特許 6387793 タイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6387793

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】タイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20180903BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   G01M17/02

   B60C19/00 H

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-223116(P2014-223116)

(22)【出願日】2014年10月31日

(65)【公開番号】特開2016-90329(P2016-90329A)

(43)【公開日】2016年5月23日

【審査請求日】2017年10月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000165

【氏名又は名称】グローバル・アイピー東京特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】宮下 直士

【審査官】 萩田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３７２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００８４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５９３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００８３７４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １７／０２

Ｇ０１Ｍ ５／００

Ｂ６０Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータを用いてタイヤ特性を算出するタイヤ特性算出方法であって、
路面上で前記路面に対するスリップ角をタイヤに付与してタイヤを転動させた条件における、タイヤ回転軸と前記路面との間のスリップ角付き離間距離のデータと、タイヤの横力のデータと、をコンピュータが取得するステップと、
前記コンピュータが、前記スリップ角付き離間距離のデータと、スリップ角が０度のときのタイヤの転動中の前記回転軸と前記路面との間の０度離間距離のデータとを用いて、前記路面上でタイヤが仮想的に横変位する仮想横変位量を算出するステップと、
前記コンピュータが、前記横力のデータと前記仮想横変位量を用いて、転動中のタイヤの横ばね定数を算出するステップと、を有するタイヤ特性算出方法。

【請求項2】

前記仮想横変位量を算出するステップでは、前記０度離間距離のデータの二乗から前記スリップ角付き離間距離のデータの二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、請求項１に記載のタイヤ特性算出方法。

【請求項3】

前記仮想横変位量を算出するステップでは、前記０度離間距離のデータのε倍（εは０より大きく１未満の定数）した第１の値と、前記スリップ角付き離間距離のデータから前記０度離間距離のデータを（１−ε）倍した値を引いた結果である第２の値を求め、前記第１の値の二乗から前記第２の値の二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、請求項１に記載のタイヤ特性算出方法。

【請求項4】

前記コンピュータは、前記スリップ角を複数の値で変化させた複数の条件で、タイヤのスリップ角付き離間距離のデータと、タイヤの横力のデータと、を取得し、前記スリップ角の各条件における前記仮想横変位量と前記横力データとの関係を求め、前記関係から、前記仮想横変位量が０になるときの前記横力データの前記仮想横変位量に対する勾配を算出することにより、前記転動中のタイヤの横ばね定数を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ特性算出方法。

【請求項5】

前記スリップ角の複数の条件は、０度より大きい角度、及び０度より小さい角度を含む、請求項４に記載のタイヤ特性算出方法。

【請求項6】

前記仮想横変位量の算出に用いる前記スリップ角付き離間距離のデータは、前記横力のデータが、タイヤを転動するために前記路面に接地させたときの垂直荷重の半分以下であるときのデータである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ特性算出方法。

【請求項7】

タイヤ特性を算出するタイヤ特性算出装置であって、
路面上で前記路面に対するスリップ角をタイヤに付与してタイヤを転動させた条件における、タイヤの回転軸と前記路面との間のスリップ角付き離間距離のデータと、タイヤの横力のデータと、を取得するデータ取得部と、
前記スリップ角付き離間距離のデータと、スリップ角が０度のときのタイヤの転動中の前記回転軸と前記路面との間の０度離間距離のデータとを用いて、前記路面上でタイヤが仮想的に横変位する仮想横変位量を算出する第１の演算部と、
前記横力データと前記仮想横変位量を用いて、転動中のタイヤの横ばね定数を算出する第２の演算部、を有するタイヤ特性算出装置。

【請求項8】

前記第１の演算部は、前記０度離間距離のデータの二乗から前記スリップ角付き離間距離のデータの二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、請求項７に記載のタイヤ特性算出装置。

【請求項9】

前記第１の演算部は、前記０度離間距離のデータのε倍（εは０より大きく１未満の定数）した第１の値と、前記スリップ角付き離間距離のデータから前記０度離間距離のデータの（１−ε）倍した値を引いた結果である第２の値を求め、前記第１の値の二乗から前記第２の値の二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、請求項７に記載のタイヤ特性算出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ特性を算出するタイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の操縦安定性に影響を与える空気入りタイヤ（以降、単にタイヤという）の操縦安定性の一指標として、タイヤの横ばね定数がある。タイヤの横ばね定数が高いタイヤほど、タイヤが横力に対して変形しにくいので、大きな時間遅れをすることなく大きな横力を発揮することができる。このようなタイヤ特性は、縦ばね定数ともに、タイヤが静的な状態で、すなわち非回転状態で、タイヤ周上の１箇所を路面に接地させて所定の荷重をタイヤに与えてタイヤを接地させる。このとき接地したタイヤと路面との間に相対的な横方向（タイヤ幅方向）の変位を与えてタイヤあるいは路面に作用する横力を測定する。

【0003】

これに対して、実際の使用状態に近い状況で空気入りタイヤのばね定数を測定することができるタイヤ性能測定システムが知られている（特許文献１）。
タイヤ性能測定システムは、具体的には、接地面上でタイヤを回転させる試験機と、試験機での試験条件を設定する条件設定部と、タイヤと接地面とを相対的に移動させている状態で、タイヤの周上の少なくとも一部の変形を測定する変形測定部と、変形測定部で検出した変形と、条件設定部で設定された試験条件とに基づいて、タイヤのばね定数を算出するばね定数算出部と、を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２３７２５８公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記タイヤ性能測定システムでは、回転中のタイヤの変形を測定するための撮像装置や照明用ランプを必要とするので、タイヤのばね定数を容易に算出することは難しい。

【0006】

そこで、本発明は、従来のタイヤ性能測定システムとは別の手法を用いて、従来方法に比べて容易に転動中のタイヤの横ばね定数を算出することができるタイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置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】

本発明の一態様は、コンピュータを用いてタイヤ特性を算出するタイヤ特性算出方法である。当該タイヤ特性算出方法は、
路面上で前記路面に対するスリップ角をタイヤに付与してタイヤを転動させた条件における、タイヤ回転軸と前記路面との間のスリップ角付き離間距離のデータと、タイヤの横力のデータと、をコンピュータが取得するステップと、
前記コンピュータが、前記スリップ角付き離間距離のデータと、スリップ角が０度のときのタイヤの転動中の前記回転軸と前記路面との間の０度離間距離のデータとを用いて、前記路面上でタイヤが仮想的に横変位する仮想横変位量を算出するステップと、
前記コンピュータが、前記横力のデータと前記仮想横変位量を用いて、転動中のタイヤの横ばね定数を算出するステップと、を有する。

【0008】

前記仮想横変位量を算出するステップでは、前記０度離間距離のデータの二乗から前記スリップ角付き離間距離のデータの二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、ことが好ましい。

【0009】

前記仮想横変位量を算出するステップでは、前記０度離間距離のデータのε倍（εは０より大きく１未満の定数）した第１の値と、前記スリップ角付き離間距離のデータから前記０度離間距離のデータを（１−ε）倍した値を引いた結果である第２の値を求め、前記第１の値の二乗から前記第２の値の二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、ことも好ましい。

【0010】

前記コンピュータは、前記スリップ角を複数の値で変化させた複数の条件で、タイヤのスリップ角付き離間距離のデータと、タイヤの横力のデータと、を取得し、前記スリップ角の各条件における前記仮想横変位量と前記横力データとの関係を求め、前記関係から、前記仮想横変位量が０になるときの前記横力データの前記仮想横変位量に対する勾配を算出することにより、前記転動中のタイヤの横ばね定数を算出する、ことが好ましい。

【0011】

前記スリップ角の複数の条件は、０度より大きい角度、及び０度より小さい角度を含む、ことが好ましい。

【0012】

前記仮想横変位量の算出に用いる前記スリップ角付き離間距離のデータは、前記横力のデータが、タイヤを転動するために前記路面に接地させたときの垂直荷重の半分以下であるときのデータである、ことが好ましい。

【0013】

本発明の更に他の一態様は、タイヤ特性を算出するタイヤ特性算出装置である。当該タイヤ特性算出装置は、
路面上で前記路面に対するスリップ角をタイヤに付与してタイヤを転動させた条件における、タイヤの回転軸と前記路面との間のスリップ角付き離間距離のデータと、タイヤの横力のデータと、を取得するデータ取得部と、
前記スリップ角付き離間距離のデータと、スリップ角が０度のときのタイヤの転動中の前記回転軸と前記路面との間の０度離間距離のデータとを用いて、前記路面上でタイヤが仮想的に横変位する仮想横変位量を算出する第１の演算部と、
前記横力データと前記仮想横変位量を用いて、転動中のタイヤの横ばね定数を算出する第２の演算部、を有する。

【0014】

前記第１の演算部は、前記０度離間距離のデータの二乗から前記スリップ角付き離間距離のデータの二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、ことが好ましい。

【0015】

前記第１の演算部は、前記０度離間距離のデータのε倍（εは０より大きく１未満の定数）した第１の値と、前記スリップ角付き離間距離のデータから前記０度離間距離のデータの（１−ε）倍した値を引いた結果である第２の値を求め、前記第１の値の二乗から前記第２の値の二乗を差し引いた差分の平方根を前記仮想横変位量とする、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

上述のタイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置によれば、従来の方法に比べて容易に転動中のタイヤの横ばね定数を算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】（ａ），（ｂ）は、スリップ角αを付加した転動中のタイヤを説明する図である。

【図2】タイヤ回転軸と路面との間の離間距離Ｚ（α）のタイヤのスリップ角αに対する変化の一例を説明する図である。

【図3】（ａ），（ｂ）は、本実施形態の仮想横変位量Δｙ（α）の算出方法の一例を説明する図である。

【図4】本実施形態のタイヤ特性算出装置の構成を説明する図である。

【図5】横力Ｆｙ（α）の仮想横変位量Δｙ（α）に対する変化の一例を示す図である。

【図6】本実施形態のタイヤ特性算出方法のフローを説明する図である。

【図7】本実施形態の仮想横変位量Δｙ（α）の算出方法の他の例を説明する図である。

【図8】（ａ）〜（ｃ）は、図７に示す算出方法と異なる更に他の算出方法を説明する図である。

【図9】本実施形態の方法で求めた横ばね定数と、従来の測定方法で得られる横ばね定数を比較する図である。

【図10】（ａ），（ｂ）は、横ばね定数の対応関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明のタイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0019】

（横ばね定数の算出の概要）
図１（ａ），（ｂ）は、スリップ角αを付加した転動中のタイヤを説明する図である。本実施形態では、キャンバー角０度を前提とする。スリップ角αは、タイヤの回転軸に垂直な面と、タイヤと路面との相対的な移動方向を含む路面に垂直な面との間の路面上における傾斜角度をいう。タイヤ１０は、路面１２を負荷荷重Ｆｚ及び走行速度Ｖの計測条件で走行している。さらに、タイヤ１０にはスリップ角αが付与される。このときタイヤ１０のタイヤ回転軸１４に働く横力Ｆｙが計測される。このように、負荷荷重Ｆｚ、走行速度Ｖ、及びスリップ角αの条件で、横力Ｆｙを計測するタイヤ試験機としては、公知の試験機を用いることができる。タイヤ試験機として、例えば、ベルトの面を路面としたベルト式タイヤ試験機や、ドラムの面を路面としたドラム式タイヤ試験機を挙げることができる。本実施形態では、スリップ角αを与えて横力Ｆｙを計測するとき、タイヤ１０のタイヤ回転軸１４と路面１２との間のスリップ角付き離間距離Ｚ(α)を取得する。Ｚ（α）も、タイヤ試験機に組み込まれた変位計によって計測することができる。

【0020】

図２は、上記スリップ角付き離間距離Ｚ（α）のタイヤ１０のスリップ角αに対する変化の一例を説明する図である。図２に示すように、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）は、スリップ角αが大きくなる程小さくなる。図３では、正のスリップ角αでも、負のスリップ角αでも、スリップ角αの絶対値が大きくなる程、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）は小さくなる。このようにスリップ角付き離間距離Ｚ（α）がスリップ角αの絶対値の増加に伴って小さくなるのは、スリップ角αがタイヤ１０に与えられることで、タイヤ１０のサイド部が横方向に変形して、その変形に応じて縦撓み量が変化するからである。したがって、タイヤ１０の縦撓み量の情報を含んだスリップ角付き離間距離Ｚ（α）は、タイヤ１０のサイドの形状横方向に変形した横変位量の情報を含んでいる。本実施形態では、横変位量の情報、すなわち、スリップ角αにおけるタイヤ１０の仮想横変位量を、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）と、スリップ角０度における０度離間距離Ｚ（０）を用いて算出することができる。

【0021】

図３（ａ），（ｂ）は、タイヤ１０がスリップ角αを与えられて横変形することを説明する模式図である。タイヤ１０は、スリップ角０度の状態からスリップ角αが与えられてサイド部が横方向に変形する。この横変形１６に応じて、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）は、０度スリップ角離間距離Ｚ（０）と異なる値に変化する。
したがって、図３（ａ）に示すサイド部の横変形１６を、図３（ｂ）に示すように模式的に表すことができる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、横変形１６における仮想横変位量Δｙ（α）は、図３（ｂ）に示す直角三角形の底辺の長さとして表すことができる。したがって、図３（ｂ）に示すように、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）と０度離間距離Ｚ（０）を用いて、直角三角形の三平方の定理にしたがって仮想横変位量Δｙ（α）を算出することができる。
本実施形態では、この仮想横変位量Δｙ（α）と横力の計測結果とを用いて、転動中のタイヤの横ばね定数を算出する。

【0022】

（タイヤ特性算出装置）
図４は、本実施形態の横はね定数Ｋｙを算出するタイヤ特性算出装置２０の構成を説明する図である。タイヤ特性算出装置２０は、コンピュータにより構成される。コンピュータの図示されないメモリに記憶されるプログラムを起動することによってデータ取得部２２、第１の演算部２４、及び第２の演算部２６が形成される。すなわち、データ取得部２２、第１の演算部２４、及び第２の演算部２６は、プログラムが起動することにより形成されるソフトウェアモジュールである。したがって、データ取得部２２、第１の演算部２４、及び第２の演算部２６の動作は、実質的にコンピュータの図示されないＣＰＵによって司られる。

【0023】

データ取得部２２は、上述したタイヤ試験機で計測されて出力される、スリップ角０度の０度離間距離Ｚ（０）、スリップ角αにおけるスリップ角付き離間距離Ｚ（α）、及び横力Ｆｙ（α）と、計測条件であるスリップ角α及び負荷荷重Ｆｚのデータを取得する。

【0024】

第１の演算部２４は、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）と、０度離間距離Ｚ（０）とを用いて、路面１２上でタイヤ１０が仮想的に横変位する仮想横変位量Δｙ（α）を算出する。仮想横変位量Δｙ（α）は、例えば図３（ｂ）に示す方法を用いて算出することが好ましい。この場合、具体的には、０度離間距離Ｚ（０）の二乗からスリップ角付き離間距離Ｚ（α）の二乗を差し引いた差分の平方根を仮想横変位量Δｙ（α）とする。

【0025】

第２の演算部２６は、横力Ｆｙ（α）と仮想横変位量Δｙ（α）を用いて、転動中のタイヤ１０の横ばね定数を算出する。算出した横ばね定数は、プリンタやディスプレイ等の出力装置３０に送られる。横ばね定数の算出方法は、特に制限されないが、仮想横変位量Δｙ（α）は、スリップ角αにおけるスリップ角付き軸間距離Ｚ（α）から算出されたものである。スリップ角αの条件では、タイヤ１０のトレッド部が路面１２と接触を開始する踏み込み端から路面１２との接触が終了し離間する蹴り出し端に進むにしたがって路面に対するトレッド部の横変位量は徐々に大きくなる。つまり、スリップ角αにおいては、横変位量は路面１２と接地するタイヤ１０の接地面内では一定していない。このため、横ばね定数を算出する場合、仮想横変位量Δｙ（α）は小さい条件で求めることが好ましく、この小さい仮想横変位量Δｙ（α）で横力Ｆｙ（α）を割り算した結果を横ばね定数とすることができる。特に、スリップ角αが極めて０に近いときの横力Ｆｙ（α）の仮想横変位量Δｙ（α）に対する変化（勾配）を求めることにより、横ばね定数Ｋｙを求めることが好ましい。

【0026】

具体的には、データ取得部２２は、スリップ角αを複数の値で変化させた複数の計測条件で、タイヤのスリップ角付き離間距離Ｚ（α）と、タイヤ１０の横力Ｆｙ（α）と、を取得する。第１の演算部２４は、スリップ角αの各計測条件における仮想横変位量Δｙ（α）と横力Ｆｙ（α）との関係を求める。このとき、第２の演算部２６は、求めた関係から、仮想横変位量Δｙ（α）が０になるときの横力Ｆｙ（α）の仮想横変位量Δｙ（α）に対する勾配を算出することにより、転動中のタイヤ１０の横ばね定数Ｋｙを算出する。

【0027】

図５は、横力Ｆｙ（α）の仮想横変位量Δｙ（α）に対する変化の一例を示す図である。図５に示すように、仮想横変位量Δｙ（α）の絶対値が大きくなる程横力Ｆｙ（α）は大きくなることを示している。この関係を用いて、第２の演算部２６は、仮想横変位量Δｙ（α）が０における横力Ｆｙ（α）の勾配を算出し、この勾配を横ばね定数Ｋｙとすることができる。例えば、図５にプロットされたデータを直線回帰あるいは曲線回帰し、これにより得られる直線の式あるいは曲線の式を用いて、仮想横変位量Δｙ（α）が０における横力Ｆｙ（α）の勾配を算出することができる。

【0028】

（タイヤ特性算出方法）
図６は、本実施形態のタイヤ特性算出方法のフローの一例を示す図である。
まず、スリップ角αをタイヤ１０に付与してタイヤ１０を転動させた条件におけるスリップ角付き離間距離Ｚ（α）と、タイヤ１０の横力Ｆｙ（α）とがデータ取得部２２により取得される（ステップＳ１０）。このとき、０度離間距離Ｚ（０）と計測条件であるスリップ角α及び負荷荷重Ｆｚのデータもデータ取得部２２により取得される（ステップＳ１０）。

【0029】

次に、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）と、スリップ角０度における０度離間距離Ｚ（０）とを用いて、路面１２に対してタイヤ１０が仮想的に横変位する仮想横変位量Δｙ（α）が、第１の演算部２４によって算出される（ステップＳ１２）。このとき、図３（ｂ）に示すような、Ｚ（α）、Ｚ（０）、及びΔｙ（α）の直角三角形の幾何学制限にしたがって、０度離間距離Ｚ（０）の二乗からスリップ角付き離間距離Ｚ（α）のデータの二乗を差し引いた差分の平方根を仮想横変位量Δｙ（α）とすることが好ましい。これにより、横ばね定数Ｋｙの算出に用いる仮想横変位量Δｙ（α）を容易に算出することができる。

【0030】

上記仮想横変位量Δｙ（α）の算出方法に代えて、図７に示すような方法を用いることも好ましい。図７に示す方法は、タイヤ１０のサイド部のビード部近くでは横変形が極めて小さく、サイド部の０度離間距離Ｚ（０）のトレッド部に近い一部しか横変形しないことを想定している。したがって、図７に示す方法は、幅広のタイヤあるいは低扁平率のタイヤに対して適用することが好ましい。この場合、図７に示すように、０度離間距離Ｚ（０）のうち、路面１２と接触するタイヤ径方向外側の部分、すなわち０度離間距離Ｚ（０）のε倍の部分のみが横変形１８をするとして図７に示す直角三角形の横変形１８にしたがって、仮想横変位量Δｙ（α）を算出することが好ましい。すなわち、０度離間距離Ｚ（０）のε倍（εは０より大きく１未満の定数）した第１の値と、スリップ角付き離間距離Ｚ（α）から０度離間距離のデータの（１−ε）倍した値を引いた結果である第２の値が第１の演算部２４で求められる。そして、第１の演算部２４では、求めた第１の値の二乗から求めた第２の値の二乗を差し引いた差分の平方根を仮想横変位量とされる。

【0031】

さらに、図７に示す仮想変位量Δｙ（α）の算出方法に代えて、横変形１８を直角三角形の斜辺のような直線状の変形とせず、図８（ａ）に示すように横変位する方向と逆方向（図８（ａ）では左方向）に丸くなった湾曲形状の横変形１８とすることもできる。図８（ａ）〜（ｃ）は、図７に示す算出方法と異なるさらに他の算出方法を説明する図である。図８（ａ）に示すような湾曲形状の横変形１８は、横変位を受けたタイヤのサイド部の変形形状に近似するような形状である。この場合においても、図７に示す算出方法と同様に、（１−ε）・Ｚ（０）の位置より図８（ａ）中の下方（タイヤ径方向外側）において変形することを想定している。図８（ｂ）に示すように、横変形１８の上記湾曲形状を曲線ｙ＝Ｆｙ（α）・λ（Ｚ）と表す場合、図８（ｃ）に示す式の右辺に規定される曲線に沿ったペリフェリ長が、ε・Ｚ（０）であるようなＺαを求める。このＺαにおけるｙ方向の位置、すなわち、Ｆｙ（α）・λ（Ｚα）が仮想横変位量Δｙ（α）となる。このように、横変形１８を曲線形状で表して、仮想横変位量Δｙ（α）を算出することもできる。なお、λ（Ｚ）は、Ｚの多項式や指数関数等で表すことができる。

【0032】

このような仮想横変位量Δｙ（α）は、スリップ角αを異ならせた複数の条件で得られる。具体的には、スリップ角αを複数の値で変化させた複数の条件で、タイヤ１０のスリップ角付き離間距離Ｚ（α）と、タイヤ１０の横力Ｆｙ（α）と、を取得する。そして、第１の演算部２４にて、図５に示すようなスリップ角αの各条件における仮想横変位量Δｙ（α）と横力Ｆｙ（α）との関係が求められる（ステップＳ１４）。

【0033】

この後、ステップＳ１４で求めた関係から、第２の演算部２６では、仮想横変位量Δｙ（α）が０になるときの横力Ｆｙ（α）の仮想横変位量Δｙ（α）に対する勾配が算出される。この勾配が横ばね定数Ｋｙとされる（ステップＳ１６）。例えば、図５に示すような関係を、直線回帰あるいは曲線回帰し、これによって得られる直線の式あるいは曲線の式を用いて仮想横変位量Δｙ（α）が０になるときの横力Ｆｙ（α）の勾配を算出することが好ましい。

【0034】

このように、本実施形態では、スリップ角αを与えたときの転動中のタイヤ１０の横ばね定数Ｋｙを、仮想横変位量Δｙ（α）を算出することにより算出することができる。仮想横変位量Δｙ（α）は、タイヤ１０のサイド部の横変形形状を撮像することなく、タイヤ回転軸１４と路面１２との間のスリップ角付き離間距離Ｚ（α）と０度離間距離Ｚ（０）を用いて算出することができる。したがって、本実施形態では、従来と異なる方法で、従来の方法に比べて容易に転動中のタイヤの横ばね定数を算出することができる。

【0035】

このとき、スリップ角αは複数のスリップ角の条件でタイヤ１０に与えられるが、スリップ角αは、０度より大きい角度、及び０度より小さい角度を含むことが、より精度の高い横ばね定数Ｋｙを求める点から好ましい。
また、仮想横変位量Δｙ（α）の算出に用いるスリップ角付き離間距離Ｚ（α）は、横力Ｆｙ（α）が、タイヤ１０を転動するために路面１２に接地させたときの垂直荷重である負荷荷重Ｆｚの半分以下であるときのデータであることが、仮想横変位量Δｙ（α）を算出する上で好ましい。横力Ｆｙ（α）が負荷荷重Ｆｚの半分を超えると、横力Ｆｙ（α）によって、タイヤ１０のトレッド部が浮き上がるため、サイド部の横変形と仮想横変位量Δｙ（α）の関係が崩れる。このため、図２（ｂ）や図７に示す直角三角形の横変形から求める仮想横変位量Δｙ（α）の精度が低下する。

【0036】

図９は、本実施形態の方法で求めた横ばね定数と、従来の静的な横ばね定数を測定する方法で得られる横ばね定数を比較する図である。図９は、タイヤＡ，Ｂ（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５、空気圧２３０ｋＰａ、負荷荷重Ｆｚ＝４．２ｋＮ）の横ばね定数の結果である。図９中のａ〜ｄは、タイヤ周上の４箇所のトレッド部の位置を示し、非回転のタイヤを各位置で路面に接地させたときの静的な横ばね定数の結果である。タイヤＡ，Ｂはタイヤ周上のトレッド位置で横ばね定数がばらついていることがわかる。特にタイヤＡの横ばね定数のばらつきは大きく、タイヤＡの位置ａでは横ばね定数がタイヤＢに比べて大きいと判断され、タイヤＡの位置ｂでは横ばね定数がタイヤＢに比べて小さいと判断される。このように、従来の方法による静的な横ばね定数はばらつくため、正しくタイヤの横ばね定数を評価することはできない。これに対して、本実施形態では、タイヤを転動させたときのタイヤ周上の平均的な横ばね定数であるので、従来の静的な横ばね定数に比べて正確なタイヤの横ばね定数を評価することができる。

【0037】

図１０（ａ），（ｂ）は、本実施形態で算出される横ばね定数Ｋｙと従来の方法で得られる横ばね定数の結果の一例を示す図である。図１０（ａ）は、タイヤにスリップ角を与えたときの過渡応答時の横力の計測データからタイヤ力学モデルで用いて算出した横ばね定数Ｋ_Ｌｒと、本実施形態で算出した横ばね定数Ｋｙとの対応関係を示す。図１０（ｂ）は、従来の静的な横ばね定数の算出方法（タイヤ周上の１箇所のトレッド部の位置で非回転のタイヤを路面に接地させて横変位を与えて横ばね定数を算出する方法）で得られる従来の横ばね定数と、上記横ばね定数Ｋ_Ｌｒとの対応関係を示す。上記横ばね定数Ｋ_Ｌｒは、特開２０１２−１７１４６７号公報に記載された方法で算出されたものである。この横ばね定数Ｋ_Ｌｒは、上記公報に記載されるように、上記タイヤ過渡応答時の横力の計測データを、タイヤ力学モデルを用いて正確に再現できる値である。したがって、横ばね定数Ｋ_Ｌｒは、実際のタイヤの横ばね定数を表しているといえる。
このような横ばね定数Ｋ_Ｌｒに対して、図１０（ａ）に示すように、本実施形態の横はね定数Ｋｙは、良く対応しており、横ばね定数Ｋ_Ｌｒと相関が高いことがわかる。これに対して、従来の静的な横ばね定数では、図１０（ｂ）に示すように、横ばね定数Ｋ_Ｌｒに対して相関が低い。これより、本実施形態の横ばね定数Ｋｙの効果は明らかである。

【0038】

以上、本発明のタイヤ特性算出方法及びタイヤ特性算出装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

【符号の説明】

【0039】

１０ タイヤ
１２ 路面
１４ タイヤ回転軸
１６ 横変形
２０ タイヤ特性算出装置
２２ データ取得部
２４ 第１の演算部
２６ 第２の演算部
３０ 出力装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】