(57)【要約】【課題】異なる振動系間の連成度を抑制しつつ、製品の設置先となる装置本体の振動騒音性能を向上させ得る製品設計システム及び方法並びにプログラムを提供する。【解決手段】所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムにおいて、それぞれ上記振動騒音性能に関連する第１及び第２の振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす一対の第１及び第２の振動系を設定し、設定された各振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出し、算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定する。【選択図】図６
2007140660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムにおいて、
それぞれ上記振動騒音性能に関連する２つの振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす対をなす第１及び第２の振動系を設定する振動系設定手段と、
上記振動系設定手段により設定された一対の振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出する連成度算出手段と、
上記連成度算出手段により算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定する設計パラメータ設定手段と、を有していることを特徴とする製品設計システム。
【請求項２】
上記設計パラメータ設定手段は、上記連成度算出手段により算出された連成度のうち、最小の連成度に対応した設計パラメータを設定することを特徴とする請求項１記載の製品設計システム。
【請求項３】
上記設計パラメータ設定手段は、所定範囲内に収まる設計パラメータを設定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の製品設計システム。
【請求項４】
上記設計パラメータ設定手段は、予め設定された目標の連成度を下回る連成度に対応した設計パラメータを設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の製品設計システム。
【請求項５】
上記目標の連成度が、周波数に応じて重み付けされて設定されることを特徴とする請求項４記載の製品設計システム。
【請求項６】
上記目標の連成度が、所定の周波数帯域で大きく重み付けされて設定されることを特徴とする請求項５記載の製品設計システム。
【請求項７】
上記製品が、車体に対してエンジンを取り付け支持するためのエンジンマウントであるとともに、上記振動系設定手段により、上記連成現象をもたらす対をなす振動系として、車幅方向軸まわりのピッチング振動をもたらす振動系と、該ピッチング振動をもたらす振動系と対をなし、エンジンクランク軸まわりのローリング振動をもたらす振動系とが設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一に記載の製品設計システム。
【請求項８】
上記振動騒音性能が、アイドル振動，加速ショック，加速走行音である、ことを特徴とする請求項７記載の製品設計システム。
【請求項９】
上記設計パラメータが、上記エンジンマウントのばね定数，取付位置，取付角度である、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の製品設計システム。
【請求項１０】
所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムに用いられる製品設計方法において、
それぞれ上記振動騒音性能に関連する２つの振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす対をなす第１及び第２の振動系を設定するステップと、
設定された一対の振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出するステップと、
算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定するステップと、を有していることを特徴とする製品設計方法。
【請求項１１】
所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムに、
それぞれ上記振動騒音性能に関連する２つの振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす対をなす第１及び第２の振動系を設定する手順と、
設定された一対の振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出する手順と、
算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定する手順と、を実行させる製品設計プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品設計システム及び方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、エンジンにおいては、周期的に変動するエンジンクランク軸に与えられた回転力やその反力、及び、ピストンやコネクティングロッド等の往復運動部材の慣性力が互いに釣り合わずに残る場合があり、これらの力に起因したエンジン本体の振動が車体に伝達されることを防ぎ、加減速時におけるピッチングや旋回時におけるローリング等を緩和，減衰しつつエンジンを支持する部品として、エンジンマウントが設けられる。エンジンマウントは、通常、エンジンと車体とにそれぞれ取り付けられる支持部材間にゴム等の弾性体が介装，固着されたもので、弾性体の変形及び内部摩擦により振動を吸収，減衰する。
【０００３】
かかるエンジンマウントを設計する上では、その設置先対象となる車体におけるアイドル振動性，加速ショック性能，加速走行音性能，運転性等の各種の性能について、良好な性能が実現されるように、これらの性能に寄与する設計パラメータが適切に設定されることが求められる。これに関連して、従来、例えば特開平１１−１１１５９号公報には、アイドル振動性と運転性と設計自由度の兼ね合いを図り、エンジンマウントの設置位置を設定するものが開示されている。ここでは、設計パラメータであるエンジンマウントの設置位置又は剛性のいずれかが変更されることで、アイドル振動及び運転性の両立が図られる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特に車体において発生する振動騒音を抑制するために、振動騒音性能に寄与する各設計パラメータを設定する上では、車体の振動騒音性能を低下させる要因として、車両幅方向における軸まわりのピッチング振動をもたらすピッチング振動系、および、エンジンクラフト軸まわりのローリング振動をもたらすローリング振動系を考慮することが望ましい。これらの振動系は、エネルギーを交換しつつ互いに影響し合う連成現象を引き起こす関係にあり、両振動系間の連成現象の度合い（以下、連成度という）が大きくなれば、振動騒音性能が低下する。これに対処すべく、仮に連成現象をもたらす振動系の一方による振動を抑制しても、振動騒音性能の低下が効果的に防止され得ない場合がある。振動騒音性能を向上させるには、互いに影響し合う振動系間の連成度を抑制することが求められる。
【０００６】
この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、異なる振動系間の連成度を抑制しつつ、製品の設置先となる装置本体の振動騒音性能を向上させ得る製品設計システム及び方法並びにプログラム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】
【０００７】
そこで、本願の請求項１に係る発明は、所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムにおいて、
それぞれ上記振動騒音性能に関連する第１及び第２の振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす一対の第１及び第２の振動系を設定する振動系設定手段と、
上記振動系設定手段により設定された各振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出する連成度算出手段と、
上記連成度算出手段により算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定する設計パラメータ設定手段と、を有していることを特徴としたものである。
【０００８】
また、本願の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記設計パラメータ設定手段は、上記連成度算出手段により算出された最小の連成度に対応した設計パラメータを設定する、ことを特徴としたものである。
【０００９】
更に、本願の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る発明において、上記設計パラメータ設定手段は、所定範囲内に収まる設計パラメータを設定する、ことを特徴としたものである。
【００１０】
また、更に、本願の請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３に係る発明のいずれかにおいて、上記設計パラメータ設定手段は、予め設定された目標の連成度を下回る連成度に対応した設計パラメータを設定する、ことを特徴としたものである。
【００１１】
また、更に、本願の請求項５に係る発明は、上記請求項４に係る発明において、上記目標の連成度が、周波数に応じて重み付けされて設定されることを特徴としたものである。
【００１２】
また、更に、本願の請求項６に係る発明は、上記請求項５に係る発明において、上記目標の連成度が、所定の周波数帯域で大きく重み付けされて設定されることを特徴としたものである。
【００１３】
また、更に、本願の請求項７に係る発明は、上記請求項１〜６に係る発明のいずれかにおいて、上記製品が、車体に対してエンジンを取り付け支持するためのエンジンマウントであるとともに、上記振動系の対が、車幅方向軸まわりのピッチング振動をもたらす振動系と、エンジンクランク軸まわりのローリング振動をもたらす振動系とからなることを特徴としたものである。
【００１４】
また、更に、本願の請求項８に係る発明は、上記請求項７に係る発明おいて、上記振動騒音性能が、アイドル振動，加速ショック，加速走行音であることを特徴としたものである。
【００１５】
また、更に、本願の請求項９に係る発明は、上記請求項７又は８に係る発明において、上記設計パラメータが、上記エンジンマウントのばね定数，取付位置，取付角度であることを特徴としたものである。
【００１６】
また、更に、本願の請求項１０に係る発明は、所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムに用いられる製品設計方法において、それぞれ上記振動騒音性能に関連する第１及び第２の振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす一対の第１及び第２の振動系を設定するステップと、設定された各振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出するステップと、算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定するステップと、を有していることを特徴としたものである。
【００１７】
また、更に、本願の請求項１１に係る発明は、所定の製品の設置先における振動騒音性能に寄与する該製品の設計パラメータの設定を行いつつ、該製品を設計する製品設計システムに、それぞれ上記振動騒音性能に関連する第１及び第２の振動系であって、エネルギーを交換し合いながら振動する連成現象をもたらす一対の第１及び第２の振動系を設定する手順と、設定された各振動系による振動間の上記連成現象の度合いをあらわす連成度を算出する手順と、算出された連成度を反映して、上記振動騒音性能に寄与する上記製品の設計パラメータを設定する手順と、を実行させる製品設計プログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本願の請求項１に係る発明によれば、振動騒音性能に関連する振動系による振動間の連成度を反映して、該連成度が小さくなるような設計パラメータが設定されることで、振動騒音性能を向上させることができる。
【００１９】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、上記連成度算出手段により算出された最小の連成度に対応した設計パラメータが設定されることで、振動騒音性能を向上させることができる。
【００２０】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、所定範囲内に収まる設計パラメータが設定されることで、適切でない設計パラメータを排除しつつ、より確実に振動騒音性能を向上させることができる。
【００２１】
また、更に、本願の請求項４に係る発明によれば、予め設定された目標の連成度を下回る連成度に対応した設計パラメータが設定されることで、より確実に振動騒音性能を向上させることができる。
【００２２】
また、更に、本願の請求項５に係る発明によれば、上記目標の連成度が、周波数に応じて重み付けされて設定されることで、振動騒音性能の特性を考慮しつつ、より効率的に振動騒音性能を向上させることができる。
【００２３】
また、更に、本願の請求項６に係る発明によれば、上記目標の連成度が、所定の周波数帯域で大きく重み付けされて設定されることで、振動騒音性能の特性を考慮しつつ、一層効率的にかつ確実に振動騒音性能を向上させることができる。
【００２４】
また、更に、本願の請求項７に係る発明によれば、エンジンマウントの設計に際し、車幅方向軸まわりのピッチング振動とエンジンクランク軸まわりのローリング振動との間の連成度を反映して、該連成度が小さくなるような設計パラメータが設定されることで、振動騒音性能を向上させることができる。
【００２５】
また、更に、本願の請求項８に係る発明によれば、アイドル振動，加速ショック，加速走行音のそれぞれに関連する性能を向上させることができる。
【００２６】
また、更に、本願の請求項９に係る発明によれば、上記設計パラメータとして、振動騒音性能に寄与するエンジンマウントのばね定数，取付位置，取付角度を設定することで、振動騒音性能を効率的に抑制することができる。
【００２７】
また、更に、本願の請求項１０に係る発明によれば、振動騒音性能に関連する振動系による振動間の連成度を反映して、製品の設計パラメータを設定するため、該連成度が小さくなるような設計パラメータを設定することで、振動騒音性能を向上させることができる。
【００２８】
また、更に、本願の請求項１１に係る発明によれば、振動騒音性能に関連する振動系による振動間の連成度を反映して、製品の設計パラメータを設定するため、該連成度が小さくなるような設計パラメータを設定することで、振動騒音性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る製品設計システムの構成をあらわす図である。本実施形態１では、製品設計システム１０が、所定のプログラムに基づき動作するパーソナルコンピュータから構成されており、基本的には、所定のプログラムに基づき各種の命令を実行させるなどして、システム１０を構成する各構成を制御するＣＰＵ２と、システム１０の起動時に実行されるブートプログラムを記録するＲＯＭ３と、プログラムの実行に必要な作業バッファ領域として利用されるＲＡＭ４と、ＯＳやアプリケーションプログラムや各種のデータを格納するハードディスク（図中の「ＨＤ」）５と、キーボード等の入力部６と、ＧＵＩ用の液晶ディスプレイからなる表示部７と、外部と各種データの送受信を行なうインターフェース（図中の「Ｉ／Ｆ」）８と、を有している。これらの構成は、内部バス９を介して互いに接続されている。
【００３０】
ハードディスク５には、アプリケーションプログラムの１つとして、製品試験・評価を行いながら製品を設計するための製品設計プログラムが格納されており、ＣＰＵ２は、ユーザにより入力部６を介して行われる設定入力に従って、設計対象である製品の性能に関連する設計パラメータを適宜設定するために、製品設計プログラムに基づき、従来公知のタグチメソッドを利用した各種の演算を実行する。
【００３１】
なお、本実施形態１では、製品設計システムが、ノートタイプ若しくはオールインワンデスクトップタイプのパーソナルコンピュータから構成されるが、これに限定されることなく、例えば図１に示す各構成に対応するハードウェアデバイスがそれぞれ設けられ、互いに接続されることで構成されてもよい。
【００３２】
図２の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、製品設計システム１０の設計対象であるエンジンマウントを介して、エンジンが支持されるエンジン支持構造体を概略的に示す側面図，平面図及び背面図である。本実施形態１では、エンジン支持構造体におけるエンジンの支持方式としてペンデュラム方式が採用され、エンジン２０が、トランスミッション３０とともに、３つのエンジンマウント＃１，＃３及び＃４を介して３点支持されている。
なお、各エンジンマウントを区別するために付された「＃＋数字」は、ペンデュラム方式を含むエンジン支持方式の全てに通用するもので、ペンデュラム方式では用いられない「＃２」は、例えば４点支持方式のトルクロール軸方式にて、エンジン前方に設定されたエンジンマウントをあらわすものである。
【００３３】
より詳しくは、このペンデュラム方式では、エンジン２０及びトランスミッション３０が、エンジン２０のクランク軸左右両端の延長線上若しくはその近傍で、エンジン２０及びトランスミッション３０を取り囲むフレーム体に固定されるように設定されたエンジンマウント＃３及び＃４により吊り下げられ、更に、エンジン２０の後方下側にストッパーとしてフレーム体に固定されるように設定されたエンジンマウント＃１により前後方向の動きについて抑制される。
【００３４】
フレーム体は、図２の（ａ）及び（ｃ）に示すように、メインフレーム４０と、メインフレーム４０の下方に配設され、前車輪用サスペンション（不図示）を支持するサブフレーム５０と、から構成されている。メインフレーム４０は、車体前部の左右各側部に位置して車体前後方向に延びる左右一対のメインサイドメンバ４０ａ，４０ａと、車幅方向に延び、サイドメンバ４０ａの前端部同士及び後端部同士を連結するようにそれぞれ設けられたメインクロスメンバ（不図示）と、を備えている。他方、サブフレーム５０は、車体前部の左右各側部で左右のメインフレーム４０のサイドメンバ４０ａの下方に位置して車体前後方向に延びる左右一対のサブサイドメンバ５０ａと、車幅方向に延びてこれら左右のサブサイドメンバ５０ａの前端部同士及び後端部同士を連結するようにそれぞれ設けられたサブクロスメンバ５０ｂと、を備えている。メインフレーム４０とサブフレーム５０とは、サブサイドメンバ５０ａとサブクロスメンバ５０ｂとの交点４点を通過するよう両フレーム４０，５０間に介設される支持体４５により連結される。支持体４５は、ロードノイズの軽減や乗り心地の向上を図り、緩衝作用をもたらす構造を有している。
【００３５】
以下では、図１に示すような製品設計システム１０により、上記のペンデュラム方式でエンジン２０及びトランスミッション３０を支持するエンジンマウント＃１，＃３及び＃４を設計対象とした製品設計処理が行われる例を取り上げる。製品設計システム１０を用いたエンジンマウント＃１，＃３及び＃４の設計に際しては、振動騒音性能に関連したエンジンマウント＃１，＃３及び＃４の設計パラメータが設定される。本実施形態１では、振動騒音性能として、エンジン振動に伴う車体振動をあらわすアイドル振動，加速時の車両前後方向におけるフロア振動をあらわす加速ショック，加速時に生じる加速走行音の各々に関連する計３つの性能が考慮される。
【００３６】
ところで、前述したように、車体においては、エンジンマウント＃１，＃３及び＃４の振動騒音性能を低下させる要因として、車幅方向における軸まわりのピッチング振動をもたらす振動系、及び、エンジンクラフト軸まわりのローリング振動をもたらす振動系が存在し、これらの振動系による振動は、エネルギーを交換しつつ互いに影響し合う連成現象を引き起こす関係にあることが知られている。図３は、連成現象をもたらすピッチング振動及びローリング振動をあらわす説明図である。この図に示すように、エンジン２０のクランク軸Ｏ１まわりのローリング振動Ｐ１と、車幅方向における軸Ｏ２まわりのピッチング振動Ｐ２とは、エネルギーの交換を行いつつ互いに影響し合う。そして、かかる連成現象の度合い（以下、ピッチ／ロール間連成度という）が大きくなるにつれ、車体の上下振動Ｑ１が大きくなり、振動騒音性能は低下する。これに対処するために、本実施形態１では、ピッチ／ロール間連成度が考慮されつつ、振動騒音性能に関連するエンジンマウント＃１，＃３及び＃４の設計パラメータが設定される。
【００３７】
図４は、ピッチ／ロール間連成現象を考慮しつつ、製品設計システム１０により実行される製品設計処理の概略的な流れを示すフローチャートである。この処理では、まず、設計者等のシステムオペレータの設定入力に従い、解析モデル（本実施形態１ではエンジンマウント＃１，＃３及び＃４）が設定される（Ｓ１１）。次に、振動騒音性能に寄与するエンジンマウント＃１，＃３及び＃４の設計パラメータが設定され（Ｓ１２）、また、各設計パラメータに対して、複数（本実施形態１では３つ）の水準値が設定される（Ｓ１３）。なお、ステップＳ１２及びＳ１３でそれぞれ設定される設計パラメータ及び水準値については、図５を参照して後述する。
【００３８】
ステップＳ１３の後、タグチメソッドに基づく直交表が選択される（Ｓ１４）。本実施形態１では、Ｌ５４直交表が選択される。続いて、ステップＳ１２及びＳ１３で設定された設計パラメータ及び水準値が、直交表へ割り付けられる（Ｓ１５）。その後、全設計パラメータが誤差をもつＬ５４×Ｌ５４の解析が実行され、要因効果が算出される（Ｓ１６）。この要因効果算出処理については、図７及び図９を参照しながら詳しく後述する。以上で、製品設計処理が終了される。
【００３９】
図５は、振動騒音性能に関連する複数の設計パラメータと各設計パラメータに対して割り当てられた水準値とをあらわすテーブルである。本実施形態１では、騒音振動性能に関連しつつピッチ／ロール間連成度に寄与する設計パラメータとして、エンジンマウント＃１，＃３，＃４のＸ，Ｚ方向におけるばね定数（エンジンマウント数３×方向数２による計６つのばね定数），エンジンマウント＃１，＃３，＃４のＸ，Ｚ方向における取付角度（エンジンマウント数３×方向数２による計６つの取付角度）、及び、エンジンマウント＃３，＃４のＸ，Ｙ，Ｚ方向における取付位置（エンジンマウント数２×方向数３による計６つの取付位置）からなる合計１８の因子が設定されており、また、各設計パラメータに対応して、それぞれ、３つの水準値１〜３が設定されている。なお、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は、図２の（ａ）〜（ｃ）に付記する方向に対応する。
【００４０】
より詳しくは、水準値１〜３は、水準値２が標準値となり、水準値１及び水準値３がそれぞれ標準値の前後の値となる関係をなすように設定されている。例えば、エンジンマウント＃１，＃３，＃４のＸ，Ｚ方向におけるばね定数に関し、水準値２として「×１」が設定されるのに対して、水準値１及び水準値３として、それぞれ、「×０．７」及び「×１．３」が設定されている。また、エンジンマウント＃１，＃３，＃４のＸ，Ｚ方向における取付角度に関し、水準値２として「＋０度」が設定されるのに対して、水準値１及び水準値３として、それぞれ、「−５度」及び「＋５度」が設定されている。更に、エンジンマウント＃３，＃４のＸ，Ｙ，Ｚ方向における取付位置に関し、水準値２として「＋０ｍｍ」が設定されるのに対して、水準値１及び水準値３として、それぞれ、「−３０ｍｍ」及び「＋３０ｍｍ」が設定されている。
【００４１】
図５に示すように互いに対応付けられた設計パラメータ及び水準値は、タグチメソッドの直交表に割り付けられ、かかる直交表に基づき、演算が繰り返され、要因効果が算出される。図６は、図４中のステップＳ１６における要因効果算出処理についてのフローチャートである。この処理では、まず、要因効果図の縦軸として “ピッチ／ロール間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定される（Ｓ２１）。その後、設計パラメータ及び水準値が割り付けられた直交表に基づき、所定の演算が繰り返され、設計パラメータの各水準値に対する性能値Ｄｉ（ｉ＝１，２，３）が算出される（Ｓ２２）。Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、それぞれ、設計パラメータに対して設定された水準値１，２，３に対応する。
【００４２】
このステップＳ２２においては、基本的に、タグチメソッドに基づく標準ＳＮ比方式の演算が、全周波数領域を対象として、１回の演算毎に得られる最適な水準値が新たな標準値とされつつ繰り返される。また、この繰り返し演算において、ピッチ／ロール間連成度に関連する要素が含められることで、“ピッチ／ロール間連成度”としての性能値Ｄｉが求められる。なお、図６ではステップとして含まれないが、性能値Ｄｉの算出に伴い、要因効果図が作成され表示される。要因効果図については、その一例を示す図７を参照しながら後述する。
【００４３】
ステップＳ２２の後、設計パラメータ毎に、性能値Ｄｉが最適となる水準値の組合せが抽出される（Ｓ２３）。つまり、ＳＮ比は最大となる、若しくは、感度β１＝１，β２＝０，β３＝０に近くなる水準値の組合せが抽出される。更に、抽出された各水準値に対応して、設計諸元値が取得される（Ｓ２４）。設計諸元値とは、設計パラメータ毎に最適な性能値をもたらす値として抽出された水準値に対応する設計パラメータの値である。
【００４４】
次に、ステップＳ２４で取得された設計諸元値が、下限値Ｌｍｉｎと上限値Ｌｍａｘとの間の範囲内に収まる値であるか否かが判断される（Ｓ２５）。これにより、エンジンマウント＃１，＃３及び＃４に設定される設計パラメータの値として適切な設計諸元値であるか否かが判断される。その結果、設計諸元値が所定範囲内に収まる値でないと判断された場合には、設計パラメータの値として適切でない値とされ、設計諸元値が所定範囲内に収まる値となるように補正された上で（Ｓ２６）、ステップＳ２７へ進み、他方、設計諸元値が所定範囲内に収まる値であると判断された場合には、直接にステップＳ２７へ進む。なお、ステップＳ２６における補正方法としては、設計諸元値が上限値よりも大きい場合には、設計諸元値が上限値に、他方、設計諸元値が下限値よりも小さい場合には、設計諸元値が下限値に設定される。ステップＳ２７では、最終的に、設計諸元値が決定される。以上で、図３のメインフローへリターンされる。
【００４５】
図７は、図６中のステップＳ２２において算出された性能値Ｄｉに基づき作成され、表示部７（図１参照）に表示される要因効果図である。この要因効果図では、縦軸に“ピッチ／ロール間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定され、それぞれ図５に示すテーブル中に含まれる１８つの設計パラメータについて、水準値１〜３に対する性能値Ｄｉが線で結ばれてなる折れ線グラフが示される。図７では、設計パラメータの一部（Ｈ〜Ｍ）について、折れ線グラフが示されている。
【００４６】
かかる要因効果図に基づき、設計パラメータ毎に、性能値Ｄｉが最適となる水準値が抽出される。図７では、各設計パラメータにつき、性能値Ｄｉが最適となる水準値を破線の円で囲んで示す。具体的に、設計パラメータＨについては水準値２，設計パラメータＩについては水準値１，設計パラメータＪについては水準値３，設計パラメータＫについては水準値１，設計パラメータＬについては水準値Ｄ２，設計パラメータＭについては水準値１が抽出される。各設計パラメータにつき、性能値Ｄｉが最適となる水準値が抽出された後、前述したように、各水準値に対応する設計諸元値が取得され、設計パラメータが確定される。
【００４７】
続いて、図８は、ピッチ／ロール間連成度に関連する出力特性をあらわす図である。この図８で、曲線Ｘ（実線）は、全ての設計パラメータにつき性能値Ｄ２に対応した水準値が採用された場合における標準出力をあらわし、曲線Ｙ（破線）は、各設計パラメータにつき、ピッチ／ロール間連成度の抑制効果があらわれるように設定された目標出力をあらわしている。この目標出力は、予めアイドル振動，加速ショック，加速走行音などの各性能の特性を考慮して周波数に応じて重み付けされたものである。これら標準出力及び目標出力に対して、各設計パラメータにつき、最適性能値Ｄｉが採用された場合には、曲線Ｚ（実線）で示されるような最適出力があらわれる。これにより、ピッチ／ロール間連成度が効果的に抑制され、より良好な振動駆動性能を実現することができる。
【００４８】
図６に示す要因効果算出処理では、単に、各設計パラメータにつき、最適性能値Ｄｉを採用することで、ピッチ／ロール間連成度を抑制するようにしたが、図８に示すように目標出力を常時下回る最適出力を実現するには、図４中のステップＳ１６において、図９に示すような要因効果算出処理を行うことが望ましい。この処理では、まず、要因効果図の縦軸として、“ピッチ／ロール間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定される（Ｓ３１）。その後、図８に示す目標出力をもたらすピッチ／ロール間連成度の目標値が読み出される（Ｓ３２）。続いて、設計パラメータの各水準値に対する性能値Ｄｉが算出され（Ｓ３３）、性能値Ｄｉが最適となる水準値の組合せが抽出される（Ｓ３４）。更に、性能値Ｄｉが最適となる水準値の組合せから、ステップＳ３２で読み出された目標値を下回る水準値が抽出される（Ｓ３５）。かかる水準値の抽出に際しては、例えば、複数の要因効果図を予め作成し、複数の水準値の組合せの中から、目標値を下回るものを抽出しても、あるいは、一旦抽出された水準値の組合せが目標値を下回らなければ、再度、別の水準値の組合せを設定して、目標値と比較するようにしてもよい。
【００４９】
ステップＳ３５の後、抽出された各水準値に対応する設計諸元値が取得される（Ｓ３６）。その後、設計諸元値が所定範囲（Ｌｍｉｎ〜Ｌｍａｘ）内に収まる値であるか否かが判断される（Ｓ３７）。その結果、設計諸元値が所定範囲内に収まる値でないと判断された場合には、引き続き、設計諸元値が所定範囲内に収まる値となるように補正された上で（Ｓ３８）、ステップＳ３９へ進み、他方、設計諸元値が所定範囲内に収まる値であると判断された場合には、直接にステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９では、設計諸元値が決定される。以上で、図４のメインフローへリターンされる。
【００５０】
なお、本実施形態１において振動騒音の要因の１つとして考慮されるアイドル振動については、周波数２０Ｈｚあたりで、その影響が大きくなる特性が知られているが、かかる影響を抑制するために、図９に示すような要因効果算出処理においては、図１０中の符号Ｓで示されるように、周波数２０Ｈｚ近傍におけるピッチ／ロール間連成度の周波数領域が大きく重み付けされた目標出力が予め設定されてもよい。このように、振動騒音をもたらす要因の特性を考慮して、特定周波数に対する重み付けを大きく設定することで、より効果的にかつ確実に振動騒音性能を向上させることができる。
【００５１】
以上のように、実施形態１では、ピッチ／ロール間連成度を抑制することで、振動騒音性能を向上させることができる。
【００５２】
（実施形態２）
前述した実施形態１では、エンジンマウント＃１，＃３及び＃４の振動騒音性能を低下させる要因として、車幅方向における軸まわりのピッチング振動をもたらす振動系、及び、エンジンクラフト軸まわりのローリング振動をもたらす振動系が考慮されたが、従来、エンジンマウント＃１，＃３及び＃４の振動騒音性能を低下させる要因としては、それらに加え、例えば約１２０ｋｍを超える走行時など高速走行時にタイヤのアンバランスが駆動軸に伝わることで引き起こされる上下振動（所謂シェーク）をもたらす上下振動系が存在し、更に、この上下振動系による振動が、ピッチング振動に対して、エネルギーを交換しつつ互いに影響し合う連成現象を引き起こす関係にあることが知られている。図１１は、連成現象をもたらすピッチング振動，ローリング振動及び上下振動をあらわす説明図である。この図に示すように、ピッチング振動Ｐ２は、ローリング振動Ｐ１に加え、上下振動Ｑ２とも、エネルギーの交換を行いつつ互いに影響し合う。そして、ピッチ／ロール間連成度と同様に、ピッチング振動Ｐ２と上下振動間における連成現象の度合い（以下、ピッチ／上下間連成度という）が大きくなるにつれ、車体の上下振動Ｑ１が大きくなり、振動騒音性能は低下する。これに対処するために、実施形態２では、ピッチ／ロール間連成度及びピッチ／上下間連成度の両方を考慮しつつ、振動騒音性能に関連するエンジンマウント＃１，＃３及び＃４の設計パラメータを設定する形態を取り上げる。なお、本実施形態２では、以下の説明で特に記載しない限り、前述した実施形態１と同一の構成が採用されるものとする。
【００５３】
本実施形態２は、基本的に、図４中のステップＳ１６における要因効果算出処理として、前述した実施形態１とは異なる処理、具体的には、ピッチ／ロール間連成度及びピッチ／上下間連成度に関する要因効果がそれぞれ別個に算出され、それらが合わせて検討される処理が実行される。
【００５４】
図１２は、図４中のステップＳ１６に対応した、実施形態２に係る要因効果算出処理についてのフローチャートである。この処理では、まず、第１の要因効果図の縦軸として、“ピッチ／ロール間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定され（Ｓ５１）、また、第２の要因効果図の縦軸として、“ピッチ／上下間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定される（Ｓ５２）。次に、設計パラメータの各水準値に対して、ピッチ／ロール間連成度に関連した性能値Ｄｉ（ｉ＝１，２，３）が算出され（Ｓ５３）、更に、設計パラメータの各水準値に対して、ピッチ／上下間連成度に関連した性能値Ｄｊ（ｊ＝１，２，３）が算出される（Ｓ５４）。なお、図１２ではステップとして含まれないが、性能値Ｄｉ及び性能値Ｄｊの算出に伴い、要因効果図が別個に作成され、表示部７に並べて表示される。
【００５５】
ステップＳ５４の後、ピッチ／ロール間連成度に関連した性能値Ｄｉ及びピッチ／上下間連成度に関連した性能値Ｄｊの中から、それぞれ、最適な性能値をもたらす水準値の組合せが抽出される（Ｓ５５）。このステップＳ５５においては、まず、それぞれ、最適性能値Ｄｉ及びＤｊをもたらす水準値の組合せがそれぞれ抽出され、その後、各設計パラメータにつき、最適性能値Ｄｉ及びＤｊをもたらす値としてそれぞれ抽出された水準値が比較検討された上で、１つの水準値（水準値１〜３のいずれか１つ）が設定される。
【００５６】
ステップＳ５５の後、抽出された最適性能値Ｄｉ，Ｄｊをもたらす水準値の組合せに対応する設計諸元値が取得される（Ｓ５６）。その後、ステップＳ５６で取得された設計諸元値が所定範囲（Ｌｍｉｎ〜Ｌｍａｘ）内に収まる値であるか否かが判断される（Ｓ５７）。その結果、設計諸元値が所定範囲内に収まる値でないと判断された場合には、引き続き、設計諸元値が所定範囲内に収まる値となるように補正された上で（Ｓ５８）、ステップＳ５９へ進み、他方、設計諸元値が所定範囲内に収まる値であると判断された場合には、直接にステップＳ５９へ進む。ステップＳ５９では、設計諸元値が決定される。以上で、図４に示されるメインフローへリターンされる。
【００５７】
本実施形態２では、図１２中のステップＳ５３及びＳ５４における性能値Ｄｉ及びＤｊの算出に伴い、図７に示すようなピッチ／ロール間連成度に関連した要因効果図とともに、図１３に示すようなピッチ／上下間連成度に関連した要因効果図が別個に作成され、表示部７に並べて表示される。図１３に示す要因効果図では、縦軸に“ピッチ／上下間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定され、それぞれ図５に示すテーブル中に含まれる１８つの設計パラメータについて、水準値１〜３に対する性能値Ｄｊが線で結ばれてなる折れ線グラフが示される。図１３では、設計パラメータの一部（Ｈ〜Ｍ）について、折れ線グラフが示されている。
【００５８】
かかる要因効果図に基づき、設計パラメータ毎に、性能値Ｄｊが最適となる水準値が抽出される。図１３では、各設計パラメータにつき、性能値Ｄｊが最適となる水準値を破線の円で囲んで示す。具体的に、設計パラメータＨについては水準値２，設計パラメータＩについては水準値１，設計パラメータＪについては水準値２，設計パラメータＫについては水準値１，設計パラメータＬについては水準値Ｄ３，設計パラメータＭについては水準値１が抽出される。
【００５９】
図１２中のステップＳ５５に関して前述したように、ピッチ／ロール間連成度に関連した要因効果図（図７参照）、及び、ピッチ／上下間連成度に関連した要因効果図（図１３参照）から、最適性能値Ｄｉ及びＤｊをもたらす水準値の組合せがそれぞれ抽出された後には、各設計パラメータにつき、最適性能値Ｄｉ及びＤｊをもたらす値としてそれぞれ抽出された水準値が比較検討された上で、１つの水準値が設定される。
【００６０】
具体的には、ある設計パラメータについて、性能値Ｄｉを最適とする水準値と性能値Ｄｉを最適とする水準値とが同じである場合には、その水準値が抽出される。また、ある設計パラメータについて、性能値Ｄｉを最適とする水準値と性能値Ｄｊを最適とする水準値とが互いに異なる場合には、設計パラメータ毎に各水準値に対する性能値Ｄｉ及びＤｊ間での分散度合いをあらわす交互作用値、又は、要因効果図に表示される折れ線グラフの傾きに基づき、１つの水準値が選択される。例えば、交互作用が大きければ、若しくは、折れ線グラフの傾きが異なれば、水準値２が選択される。各設計パラメータにつき、性能値Ｄｉ及びＤｊが最適となる水準値のいずれか１つが抽出された後には、前述したように、各水準値に対応する設計諸元値が取得され、設計パラメータが確定される。
【００６１】
続いて、図１４は、ピッチ／ロール間連成度及びピッチ／上下間連成度に関連する出力特性をあらわす図である。この図１４で、曲線Ｘ（実線）は、全ての設計パラメータにつき性能値Ｄ２が採用された場合における標準出力をあらわし、曲線Ｙ（破線）は、各設計パラメータにつき、ピッチ／ロール間連成度及びピッチ／上下間連成度の抑制効果があらわれる性能値が採用された場合における目標出力をあらわしている。これら標準出力及び目標出力に対して、各設計パラメータにつき、最適となる性能値が採用された場合には、曲線Ｚ（実線）で示されるような最適出力があらわれる。これにより、ピッチ／ロール間連成度及びピッチ／上下間連成度が効果的に抑制され、より良好な振動駆動性能を実現することができる。
【００６２】
図１２に示す要因効果算出処理では、単に、各設計パラメータにつき、最適となる性能値を採用することで、ピッチ／ロール間連成度及びピッチ／上下間連成度を抑制するようにしたが、図１４に示すように目標出力を常時下回る最適出力を実現するには、図４中のステップＳ１６に対応して、図１５に示すような要因効果算出処理を行うことが望ましい。
【００６３】
図１５は、図４中のステップＳ１６に対応した、本実施形態２に係る要因効果算出処理についての図１２とは異なるフローチャートである。この処理では、まず、第１の要因効果図の縦軸として、“ピッチ／ロール間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定され（Ｓ６１）、また、第２の要因効果図の縦軸として、“ピッチ／上下間連成度”に関連するＳＮ比又は感度β１，β２，β３が設定される（Ｓ６２）。次に、設計パラメータの各水準値に対して、ピッチ／ロール間連成度に関連した性能値Ｄｉが算出され（Ｓ６３）、更に、設計パラメータの各水準値に対して、ピッチ／上下間連成度に関連した性能値Ｄｊが算出される（Ｓ６４）。
【００６４】
ステップＳ６４の後、ピッチ／ロール間連成度に関連した性能値Ｄｉ及びピッチ／ロール間連成度に関連した性能値Ｄｊの中から、それぞれ、最適な性能値をもたらす水準値の組合せが抽出される（Ｓ６５）。このステップＳ６５は、図１２中のステップＳ５５と同様に行われる。その後、ピッチ／ロール間連成度に関連した目標値（以下、第１の目標値）が読み出され（Ｓ６６）、更に、ピッチ／上下間連成度に関連した目標値（以下、第２の目標値）が読み出される（Ｓ６７）。
【００６５】
続いて、最適な性能値をもたらす水準値の組合せから、第１の目標値と第２の目標値を下回る水準値が抽出され（Ｓ６８）、更に、各水準値に対応する設計諸元値が取得される（Ｓ６９）。その後、設計諸元値が所定範囲（Ｌｍｉｎ〜Ｌｍａｘ）内に収まる値であるか否かが判断される（Ｓ７０）。その結果、設計諸元値が所定範囲内に収まる値でないと判断された場合には、引き続き、設計諸元値が所定範囲内に収まる値となるように補正された上で（Ｓ７１）、ステップＳ７２へ進み、他方、設計諸元値が所定範囲内に収まる値であると判断された場合には、直接にステップＳ７２へ進む。ステップＳ７２では、設計諸元値が決定される。以上で、図４のメインフローへリターンされる。
【００６６】
なお、図１５に示すような要因効果算出処理においても、本実施形態１に関して図１０を参照しながら説明したように、振動騒音の要因の１つとして考慮されるアイドル振動の影響を抑制するために、周波数２０Ｈｚ近傍におけるピッチ／ロール間連成度の周波数領域が大きく重み付けされた目標出力が設定されてもよい。これによって、振動騒音性能をより効果的に向上させることができる。
【００６７】
以上のように、本実施形態２では、ピッチ／ロール間連成度に加え、ピッチ／上下間連成度を抑制することで、振動騒音性能をより一層向上させることができる。
【００６８】
図４，６，９，１２及び１５に示す製品設計処理又は要因効果算出処理は、システム１０に含まれるＲＯＭ３又はハードディスク５に格納されるプログラムが読み出されることで実行されるが、かかるプログラムは、システム１０のＣＰＵ２による制御の基になるプログラムの一部として予め組み込まれるものであっても、あるいは、製品設計プログラムとして、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク又はフロッピー（登録商標）ディスク等の外部記録媒体を用いて若しくはネットワーク経由でダウンロードすることで、システム１０にインストールされ、ハードディスク５に追加的に格納されるものであってもよい。
【００６９】
なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係る製品設計システムの構成をあらわす図である。
【図２】（ａ）エンジンマウントの側面図である。              （ｂ）エンジンマウントの平面図である。              （ｃ）エンジンマウントの背面図である。
【図３】ピッチ／ロール間連成現象の説明図である。
【図４】ピッチ／ロール間連成現象を考慮しつつ、上記製品設計システムにより実行される製品設計処理についての基本的なフローチャートである。
【図５】振動騒音性能に寄与する製品の複数の設計パラメータ及び各設計パラメータに対して割り当てられた３つの水準値をあらわすテーブルである。
【図６】図４中のステップＳ１６に対応した、上記実施形態１に係る要因効果算出処理についてのフローチャートである。
【図７】上記要因効果算出処理の結果に基づき作成される要因効果図である。
【図８】ピッチ／ロール間連成度に関連する出力特性をあらわす図である。
【図９】図４中のステップＳ１６に対応した、上記実施形態２に係る要因効果算出処理についての図６とは異なるフローチャートである。
【図１０】ピッチ／ロール間連成度に関連する出力特性をあらわす図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係るピッチ／ロール間及びピッチ／上下間における連成現象の説明図である。
【図１２】図４中のステップＳ１６に対応した、上記実施形態２に係る要因効果算出処理についてのフローチャートである。
【図１３】上記要因効果算出処理の結果に基づき作成される要因効果図である。
【図１４】ピッチ／上下間連成度に関連する出力特性をあらわす図である。
【図１５】図４中のステップＳ１６に対応した、上記実施形態２に係る要因効果算出処理についての図１２とは異なるフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
２…ＣＰＵ，３…ＲＯＭ，４…ＲＡＭ，５…ＨＤ，６…入力部，７…表示部，８…Ｉ／Ｆ，１０…製品設計システム，＃１，＃３，＃４…エンジンマウント，２０…エンジン，３０…トランスミッション。
【図１】
2007140660.tif 000003
【図２】
2007140660.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007140660.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007140660.tif 000008
【図７】
2007140660.tif 000009
【図８】
2007140660.tif 000010
【図９】
2007140660.tif 000011
【図１０】
2007140660.tif 000012
【図１１】
2007140660.tif 000013
【図１２】
2007140660.tif 000014
【図１３】
2007140660.tif 000015
【図１４】
2007140660.tif 000016
【図１５】
2007140660.tif 000017