特許 7497577 タイヤ摩耗性能予測方法

(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】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】タイヤ摩耗性能予測方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 19/00 20060101AFI20240604BHJP

   G01M 17/02 20060101ALI20240604BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20240604BHJP

   G06F 30/15 20200101ALI20240604BHJP

   G06F 30/20 20200101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

B60C19/00 Z

G01M17/02

G06F30/10

G06F30/15

G06F30/20

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020028570

(22)【出願日】2020-02-21

(65)【公開番号】P2021133693

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-12-22

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】彌榮 洋一

【審査官】脇田 寛泰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２０６５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００６４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１９９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５６２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０４７６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２６２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０９０６８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００５７９５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－２０７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ１／００－１９／１２

Ｇ０１Ｍ１７／００－１７／１０

Ｇ０６Ｆ３０／００－３０／３９８

１１１／００－１１９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

路面に接地するトレッド面を有するタイヤが、前後力ｙと横力ｘとを同時に受けながら走行する複合走行時のタイヤ摩耗性能を予測するための方法であって、
前記複合走行時の前記トレッド面上の点ｐに作用する摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算する第１計算工程と、
前記複合走行時の前記点ｐに作用する摩耗エネルギー横成分Ｆを計算する第２計算工程と、
前記摩耗エネルギー前後成分Ｅ及び前記摩耗エネルギー横成分Ｆを用いて、前記複合走行時の前記点ｐに作用する複合摩耗エネルギーＧを計算する第３計算工程と、を含み、
前記第１計算工程は、
前記横力ｘを換算した換算済前後力ｙ’を求めるステップと、
前記前後力ｙと前記換算済前後力ｙ’との和（ｙ＋ｙ’）を計算するステップと、
前記和（ｙ＋ｙ’）から摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算するステップと、を含み、
前記第１計算工程は、
前記横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…による摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２…を計算するステップと、
前記横力ｘが０のときの前記前後力ｙ１、ｙ２…と、前記横力ｘが０のときの前記前後力ｙ１、ｙ２…による前記摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２…と、の第１回帰式を導出するステップとを含み、
前記第１計算工程は、
前記前後力ｙが０のときのモーメントによる換算済前後力ｙ’１、ｙ’２…を計算するステップと、
前記前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…と、前記前後力ｙが０のときのモーメントによる前記換算済前後力ｙ’１、ｙ’２…との第２回帰式を導出するステップと、を含み、
前記換算済前後力ｙ’は、前記横力ｘを前記第２回帰式で換算して求められ、
前記摩耗エネルギー前後成分Ｅは、前記和（ｙ＋ｙ’）を前記第１回帰式で換算して求められ、
前記第２計算工程は、
前記前後力ｙを換算した換算済横力ｘ’を求めるステップと、
前記横力ｘと前記換算済横力ｘ’との和（ｘ＋ｘ’）を計算するステップと、
前記和（ｘ＋ｘ’）から摩耗エネルギー横成分Ｆを計算するステップと、を含み、
前記第２計算工程は、
前記前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…による摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２…を計算するステップと、
前記前後力ｙが０のときの前記横力ｘ１、ｘ２…と、前記前後力ｙが０のときの前記横力ｘ１、ｘ２…による前記摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２…との第３回帰式を導出するステップと、を含み、
前記第２計算工程は、
前記横力ｘが０のときのモーメントによる前記換算済横力ｘ’１、ｘ’２…を計算するステップと、
前記横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…と、前記横力ｘが０のときのモーメントによる前記換算済横力ｘ’１、ｘ’２…との第４回帰式を導出するステップと、を含み、
前記換算済横力ｘ’は、前記前後力ｙを前記第４回帰式で換算して求められ、
前記摩耗エネルギー横成分Ｆは、前記和（ｘ＋ｘ’）を前記第３回帰式で換算して求められ、
前記複合摩耗エネルギーＧから前記複合走行時のタイヤ摩耗性能を予測する予測工程を、さらに含む、
タイヤ摩耗性能予測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ摩耗性能予測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、車両が前後加速度と横加速度とを同時に受けながら走行する複合走行時のタイヤの摩耗性能を予測するための方法が記載されている。この特許文献１では、前後加速度が単独で作用しているときの前後方向及び左右方向の摩耗エネルギーと、横加速度が単独で作用しているときの前後方向及び左右方向の摩耗エネルギーと、を計算している。前記前後方向の摩耗エネルギーは、タイヤの前後方向せん断力と前後方向すべり量とから求められる。前記左右方向の摩耗エネルギーは、タイヤの左右方向せん断力と左右方向すべり量とから求められる。そして、下記特許文献１では、前記各摩耗エネルギーに単一の係数を加味してタイヤ摩耗性能が予測されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１１０９７６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、前記計算された摩耗エネルギーに前記単一の係数を加味しただけでは、タイヤに作用する現実の摩耗エネルギーと異なる場合があり、タイヤ摩耗性能予測方法をより正確に予測することへの要望があった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、複合走行時のタイヤの摩耗性能を、より正確に予測することができるタイヤ摩耗性能予測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、路面に接地するトレッド面を有するタイヤが、前後力ｙと横力ｘとを同時に受けながら走行する複合走行時のタイヤ摩耗性能を予測するための方法であって、前記複合走行時の前記トレッド面上の点ｐに作用する摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算する第１計算工程と、前記複合走行時の前記点ｐに作用する摩耗エネルギー横成分Ｆを計算する第２計算工程と、前記摩耗エネルギー前後成分Ｅ及び前記摩耗エネルギー横成分Ｆを用いて、前記複合走行時の前記点ｐに作用する複合摩耗エネルギーＧを計算する第３計算工程と、を含み、前記第１計算工程は、前記横力ｘを換算した換算済前後力ｙ’を求めるステップと、前記前後力ｙと前記換算済前後力ｙ’との和（ｙ＋ｙ’）を計算するステップと、前記和（ｙ＋ｙ’）から摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算するステップと、を含む。

【0007】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記第１計算工程が、前記横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…による摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２…を計算するステップと、前記横力ｘが０のときの前記前後力ｙ１、ｙ２…と、前記横力ｘが０のときの前記前後力ｙ１、ｙ２…による前記摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２…と、の第１回帰式を導出するステップとを含む、のが望ましい。

【0008】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記摩耗エネルギー前後成分Ｅが、前記和（ｙ＋ｙ’）を前記第１回帰式で換算して求められる、のが望ましい。

【0009】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記第１計算工程が、前記前後力ｙが０のときのモーメントによる換算済前後力ｙ’１、ｙ’２…を計算するステップと、前記前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…と、前記前後力ｙが０のときのモーメントによる前記換算済前後力ｙ’１、ｙ’２…との第２回帰式を導出するステップと、を含む、のが望ましい。

【0010】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記換算済前後力ｙ’が、前記横力ｘを前記第２回帰式で換算して求められる、のが望ましい。

【0011】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記第２計算工程が、前記前後力ｙを換算した換算済横力ｘ’を求めるステップと、前記横力ｘと前記換算済横力ｘ’との和（ｘ＋ｘ’）を計算するステップと、前記和（ｘ＋ｘ’）から摩耗エネルギー横成分Ｆを計算するステップと、を含む、のが望ましい。

【0012】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記第２計算工程が、前記前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…による摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２…を計算するステップと、前記前後力ｙが０のときの前記横力ｘ１、ｘ２…と、前記前後力ｙが０のときの前記横力ｘ１、ｘ２…による前記摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２…との第３回帰式を導出するステップと、を含む、のが望ましい。

【0013】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記摩耗エネルギー横成分Ｆが、前記和（ｘ＋ｘ’）を前記第３回帰式で換算して求められる、のが望ましい。

【0014】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記第２計算工程が、前記横力ｘが０のときのモーメントによる前記換算済横力ｘ’１、ｘ’２…を計算するステップと、前記横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…と、前記横力ｘが０のときのモーメントによる前記換算済横力ｘ’１、ｘ’２…との第４回帰式を導出するステップと、を含む、のが望ましい。

【0015】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記換算済横力ｘ’が、前記前後力ｙを前記第４回帰式で換算して求められる、のが望ましい。

【0016】

本発明に係るタイヤ摩耗性能予測方法は、前記複合摩耗エネルギーＧから前記複合走行時のタイヤ摩耗性能を予測する予測工程を、さらに含む、のが望ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、前後力ｙと横力ｘとを同時に受けながら走行する複合走行時のタイヤ摩耗性能を予測するための方法である。前記方法では、前記複合走行時の摩耗エネルギー前後成分Ｅ及び摩耗エネルギー横成分Ｆが計算され、前記摩耗エネルギー前後成分Ｅ及び前記摩耗エネルギー横成分Ｆから複合摩耗エネルギーＧが計算される。そして、前記第１計算工程は、前記横力ｘを換算して換算済前後力ｙ’を求めるステップと、前記前後力ｙと前記換算済前後力ｙ’との和（ｙ＋ｙ’）を計算するステップと、前記和（ｙ＋ｙ’）から摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算するステップとを含んでいる。このように、本発明のタイヤ摩耗性能予測方法では、摩耗エネルギー前後成分Ｅが、前後力ｙと横力ｘを換算した換算済前後力ｙ’との和から計算されるので、複合走行時のタイヤの摩耗性能を、より正確に予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態のタイヤ摩耗性能予測方法を示すフローチャートである。

【図2】設定工程で設定される境界条件の一例を示すグラフである。

【図3】（ａ）は、第１回帰式Ｋ１の一例を示すグラフ、（ｂ）は、第３回帰式Ｋ３の一例を示すグラフである。

【図4】トレッド面に作用する前後力及び横力を概念的に示す平面図である。

【図5】（ａ）は、第２回帰式Ｋ２の一例を示すグラフ、（ｂ）は、第４回帰式Ｋ４の一例を示すグラフである。

【図6】実摩耗量と実施例の予測摩耗量との関係を示すグラフである。

【図7】実摩耗量と比較例の予測摩耗量との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本発明のタイヤ摩耗性能予測方法（以下、単に「予測方法」ということがある。）は、タイヤＴ（図４に示す）が複合走行するときの、タイヤ摩耗性能を予測するための方法である。前記「複合走行」とは、タイヤＴが前後力ｙと横力ｘとを同時に受けながら走行することをいう。本明細書では、「前後」とは、「タイヤ周方向と平行な向き」を意味し、「横」とは、「タイヤ軸方向と平行な向き」を意味する。

【0020】

図１は、本実施形態の予測方法を示すフローチャートである。図１に示されるように、本実施形態の予測方法は、第１計算工程Ｎ１、第２計算工程Ｎ２、及び、第３計算工程Ｎ３を含んでいる。また、予測方法は、例えば、予測工程Ｎ４を含んでいる。第１計算工程Ｎ１では、複合走行時のタイヤＴのトレッド面Ｔａ上の点ｐ（図４に示す）に作用する摩耗エネルギー前後成分Ｅが計算される。第２計算工程Ｎ２では、複合走行時の点ｐに作用する摩耗エネルギー横成分Ｆが計算される。第３計算工程Ｎ３では、摩耗エネルギー前後成分Ｅ及び前記摩耗エネルギー横成分Ｆを用いて、複合走行時の点ｐに作用する複合摩耗エネルギーＧが計算される。予測工程Ｎ４では、複合摩耗エネルギーＧに基づいてタイヤＴの点ｐでの摩耗性能が予測される。なお、トレッド面Ｔａは、走行時の路面と接地する面である。

【0021】

本発明の予測方法は、例えば、周知のドラム試験機（図示省略）によって実験的に予測されても良いし、また、例えば、コンピュータによる有限要素法等を用いたコンピュータシミュレーションによって予測されても良い。さらに、予測方法は、例えば、ドラム試験機とコンピュータシミュレーションとをそれぞれ用いて予測しても良い。本実施形態では、有限要素法等を用いたコンピュータシミュレーションが用いられる。

【0022】

コンピュータシミュレーションの場合、例えば、第１計算工程Ｎ１よりも前に、周知な入力工程と設定工程とが行われる。入力工程では、本実施形態では、コンピュータに、トレッド面を含むタイヤモデルが入力される。入力工程では、例えば、タイヤに関する情報に基づいて、タイヤが数値解析法により有限個の小さな要素Ｃ（ｉ）に離散化される。これにより、タイヤを有限個の要素Ｃ（ｉ）で３次元的にモデル化したタイヤモデルが設定される。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される。

【0023】

要素Ｃ（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面体ソリッド要素等が用いられる。各要素Ｃ（ｉ）には、トレッド面上の複数個の節点Ｐ（ｊ）が設けられる。各要素Ｃ（ｉ）には、例えば、要素番号、各節点Ｐ（ｊ）の番号、各節点Ｐ（ｊ）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）等の数値データが定義される。

【0024】

設定工程は、本実施形態では、路面モデルの設定、境界条件の設定、タイヤモデルの内圧付加及びタイヤモデルと路面モデルとの接地等を行う。

【0025】

路面モデルの設定は、例えば、タイヤモデルと同様に、評価対象となる路面に関する情報に基づいて、路面を数値解析法（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に離散化している。路面モデルとしては、特に限定されるものではなく、平滑な表面を有するものや、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を有するものが設定される。

【0026】

境界条件の設定は、例えば、タイヤモデルの内圧条件、負荷荷重条件、キャンバー角及びタイヤモデルと路面モデルとの摩擦係数等が設定される。境界条件としては、さらに、走行速度に対応する角速度、並進速度、及び、タイヤＴに作用する前後力ｙとタイヤＴに作用する横力ｘとが設定される。なお、並進速度は、タイヤモデルの接地面での速度である。

【0027】

図２は、境界条件であるタイヤＴに作用する前後力ｙ及びタイヤＴに作用する横力ｘの一例である。複合走行時のタイヤＴには、異なる大きさの前後力ｙ及び横力ｘが作用するので、図２に示されるように、複数種類の前後力ｙ及び横力ｘが設定される。横力ｘ及び前後力ｙは、本実施形態では、タイヤＴを実際の車両に装着して、高速道路、山岳路、及び、一般道を含む経路を走行させ、これら全ての行程中の単位時間ごとに測定されたものが用いられてもよい。これにより、点ｐには、例えば、前後力ｙ１、横力ｘ１が複数回作用することがあり、前後力ｙ１、横力ｘ２が複数回作用することがあり、前後力ｙ２、横力ｘ１が複数回作用することがあり、…、前後力ｙｑ、横力ｘｒ（ｑ、ｒは自然数）が複数回作用することがある。このような走行は、現実の複合走行を実現している。なお、例えば、前記全経路の走行後において、トレッド面Ｔａの点ｐでの実摩耗量が測定されてもよい。

【0028】

図１に示されるように、次に、第１計算工程Ｎ１が行われる。本実施形態の第１計算工程Ｎ１では、コンピュータが、タイヤモデルを複合走行させたときの任意の節点Ｐに作用する摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算する。なお、第１計算工程Ｎ１では、コンピュータが、各節点Ｐ（ｊ）毎に作用する摩耗エネルギー前後成分Ｅを計算してもよい。なお、タイヤモデルの節点Ｐは、タイヤＴの点ｐに対応する。

【0029】

第１計算工程Ｎ１は、少なくとも、第５ステップＳ５ないし第７ステップＳ７を含んでいる。本実施形態の第５ステップＳ５では、横力ｘを換算した換算済前後力ｙ’が求められる。本実施形態の第６ステップＳ６では、前後力ｙと前記換算済前後力ｙ’との和（ｙ＋ｙ’）が計算される。本実施形態の第７ステップＳ７では、和（ｙ＋ｙ’）から摩耗エネルギー前後成分Ｅが計算される。

【0030】

また、本実施形態の第１計算工程Ｎ１は、第１ステップＳ１ないし第４ステップＳ４を、さらに含んでいる。第１ステップＳ１ないし第４ステップＳ４は、例えば、第５ステップＳ５の前に行われる。第１計算工程Ｎ１は、本実施形態では、第１ステップＳ１ないし第７ステップＳ７が順に行われる。なお、第１計算工程Ｎ１は、このような態様に限定されるものではない。

【0031】

本実施形態の第１ステップＳ１では、横力ｘが０であるときの前後力ｙ１、ｙ２…ｙｎによる摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２…Ｅｎ（ｎは、自然数）が計算される。即ち、図２に示されるような前後力ｙ及び横力ｘの境界条件（分布）では、条件ａ１（０（横力）、ｙ１（前後力））での摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、条件ａ２（０、ｙ２）での摩耗エネルギー前後成分Ｅ２、…、条件ａｎ（０、ｙｎ）での摩耗エネルギー前後成分Ｅｎが計算される。本実施形態の第１ステップＳ１では、条件ｋ（０、０）での摩耗エネルギー前後成分Ｅｋが求められる。

【0032】

摩耗エネルギー前後成分Ｅｎは、下記式（１）に示されるように、節点Ｐに作用する単位時間ｔ当たりの前後せん断力Ｈｎ（ｔ）と、前後せん断力Ｈｎ（ｔ）による前後すべり量Ｌｎ（ｔ）との積である。本実施形態では、各条件ａ１、ａ２、…ａｎごとに摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２、…、Ｅｎが求められる。
Ｅｎ＝Ｈｎ（ｔ）×Ｌｎ（ｔ） … （１）

【0033】

次に、例えば、第２ステップＳ２が行われる。本実施形態の第２ステップＳ２では、横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…と、横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…による摩耗エネルギー前後成分Ｅ１、Ｅ２…と、の第１回帰式Ｋ１が導出される。図３（ａ）には、第１回帰式Ｋ１の一例が示される。このように、第１回帰式Ｋ１は、本実施形態では、下記式（２）のような多項式回帰が採用される。なお、第１回帰式Ｋ１は、単回帰が採用されてもよい。本実施形態の第１回帰式Ｋ１（後述する各回帰式も含める）は、最小二乗法による回帰分析によって求められる。なお、ｃ１～ｃ３は、係数である。
Ｅ＝ｃ１×ｙ^２＋ｃ２×ｙ＋ｃ３≧０ … （２）

【0034】

図４は、タイヤＴのトレッド面Ｔａを概念的に示す平面図である。図４に示されるように、横力ｘがタイヤＴに作用している場合、横力ｘに基づいてモーメントＭ１が生じ、点ｐ（ｐ１）には、このモーメントＭ１によって前後力ｙ’が発生する。発明者らの種々の実験によって、このような前後力ｙ’は、摩耗エネルギー前後成分に大きな影響を与え、タイヤ摩耗性能をより正確に予測するために必要なパラメータであることが突き止められた。このため、本実施形態では、第２ステップＳ２に引き続いて、横力ｘによって生じるモーメントＭ１に基づく前後力ｙ’１、ｙ’２…を計算する第３ステップＳ３が行われる。本明細書では、このような前後力ｙ’が、換算済前後力ｙ’とされる。第３ステップＳ３は、例えば、図２に示されるような前後力ｙ及び横力ｘの境界条件（分布）において、条件ｂ１（ｘ１、０）のときの節点Ｐに作用する換算済前後力ｙ’１、条件ｂ２（ｘ２、０）のときの節点Ｐに作用する換算済前後力ｙ’２、…、条件ｂｍ（ｘｍ、０）のときの節点Ｐに作用する換算済前後力ｙ’ｍが計算される。即ち、この実施形態では、前後力ｙが０のときの横力ｘから換算済前後力ｙ’が求められる。換算済前後力ｙ’は、例えば、周知のドラム試験機（図示省略）、又は、タイヤを車両に装着して、実験的に求めてもよい。なお、本実施形態の第３ステップＳ３では、条件ｋ（０、０）での換算済前後力ｙ’は計算されない。

【0035】

次に、例えば、第４ステップＳ４が行われる。本実施形態の第４ステップＳ４では、前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…と、前後力ｙが０のときの各モーメントによる換算済前後力ｙ’１、ｙ’２…との第２回帰式Ｋ２が導出される。図５（ａ）には、第２回帰式Ｋ２の一例が示される。このように、第２回帰式Ｋ２は、本実施形態では、下記式（３）のような単回帰が採用される。なお、第２回帰式Ｋ２は、多項式回帰が採用されてもよい。なお、ｃ４、ｃ５は、係数である。
ｙ’＝ｃ４×ｘ＋ｃ５… （３）

【0036】

次に、任意の前後力と任意の横力とによって節点Ｐに生じる摩耗エネルギー前後成分Ｅが求められる。便宜的に、図２に示されるような１つの条件ｄ（ｘｄ、ｙｄ）における、摩耗エネルギー前後成分Ｅを求める方法の一例が説明される。

【0037】

先ず、第５ステップＳ５が行われる。本実施形態の第５ステップＳ５では、横力ｘｄが第２回帰式Ｋ２に基づいて換算済前後力ｙ’ｄに換算される。

【0038】

次に、第６ステップＳ６が行われる。本実施形態の第６ステップＳ６では、第５ステップＳ５で求められたｙ’ｄと、条件ｄでの前後力ｙｄとの和（ｙｄ＋ｙ’ｄ）が求められる。

【0039】

次に、第７ステップＳ７が行われる。本実施形態の第７ステップＳ７では、和（ｙｄ＋ｙ’ｄ）が第１回帰式Ｋ１に基づいて、摩耗エネルギー前後成分Ｅｄに換算（計算）される。摩耗エネルギー前後成分Ｅｄは、前後力ｙｄと横力ｘｄとを受けて走行するタイヤモデルの節点Ｐに作用する摩耗エネルギー前後成分Ｅとされる。このように、本実施形態の第１計算工程Ｎ１では、前後力ｙに加えて横力ｘのモーメントによる前後力ｙ’が加味された摩耗エネルギー前後成分Ｅが計算される。これにより、とりわけ、大きな横力の作用するタイヤ軸方向の両外側のトレッド面Ｔａ上の点において、タイヤ摩耗性能を正確に予測することができる。本実施形態の予測方法では、横力ｘが０のときの各前後力ｙ１、ｙ２…のみから摩耗エネルギー前後成分Ｅを求めることができる。

【0040】

なお、第５ステップＳ５ないし第７ステップＳ７では、図２に示される全ての条件（ｘ、ｙ）における各摩耗エネルギー前後成分Ｅが計算されてもよい。これにより、節点Ｐでの条件（ｘ、ｙ）毎の各摩耗エネルギー前後成分ＥＡ１、ＥＡ２…ＥＡｎが求められる。

【0041】

次に、第２計算工程Ｎ２が行われる。本実施形態の第２計算工程Ｎ２では、コンピュータが、タイヤモデルを複合走行させたときの任意の節点Ｐに作用する摩耗エネルギー横成分Ｆを計算する。なお、第２計算工程Ｎ２では、コンピュータが、各節点Ｐ（ｊ）毎に作用する摩耗エネルギー横成分Ｆをそれぞれ計算してもよい。本実施形態の第２計算工程Ｎ２は、上述の第１計算工程Ｎ１で設定された前後力及び横力を、横力及び前後力に入れ替えて行われる。第２計算工程Ｎ２は、例えば、第８ステップＳ８ないし第１４ステップＳ１４を含んでいる。

【0042】

先ず、第８ステップＳ８が行われる。本実施形態の第８ステップＳ８では、前後力ｙが０であるときの横力ｘ１、ｘ２…による摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆｍ（ｍは、自然数）が計算される。即ち、図２に示されるような前後力ｙ及び横力ｘの境界条件（分布）では、条件ｂ１（ｘ１、０）での摩耗エネルギー横成分Ｆ１、条件ｂ２（ｘ２、０）での摩耗エネルギー横成分Ｆ２、…、条件ｂｍ（ｘｍ、０）での摩耗エネルギー横成分Ｆｍが計算される。本実施形態の第８ステップＳ８では、条件ｋ（０、０）での摩耗エネルギー横成分Ｆｋが求められる。

【0043】

摩耗エネルギー横成分Ｆｍは、下記式（４）に示されるように、節点Ｐに作用する単位時間ｔ当たりの横せん断力Ｊｍ（ｔ）と、横せん断力Ｊｍ（ｔ）による横すべり量Ｑｍ（ｔ）との積である。本実施形態では、各条件ｂ１、ｂ２、…ｂｍごとに摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２、…、Ｆｍが求められる。
Ｆｍ＝Ｊｍ（ｔ）×Ｑｍ（ｔ） … （４）

【0044】

次に、例えば、第９ステップＳ９が行われる。本実施形態の第９ステップＳ９では、前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…と、前後力ｙが０のときの横力ｘ１、ｘ２…による摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２…と、の第３回帰式Ｋ３が導出される。図３（ｂ）には、第３回帰式Ｋ３の一例が示される。このように、第３回帰式Ｋ３は、本実施形態では、下記式（５）のような多項式回帰が採用される。なお、第３回帰式Ｋ３は、単回帰が採用されてもよい。なお、ｅ１～ｅ３は、係数である。
Ｆ＝ｅ１×ｘ^２＋ｅ２×ｘ＋ｅ３≧０ … （５）

【0045】

図４に示されるように、前後力ｙがタイヤＴに作用している場合、前後力ｙに基づくモーメントＭ２が生じ、点ｐ（ｐ２）には、モーメントＭ２によって横力ｘ’が発生する。このため、本実施形態では、前後力ｙによって生じるモーメントＭ２に基づく横力ｘ’１、ｘ’２…を計算する第１０ステップＳ１０が行われる。本明細書では、このような横力ｘ’が、換算済横力ｘ’とされる。第１０ステップＳ１０は、例えば、図２に示されるような前後力ｙ及び横力ｘの境界条件（分布）では、条件ａ１（０、ｙ１）のときの節点Ｐに作用する換算済横力ｘ’１、条件ａ２（０、ｙ２）のときの節点Ｐに作用する換算済横力ｘ’２、…、条件ａｎ（０、ｙｎ）のときの節点Ｐに作用する換算済横力ｘ’ｎが計算される。即ち、この実施形態では、横力ｘが０のときの前後力ｙから換算済横力ｘ’が求められる。換算済横力ｘ’は、例えば、周知のドラム試験機（図示省略）、又は、タイヤを車両に装着して、実験的に求めてもよい。なお、本実施形態の第１０ステップＳ１０では、条件ｋ（０、０）での換算済横力ｘ’は計算されない。

【0046】

次に、例えば、第１１ステップＳ１１が行われる。本実施形態の第１１ステップＳ１１では、横力ｘが０のときの前後力ｙ１、ｙ２…と、横力ｘが０のときのモーメントによる換算済横力ｘ’１、ｘ’２…との第４回帰式Ｋ４が導出される。図５（ｂ）には、第４回帰式Ｋ４の一例が示される。このように、第４回帰式Ｋ４は、本実施形態では、下記式（６）のような単回帰が採用される。なお、第４回帰式Ｋ４は、多項式回帰が採用されてもよい。なお、ｅ４、ｅ５は、係数である。
ｘ’＝ｅ４×ｙ＋ｅ５… （６）

【0047】

次に、任意の前後力と任意の横力とによって節点Ｐに生じる摩耗エネルギー横成分Ｆが求められる。便宜的に、図２に示されるような１つの条件ｄ（ｘｄ、ｙｄ）における、摩耗エネルギー横成分Ｆを求める方法の一例が説明される。

【0048】

先ず、第１２ステップＳ１２が行われる。本実施形態の第１２ステップＳ１２では、前後力ｙを換算した換算済横力ｘ’が求められる。第１２ステップＳ１２は、本実施形態では、前後力ｙｄが第４回帰式Ｋ４に基づいて換算済横力ｘ’ｄに変換される。

【0049】

次に、横力ｘと前記換算済横力ｘ’との和（ｘ＋ｘ’）を計算する第１３ステップＳ１３が行われる。本実施形態の第１３ステップＳ１３では、第１２ステップＳ１２で求められたｘ’ｄと、条件ｄでの横力ｘｄとの和（ｘｄ＋ｘ’ｄ）が求められる。

【0050】

次に、第１４ステップＳ１４が行われる。本実施形態の第１４ステップＳ１４では、和（ｘｄ＋ｘ’ｄ）を第３回帰式Ｋ３で換算することにより、摩耗エネルギー横成分Ｆｄが計算される。摩耗エネルギー横成分Ｆｄは、前後力ｙｄと横力ｘｄとを受けて走行するタイヤモデルの節点Ｐに作用する摩耗エネルギー横成分Ｆとされる。このように、本実施形態の第２計算工程Ｎ２では、横力ｘに加えて前後力ｙのモーメントによる横力ｘ’が加味された摩耗エネルギー横成分Ｆが計算される。また、本実施形態の予測方法では、前後力ｙが０のときの各横力ｘ１、ｘ２…のみから摩耗エネルギー横成分Ｆを求めることができる。

【0051】

なお、第１２ステップＳ１２ないし第１４ステップＳ１４では、図２に示される全ての条件（ｘ、ｙ）における各摩耗エネルギー横成分Ｆが計算されてもよい。これにより、節点Ｐでの条件（ｘ、ｙ）毎の各摩耗エネルギー横成分Ｆ１、Ｆ２…Ｆｍが求められる。

【0052】

次に、第３計算工程Ｎ３が行われる。本実施形態の第３計算工程Ｎ３では、摩耗エネルギー前後成分Ｅと摩耗エネルギー横成分Ｆとを下記式（７）を用いて複合摩耗エネルギーＧが計算される。なお、ｉ１、ｉ２は係数であって、例えば、ｉ１＝１、ｉ２＝１が採用される。
Ｇ＝Ｅ×ｉ１＋Ｆ×ｉ２… （７）

【0053】

次に、予測工程Ｎ４が行われる。本実施形態の予測工程Ｎ４は、下記式（８）に示される総複合摩耗エネルギーＶが求められる。総複合摩耗エネルギーＶは、節点Ｐ（点ｐ）に作用する全走行時間Ｗでの複合摩耗エネルギーである。Ｇｕは、各条件ｄでの複合摩耗エネルギーＧである。Ｔｕは、各条件ｄでの走行時間を全走行時間Ｗ（全ての条件ｄでの走行時間）で除した比率である。
Ｖ＝Σ（Ｇｕ×Ｔｕ）… （８）

【0054】

タイヤ摩耗量Ｄは、例えば、総複合摩耗エネルギーＶとトレッド面Ｔａの材料の摩耗係数Ｒとの積として、下記式（９）に基づいて計算される。なお、予測工程Ｎ４では、総複合摩耗エネルギーＶから直接、タイヤの摩耗性能が予測されてもよい。
Ｄ＝Ｒ×Ｖ … （９）

【0055】

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得る。

【実施例】

【0056】

図１に示される予測方法に従って、タイヤモデルのトレッド面について、複合走行時のタイヤ摩耗量が予測された（実施例）。比較例として、車両に前後力が単独で作用しているときのタイヤの摩耗エネルギーと車両に横力が単独で作用しているときのタイヤの摩耗エネルギーとを累積して複合走行時のタイヤ摩耗量が予測された。

【0057】

結果が図６及び図７に示される。図６は、実摩耗量と実施例の予測摩耗量との関係を示すグラフである。図７は、実摩耗量と比較例の予測摩耗量との関係を示すグラフである。図６及び図７の横軸は、実摩耗量であり、実験的に複合走行時のタイヤ摩耗量を測定したものである。図６の縦軸は、タイヤ摩耗量を実施例の方法により予測した予測摩耗量である。図７の縦軸は、タイヤ摩耗量を比較例の方法により予測した予測摩耗量である。図６には、点ｐでの実摩耗量と予測摩耗量の計算値との関係が□印として示され、実摩耗量と予測摩耗量とが同一である直線が、破線で示されている。図７には、点ｐでの実摩耗量と比較例の予測摩耗量との関係が□印として示され、実摩耗量と予測摩耗量とが同一である直線が、破線で示されている。

【0058】

図６及び図７から明らかなように、実施例の□印は、実摩耗量と予測摩耗量とが同一である破線近傍に分布し、実施例の予測摩耗量が、実摩耗量に近い値となっていることが確認された。従って、実施例は、比較例に対し、複合走行時のタイヤ摩耗性能をより正確に予測していることが確認できた。

【符号の説明】

【0059】

Ｎ１ 第１工程
Ｎ２ 第２工程
Ｎ３ 第３工程
Ｓ５ 換算済前後力を求めるステップ
Ｓ６ 和を計算するステップ
Ｓ７ 摩耗エネルギー前後成分を計算するステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】