特開 2025-155354 タイヤ性能評価方法及びタイヤ性能評価装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025155354

(43)【公開日】2025-10-14

(54)【発明の名称】タイヤ性能評価方法及びタイヤ性能評価装置

(51)【国際特許分類】

   B60C 19/00 20060101AFI20251006BHJP

   G01M 17/02 20060101ALI20251006BHJP

【ＦＩ】

B60C19/00 H

G01M17/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024059155

(22)【出願日】2024-04-01

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(72)【発明者】

【氏名】中道 哲平

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131LA22

(57)【要約】

【課題】環境により変動するタイヤの性能を客観的に精度よく評価できる技術を提供する。
【解決手段】タイヤ性能評価方法１００は、ウェット路面上で評価対象タイヤの制動試験を行い、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターを取得する取得ステップＳ１と、μ－ｓデーターに基づいて、評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定ステップＳ２とを含む。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤの性能を評価する方法であって、
ウェット路面上で評価対象タイヤの制動試験を行い、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターを取得する取得ステップと、
前記μ－ｓデーターに基づいて、前記評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定ステップと、を含む、
タイヤ性能評価方法。

【請求項2】

前記特定ステップは、タイヤ赤道上での接地圧分布をｎ次（ｎは２以上の偶数）の放物線で近似したときの摩擦係数μ’を、粘着域の剪断抗力に関する項及び滑り域での滑り摩擦に関する項との和で表した理論上の関係式を前記μ－ｓデーターにフィッティングするフィッティングステップを含む、請求項１に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項3】

前記関係式は、変数として、前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μs及び前記滑り摩擦係数μdを含む、請求項２に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項4】

前記フィッティングステップは、前記関係式における前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μs及び前記滑り摩擦係数μdを仮決めする仮決めステップを含む、請求項３に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項5】

前記仮決めステップは、前記関係式における前記剪断抗力が０となる第１スリップ比ｓ１以上での前記摩擦係数μ’が前記μ－ｓデーター上のμに線形近似するように前記滑り摩擦係数μdを仮決めする、第１近似ステップを含む、請求項４に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項6】

前記仮決めステップは、予め定められた第２スリップ比ｓ２での前記摩擦係数μ’及び前記摩擦係数μ’の最大値が前記μ－ｓデーター上のμに近似するように前記トレッド前後剛性Ｃx及び前記最大静止摩擦係数μsを仮決めする、第２近似ステップを含む、請求項５に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項7】

前記第２スリップ比ｓ２は、前記スリップ比ｓが０から増加する際に、前記スリップ比ｓと前記摩擦係数μ’との関係が線形であると近似できる上限のスリップ比である、請求項６に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項8】

前記フィッティングステップは、前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μsを合わせ込む合わせ込みステップをさらに含む、請求項６に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項9】

前記合わせ込みステップは、前記第２スリップ比ｓ２での前記摩擦係数μ’から前記最大値に至る過渡領域での前記摩擦係数μ’が、前記μ－ｓデーター上のμに近似するように、前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μsを合わせ込む、第３近似ステップを含む、請求項８に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項10】

前記フィッティングステップは、前記仮決めステップ及び前記合わせ込みステップの実行に伴って生じた前記第１スリップ比ｓ１のずれ量の絶対値が小さくなるように、前記滑り摩擦係数μdを微修正する修正ステップをさらに含む、請求項９に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項11】

前記仮決めステップ及び前記合わせ込みステップは、前記修正ステップの後にも実行される、請求項１０に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項12】

前記修正ステップは、前記μ－ｓデーターからの前記第１スリップ比ｓ１の前記ずれ量の前記絶対値が、予め定められた閾値以下となるまで、繰り返される、請求項１１に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項13】

前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μs及び前記滑り摩擦係数μdに基づいて前記評価対象タイヤの性能を評価する評価ステップをさらに含む、請求項１に記載のタイヤ性能評価方法。

【請求項14】

タイヤの性能を評価する装置であって、
ウェット路面上で評価対象タイヤの制動試験を行い、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターを取得する取得部と、
前記μ－ｓデーターに基づいて、前記評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定部とを含む、
タイヤ性能評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤの性能を評価する方法等に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、タイヤの性能を評価する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０９０４４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、タイヤの性能は、路面やその温度等の環境により変動する。このため、タイヤの性能を客観的に精度よく評価することが困難であった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、環境により変動するタイヤの性能を客観的に精度よく評価できる技術を提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、タイヤの性能を評価する方法であって、
ウェット路面上で評価対象タイヤの制動試験を行い、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターを取得する取得ステップと、
前記μ－ｓデーターに基づいて、前記評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定ステップとを含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明のタイヤ性能評価方法は、上記の構成を有しているので、環境により変動するタイヤの性能を客観的に精度よく評価できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態であるタイヤ性能評価方法の手順を示すフローチャートである。

【図2】本発明の一実施形態であるタイヤ性能評価装置の概略構成を示すブロック図である。

【図3】図２の取得部の構成を示す図である。

【図4】図１の取得ステップで取得されたμ－ｓデーターの一例を示すグラフである。

【図5】評価対象タイヤの急制動時における接地面を模式的に表す図である。

【図6】タイヤ赤道上での接地圧分布をｎ次の放物線で近似した曲線を示すグラフである。

【図7】式（１）における左辺の理論上の摩擦係数μ’並びに右辺の第１項及び第２項とスリップ比ｓとの関係を示すグラフである。

【図8】式（１）、（２）におけるトレッド前後剛性Ｃxを変動させたときの理論上の摩擦係数μ’の推移を示すグラフである。

【図9】式（２）におけるトレッドゴムの最大静止摩擦係数μsを変動させたときの理論上の摩擦係数μ’の推移を示すグラフである。

【図10】式（１）におけるトレッドゴムの滑り摩擦係数μdを変動させたときの理論上の摩擦係数μ’の推移を示すグラフである。

【図11】図２のフィッティングステップの詳細な手順を示すフローチャートである。

【図12】図１１の仮決めステップＳ２１において実測の摩擦係数μにフィッティングされる理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図13】図１２の仮決めステップＳ２１の終了後における理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図14】図１１の仮決めステップＳ２２において実測の摩擦係数μにフィッティングされる理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図15】図１４の仮決めステップＳ２２の終了後における理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図16】図１１の合わせ込みステップＳ２３において実測の摩擦係数μにフィッティングされる理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図17】図１６の一部を拡大して示すグラフである。

【図18】図１６の合わせ込みステップＳ２３の終了後における理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図19】図１１の修正ステップＳ２５において第１スリップ比ｓ１のずれ量Δｓが是正される理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【図20】図１９の修正ステップＳ２５の終了後における理論上の摩擦係数μ’を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のタイヤ性能評価方法１００の手順を示すフローチャートである。タイヤ性能評価方法１００は、評価対象タイヤのμ－ｓデーターを取得する取得ステップＳ１と、評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定ステップＳ２と、評価対象タイヤの性能を評価する評価ステップＳ３とを含む。評価ステップＳ３は、タイヤ性能評価方法１００から独立したステップであってもよい。この場合、タイヤ性能評価方法１００は、取得ステップＳ１と、特定ステップＳ２とによって構成される。

【0010】

図２は、本実施形態のタイヤ性能評価装置１の概略構成を示している。上記タイヤ性能評価方法１００は、タイヤ性能評価装置１によって実行される。

【0011】

タイヤ性能評価装置１は、取得ステップＳ１を実行する取得部１０と、特定ステップＳ２を実行する特定部２１と、評価ステップＳ３を実行する評価部２２とを含み、車両に搭載可能に構成されている。本実施形態の特定部２１及び評価部２２には、コンピューター装置２０が適用される。

【0012】

コンピューター装置２０は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等とを有している。本実施形態の特定部２１及び評価部２２は、単一のコンピューター装置２０によって構成されている。特定部２１及び評価部２２は、それぞれ、別々のコンピューター装置２０によって構成されていてもよい。

【0013】

評価部２２は、タイヤ性能評価装置１から独立した構成であってもよい。この場合、タイヤ性能評価装置１は、取得部１０と、特定部２１とによって構成され、評価ステップＳ３は、例えば、技術者によっても実行されうる。技術者は、特定されたトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを参照し、過去の知見・経験に基づいて、評価対象タイヤの性能を評価する。

【0014】

図３は、取得部１０の構成を示している。取得部１０は、散水部１１と、エンコーダー１２、１７と、制動装置１３と、ロードセル１４と、演算処理部１５と、記憶部１６とを含んでいる。取得部１０の各構成は、例えば、評価対象タイヤＴ１が装着された車両（図示せず）に搭載される。

【0015】

散水部１１は、特定条件のウェット路面を再現するために、路面に対して水Ｗを散布する。水Ｗの散布量は、予め定められた水深のウェット路面となるように、例えば、演算処理部１５によって制御される。

【0016】

エンコーダー１２は、評価対象タイヤＴ１の回転軸の近傍に設けられ、評価対象タイヤＴ１の回転角速度ω１を検出するための電気信号を演算処理部１５に出力する。エンコーダー１２には、例えば、ロータリーエンコーダーが適用される。

【0017】

制動装置１３は、評価対象タイヤＴ１の回転軸の近傍に設けられ、評価対象タイヤＴ１に制動力を付与する。制動装置１３としては、例えば、車両に搭載されている制動装置と同等の構成の装置が適用されている。

【0018】

ロードセル１４は、評価対象タイヤＴ１の回転軸の近傍に設けられ、評価対象タイヤＴ１に付与される力を検出する。ロードセル１４は、評価対象タイヤＴ１に付与される上下方向の力（荷重Ｆz）及び前後方向の力（制動力Ｆx）を検出するための電気信号を演算処理部１５に出力する。

【0019】

演算処理部１５は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するＣＰＵと、ＣＰＵの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等とを有している。演算処理部１５は、エンコーダー１２から入力された電気信号に基づいて、評価対象タイヤＴ１の回転角速度ω１を計算する。また、演算処理部１５は、評価対象タイヤＴ１の動荷重半径Ｒ１及び回転角速度ω１から評価対象タイヤＴ１のトレッド部の速度Ｖ１を計算する。

【0020】

さらに、演算処理部１５は、ロードセル１４から入力された電気信号に基づいて、評価対象タイヤＴ１に付与される荷重Ｆz及び制動力Ｆxを計算する。演算処理部１５は、計算によって得られた荷重Ｆz及び制動力Ｆxに基づいて、評価対象タイヤＴ１に荷重を付与する負荷装置（図示せず）及び制動装置１３をフィードバック制御する。

【0021】

記憶部１６は、演算処理部１５によって計算された回転角速度ω１等の各種データーを記憶する。例えば、記憶部１６は、エンコーダー１２、１７、ロードセル１４から演算処理部１５に入力されたデーターを記憶するように構成されていてもよい。また、記憶部１６は、上記データーを用いて計算されたデーターを記憶するように構成されていてもよい。

【0022】

エンコーダー１７は、速度検出タイヤＴ２の回転軸の近傍に設けられ、速度検出タイヤＴ２の回転角速度ω２を検出するための電気信号を演算処理部１５に出力する。速度検出タイヤＴ２とは、車両の速度を検出するためのタイヤであり、制動力及び駆動力が付与されることなく、車両の走行に伴い従動する。エンコーダー１７には、例えば、ロータリーエンコーダーが適用される。

【0023】

演算処理部１５は、エンコーダー１７から入力された電気信号に基づいて、速度検出タイヤＴ２の回転角速度ω２を計算する。また、演算処理部１５は、速度検出タイヤＴ２の動荷重半径Ｒ２及び回転角速度ω２から車両（路面）の速度Ｖ２を計算する。

【0024】

さらに、演算処理部１５は、評価対象タイヤＴ１のトレッド部の速度Ｖ１及び車両の速度Ｖ２に基づいて、制動時のスリップ比ｓを計算する。なお、スリップ比ｓは、スリップ速度Ｖ２－Ｖ１と車両の速度Ｖ２との比（Ｖ２－Ｖ１）／Ｖ２をとることにより計算される。計算されたスリップ比ｓは、記憶部１６に記憶される。

【0025】

横力が生じない制動時の摩擦係数μは、制動力Ｆxと荷重Ｆｚとの比Ｆｘ／Ｆｚで計算される。摩擦係数μは、演算処理部１５によって計算される。

【0026】

取得ステップＳ１では、取得部１０における以上の動作が実行されることにより、ウェット路面での制動時における、評価対象タイヤＴ１のスリップ比ｓと摩擦係数μとが取得される。一般に、タイヤの摩擦係数μは、スリップ比ｓに応じて変動することが知られている。取得ステップＳ１では、各スリップ比ｓに対応する摩擦係数μを計算することにより、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターが取得され、スリップ比ｓと摩擦係数μとが関連付けて記憶部１６に記憶される。

【0027】

図４は、取得ステップＳ１で取得されたスリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を示している。同図に示されるように、摩擦係数μは、スリップ比ｓの付与に伴い急激に立ち上がる。この摩擦係数μ立ち上がり領域では、スリップ比ｓが０から増加する際に、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係は線形（すなわち、μ－ｓ曲線の傾きは一定）であると近似できる。そして、スリップ比ｓがさらに増加すると、μ－ｓ曲線の傾きは緩やかとなり、摩擦係数μは、ピークを迎えた後、緩やかに下降する。

【0028】

特定ステップＳ２では、特定部２１が、図４に示されるμ－ｓデーターに基づいて、評価対象タイヤＴ１のトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する。特定されたトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdのうち、トレッド前後剛性Ｃxは、評価対象タイヤＴ１の仕様（トレッドパターン、トレッドゴムの配合及び構造等）に依存し、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdは、評価対象タイヤＴ１の仕様と路面との相性の影響を受ける。

【0029】

評価ステップＳ３では、評価部２２が、トレッド前後剛性Ｃx、最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdに基づいて評価対象タイヤＴ１の性能を評価する。

【0030】

評価部２２は、例えば、トレッドパターン、トレッドゴムの配合及び構造等を異ならせた複数仕様の評価対象タイヤＴ１のトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを相対比較する。これにより、各評価対象タイヤＴ１の性能を客観的に精度よく評価することが可能となる。

【0031】

また、上記複数仕様の評価対象タイヤＴ１を複数の水深条件で取得されたμ－ｓデーターに基づいて特定されたトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを相対比較することにより、各評価対象タイヤＴ１の仕様と水深との相性を推定することが可能となり、各評価対象タイヤＴ１の性能を客観的に精度よく評価することが可能となる。

【0032】

さらにまた、異なる路面のテストコースに上記複数仕様の評価対象タイヤＴ１を持ち込んで取得されたμ－ｓデーターに基づいて特定されたトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを相対比較することにより、各評価対象タイヤＴ１の仕様と各路面との相性を推定することが可能となり、各評価対象タイヤＴ１の性能を客観的に精度よく評価することが可能となる。

【0033】

そして、上記評価により、トレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdの目標値が得られると、その目標を達成するために、タイヤの設計要素への展開が行なわれる。より具体的には、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）等によるシミュレーション技術を併用することにより、トレッドパターン、トレッドゴムの硬度及びベルト構造の最適化を図り、トレッド前後剛性Ｃxを目標値に近づけることができる。

【0034】

また、路面の粗さに応じてトレッドゴムの硬度の最適化を図ることにより、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μsを目標値に近づけることができる。さらに、路面の粗さに応じてトレッドゴムの硬度及び粘性の最適化を図ることにより、トレッドゴムの滑り摩擦係数μdを目標値に近づけることができる。

【0035】

図５は、評価対象タイヤＴ１の急制動時における接地面Ｔｃを模式的に表している。接地面Ｔｃは、路面との間で滑りが生じていない粘着域Ｔｃ１と、路面との間で滑りが生じている滑り域Ｔｃ２とを含んでいる。

【0036】

粘着域Ｔｃ１は、主として接地面Ｔｃの接地入側（踏み込み側）に生じ、滑り域Ｔｃ２は、主として接地面Ｔｃの接地出側（蹴り出し側）に生ずる。粘着域Ｔｃ１及び滑り域Ｔｃ２の分布は、スリップ比ｓに依存する。スリップ比ｓが０の時、接地面Ｔｃの大部分が粘着域Ｔｃ１となる。スリップ比ｓが増加するに従い接地面Ｔｃの蹴り出し側に滑り域Ｔｃ２が生じ、増大する。そしてスリップ比ｓがｓ１以上で、接地面Ｔｃのすべてが滑り域Ｔｃ２となる。

【0037】

図６は、タイヤ赤道ＣＬ上（図５参照）での接地圧分布をｎ次（ｎは２以上の偶数）の放物線で近似した曲線を示している。評価対象タイヤＴ１を実測することにより得られた接地圧分布に応じて次数ｎを調整することにより、接地圧分布が近似された評価対象タイヤＴ１の理論上の数学モデルが得られる。

【0038】

タイヤ赤道ＣＬ上での接地圧分布を図６に示されるよう次数ｎで近似したとき、理論上の摩擦係数μ’は、下記式（１）にて表わされる。

【数1】

ここで、上記（１）において、パラメーターは以下の通りである。
Ｃx ： トレッド前後剛性［Ｎ／ｍ］
μs ： トレッドゴムの最大静止摩擦係数
μd ： トレッドゴムの滑り摩擦係数
Ｌh ： 粘着域Ｔｃ１の長さ［ｍ］
Ｌ ： 接地長［ｍ］
ｗ ： 接地幅［ｍ］
ｓ ： スリップ比
Ｆz ： 荷重
また、上記式（１）における粘着域Ｔｃ１の長さＬｈは、下記式（２）にて表わされる。

【数2】

【0039】

上記パラメーターのうち、荷重Ｆzには、取得ステップＳ１におけるフィードバック制御の目標値が適用される。ロードセル１４から入力された電気信号に基づいて計算された荷重Ｆz、例えば、評価対象タイヤＴ１に付与された荷重Ｆzの平均値が適用されてもよい。また、接地長Ｌ［ｍ］、接地幅ｗ［ｍ］には、評価対象タイヤＴ１に荷重Ｆzを付与し、実測により取得された値が適用される（図５参照）。さらに、次数ｎには、図６に基づいて近似された接地圧分布の次数が適用される。

【0040】

式（１）から明らかなように、理論上の摩擦係数μ’は、粘着域Ｔｃ１の剪断抗力に関する第１項と、滑り域Ｔｃ２での滑り摩擦に関する第２項との和で表される。そして、式（１）において、左辺の摩擦係数μ’並びに右辺の第１項及び第２項は、スリップ比ｓを変数とする関数である。

【0041】

図７は、式（１）における左辺の理論上の摩擦係数μ’並びに右辺の第１項及び第２項とスリップ比ｓとの関係を示している。図７において、式（１）の右辺の第１項は曲線Ａで、右辺の第２項は曲線Ｂで、左辺の摩擦係数μ’は曲線Ｃでそれぞれ表される。摩擦係数μ’を表す曲線Ｃは、粘着域Ｔｃ１の剪断抗力に関する曲線Ａの成分と滑り域Ｔｃ２での滑り摩擦に関する曲線Ｂの成分に分解される。

【0042】

図７に示されるように、式（１）の理論上の摩擦係数μ’も、スリップ比ｓの付与に伴い急激に立ち上がる。この摩擦係数μ’の立ち上がり領域では、スリップ比ｓが０から増加する際に、スリップ比ｓと摩擦係数μ’との関係は線形であると近似できる。そして、スリップ比ｓがさらに増加すると、μ’－ｓ曲線の傾きは緩やかとなり、摩擦係数μ’は、ピーク値を迎えた後、緩やかに下降する。

【0043】

図７において剪断抗力に関する曲線Ａが０となる第１スリップ比ｓ１では、粘着域Ｔｃ１は消滅し、接地面Ｔｃのすべてが滑り域Ｔｃ２となる。

【0044】

図７において曲線Ａ、Ｂは、トレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdの値に応じて変化する。従って、曲線Ａと曲線Ｂの和である曲線Ｃもトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdの値に応じて変化する。すなわち、理論上の摩擦係数μ’は、トレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを変数とする関数であることが理解される。

【0045】

図８は、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを固定して、トレッド前後剛性Ｃxを変動させたときの左辺の理論上の摩擦係数μ’並びに右辺の第１項及び第２項を示している。トレッド前後剛性Ｃxが基準値であるとき、上記摩擦係数μ’、第１項、第２項は、実線の曲線Ａ、Ｂ、Ｃで表され、トレッド前後剛性Ｃxが基準値＋２０％であるとき、上記摩擦係数μ’、第１項、第２項は、破線の曲線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１で表される。

【0046】

図８によってトレッド前後剛性Ｃxが増減・変動することにより、粘着域Ｔｃ１が消滅し接地面Ｔｃのすべてが滑り域Ｔｃ２となる第１スリップ比ｓ１が移動し、これに伴い、理論上の摩擦係数μ’が最大値μmaxをとるスリップ比ｓも移動することが理解される。

【0047】

図９は、トレッド前後剛性Ｃx及びトレッドゴムの滑り摩擦係数μdを固定して、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μsを変動させたときの左辺の理論上の摩擦係数μ’並びに右辺の第１項及び第２項を示している。最大静止摩擦係数μsが基準値であるとき、上記摩擦係数μ’、第１項、第２項は、実線の曲線Ａ、Ｂ、Ｃで表され、最大静止摩擦係数μsが基準値＋２０％であるとき、上記摩擦係数μ’、第１項、第２項は、破線の曲線Ａ２、Ｂ２、Ｃ２で表される。

【0048】

図９によって最大静止摩擦係数μsが増減・変動することにより、粘着域Ｔｃ１が消滅し、接地面Ｔｃのすべてが滑り域Ｔｃ２となる第１スリップ比ｓ１が移動することが理解される。また、最大静止摩擦係数μsが増減・変動することにより、粘着域Ｔｃ１の剪断抗力に関する第１項のピーク値が大きく変動することが理解される。これらに伴い、理論上の摩擦係数μ’が最大値μmaxをとるスリップ比ｓが移動すると共に、そのピーク値も変動することが理解される。

【0049】

図１０は、トレッド前後剛性Ｃx及びトレッドゴムの最大静止摩擦係数μsを固定して、トレッドゴムの滑り摩擦係数μdを変動させたときの左辺の理論上の摩擦係数μ’並びに右辺の第１項及び第２項を示している。滑り摩擦係数μdがスリップ比ｓを変数とする基準関数であるとき、上記摩擦係数μ’、第１項、第２項は、実線の曲線Ａ、Ｂ、Ｃで表され、滑り摩擦係数μdが基準関数に対して摩擦係数を一律に＋２０％としたとき、上記摩擦係数μ’、第１項、第２項は、破線の曲線Ａ３、Ｂ３、Ｃ３で表される。

【0050】

図１０によって滑り摩擦係数μdが増減・変動することにより、滑り域Ｔｃ２での滑り摩擦に関する第２項がピークを迎えるまでの傾きが大きく変動することが理解される。これに伴い、理論上の摩擦係数μ’の最大値μmax及び最大値μmax以降での摩擦係数μ’の落ち込みも変動することが理解される。

【0051】

図８ないし図１０により、トレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μsの値及び滑り摩擦係数μdの関数を調整することにより、理論上の摩擦係数μ’とスリップ比ｓとの関係であるμ’－ｓ曲線をある程度自在に変形できることが理解される。そして、理論上の摩擦係数μ’とスリップ比ｓとの関係を、評価対象タイヤＴ１の実測値であるμ－ｓデーターにフィッティングすることにより、評価対象タイヤＴ１のトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定することが可能となる。

【0052】

すなわち、本実施形態の特定ステップＳ２は、式（１）にて表される理論上の摩擦係数μ’とスリップ比ｓとの関係を実測値であるμ－ｓデーターにフィッティングするフィッティングステップＳ２’を含んでいる（図１参照）。

【0053】

特定ステップＳ２がフィッティングステップＳ２’を含むことにより、摩擦係数の理論式に含まれるトレッド前後剛性Ｃx、最大静止摩擦係数μs等の変数及び滑り摩擦係数μd等の関数が実測によって取得されたμ－ｓデーターに基づき特定される。これにより、評価対象タイヤの性能を精度よく評価することが可能になる。

【0054】

なお、理論上の摩擦係数μ’とスリップ比ｓとの関係式は、式（１）に限られない。例えば、理論上の摩擦係数μ’とスリップ比ｓとの関係が特定される式であれば、トレッド前後剛性Ｃx、最大静止摩擦係数μs以外の変数及び滑り摩擦係数μd以外の関数を含んでいてもよい。理論上の摩擦係数μ’とスリップ比ｓとの関係を特定する他の変数等は、上述したトレッド前後剛性Ｃx等と同様に、実測値であるμ－ｓデーターとのフィッティングにより特定され、評価対象タイヤの性能評価に用いられる。

【0055】

図１１は、フィッティングステップＳ２’のより具体的な手順を示している。フィッティングステップＳ２’は、式（１）におけるトレッド前後剛性Ｃx、最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを仮決めする仮決めステップＳ２１、Ｓ２２を含んでいる。仮決めステップＳ２１、Ｓ２２は、例えば、コンピューター装置２０にインストールされた表計算ソフト（spreadsheet）に含まれるマクロ機能やソルバー機能等を用いて実行される。

【0056】

図１２は、仮決めステップＳ２１において実測の摩擦係数μにフィッティングされる理論上の摩擦係数μ’を示している。図１３は、仮決めステップＳ２１の終了後における理論上の摩擦係数μ’を示している。なお、図１３では、摩擦係数μ’のうちスリップ比ｓが０に近い領域が拡大して示される（以下、図１４ないし図１９においても同様である）。

【0057】

仮決めステップＳ２１では、特定部２１によって滑り摩擦係数μdが仮決めされる。仮決めされる滑り摩擦係数μdは、スリップ比ｓを変数とする関数である。スリップ比ｓを変数とする関数の例として、例えば、一次関数、二次関数等が挙げられる。特定部２１は、剪断抗力が０となる第１スリップ比ｓ１以上での理論上の摩擦係数μ’が取得ステップＳ１で実測により取得されたμ－ｓデーター上の摩擦係数μに線形近似するように滑り摩擦係数μdを仮決めする。

【0058】

上記線形近似においては、理論上の摩擦係数μ’で剪断抗力が作用しない領域の両端、すなわち、剪断抗力が０となるスリップ比ｓ（＝ｓ１）及びスリップ比ｓ（＝１）の２点で、理論上の摩擦係数μ’が実測された摩擦係数μに近似するように、滑り摩擦係数μdが仮決めされる。換言すると、仮決めステップＳ２１は、剪断抗力が０となる第１スリップ比ｓ１以上での理論上の摩擦係数μ’を取得ステップＳ１で実測により取得されたμ－ｓデーター上の摩擦係数μに線形近似させる第１近似ステップを含んでいる。ここで、仮決めステップＳ２１での線形近似には、例えば、回帰分析等の各種の統計的手法が適用される。仮決めステップＳ２１は、近似による誤差が予め定められた閾値以下となるまで実行される。

【0059】

図１４は、仮決めステップＳ２２において実測の摩擦係数μにフィッティングされる理論上の摩擦係数μ’を示している。図１５は、仮決めステップＳ２２の終了後における理論上の摩擦係数μ’を示している。

【0060】

仮決めステップＳ２２では、特定部２１によってトレッド前後剛性Ｃx及び最大静止摩擦係数μsが仮決めされる。特定部２１は、予め定められた第２スリップ比ｓ２での摩擦係数μ’及び摩擦係数μ’の最大値μ’maxがμ－ｓデーター上の摩擦係数μに近似するように、トレッド前後剛性Ｃx及び最大静止摩擦係数μsを仮決めする。換言すると、仮決めステップＳ２２は、第２スリップ比ｓ２での摩擦係数μ’及び摩擦係数μ’の最大値μ’maxをμ－ｓデーター上の摩擦係数μに近似させる第２近似ステップを含んでいる。ここで、仮決めステップＳ２２での近似には、回帰分析等の各種の統計的手法が適用される。

【0061】

上述した第２スリップ比ｓ２は、スリップ比ｓが０から増加する際に、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係が線形に近似できる上限のスリップ比である。現在の測定精度では、一般に、スリップ比ｓが０から０．０３の範囲では、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係が線形に近似できると言われている。従って、第２スリップ比ｓ２は、例えば、０．０３である。仮決めステップＳ２２は、近似による誤差が予め定められた閾値以下となるまで実行される。

【0062】

スリップ比ｓが０から第２スリップ比ｓ２の範囲において、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係は、略線形に推移する。従って、仮決めステップＳ２２の完了により、スリップ比ｓが０から第２スリップ比ｓ２に至る摩擦係数μの立ち上がり領域において、理論上の摩擦係数μ’は、実測により取得されたμ－ｓデーター上の摩擦係数μにフィッティングされることになる（図１５参照）。

【0063】

フィッティングステップＳ２’は、第２スリップ比ｓ２から最大値μ’maxに至る過渡領域において、理論上の摩擦係数μ’を実測による摩擦係数μに合わせ込む合わせ込みステップＳ２３を含んでいる。合わせ込みステップＳ２３は、例えば、コンピューター装置２０にインストールされた表計算ソフトに含まれるマクロ機能やソルバー機能等を用いて実行される。

【0064】

図１６は、合わせ込みステップＳ２３において実測の摩擦係数μにフィッティングされる理論上の摩擦係数μ’を示している。図１７は、図１６における第２スリップ比ｓ２から最大値μ’maxに至る理論上の摩擦係数μ’を拡大して示している。図１８は、合わせ込みステップＳ２３の終了後における摩擦係数μ’を示している。

【0065】

図１７に示されるように、合わせ込みステップＳ２３では、特定部２１によって、トレッド前後剛性Ｃx及び最大静止摩擦係数μsが調整される。特定部２１は、第２スリップ比ｓ２から最大値μ’maxに至る過渡領域において、理論上の摩擦係数μ’と実測により取得されたμ－ｓデーター上の摩擦係数μとの差が小さくなるように、トレッド前後剛性Ｃx及び最大静止摩擦係数μsを調整する。換言すると、合わせ込みステップＳ２３は、第２スリップ比ｓ２から最大値μ’maxに至る過渡領域での理論上の摩擦係数μ’をμ－ｓデーター上の摩擦係数μに近似させる第３近似ステップを含んでいる。合わせ込みステップＳ２３での合わせ込みには、回帰分析等の各種の統計的手法が適用される。合わせ込みステップＳ２３は、近似による誤差が予め定められた閾値以下となるまで実行される。

【0066】

合わせ込みステップＳ２３の完了により、スリップ比ｓが０から摩擦係数μが最大値μmaxに至る領域において、理論上の摩擦係数μ’は、実測により取得されたμ－ｓデーター上の摩擦係数μにフィッティングされることになる。

【0067】

図８、９に示されるように、トレッド前後剛性Ｃx及び最大静止摩擦係数μsが増減・変動することにより、曲線Ａ、Ｂ、Ｃが変形し、剪断抗力が０となる第１スリップ比ｓ１の値も変動する。合わせ込みステップＳ２３の実行後の第１スリップ比をｓ１’とした場合、仮決めステップＳ２２及び合わせ込みステップＳ２３の実行に伴う第１スリップ比のずれ量Δｓ＝ｓ１’－ｓ１で計算される（図１８参照）。

【0068】

そこで、フィッティングステップＳ２’は、第１スリップ比ｓ１のずれ量Δｓの絶対値と予め定められた閾値とを比較する比較ステップＳ２４を含んでいる、のが望ましい。比較ステップＳ２４において、第１スリップ比ｓ１のずれ量Δｓの絶対値が予め定められた閾値以下である場合（Ｓ２４においてＹ）、フィッティングステップＳ２’は終了する。

【0069】

第１スリップ比ｓ１のずれ量Δｓの絶対値が予め定められた閾値より大きい場合（Ｓ２４においてＮ）、以下の修正ステップＳ２５が実行される。

【0070】

すなわち、フィッティングステップＳ２’は、修正ステップＳ２５を含んでいる。

【0071】

図１９は、修正ステップＳ２５において、修正される理論上の摩擦係数μ’を示している。図２０は、修正ステップＳ２５の終了後における摩擦係数μ’を示している。

【0072】

修正ステップＳ２５では、特定部２１によって、第１スリップ比のずれ量Δｓ＝ｓ１’－ｓ１の絶対値が小さくなるように、滑り摩擦係数μdの関数が微修正される。修正ステップＳ２５は、ずれ量Δｓの絶対値が予め定められた閾値以下となるまで実行される。

【0073】

図１１に示されるように、修正ステップＳ２５の完了後、仮決めステップＳ２１に戻り、再び仮決めステップＳ２１、Ｓ２２、合わせ込みステップＳ２３が順次実行される。そして、仮決めステップＳ２１、Ｓ２２、合わせ込みステップＳ２３、比較ステップＳ２４、修正ステップＳ２５は、比較ステップＳ２４において、第１スリップ比ｓ１のずれ量Δｓが予め定められた閾値以下となるまで（Ｓ２４においてＹ）、繰り返される。修正ステップＳ２５の完了後は、仮決めステップＳ２２に戻り、再び仮決めステップＳ２２、合わせ込みステップＳ２３が順次実行されるように構成されていてもよい。

【0074】

２サイクル目の仮決めステップＳ２１、Ｓ２２、合わせ込みステップＳ２３において近似による誤差と比較される閾値は、１サイクル目の各ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３における閾値よりも小さく設定されてもよい。

【0075】

上記フィッティングステップＳ２’によれば、トレッド前後剛性Ｃx、最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdが正確に特定され、各評価対象タイヤＴ１の性能をより一層客観的に精度よく評価することが可能となる。

【0076】

以上、本発明のタイヤ性能評価方法１００が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

【0077】

［付記］
［本発明１］
タイヤの性能を評価する方法であって、
ウェット路面上で評価対象タイヤの制動試験を行い、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターを取得する取得ステップと、
前記μ－ｓデーターに基づいて、前記評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定ステップと、を含む、
タイヤ性能評価方法。
［本発明２］
前記特定ステップは、タイヤ赤道上での接地圧分布をｎ次（ｎは２以上の偶数）の放物線で近似したときの摩擦係数μ’を、粘着域の剪断抗力に関する項及び滑り域での滑り摩擦に関する項との和で表した理論上の関係式を前記μ－ｓデーターにフィッティングするフィッティングステップを含む、本発明１に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明３］
前記関係式は、変数として、前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μs及び前記滑り摩擦係数μdを含む、本発明２に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明４］
前記フィッティングステップは、前記関係式における前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μs及び前記滑り摩擦係数μdを仮決めする仮決めステップを含む、本発明３に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明５］
前記仮決めステップは、前記関係式における前記剪断抗力が０となる第１スリップ比ｓ１以上での前記摩擦係数μ’が前記μ－ｓデーター上のμに線形近似するように前記滑り摩擦係数μdを仮決めする、第１近似ステップを含む、本発明４に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明６］
前記仮決めステップは、予め定められた第２スリップ比ｓ２での前記摩擦係数μ’及び前記摩擦係数μ’の最大値が前記μ－ｓデーター上のμに近似するように前記トレッド前後剛性Ｃx及び前記最大静止摩擦係数μsを仮決めする、第２近似ステップを含む、本発明５に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明７］
前記第２スリップ比ｓ２は、前記スリップ比ｓが０から増加する際に、前記スリップ比ｓと前記摩擦係数μ’との関係が線形であると近似できる上限のスリップ比である、本発明６に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明８］
前記フィッティングステップは、前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μsを合わせ込む合わせ込みステップをさらに含む、本発明６に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明９］
前記合わせ込みステップは、前記第２スリップ比ｓ２での前記摩擦係数μ’から前記最大値に至る過渡領域での前記摩擦係数μ’が、前記μ－ｓデーター上のμに近似するように、前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μsを合わせ込む、第３近似ステップを含む、本発明８に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明１０］
前記フィッティングステップは、前記仮決めステップ及び前記合わせ込みステップの実行に伴って生じた前記第１スリップ比のずれ量の絶対値が小さくなるように、前記滑り摩擦係数μdを微修正する修正ステップをさらに含む、本発明９に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明１１］
前記仮決めステップ及び前記合わせ込みステップは、前記修正ステップの後にも実行される、本発明１０に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明１２］
前記修正ステップは、前記μ－ｓデーターからの前記第１スリップ比ｓ１のずれ量の絶対値が、予め定められた閾値以下となるまで、繰り返される、本発明１１に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明１３］
前記トレッド前後剛性Ｃx、前記最大静止摩擦係数μs及び前記滑り摩擦係数μdに基づいて前記評価対象タイヤの性能を評価する評価ステップをさらに含む、本発明１に記載のタイヤ性能評価方法。
［本発明１４］
タイヤの性能を評価する装置であって、
ウェット路面上で評価対象タイヤの制動試験を行い、スリップ比ｓと摩擦係数μとの関係を特定するμ－ｓデーターを取得する取得部と、
前記μ－ｓデーターに基づいて、前記評価対象タイヤのトレッド前後剛性Ｃx、トレッドゴムの最大静止摩擦係数μs及び滑り摩擦係数μdを特定する特定部とを含む、
タイヤ性能評価装置。

【符号の説明】

【0078】

１ ：タイヤ性能評価装置
１０ ：取得部
２１ ：特定部
１００ ：タイヤ性能評価方法
ＣＬ ：タイヤ赤道
Ｃx ：トレッド前後剛性
Ｓ１ ：取得ステップ
Ｓ２ ：特定ステップ
Ｓ２１ ：仮決めステップ
Ｓ２１ ：ステップ
Ｓ２２ ：ステップ
Ｓ２２ ：仮決めステップ
Ｓ２３ ：ステップ
Ｓ２３ ：合わせ込みステップ
Ｓ２５ ：修正ステップ
Ｓ２’ ：フィッティングステップ
Ｓ３ ：評価ステップ
Ｔ１ ：評価対象タイヤ
Ｔｃ１ ：粘着域
Ｔｃ２ ：滑り域
ｓ ：スリップ比
ｓ１ ：第１スリップ比
ｓ２ ：第２スリップ比
Δｓ ：ずれ量
μ ：摩擦係数
μd ：滑り摩擦係数
μmax ：最大値
μs ：最大静止摩擦係数
μ’ ：摩擦係数
μ’max ：最大値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】