JP2003534204A - タイヤが受ける力の成分を決定するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、タイヤ（１）の接触領域（２）上に道路（３）を介して働く合成力の横方向の成分（Ｆｙ）を決定するための方法に関する。この横方向の成分（Ｆｙ）は、タイヤ（１）の円周に沿った方位（φ）に配置された、離間した第１の固定点（Ｂ）において、タイヤ（１）の少なくとも１つの第１の側壁（４）中の、角度の円周方向の変形の少なくとも１つの測定値から導き出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、車両、地面に対する車両の連結、及び道路を介して車両のタイヤに
働く力の測定に関する。

【０００２】 また、本発明は、例えば車両のアンチロックブレ−キ制御または駆動車輪のア
ンチスキッド制御、車両の進路の制御、またはタイヤ圧力などの他の種類の制御
またはモニタリングのために使用される、種々の電子支援装置に関する。

【０００３】 （背景技術） 車両の挙動を制御するために、特定の走行パラメ−タの決定が試みられてきた
。つまり、車輪の縦軸方向の滑りを低減するために、各車輪の回転速度の変化か
ら導出される滑りの関数として、エンジンまたはブレ−キから車輪に伝達される
トルクを変更できる滑りを制限するシステム（ＡＢＳ、ＡＳＲ）が開発された。
また、道路に伝達されるトルクの変化を決定するために、タイヤの側壁のねじれ
（角度の円周方向の変形）を測定することも提案された。この測定は、回転速度
の変化から推定するよりも直接的なので、滑り制限システムをより精密に調整で
きる。

【０００４】 また、車両が、運転者の望む進路を実際に確実に追従するために、車輪に与え
る駆動力またはブレ−キに作用する（ＥＳＰのような）システムも知られている
。このシステムでは、ヨー速度（垂直軸の周りの車両の回転方向速度）、走行速
度、車両の横方向加速度、及び運転者によってハンドルに加えられる角度位置は
、一般に同時に測定される。

【０００５】 本発明は始めに、道路を介して車両に働く全ての力が、車輪を介して伝達され
ることを観測する。それは、車両から受ける加速度が依存するこれらの力の全体
の影響である。従って、全体としてこれらの力を決定することにより、上述した
種々のセンサが不要になることになる。これを行うことにより、（上述の）公知
の方法を用いて、縦方向の力を知ることができる。また、垂直方向の力も種々の
公知の方法によって測定されることができる。道路を介して車両に働く力の全体
の影響を完全な方法で決定するために、明らかにする必要があるのは、横方向の
力だけである。本発明の目的は、この横方向の力を簡単で信頼性のある方法で決
定することである。

【０００６】 本発明による方法は、タイヤのトレッドと道路の間に作用する横方向の力が、
タイヤの側壁に円周方向のねじれの形で実質的かつ復元可能な変形を引き起こす
という実験結果に基づく。この角度の円周方向の変形が、実時間で個々に正常に
測定された場合、タイヤに作用する横方向の力の方向及び強さを任意の所定の時
間で知ることが可能となる。

【０００７】 （発明の開示） 本発明は、道路を介してタイヤの接触領域上に働く合成力の横方向の成分を決
定するための方法に関し、前記方法は、前記横方向の成分が、タイヤの少なくと
も１つの第１の側壁において、前記接触領域の中心の方位と異なり、前記接触領
域の中心と反対の点の方位とも異なる、タイヤの円周に沿った方位に配置された
、離間した第１の固定点の角度の円周方向の変形の少なくとも１つの測定値から
導き出されることを特徴とする。

【０００８】 また、本発明は上述したように、この測定が、前記タイヤのそれぞれの側壁内
でそれぞれ実行されて、第１の測定値と第２の測定値とを得て、前記第１及び第
２の測定値の差から前記横方向の成分が導き出されることを特徴とする方法に関
する。

【０００９】 また、本発明による方法は、タイヤの側壁のねじれの測定値から、接触領域に
働く合成力の他の（または他の１つの）成分、すなわち横方向の力（「ｙ」方向
の力といわれる）だけでなく、縦方向の力（「ｘ」方向の力といわれる）と、タ
イヤと道路間に加えられたような垂直方向の力（「ｚ」方向といわれる）とを導
き出すことを可能にする。

【００１０】 また、このようにして本発明は、上述した方法に関し、第３の測定値を得るた
めに、前記第１の側壁において、前記第１の点とは別個で、実質的に第１の点と
反対側の方位に配置された、離間した第２の固定点で、そのような測定が更に実
行され、道路を介して働く前記合成力の縦方向の成分が、前記第１及び第３の測
定値の和から更に導き出されることを特徴とする。 好ましくは、本発明は、道路を介して働く合成力の垂直方向の成分が、更に前
記第３及び第１の測定値と前記横方向の成分の寄与との間の差から導き出される
上述の方法に関する。

【００１１】 これらの異なる成分は、タイヤの変形に別々にしかし同時に関係し、特にリム
上のフック領域（即ちビ−ド）に対するクラウン（即ちトレッド）の接線方向の
変位に関係する。この角度の円周方向の変形（即ち側壁のねじれ）は、タイヤの
円周方向に沿って多かれ少なかれ均質なため、ラジアルカ−カスを有するタイヤ
の場合は、カ−カス補強体の撓みの形をとる。これは、「非ラジアル化」（dera
dialisation)と呼ばれる場合が多い。しかしながら、本発明による方法はラジア
ルカ−カスのタイヤだけに適用されるものではなく、むしろラジアル即ちタイヤ
の半径に実質的に平行な補強体の挙動に「実用的な例証」を与えることができる
。 本発明のベ−スと原理は以下の図面により更に明確になる。

【００１２】 （発明を実施するための最良の形態） 図１は、道路を介して伝達される垂直方向の力Ｆｚだけの影響による、タイヤ
の側壁の変形を図示している。タイヤ（１）は、道路（３）の上にその接触領域
（２）を形成するために変形する。この変形は、タイヤがいかなる変形も受けて
いないときに、それらと相対するビ−ド部に対して、トレッドの特定部分の変位
を引き起こす。この変位は、（図中誇張されている）変化を、ラジアルカ−カス
を有するタイヤの側壁（４）中のカ−カス補強体（５）の方向で表すとわかりや
すい。本発明の原理はラジアルタイヤだけに当てはまるのではなく、この例示が
説明を理解しやすくするために有利であることは言うまでもない。従って（図４
のように）、垂直方向の力Ｆｚのもとで、垂直軸に対して対称な側壁（４）のラ
ジアル補強体（５）の角度変形を見いだすことができる。タイヤの円周が方位φ
を関数とする（タイヤの頂部において、この場合点Ａにおいてゼロとなる）基準
として取られると、角度の変形δ１は、点Ｂ（φ＝＋９０°）に対して−αの値
を取り、点Ｃ（φ＝＋２７０°又は９０°）に対して反対の値＋αを取る。点Ａ
（φ＝０°）において、角度の変形δ１はゼロである。与えられた種類のタイヤ
に関して、垂直方向の力Ｆｚの強さの関数として、また内部圧力Ｐの関数として
、αの値が変化することは言うまでもない。見出された変形はタイヤのそれぞれ
の側壁上で同等である。

【００１３】 図２は、道路を介して伝達される縦方向の力Ｆｘだけの影響によるタイヤ側壁
の変形を図示している。この例示は、荷重が加わっていない状態で、即ちいかな
る力Ｆｚもなく、タイヤが地面の平面内でいかなる力も受けることができないと
いう点で簡略化されているが、この簡略化により、タイヤの側壁の変形の種々の
成分を個々に図示することができる。この力Ｆｘの起源は、一般に、車両のエン
ジン又はブレ−キによって付与されるトルクＣｐである。次にタイヤ（１）は同
じ方向の捻りを受けるが、その円周全体に沿って強度が異なる。図１と同様の図
を使用して（図４を参照すると）、縦方向の力Ｆｘにより、点ＢとＣに関して−
βと等しく、点Ａに関して−λに等しい角度変化δ２を見出した。角度λは角度
βより小さく、これら２つの角度はタイヤ特性に固有の伝達関数によって互いに
リンクしている。角度β（及びλ）は、与えられた種類のタイヤに関して、縦方
向の力Ｆｘと内部圧力Ｐの関数として変化する。見出された変形はタイヤの各側
面上で同じである。

【００１４】 図１と２に示された原理及び挙動は公知であり、従来技術の一部を形成する。

【００１５】 図３ａは「スリップ角動作」とも呼ばれる、タイヤ（１）の横方向の動作を上
から見た平面図である。車輪の平面はそのコ−ス（Ｏｘに沿った）に対しスリッ
プ角Δを形成する。スリップ角は、滑りの方向に対して側壁（４，４’）を規定
することができる。タイヤに対して図３ａに示す方向に横方向の力Ｆｙを伝達す
るために、タイヤのスリップ角は正の値でなければならない（例えば左へ操舵す
ると、図中でタイヤが上方に転がる）。このような構成において、側壁（４）（
湾曲したコ−スに対して内側の側壁）は、トレ−リング側壁で、反対側の側壁（
４’）（曲がっているコ−スに対して外側の側壁）はリ−ディング側壁である。

【００１６】 図３ｂは、道路を介して伝達されるこの横方向の力Ｆｙだけの影響による、図
３ａからのタイヤ（１）の側壁の変形を図示している。この力Ｆｙの起源は一般
に、例えば車両が湾曲コ−スを走行する場合の横方向の加速度である。上述した
ように、この図は、荷重が加わっていない状態で、即ちいかなる力Ｆｚもなく、
タイヤが地面の平面内でいかなる力も受けることができないという点で簡略化さ
れているが、この簡略化により、タイヤの側壁の変形の種々の成分が個々に図示
されることができる。（図４を参照すると）、ラジアル補強体（５）の方向の変
化に関しては、接触領域に働く横方向の力Ｆｙが、それぞれの側壁に実質的に対
称な（タイヤの垂直中心軸に対して対称な）形（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を生じさ
せることが分かる。この形は、一方の側壁（４）と他方の側壁（４’）とでは異
なっている。これらの規則により、リ−ディング側壁（４’）上では、角度変形
δ３ａが点Ａ（φ＝０°）においてゼロになり、点Ｂ（φ＝９０°）では＋γａ
となり、点Ｃ（φ＝＋２７０°）では−γａとなる。トレ−リング側壁（４）上
では、角度の変形δ３ｆが点Ａ（φ＝０）においてゼロになり、点Ｂ（φ＝＋９
０°）では＋γｆとなり、点Ｃ（φ＝＋２７０°）では−γｆとなる。角度γａ
及びγｆは（所定タイヤに関して）、横方向の力Ｆｙ及び圧力Ｐの関数として変
化する。この結果から、次の表を作成できる。

【００１７】 図４は、タイヤの円周に沿った当該方位φを関数とする、タイヤに受ける各種
の力によって生じた、角度の円周方向の変形で見出された変化の実施例を示して
いる。この実施例は、内圧２．１バ−ルの乗用車用中型ラジアルタイヤに関する
。別の実施例では、当然別の値になるであろうが、グラフの形は同様である。グ
ラフ１０は、変化δ１、即ち４００ｄａＮの正の垂直方向の力Ｆｚ（図１に示す
）の影響を示している。グラフ１１は、変化δ２、即ち１００ｄａＮの正の縦方
向の力Ｆｘ（図２に示す）の影響を示している。グラフ１２は、変化δ３ａ、即
ち１°の正のスリップ角Δによって生じる正の横方向の力Ｆｙ（図３ｂに示す）
の、リ−ディング側壁（４’）上の影響を示している。グラフ１３は、変化δ３
ｆ、即ち同じ正の横方向の力Ｆｙであるが、トレ−リング側壁（４）上で測定さ
れた影響を示している。グラフ１４は、δ１＋δ２＋δ３ｆの和を示している。
点Ａ（φ＝０°）、Ｂ（φ＝＋９０°）、及びＣ（φ＝＋２７０°）において、
異なったグラフ上に上記テ−ブルからの値を見出すことができる。

【００１８】 実際には、タイヤは、（これまでは独立して表わしてきた）力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆ
ｚの影響を同時に受ける。これらの力は、接触領域を通り、道路を介してタイヤ
に伝達される合成力の力の成分（接触領域にリンクした基準Ｏｘｙｚを使用）を
表す。タイヤの実際の挙動、特にタイヤの角度の円周方向の変形は、図１から図
３ｂまでのモデルにおいてそれぞれ意図的に互いを区別していた３つの挙動の可
変の組合せである。これらの３つの基本的挙動は、互いに重ね合わせられ、種々
の角度の変形（δ１、δ２、δ３ａ，δ３ｆ）は、互いに広い範囲で加えられる
ことが分かった。従って、図４の実施例を選び、タイヤが３つの成分Ｆｘ、Ｆｙ
、Ｆｚを同時に受ける場合の方位φを関数とするトレ−リング側壁（図３ｂの４
）の角度の円周方向の変形を測定すると、グラフδ１（１０）、δ２（１１）及
びδ３ｆ（１３）の和で形成されるグラフ１４に実質的に到達する。各成分の寄
与が多かれ少なかれ重ね合わせられたものであるこの実験結果は、測定に関して
多くの可能性をもたらす。

【００１９】 それぞれの点（Ａ、Ｂ、Ｃ）及び各側壁（４、４’）上における角度の円周方
向の変形δが、各成分（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）にリンクしている角度変形の総和と
みなすと、上述のテ−ブルを結合することが可能である。

【００２０】 従って次のテ−ブルに到達する。

【００２１】 このテ−ブルから、該当する点（Ａ、Ｂ、Ｃ）及び該当する側壁（リ−ディン
グか、又はトレ−リング）を追って、角度変形δの測定値に進むことができ、そ
の後続いて、特定の条件の下で、種々の等式から、これらの点の各寄与（α、β
、γａ、γｆ）のいずれかの値、又はこれらの寄与の有利な組み合わせを導き出
すことができる。これにより、成分Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを決定することができる。

【００２２】 実施例１ タイヤの接触領域に受ける合成力の横方向の成分Ｆｙを決定する。この成分は
、測定された角度の円周方向の変形δに対して、（当該の側壁に応じて）寄与δ
３ａ又はδ３ｆを有する。例えば、点Ｂにおける、リ−ディング側壁（４’）上
の角度の円周方向の変形δａ（Ｂ）と、トレ−リング側壁（４）上の角度の円周
方向の変形δｆ（Ｂ）を測定し、δａ（Ｂ）−δｆ（Ｂ）の差を計算すると、前
記テ−ブルに基づいて、次の式が得られる。 δａ（Ｂ）−δｆ（Ｂ）＝（−α−β＋γａ）−（α−β−γｆ）＝γａ＋γｆ この数値（γａ＋γｆ）は、実際にＦｙの寄与を表す（上述参照）。これは測
定値δａ（Ｂ）−δｆ（Ｂ）がＦｙを決定できることを意味する。更に、Ｆｙを
（γａ＋γｆ）にリンクする伝達関数は非常に単純な（１次の）形に近く、正確
さの観点から有利であることが分かった。Ｆｙを決定するこの方法は、前記差を
計算するときに他の成分（ＦｘとＦｚ）の寄与（α、β）が除かれているので、
他の成分（ＦｘとＦｚ）から完全に独立していることに留意されたい。従って、
この方法によって、タイヤのいずれかの側部上の一点で、角度の円周方向の変形
δを測定することでＦｙが決定される。この点は、タイヤの円周に沿ったいずれ
の場所にも配置することができるが、接触領域の中心及びその反対側の点（図中
のＡ点）は、Ｆｙに関しての寄与がないため（図と表を参照）、除外する。

【００２３】 実施例２ タイヤの接触領域に受ける合成力の横方向の成分Ｆｙを決定する。この成分は
、測定された角度の円周方向の変形δに対して、（当該の側壁に応じて）寄与δ
３ａ又はδ３ｆを有する。例えば、点Ｂにおけるトレ−リング側壁（４）上の角
度の円周方向の変形δｆ（Ｂ）と、点Ｃにおけるトレ−リング側壁（４）上の角
度の円周方向の変形δｆ（Ｃ）とを測定し、δｆ（Ｃ）−δｆ（Ｂ）の差を計算
すると、テ−ブルに基づいて、次の式が得られる。 δｆ（Ｃ）−δｆ（Ｂ）＝（＋α−β＋γｆ）−（−α−β−γｆ）＝２α＋２
γｆ この数値（２α＋２γｆ）は、ＦｙとＦｚの寄与の和を表す（上述参照）。こ
れは測定値δｆ（Ｃ）−δｆ（Ｂ）により、Ｆｚ（そしてα）が既知の場合にＦ
ｙが決定され、又は逆もまた同じあることを意味する。従って、この方法は、（
内側又は外側の側壁の）同一の側壁上の２点で角度の円周方向の変形δを測定す
ることによって、Ｆｙを決定するのに使用することができる。これらの点は、タ
イヤの円周に沿ったいずれの場所にも配置することができるが、接触領域の中心
及びその反対側の点（図中のＡ点）は、Ｆｙに関しての寄与がないため（図と表
を参照）、除外する。異なる側壁に配置された２つの異なる点を測定することに
より、同様に決定することができることは明白であり、例えば、 δｆ（Ｃ）−δａ（Ｂ）＝（＋α−β＋γｆ）−（−α−β＋γａ）＝２α＋γ
ｆ−γａ である。

【００２４】 測定のための方位（点ＢとＣの角度位置）は、角度の円周方向の変形を測定す
るために使用される手段の関数として選択することができる。タイヤによって支
持される荷重の任意の測定によって、必要に応じてＦｚ、従ってαを確立するこ
とができ、例えばサスペンションシステム内で実行される。

【００２５】 実施例３ 実施例２からの方法は、Ｆｙ（すなわちγａ及び／又はγｆ）が既知で、Ｆｚ
（即ちα）を決定するような逆の目的で実行されることができる。例えば、差δ
ｆ（Ｃ）−δｆ（Ｂ）を計算することによって、次の等式に到達する。 δｆ（Ｃ）−δｆ（Ｂ）＝（＋α−β＋γｆ）−（−α−β−γｆ）＝２α＋２
γｆ 即ち、α＝１／２〔δｆ（Ｃ）−δｆ（Ｂ）〕−γｆ

【００２６】 実施例４ タイヤの接触領域に受ける合成力の横方向の成分Ｆｙを決定する。この成分は
、測定された角度の円周方向の変形δに対して、（当該の側壁に応じて）寄与δ
３ａ又はδ３ｆを有する。点Ｂにおいてトレ−リング側壁（４）上の、角度の円
周方向の変形δｆ（Ｂ）の測定により、テ−ブルに基づいて次の等式が得られる
。 δｆ（Ｂ）＝−α−β−γｆ これは、αとβが既知である場合に、測定値δｆ（Ｂ）によりＦｙが決定される
ことを意味し、即ち γｆ＝−α−β−δｆ（Ｂ） である。次に成分Ｆｙは、γｆにリンクさせる伝達関数から決定される。

【００２７】 実施例５ タイヤの接触領域に受ける合成力の縦方向の成分Ｆｙを、測定された角度の円
周方向の変形δの関数として決定する。トレ−リング側壁（４）上で、点Ｂの角
度の円周方向の変形δｆ（Ｂ）と、点Ｃの角度の円周方向の変形δｆ（Ｃ）を測
定し、和δｆ（Ｂ）＋δｆ（Ｃ）を計算することによって、テ−ブルに基づいて
次の等式が得られる。 δｆ（Ｂ）＋δｆ（Ｃ）＝（−α−β−γｆ）＋（＋α−β＋γｆ）＝−２β 実際、この数値（−２β）は、Ｆｘ（上述参照）の寄与を表している。これは
、測定値の和δｆ（Ｂ）＋δｆ（Ｃ）により、Ｆｘが決定されることを意味する
。Ｆｘを決定するこの方法は、計算時に他の成分（ＦｙとＦｚ）の寄与（α、γ
）が除かれているので、他の成分（ＦｙとＦｚ）から完全に独立していることに
留意されたい。

【００２８】 実施例６ また、λがβとＦｘにリンクしているため、角度の円周方向の変形δａ（Ａ）
、δｆ（Ａ）が、−λ（テ−ブル参照）と等しいので、（側壁の内側又は外側の
）点Ａにおいて１回の測定をすることによって、縦方向の成分Ｆｘを決定するこ
とができる。

【００２９】 実施例７ 成分Ｆｘ及びＦｙは、Ｆｚ（従ってα）が既知であるとき、角度の円周方向の
変形δを測定することによって決定される。その１つの方法は、（上述の）図６
の方法によってＦｘを決定し、（上述の）図４の方法によってＦｙを決定するこ
とである。このようにして、タイヤ上の２つの点、例えば単一の側壁上の点Ａと
点Ｂで測定することにより、Ｆｚ（従ってαが）が何らかの方法で既知である場
合、本発明による方法によって、２つの成分Ｆｘ、Ｆｙを決定することができる
。

【００３０】 実施例８ ３つの成分Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚを、角度の円周方向の変形δを測定することに
よって決定する。その１つの方法は、実施例１の方法（上述参照）によってＦｙ
を決定し、例５の方法（上述参照）によってＦｘを決定し、そして（Ｆｙが既知
であればγｆが分かるので、上述参照）例３の方法によってＦｚを決定すること
である。このようにして、タイヤ上の３点、例えば各側壁上の点Ｂと、単一の側
壁上の点Ｃを測定をすることにより、本発明による方法で、３つの成分Ｆｘ、Ｆ
ｙ及びＦｚを決定できる。

【００３１】 例１から例８は、本発明による方法を実施するための全ての可能性を網羅して
いるわけではない。逆に、同業者は、（例えば上述のテ−ブルから）多くの変形
形態、代替形態、又はこれらのわずかな例の異なる組合せを、例えばユ−ザが使
用することを意図する測定手段、或いは、車両に装着された他の装置によって提
供されるため付随的に利用可能な測定値の関数として、実施する方法を認知して
いるであろう。

【００３２】 測定点（Ａ、Ｂ、Ｃ）のために選択される位置の関数として、各々の寄与（α
、β、λ、γａ、γｆ）を他に又は各成分（Ｆｚ、Ｆｘ、Ｆｙ）にリンクする伝
達関数の必要な決定は、実験的な方法によって又は数値計算によって実行される
。スリップ角Δの方向次第で、特定の側壁がトレ−リング側壁か、リ−ディング
側壁のいずれかになるので、Ｆｙをγａにリンクする、及びＦｙをγｆにリンク
する２つの伝達関数の場合は特別である。しかし、与えられた方位（φ）に関し
て、決定された寄与（δ３ａ、δ３１）の形により、この曖昧さが解消される（
図４参照）。これらの伝達関数は、タイヤの種類及びタイヤの内部圧力の特定の
範囲にリンクした異なる変数に依存する。時間の経過による圧力の変動を考慮に
入れると、個別の圧力計からの情報を使用することができる。逆に言えば、セン
サによって、車輪で支えられる荷重Ｆｚを知ることができ、角度の円周方向の変
形δの測定値に基づいて決定された寄与αの値から、内部圧力Ｐを計算すること
ができる。

【００３３】 タイヤの円周上の３つの別個の点の任意の組合せで、同様に計算することがで
きるので、点（Ａ、Ｂ、Ｃ）の位置の選択は、原則的には制限されない。しかし
、特に縦方向の力（Ｆｘ）に起因する寄与（λ又はβ）を直接決定することが可
能になるので、図に示した点Ａの位置は、本発明の好適な実施例に相当する。更
に、点ＢとＣが対称位置にある（従って方位が反対になる）と、いくつかの例に
みられるように、式は比較的単純になる。＋９０°と２７０°（即ち−９０°）
に選択された方位は、本発明を容易に説明できるので、例として此処に引用され
ている。実際、接触領域に対して点Ｂ及びＣが近い程、測定された角度の変動は
大きくなり（従って、場合によっては測定の精度が高くなるが）、道路が接近す
ることにより、特定の測定手段の装着がより制限されるであろう。本発明による
好適な実施形態は、図に示された場合に相当し、第１の点（Ｂ）の方位（φ）は
、実質的に＋９０°に等しい。接触領域の中心に相当する点及びその反対側の点
（図中の点Ａ）は、角度の円周上の変形に関しては成分Ｆｚ及びＦｙから何の影
響も受けないため、円周上のこれらの２点だけは、厳密に言えば点Ｂ及び点Ｃに
関して不可能な位置であることは明白である。

【００３４】 本発明の特に有利な他の実施形態は、それぞれの方位が約＋２７０°（即ち−
９０°）、＋４５°及び＋３１５°（即ち−４５°）である３点（図２のＣ、Ｄ
、Ｅ）で測定を実施することから成る。特にこの第２の好ましい構成は、1つの
側壁上の３点を測定することによって、全ての成分Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚを正確に
決定することができる。点Ｂ、Ｄ及びＥを対称に使用することは、同様に有利で
ある。此処で説明した点Ｄ及びＥに関する位置は、限定されない例であり、従っ
て点ＢとＣに関して上述したように、相当な許容範囲があるものと理解されたい
。 上述の構成との違いは、実際に点Ａにおいては何も測定されないということであ
る。λは単独ではもはや得られないので、このことは理論式を複雑にするが、一
方で、全ての測定点は、各成分Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚからの寄与によって影響され
る。これは、この３つの成分が求められる場合には、精度に関して有利である。

【００３５】 他の好適な測定の構成は、点Ａ、Ｃ、Ｅ（又は対称にＡ、Ｂ、Ｄ）によって構
成される。この構成は、横方向の成分Ｆｙの決定の精度のために特に有利である
。

【００３６】 代替として、このタイヤの１つの側壁又は両方の側壁の既知の方位において、
タイヤ角度の円周方向の変形の測定値の関数として、成分Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚを
与える機能を直接確立することが可能である。この各力成分を与える機能の直接
的な決定は、角度の円周方向の変形に対するそれらの個々の寄与ではなく、全体
の結果だけを考慮に入れる。伝達関数の決定は、タイヤが受ける力の角度の円周
方向の変形に関しては、必ずしもこれ以上タイヤ力学の解析に基づくものではな
く、タイヤの応答に基づく。結果的に異なる寄与の間のいかなる結合も、機能を
決定する精度に関する限りでは、取るに足らないものである。その方法は次のよ
うに実行される。 ・タイヤの円周に沿って所定の位置に配置された少なくとも３つに等しい測定
点（例えば図２の点Ｃ、Ｄ、Ｅ）の数が考慮される。 ・Ｆｘ、Ｆｙ及びＦｚの各力成分が、異なった測定点（Ｃ、Ｄ、Ｅ）で測定可
能な、角度の円周方向の変形（δＣ、δＤ、δＥ）のｎ次の多項式関数であると
いう仮説が立てられる。 （例えばｎ＝３のとき、この多項式は次の式を与える）。 ・多項式関数の係数（α_ijk，ｂ_ijk，ｃ_ijk）が、実験に基づく統計から導出
された、又は例えば有限要素法による数値計算から得られた、すべてのデ−タ（
Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、δＣ、δＤ、δＥ）から決定される。

【００３７】 このようにして、各種類のタイヤに関して、タイヤが使用されているときにこ
れらの同じ点（例えばＣ、Ｄ、Ｅ）で測定可能である変形を関数として、力Ｆｘ
、Ｆｙ、Ｆｚを直接与える関数を決定することができる。この方法は、式Ｆｙが
異なった場所の測定値の関数として直接得られるので、例えばＦｙ又はＦｚ或い
は側壁のねじれに関する寄与を決定せずに、成分Ｆｙだけを決定するために、部
分的に適用できることは言うまでもない。この方法は、此処で図示するために選
択された構成（Ｃ、Ｄ、Ｅ）に限定されるものではないので、伝達関数の係数は
、どのような測定構成に対しても決定できることは明白である。係数を決定する
ときと、後でその測定方法を実行するときとで、同一の構成を使用するのが便利
であるだけである。また、それらの係数は既知の関係によってリンクされている
ので、異なる構成（例えば対称な）を使用して、決定された係数から（本発明に
よる方法を実行するために使用される）最終的な係数を導き出すことも可能であ
る。

【００３８】 図５は、導き出された値とトレッドに作用した力の実際の値を比較した例を示
す。グラフ１５は、実験計画に従った試験機によって加えられた力の実際の成分
Ｆｙの時間の経過（ｔ）による変化を表す。グラフ１６は、タイヤの単一の側壁
の点Ｃ、Ｄ及びＥで測定された角度の円周方向の変形から、本発明による方法に
よって直接導き出された成分Ｆｙの相当する変動を表す。上述した方法によって
、伝達関数が実験的に決定された。得られた精度は、所定のどの時点においても
２つのグラフ（１５、１６）が実質的に重なっていることから明白に表示されて
いる。

【００３９】 （例えばタイヤの圧力又は温度などの）この決定の影響を改善するために、同
じ原理に基づく（角度の円周方向の変形δＣ、δＤ及びδＥの測定に加えて）そ
の他多くの変数が考慮に入れられることは言うまでもない。

【００４０】 一般に、測定点の数は、実施例で示された最小の構成よりも多くすることがで
き、入手できる情報が冗長であるため、（平均値又は重み付けされた値の使用に
より）より精密で又は（確率チェックを実行することによって）より信頼性のあ
る結果を得ることができる。更に、この種の装置は、測定手段が部分的に劣化し
た場合でも満足できる動作をするものである。このために、実施例で示された点
、又はそれらと反対の側壁上の同じ点以外の方位の点で追加の測定がなされるこ
とができる。

【００４１】 角度の円周方向の変形以外に、接触領域に働く力は、当然タイヤの他の種類の
変形を発生する。この中で、トレッドの伸張即ちビ−ドに対するトレッドの横方
向オフセットに言及する。これらの変形の測定は、測定値を角度の円周方向の変
形の測定値と組み合わせることによって、力成分の決定の精密性及び／又は信頼
性を改善することができる。この横方向オフセットは、主として力のＦｙ成分に
リンクされる。従って、この測定値（又はオフセットにリンクされた測定値）と
角度の円周方向の変形との組合せは、さらに他の成分、特に横方向の成分Ｆｙの
決定をより精密にすることができる。また、タイヤ変形の他の種類の測定は、角
度の円周方向の変形の測定点の数を制限することができると同時に、同等の精密
性及び／又は信頼性を与えることができる。これらの追加の又は代替の測定の利
点を決定付ける１つの基準は、当然測定装置の複雑さである。

【００４２】 側壁の角度の円周方向の変形は、どのような方法ででも測定することができる
。例えば、タイヤのショルダー部に近い点にリンクされた信号と、タイヤのビ−
ドに近い点にリンクされた同様の信号の間の位相偏位が測定される。この信号は
、例えば米国特許第５,９１３,２４０号に記載されているように、光学信号又は
磁気信号とすることができる。この特許に記載されている装置は、角度の円周方
向の変形と、トレッドの横方向オフセットとを、単一の手段で同時に測定できる
。実際、センサから送られた信号によって、位相偏位（及び角度の円周方向の変
形）が決定され、同時に、同じセンサの信号の振幅は、側壁の近接度（従って横
方向のオフセット）を表す。

【００４３】 一般に、ここでは、内部圧力を受けるか又は受けないもの、空気式か又はそう
でないものなど、任意の種類の弾性ケ−スの「タイヤ」で理解されている。

【００４４】 上述の説明のように、本発明による方法の本質的な目的は、単純な信頼性のあ
る方法で横方向の力（Ｆｙ）を決定することであり、また必要とされるその他の
成分（ＦｘとＦｚ）を計算することである。従って、車両上でそれぞれの車輪に
対してこれらが測定される場合、車両に作用するすべての力の全体の影響と、よ
って車両が受ける加速度を知ることができる。この情報は、ＥＳＰ（上述参照）
のような、特定の誘導又は操縦管理システムのために有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 接触領域に垂直方向の力Ｆｚを受けたタイヤの図を示す。

【図２】 接触領域に縦方向の力Ｆｘを受けたタイヤの図を示す。

【図３ａ】 接触領域に横方向の力Ｆｙを受けたタイヤの図を示す。

【図３ｂ】 接触領域に横方向の力Ｆｙを受けたタイヤの図を示す。

【図４】 方位を関数とする各種の力によって生じた角度の円周方向の変形のグラフ線図
を示す。

【図５】 タイヤから受ける力の横方向の成分と、本発明による方法によってタイヤ上で
測定された角度の円周方向の変形から導き出された横方向の成分との比較のグラ
フである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路（３）を介してタイヤ（１）の接触領域（２）に働く合
   成力の横方向成分（Ｆｙ）を決定する方法であって、 前記横方向の成分（Ｆｙ）は、タイヤ（１）の少なくとも１つの第１の側壁（
   ４）において、前記接触領域の中心の方位と異なり、且つ前記接触領域の中心と
   反対の点の方位とも異なる、タイヤ（１）の円周に沿った方位（φ）に配置され
   た、離間した少なくとも１つの第１の固定点（Ｂ)の、角度の円周方向の変形（
   δｆ（Ｂ））の少なくとも１つの測定から導出される、ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 この種の測定が、前記タイヤのそれぞれの側壁（４、４’）
   内でそれぞれ実行されて、第１の測定値（δｆ（Ｂ））と第２の測定値（δａ（
   Ｂ））とを得て、前記第１及び第２の測定値の差から前記横方向の成分（Ｆｙ）
   が導き出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 第３の測定値（δｆ（Ｃ））を取得するために、前記第１の
   側壁（４）において、前記第１の点（Ｂ）とは別個で、実質的に第１の点（Ｂ）
   と反対側の方位（−φ）に配置された、離間した第２の固定点（Ｃ）において、
   この種の測定が更に実行され、道路（３）を介して加えられた前記合成力の縦方
   向の成分（Ｆｘ）が、前記第１及び第３の測定値の和から更に導き出されること
   を特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 道路（３）を介して働く合成力の垂直方向の成分（Ｆｚ）が
   、前記第３及び第１の測定値と、前記横方向の成分（Ｆｙ）の寄与（γｆ）との
   差から更に導き出されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記第１の点（Ｂ）の方位（φ）が実質的に９０°に等しい
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 道路を介して働く前記合成力の縦方向の成分（Ｆｘ）及び垂
   直方向の成分（Ｆｚ）が、タイヤの円周に沿って離間して固定された少なくとも
   ３つの別個の点（Ｃ、Ｄ、Ｅ）において、タイヤ（１）の少なくとも１つの側壁
   （４）の角度の円周方向の変形の測定値から更に導き出されることを特徴とする
   、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記の力の成分が、前記タイヤの単一の側壁（４）の角度の
   円周方向の変形の測定値から導き出されることを特徴とする、請求項６に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 トレッドの横方向オフセットにリンクした測定値が、角度の
   円周方向の変形の前記少なくとも１つの測定値と組み合わせられることを特徴と
   する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。