特許 7070076 タイヤの使用条件頻度分布取得方法及び装置

(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】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】タイヤの使用条件頻度分布取得方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/02 20060101AFI20220511BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

G01M17/02

B60C19/00 H

B60C19/00 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018094796

(22)【出願日】2018-05-16

(65)【公開番号】P2019200137

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-03-19

(73)【特許権者】

【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】玉田 良太

(72)【発明者】

【氏名】彌榮 洋一

【審査官】山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】特許第５５０４９１２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１０－２０８５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０２５２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－００１７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６７９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３９７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１２０１７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／００ － １７／１０

Ｂ６０Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に装着されたタイヤの使用条件と、その頻度との関係を示すタイヤの使用条件頻度分布を取得するための方法であって、
前記タイヤの使用条件は、駆動時、制動時、左旋回時及び右旋回時に、前記タイヤに作用する力であり、
前記方法は、
前記車両の走行履歴を用いて、前記車両の加速度と、その頻度との関係を示す車両の加速度頻度分布を取得する工程と、
前記車両の前記加速度、前記車両の質量、及び、前記タイヤの使用条件に影響する影響因子に基づいて、前記タイヤの使用条件頻度分布を取得する工程とを含む、
タイヤの使用条件頻度分布取得方法。

【請求項2】

前記影響因子は、前記車両の空気抵抗を含む請求項１記載のタイヤの使用条件頻度分布取得方法。

【請求項3】

走行速度が変化する前記車両の平均の走行速度に基づいて、前記車両の空気抵抗を取得する工程を含む、請求項２記載のタイヤの使用条件頻度分布取得方法。

【請求項4】

前記平均の走行速度Ｖは、下記式（１）で計算される加重平均速度である、請求項３記載のタイヤの使用条件頻度分布取得方法。

【数1】

ここで、
ｖ_ｉ：ｉ回目のサンプリング時の車両の走行速度
Ｎ：車両の走行速度のサンプリング回数

【請求項5】

前記影響因子は、前記車両にトー角をつけて装着された前記タイヤの横力を含む請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤの使用条件頻度分布取得方法。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載の前記タイヤの使用条件頻度分布を用いて、前記タイヤのトレッド部の摩耗量を予測するための方法であって、
前記トレッド部の予め定められた評価対象位置において、摩耗エネルギーを計算する工程と、
前記摩耗エネルギーを、前記タイヤの使用条件及び前記頻度で重み付けをして、前記評価対象位置の摩耗量を計算する工程とを含む、
タイヤの摩耗量予測方法。

【請求項7】

車両に装着されたタイヤの使用条件と、その頻度との関係を示すタイヤの使用条件頻度分布を取得する演算処理装置を有する装置であって、
前記タイヤの使用条件は、駆動時、制動時、左旋回時及び右旋回時に、前記タイヤに作用する力であり、
前記演算処理装置は、前記車両の走行履歴を用いて、前記車両の加速度と、その頻度との関係を示す車両の加速度頻度分布を取得する車両加速度頻度分布取得部と、
前記車両の加速度、前記車両の質量、及び、前記タイヤの使用条件に影響する影響因子に基づいて、前記タイヤの使用条件頻度分布を取得するタイヤ使用条件頻度分布取得部とを含む、
タイヤの使用条件頻度分布取得装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤの使用条件頻度分布を取得するための方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１は、タイヤの使用条件を評価するために、タイヤが装着された車両の加速度を取得して、加速度頻度分布を求めている。走行中の車両には、空気抵抗が作用している。このため、下記特許文献１は、車両の加速度に対して、空気抵抗を考慮した修正を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５５０４９１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１では、タイヤの使用条件を取得することができたものの、更なる改善の余地があった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤの使用条件頻度分布を簡単に取得するための方法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、車両に装着されたタイヤの使用条件と、その頻度との関係を示すタイヤの使用条件頻度分布を取得するための方法であって、前記車両の走行履歴を用いて、前記車両の加速度と、その頻度との関係を示す車両の加速度頻度分布を取得する工程と、前記車両の前記加速度、前記車両の質量、及び、前記タイヤの使用条件に影響する影響因子に基づいて、前記タイヤの使用条件頻度分布を取得する工程とを含むことを特徴とする。

【0007】

本発明に係る前記タイヤの使用条件頻度分布取得方法において、前記影響因子は、前記車両の空気抵抗を含んでもよい。

【0008】

本発明に係る前記タイヤの使用条件頻度分布取得方法において、走行速度が変化する前記車両の平均の走行速度に基づいて、前記車両の空気抵抗を取得する工程を含んでもよい。

【0009】

本発明に係る前記タイヤの使用条件頻度分布取得方法において、前記平均の走行速度Ｖは、下記式（１）で計算される加重平均速度であってもよい。

【数1】

ここで、
ｖ_ｉ：ｉ回目のサンプリング時の車両の走行速度
Ｎ：車両の走行速度のサンプリング回数

【0010】

本発明に係る前記タイヤの使用条件頻度分布取得方法において、前記影響因子は、前記車両にトー角をつけて装着された前記タイヤの横力を含んでもよい。

【0011】

本発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の前記タイヤの使用条件頻度分布を用いて、前記タイヤのトレッド部の摩耗量を予測するための方法であって、前記トレッド部の予め定められた評価対象位置において、摩耗エネルギーを計算する工程と、前記摩耗エネルギーを、前記タイヤの使用条件及び前記頻度で重み付けをして、前記評価対象位置の摩耗量を計算する工程とを含むことを特徴とする。

【0012】

本発明は、車両に装着されたタイヤの使用条件と、その頻度との関係を示すタイヤの使用条件頻度分布を取得する演算処理装置を有するタイヤ使用条件頻度分布取得装置であって、前記演算処理装置は、前記車両の走行履歴を用いて、前記車両の加速度と、その頻度との関係を示す車両の加速度頻度分布を取得する車両加速度頻度分布取得部と、前記車両の加速度、前記車両の質量、及び、前記タイヤの使用条件に影響する影響因子に基づいて、前記タイヤの使用条件頻度分布を取得するタイヤ使用条件頻度分布取得部とを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本願発明のタイヤの使用条件頻度分布取得方法は、車両の前記加速度、車両の質量、及び、前記タイヤの使用条件に影響する影響因子に基づいて、前記タイヤの使用条件頻度分布を取得する工程を含んでいる。これにより、本願発明は、車両の加速度頻度分布の前記加速度と、車両の質量とに基づいて、タイヤに作用する使用条件を取得でき、さらにその使用条件を、前記影響因子で修正することができる。したがって、本願発明は、タイヤの使用条件を高い精度で取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】タイヤの使用条件頻度分布取得方法、及び、タイヤの摩耗量予測方法が実行されるコンピュータの一例を示すブロック図である。

【図2】車両に作用する加速度及び影響因子を説明する概念図である。

【図3】タイヤの使用条件頻度分布取得方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図4】車両の加速度頻度分布の一例を示すグラフである。

【図5】タイヤの使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。

【図6】車両の前輪部分を示す平面図である。

【図7】タイヤの使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。

【図8】タイヤの使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。

【図9】タイヤの摩耗量予測方法で摩耗量が予測されるタイヤの一例を示す断面図である。

【図10】タイヤの摩耗量予測方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図11】摩耗エネルギー計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図12】タイヤモデルの一例を示す断面図である。

【図13】タイヤモデル及び路面モデルの一例を示す斜視図である。

【図14】摩耗量計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図15】修正後の使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。

【図16】実施例のタイヤの使用条件頻度分布を示すグラフである。

【図17】実験例、及び、実施例１のタイヤのトレッド部の摩耗量を示すグラフである。

【図18】実験例、実施例２、及び、比較例１のタイヤのトレッド部の摩耗エネルギーを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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、タイヤの使用条件頻度分布取得方法（以下、単に「取得方法」ということがある。）、及び、タイヤの摩耗量予測方法（以下、単に「予測方法」ということがある。）が実行されるコンピュータ１の一例を示すブロック図である。

【0016】

本実施形態のコンピュータ１は、入力デバイスとしての入力部２、出力デバイスとしての出力部３、及び、タイヤの物理量等を計算する演算処理装置４を有し、タイヤの使用条件頻度分布取得装置（以下、単に「取得装置」ということがある。）１Ａ、及び、タイヤの摩耗量予測装置（以下、単に「予測装置」ということがある。）１Ｂとして構成されている。

【0017】

入力部２は、例えば、キーボード又はマウス等が用いられる。出力部３は、例えば、ディスプレイ装置又はプリンタ等が用いられる。演算処理装置４は、各種の演算を行う演算部（ＣＰＵ）４Ａ、データやプログラム等が記憶される記憶部４Ｂ、及び、作業用メモリ４Ｃを含んで構成されている。

【0018】

記憶部４Ｂは、例えば、磁気ディスク、光ディスク又はＳＳＤ等からなる不揮発性の情報記憶装置である。記憶部４Ｂには、データ部５及びプログラム部６が設けられている。

【0019】

データ部５は、車両の走行履歴が記憶される走行履歴入力部５ａと、車両の加速度頻度分布を記憶するための車両加速度頻度分布入力部５ｂと、タイヤの使用条件に影響する影響因子が記憶される影響因子入力部５ｃと、タイヤの使用条件頻度分布を記憶するためのタイヤ使用条件頻度分布入力部５ｄとを含んで構成されている。

【0020】

さらに、データ部５は、評価対象のタイヤや路面に関する情報（例えば、ＣＡＤデータ等）が記憶される初期データ入力部５ｅと、タイヤモデル及び路面モデルが入力されるモデル入力部５ｆと、シミュレーションの境界条件が入力される境界条件入力部５ｇと、演算部４Ａが計算した物理量が入力される物理量入力部５ｈとが含まれている。

【0021】

プログラム部６は、演算部４Ａによって実行されるプログラムである。プログラム部６には、車両の加速度頻度分布を取得する車両加速度頻度分布取得部６ａと、影響因子を取得する影響因子取得部６ｂと、タイヤの使用条件頻度分布を取得するタイヤ使用条件頻度分布取得部６ｃとを含んで構成されている。さらに、プログラム部６は、タイヤモデルの摩耗エネルギーを計算する摩耗エネルギー計算部６ｄと、タイヤの摩耗量を計算する摩耗量計算部６ｅとを含んで構成されている。なお、これらのデータ部５及びプログラム部６の構成は、取得装置１Ａ、及び、予測装置１Ｂに応じて適宜選択することができる。

【0022】

次に、本実施形態の取得方法について説明する。本実施形態の取得方法では、走行速度が変化する車両に装着されたタイヤの使用条件と、その頻度との関係を示すタイヤの使用条件頻度分布が取得される。タイヤの使用条件頻度分布は、後述の予測方法において、タイヤのトレッド部の摩耗量の予測に用いられる。図２は、車両に作用する加速度及び影響因子を説明する概念図である。

【0023】

本明細書において、タイヤの使用条件とは、駆動時及び制動時（前後方向）、及び、左旋回時及び右旋回時（左右方向）に、タイヤに作用する力を意味している。このようなタイヤの使用条件は、例えば、タイヤが装着される車両の加速度Ｃと、車両の質量とに基づいて求めることができる。

【0024】

ところで、走行中の車両１１には、タイヤの使用条件に影響する影響因子Ｕが作用している。影響因子Ｕの一例としては、空気抵抗Ｗや転がり抵抗Ｒが含まれる。しかしながら、加速度センサー等で測定された車両の加速度Ｃは、影響因子Ｕが考慮されていない。従って、車両の加速度Ｃと、実際のタイヤに作用する力（使用条件Ａ）とは、乖離している。

【0025】

本実施形態の取得方法では、車両の加速度Ｃと、車両の質量と、影響因子Ｕに基づいて、タイヤの使用条件頻度分布を取得している。図３は、タイヤの使用条件頻度分布取得方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0026】

本実施形態の取得方法では、先ず、車両の加速度頻度分布が取得される（工程Ｓ１）。車両の加速度頻度分布は、車両の加速度と、その頻度との関係を示すものである。車両の加速度Ｃは、従来と同様に、予め提供された車両１１（図２に示す）の走行履歴を用いて取得される。本実施形態の車両１１としては、例えば乗用車である場合が例示されるが、特に限定されるわけではなく、例えば、トラック又はバス等であってもよい。車両１１には、例えば、図示しない速度計及び加速度センサーが取り付けられている。

【0027】

車両１１の走行履歴は、例えば、高速道路、山岳路、及び、一般道を含む経路に、車両１１を走行させることによって取得される。走行履歴は、本実施形態の取得方法が実施される前に、走行履歴入力部５ａ（図１に示す）に入力されている。

【0028】

本実施形態の車両の走行履歴は、車両１１に取り付けられた加速度計（図示省略）によって測定された車両の加速度Ｃと、車両１１に取り付けられた速度計（図示省略）によって測定された車両の走行速度ｖとを含んでいる。車両の加速度Ｃは、車両の前後方向（駆動及び制動）の加速度Ｃ１と、車両の左右方向（右旋回及び左旋回）の加速度Ｃ２とを含んでいる。なお、車両の加速度Ｃには、車両の上下方向の加速度が含まれても良い。車両の加速度Ｃ、及び、車両の走行速度ｖは、予め定められた間隔（例えば、５～１５ｍ）でサンプリングされている。

【0029】

工程Ｓ１では、先ず、図１に示した走行履歴入力部５ａに予め入力されている走行履歴、及び、プログラム部６の車両加速度頻度分布取得部６ａが、作業用メモリ４Ｃに入力される。そして、車両加速度頻度分布取得部６ａが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。

【0030】

本実施形態の工程Ｓ１では、車両１１（図２に示す）の走行履歴から、上記間隔でサンプリングされた車両の前後方向（駆動及び制動）の加速度Ｃ１、及び、左右方向（右旋回及び左旋回）の加速度Ｃ２の双方が抽出される。これらの抽出された車両の加速度Ｃ１、Ｃ２が用いられることにより、車両の加速度（前後方向（駆動及び制動）の加速度Ｃ１、及び、左右方向（右旋回及び左旋回）の加速度Ｃ２）と、その頻度との関係を示す車両の加速度頻度分布が取得される。

【0031】

図４は、車両の加速度頻度分布の一例を示すグラフである。図４のグラフにおいて、車両の加速度の頻度の大きさは、色付けの濃淡で示されており、色が濃いほど、頻度が大きいことを示している。車両の前後方向の加速度Ｃ１を示す縦軸において、０よりも上へ向かうほど、前方向（駆動時）の加速度が大きいことを示しており、０よりも下に向かうほど、後方向（制動時）の加速度が大きいことを示している。また、車両の左右方向の加速度Ｃ２を示す横軸において、０よりも右に向かうほど、右方向（右旋回時）の加速度が大きいことを示しており、０よりも左に向かうほど、左方向（左旋回時）の加速度が大きいことを示している。車両の加速度頻度分布は、車両加速度頻度分布入力部５ｂに記憶される。

【0032】

次に、本実施形態の取得方法では、タイヤの使用条件に影響する影響因子Ｕが取得される（工程Ｓ２）。影響因子Ｕとしては、車両の空気抵抗Ｗである場合が例示される。車両の空気抵抗Ｗは、適宜取得することができる。本実施形態の工程Ｓ２では、車両の平均の走行速度に基づいて、車両の空気抵抗が取得される。

【0033】

工程Ｓ２では、図１に示した走行履歴入力部５ａに予め入力されている走行履歴、及び、プログラム部６の影響因子取得部６ｂが、作業用メモリ４Ｃに入力される。そして、影響因子取得部６ｂが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。

【0034】

工程Ｓ２では、先ず、車両１１（図２に示す）の走行履歴から、上記間隔でサンプリングされた複数の走行速度ｖ_ｉ（ｉ＝１、２…）が抽出される。次に、工程Ｓ２では、複数の走行速度ｖ_ｉを用いて、車両１１の平均の走行速度Ｖが計算される。そして、工程Ｓ２では、平均の走行速度Ｖと、下記式（２）とに基づいて、車両の空気抵抗Ｗが計算される。

【0035】

【数2】

ここで、
Cd：空気抵抗係数（Ｎ・ｍ²・（km／ｈ）^-2）
A：車両の前面投影面積（ｍ²）
Ｖ：平均の走行速度

【0036】

平均の走行速度Ｖは、例えば、サンプリングされた走行速度ｖ_ｉの合計値を、サンプリング回数Ｎで除することで求めてもよい。本実施形態の平均の走行速度Ｖは、下記式（１）で計算される加重平均速度として計算される。

【0037】

【数1】

ここで、
ｖ_ｉ：ｉ回目のサンプリング時の車両の走行速度
Ｎ：車両の走行速度のサンプリング回数

【0038】

上記式（１）において、加重平均速度は、ｉ回目のサンプリング時の車両の走行速度ｖ_ｉを二乗した値の合計値を、サンプリング回数Ｎで除して、さらに、平方根をとることで取得することができる。このような加重平均速度は、走行速度ｖ_ｉが、走行速度ｖ_ｉで重み付けされているため、例えば、平均速度（即ち、サンプリングされた走行速度ｖ_ｉの合計値を、サンプリング回数Ｎで除した値）に比べて、走行速度ｖ_ｉに依存する空気抵抗Ｗを精度よく求めることができる。空気抵抗Ｗは、影響因子入力部５ｃ（図１に示す）に記憶される。

【0039】

次に、本実施形態の取得方法では、タイヤの使用条件頻度分布が取得される（工程Ｓ３）。工程Ｓ３では、車両の加速度頻度分布（図４に示す）に含まれる車両の加速度Ｃと、車両の質量と、影響因子Ｕ（本実施形態では、空気抵抗Ｗ）とを考慮することで、タイヤの使用条件頻度分布が取得される。

【0040】

本実施形態の工程Ｓ３では、先ず、車両の加速度頻度分布（図４に示す）の各頻度の加速度に、車両の質量がそれぞれ乗じられる。そして、車両の前後方向の加速度Ｃ１に車両の質量を乗じた値（前後方向でタイヤに作用する力）に、影響因子Ｕ（本実施形態では、空気抵抗Ｗ）が加算される。なお、車両の左右方向の加速度Ｃ２に車両の質量を乗じた値（左右方向の力）については、空気抵抗Ｗを無視することができる。そして、車両の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値（影響因子Ｕが考慮された前後方向の力、及び、左右方向の力）を、駆動輪の本数でそれぞれ除することで、タイヤの使用条件（前後方向、及び、左右方向）がそれぞれ求められる。これにより、タイヤの使用条件頻度分布が取得されている。図５は、タイヤの使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。

【0041】

このように、タイヤの使用条件頻度分布に含まれるタイヤの使用条件は、車両の加速度Ｃ、車両の質量、及び、影響因子Ｕを考慮して求められているため、実際にタイヤ１２に作用する力に近似する。従って、タイヤの使用条件頻度分布は、後述の予測方法で用いられることで、タイヤ１２の摩耗量を高い精度で求めるのに役立つ。

【0042】

本実施形態の取得方法は、車両の加速度頻度分布の各頻度を維持したまま、タイヤの使用条件を求めることができる。これにより、図５に示されるように、本実施形態の取得方法は、影響因子Ｕに基づいて、車両の加速度頻度分布に含まれる各頻度の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値（即ち、図５に示される「タイヤの前後方向の使用条件」と、「空気抵抗を考慮する前のタイヤの左右方向の使用条件（２点鎖線）」とで表された頻度分布の値）を、一括で変換（シフト）することで、タイヤ１２の使用条件をそれぞれ求めることができる。従って、本実施形態の取得方法（取得装置）は、タイヤの使用条件頻度分布を簡単に取得することができる。

【0043】

本実施形態の取得方法は、タイヤの前後方向の使用条件の修正に、車両の平均の走行速度Ｖに基づいて取得された車両の空気抵抗Ｗが用いられているため、上記特許文献１のように、サンプリングされた走行速度ｖ_ｉ毎に空気抵抗Ｗを取得する必要がない。このため、本実施形態の取得方法では、タイヤの使用条件頻度分布をより簡単に取得することができる。

【0044】

さらに、本実施形態の取得方法では、走行速度ｖ_ｉで重み付けした加重平均速度が用いられている。従って、本実施形態の取得方法は、上記特許文献１のように、走行速度ｖ_ｉ毎に空気抵抗Ｗを取得しなくても、走行速度ｖ_ｉに依存する空気抵抗Ｗを精度良く計算することができる。タイヤの使用条件頻度分布は、タイヤ使用条件頻度分布入力部５ｄ（図１に示す）に記憶される。

【0045】

本実施形態の取得方法では、影響因子Ｕとして、空気抵抗Ｗである場合が例示されたが、このような態様に限定されない。影響因子Ｕとしては、転がり抵抗Ｒであってもよいし、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒの双方であってもよい。

【0046】

この実施形態の取得方法では、影響因子Ｕとして、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒである場合が例示される。なお、この実施形態において、これまでの実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

【0047】

転がり抵抗Ｒの測定は、従来と同様の手順で実施することができる。転がり抵抗Ｒの測定は、例えば、転がり抵抗試験機（図示省略）を用い、予め定められた測定条件（例えば、室温、荷重、内圧、リム、速度、及び、アライメント（トー角、キャンバー角））において、タイヤの転がり抵抗（単位：Ｎ）が測定される。

【0048】

測定条件は、車両１１に装着されるタイヤ１２の種類に応じて、適宜設定される。速度については、転がり抵抗Ｒが一定の速度で測定されれば、特に限定されない。本実施形態の速度は、例えば、２０～１２０km／ｈに設定される。測定された転がり抵抗は、本実施形態の取得方法が実施される前に、走行履歴入力部５ａ（図１に示す）に予め入力されている。

【0049】

この実施形態の影響因子Ｕを取得する工程Ｓ２（図３に示す）では、前実施形態と同様に、図１に示した走行履歴入力部５ａに予め入力されている走行履歴、及び、プログラム部６の影響因子取得部６ｂが、作業用メモリ４Ｃに入力される。そして、影響因子取得部６ｂが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。

【0050】

この実施形態の工程Ｓ２では、前実施形態と同様に、車両の平均の走行速度に基づいて、車両の空気抵抗Ｗが取得される。さらに、この実施形態の工程Ｓ２では、走行履歴入力部５ａから車両の転がり抵抗が特定される。車両の空気抵抗Ｗ、及び、車両の転がり抵抗Ｒは、影響因子入力部５ｃ（図１に示す）に記憶される。

【0051】

次に、この実施形態の工程Ｓ３（図３に示す）では、車両の加速度頻度分布（図４に示す）に含まれる車両の加速度Ｃと、車両の質量と、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒとに基づいて、タイヤの使用条件頻度分布が取得される。

【0052】

工程Ｓ３では、先ず、図１に示した車両加速度頻度分布入力部５ｂに記憶されている車両の加速度頻度分布、影響因子入力部５ｃに記憶されている影響因子Ｕ（本実施形態では、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒ）、及び、プログラム部６のタイヤ使用条件頻度分布取得部６ｃが、作業用メモリ４Ｃに入力される。そして、タイヤ使用条件頻度分布取得部６ｃが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。

【0053】

この実施形態の工程Ｓ３では、先ず、前実施形態と同様に、車両の加速度頻度分布（図４に示す）の各頻度の加速度Ｃに、車両の質量がそれぞれ乗じられる。次に、この実施形態の工程Ｓ３では、影響因子Ｕ（本実施形態では、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒ）が計算される。影響因子Ｕは、空気抵抗Ｗと転がり抵抗Ｒとの和である。

【0054】

次に、この実施形態の工程Ｓ３では、車両の前後方向の加速度に車両の質量を乗じた値（前後方向の力）に、影響因子Ｕ（本実施形態では、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒ）が加算される。そして、前実施形態と同様に、車両の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値（影響因子Ｕが考慮された前後方向の力、及び、左右方向の力）を、駆動輪の本数でそれぞれ除することで、駆動輪の使用条件（前後方向、及び、左右方向）がそれぞれ求められる。これにより、タイヤの使用条件頻度分布が取得されている。

【0055】

このように、タイヤの使用条件頻度分布に含まれるタイヤの使用条件は、車両の加速度Ｃと、車両の質量と、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒとを考慮して求められているため、実際にタイヤ１２に作用する力に近似する。従って、タイヤの使用条件頻度分布は、後述の予測方法で用いられることで、タイヤ１２の摩耗量を高い精度で求めるのに役立つ。タイヤの使用条件頻度分布は、タイヤ使用条件頻度分布入力部５ｄ（図１に示す）に記憶される。

【0056】

これまでの実施形態では、影響因子Ｕとして、空気抵抗Ｗ及び転がり抵抗Ｒである場合が例示されたが、このような態様に限定されない。影響因子Ｕとしては、車両にトー角をつけて装着されたタイヤの横力を含んでもよい。なお、この実施形態において、これまでの実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

【0057】

図６は、車両の前輪部分を示す平面図である。車両１１にトー角θをつけて装着されているタイヤ１２には、直進走行時においても常に横力が作用している。しかしながら、加速度センサー等で測定された車両の加速度Ｃ（左右方向の加速度Ｃ２）には、車両にトー角をつけて装着されたタイヤの横力（以下、単に「タイヤの横力」ということがある。）Ｆが考慮されていない。タイヤの横力Ｆに基づく加速度は、タイヤ１２に作用する負の力（又は、正の力）とみなすことができる。従って、車両の左右の加速度Ｃ２と、実際にタイヤ１２に作用する力（使用条件）とは、乖離している。

【0058】

タイヤの横力Ｆは、適宜測定することができる。タイヤの横力Ｆは、例えば、コーナリングパワー(N／deg)にトー角(deg)を乗じることで求めることができる。また、タイヤの横力Ｆ（コーナリングパワー等を含む）の測定条件は、適宜設定される。測定されたタイヤの横力Ｆは、本実施形態の取得方法が実施される前に、走行履歴入力部５ａ（図１に示す）に予め入力されている。

【0059】

この実施形態の工程Ｓ２では、前実施形態と同様に、図１に示した走行履歴入力部５ａに予め入力されている走行履歴、及び、プログラム部６の影響因子取得部６ｂが、作業用メモリ４Ｃに入力される。そして、影響因子取得部６ｂが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。

【0060】

この実施形態の工程Ｓ２では、走行履歴入力部５ａからタイヤの横力Ｆが特定される。特定されたタイヤの横力Ｆは、影響因子入力部５ｃ（図１に示す）に記憶される。

【0061】

次に、この実施形態の工程Ｓ３では、車両の加速度頻度分布（図４に示す）に含まれる車両の加速度と、車両の質量と、タイヤの横力Ｆとに基づいて、タイヤの横力Ｆを考慮したタイヤの使用条件が求められる。

【0062】

この実施形態の工程Ｓ３では、先ず、図１に示した車両加速度頻度分布入力部５ｂに記憶されている車両の加速度頻度分布、影響因子入力部５ｃに記憶されている影響因子Ｕ（この実施形態では、タイヤの横力Ｆ）、及び、プログラム部６のタイヤ使用条件頻度分布取得部６ｃが、作業用メモリ４Ｃに入力される。そして、タイヤ使用条件頻度分布取得部６ｃが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。

【0063】

この実施形態の工程Ｓ３では、車両の加速度頻度分布（図４に示す）の各頻度の加速度に、車両の質量がそれぞれ乗じられる。次に、この実施形態の工程Ｓ３では、影響因子Ｕ（本実施形態では、タイヤの横力Ｆ）が取得される。

【0064】

次に、この実施形態の工程Ｓ３では、車両の質量が乗じられた車両の左右方向の加速度に車両の質量を乗じた値に、影響因子Ｕ（本実施形態では、タイヤの横力Ｆ）が加算される。そして、車両の質量が乗じられた車両の加速度（前後方向の力、及び、影響因子Ｕが考慮された左右方向の力）を、駆動輪の本数でそれぞれ除することで、駆動輪の使用条件（前後方向、及び、左右方向）がそれぞれ求められる。これにより、タイヤの使用条件頻度分布が取得されている。

【0065】

なお、図６に示されるように、トー角θが進行方向に対し前端を内側に向けるトーインであり、かつ、評価対象のタイヤが左輪の場合は、右方向に横力Ｆが作用している。このため、タイヤの横力Ｆは、右旋回の力（正の力）として加算される。

【0066】

図７は、タイヤの使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。図７に示されるように、タイヤの左右方向の使用条件（右方向の使用条件）は、車両の加速度頻度分布に含まれる各頻度の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値（即ち、図７の「タイヤの横力を考慮する前のタイヤの前後方向の使用条件（２点鎖線）」と、「タイヤの左右方向の使用条件」とで表された頻度分布の値）に比べて、タイヤの横力Ｆだけ大きく設定されている。

【0067】

一方、トーインであり、かつ、評価対象のタイヤが右輪の場合は、左方向にタイヤの横力Ｆが作用している。このため、タイヤの横力Ｆは、左旋回の力（負の力）として加算される。

【0068】

なお、進行方向に対し前端を外側に向けるトーアウトであり、かつ、評価対象のタイヤが左輪の場合、タイヤの横力Ｆは、左旋回の力（負の力）として加算される。一方、トーアウトであり、かつ、評価対象のタイヤが右輪の場合、タイヤの横力は、右旋回の力（正の力）として加算される。

【0069】

このように、タイヤの使用条件頻度分布に含まれるタイヤの使用条件は、車両の左右方向の加速度Ｃ２と、車両の質量と、トー角に起因するタイヤの横力Ｆとを考慮して求められているため、車両１１にトー角θをつけて装着されている実際にタイヤ１２に作用する力に近似する。従って、タイヤの使用条件頻度分布は、後述の予測方法で用いられることで、タイヤ１２の摩耗量を高い精度で求めるのに役立つ。タイヤの使用条件頻度分布は、タイヤ使用条件頻度分布入力部５ｄ（図１に示す）に記憶される。本実施形態では、トー角に基づく横力が例示されたが、キャンバースラストに基づく横力であってもよい。

【0070】

これまでの実施形態では、車両の前後方向の加速度に車両の質量を乗じた値（前後方向の力）に、空気抵抗Ｗ又は転がり抵抗Ｒを加算する方法や、車両の左右方向の加速度Ｃ２に車両の質量を乗じた値（左右方向の力）に、タイヤの横力Ｆを加算する方法が例示されたが、このような態様に限定されない。例えば、車両の前後方向の加速度Ｃ１に車両の質量を乗じた値（前後方向の力）に、空気抵抗Ｗ又は転がり抵抗Ｒを加算するとともに、車両の左右方向の加速度Ｃ２に車両の質量を乗じた値（左右方向の力）に、タイヤの横力Ｆを加算して、タイヤの使用条件頻度分布が取得されてもよい。図８は、タイヤの使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。

【0071】

図８に示されるように、タイヤの前後方向の使用条件（前方向の使用条件）は、車両の加速度頻度分布に含まれる各頻度の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値（即ち、図８の２点鎖線で示される縦軸及び横軸で表された頻度分布の値）に比べて、空気抵抗Ｗ又は転がり抵抗Ｒ分だけ大きく設定されている。さらに、タイヤの左右方向の使用条件（右方向の使用条件）は、車両の加速度頻度分布に含まれる各頻度の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値（即ち、図８の２点鎖線で示される縦軸及び横軸で表された頻度分布の値）に比べて、タイヤの横力Ｆだけ大きく設定されている。従って、このような取得方法では、タイヤの前後方向の使用条件、及び、タイヤの左右方向の使用条件の双方を、実際にタイヤ１２に作用する力に効果的に近似させることができる。

【0072】

この実施形態の取得方法は、空気抵抗Ｗ又は転がり抵抗Ｒ、及び、タイヤの横力Ｆに基づいて、車両の加速度頻度分布に含まれる各頻度の加速度Ｃに車両の質量を乗じた値を、一括で変換（シフト）することで、タイヤの使用条件を求めることができる。従って、本実施形態の取得方法（取得装置）は、タイヤの使用条件頻度分布を簡単に取得することができる。

【0073】

次に、本実施形態の予測方法について説明する。本実施形態の予測方法は、取得方法で取得されたタイヤの使用条件を用いて、タイヤ１２のトレッド部１２ａの摩耗量が予測される。図９は、タイヤの摩耗量予測方法で摩耗量が予測されるタイヤ１２の一例を示す断面図である。

【0074】

本実施形態のタイヤ１２は、例えば乗用車用タイヤである場合が例示されるが、特に限定されるわけではなく、例えば、トラック又はバスに用いられる重荷重用タイヤであってもよい。本実施形態のタイヤ１２は、従来のタイヤと同様に、トレッド部１２ａからサイドウォール部１２ｂを経てビード部１２ｃのビードコア１３に至るカーカス１４と、このカーカス１４のタイヤ半径方向外側かつトレッド部１２ａの内部に配されるベルト層１５とが設けられている。

【0075】

トレッド部１２ａには、タイヤ周方向に連続してのびる主溝１６（センター主溝１６Ａ、ショルダー主溝１６Ｂ）が設けられる。これにより、トレッド部１２ａは、主溝１６で区分された複数の縦陸部１７が設けられる。本実施形態の縦陸部１７は、センター縦陸部１７Ａ、ミドル縦陸部１７Ｂ及びショルダー縦陸部１７Ｃを含んでいる。各縦陸部１７Ａ～１７Ｃには、主溝１６と交差する向きにのびる横溝（図示省略）等が、タイヤ周方向に隔設されてもよい。図１０は、タイヤの摩耗量予測方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0076】

本実施形態の予測方法では、先ず、図９に示したトレッド部１２ａの予め定められた評価対象位置１８において、摩耗エネルギーが計算される（摩耗エネルギー計算工程Ｓ６）。本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、車両１１（図２に示す）の前後方向（駆動及び制動）の摩耗エネルギー、及び、左右方向（右旋回及び左旋回）の摩耗エネルギーの双方が取得される。なお、摩耗量を予測すべき走行条件に応じて、車両の前後方向の摩耗エネルギー、又は、左右方向の摩耗エネルギーの一方のみが取得されてもよい。

【0077】

本実施形態において、前後方向（駆動及び制動）の摩耗エネルギー、及び、左右方向（右旋回及び左旋回）の摩耗エネルギーは、タイヤ１回転当たりの摩耗エネルギーとしてそれぞれ取得される。単位距離としては、車両の加速度Ｃ（図２に示す）が取得される上記間隔に設定されるのが望ましい。これらの摩耗エネルギーは、コンピュータを用いたタイヤのシミュレーションによって計算される。

【0078】

評価対象位置１８としては、適宜設定することができる。本実施形態の評価対象位置１８は、トレッド部１２ａの各縦陸部１７として設定されている。なお、評価対象位置１８は、センター主溝１６Ａの溝縁、ショルダー主溝１６Ｂの溝縁、及び、ショルダーラグ溝（図示省略）の溝縁でもよい。

【0079】

本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、図１に示した初期データ入力部５ｅに記憶されている評価対象のタイヤ１２（図９に示す）や路面２０（図２に示す）に関する情報（例えば、ＣＡＤデータ等）が、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。また、摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、境界条件入力部５ｇ（図１に示す）に記載されているシミュレーションの境界条件、及び、プログラム部６の摩耗エネルギー計算部６ｄが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、摩耗エネルギー計算部６ｄが、演算部４Ａ（図１に示す）によって実行される。図１１は、摩耗エネルギー計算工程Ｓ６の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0080】

本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、先ず、コンピュータ１に、図１１に示したタイヤ１２をモデル化したタイヤモデルが設定される（工程Ｓ６１）。図１２は、タイヤモデル２１の一例を示す断面図である。

【0081】

工程Ｓ６１では、タイヤ１２（図９に示す）に関する情報に基づいて、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｇ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）で離散化している。これにより、タイヤ１２がモデル化されたタイヤモデル２１が設定される。タイヤモデル２１のトレッド部２１ａには、主溝１６（図２に示す）を再現した主溝モデル２２と、評価対象位置１８である縦陸部１７（図２に示す）を再現した縦陸部モデル２３とが設定されている。数値解析法としては、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法が適宜採用できるが、本実施形態では有限要素法が採用されている。

【0082】

要素Ｇ（ｉ）としては、例えば、４面体ソリッド要素、５面体ソリッド要素、又は、６面体ソリッド要素などが用いられるのが望ましい。各要素Ｇ（ｉ）には、複数個の節点２５が設けられる。このような各要素Ｇ（ｉ）には、要素番号、節点２５の番号、節点２５の座標値及び材料特性（例えば密度、ヤング率及び／又は減衰係数等）などの数値データが定義される。タイヤモデル２１は、モデル入力部５ｆ（図１に示す）に記憶される。

【0083】

次に、本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、コンピュータ１に、路面２０（図２に示す）をモデル化した路面モデルが設定される（工程Ｓ６２）。図１３は、タイヤモデル２１及び路面モデル２６の一例を示す斜視図である。

【0084】

工程Ｓ６２では、路面２０（図２に示す）に関する情報に基づいて、数値解析法（本実施形態では、有限要素法）により取り扱い可能な有限個の要素Ｈ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）で離散化する。これにより、工程Ｓ６２では、路面２０（図２に示す）をモデル化した路面モデル２６が設定される。要素Ｈ（ｉ）は、変形不能に設定された剛平面要素からなる。この要素Ｈ（ｉ）には、複数の節点２８が設けられる。さらに、要素Ｈ（ｉ）は、要素番号や、節点２８の座標値等の数値データが定義される。本実施形態の路面モデル２６は、平滑な表面を有するものが例示されたが、必要に応じて、アスファルト路面のような微小凹凸、不規則な段差、窪み、うねり、又は、轍等の実走行路面に近似した凹凸などが設けられても良い。路面モデル２６は、モデル入力部５ｆ（図１に示す）に記憶される。

【0085】

次に、本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、タイヤモデル２１に境界条件が定義される（工程Ｓ６３）。図１２及び図１３に示されるように、境界条件としては、例えば、タイヤモデル２１の内圧条件、負荷荷重条件Ｌ、キャンバー角、及び、タイヤモデル２１と路面モデル２６との間の摩擦係数等が設定される。さらに、境界条件としては、タイヤモデル２１のトルクＴＬ、横力（図示省略）、及び、タイヤモデル２１の走行速度Ｖ３に対応する路面モデル２６の並進速度Ｖ２が設定される。

【0086】

前後方向の摩耗エネルギーを計算する後述の工程Ｓ６５において、トルクＴＬには、タイヤ１２（図２に示す）の駆動時及び制動時に対応するトルクが設定され、横力（図示省略）には、ゼロが設定される。また、左右方向の摩耗エネルギーを計算する後述の工程Ｓ６６において、横力（図示省略）には、タイヤ１２の旋回時に対応する横力が設定され、トルクＴＬには、ゼロが設定される。

【0087】

次に、本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、内圧及び荷重を定義したタイヤモデル２１が計算される（工程Ｓ６４）。工程Ｓ６４では、図１２に示されるように、タイヤ１２のリム１９（図１１に示す）がモデル化されたリムモデル２９によって、タイヤモデル２１のビード部２１ｃ、２１ｃが拘束され、内圧条件に相当する等分布荷重ｗに基づいてタイヤモデル２１の変形が計算される。これにより、工程Ｓ６４では、内圧充填後のタイヤモデル２１が計算される。

【0088】

さらに、工程Ｓ６４では、図１３に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル２１と、路面モデル２６との接触が計算される。次に、工程Ｓ６４では、負荷荷重条件Ｌ、キャンバー角（図示省略）、及び、摩擦係数に基づいて、タイヤモデル２１の変形が計算される。これにより、工程Ｓ６４では、路面モデル２６に接地したタイヤモデル２１が計算される。

【0089】

タイヤモデル２１の変形計算は、図１２に示した各要素Ｇ（ｉ）の形状及び材料特性などをもとに、各要素Ｇ（ｉ）の質量マトリックス、剛性マトリックス、及び、減衰マトリックスがそれぞれ作成される。さらに、これらの各マトリックスが組み合わされて、全体の系のマトリックスが作成される。そして、コンピュータ１が、前記各種の条件を当てはめて運動方程式を作成し、これらを微小時間（単位時間Ｔｘ（ｘ＝０、１、…））ごとにタイヤモデル２１の変形計算を行う。このようなタイヤモデル２１の変形計算（後述する転動計算を含む）は、例えば、LSTC社製の LS-DYNA などの市販の有限要素解析アプリケーションソフトを用いて計算されうる。なお、単位時間Ｔｘについては、求められるシミュレーション精度によって、適宜設定されうる。

【0090】

次に、本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、トレッド部の駆動時及び制動時（前後Ｇ付加条件）の摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ６５）。工程Ｓ６５では、先ず、各縦陸部モデル２３について、駆動時の１回転当たりの摩耗エネルギーが計算される。工程Ｓ６５では、図１３に示されるように、並進速度Ｖ２が路面モデル２６に設定される。さらに、駆動時のトルクＴＬがタイヤモデル２１に設定される。これにより、駆動時のタイヤモデル２１が計算される。

【0091】

そして、工程Ｓ６５では、各縦陸部モデル２３の接地面２３ｓを構成する各節点２５（図１２に示す）が、路面モデル２６に接地している間、各節点２５において、せん断力及びすべり量が計算される。せん断力Ｐには、タイヤ軸方向のせん断力Ｐｘ及びタイヤ周方向のせん断力Ｐｙが含まれる。また、すべり量Ｑには、前記せん断力Ｐｘ、Ｐｙに対応する、タイヤ軸方向のすべり量Ｑｘ及びタイヤ周方向のすべり量Ｑｙが含まれる。

【0092】

駆動時のタイヤモデル２１の転動計算は、転動開始から、予め定められた転動終了まで、シミュレーションの単位時間Ｔｘ毎に計算される。これにより、工程Ｓ６５では、縦陸部モデル２３の接地面２３ｓを構成する各節点２５のせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙが、転動開始から転動終了まで単位時間Ｔｘ刻みで複数回計算される。

【0093】

各縦陸部モデル２３において、各節点２５のせん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）と、該せん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）に対応するすべり量Ｑｘ（ｉ）、Ｑｙ（ｉ）とを乗じた値が、各縦陸部モデル２３の接地入りから接地端までの要素Ｇ（ｉ）を対象に積算される。そして、各縦陸部モデル２３の前記積算値が、各縦陸部モデル２３の接地面積で除されることにより、１回転あたりの平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３毎に計算される。さらに、１回転あたりの平均摩耗エネルギーが、タイヤ周長で除されることにより、駆動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３毎に計算される。駆動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーは、物理量入力部５ｈ（図１に示す）に記憶される。

【0094】

次に、工程Ｓ６５では、各縦陸部モデル２３について、制動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが計算される。工程Ｓ６５では、並進速度Ｖ２が路面モデル２６に設定される。さらに、制動時のトルクＴＬがタイヤモデル２１に設定される。これにより、制動時のタイヤモデル２１が計算される。そして、上記した駆動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーを求める手順と同様に、制動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３毎に計算される。制動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーは、物理量入力部５ｈ（図１に示す）に記憶される。

【0095】

次に、本実施形態の摩耗エネルギー計算工程Ｓ６では、トレッド部の右旋回時及び左旋回時（左右方向）の摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ６６）。工程Ｓ６６では、先ず、各縦陸部モデル２３について、右旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが計算される。工程Ｓ６６では、並進速度Ｖ２が路面モデル２６に設定される。さらに、右旋回時の横力（図示省略）がタイヤモデル２１に設定される。これにより、右旋回中のタイヤモデル２１が計算される。そして、上記した駆動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーを求める手順と同様に、右旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３毎に計算される。右旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーは、物理量入力部５ｈ（図１に示す）に記憶される。

【0096】

次に、工程Ｓ６６では、各縦陸部モデル２３について、左旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが計算される。工程Ｓ６６では、並進速度Ｖ２が路面モデル２６に設定される。さらに、左旋回時の横力（図示省略）がタイヤモデル２１に設定される。これにより、左旋回中のタイヤモデル２１が計算される。そして、上記した駆動時の単位距離当たりの摩耗エネルギーを求める手順と同様に、左旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３毎に計算される。左旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーは、物理量入力部５ｈ（図１に示す）に記憶される。

【0097】

次に、本実施形態の予測方法では、評価対象位置の摩耗量が計算される（摩耗量計算工程Ｓ７）。本実施形態の評価対象位置１８の摩耗量は、評価対象位置１８（図１３に示した縦陸部モデル２３）の摩耗エネルギーを、タイヤ使用条件頻度分布（図８に示す）のタイヤの使用条件及びその頻度で重み付けをすることによって計算される。

【0098】

本実施形態の摩耗量計算工程Ｓ７では、図１に示したタイヤ使用条件頻度分布入力部５ｄに記憶されているタイヤの使用条件頻度分布（図８に示す）、物理量入力部５ｈに記憶されている駆動時の単位距離当たりの摩耗エネルギー、制動時の単位距離当たりの摩耗エネルギー、右旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギー、及び、左旋回時の単位距離当たりの摩耗エネルギーが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。さらに、図１に示したプログラム部６の摩耗量計算部６ｅが、作業用メモリ４Ｃに読み込まれる。そして、摩耗量計算部６ｅが、演算部４Ａによって実行される。図１４は、摩耗量計算工程Ｓ７の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0099】

本実施形態の摩耗量計算工程Ｓ７では、先ず、各評価対象位置１８（図１３に示した縦陸部モデル２３）において、単位距離当たりの摩耗エネルギーが、タイヤの使用条件頻度分布で重み付けされた推定摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ７１）。各評価対象位置１８の推定摩耗エネルギーＥは、適宜求めることができる。推定摩耗エネルギーＥは、例えば、タイヤ使用条件頻度分布（図８に示す）上の全ての点（頻度）において、各点の摩耗エネルギーと、その点での頻度とを乗じた値を積算して求められる。各点の摩耗エネルギーは、代表条件の摩耗エネルギーから、近似関数を作成することで求めることができる。代表条件は、適宜定義することができる。代表条件の一例としては、自由転動、駆動（０．２Ｇ）、制動（０．２Ｇ）、右旋回（０．２Ｇ）、及び、左旋回（－０．２Ｇ）である。これらの条件で求められた摩耗エネルギーが、各条件に対応する頻度に乗じられる。推定摩耗エネルギーＥは、評価対象位置１８（図１３に示した縦陸部モデル２３）毎に計算される。

【0100】

次に、本実施形態の摩耗量計算工程Ｓ７では、各評価対象位置１８（図９に示す）において、推定摩耗エネルギーＥから摩耗量が計算される（工程Ｓ７２）。本実施形態の工程Ｓ７２では、先ず、各評価対象位置１８のゴム材料の摩耗量と、ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数が取得されている。摩耗指数は、例えば、室内摩耗試験機（ランボーン摩耗試験機等）を用いたゴム材料の摩耗試験によって取得することができる。摩耗指数は、ゴム材料の摩耗エネルギーの増加により、ゴム材料の摩耗量が線形に増加している。

【0101】

工程Ｓ７２では、各評価対象位置１８（図９に示す）において、ゴム材料の摩耗指数に、縦陸部モデル２３の推定摩耗エネルギーＥが乗じられることによって、摩耗量が計算される。各評価対象位置１８の摩耗量は、物理量入力部５ｈ（図１に示す）に記憶される。

【0102】

このように、本実施形態の予測方法は、タイヤの使用条件頻度分布を用いて、タイヤモデル２１（図１２に示す）の摩耗エネルギーが重み付けされるため、タイヤの使用条件に影響する影響因子（本実施形態では、空気抵抗Ｗ、転がり抵抗Ｒ、及び、トー角に起因するタイヤの横力Ｆ）を考慮した推定摩耗エネルギー、及び、摩耗量を求めることができる。従って、本実施形態の予測方法では、タイヤ１２（図９に示す）の摩耗量を高い精度で予測することができる。従って、本実施形態の予測方法は、摩耗量が予め定められた範囲になるまで、タイヤ１２が設計変更されることにより、耐摩耗性能の優れたタイヤ１２を効率よく設計するのに役立つ。

【0103】

次に、本実施形態の予測方法は、評価対象位置の摩耗量が許容範囲内か否かが判断される（工程Ｓ８）。許容範囲については、タイヤ１２の構造に応じて、適宜設定される。工程Ｓ８において、評価対象位置１８の摩耗量が許容範囲内であると判断された場合（工程Ｓ８で、「Ｙ」）、タイヤ１２が製造される（工程Ｓ９）。他方、評価対象位置１８の摩耗量が許容範囲外であると判断された場合（工程Ｓ８で、「Ｎ」）、タイヤ１２の設計因子が変更され（工程Ｓ１０）、工程Ｓ６～工程Ｓ８が再度実施される。これにより、本実施形態の予測方法は、耐摩耗性に優れるタイヤ１２を確実に設計することができる。

【0104】

本実施形態の予測方法では、図８に示したタイヤの使用条件頻度分布に基づいて、単位距離当たりの摩耗エネルギーが重み付けされたが、このような態様に限定されない。例えば、図８に示した使用条件頻度分布を、タイヤの前後方向の使用条件と、タイヤの左右方向の使用条件とを表す各頻度について、タイヤの前後方向の使用条件、及び、タイヤの左右方向の使用条件のいずれか一方の軸に集約された使用条件頻度分布が用いられてもよい。図１５は、修正後の使用条件頻度分布の一例を示すグラフである。図１５では、タイヤの前後方向の使用条件の軸、及び、タイヤの左右方向の使用条件の軸に、頻度が集約されていることを示している。

【0105】

図１５のグラフでは、各頻度について、タイヤの前後方向の使用条件の絶対値と、タイヤの左右方向の使用条件の絶対値とを比較して、大きい方の使用条件が、その頻度の使用条件として集約されている。例えば、図８において、タイヤの前後方向の使用条件Ｋ１の絶対値が、タイヤの左右方向の使用条件Ｋ２の絶対値よりも大きい（Ｋ１＞Ｋ２）頻度３０（図１５に示す）は、タイヤの前後方向の使用条件の絶対値のみを有する頻度３２として集約される。なお、タイヤの前後方向の使用条件の絶対値と、タイヤの左右方向の使用条件の絶対値とが等しい場合は、タイヤの前後方向の使用条件の軸、及び、タイヤの左右方向の使用条件の軸の双方に、０．５倍した頻度が集約される。

【0106】

このような使用条件頻度分布が使用されることにより、この実施形態では、タイヤの前後方向の使用条件の軸上の前後G負荷条件の摩耗エネルギー、及び、タイヤの左右方向の使用条件の軸上の摩耗エネルギーのみを求めればよいため、前実施形態に比べて、短時間で評価することができる。

【0107】

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【実施例】

【0108】

［実施例Ａ］
図９に示した基本構造を有するタイヤが試作された。この試作されたタイヤが下記リムにリム組みされ、下記の車両に下記の条件、及び、０度のトー角θで装着された。そして、車両を一般道及び高速道路で合計約２００００ｋｍ走行させた後に、トレッド部のセンター縦陸部、ミドル縦陸部、及び、ショルダー縦陸部について、各縦陸部（センター主溝の溝縁、ショルダー主溝の溝縁、及び、ショルダーラグ溝の溝縁）の摩耗量が測定された。摩耗量の測定は、各縦陸部について、タイヤ周方向に略等ピッチに離間する８箇所で行われた。そして、各縦陸部において、８箇所の摩耗量の平均値がそれぞれ求められた（実験例１）。

【0109】

実験例１で取得された走行履歴を用いて、タイヤの使用条件頻度分布が取得された（実施例１）。実施例１では、先ず、図３に示した処理手順に従い、車両の走行履歴を用いて、車両の加速度頻度分布が取得された。次に、実施例１では、車両の平均の走行速度に基づいて、車両の空気抵抗が取得された。次に、実施例１では、タイヤの転がり抵抗が取得された。そして、実施例１では、車両の加速度頻度分布に含まれる車両の加速度、車両の質量、車両の空気抵抗、及び、タイヤの転がり抵抗に基づいて、タイヤの使用条件頻度分布が取得された。

【0110】

そして、実施例１において、図１０、図１１及び図１４に示した処理手順に従い、センター主溝の溝縁、ショルダー主溝の溝縁、及び、ショルダーラグ溝の溝縁の摩耗エネルギーが計算された。そして、各摩耗エネルギーを、タイヤの使用条件頻度分布のタイヤの使用条件及びその頻度で重み付けして、各溝縁の摩耗量が計算された。共通仕様は、次の通りである。
タイヤサイズ：２０５／５５Ｒ１６
リムサイズ：１６×６．５Ｊ
内圧：２４０kPa
荷重：４．８８kN
車両：北米向けＦＦ車
転がり抵抗試験：
温度：２０℃、
速度：８０km／h

【0111】

図１６は、実施例１のタイヤの使用条件頻度分布を示すグラフである。図１７は、実験例１、及び、実施例１のタイヤのトレッド部の摩耗量を示すグラフである。テストの結果、実施例１の摩耗量を、実験例１の摩耗量に近似させることができた。

【0112】

［実施例Ｂ］
図９に示した基本構造を有するタイヤが試作され、上記リムにリム組みされた。そして、上記の車両に、上記の条件、及び、０．１度のトー角θで装着された。そして、車両を一般道及び高速道路で合計約２００００ｋｍ走行させた後に、トレッド部のセンター縦陸部、ミドル縦陸部、及び、ショルダー縦陸部について、各縦陸部の縁部（センター主溝の溝縁、ショルダー主溝の溝縁、及び、ショルダーラグ溝の溝縁）の摩耗量が測定された。摩耗量の測定は、各縦陸部について、タイヤ周方向に略等ピッチに離間する８箇所で行われた。そして、各縦陸部において、８箇所の摩耗量の平均値がそれぞれ求められた（実験例２）。

【0113】

実験例２で取得された走行履歴を用いて、タイヤの使用条件頻度分布が取得された（実施例２、比較例１）。

【0114】

実施例２では、先ず、図３に示した処理手順に従い、車両の走行履歴を用いて、車両の加速度頻度分布が取得された。次に、実施例２では、車両にトー角をつけて装着されたタイヤの横力が取得された。そして、実施例２では、車両の加速度頻度分布に含まれる車両の加速度、タイヤの質量、及び、タイヤの横力に基づいて、タイヤの使用条件頻度分布が取得された。一方、比較例１では、車両にトー角をつけて装着されたタイヤの横力を含む影響因子や、タイヤの質量を考慮することなく、タイヤの使用条件頻度分布が取得された。

【0115】

図１８は、実験例２、実施例２、及び、比較例１のタイヤのトレッド部の摩耗量を示すグラフである。テストの結果、実施例２の摩耗量は、比較例１の摩耗量に比べて、実験例２の摩耗量に近似した。従って、実施例２は、トー角に起因するタイヤの横力を考慮したタイヤの使用条件を取得することができた。

【符号の説明】

【0116】

Ｓ１ 車両の加速度頻度分布を取得する工程
Ｓ３ タイヤの使用条件頻度分布を取得する工程

【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】