓ１１において、既に求めた各部位モデルの３Ｄ形状データの全てを加算して、燃焼室モデル６０を生成する。具体的には、燃焼室の部位モデルである、容積モデル６２、排気側バルブモデル６４、吸気側バルブモデル６６、燃焼室容積基準座モデル６８、インジェクター部モデル７０を加算して、燃焼室モデルの１／２モデル６０ａの３Ｄ形状データを作成し、次に、左右両方を含む燃焼室モデル６０の３Ｄ形状データを生成する。
【００４０】
このＳ１１において生成される燃焼室モデル６０の３Ｄ形状データには、バルブシート形状６４ａ，６６ａ、バルブシート加工形状６４ｂ，６６ｂ、及び、バルブシート生産要件形状６４ｃ，６６ｃをそれぞれ備えた燃焼室モデル６０の３Ｄ形状データが含まれている。また、これらの燃焼室モデル６０の３Ｄ形状データには、Ａ１タイプ、及び、Ａ２タイプのものも含まれている。さらに、これらの燃焼室モデル６０の３Ｄ形状データには、インジェクター部が有るモデル、及び、インジェクター部が無いモデルも含まれている。
【００４１】
次に、Ｓ１２に進み、Ｓ１１で生成された「バルブシート形状」、「バルブシート加工形状」又は「バルブシート生産要件形状」の何れかを備えた燃焼室モデルの３Ｄ形状データを表示する。図１６は、この「バルブシート形状」を備えた燃焼室モデルが表示された画面を示している。また、Ａ１タイプ又はＡ２タイプの「バルブシート形状」、「バルブシート加工形状」又は「バルブシート生産要件形状」の何れかを備えた燃焼室モデルの３Ｄ形状データも表示する。さらに、インジェクター部が有るタイプと無いタイプの「バルブシート形状」、「バルブシート加工形状」又は「バルブシート生産要件形状」の何れかを備えた燃焼室モデルの３Ｄ形状データも表示する。
【００４２】
次に、Ｓ１３に進み、表示態様の変更の有無が判定される。図１６に示す画面上には、燃焼室モデルの表示態様の切換スイッチ７２が示されており、設計者がこの切換スイッチ７２を用いて、「バルブシート形状」を備えた燃焼室モデルの表示から、例えば、「バルブシート加工形状」を備えた燃焼室モデル等の他の表示態様に変更表示可能となっている。
【００４３】
これらの表示態様の変更内容を図１７乃至図１８により具体的に説明する。
図１７は、本実施形態による「バルブシート形状」、「バルブシート加工形状」及び「バルブシート生産要件形状」をそれぞれ備えた燃焼室モデルの３Ｄ形状データの表示画面を示す。設計者は、切換スイッチ６４を操作するだけで、１つの燃焼室モデルに基づき、複数の表示態様、例えば、図１７（ａ）、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）に示すような表示態様を切り替え表示することができるようになっている。そのため、燃焼室のバルブシート等の部位の形状の確認を容易に行うことができる。
【００４４】
図１８は、本実施形態による燃焼室モデルの「容積基準座Ａ１タイプ」、「容積基準座Ａ２タイプ」の燃焼室モデルの３Ｄ形状データの表示画面を示す。設計者は、切換スイッチ６４を操作するだけで、１つの燃焼室モデルに基づき、排気量の異なる燃焼室モデルを切り替えて表示することができる。
【００４５】
図１９は、本実施形態による燃焼室モデルの「インジェクタ部モデル」及び「通常（インジェクタ無し）モデル」の３Ｄ形状データの表示画面を示す。設計者は、切換スイッチ６４を操作するだけで、１つの燃焼室モデルに基づき、燃料噴射タイプ（直噴タイプやポート噴射タイプ）に応じて、噴射タイプの異なる燃焼室を切り替えて表示することができる。
【００４６】
次に、Ｓ１４に進み、諸元値変更の有無、即ち、設計者が、各部位モデルの諸元値を変更するか否かを判定する。諸元値を変更する場合には、Ｓ１に戻り、その変更すべき諸元値を入力し、Ｓ２〜Ｓ１３までのステップを再度実行する。
【００４７】
次に、Ｓ１４において、諸元値が変更されないと判定された場合には、Ｓ１５に進み、ＣＦＤ解析への移行が必要か否かを判定し、必要な場合には、Ｓ１６に進む。Ｓ１６では、流体解析を行うため、完成燃焼室モデルの３Ｄ形状データの表面に所定のサイズのメッシュを生成し、さらに、内部にもメッシュを生成する。次に、Ｓ１７に進み、流体解析サーバ２６により、流体解析を実行する。
【００４８】
次に、Ｓ１８に進み、流体解析結果に基づき、生成された燃焼室モデルにおける諸元値変更の有無、即ち、設計者が、燃焼室モデルの各部位モデルの諸元値を変更するか否かを判定する。諸元値を変更する場合には、Ｓ１に戻り、その変更すべき諸元値を入力し、Ｓ２〜Ｓ１７までのステップを再度実行する。
【００４９】
Ｓ１８において、諸元値の変更が無いと判定された場合には、Ｓ１９に進み、Ｓ１１で生成した燃焼室モデルの３Ｄ形状データを完成燃焼室モデル３Ｄ形状データとして、生成すると共にデータベース２４に完成燃焼室モデルデータ５２として記憶（格納）する。
【００５０】
上述した本発明の実施形態によれば、入力された各種緒元値に基づいてエンジンの１つの燃焼室モデルを設定し、この設定された１つの燃焼室モデルを複数の表示態様で表示し、燃焼室モデルの表示態様の変更要求があったとき、設定された１つの燃焼室モデルを基にして、この燃焼室モデルの表示態様を自動的に変更するようにしているので、燃焼室の部位の寸法変更を行った場合でも、この寸法変更後に、異なる表示形態への変更を容易に行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、バルブシート形状、バルブシート加工形状、及び、バルブシートが位置する燃焼室の生産要件形状の確認を容易に行うことができる。
また、本実施形態によれば、燃焼室モデルを吸気系の流動解析と連携させて流動解析することが可能となり、燃焼室の最適設計が可能となる。
また、本実施形態によれば、燃焼噴射タイプに応じた燃焼室の表示が可能となる。
さらに、本実施形態によれば、燃焼室容積（排気量）の異なる燃焼室の表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態によるシリンダヘッドの設計支援システムにより設計支援されるシリンダヘッドの構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態により設計支援されるバルブシートのみを抜き出して示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるシリンダヘッドの支援システムを示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態によるシリンダヘッドの設計支援システムのデータベースに格納（記憶）された各種データを示す図である。
【図５】本発明の実施形態のシリンダヘッドの設計支援システムにより生成されたバルブシート形状を含む燃焼室モデルの内部空間の外形形状を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態のシリンダヘッドの設計支援システムにより生成されたバルブシート加工形状を含む燃焼室モデルの内部空間の外形形状を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態のシリンダヘッドの設計支援システムにより生成されたバルブシート生産要件形状を含む燃焼室モデルの内部空間の外形形状を示す図である。
【図８】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムによる設計支援処理を示すフローチャート（前半部）を示す。
【図９】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムによる設計支援処理を示すフローチャート（後半部）を示す。
【図１０】、本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムが生成する燃焼室モデルの各部位モデルを示す概念図である。
【図１１】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムのデータベースの諸元値データの一部を示す表である。
【図１２】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムにおける諸元値の入力画面である。
【図１３】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムにおける諸元値の入力画面である。
【図１４】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムにおける諸元値の入力画面である。
【図１５】燃焼室モデルの燃焼室容積基準座を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態によるシリンダヘッド設計支援システムにおける画面上の燃焼室モデルの表示態様の切換スイッチを示す図である。
【図１７】本発明の実施形態のシリンダヘッド設計支援システムにおける「バルブシート形状」、「バルブシート加工形状」及び「バルブシート生産要件形状」をそれぞれ備えた燃焼室モデルの３Ｄ形状データの表示画面を示す。
【図１８】本発明の実施形態のシリンダヘッド設計支援システムにおける燃焼室モデルの「容積基準座Ａ１タイプ」、「容積基準座Ａ２タイプ」の燃焼室モデルの３Ｄ形状データの表示画面を示す。
【図１９】本発明の実施形態のシリンダヘッド設計支援システムにおける燃焼室モデルの「インジェクター部モデル」及び「通常（インジェクター無し）モデル」の３Ｄ形状データの表示画面を示す。
【符号の説明】
【００５３】
１  シリンダヘッド
２  ヘッド本体
４  吸気ポート
６  排気ポート
８  燃焼室
１０  吸気ポート用バルブシート
１２  排気ポート用バルブシート
２０  シリンダヘッドの設計支援システム
２２  設計支援サーバ
２４  データベース
２６  流体解析サーバ
２７  ネットワーク
２８  ＣＰＵ
３０  ＲＯＭ
３２  ＲＡＭ
３４  ＨＤ
３６  Ｉ／Ｏ
３８  画面処理部
４０  通信部
４２  バス
４４  入力デバイス
４６  ディスプレイ
５０  部位モデルデータ
５２  完成燃焼室モデルデータ
５８  流動解析結果データ
６０  燃焼室モデル
６２  容積モデル
６４  排気側バルブモデル
６６  吸気側バルブモデル
６８  燃焼室容積基準座モデル
７０  インジェクター部モデル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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