JP6349951B2 - Tire wear prediction method and wear prediction computer program - Google Patents

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本発明は、タイヤの摩耗予測方法、及び摩耗予測用コンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a tire wear prediction method and a wear prediction computer program.

タイヤの開発において、例えば下記特許文献に開示されているように、タイヤの摩耗を予測することが行われる。   In tire development, for example, tire wear is predicted as disclosed in the following patent document.

特公平06−063933号公報Japanese Patent Publication No. 06-063933 特開平11−326143号公報JP-A-11-326143 特開2007−139708号公報JP 2007-139708 A 特開2013−226975公報JP2013-226975A

しかし、従来技術を使ってタイヤの摩耗を予測することは、多くの労力を要する可能性がある。そのため、タイヤの摩耗の予測において、労力の増大を抑制できる技術の案出が望まれる。   However, predicting tire wear using conventional techniques can be labor intensive. Therefore, it is desired to devise a technique that can suppress an increase in labor in predicting tire wear.

本発明は、労力の増大を抑制できるタイヤの摩耗予測方法、及び摩耗予測用コンピュータプログラムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a tire wear prediction method and a wear prediction computer program that can suppress an increase in labor.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤの摩耗予測方法は、路面に対するタイヤの接地面について、指定された所定形状により規定される接地領域を含む近似モデルを作成する手順と、前記接地面のすべり域のせん断応力に関する第1の近似関数を設定する手順と、前記接地面のすべり域のすべり量に関する第2の近似関数を設定する手順と、前記タイヤに作用する前後力と横力との合力を求める手順と、前記タイヤに前記前後力及び前記横力が作用したときのスリップ率及びスリップ角を求める手順と、前記第1の近似関数と前記合力とに基づいて、前記すべり域の平均せん断応力を求める手順と、前記第2の近似関数と前記スリップ率と前記スリップ角とに基づいて、前記すべり域のすべり量を求める手順と、前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記接地面における摩擦エネルギーを求める手順と、求めた前記摩擦エネルギーに基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、を含む。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the tire wear prediction method according to the present invention creates an approximate model including a contact area defined by a specified shape for a contact surface of the tire with respect to a road surface. , A procedure for setting a first approximation function relating to the shear stress in the slip region of the ground contact surface, a procedure for setting a second approximation function relating to the slip amount of the slip region of the ground contact surface, and an action on the tire A procedure for obtaining a resultant force of a longitudinal force and a lateral force, a procedure for obtaining a slip ratio and a slip angle when the longitudinal force and the lateral force act on the tire, and the first approximate function and the resultant force. A procedure for obtaining an average shear stress in the slip region, and a procedure for obtaining a slip amount in the slip region based on the second approximate function, the slip ratio, and the slip angle; On the basis of the average shear stress and to said slip amount includes a step of obtaining the friction energy in the ground plane, on the basis of the friction energy obtained, the procedure for predicting the wear of the tire, the.

本発明によれば、タイヤの接地面について近似モデルを作成するとともに、せん断応力に関する第1の近似関数、及びすべり量に関する第2の近似関数を設定し、タイヤに作用する前後力と横力との合力と、その前後力及び横力が作用したときのスリップ率及びスリップ角とを求め、第1の近似関数と合力に基づいてすべり域の平均せん断応力を求めるとともに、第2の近似関数とスリップ率とスリップ角とに基づいてすべり量を求めることにより、タイヤの摩耗(摩耗量)を簡単に予測することができる。すなわち、タイヤの摩耗と摩擦エネルギーとの間には相関関係がある。摩擦エネルギーが大きいとタイヤの摩耗が大きくなり、摩擦エネルギーが小さいとタイヤの摩耗が小さくなる。そのため、摩擦エネルギーを求めることによって、タイヤの摩耗を予測することができる。摩擦エネルギーは、タイヤの接地面に作用するせん断力(せん断応力)とすべり量との積で定義される(摩擦エネルギー=せん断力×すべり量)。そのため、せん断力及びすべり量を簡単に求めることができれば摩擦エネルギーを簡単に求めることができる。本発明によれば、タイヤの接地面について、指定された所定形状を使ってモデル化された近似モデルが作成される。近似モデルにおける摩擦エネルギーは、第1の近似関数と第2の近似関数と合力とスリップ率とスリップ角とを使って簡単且つ精確に求めることができる。すなわち、第1の近似関数及び第2の近似関数に対して、タイヤの特性に関するパラメータを入力するだけで、平均せん断応力及びすべり量を簡単に求めることができる。タイヤに前後力及び横力が作用する複合条件において、合力、スリップ率、及びスリップ角を考慮することで、摩擦エネルギーを精確に求めることができ、タイヤの摩耗を高精度に予測することができる。   According to the present invention, an approximate model is created for the ground contact surface of the tire, and a first approximate function related to shear stress and a second approximate function related to slip amount are set, and the longitudinal force and lateral force acting on the tire are And the slip ratio and the slip angle when the longitudinal force and lateral force are applied, the average shear stress of the slip region is obtained based on the first approximate function and the resultant force, and the second approximate function By obtaining the slip amount based on the slip ratio and the slip angle, it is possible to easily predict tire wear (amount of wear). That is, there is a correlation between tire wear and frictional energy. When the friction energy is large, the tire wear increases, and when the friction energy is small, the tire wear decreases. Therefore, tire wear can be predicted by obtaining the friction energy. Friction energy is defined as the product of the shear force (shear stress) acting on the tire contact surface and the slip amount (friction energy = shear force × slip amount). Therefore, if the shearing force and the slip amount can be easily obtained, the friction energy can be easily obtained. According to the present invention, an approximate model that is modeled using a specified predetermined shape is created for the contact surface of the tire. The frictional energy in the approximate model can be easily and accurately obtained using the first approximate function, the second approximate function, the resultant force, the slip rate, and the slip angle. That is, the average shear stress and the slip amount can be easily obtained simply by inputting parameters relating to the tire characteristics with respect to the first approximate function and the second approximate function. By considering the resultant force, slip ratio, and slip angle in the combined conditions in which the longitudinal force and lateral force act on the tire, it is possible to accurately determine the friction energy and predict the tire wear with high accuracy. .

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記所定形状は、矩形を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, the predetermined shape may include a rectangle.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記すべり域の平均せん断応力は、前後方向の平均せん断応力と、横方向の平均せん断応力と、を含み、前記すべり域のすべり量は、前後方向のすべり量と、横方向のすべり量と、を含み、前記摩擦エネルギーを求める手順は、前記前後方向の平均せん断応力と前記前後方向のすべり量とに基づいて、前後方向の摩擦エネルギーを求めることと、前記横方向の平均せん断応力と前記横方向のすべり量とに基づいて、横方向の摩擦エネルギーを求めることと、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, the average shear stress in the slip region includes an average shear stress in the front-rear direction and an average shear stress in the lateral direction, and the slip amount in the slip region is in the front-rear direction. Including the amount of slip and the amount of slip in the lateral direction, the procedure for obtaining the friction energy is to obtain the friction energy in the front-rear direction based on the average shear stress in the front-rear direction and the amount of slip in the front-rear direction; And determining the transverse friction energy based on the transverse average shear stress and the transverse slip amount.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤに横力が作用したときの制駆動スティフネスの近似関数を設定する手順と、前記タイヤに前後力が作用したときの旋回スティフネスの近似関数を設定する手順と、を含み、前記スリップ率は、前記制駆動スティフネスの近似関数と、前記タイヤに作用する横力及び前後力とに基づいて求められ、前記スリップ角は、前記旋回スティフネスの近似関数と、前記タイヤに作用する前後力及び横力とに基づいて求められてもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for setting an approximate function of braking / driving stiffness when a lateral force is applied to the tire, and an approximate function of a turning stiffness when a longitudinal force is applied to the tire are set. The slip ratio is determined based on the approximate function of the braking / driving stiffness and the lateral force and the longitudinal force acting on the tire, and the slip angle is an approximate function of the turning stiffness. Further, it may be determined based on the longitudinal force and lateral force acting on the tire.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤに前後力及び横力が作用したときの前記スリップ率の近似関数を設定する手順と、前記タイヤに前後力及び横力が作用したときの前記スリップ角の近似関数を設定する手順と、を含み、前記スリップ率は、前記スリップ率の近似関数と、前記タイヤに作用する前後力及び横力とに基づいて求められ、前記スリップ角は、前記スリップ角の近似関数と、前記タイヤに作用する前後力及び横力とに基づいて求められてもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for setting an approximate function of the slip ratio when a longitudinal force and a lateral force act on the tire, and a case where the longitudinal force and the lateral force act on the tire A slip angle approximation function, and the slip ratio is determined based on the slip ratio approximation function and the longitudinal force and lateral force acting on the tire. You may obtain | require based on the approximate function of a slip angle, and the longitudinal force and lateral force which act on the said tire.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、駆動、制動、及び旋回を含む前記タイヤの走行条件に基づいて、前記タイヤに作用する前後力及び横力の2次元頻度分布を設定する手順と、前記2次元頻度分布の各水準において、前記水準に対応付けた前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、水準に対応付けた前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記摩擦エネルギーを求める手順と、前記摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for setting a two-dimensional frequency distribution of longitudinal force and lateral force acting on the tire based on the running conditions of the tire including driving, braking, and turning, At each level of the two-dimensional frequency distribution, a procedure for obtaining an average shear stress in the slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the first approximate function, and the longitudinal force associated with the level And a step of obtaining a slip amount of a slip region based on the lateral force and the second approximate function, a step of obtaining the friction energy based on the average shear stress and the slip amount, and the friction energy, A procedure for obtaining a frequency average friction energy based on an integrated value with a frequency and a procedure for predicting the wear of the tire based on the frequency average friction energy may be included.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤが装着される車両の走行条件に基づいて、前記車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布を設定する手順と、前記2次元頻度分布の各水準に、前記タイヤに作用する横力及び前後力を対応付ける手順と、前記2次元頻度分布の各水準において、前記水準に対応付けた前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、水準に対応付けた前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記摩擦エネルギーを求める手順と、前記摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤの摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for setting a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle based on a running condition of the vehicle on which the tire is mounted, and the two-dimensional frequency A procedure for associating a lateral force and a longitudinal force acting on the tire with each level of the distribution, and a longitudinal force and a lateral force associated with the level and the first approximate function at each level of the two-dimensional frequency distribution; A step of obtaining an average shear stress in the slip region, a step of obtaining a slip amount in the slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the second approximate function, and the average shear A procedure for obtaining the friction energy based on the stress and the amount of slip, a procedure for obtaining a frequency average friction energy based on an integrated value of the friction energy and the frequency, and the frequency average Based on the friction energy, and procedures for predicting the wear of the tire may contain.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤに作用する初期荷重を設定する手順と、前記摩擦エネルギーに関する第1の荷重補正関数及び第2の荷重補正関数を設定する手順と、前記タイヤに作用する前後力及び横力の2次元頻度分布、又は、前記車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布の各水準に、前記タイヤに作用する荷重を対応付ける手順と、前記2次元頻度分布の各水準において、前記初期荷重に基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを設定する手順と、前記タイヤ特性パラメータに基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数を設定する手順と、前記水準に対応付けた前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、水準に対応付けた前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、摩擦エネルギーを求める手順と、前記車両の静止時にタイヤに作用する荷重と前記第1の荷重補正関数とに基づいて、前後力及び横力に対応付けた第1の荷重補正摩擦エネルギーを求める手順と、前記車両の走行時にタイヤに作用する前記荷重と前記第2の荷重補正関数に基づいて、第1の荷重補正摩擦エネルギーを補正して、第2の荷重補正摩擦エネルギーを求める手順と、前記第2の荷重補正摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤの摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for setting an initial load acting on the tire, a procedure for setting a first load correction function and a second load correction function related to the friction energy, and the tire A procedure for associating a load acting on the tire with each level of a two-dimensional frequency distribution of acting longitudinal force and lateral force, or a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle, and the two-dimensional frequency A procedure for setting tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function based on the initial load at each level of the distribution, and the first approximate function based on the tire characteristic parameter And the second approximate function, the longitudinal force and lateral force associated with the level, and the first approximate function, the average shear response of the slip region On the basis of the longitudinal force and lateral force associated with the level and the second approximate function, the procedure for obtaining the slip amount of the slip region, the average shear stress and the slip amount, A procedure for obtaining friction energy, a procedure for obtaining a first load correction friction energy associated with the longitudinal force and the lateral force based on the load acting on the tire when the vehicle is stationary and the first load correction function; Correcting the first load correction friction energy based on the load acting on the tire when the vehicle travels and the second load correction function to obtain a second load correction friction energy; A procedure for obtaining a frequency average friction energy based on the integrated value of the load correction friction energy and the frequency of 2, a procedure for predicting tire wear based on the frequency average friction energy, It may also include a.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記第1の荷重補正関数は、前記荷重の変化に比例して前記タイヤに作用する前後力及び横力が変化する条件に関する関数であり、前記第2の荷重補正関数は、前記荷重の変化にかかわらず前記前後力及び前記横力が一定である条件に関する関数でもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, the first load correction function is a function relating to a condition in which a longitudinal force and a lateral force acting on the tire change in proportion to a change in the load, The load correction function may be a function related to a condition in which the longitudinal force and the lateral force are constant regardless of the change in the load.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを、荷重を変数とする関数として設定する手順と、前記タイヤに作用する前後力及び横力の2次元頻度分布、又は、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布の各水準に、前記タイヤに作用する荷重を対応付ける手順と、前記2次元頻度分布の各水準において、前記水準に対応付けた荷重に基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを決定し、前記タイヤ特性パラメータに基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数を設定する手順と、前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記摩擦エネルギーを求める手順と、前記摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for setting tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function as a function having a load as a variable, a longitudinal force acting on the tire, A procedure for associating a load acting on the tire with each level of a two-dimensional frequency distribution of lateral force, or a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on a vehicle, and each level of the two-dimensional frequency distribution, Based on the load associated with the level, tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function are determined, and based on the tire characteristic parameter, the first approximate function and the second approximate function are determined. A procedure for setting an approximate function of the above, a procedure for obtaining an average shear stress in the sliding region based on the longitudinal force and lateral force and the first approximate function, a longitudinal force and lateral force, and the second Based on an approximate function, a procedure for obtaining a slip amount in a slip region, a procedure for obtaining the friction energy based on the average shear stress and the slip amount, and an integrated value of the friction energy and frequency. A procedure for obtaining frequency average friction energy and a procedure for predicting wear of the tire based on the frequency average friction energy may be included.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤのトレッドゴムの単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、求めた前記摩擦エネルギーとに基づいて、前記トレッドゴムの摩耗量を求める手順と、前記トレッドゴムの摩耗量に基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for obtaining a wear amount of the tread rubber based on a wear amount per unit friction energy of the tread rubber of the tire and the obtained friction energy, and the tread rubber And a procedure for predicting the wear of the tire based on the wear amount of the tire.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤの半径と、前記タイヤのトレッドゴムの単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、求めた前記摩擦エネルギーとに基づいて、単位走行距離当たりの前記トレッドゴムの摩耗量を求める手順と、前記トレッドゴムの摩耗量に基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, the tread rubber per unit travel distance is based on the tire radius, the wear amount per unit friction energy of the tread rubber of the tire, and the obtained friction energy. And a procedure for predicting the wear of the tire based on the wear amount of the tread rubber.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤが装着される車両の右輪及び左輪のそれぞれについて前記タイヤの摩耗を予測する手順と、前記右輪の摩耗と前記左輪の摩耗との平均摩耗を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for predicting tire wear for each of a right wheel and a left wheel of a vehicle to which the tire is mounted, and an average wear of the right wheel wear and the left wheel wear And a procedure for predicting.

本発明に係るタイヤの摩耗予測方法において、前記タイヤが装着される車両の前輪及び後輪のそれぞれについて前記タイヤの摩耗を予測する手順と、前記前輪の摩耗と前記後輪の摩耗との平均摩耗、及び前記前輪の摩耗と前記後輪の摩耗との摩耗比の一方又は両方を予測する手順と、を含んでもよい。   In the tire wear prediction method according to the present invention, a procedure for predicting wear of the tire for each of a front wheel and a rear wheel of a vehicle on which the tire is mounted, and an average wear of the front wheel wear and the rear wheel wear And a procedure for predicting one or both of the wear ratio between the wear of the front wheel and the wear of the rear wheel.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤの摩耗予測用コンピュータプログラムは、前記タイヤの摩耗予測方法をコンピュータに実行させる。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a computer program for tire wear prediction according to the present invention causes a computer to execute the tire wear prediction method.

本発明によれば、労力の増大を抑制して、タイヤの摩耗を予測できる。   According to the present invention, it is possible to predict tire wear while suppressing an increase in labor.

図1は、第1実施形態に係るタイヤの一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a tire according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法を実行可能な処理装置の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing apparatus capable of executing the tire wear prediction method according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a procedure of the tire wear prediction method according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係るタイヤの接地面の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a ground contact surface of the tire according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the first embodiment. 図6は、接地面の粘着域及びすべり域を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the adhesion area and the sliding area of the ground plane. 図7は、1次関数で近似したせん断応力分布の概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of a shear stress distribution approximated by a linear function. 図8は、接地面の粘着域及びすべり域の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the adhesion area and the sliding area of the ground plane. 図9は、接地面の粘着域及びすべり域の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the adhesion area and the sliding area of the ground plane. 図10は、第2実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the second embodiment. 図11は、第2実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the second embodiment. 図12は、第2実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the second embodiment. 図13は、第2実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the second embodiment. 図14は、第2実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the second embodiment. 図15は、第3実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the third embodiment. 図16は、第3実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the third embodiment. 図17は、第4実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the fourth embodiment. 図18は、第4実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the fourth embodiment. 図19は、第5実施形態に係るタイヤの接地面の一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a ground contact surface of the tire according to the fifth embodiment. 図20は、第5実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the fifth embodiment. 図21は、第5実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the fifth embodiment. 図22は、第5実施形態に係るタイヤの接地面の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a ground contact surface of the tire according to the fifth embodiment. 図23は、第5実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the fifth embodiment. 図24は、第5実施形態に係る近似モデルの一例を示す図である。FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the approximate model according to the fifth embodiment. 図25は、第6実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a tire wear prediction method according to the sixth embodiment. 図26は、第7実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a tire wear prediction method according to the seventh embodiment. 図27は、第8実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a tire wear prediction method according to the eighth embodiment. 図28は、第9実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a tire wear prediction method according to the ninth embodiment. 図29は、第10実施形態に係るタイヤの摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 29 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a tire wear prediction method according to the tenth embodiment. 図30は、第13実施形態に係るタイヤの半径と摩耗量との関係の説明図である。FIG. 30 is an explanatory diagram of the relationship between the tire radius and the amount of wear according to the thirteenth embodiment. 図31は、比較例についての結果を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing the results for the comparative example. 図32は、本発明に係る実施例についての結果を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing the results of the example according to the present invention.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以下で説明する実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The components of the embodiments described below can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, constituent elements in the embodiments described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.

以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。本実施形態において、タイヤ1の回転軸とY軸とが平行である。Y軸方向は、車幅方向又はタイヤ1の幅方向である。タイヤ1(タイヤ1の回転軸)の回転方向(θY方向に相当)を、周方向と称してもよい。X軸方向及びZ軸方向は、回転軸に対する放射方向である。回転軸に対する放射方向を、径方向と称してもよい。タイヤ1が転動(走行)する路面は、XY平面とほぼ平行である。   In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. One direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction is defined as the Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. In the present embodiment, the rotation axis of the tire 1 and the Y axis are parallel. The Y-axis direction is the vehicle width direction or the width direction of the tire 1. The rotation direction (corresponding to the θY direction) of the tire 1 (the rotation axis of the tire 1) may be referred to as a circumferential direction. The X-axis direction and the Z-axis direction are radial directions with respect to the rotation axis. The radial direction with respect to the rotation axis may be referred to as a radial direction. The road surface on which the tire 1 rolls (runs) is substantially parallel to the XY plane.

<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るタイヤ1の一例を示す断面図である。図1は、タイヤ1の回転軸を通る子午断面を示す。タイヤ1は、カーカス2と、ベルト層3と、ベルトカバー4と、ビードコア5と、トレッドゴム6と、サイドウォールゴム7とを備えている。カーカス2、ベルト層3、及びベルトカバー4のそれぞれは、コードを含む。コードは、補強材である。コードを、ワイヤと称してもよい。カーカス2、ベルト層3、及びベルトカバー4などのコード(補強材)を含む層(部分)をそれぞれ、コード層と称してもよいし、補強材層と称してもよい。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a tire 1 according to this embodiment. FIG. 1 shows a meridional section through the rotation axis of the tire 1. The tire 1 includes a carcass 2, a belt layer 3, a belt cover 4, a bead core 5, a tread rubber 6, and a sidewall rubber 7. Each of the carcass 2, the belt layer 3, and the belt cover 4 includes a cord. The cord is a reinforcing material. The cord may be referred to as a wire. Each layer (part) including a cord (reinforcing material) such as the carcass 2, the belt layer 3, and the belt cover 4 may be referred to as a cord layer or a reinforcing material layer.

カーカス2は、タイヤ1の骨格を形成する部材(強度部材)である。カーカス2は、コード(補強材)を含む。カーカス2のコードを、カーカスコードと称してもよい。カーカス2は、コードを含むコード層(補強材層)である。カーカス2は、タイヤ1に空気が充填されたときの圧力容器として機能する。カーカス2は、ビードコア5に支持される。ビードコア5は、Y軸方向に関してカーカス2の一側及び他側のそれぞれに配置される。カーカス2は、ビードコア5において折り返される。カーカス2は、有機繊維のコード(カーカスコード)と、そのコードを覆うゴムとを含む。コードを覆うゴムを、コートゴムと称してもよいし、トッピングゴムと称してもよい。なお、カーカス2は、ポリエステルのコードを含んでもよいし、ナイロンのコードを含んでもよいし、アラミドのコードを含んでもよいし、レーヨンのコードを含んでもよい。   The carcass 2 is a member (strength member) that forms the skeleton of the tire 1. The carcass 2 includes a cord (reinforcing material). The carcass 2 cord may be referred to as a carcass cord. The carcass 2 is a cord layer (reinforcing material layer) including cords. The carcass 2 functions as a pressure vessel when the tire 1 is filled with air. The carcass 2 is supported by the bead core 5. The bead cores 5 are arranged on one side and the other side of the carcass 2 with respect to the Y-axis direction. The carcass 2 is folded back at the bead core 5. The carcass 2 includes an organic fiber cord (carcass cord) and rubber covering the cord. The rubber covering the cord may be referred to as coat rubber or topping rubber. The carcass 2 may include a polyester cord, a nylon cord, an aramid cord, or a rayon cord.

ベルト層3は、タイヤ1の形状を保持する部材(強度部材)である。ベルト層3は、コード(補強材)を含む。ベルト層3のコードを、ベルトコードと称してもよい。ベルト層3は、コードを含むコード層(補強材層)である。ベルト層3は、カーカス2とトレッドゴム6との間に配置される。ベルト層3は、例えばスチールなどの金属繊維のコード(ベルトコード)と、そのコードを覆うゴム(コートゴム、トッピングゴム)とを含む。なお、ベルト層3は、有機繊維のコードを含んでもよい。本実施形態において、ベルト層3は、第1ベルトプライ3Aと、第2ベルトプライ3Bとを含む。第1ベルトプライ3Aと第2ベルトプライ3Bとは、第1ベルトプライ3Aのコードと第2ベルトプライ3Bのコードとが交差するように積層される。   The belt layer 3 is a member (strength member) that holds the shape of the tire 1. The belt layer 3 includes a cord (reinforcing material). The cord of the belt layer 3 may be referred to as a belt cord. The belt layer 3 is a cord layer (reinforcing material layer) including a cord. The belt layer 3 is disposed between the carcass 2 and the tread rubber 6. The belt layer 3 includes, for example, a metal fiber cord (belt cord) such as steel and rubber (coat rubber, topping rubber) covering the cord. The belt layer 3 may include an organic fiber cord. In the present embodiment, the belt layer 3 includes a first belt ply 3A and a second belt ply 3B. The first belt ply 3A and the second belt ply 3B are laminated so that the cord of the first belt ply 3A and the cord of the second belt ply 3B intersect.

ベルトカバー4は、ベルト層3を保護し、補強する部材(強度部材)である。ベルトカバー4は、コード(補強材)を含む。ベルトカバー4のコードを、カバーコードと称してもよい。ベルトカバー4は、コードを含むコード層(補強材層)である。ベルトカバー4は、タイヤ1の回転軸に対してベルト層3の外側(接地面側)に配置される。ベルトカバー4は、例えばスチールなどの金属繊維のコード(カバーコード)と、そのコードを覆うゴム(コートゴム、トッピングゴム)とを含む。なお、ベルトカバー4は、有機繊維のコードを含んでもよい。   The belt cover 4 is a member (strength member) that protects and reinforces the belt layer 3. The belt cover 4 includes a cord (reinforcing material). The cord of the belt cover 4 may be referred to as a cover cord. The belt cover 4 is a cord layer (reinforcing material layer) including a cord. The belt cover 4 is disposed outside the belt layer 3 (on the grounding surface side) with respect to the rotation axis of the tire 1. The belt cover 4 includes, for example, a metal fiber cord (cover cord) such as steel and rubber (coat rubber, topping rubber) covering the cord. The belt cover 4 may include an organic fiber cord.

ビードコア5は、カーカス2の両端を固定する部材(強度部材)である。ビードコア5は、タイヤ1をリムに固定させる。ビードコア5は、スチールワイヤの束である。なお、ビードコア5が、炭素鋼の束でもよい。   The bead core 5 is a member (strength member) that fixes both ends of the carcass 2. The bead core 5 fixes the tire 1 to the rim. The bead core 5 is a bundle of steel wires. The bead core 5 may be a bundle of carbon steel.

トレッドゴム6は、カーカス2を保護する。トレッドゴム6は、路面(地面)と接触する接地面(トレッド部)10と、第1溝21及び第2溝22とを有する。接地面10は、第1溝21及び第2溝22の周囲の少なくとも一部に配置される。第1溝21の内面及び第2溝22の内面は、路面(地面)と接触しない。第1溝21及び第2溝22のそれぞれは、非接地部である。雨天時など、タイヤ1が濡れた路面を転がる際、第1溝21及び第2溝22は、タイヤ1と路面との間から水を排除可能である。   The tread rubber 6 protects the carcass 2. The tread rubber 6 includes a ground contact surface (tread portion) 10 that contacts a road surface (ground), and a first groove 21 and a second groove 22. The ground plane 10 is disposed at least partly around the first groove 21 and the second groove 22. The inner surface of the first groove 21 and the inner surface of the second groove 22 do not contact the road surface (ground). Each of the first groove 21 and the second groove 22 is a non-ground portion. When rolling on a road surface on which the tire 1 is wet, such as in rainy weather, the first groove 21 and the second groove 22 can exclude water from between the tire 1 and the road surface.

サイドウォールゴム7は、カーカス2を保護する。サイドウォールゴム7は、Y軸方向に関してトレッドゴム6の一側及び他側のそれぞれに配置される。サイドウォールゴム7は、サイドウォール部71を有する。   The side wall rubber 7 protects the carcass 2. The sidewall rubber 7 is disposed on each of one side and the other side of the tread rubber 6 with respect to the Y-axis direction. The side wall rubber 7 has a side wall portion 71.

図2は、本実施形態に係るタイヤ1の特性(性能、挙動)のシミュレーション(コンピュータ解析)、及び評価を行う処理装置50の一例を示す図である。処理装置50は、コンピュータ(コンピュータシステム)を含む。本実施形態においては、コンピュータを含む処理装置50を用いて、タイヤ1の特性(性能、挙動)のシミュレーション、及び評価が行われる。本実施形態において、コンピュータを含む処理装置50は、入力された情報(パラメータなど)を使って、タイヤ1の摩耗(摩耗特性)を予測し、評価する。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing device 50 that performs simulation (computer analysis) and evaluation of characteristics (performance and behavior) of the tire 1 according to the present embodiment. The processing device 50 includes a computer (computer system). In the present embodiment, simulation and evaluation of the characteristics (performance and behavior) of the tire 1 are performed using the processing device 50 including a computer. In the present embodiment, the processing device 50 including a computer predicts and evaluates wear (wear characteristics) of the tire 1 using input information (such as parameters).

処理装置50は、評価対象であるタイヤ1の解析モデル(タイヤモデル)を作成可能である。すなわち、処理装置50は、コンピュータが解析可能な解析モデルを作成可能である。本実施形態においては、処理装置50は、解析モデルとして、路面に対するタイヤ1の接地面10の近似モデルを作成可能である。   The processing device 50 can create an analysis model (tire model) of the tire 1 to be evaluated. That is, the processing device 50 can create an analysis model that can be analyzed by a computer. In the present embodiment, the processing device 50 can create an approximate model of the contact surface 10 of the tire 1 with respect to the road surface as an analysis model.

処理装置50は、作成された解析モデルからタイヤ1の特性をシミュレーション(解析)可能である。処理装置50は、作成された解析モデルからタイヤ1の摩耗(摩耗特性)を予測可能であり、その予測結果からタイヤ1の摩耗特性を評価可能である。本実施形態において、処理装置50を、モデル作成装置50と称してもよいし、シミュレーション装置50と称してもよいし、解析装置50と称してもよいし、評価装置50と称してもよいし、摩耗予測装置50と称してもよい。   The processing device 50 can simulate (analyze) the characteristics of the tire 1 from the created analysis model. The processing device 50 can predict the wear (wear characteristics) of the tire 1 from the created analysis model, and can evaluate the wear characteristics of the tire 1 from the prediction result. In the present embodiment, the processing device 50 may be referred to as a model creation device 50, a simulation device 50, an analysis device 50, or an evaluation device 50. May be referred to as the wear prediction device 50.

本実施形態において、処理装置50は、処理部50pと、記憶部50mと、入出力部59とを含む。処理部50pと記憶部50mとは、入出力部59を介して接続される。   In the present embodiment, the processing device 50 includes a processing unit 50p, a storage unit 50m, and an input / output unit 59. The processing unit 50p and the storage unit 50m are connected via the input / output unit 59.

処理部50pは、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)と、RAM(Random Access Memory)等のメモリとを含む。処理部50pは、タイヤ1の解析モデル(接地面10の近似モデル)を作成可能なモデル作成部51と、タイヤ1の特性のシミュレーション(解析)、及びシミュレーション結果(解析結果)の評価を実行可能な解析部52とを含む。モデル作成部51及び解析部52はそれぞれ、入出力部59と接続される。モデル作成部51及び解析部52は、入出力部59を介して、相互にデータを通信可能である。   The processing unit 50p includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a RAM (Random Access Memory). The processing unit 50p can execute a model creation unit 51 that can create an analysis model of the tire 1 (approximate model of the contact surface 10), simulation (analysis) of the characteristics of the tire 1, and evaluation of a simulation result (analysis result). And an analysis unit 52. The model creation unit 51 and the analysis unit 52 are each connected to an input / output unit 59. The model creation unit 51 and the analysis unit 52 can communicate data with each other via the input / output unit 59.

モデル作成部51は、タイヤ1の解析モデルを作成可能である。モデル作成部51は、タイヤ1の接地面10の近似モデルを作成可能である。モデル作成部51は、路面に対するタイヤ1の接地面10について、予め指定された所定形状を使って近似モデルを作成可能である。解析部52は、本実施形態に係る手順に従って、モデル作成部51で作成された近似モデル(解析モデル)からタイヤ1の摩耗をシミュレーション(予測)する。解析部52による解析結果から、タイヤ1の性能が評価される。   The model creation unit 51 can create an analysis model of the tire 1. The model creation unit 51 can create an approximate model of the ground contact surface 10 of the tire 1. The model creation unit 51 can create an approximate model using a predetermined shape specified in advance for the ground contact surface 10 of the tire 1 with respect to the road surface. The analysis unit 52 simulates (predicts) the wear of the tire 1 from the approximate model (analysis model) created by the model creation unit 51 according to the procedure according to the present embodiment. From the analysis result by the analysis unit 52, the performance of the tire 1 is evaluated.

記憶部50mは、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、不揮発性のメモリ、ハードディスク装置等の固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光ディスク等のストレージ装置の少なくとも一つを含む。   The storage unit 50m includes at least one of a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), a nonvolatile memory, a fixed disk device such as a hard disk device, and a storage device such as a flexible disk and an optical disk.

記憶部50mには、解析モデル(近似モデル)の作成のための第1情報、及びシミュレーション(解析、予測)のための第2情報の少なくとも一部が記憶されている。   The storage unit 50m stores at least a part of first information for creating an analysis model (approximate model) and second information for simulation (analysis and prediction).

解析モデルの作成のための第1情報は、接地面10の近似モデルを作成するために予め指定された所定形状に関する情報を含む。所定形状は、多角形、円形、長円形、及び楕円形の少なくとも一つでもよい。所定形状は、矩形、台形、六角形、及び八角形の少なくとも一つでもよい。所定形状は、上述の多角形の一部を切り取った形状でもよいし、円形の一部を切り取った形状でもよいし、長円形の一部を切り取った形状でもよいし、楕円形の一部を切り取った形状でもよい。所定形状は、上述の各形状を組み合わせたものでもよい。所定形状の領域は、閉じた領域である。また、第1情報は、タイヤ1の接地面10に関する情報を含む。タイヤ1の接地面10に関する情報は、接地面10の形状、接地面10の面積、接地長、及び接地幅の少なくとも一つを含む。なお、所定形状に関する情報及びタイヤ1の接地面10に関する情報が、第2情報に含まれてもよい。   The first information for creating the analysis model includes information on a predetermined shape designated in advance in order to create an approximate model of the ground plane 10. The predetermined shape may be at least one of a polygon, a circle, an oval, and an ellipse. The predetermined shape may be at least one of a rectangle, a trapezoid, a hexagon, and an octagon. The predetermined shape may be a shape obtained by cutting out a part of the above polygon, a shape obtained by cutting a part of a circle, a shape obtained by cutting a part of an oval, or a part of an ellipse. A cut shape may be used. The predetermined shape may be a combination of the above shapes. The area having the predetermined shape is a closed area. The first information includes information related to the contact surface 10 of the tire 1. The information regarding the grounding surface 10 of the tire 1 includes at least one of the shape of the grounding surface 10, the area of the grounding surface 10, the grounding length, and the grounding width. In addition, the information regarding the predetermined shape and the information regarding the ground contact surface 10 of the tire 1 may be included in the second information.

シミュレーションのための第2情報は、例えば境界条件に関する情報を含む。境界条件は、解析モデルのシミュレーション(解析)において必要な条件であり、解析モデルに付与される各種の条件を含む。境界条件は、例えば、タイヤ1の走行条件を含む。本実施形態において、第2情報は、タイヤ1の走行条件、タイヤ1の走行(転動)時においてタイヤ1に発生する力、及びタイヤ1のスティフネス(剛性)に関する情報を含む。タイヤ1の走行条件は、駆動、制動、及び旋回(右旋回及び左旋回の一方又は両方)の少なくとも一つを含む。走行(転動)時においてタイヤ1に発生する力は、駆動力、制動力、及び旋回力(右旋回力及び左旋回力の一方又は両方)の少なくとも一つを含む。また、タイヤ1に発生する力は、前後力及び横力の一方又は両方を含む。タイヤ1のスティフネスは、駆動スティフネス、制動スティフネス、及び旋回スティフネスの少なくとも一つを含む。また、第2情報は、タイヤ1の加速度、タイヤ1に対する荷重、及びタイヤ1と地面との間の摩擦力などの各種の条件を含む。   The second information for simulation includes, for example, information on boundary conditions. The boundary conditions are conditions necessary for simulation (analysis) of the analysis model, and include various conditions given to the analysis model. The boundary condition includes, for example, the traveling condition of the tire 1. In the present embodiment, the second information includes information related to the traveling conditions of the tire 1, the force generated in the tire 1 when the tire 1 travels (rolls), and the stiffness (rigidity) of the tire 1. The traveling condition of the tire 1 includes at least one of driving, braking, and turning (one or both of right turning and left turning). The force generated in the tire 1 during running (rolling) includes at least one of a driving force, a braking force, and a turning force (one or both of a right turning force and a left turning force). Further, the force generated in the tire 1 includes one or both of a longitudinal force and a lateral force. The stiffness of the tire 1 includes at least one of driving stiffness, braking stiffness, and turning stiffness. The second information includes various conditions such as the acceleration of the tire 1, the load on the tire 1, and the frictional force between the tire 1 and the ground.

記憶部50mには、解析モデル(近似モデル)を作成するための第1プログラム(第1コンピュータプログラム)が記憶されている。記憶部50mには、タイヤ1の特性をシミュレーション(解析)するための第2プログラム(第2コンピュータプログラム)が記憶されている。第2プログラムは、タイヤ1の摩耗を予測するプログラムを含む。記憶部50mには、タイヤ1の特性を評価するための第3プログラム(第3コンピュータプログラム)が記憶されている。第1プログラムは、本実施形態に係る近似モデル作成方法を処理装置(コンピュータ)50に実行させることができる。第2プログラムは、本実施形態に係るシミュレーション方法(タイヤ1の摩耗予測方法)を処理装置(コンピュータ)50に実行させることができる。第3プログラムは、本実施形態に係る評価方法を処理装置(コンピュータ)50に実行させることができる。なお、第1プログラムを、解析モデル作成用プログラムと称してもよい。第2プログラムを、シミュレーション用プログラムと称してもよいし、解析用プログラムと称してもよいし、タイヤ1の摩耗予測用プログラムと称してもよい。第3プログラムを、評価用プログラムと称してもよい。なお、1つのプログラムが、解析モデルの作成、シミュレーション(摩耗予測)、及び評価を処理装置(コンピュータ)50に実行させてもよい。   The storage unit 50m stores a first program (first computer program) for creating an analysis model (approximate model). The storage unit 50m stores a second program (second computer program) for simulating (analyzing) the characteristics of the tire 1. The second program includes a program for predicting the wear of the tire 1. The storage unit 50m stores a third program (third computer program) for evaluating the characteristics of the tire 1. The first program can cause the processing device (computer) 50 to execute the approximate model creation method according to the present embodiment. The second program can cause the processing device (computer) 50 to execute the simulation method (the tire 1 wear prediction method) according to the present embodiment. The third program can cause the processing device (computer) 50 to execute the evaluation method according to the present embodiment. The first program may be referred to as an analysis model creation program. The second program may be referred to as a simulation program, an analysis program, or a tire 1 wear prediction program. The third program may be referred to as an evaluation program. One program may cause the processing device (computer) 50 to execute analysis model creation, simulation (wear prediction), and evaluation.

モデル作成部51は、解析モデルを作成するための第1情報、及び第1プログラムに基づいて、タイヤ1の解析モデル(接地面10の近似モデル)を作成可能である。解析部52は、シミュレーション(解析)のための第2情報、及び第2プログラムに基づいて、タイヤ1の特性(摩耗)のシミュレーション(解析、予測)を実行可能である。解析部52は、第3プログラムに基づいて、タイヤ1の評価を実行可能である。例えば、解析部52がタイヤ1のシミュレーションを実行する際、解析部52が有するメモリに、第2プログラム及び第2情報(タイヤ1の諸条件、境界条件等)が読み込まれる。解析部52は、その第2プログラム及び第2情報に基づいて、演算処理を行う。解析部52による演算途中の数値は適宜、解析部52が有するメモリ及び記憶部50mの少なくとも一方に格納される。格納された数値は適宜、解析部52が有するメモリ及び記憶部50mの少なくとも一方から取り出され、解析部52は、その取り出された数値を用いて演算処理を行う。   The model creation unit 51 can create an analysis model of the tire 1 (approximate model of the contact surface 10) based on the first information for creating the analysis model and the first program. The analysis unit 52 can execute simulation (analysis and prediction) of the characteristics (wear) of the tire 1 based on the second information for simulation (analysis) and the second program. The analysis unit 52 can execute the evaluation of the tire 1 based on the third program. For example, when the analysis unit 52 executes the simulation of the tire 1, the second program and the second information (the tire 1 conditions, boundary conditions, and the like) are read into the memory included in the analysis unit 52. The analysis unit 52 performs arithmetic processing based on the second program and the second information. A numerical value in the middle of calculation by the analysis unit 52 is appropriately stored in at least one of the memory included in the analysis unit 52 and the storage unit 50m. The stored numerical value is appropriately extracted from at least one of the memory included in the analysis unit 52 and the storage unit 50m, and the analysis unit 52 performs arithmetic processing using the extracted numerical value.

入出力部59は、端末装置60と接続される。端末装置60は、入力装置61及び出力装置62と接続される。入力装置61は、キーボード、マウス、及びマイクの少なくとも一つを含む。出力装置62は、ディスプレイなどの表示装置、及びプリンタの少なくとも一つを含む。   The input / output unit 59 is connected to the terminal device 60. The terminal device 60 is connected to the input device 61 and the output device 62. The input device 61 includes at least one of a keyboard, a mouse, and a microphone. The output device 62 includes at least one of a display device such as a display and a printer.

解析モデルの作成のための第1情報、及びシミュレーション(解析、予測)のための第2情報の少なくとも一方が、入力装置61から入力されてもよい。本実施形態に係る解析モデル作成方法を実行可能な第1プログラム、シミュレーション方法(摩耗予測方法)を実行可能な第2プログラム、及び評価方法を実行可能な第3プログラムの少なくとも一つが、入力装置61から入力されてもよい。なお、解析モデルの作成、シミュレーション(摩耗予測)、及び評価を処理装置(コンピュータ)50に実行させることができる1つのプログラムが、入力装置61から入力されてもよい。   At least one of first information for creating an analysis model and second information for simulation (analysis and prediction) may be input from the input device 61. At least one of the first program that can execute the analysis model creation method according to the present embodiment, the second program that can execute the simulation method (wear prediction method), and the third program that can execute the evaluation method is the input device 61. May be input. Note that one program that can cause the processing device (computer) 50 to execute analysis model creation, simulation (wear prediction), and evaluation may be input from the input device 61.

入力装置61から入力された情報(プログラム)が、端末装置60及び入出力部59を介して、処理部50p及び記憶部50mの少なくとも一方に送られてもよい。処理部50pは、入力装置61からの情報に基づいて、解析モデルの作成、シミュレーション、解析、及び評価の少なくとも一つを実行可能である。記憶部50mは、入力装置61からの情報を記憶可能である。   Information (program) input from the input device 61 may be sent to at least one of the processing unit 50p and the storage unit 50m via the terminal device 60 and the input / output unit 59. Based on information from the input device 61, the processing unit 50p can execute at least one of creation of an analysis model, simulation, analysis, and evaluation. The storage unit 50m can store information from the input device 61.

なお、本実施形態において、プログラムは、単一に構成されるものに限られない。本実施形態において、プログラムの機能は、コンピュータシステムに既に記憶されているプログラムとともに達成されてもよい。コンピュータシステムに既に記憶されているプログラムとは、例えばOS(Operating System)に代表される別個のプログラムを含む。   In the present embodiment, the program is not limited to a single program. In the present embodiment, the functions of the program may be achieved together with a program that is already stored in the computer system. The program already stored in the computer system includes a separate program represented by an OS (Operating System), for example.

なお、処理部50pの機能(解析モデル作成機能、シミュレーション機能、及び評価機能の少なくとも一つ)を実現するためのプログラム(第1、第2、第3プログラムの少なくとも一つ)が、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、この記録媒体に記録されたプログラムがコンピュータシステムに読み込まれることによって、コンピュータシステムが、解析モデルの作成、シミュレーション(解析、予測)、及び評価の少なくとも一つを実行してもよい。なお、コンピュータシステムは、処理装置50を含み、上述のOSや周辺機器などのハードウェアを含む。   A program (at least one of the first, second, and third programs) for realizing the function of the processing unit 50p (at least one of the analysis model creation function, the simulation function, and the evaluation function) is computer-readable. When the program recorded in the recording medium is read into the computer system, the computer system executes at least one of creation of an analysis model, simulation (analysis, prediction), and evaluation. Also good. The computer system includes the processing device 50 and includes the above-described OS and hardware such as peripheral devices.

なお、処理部50pは、記憶部50mからの情報(プログラム)と、入力装置61からの情報(プログラム)との両方を用いて、解析モデル(近似モデル)の作成、シミュレーション(解析、予測)、及び評価の少なくとも一つを実行してもよい。なお、処理部50pは、記憶部50mからの情報(プログラム)と、入力装置61からの情報(プログラム)と、記録媒体からの情報(プログラム)との少なくとも2つを用いて、解析モデルの作成、シミュレーション(解析、予測)、及び評価の少なくとも一つを実行してもよい。   The processing unit 50p uses both the information (program) from the storage unit 50m and the information (program) from the input device 61 to create an analysis model (approximate model), simulate (analyze, predict), And at least one of the evaluations may be performed. Note that the processing unit 50p creates an analysis model using at least two of information (program) from the storage unit 50m, information (program) from the input device 61, and information (program) from the recording medium. At least one of simulation (analysis and prediction) and evaluation may be executed.

モデル作成部51で作成された解析モデル(近似モデル)、及び解析部52の解析結果(予測結果)の少なくとも一方を含む処理部50pからのデータは、入出力部59及び端末装置60を介して、出力装置62に送られる。出力装置62は、そのデータを出力可能である。出力装置62が表示装置を含む場合、その表示装置は、処理部50pからのデータを表示可能である。   Data from the processing unit 50p including at least one of the analysis model (approximate model) created by the model creation unit 51 and the analysis result (prediction result) of the analysis unit 52 is transmitted via the input / output unit 59 and the terminal device 60. Are sent to the output device 62. The output device 62 can output the data. When the output device 62 includes a display device, the display device can display data from the processing unit 50p.

なお、本実施形態において、記憶部50mは、処理部50pに内蔵されていてもよい。なお、記憶部50mが、処理装置50とは別の装置(例えばデータベースサーバ)に含まれていてもよい。なお、端末装置60が、有線及び無線の少なくとも一方の方法で処理装置50にアクセスしてもよい。   In the present embodiment, the storage unit 50m may be built in the processing unit 50p. The storage unit 50m may be included in a device (for example, a database server) different from the processing device 50. The terminal device 60 may access the processing device 50 by at least one of a wired method and a wireless method.

次に、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の一例について説明する。図3は、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の処理手順を示すフローチャートである。図3に示すように、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法は、コンピュータで解析可能なタイヤ1の接地面10の近似モデルを作成する手順(ステップSA1)と、タイヤ1のせん断応力に関する近似関数を設定する手順(ステップSA2)と、タイヤ1のすべり量に関する近似関数を設定する手順(ステップSA3)と、タイヤ1に作用する前後力及び横力を設定する手順(ステップSA4)と、タイヤ1に作用する前後力と横力との合力を求める手順(ステップSA5)と、タイヤ1に前後力及び横力が作用したときのスリップ率を求める手順(ステップSA6)と、タイヤ1に前後力及び横力が作用したときのスリップ角を求める手順(ステップSA7)と、タイヤ1の平均せん断応力を算出する手順(ステップSA8)と、タイヤ1のすべり量を算出する手順(ステップSA9)と、タイヤ1の摩擦エネルギーを算出する手順(ステップSA10)と、タイヤ1の摩耗を予測する手順(ステップSA12)と、を含む。   Next, an example of a method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment relates to a procedure (step SA1) for creating an approximate model of the ground contact surface 10 of the tire 1 that can be analyzed by a computer, and shear stress of the tire 1. A procedure for setting an approximate function (step SA2), a procedure for setting an approximate function related to the slip amount of the tire 1 (step SA3), a procedure for setting a longitudinal force and a lateral force acting on the tire 1 (step SA4), A procedure for obtaining the resultant force of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire 1 (step SA5), a procedure for obtaining a slip ratio when the longitudinal force and the lateral force act on the tire 1 (step SA6), and a longitudinal force on the tire 1 A procedure for obtaining a slip angle when a force and a lateral force are applied (step SA7), a procedure for calculating an average shear stress of the tire 1 (step SA8), a tie It includes a procedure (step SA9) for calculating a slip amount of 1, and the procedure (step SA10) of calculating a friction energy of the tire 1, the procedure for predicting the wear of the tire 1 (step SA12), the.

図4は、路面に対するタイヤ1の接地面10の一例を示す図である。図4に示すように、タイヤ1は、路面と接触する接地面(トレッド部)10と、第1溝21及び第2溝22とを有する。本実施形態において、接地面10は、センター領域11と、Y軸方向(タイヤ1の幅方向、タイヤ1の回転軸と平行な方向)に関してセンター領域11の一側(+Y側)及び他側(−Y側)のそれぞれに配置されるショルダー領域12とを含む。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the ground contact surface 10 of the tire 1 with respect to the road surface. As shown in FIG. 4, the tire 1 includes a ground contact surface (tread portion) 10 that contacts the road surface, and a first groove 21 and a second groove 22. In the present embodiment, the ground contact surface 10 has a center region 11 and one side (+ Y side) and the other side of the center region 11 with respect to the Y-axis direction (the width direction of the tire 1 and the direction parallel to the rotation axis of the tire 1). -Y side) and a shoulder region 12 disposed on each.

第1溝21は、タイヤ1の周方向に形成される。第2溝22の少なくとも一部は、タイヤ1の幅方向に形成される。第1溝21を、主溝21と称してもよい。第2溝22を、ラグ溝22と称してもよい。図4に示す例においては、タイヤ1は、4つ(4本)の第1溝21を有する。接地面10は、Y軸方向に配置される5つの領域101、領域102、領域103、領域104、及び領域105を含む。領域101と領域102との間、領域102と領域103との間、領域103と領域104との間、及び領域104と領域105との間のそれぞれに、第1溝21が配置される。すなわち、4つの第1溝21により、接地面10は、Y軸方向に関して5つの領域101、領域102、領域103、領域104、及び領域105に分割される。Y軸方向に配置される5つの領域101、領域102、領域103、領域104、領域105のうち、領域101は、最も−Y側に配置され、領域102は、領域101に次いで−Y側に配置され、領域103は、領域102に次いで−Y側に配置され、領域104は、領域103に次いで−Y側に配置され、領域105は、最も+Y側に配置される。センター領域11は、領域102、領域103、及び領域104を含む。ショルダー領域12は、領域101及び領域105を含む。第2溝22は、領域101、領域102、領域103、領域104、及び領域105のそれぞれに配置される。   The first groove 21 is formed in the circumferential direction of the tire 1. At least a part of the second groove 22 is formed in the width direction of the tire 1. The first groove 21 may be referred to as the main groove 21. The second groove 22 may be referred to as a lug groove 22. In the example shown in FIG. 4, the tire 1 has four (four) first grooves 21. The ground plane 10 includes five areas 101, 102, 103, 104, and 105 arranged in the Y-axis direction. The first grooves 21 are disposed between the region 101 and the region 102, between the region 102 and the region 103, between the region 103 and the region 104, and between the region 104 and the region 105, respectively. That is, the ground plane 10 is divided into five regions 101, 102, 103, 104, and 105 in the Y-axis direction by the four first grooves 21. Of the five areas 101, 102, 103, 104, and 105 arranged in the Y-axis direction, the area 101 is arranged closest to the −Y side, and the area 102 is next to the area 101 on the −Y side. The area 103 is arranged on the −Y side next to the area 102, the area 104 is arranged on the −Y side next to the area 103, and the area 105 is arranged on the most + Y side. The center area 11 includes an area 102, an area 103, and an area 104. The shoulder region 12 includes a region 101 and a region 105. The second groove 22 is disposed in each of the region 101, the region 102, the region 103, the region 104, and the region 105.

モデル作成部51は、図4に示す接地面10の近似モデル30を作成する(ステップSA1)。近似モデル30の作成のための第1情報が、モデル作成部51に入力される。第1情報は、接地面10の近似モデル30を作成するための所定形状に関する情報を含む。所定形状は、近似モデル30を作成するために予め指定された形状である。所定形状に関する情報が、モデル作成部51に入力される。   The model creation unit 51 creates the approximate model 30 of the ground plane 10 shown in FIG. 4 (Step SA1). First information for creating the approximate model 30 is input to the model creating unit 51. The first information includes information related to a predetermined shape for creating the approximate model 30 of the ground plane 10. The predetermined shape is a shape designated in advance for creating the approximate model 30. Information relating to the predetermined shape is input to the model creation unit 51.

所定形状は、多角形、円形、長円形、及び楕円形の少なくとも一つでもよい。所定形状は、矩形、台形、六角形、及び八角形の少なくとも一つでもよい。所定形状は、上述の多角形の一部を切り取った形状でもよいし、円形の一部を切り取った形状でもよいし、長円形の一部を切り取った形状でもよいし、楕円形の一部を切り取った形状でもよい。所定形状は、上述の各形状を組み合わせたものでもよい。所定形状の領域は、閉じた領域である。本実施形態においては、所定形状として、矩形(長方形)を用いる。   The predetermined shape may be at least one of a polygon, a circle, an oval, and an ellipse. The predetermined shape may be at least one of a rectangle, a trapezoid, a hexagon, and an octagon. The predetermined shape may be a shape obtained by cutting out a part of the above polygon, a shape obtained by cutting a part of a circle, a shape obtained by cutting a part of an oval, or a part of an ellipse. A cut shape may be used. The predetermined shape may be a combination of the above shapes. The area having the predetermined shape is a closed area. In the present embodiment, a rectangle (rectangle) is used as the predetermined shape.

図5は、矩形(長方形)を使って作成された接地面10の近似モデル30の一例を示す図である。本実施形態において、モデル作成部51は、接地面10のセンター領域11及びショルダー領域12のそれぞれについて近似モデル30を作成する。近似モデル30は、センター領域11をモデル化したセンターモデル領域31と、ショルダー領域12をモデル化したショルダーモデル領域32とを含む。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30 of the ground plane 10 created using a rectangle (rectangle). In the present embodiment, the model creation unit 51 creates the approximate model 30 for each of the center region 11 and the shoulder region 12 of the ground plane 10. The approximate model 30 includes a center model region 31 that models the center region 11 and a shoulder model region 32 that models the shoulder region 12.

本実施形態において、センターモデル領域31は、1つの矩形により規定される。換言すれば、センターモデル領域31は、第1溝21を考慮せずにモデル化されている。センターモデル領域31は、第1溝21を接地領域として作成される。すなわち、近似モデル30において、第1溝21は、路面に接触する接地部として扱われる。換言すれば、センターモデル領域31は、タイヤ1の領域102、領域103、領域104、及びそれらに隣り合う第1溝21のそれぞれを接地領域としてモデル化したものである。図5に示す例においては、演算の労力が抑制され、タイヤ1の摩耗を簡単に求めることができる。   In the present embodiment, the center model region 31 is defined by one rectangle. In other words, the center model region 31 is modeled without considering the first groove 21. The center model region 31 is created with the first groove 21 as a grounding region. That is, in the approximate model 30, the first groove 21 is treated as a ground contact portion that contacts the road surface. In other words, the center model region 31 is obtained by modeling each of the region 102, the region 103, the region 104, and the first groove 21 adjacent to the region 102 of the tire 1 as a ground contact region. In the example shown in FIG. 5, the computational effort is suppressed, and the wear of the tire 1 can be easily obtained.

図5に示すように、Y軸方向に関するセンターモデル領域31の寸法は、Wである。X軸方向に関するセンターモデル領域31の寸法は、Lである。Y軸方向に関するショルダーモデル領域32の寸法は、Wである。X軸方向に関するショルダーモデル領域32の寸法は、Lである。寸法L及び寸法Lは、タイヤ1の接地長(進行方向に関する接地面10の寸法)に相当する。 As shown in FIG. 5, the dimensions of the center model region 31 in the Y-axis direction is W c. The dimensions of the center model region 31 in the X-axis direction is L c. The dimension of the shoulder model region 32 in the Y-axis direction is W s . The dimensions of the shoulder model region 32 in the X-axis direction is L s. The dimension L c and the dimension L s correspond to the contact length of the tire 1 (the dimension of the contact surface 10 with respect to the traveling direction).

次に、解析部52は、せん断応力に関する近似関数を設定する(ステップSA2)。解析部52は、接地面10の粘着域及びすべり域におけるせん断応力分布の近似関数を設定する。解析部52は、センターモデル領域31及びショルダーモデル領域32のそれぞれに関して、せん断応力分布の近似関数を設定する。   Next, the analysis unit 52 sets an approximate function related to shear stress (step SA2). The analysis unit 52 sets an approximate function of the shear stress distribution in the adhesion area and the slip area of the ground plane 10. The analysis unit 52 sets an approximate function of the shear stress distribution for each of the center model region 31 and the shoulder model region 32.

図6は、接地面10に形成される粘着域及びすべり域の概念図である。図6において、横軸は、車両の進行方向(X軸方向)を示す。縦軸は、せん断応力τを示す。図6中、ラインL1は、タイヤ1(トレッドゴム6)が有する最大摩擦曲線であり、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩擦係数と接地圧分布との積である。   FIG. 6 is a conceptual diagram of an adhesive area and a sliding area formed on the ground plane 10. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the traveling direction of the vehicle (X-axis direction). The vertical axis represents the shear stress τ. In FIG. 6, line L1 is the maximum friction curve of the tire 1 (tread rubber 6), and is the product of the friction coefficient of the tire 1 (tread rubber 6) and the contact pressure distribution.

踏み込み端(接地始め)x0点において、タイヤ1のトレッドゴム6は、路面と接触し始める。トレッドゴム6は、x0点の直前まで路面と接触しない。そのため、x0点において、トレッドゴム6は、路面と密接に接触する。x0点以降、トレッドゴム6(接地面10)は、路面に引きずられて撓む。すなわち、トレッドゴム6は、踏み込み端x0点から蹴りだし端(接地終わり)x2点までの移動において、徐々に路面からせん断を受ける。これにより、トレッドゴム6にせん断力が発生する。トレッドゴム6が撓むことで、トレッドゴム6と路面との密着が保たれる。このように、撓むことによって路面と密着するトレッドゴム6の接地面10の一部の領域を、粘着域という。   The tread rubber 6 of the tire 1 starts to contact the road surface at the stepped-in end (beginning of ground contact) x0. The tread rubber 6 does not contact the road surface until just before the x0 point. Therefore, the tread rubber 6 is in close contact with the road surface at the point x0. After the x0 point, the tread rubber 6 (the ground contact surface 10) bends and bends on the road surface. That is, the tread rubber 6 is gradually subjected to shearing from the road surface in the movement from the stepping-in end x0 point to the kicking-out end (end of ground contact) x2. Thereby, a shearing force is generated in the tread rubber 6. Since the tread rubber 6 is bent, the contact between the tread rubber 6 and the road surface is maintained. Thus, a partial region of the ground contact surface 10 of the tread rubber 6 that is in close contact with the road surface by bending is referred to as an adhesive region.

せん断応力τが徐々に大きくなり、最大摩擦曲線L1に到達したx1点において、路面に密着していたトレッドゴム6の接地面10は、路面に対してすべり出す。すなわち、せん断力が最大摩擦曲線L1に到達すると、接地面10は路面についていくことができず、撓んでいたトレッドゴム6の接地面10は、x1点の近傍において、その撓みが戻るように変形(復元)し始め、接地面10が路面に対してすべる。このように、路面に対してすべるトレッドゴム6の接地面10の一部の領域を、すべり域という。   At the point x1 when the shear stress τ gradually increases and reaches the maximum friction curve L1, the ground contact surface 10 of the tread rubber 6 that is in close contact with the road surface slides with respect to the road surface. That is, when the shearing force reaches the maximum friction curve L1, the ground contact surface 10 cannot follow the road surface, and the ground contact surface 10 of the bent tread rubber 6 is deformed so that the flexure returns near the point x1. (Restoration) begins and the ground contact surface 10 slides with respect to the road surface. In this way, a partial region of the ground contact surface 10 of the tread rubber 6 that slides with respect to the road surface is referred to as a slip region.

図7は、1次関数(1次式)で近似したせん断応力(せん断応力分布)の概念図である。図6及び図7に示すように、進行方向(X軸方向)についてのせん断応力τは、1次関数で近似することができる。すなわち、粘着域のせん断応力(せん断応力分布)に関する近似関数τ(x)は、図6のラインL2で示すように、1次関数で表すことができる。すべり域のせん断応力(せん断応力分布)に関する近似関数τ(x)は、図6のラインL3で示すように、1次関数で表すことができる。換言すれば、x0点からx1点までにおいて、x0点からの距離xとせん断応力τとは比例し、x1点からx2点までにおいて、x1点からの距離xとせん断応力τとは比例する。   FIG. 7 is a conceptual diagram of shear stress (shear stress distribution) approximated by a linear function (linear expression). As shown in FIGS. 6 and 7, the shear stress τ in the traveling direction (X-axis direction) can be approximated by a linear function. That is, the approximate function τ (x) related to the shear stress (shear stress distribution) in the adhesive region can be expressed by a linear function as indicated by a line L2 in FIG. The approximate function τ (x) related to the shear stress (shear stress distribution) in the slip region can be expressed by a linear function as indicated by a line L3 in FIG. In other words, from the point x0 to the point x1, the distance x from the point x0 and the shear stress τ are proportional, and from the point x1 to the point x2, the distance x from the point x1 and the shear stress τ are proportional.

本実施形態において、解析部52は、センターモデル領域31及びショルダーモデル領域32のそれぞれについて、せん断応力分布の近似関数を設定する。本実施形態において、解析部52は、センターモデル領域31及びショルダーモデル領域32のそれぞれにおけるせん断応力分布を1次関数で近似する。   In the present embodiment, the analysis unit 52 sets an approximate function of the shear stress distribution for each of the center model region 31 and the shoulder model region 32. In the present embodiment, the analysis unit 52 approximates the shear stress distribution in each of the center model region 31 and the shoulder model region 32 with a linear function.

(1)式は、旋回時のセンター領域11におけるすべり域の平均せん断応力を求めるための近似式である。(2)式は、制駆動時(駆動時及び制動時)のセンター領域11におけるすべり域の平均せん断応力を求めるための近似式である。(3)式は、旋回時のショルダー領域12におけるすべり域の平均せん断応力を求めるための近似式である。(4)式は、制駆動時のショルダー領域12におけるすべり域の平均せん断応力を求めるための近似式である。   Equation (1) is an approximate equation for obtaining the average shear stress of the slip region in the center region 11 during turning. Expression (2) is an approximate expression for obtaining the average shear stress of the slip region in the center region 11 during braking / driving (driving and braking). Expression (3) is an approximate expression for obtaining the average shear stress in the slip region in the shoulder region 12 during turning. Expression (4) is an approximate expression for obtaining the average shear stress of the slip region in the shoulder region 12 during braking / driving.

Figure 0006349951
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本実施形態においては、前後力Fと横力Fとの合力Fを使って、すべり域の平均せん断応力が求められる。すなわち、(1)式及び(2)式を一般化した(5)式が、センター領域11におけるすべり域の平均せん断応力を求めるための近似式(近似関数)である。(3)式及び(4)式を一般化した(6)式が、ショルダー領域12におけるすべり域の平均せん断応力を求めるための近似式(近似関数)である。 In the present embodiment, with the resultant force F of the longitudinal force F x and the lateral force F y, the average shear stress of the sliding region is determined. That is, Formula (5), which is a generalization of Formula (1) and Formula (2), is an approximate formula (approximate function) for obtaining the average shear stress in the slip region in the center region 11. Formula (6), which is a generalization of Formula (3) and Formula (4), is an approximate formula (approximate function) for determining the average shear stress in the slip region in the shoulder region 12.

Figure 0006349951
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次に、解析部52は、すべり量に関する近似関数を設定する(ステップSA3)。解析部52は、路面に対する接地面10のすべり量の近似関数を設定する。解析部52は、路面に対するすべり域におけるすべり量の近似関数を設定する。解析部52は、センターモデル領域31及びショルダーモデル領域32のそれぞれに関して、すべり量の近似関数を設定する。   Next, the analysis unit 52 sets an approximate function related to the slip amount (step SA3). The analysis unit 52 sets an approximate function of the slip amount of the ground contact surface 10 with respect to the road surface. The analysis unit 52 sets an approximate function of the slip amount in the slip region with respect to the road surface. The analysis unit 52 sets an approximate function of the slip amount for each of the center model region 31 and the shoulder model region 32.

すべり量の近似関数は、パラメータにタイヤ1のスティフネス(剛性)を含む。本実施形態において、すべり量の近似関数は、タイヤ1の駆動時におけるすべり量の近似関数、制動時におけるすべり量の近似関数、及び旋回時におけるすべり量の近似関数を含む。タイヤ1のスティフネスは、旋回スティフネス(横剛性)、及び制駆動スティフネス(前後剛性)を含む。   The approximate function of the slip amount includes the stiffness of the tire 1 as a parameter. In the present embodiment, the approximate function of the slip amount includes an approximate function of the slip amount during driving of the tire 1, an approximate function of the slip amount during braking, and an approximate function of the slip amount during turning. The stiffness of the tire 1 includes turning stiffness (lateral stiffness) and braking / driving stiffness (front-rear stiffness).

図8は、スリップ角αを有するタイヤ1の接地面10を上から見た図である。X軸がタイヤ1の進行方向である。タイヤ1(ホイール)の中心線は、X軸に対してαだけ傾斜する。タイヤ1は、進行方向(X軸)に対してαの向きに傾斜して、全体としてはX軸の向きに転動する。スリップ角αを有するタイヤ1(接地面10)において、粘着域とすべり域とが形成される。   FIG. 8 is a view of the ground contact surface 10 of the tire 1 having the slip angle α as viewed from above. The X axis is the traveling direction of the tire 1. The center line of the tire 1 (wheel) is inclined by α with respect to the X axis. The tire 1 is inclined in the direction of α with respect to the traveling direction (X axis) and rolls in the direction of the X axis as a whole. In the tire 1 (the ground contact surface 10) having the slip angle α, an adhesion region and a slip region are formed.

図9は、路面の移動速度Vとタイヤ1の転動速度(トレッドベース速度)Vとの差によって、タイヤ1(接地面10)の制駆動方向(前後方向)に粘着域とすべり域とが形成される例を示す。 9, the difference between the rolling speed (tread base speed) V B of the moving velocity V R and the tire 1 of the road surface, the adhesive region and the sliding region in the braking and driving direction of the tire 1 (ground surface 10) (longitudinal direction) An example in which and are formed is shown.

(7)式は、旋回時のセンター領域11におけるすべり域のすべり量を求めるための近似式である。(8)式は、制駆動時のセンター領域11におけるすべり域のすべり量を求めるための近似式である。(9)式は、旋回時のショルダー領域12におけるすべり域のすべり量を求めるための近似式である。(10)式は、制駆動時のショルダー領域12におけるすべり域のすべり量を求めるための近似式である。   Expression (7) is an approximate expression for obtaining the slip amount of the slip area in the center area 11 at the time of turning. Expression (8) is an approximate expression for obtaining the slip amount of the slip region in the center region 11 during braking / driving. Equation (9) is an approximate equation for obtaining the slip amount of the slip region in the shoulder region 12 during turning. Expression (10) is an approximate expression for obtaining the slip amount of the slip region in the shoulder region 12 during braking / driving.

Figure 0006349951
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(7)式及び(9)式を一般化した、横方向(旋回時)のすべり量の近似式(近似関数)は、(11)式となる。(8)式及び(10)式を一般化した、前後方向(制駆動時)のすべり量の近似式(近似関数)は、(12)式となる。   An approximate expression (approximation function) of the slip amount in the lateral direction (during turning), which generalizes the expressions (7) and (9), is the expression (11). An approximate expression (approximate function) of the slip amount in the front-rear direction (during braking / driving), which is a generalization of Expressions (8) and (10), is Expression (12).

Figure 0006349951
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Figure 0006349951
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なお、サイドウォール部71(サイドウォールゴム7)のスティフネス、あるいは旋回時におけるサイドウォール部71の変形が、旋回時におけるすべり量に影響を与える可能性がある。そのため、サイドウォール部71のスティフネスを考慮した補正係数Rを設定して、その補正係数Rを用いて、以下の(13)式のようにすべり量を補正してもよい。なお、補正係数Rは、例えば実験により事前に求められてもよいし、シミュレーションにより事前に求められてもよい。 Note that the stiffness of the sidewall portion 71 (sidewall rubber 7) or the deformation of the sidewall portion 71 during turning may affect the slip amount during turning. Therefore, a correction coefficient R s that takes into account the stiffness of the sidewall portion 71 may be set, and the slip amount may be corrected using the correction coefficient R s as shown in the following equation (13). Note that the correction coefficient R s may be obtained in advance by experiment, for example, or may be obtained in advance by simulation.

Figure 0006349951
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本実施形態においては、スリップ率SR及びスリップ角αを使って、すべり量が求められる。本実施形態においては、(14)式に示す近似式(近似関数)を使って、前後方向のすべり量が求められる。(15)式に示す近似式(近似関数)を使って、横方向のすべり量が求められる。   In the present embodiment, the slip amount is obtained using the slip ratio SR and the slip angle α. In the present embodiment, the slip amount in the front-rear direction is obtained using the approximate expression (approximate function) shown in Expression (14). Using the approximate expression (approximation function) shown in Expression (15), the slip amount in the horizontal direction is obtained.

Figure 0006349951
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Figure 0006349951
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次に、解析部52は、タイヤ1に作用する前後力Fと横力Fとの合力Fを求める(ステップSA4)。合力Fは、以下の(16)式で求められる。 Next, the analysis unit 52 obtains the resultant force F of the longitudinal force F x and the lateral force F y acting on the tire 1 (step SA4). The resultant force F is obtained by the following equation (16).

Figure 0006349951
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次に、解析部52は、タイヤ1に前後力F及び横力Fが作用したときのスリップ率SR及びスリップ角αを求める(ステップSA6、ステップSA7)。 Next, the analysis part 52 calculates | requires the slip ratio SR and slip angle (alpha) when the longitudinal force Fx and the lateral force Fy act on the tire 1 (step SA6, step SA7).

スリップ率SRは、以下の(17)式で求められる。   The slip ratio SR is obtained by the following equation (17).

Figure 0006349951
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次に、解析部52は、(5)式及び(6)式で示した近似関数と(16)式で示した合力Fとに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める(ステップSA8)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires the average shear stress of a slip area based on the approximate function shown by (5) Formula and (6) Formula, and the resultant force F shown by (16) Formula (step SA8).

センター領域11におけるすべり域の平均せん断応力は、(5)式に(16)式の合力Fを代入することによって求めることができる。ショルダー領域12におけるすべり域の平均せん断応力は、(6)式に(16)式の合力Fを代入することによって求めることができる。   The average shear stress in the sliding region in the center region 11 can be obtained by substituting the resultant force F of the equation (16) into the equation (5). The average shear stress of the slip region in the shoulder region 12 can be obtained by substituting the resultant force F of the equation (16) into the equation (6).

次に、解析部52は、(14)式及び(15)式で示した近似関数と、スリップ率SR及びスリップ角αとに基づいて、すべり域のすべり量を求める(ステップSA9)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires the slip amount of a slip area based on the approximation function shown by (14) Formula and (15) Formula, the slip ratio SR, and the slip angle (alpha) (step SA9).

前後方向のすべり量は、(14)式にスリップ率SRを代入することによって求めることができる。横方向のすべり量は、(15)式にスリップ角αを代入することによって求めることができる。   The slip amount in the front-rear direction can be obtained by substituting the slip ratio SR into the equation (14). The slip amount in the lateral direction can be obtained by substituting the slip angle α into the equation (15).

なお、(11)式に基づいて、横方向のすべり量が求められてもよい。(12)式に基づいて、前後方向のすべり量が求められてもよい。   Note that the amount of slip in the horizontal direction may be obtained based on the equation (11). The slip amount in the front-rear direction may be obtained based on the equation (12).

次に、解析部52は、ステップSA8で求めた平均せん断応力と、ステップSA9で求めたすべり量とに基づいて、接地面10における摩擦エネルギーを求める(ステップSA10)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires the friction energy in the contact surface 10 based on the average shear stress calculated | required by step SA8, and the slip amount calculated | required by step SA9 (step SA10).

前後方向の摩擦エネルギーEは、以下の(18)式から求められる。横方向の摩擦エネルギーEは、以下の(19)式から求められる。なお、τは、(5)式で示したセンター領域11の平均せん断応力τ、又は(6)式で示したショルダー領域12の平均せん断応力τの前後成分である。τは、(5)式で示したセンター領域11の平均せん断応力τ、又は(6)式で示したショルダー領域12の平均せん断応力τの合力の横成分である。 Friction energy E x in the longitudinal direction is determined from the following equation (18). The frictional energy E y in the lateral direction is obtained from the following equation (19). Note that τ x is a component before and after the average shear stress τ c of the center region 11 shown by the equation (5) or the average shear stress τ s of the shoulder region 12 shown by the equation (6). τ y is a lateral component of the resultant force of the average shear stress τ c of the center region 11 expressed by the equation (5) or the average shear stress τ s of the shoulder region 12 expressed by the equation (6).

Figure 0006349951
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Figure 0006349951
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解析部52は、前後方向の摩擦エネルギーEと横方向の摩擦エネルギーEを合計し、前後力F及び横力Fが作用したときの摩擦エネルギーEを求める。摩擦エネルギーEは、以下の(20)式から求められる。 Analyzer 52 sums the friction energy E y in the longitudinal direction of the friction energy E x and lateral, obtains the frictional energy E when the longitudinal force F x and the lateral force F y is applied. The friction energy E is obtained from the following equation (20).

Figure 0006349951
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次に、近似モデル30のセンターモデル領域31、及びショルダーモデル領域32の全ての領域についての摩擦エネルギーの算出が終了したかどうかが判断される(ステップSA11)。ステップSA11において、全ての領域についての摩擦エネルギーの算出が終了していないと判断された場合(Noの場合)、ステップSA8に戻り、全ての領域についての摩擦エネルギーの算出が終了したと判断されるまで、同様の処理が実施される。   Next, it is determined whether or not calculation of the friction energy has been completed for all of the center model region 31 and the shoulder model region 32 of the approximate model 30 (step SA11). If it is determined in step SA11 that the calculation of the friction energy for all the regions has not been completed (in the case of No), the process returns to step SA8, and it is determined that the calculation of the friction energy for all the regions has been completed. Until then, the same processing is performed.

ステップSA11において、センターモデル領域31、及びショルダーモデル領域32それぞれについての摩擦エネルギーの算出が終了したと判断された場合(Yesの場合)、解析部52は、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩耗を予測する(ステップSA12)。摩擦エネルギーとタイヤ1の摩耗(摩耗量)との間には相関関係(例えば比例関係)がある。そのため、解析部52は、ステップSA10で求めた摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗(摩耗量)を予測することができる。   In step SA11, when it is determined that the calculation of the friction energy for each of the center model region 31 and the shoulder model region 32 has been completed (in the case of Yes), the analysis unit 52 determines the wear of the tire 1 (tread rubber 6). Prediction is made (step SA12). There is a correlation (for example, a proportional relationship) between the friction energy and the wear (wear amount) of the tire 1. Therefore, the analysis unit 52 can predict the wear (amount of wear) of the tire 1 based on the friction energy obtained in step SA10.

本実施形態において、解析部52は、トレッドゴム6の材料特性(耐摩耗物性)を考慮して、タイヤ1の摩耗(摩耗量)を予測してもよい。換言すれば、解析部52は、ステップSA10で求めた摩擦エネルギーとトレッドゴム6の材料特性とに基づいて、タイヤ1の摩耗(摩耗量)を予測してもよい。例えば、タイヤ1のトレッドゴム6の単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、ステップSA10で求めた摩擦エネルギーとに基づいて、トレッドゴム6の摩耗量を求め、その求めたトレッドゴム6の摩耗量に基づいて、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩耗を予測してもよい。これにより、トレッドゴム6の耐摩耗物性を考慮した摩耗予測が可能となる。以下で説明する実施形態においても同様である。   In the present embodiment, the analysis unit 52 may predict the wear (wear amount) of the tire 1 in consideration of the material characteristics (wear resistance) of the tread rubber 6. In other words, the analysis unit 52 may predict the wear (amount of wear) of the tire 1 based on the frictional energy obtained in step SA10 and the material characteristics of the tread rubber 6. For example, the wear amount of the tread rubber 6 is obtained based on the wear amount per unit friction energy of the tread rubber 6 of the tire 1 and the friction energy obtained in step SA10, and based on the obtained wear amount of the tread rubber 6. Thus, wear of the tire 1 (tread rubber 6) may be predicted. As a result, wear prediction in consideration of the wear resistance of the tread rubber 6 becomes possible. The same applies to the embodiments described below.

以上説明したように、本実施形態によれば、タイヤ1の接地面10について近似モデル30を作成するとともに、接地面10のすべり域におけるせん断応力分布に関する近似関数、及びすべり域におけるすべり量に関する近似関数を設定し、せん断応力分布に関する近似関数に基づいてすべり域の平均せん断応力を求めるとともに、すべり量に関する近似関数に基づいてすべり量を求めることにより、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩耗(摩耗量)を簡単に予測することができる。上述のように、タイヤ1の摩耗量と摩擦エネルギーとの間には相関関係がある。すなわち、摩擦エネルギーが大きいとタイヤ1の摩耗が大きくなり、摩擦エネルギーが小さいとタイヤ1の摩耗が小さくなる。また、摩擦エネルギーとタイヤ1の摩耗量との間にはほぼ比例関係が成立する。そのため、摩擦エネルギーを求めることによって、タイヤ1の摩耗を予測することができる。摩擦エネルギーは、タイヤ1に作用するせん断力(せん断応力)とすべり量との積で定義される(摩擦エネルギー=せん断力×すべり量)。そのため、せん断応力及びすべり量を簡単に求めることができれば、摩擦エネルギーを簡単に求めることができる。本実施形態によれば、タイヤ1の接地面10について、指定された所定形状を使ってモデル化された近似モデル30が作成される。近似モデル30における摩擦エネルギーは、せん断応力に関する近似関数とすべり量に関する近似関数とを使って簡単に求めることができる。すなわち、せん断応力に関する近似関数及びすべり量に関する近似関数に対して、タイヤ1の特性に関するパラメータを入力するだけで、平均せん断応力及びすべり量を簡単に求めることができる。その結果、摩擦エネルギーを簡単に求めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the approximate model 30 is created for the ground contact surface 10 of the tire 1, the approximation function regarding the shear stress distribution in the slip region of the contact surface 10, and the approximation regarding the slip amount in the slip region. A function is set, and the average shear stress in the slip region is obtained based on the approximate function relating to the shear stress distribution, and the slip amount is obtained based on the approximate function relating to the slip amount, whereby the wear of the tire 1 (tread rubber 6) (wear) Quantity) can be easily predicted. As described above, there is a correlation between the wear amount of the tire 1 and the friction energy. That is, when the friction energy is large, the wear of the tire 1 increases, and when the friction energy is small, the wear of the tire 1 decreases. Further, a substantially proportional relationship is established between the friction energy and the wear amount of the tire 1. Therefore, the wear of the tire 1 can be predicted by obtaining the friction energy. The friction energy is defined as the product of the shearing force (shear stress) acting on the tire 1 and the slip amount (friction energy = shear force × slip amount). Therefore, if the shear stress and the slip amount can be easily obtained, the friction energy can be easily obtained. According to the present embodiment, the approximate model 30 that is modeled using the specified predetermined shape is created for the ground contact surface 10 of the tire 1. The frictional energy in the approximate model 30 can be easily obtained using an approximate function related to shear stress and an approximate function related to the slip amount. That is, the average shear stress and the slip amount can be easily obtained simply by inputting the parameters related to the characteristics of the tire 1 with respect to the approximate function related to the shear stress and the approximate function related to the slip amount. As a result, the friction energy can be easily obtained.

また、本実施形態によれば、タイヤ1に作用する前後力と横力の合力に基づいて平均せん断応力を求め、前後力及び横力が作用したときのスリップ率及びスリップ角に基づいてすべり量を求めることにより、タイヤ1に前後力及び横力が作用する複合条件のタイヤ摩擦エネルギー特性を適切に考慮できるため、予測精度を向上することができる。   Further, according to the present embodiment, the average shear stress is obtained based on the resultant force of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire 1, and the slip amount based on the slip ratio and the slip angle when the longitudinal force and the lateral force are applied. Since the tire frictional energy characteristic under the combined condition in which the longitudinal force and the lateral force act on the tire 1 can be appropriately considered, the prediction accuracy can be improved.

なお、タイヤ1に前後力のみが作用する場合、横力=0として前後力と横力との合力を求め、前後力のみ(横力=0)の合力が作用したときのスリップ率及びスリップ角を求めればよい。また、タイヤ1に横力のみが作用する場合、前後力=0として前後力と横力との合力を求め、横力のみ(前後力=0)の合力が作用したときのスリップ率及びスリップ角を求めればよい。   When only the longitudinal force is applied to the tire 1, the resultant force of the longitudinal force and the lateral force is obtained with the lateral force = 0, and the slip ratio and the slip angle when the resultant force of only the longitudinal force (lateral force = 0) is applied. You can ask for. Further, when only the lateral force acts on the tire 1, the resultant force of the longitudinal force and the lateral force is obtained by setting the longitudinal force = 0, and the slip ratio and the slip angle when the resultant force of only the lateral force (the longitudinal force = 0) is applied. You can ask for.

また、本実施形態においては、タイヤ1の接地面10が第1溝21を境界としてセンター領域11とショルダー領域12とに分割され、近似モデル30は、センターモデル領域31とショルダーモデル領域32とに分割される。本実施形態においては、それら複数の領域(センターモデル領域31及びショルダーモデル領域32)ごとに、平均せん断応力、すべり量、及び摩擦エネルギーのそれぞれを簡単に求めることができ、領域ごとの摩耗(摩耗量)を簡単に予測することができる。   Further, in the present embodiment, the ground contact surface 10 of the tire 1 is divided into the center region 11 and the shoulder region 12 with the first groove 21 as a boundary, and the approximate model 30 is divided into the center model region 31 and the shoulder model region 32. Divided. In this embodiment, for each of the plurality of regions (the center model region 31 and the shoulder model region 32), each of the average shear stress, the slip amount, and the friction energy can be easily obtained. Quantity) can be easily predicted.

また、本実施形態においては、近似モデル30に使われる所定形状は、矩形(矩形領域)である。そのため、近似関数を簡単に得ることができ、演算の負担が低減され、簡単に摩擦エネルギーを求めることができる。   In the present embodiment, the predetermined shape used for the approximate model 30 is a rectangle (rectangular region). Therefore, an approximate function can be obtained easily, the calculation burden is reduced, and the friction energy can be easily obtained.

また、本実施形態においては、せん断応力分布の近似関数を1次関数とした。せん断応力分布の近似関数を1次関数とすることで、実用的な予測精度を確保しつつ、より簡単にタイヤ1の摩耗を予測することができる。   In this embodiment, the approximation function of the shear stress distribution is a linear function. By making the approximate function of the shear stress distribution a linear function, it is possible to more easily predict the wear of the tire 1 while ensuring practical prediction accuracy.

なお、本実施形態において、せん断応力分布の近似関数は、1次関数でもよいし、2次関数でもよいし、3次関数でもよいし、4次関数でもよいし、5次関数でもよいし、6次関数でもよいし、7次関数でもよいし、8次関数でもよい。また、せん断応力分布の近似関数が指数関数を含んでもよいし、任意の関数を含んでもよい。例えば、すべり域のせん断応力分布を、図6に示した直線L3に相当する1次関数で近似してもよいし、最大摩擦曲線L1に相当する関数で近似してもよい。また、せん断応力分布の近似関数は、1次〜8次関数、及び指数関数に限られず、任意の関数としてよい。以下の実施形態においても同様である。   In this embodiment, the approximate function of the shear stress distribution may be a linear function, a quadratic function, a cubic function, a quartic function, a quintic function, It may be a 6th order function, a 7th order function, or an 8th order function. Moreover, the approximate function of the shear stress distribution may include an exponential function or an arbitrary function. For example, the shear stress distribution in the slip region may be approximated by a linear function corresponding to the straight line L3 shown in FIG. 6, or may be approximated by a function corresponding to the maximum friction curve L1. Further, the approximate function of the shear stress distribution is not limited to the first to eighth order functions and the exponential function, and may be an arbitrary function. The same applies to the following embodiments.

なお、平均せん断応力の近似関数が、(21)式及び(22)式に示すような、n次の冪関数でもよい。   Note that the approximate function of the average shear stress may be an n-order power function as shown in the equations (21) and (22).

Figure 0006349951
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Figure 0006349951
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<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

図10は、図4に示した接地面10の近似モデル30Bの一例を示す図である。図10に示すように、近似モデル30Bは、センター領域11をモデル化したセンターモデル領域31Bと、ショルダー領域12をモデル化したショルダーモデル領域32Bとを含む。本実施形態において、センターモデル領域31B及びショルダーモデル領域32Bは、複数の領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305を含む。領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305は、Y軸方向に配置される。領域301は、接地面10の領域101をモデル化した領域(接地領域)である。領域302は、接地面10の領域102をモデル化した領域(接地領域)である。領域303は、接地面10の領域103をモデル化した領域(接地領域)である。領域304は、接地面10の領域104をモデル化した領域(接地領域)である。領域305は、接地面10の領域105をモデル化した領域(接地領域)である。領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305のそれぞれは、矩形(所定形状)により規定される。すなわち、本実施形態において、モデル作成部51は、接地面10の領域101を矩形の領域(接地領域)301で近似し、領域102を矩形の領域(接地領域)302で近似し、領域103を矩形の領域(接地領域)303で近似し、領域104を矩形の領域(接地領域)304で近似し、領域105を矩形の領域(接地領域)305で近似する。   FIG. 10 is a diagram showing an example of the approximate model 30B of the ground plane 10 shown in FIG. As shown in FIG. 10, the approximate model 30B includes a center model region 31B that models the center region 11, and a shoulder model region 32B that models the shoulder region 12. In the present embodiment, the center model region 31B and the shoulder model region 32B include a plurality of regions 301, a region 302, a region 303, a region 304, and a region 305. The region 301, the region 302, the region 303, the region 304, and the region 305 are arranged in the Y axis direction. A region 301 is a region (ground region) in which the region 101 of the ground surface 10 is modeled. The region 302 is a region (ground region) where the region 102 of the ground surface 10 is modeled. A region 303 is a region (ground region) in which the region 103 of the ground surface 10 is modeled. A region 304 is a region (ground region) where the region 104 of the ground plane 10 is modeled. The region 305 is a region (ground region) where the region 105 of the ground surface 10 is modeled. Each of the region 301, the region 302, the region 303, the region 304, and the region 305 is defined by a rectangle (predetermined shape). That is, in this embodiment, the model creation unit 51 approximates the area 101 of the ground plane 10 with a rectangular area (ground area) 301, approximates the area 102 with a rectangular area (ground area) 302, and creates the area 103. The rectangular area (grounding area) 303 is approximated, the area 104 is approximated by a rectangular area (grounding area) 304, and the area 105 is approximated by a rectangular area (grounding area) 305.

本実施形態において、モデル作成部51は、路面に接触しない非接地部である第1溝21を考慮して近似モデル30Bを作成する。モデル作成部51は、第1溝21を領域211で近似する。領域211は、第1溝21をモデル化した領域である。領域211は、路面に接触しない非接地領域である。近似モデル30Bは、第1溝21を領域(非接地領域)211として作成される。近似モデル30Bにおいて、領域211は、非接地領域(非接地部)として扱われる。   In the present embodiment, the model creation unit 51 creates the approximate model 30B in consideration of the first groove 21 that is a non-grounding part that does not contact the road surface. The model creation unit 51 approximates the first groove 21 in the region 211. The region 211 is a region where the first groove 21 is modeled. A region 211 is a non-grounding region that does not contact the road surface. The approximate model 30 </ b> B is created with the first groove 21 as a region (non-grounded region) 211. In the approximate model 30B, the region 211 is treated as a non-ground region (non-ground portion).

領域301と領域302との間、領域302と領域303との間、領域303と領域304との間、及び領域304と領域305との間のそれぞれに、領域211が配置される。すなわち、4つの領域211により、近似モデル30Bは、Y軸方向に関して5つの領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305に分割される。Y軸方向に配置される5つの領域301、領域302、領域303、領域304、領域305のうち、領域301は、最も−Y側に配置され、領域302は、領域301に次いで−Y側に配置され、領域303は、領域302に次いで−Y側に配置され、領域304は、領域303に次いで−Y側に配置され、領域305は、最も+Y側に配置される。センターモデル領域31Bは、領域302、領域303、及び領域304を含む。ショルダーモデル領域32Bは、領域301及び領域305を含む。   A region 211 is arranged between the region 301 and the region 302, between the region 302 and the region 303, between the region 303 and the region 304, and between the region 304 and the region 305, respectively. That is, the approximate model 30B is divided into five regions 301, 302, 303, 304, and 305 in the Y-axis direction by the four regions 211. Of the five regions 301, 302, 303, 304, and 305 arranged in the Y-axis direction, the region 301 is arranged closest to the −Y side, and the region 302 is next to the region 301 on the −Y side. The region 303 is disposed on the −Y side next to the region 302, the region 304 is disposed on the −Y side next to the region 303, and the region 305 is disposed on the most + Y side. The center model region 31B includes a region 302, a region 303, and a region 304. The shoulder model region 32B includes a region 301 and a region 305.

領域301の面積(大きさ)は、領域101の面積(大きさ)に対応するように定められる。領域302の面積(大きさ)は、領域102の面積(大きさ)に対応するように定められる。領域303の面積(大きさ)は、領域103の面積(大きさ)に対応するように定められる。領域304の面積(大きさ)は、領域104の面積(大きさ)に対応するように定められる。領域305の面積(大きさ)は、領域105の面積(大きさ)に対応するように定められる。本実施形態においては、領域101の面積及び領域105の面積は、領域102の面積、領域103の面積、及び領域104の面積よりも小さい。領域101の面積と領域105の面積とは、ほぼ等しい。領域102の面積と領域103の面積と領域104の面積とは、ほぼ等しい。領域301の面積及び領域305の面積は、領域302の面積、領域303の面積、及び領域304の面積よりも小さい。領域301の面積と領域305の面積とは、ほぼ等しい。領域302の面積と領域303の面積と領域304の面積とは、ほぼ等しい。   The area (size) of the region 301 is determined so as to correspond to the area (size) of the region 101. The area (size) of the region 302 is determined so as to correspond to the area (size) of the region 102. The area (size) of the region 303 is determined so as to correspond to the area (size) of the region 103. The area (size) of the region 304 is determined so as to correspond to the area (size) of the region 104. The area (size) of the region 305 is determined so as to correspond to the area (size) of the region 105. In the present embodiment, the area of the region 101 and the area of the region 105 are smaller than the area of the region 102, the area of the region 103, and the area of the region 104. The area of the region 101 is substantially equal to the area of the region 105. The area of the region 102, the area of the region 103, and the area of the region 104 are substantially equal. The area of the region 301 and the area of the region 305 are smaller than the area of the region 302, the area of the region 303, and the area of the region 304. The area of the region 301 and the area of the region 305 are substantially equal. The area of the region 302, the area of the region 303, and the area of the region 304 are substantially equal.

図10に示すように、Y軸方向に関する領域302の寸法、領域303の寸法、及び領域304の寸法は、Wである。X軸方向に関する領域302の寸法、領域303の寸法、及び領域304の寸法は、Lである。Y軸方向に関する領域301の寸法、及び領域305の寸法は、Wである。X軸方向に関する領域301の寸法、及び領域305の寸法は、Lである。寸法L及び寸法Lは、タイヤ1の接地長(進行方向に関する接地面10の寸法)に相当する。 As shown in FIG. 10, the size of the region 302 in the Y-axis direction, the size of area 303, and the dimensions of region 304 is W c. Dimensions of the region 302 in the X-axis direction, the size of the region 303, and region 304 is L c. Dimensions of, and the region 305 of the region 301 in the Y-axis direction is W s. Dimensions of the region 301 in the X-axis direction, and the region 305 are L s. The dimension L c and the dimension L s correspond to the contact length of the tire 1 (the dimension of the contact surface 10 with respect to the traveling direction).

図10に示す例では、領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305ごとに、平均せん断応力、すべり量、及び摩擦エネルギーのそれぞれが算出される。   In the example illustrated in FIG. 10, the average shear stress, the slip amount, and the friction energy are calculated for each of the region 301, the region 302, the region 303, the region 304, and the region 305.

図11は、図4に示した接地面10の近似モデル30Cの一例を示す図である。図11に示すように、近似モデル30Cは、センター領域11をモデル化したセンターモデル領域31Cと、ショルダー領域12をモデル化したショルダーモデル領域32Cとを含む。本実施形態において、ショルダーモデル領域32Cは、複数の領域(接地領域)に分割されている。図11に示す例では、センターモデル領域31Cに対して−Y側のショルダーモデル領域32Cは、領域301と領域301とに分割されている。センターモデル領域31Cに対して+Y側のショルダーモデル領域32Cは、領域305と領域305とに分割されている。Y軸方向(タイヤ1の幅方向)に関して、領域301は、領域301よりもタイヤ1の中心側に配置され、領域305は、領域305よりもタイヤ1の中心側に配置される。領域301o及び領域305oの接地長(平均接地長)LSoは、領域301及び領域305の接地長(平均接地長)LSiよりも短い。領域301の幅Wsoは、領域301の幅Wsiよりも長くてもよいし、短くてもよいし、等しくてもよい。領域305の幅は、領域305の幅よりも長くてもよいし、短くてもよいし、等しくてもよい。図11に示す例によれば、ショルダーモデル領域32Cは、接地面10のショルダー領域12の形状により近い。そのため、ショルダー領域12における摩擦エネルギー(摩耗量)をより精確に予測することができる。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30 </ b> C of the ground plane 10 illustrated in FIG. 4. As shown in FIG. 11, the approximate model 30C includes a center model region 31C that models the center region 11, and a shoulder model region 32C that models the shoulder region 12. In the present embodiment, the shoulder model region 32C is divided into a plurality of regions (grounding regions). In the example shown in FIG. 11, the shoulder model region 32C on the −Y side with respect to the center model region 31C is divided into a region 301 i and a region 301 o . The shoulder model region 32C on the + Y side with respect to the center model region 31C is divided into a region 305 i and a region 305 o . Regarding the Y-axis direction (the width direction of the tire 1), the region 301 i is disposed closer to the center of the tire 1 than the region 301 o , and the region 305 i is disposed closer to the center of the tire 1 than the region 305 o. . The contact length (average contact length) L So of the regions 301o and 305o is shorter than the contact length (average contact length) L Si of the regions 301 i and 305 i . The width W so of the region 301 o may be longer, shorter, or equal to the width W si of the region 301 i . The width of the region 305 o may be longer, shorter, or equal to the width of the region 305 i . According to the example shown in FIG. 11, the shoulder model region 32 </ b> C is closer to the shape of the shoulder region 12 of the ground plane 10. Therefore, the friction energy (amount of wear) in the shoulder region 12 can be predicted more accurately.

図12は、図4に示した接地面10の近似モデル30Dの一例を示す図である。図12に示すように、近似モデル30Dは、1つの矩形(矩形の接地領域)により規定されている。すなわち、近似モデル30Dにおいて、接地面10の領域101、領域102、領域103、領域104、領域105、及び第1溝21の両方が、1つの矩形により規定された接地領域としてモデル化されている。図12に示す例によれば、1つの矩形で接地面10がモデル化されるため、演算の労力がより低減され、タイヤ1の摩耗を簡単に求めることができる。   FIG. 12 is a diagram showing an example of the approximate model 30D of the ground plane 10 shown in FIG. As shown in FIG. 12, the approximate model 30D is defined by one rectangle (rectangular ground region). That is, in the approximate model 30D, the region 101, the region 102, the region 103, the region 104, the region 105, and the first groove 21 of the ground plane 10 are both modeled as a ground region defined by one rectangle. . According to the example shown in FIG. 12, since the ground contact surface 10 is modeled by one rectangle, the calculation labor is further reduced, and the wear of the tire 1 can be easily obtained.

図13は、図4に示した接地面10の近似モデル30Eの一例を示す図である。図13に示すように、近似モデル30Eは、1つの八角形(八角形の接地領域)により規定されている。すなわち、近似モデル30Eにおいて、接地面10の領域101、領域102、領域103、領域104、領域105、及び第1溝21の両方が、1つの八角形により規定された接地領域としてモデル化されている。図13に示すように、近似モデル30Eに使用される所定形状は、八角形でもよい。近似モデル30Eに使用される所定形状は、接地面10の形状(外形)に合わせて適宜選択可能である。図13に示す例においても、1つの八角形(八角形の接地領域)で接地面10がモデル化されるため、演算の労力がより低減され、タイヤ1の摩耗を簡単に求めることができる。また、八角形の接地領域は、実際の接地面10の外形により近い形状であるため、摩擦エネルギー(摩耗量)をより精確に予測することができる。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30E of the ground plane 10 illustrated in FIG. As shown in FIG. 13, the approximate model 30E is defined by one octagon (an octagonal grounding region). That is, in the approximate model 30E, both the region 101, the region 102, the region 103, the region 104, the region 105, and the first groove 21 of the ground plane 10 are modeled as a ground region defined by one octagon. Yes. As shown in FIG. 13, the predetermined shape used for the approximate model 30E may be an octagon. The predetermined shape used for the approximate model 30 </ b> E can be appropriately selected according to the shape (outer shape) of the ground plane 10. In the example shown in FIG. 13 as well, since the contact surface 10 is modeled by one octagon (octagon contact region), the calculation labor is further reduced, and the wear of the tire 1 can be easily obtained. Further, since the octagonal ground contact area has a shape closer to the actual outer shape of the ground contact surface 10, the friction energy (amount of wear) can be predicted more accurately.

図14は、図4に示した接地面10の近似モデル30Fの一例を示す図である。図14に示すように、近似モデル30Fは、センター領域11をモデル化したセンターモデル領域31Fと、ショルダー領域12をモデル化したショルダーモデル領域32Fとを含む。本実施形態において、センターモデル領域31Fは、1つの矩形(矩形の接地領域)により規定される。ショルダーモデル領域32Fのそれぞれは、台形(台形の接地領域)により規定される。ショルダーモデル領域32Fは、センターモデル領域31Fに隣接する辺H1と、タイヤ1の中心に対して辺H1よりも外側に配置される辺H2とを含む。辺H1及び辺H2は、X軸方向に長い。X軸方向に関して、辺H2は辺H1よりも短い。図14に示す例によれば、近似モデル30Fのショルダーモデル領域(台形の接地領域)32Fは、接地面10のショルダー領域12の形状により近いモデルである。そのため、ショルダー領域12における摩擦エネルギー(摩耗量)をより精確に予測することができる。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30F of the ground plane 10 illustrated in FIG. As shown in FIG. 14, the approximate model 30F includes a center model region 31F that models the center region 11, and a shoulder model region 32F that models the shoulder region 12. In the present embodiment, the center model region 31F is defined by one rectangle (rectangular ground region). Each of the shoulder model regions 32F is defined by a trapezoid (a trapezoidal grounding region). The shoulder model region 32F includes a side H1 adjacent to the center model region 31F and a side H2 arranged outside the side H1 with respect to the center of the tire 1. The sides H1 and H2 are long in the X-axis direction. With respect to the X-axis direction, the side H2 is shorter than the side H1. According to the example shown in FIG. 14, the shoulder model region (trapezoidal grounding region) 32F of the approximate model 30F is a model closer to the shape of the shoulder region 12 of the grounding surface 10. Therefore, the friction energy (amount of wear) in the shoulder region 12 can be predicted more accurately.

<第3実施形態>
第3実施形態について説明する。図15は、本実施形態に係る近似モデル30Gの一例を示す図である。近似モデル30Gは、図4に示した接地面10の近似モデルである。本実施形態は、図10などを参照して説明した上述の実施形態の変形例である。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30G according to the present embodiment. The approximate model 30G is an approximate model of the ground plane 10 shown in FIG. The present embodiment is a modification of the above-described embodiment described with reference to FIG.

近似モデル30Gにおいては、第2溝22が考慮される。第1溝21と同様、第2溝22は、路面に接触しない非接地部である。上述の各実施形態においては、近似モデル(30など)において、第2溝22は考慮されず、接地領域(接地部)として扱われていた。本実施形態においては、近似モデル30Gにおいて第2溝22が考慮され、第2溝22が路面に接触しない非接地領域(非接地部)として扱われる。すなわち、近似モデル30Gは、第2溝22を非接地領域として作成される。本実施形態においては、近似モデル30Gの作成において、第2溝22に基づいて、近似モデル30Gの接地領域の面積が補正される。   In the approximate model 30G, the second groove 22 is considered. Similar to the first groove 21, the second groove 22 is a non-grounding portion that does not contact the road surface. In each of the above-described embodiments, in the approximate model (30 and the like), the second groove 22 is not considered and is treated as a grounding region (grounding part). In the present embodiment, the second groove 22 is considered in the approximate model 30G, and the second groove 22 is treated as a non-grounding region (non-grounding portion) that does not contact the road surface. That is, the approximate model 30G is created with the second groove 22 as a non-grounding region. In the present embodiment, in creating the approximate model 30G, the area of the ground contact region of the approximate model 30G is corrected based on the second groove 22.

図15において、近似モデル30Gは、センター領域11がモデル化されたセンターモデル領域31Gと、ショルダー領域12がモデル化されたショルダーモデル領域32Gとを含む。センターモデル領域31Gとショルダーモデル領域32Gとは、領域(非接地領域)211を境界として分割される。センターモデル領域31Gは、領域302G、領域303G、及び領域304Gに分割される。領域302Gと領域303Gと領域304Gとは、領域(非接地領域)211を境界として分割される。すなわち、近似モデル30Gにおいては、第1溝21が考慮されており、第1溝21が非接地部として扱われる。   In FIG. 15, the approximate model 30G includes a center model region 31G in which the center region 11 is modeled, and a shoulder model region 32G in which the shoulder region 12 is modeled. The center model region 31G and the shoulder model region 32G are divided with the region (non-grounding region) 211 as a boundary. The center model region 31G is divided into a region 302G, a region 303G, and a region 304G. Region 302G, region 303G, and region 304G are divided with region (non-ground region) 211 as a boundary. That is, in the approximate model 30G, the first groove 21 is taken into consideration, and the first groove 21 is treated as a non-ground portion.

接地面10の領域101、領域102、領域103、領域104、及び領域105のそれぞれは、第2溝(非接地部)22を含む。本実施形態においては、近似モデル30Gにおいて、第2溝22が接地部として扱われずに非接地部として扱われるように、領域301G、領域302G、領域303G、領域304G、及び領域305Gそれぞれの面積が補正される。例えば、近似モデル30Gにおいては、図10を参照して説明した近似モデル30Bの幅Wよりも小さい幅W’に補正される。また、近似モデル30Gにおいては、図10を参照して説明した近似モデル30Bの幅Wよりも小さい幅W’に補正される。なお、図10を参照して説明した近似モデル30Bの幅W及び幅Wの総和は、接地面10全体の幅から第1溝21の幅を除した寸法である。図15に示す領域301G、領域302G、領域303G、領域304G、及び領域305Gの幅の総和は、接地面10全体の幅から第1溝21の幅を減じた寸法よりも小さい。 Each of the region 101, the region 102, the region 103, the region 104, and the region 105 of the ground plane 10 includes a second groove (non-ground portion) 22. In the present embodiment, in the approximate model 30G, the area of each of the region 301G, the region 302G, the region 303G, the region 304G, and the region 305G is such that the second groove 22 is not treated as a grounded portion but is treated as a non-grounded portion. It is corrected. For example, in the approximate model 30G, the width W c ′ is corrected to be smaller than the width W c of the approximate model 30B described with reference to FIG. Further, in the approximate model 30G, the width W s ′ is corrected to be smaller than the width W s of the approximate model 30B described with reference to FIG. The total sum of the width W s and the width W c of the approximate model 30B described with reference to FIG. 10 is a dimension obtained by dividing the width of the first groove 21 from the entire width of the ground plane 10. The total sum of the widths of the region 301G, the region 302G, the region 303G, the region 304G, and the region 305G illustrated in FIG. 15 is smaller than the dimension obtained by subtracting the width of the first groove 21 from the entire width of the ground plane 10.

以上説明したように、本実施形態によれば、第1溝21のみならず、第2溝22も非接地部として扱うことによって、実際の接地面10の面積と、近似モデル30Gにおける接地領域の面積(領域301G、領域302G、領域303G、領域304G、及び領域305Gの面積の総和)とがより一致される。したがって、タイヤ1の摩耗の予測をより精度良く行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, not only the first groove 21 but also the second groove 22 is handled as a non-grounding portion, so that the actual area of the ground plane 10 and the ground area in the approximate model 30G can be reduced. The area (the sum of the areas of the region 301G, the region 302G, the region 303G, the region 304G, and the region 305G) is more consistent. Therefore, the wear of the tire 1 can be predicted with higher accuracy.

図16は、図4に示した接地面10の近似モデル30Hの一例を示す図である。図16に示すように、近似モデル30Hは、センター領域11がモデル化されたセンターモデル領域31Hと、ショルダー領域12がモデル化されたショルダーモデル領域32Hとを含む。近似モデル30Hは、第1溝21及び第2溝22のそれぞれを非接地領域として作成される。センターモデル領域31Hとショルダーモデル領域32Hとは、領域(非接地領域)211を境界として分割される。センターモデル領域31Hは、領域302H、領域303H、及び領域304Hに分割される。領域302Hと領域303Hと領域304Hとは、領域(非接地領域)211を境界として分割される。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30H of the ground plane 10 illustrated in FIG. As shown in FIG. 16, the approximate model 30H includes a center model region 31H in which the center region 11 is modeled, and a shoulder model region 32H in which the shoulder region 12 is modeled. The approximate model 30H is created using each of the first groove 21 and the second groove 22 as a non-ground region. Center model region 31H and shoulder model region 32H are divided with region (non-ground region) 211 as a boundary. The center model region 31H is divided into a region 302H, a region 303H, and a region 304H. Region 302H, region 303H, and region 304H are divided with region (non-ground region) 211 as a boundary.

近似モデル30Hにおいて、第2溝22が接地部として扱われずに非接地部として扱われるように、領域301H、領域302H、領域303H、領域304H、及び領域305Hそれぞれの面積が補正される。図16に示す例においては、領域302H及び領域304Hの接地長L2ndが、図10を参照して説明した近似モデル30Bの接地長Lcよりも短くなるように補正される。なお、領域302H及び領域304Hの幅W2ndは、図10を参照して説明した近似モデル30Bの幅Wと等しくてもよいし、幅Wよりも小さくてもよいし、幅Wよりも大きくてもよい。このように、Y軸方向に関する接地領域の寸法(幅)のみならず、X軸方向に関する接地領域の寸法(接地長)を調整することによって、近似モデル30Hの面積が補正されてもよい。なお、図16に示す例において、領域302H及び領域304Hのみならず、領域301H、領域303H、及び領域305Hの少なくとも一つの接地長が補正されてもよい。もちろん、接地領域の幅及び接地長の両方が補正されることにより、接地領域の面積が補正されてもよい。 In the approximate model 30H, the area of each of the region 301H, the region 302H, the region 303H, the region 304H, and the region 305H is corrected so that the second groove 22 is not treated as a grounding portion but as a non-grounding portion. In the example shown in FIG. 16, the contact length L 2nd of the region 302H and the region 304H is corrected so as to be shorter than the contact length Lc of the approximate model 30B described with reference to FIG. The width W 2nd region 302H and region 304H may be equal to the width W c of the approximate model 30B described with reference to FIG. 10, may be smaller than the width W c, than the width W c May be larger. As described above, the area of the approximate model 30H may be corrected by adjusting not only the size (width) of the grounding region in the Y-axis direction but also the size (grounding length) of the grounding region in the X-axis direction. In the example illustrated in FIG. 16, not only the region 302H and the region 304H but also at least one contact length of the region 301H, the region 303H, and the region 305H may be corrected. Of course, the area of the grounding region may be corrected by correcting both the width and the grounding length of the grounding region.

<第4実施形態>
第4実施形態について説明する。図17は、本実施形態に係る近似モデル30Iの一例を示す図である。近似モデル30Iは、図4に示した接地面10の近似モデルである。本実施形態は、図10などを参照して説明した上述の実施形態の変形例である。
<Fourth embodiment>
A fourth embodiment will be described. FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30I according to the present embodiment. The approximate model 30I is an approximate model of the ground plane 10 shown in FIG. The present embodiment is a modification of the above-described embodiment described with reference to FIG.

図17において、近似モデル30Iは、センター領域11がモデル化されたセンターモデル領域31Iと、ショルダー領域12がモデル化されたショルダーモデル領域32Iとを含む。センターモデル領域31Iは、図10を参照して説明した領域302と領域303と領域304とが結合された結合接地領域である。領域302の接地長(Y軸方向に関する寸法)と、領域303の接地長と、領域304の接地長とは等しい。センターモデル領域31Iは、これら接地長が等しい領域302と領域303と領域304とが結合されることによって形成される。センターモデル領域31Iは、矩形により規定された接地領域である。   In FIG. 17, an approximate model 30I includes a center model region 31I in which the center region 11 is modeled, and a shoulder model region 32I in which the shoulder region 12 is modeled. The center model region 31I is a combined ground region in which the region 302, the region 303, and the region 304 described with reference to FIG. 10 are combined. The contact length of the region 302 (dimension in the Y-axis direction), the contact length of the region 303, and the contact length of the region 304 are equal. The center model region 31I is formed by combining the region 302, the region 303, and the region 304 having the same ground contact length. The center model region 31I is a grounding region defined by a rectangle.

図10を参照して説明した近似モデル30Bは、それぞれ矩形により規定された5つの領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305を含む。本実施形態に係る近似モデル30Iは、3つの領域32I、領域32I、及び領域31Iを含む。本実施形態においては、3つの領域302と領域303と領域304が結合されたセンターモデル領域31Iと、2つのショルダーモデル領域32Iとのそれぞれに関して、平均せん断応力、すべり量、及び摩擦エネルギーが求められる。接地長が等しい領域302と領域303と領域304とが結合されることによって、等価な摩擦エネルギーをより簡単に求めることができる。   The approximate model 30 </ b> B described with reference to FIG. 10 includes five regions 301, 302, 303, 304, and 305 each defined by a rectangle. The approximate model 30I according to the present embodiment includes three regions 32I, a region 32I, and a region 31I. In the present embodiment, the average shear stress, the slip amount, and the frictional energy are obtained for each of the center model region 31I in which the three regions 302, 303, and 304 are combined, and the two shoulder model regions 32I. . By combining the region 302, the region 303, and the region 304 having the same contact length, equivalent friction energy can be obtained more easily.

図18は、本実施形態に係る近似モデル30Jの一例を示す図である。図18に示す近似モデル30Jは、図17に示した近似モデル30Iの変形例である。図18において、近似モデル30Jは、センターモデル領域31Jとショルダーモデル領域32Jとを含む。センターモデル領域31Jは、接地長が等しい領域302と領域303と領域304とが結合されることによって形成される結合接地領域である。センターモデル領域31Jは、矩形により規定された接地領域である。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30J according to the present embodiment. An approximate model 30J shown in FIG. 18 is a modification of the approximate model 30I shown in FIG. In FIG. 18, the approximate model 30J includes a center model region 31J and a shoulder model region 32J. The center model region 31J is a combined grounding region formed by combining regions 302, 303, and 304 having the same grounding length. The center model region 31J is a grounding region defined by a rectangle.

図18に示す例において、ショルダーモデル領域32Jは、接地長が等しい領域301と領域305とが結合されることによって形成される結合接地領域である。ショルダーモデル領域32Jは、矩形により規定された接地領域である。本実施形態に係る近似モデル30Jは、矩形により規定された2つの領域(センターモデル領域31J及びショルダーモデル領域32J)を含む。本実施形態においては、3つの領域(領域302、領域303、及び領域304)が結合されたセンターモデル領域31Jと、2つの領域(領域301及び領域305)が結合されたショルダーモデル領域32Jのそれぞれに関して、平均せん断応力、すべり量、及び摩擦エネルギーが求められる。図18に示す例においても、等価な摩擦エネルギーを簡単に求めることができる。   In the example shown in FIG. 18, the shoulder model region 32J is a combined grounding region formed by combining a region 301 and a region 305 having the same grounding length. The shoulder model region 32J is a ground contact region defined by a rectangle. The approximate model 30J according to the present embodiment includes two regions (a center model region 31J and a shoulder model region 32J) defined by a rectangle. In the present embodiment, a center model region 31J in which three regions (region 302, region 303, and region 304) are combined, and a shoulder model region 32J in which two regions (region 301 and region 305) are combined, respectively. , The average shear stress, slip amount, and frictional energy are determined. Also in the example shown in FIG. 18, the equivalent friction energy can be easily obtained.

<第5実施形態>
第5実施形態について説明する。図19は、本実施形態に係るタイヤ1Kの接地面10Kの一例を示す図である。図19に示す例において、接地面10Kは、センター領域11Kとショルダー領域12Kとを含む。第1溝21は2つ(2本)設けられる。センター領域11Kとショルダー領域12Kとは、第1溝21を境界として分割される。センター領域11K及びショルダー領域12Kのそれぞれに第2溝22が設けられる。
<Fifth Embodiment>
A fifth embodiment will be described. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a ground contact surface 10K of the tire 1K according to the present embodiment. In the example shown in FIG. 19, the ground contact surface 10K includes a center region 11K and a shoulder region 12K. Two (two) first grooves 21 are provided. The center region 11K and the shoulder region 12K are divided with the first groove 21 as a boundary. A second groove 22 is provided in each of the center region 11K and the shoulder region 12K.

図20は、図19に示した接地面10Kの近似モデル30Kの一例を示す図である。図20に示すように、接地面10Kの近似モデル30Kが、六角形により規定される接地領域を含んでもよい。本実施形態において、近似モデル30Kは、1つの六角形により規定される。このように、近似モデル30Kに使用される所定形状は、接地面10Kの形状(外形)に合わせて適宜選択可能である。図20に示す例においても、六角形により規定される1つの接地領域で接地面10Kがモデル化されるため、演算の労力が低減され、タイヤ1Kの摩耗を簡単に求めることができる。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30K of the ground plane 10K illustrated in FIG. As shown in FIG. 20, the approximate model 30K of the ground plane 10K may include a ground area defined by a hexagon. In the present embodiment, the approximate model 30K is defined by one hexagon. As described above, the predetermined shape used in the approximate model 30K can be appropriately selected according to the shape (outer shape) of the ground contact surface 10K. In the example shown in FIG. 20 as well, the contact surface 10K is modeled in one contact region defined by a hexagon, so that the calculation effort is reduced and the wear of the tire 1K can be easily obtained.

図21は、図19に示した接地面10Kの近似モデル30Lの一例を示す図である。図21に示すように、接地面10Kの近似モデル30Lが、それぞれが矩形で規定される複数の接地領域を含んでもよい。近似モデル30Lは、センター領域11Kがモデル化されたセンターモデル領域31Lと、ショルダー領域12Kがモデル化されたショルダーモデル領域32Lとを含む。近似モデル30Lにおいて、第1溝21は路面と接触しない非接地部として扱われる。近似モデル30Lは、第1溝21を非接地領域として作成される。センターモデル領域31Lとショルダーモデル領域32Lとは、領域(非接地領域)211を境界として分割される。センターモデル領域31Lは、それぞれが矩形により規定された3つの領域302L、領域303L、及び領域304Lを含む。図21に示すように、接地面10Kについて、それぞれが矩形により規定された5つの領域301L、領域302L、領域303L、領域304L、及び領域305Lで近似モデル30Lを作成することもできる。   FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30L of the ground plane 10K illustrated in FIG. As shown in FIG. 21, the approximate model 30L of the ground plane 10K may include a plurality of ground areas each defined by a rectangle. The approximate model 30L includes a center model region 31L in which the center region 11K is modeled, and a shoulder model region 32L in which the shoulder region 12K is modeled. In the approximate model 30L, the first groove 21 is treated as a non-grounding portion that does not contact the road surface. The approximate model 30L is created with the first groove 21 as a non-grounded region. The center model region 31L and the shoulder model region 32L are divided with the region (non-grounding region) 211 as a boundary. The center model region 31L includes three regions 302L, 303L, and 304L each defined by a rectangle. As shown in FIG. 21, an approximate model 30L can be created with five regions 301L, 302L, 303L, 304L, and 305L, each of which is defined by a rectangle, for the ground plane 10K.

図22は、本実施形態に係るタイヤ1Mの接地面10Mの一例を示す図である。図22に示す例において、接地面10Mは、センター領域11Mとショルダー領域12Mとを含む。第1溝21は6つ(6本)設けられる。センター領域11Mとショルダー領域12Mとは、第1溝21を境界として分割される。センター領域11M及びショルダー領域12Mのそれぞれに第2溝22が設けられる。   FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a ground contact surface 10M of the tire 1M according to the present embodiment. In the example shown in FIG. 22, the ground contact surface 10M includes a center region 11M and a shoulder region 12M. Six (six) first grooves 21 are provided. The center region 11M and the shoulder region 12M are divided with the first groove 21 as a boundary. A second groove 22 is provided in each of the center region 11M and the shoulder region 12M.

図23は、図22に示した接地面10Mの近似モデル30Mの一例を示す図である。図23に示すように、接地面10Mの近似モデル30Mの外形が、曲線を含んでもよい。図23に示す例において、近似モデル30Mは、楕円の一部を直線で切り取った形状である。本実施形態において、近似モデル30Mは、1つの所定形状により規定された接地領域である。このように、近似モデル30Mに使用される所定形状は、接地面10Mの形状(外形)に合わせて適宜選択可能である。図23に示す例においても、所定形状により規定された1つの接地領域で接地面10Mがモデル化されるため、演算の労力が低減され、タイヤ1Mの摩耗を簡単に求めることができる。   FIG. 23 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30M of the ground plane 10M illustrated in FIG. As shown in FIG. 23, the external shape of the approximate model 30M of the ground plane 10M may include a curve. In the example shown in FIG. 23, the approximate model 30M has a shape obtained by cutting a part of an ellipse with a straight line. In the present embodiment, the approximate model 30M is a grounding area defined by one predetermined shape. As described above, the predetermined shape used in the approximate model 30M can be appropriately selected according to the shape (outer shape) of the ground contact surface 10M. Also in the example shown in FIG. 23, since the ground contact surface 10M is modeled in one contact region defined by a predetermined shape, the calculation labor is reduced and the wear of the tire 1M can be easily obtained.

図24は、図22に示した接地面10Mの近似モデル30Nの一例を示す図である。図24に示すように、接地面10Mの近似モデル30Nが、矩形により規定される複数の接地領域を含んでもよい。近似モデル30Nは、センター領域11Mがモデル化されたセンターモデル領域31Nと、ショルダー領域12Mがモデル化されたショルダーモデル領域32Nとを含む。近似モデル30Nにおいて、6本の第1溝21のうち、センター領域11Mとショルダー領域12Mとを隔てる2本の第1溝21が、路面と接触しない非接地部として扱われる。センター領域11Mに設けられる2本の第1溝21は、路面と接触する接地部として扱われる。ショルダー領域12Mに設けられる第1溝21も、路面と接触する接地部として扱われる。本実施形態においては、センターモデル領域31Nとショルダーモデル領域32Nとが、領域211を境界として分割される。センターモデル領域31Nは、矩形により規定された1つの接地領域で形成される。2つのショルダーモデル領域32Nはそれぞれ、矩形により規定された2つの接地領域を含む。センターモデル領域31Nに対して−Y側のショルダーモデル領域32Nは、面積(大きさ)が異なる領域301iと領域301oとを含む。センターモデル領域31Nに対して+Y側のショルダーモデル領域32Nは、面積(大きさ)が異なる領域305iと領域305oとを含む。図24に示す例のように、接地面10Mについて、矩形で規定された複数の接地領域で近似モデル30Nを作成することもできる。   FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the approximate model 30N of the ground contact surface 10M illustrated in FIG. As shown in FIG. 24, the approximate model 30N of the ground plane 10M may include a plurality of ground areas defined by rectangles. The approximate model 30N includes a center model region 31N where the center region 11M is modeled, and a shoulder model region 32N where the shoulder region 12M is modeled. In the approximate model 30N, of the six first grooves 21, the two first grooves 21 that separate the center region 11M and the shoulder region 12M are treated as non-grounding portions that do not contact the road surface. The two first grooves 21 provided in the center region 11M are treated as a grounding portion that comes into contact with the road surface. The 1st groove | channel 21 provided in the shoulder area | region 12M is also handled as a grounding part which contacts a road surface. In the present embodiment, the center model region 31N and the shoulder model region 32N are divided with the region 211 as a boundary. The center model region 31N is formed of one ground region defined by a rectangle. Each of the two shoulder model regions 32N includes two ground contact regions defined by rectangles. The shoulder model region 32N on the −Y side with respect to the center model region 31N includes a region 301i and a region 301o having different areas (sizes). The shoulder model region 32N on the + Y side with respect to the center model region 31N includes a region 305i and a region 305o having different areas (sizes). As in the example shown in FIG. 24, the approximate model 30N can be created with a plurality of ground contact areas defined by rectangles for the ground contact surface 10M.

なお、上述の各実施形態において、接地面10の近似モデル30を所定形状により規定される複数の接地領域で作成する場合、第1溝21(領域211)を境界として分割することとした。複数の接地領域は、第1溝21(領域211)によって隔てられてもよいし、隔てられなくてもよい。例えば、接地面10の領域101を所定形状により規定された1つの領域で近似してもよいし、複数の領域を使って近似モデルを作成してもよい。   In each of the above-described embodiments, when the approximate model 30 of the ground plane 10 is created by a plurality of ground areas defined by a predetermined shape, the first groove 21 (area 211) is divided as a boundary. The plurality of ground regions may be separated by the first groove 21 (region 211) or may not be separated. For example, the area 101 of the ground plane 10 may be approximated by one area defined by a predetermined shape, or an approximate model may be created using a plurality of areas.

<第6実施形態>
第6実施形態について説明する。図25は、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。
<Sixth Embodiment>
A sixth embodiment will be described. FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment.

本実施形態においては、すべり域の平均せん断応力は、前後方向の平均せん断応力と、横方向の平均せん断応力と、を含む。すべり域のすべり量は、前後方向のすべり量と、横方向のすべり量と、を含む。摩擦エネルギーを求める手順は、前後方向の平均せん断応力と前後方向のすべり量とに基づいて、前後方向の摩擦エネルギーを求めることと、横方向の平均せん断応力と横方向のすべり量に基づいて、横方向の摩擦エネルギーを求めることと、を含む。   In the present embodiment, the average shear stress in the slip region includes an average shear stress in the front-rear direction and an average shear stress in the lateral direction. The slip amount in the slip region includes a slip amount in the front-rear direction and a slip amount in the lateral direction. The procedure for obtaining the frictional energy is to obtain the longitudinal frictional energy based on the average shear stress in the front-rear direction and the amount of slip in the front-rear direction, and based on the average shear stress in the lateral direction and the amount of slip in the lateral direction. Determining lateral frictional energy.

上述の実施形態に従って、接地面10の近似モデル30が作成される(ステップSB1)。せん断応力に関する近似関数が設定される(ステップSB2)。すべり量に関する近似関数が設定される(ステップSB3)。タイヤ1に作用する前後力及び横力が設定される(ステップSB4)。前後力と横力との合力が算出される(ステップSB5)。スリップ率SRが算出される(ステップSB6)。スリップ角αが算出される(ステップSB7)。   According to the above-described embodiment, the approximate model 30 of the ground plane 10 is created (step SB1). An approximate function related to the shear stress is set (step SB2). An approximation function related to the slip amount is set (step SB3). A longitudinal force and a lateral force acting on the tire 1 are set (step SB4). The resultant force between the longitudinal force and the lateral force is calculated (step SB5). A slip ratio SR is calculated (step SB6). A slip angle α is calculated (step SB7).

平均せん断応力が算出される(ステップSB8)。すなわち、(5)式に示したように、前後力と横力との合力に基づいて、センター領域11における平均せん断応力が算出されるとともに、(6)式に示したように、前後力と横力との合力に基づいて、ショルダー領域12における平均せん断応力が算出される。   An average shear stress is calculated (step SB8). That is, as shown in the equation (5), the average shear stress in the center region 11 is calculated based on the resultant force of the longitudinal force and the lateral force, and as shown in the equation (6), the longitudinal force and Based on the resultant force with the lateral force, the average shear stress in the shoulder region 12 is calculated.

本実施形態においては、前後方向の平均せん断応力及び横方向の平均せん断応力が算出される(ステップSB9、ステップSB10)。   In the present embodiment, the average shear stress in the front-rear direction and the average shear stress in the lateral direction are calculated (step SB9, step SB10).

センター領域11の前後方向の平均せん断応力は、以下の(23)式で表される。センター領域11の横方向の平均せん断応力は、以下の(24)式で表される。ショルダー領域12の前後方向の平均せん断応力は、以下の(25)式で表される。ショルダー領域12の横方向の平均せん断応力は、以下の(26)式で表される。   The average shear stress in the front-rear direction of the center region 11 is expressed by the following equation (23). The average shear stress in the lateral direction of the center region 11 is expressed by the following equation (24). The average shear stress in the front-rear direction of the shoulder region 12 is expressed by the following equation (25). The average shear stress in the lateral direction of the shoulder region 12 is expressed by the following equation (26).

Figure 0006349951
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なお、センター領域11の平均せん断応力は、(5)式のみならず、以下の(27)式で表すことができる。Aは、センター領域11の接地面積である。Aは、ショルダー領域12の接地面積である。また、センター領域11の前後方向の平均せん断応力は、以下の(28)式で表される。センター領域11の横方向の平均せん断応力は、以下の(29)式で表される。 The average shear stress of the center region 11 can be expressed not only by the equation (5) but also by the following equation (27). Ac is the ground contact area of the center region 11. A s is a ground area of the shoulder region 12. The average shear stress in the front-rear direction of the center region 11 is expressed by the following equation (28). The average shear stress in the lateral direction of the center region 11 is expressed by the following equation (29).

Figure 0006349951
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なお、ショルダー領域12の平均せん断応力は、(6)式のみならず、以下の(30)式で表すことができる。Aは、センター領域11の接地面積である。Aは、ショルダー領域12の接地面積である。また、ショルダー領域12の前後方向の平均せん断応力は、以下の(31)式で表される。ショルダー領域12の横方向の平均せん断応力は、以下の(32)式で表される。 The average shear stress of the shoulder region 12 can be expressed not only by the equation (6) but also by the following equation (30). Ac is the ground contact area of the center region 11. A s is a ground area of the shoulder region 12. The average shear stress in the front-rear direction of the shoulder region 12 is expressed by the following equation (31). The average shear stress in the lateral direction of the shoulder region 12 is expressed by the following equation (32).

Figure 0006349951
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次に、前後方向のすべり量が算出される(ステップSB11)。また、横方向のすべり量が算出される(ステップSB12)。   Next, the amount of slip in the front-rear direction is calculated (step SB11). Further, the slip amount in the horizontal direction is calculated (step SB12).

センター領域11の前後方向のすべり量は、以下の(33)式で表すことができる。センター領域11の横方向のすべり量は、以下の(34)式で表すことができる。ショルダー領域12の前後方向のすべり量は、以下の(35)式で表すことができる。ショルダー領域12の横方向のすべり量は、以下の(36)式で表すことができる。   The slip amount in the front-rear direction of the center region 11 can be expressed by the following equation (33). The slip amount in the horizontal direction of the center region 11 can be expressed by the following equation (34). The amount of slip in the front-rear direction of the shoulder region 12 can be expressed by the following equation (35). The amount of slip in the lateral direction of the shoulder region 12 can be expressed by the following equation (36).

Figure 0006349951
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次に、前後方向の摩擦エネルギーが算出される(ステップSB13)。また、横方向の摩擦エネルギーが算出される(ステップSB14)。また、前後方向の摩擦エネルギーと横方向の摩擦エネルギーとの和であるトータルの摩擦エネルギーが算出される(ステップSB15)。   Next, the frictional energy in the front-rear direction is calculated (step SB13). Further, the frictional energy in the lateral direction is calculated (step SB14). Further, a total friction energy that is the sum of the friction energy in the front-rear direction and the friction energy in the lateral direction is calculated (step SB15).

前後方向の摩擦エネルギーは、前後方向の平均せん断応力と前後方向のすべり量とに基づいて求められる。横方向の摩擦エネルギーは、横方向の平均せん断応力と横方向のすべり量とに基づいて求められる。   The friction energy in the front-rear direction is obtained based on the average shear stress in the front-rear direction and the amount of slip in the front-rear direction. The frictional energy in the transverse direction is obtained based on the average shear stress in the transverse direction and the amount of slip in the transverse direction.

すなわち、センター領域11における前後方向の摩擦エネルギーは、以下の(37)式で表される。センター領域11における横方向の摩擦エネルギーは、以下の(38)式で表される。センター領域11におけるトータルの摩擦エネルギーは、以下の(39)式で表される。   That is, the frictional energy in the front-rear direction in the center region 11 is expressed by the following equation (37). The frictional energy in the lateral direction in the center region 11 is expressed by the following equation (38). The total friction energy in the center region 11 is expressed by the following equation (39).

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ショルダー領域12における前後方向の摩擦エネルギーは、以下の(40)式で表される。ショルダー領域12における横方向の摩擦エネルギーは、以下の(41)式で表される。ショルダー領域12におけるトータルの摩擦エネルギーは、以下の(42)式で表される。   The frictional energy in the front-rear direction in the shoulder region 12 is expressed by the following equation (40). The frictional energy in the lateral direction in the shoulder region 12 is expressed by the following equation (41). The total friction energy in the shoulder region 12 is expressed by the following equation (42).

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次に、近似モデル30のセンターモデル領域31、及びショルダーモデル領域32の全ての領域についての摩擦エネルギーの算出が終了したかどうかが判断される(ステップSB16)。ステップSB16において、全ての領域についての摩擦エネルギーの算出が終了していないと判断された場合(Noの場合)、ステップSB8に戻り、全ての領域についての摩擦エネルギーの算出が終了したと判断されるまで、同様の処理が実施される。   Next, it is determined whether or not calculation of the friction energy has been completed for all of the center model region 31 and the shoulder model region 32 of the approximate model 30 (step SB16). If it is determined in step SB16 that the calculation of friction energy has not been completed for all regions (No), the process returns to step SB8, where it is determined that the calculation of friction energy has been completed for all regions. Until then, the same processing is performed.

ステップSB16において、センターモデル領域31、及びショルダーモデル領域32それぞれについての摩擦エネルギーの算出が終了したと判断された場合(Yesの場合)、解析部52は、ステップSB15で求めた摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩耗を予測する(ステップSB17)。   When it is determined in step SB16 that calculation of the friction energy for each of the center model region 31 and the shoulder model region 32 has been completed (in the case of Yes), the analysis unit 52 is based on the friction energy obtained in step SB15. The wear of the tire 1 (tread rubber 6) is predicted (step SB17).

以上説明したように、本実施形態によれば、前後力と横力との合力を求め、得られた平均せん断応力を前後方向の成分と横方向の成分に分解して、前後方向の摩擦エネルギーと横方向の摩擦エネルギーとを求めて、その合計によって摩擦エネルギーを求める。平均せん断応力、すべり量、及び摩擦エネルギーをそれぞれ前後方向の成分と横方向の成分に分けて扱うため、タイヤ設計パラメータ及びタイヤ特性値との対応がつけやすい。そのため、例えば、摩耗性能の改良のための方針を示しやすいメリットがある。   As described above, according to the present embodiment, the resultant force of the longitudinal force and the lateral force is obtained, and the obtained average shear stress is decomposed into a longitudinal component and a lateral component, and the frictional energy in the longitudinal direction is obtained. And the frictional energy in the lateral direction are obtained, and the frictional energy is obtained by the total. Since the average shear stress, slip amount, and friction energy are handled separately in the front-rear direction component and the lateral direction component, the tire design parameters and the tire characteristic values can be easily matched. Therefore, for example, there is an advantage that it is easy to show a policy for improving the wear performance.

<第7実施形態>
第7実施形態について説明する。図26は、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。
<Seventh embodiment>
A seventh embodiment will be described. FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment.

本実施形態においては、タイヤ1に横力が作用したときの制駆動スティフネスの近似関数が設定される。また、タイヤ1に前後力が作用したときの旋回スティフネスの近似関数が設定される。スリップ率SRは、制駆動スティフネスの近似関数と、タイヤ1に作用する横力及び前後力とに基づいて求められる。スリップ角αは、旋回スティフネスの近似関数と、タイヤ1に作用する前後力及び横力とに基づいて求められる。   In the present embodiment, an approximate function of braking / driving stiffness when a lateral force acts on the tire 1 is set. Further, an approximate function of turning stiffness when a longitudinal force is applied to the tire 1 is set. The slip ratio SR is obtained based on the approximate function of braking / driving stiffness and the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1. The slip angle α is obtained based on the approximate function of the turning stiffness and the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1.

上述の実施形態に従って、接地面10の近似モデル30が作成される(ステップSC1)。せん断応力に関する近似関数が設定される(ステップSC2)。すべり量に関する近似関数が設定される(ステップSC3)。   According to the above-described embodiment, the approximate model 30 of the ground plane 10 is created (step SC1). An approximate function related to the shear stress is set (step SC2). An approximation function relating to the slip amount is set (step SC3).

次に、タイヤ1に横力が作用したときの制駆動スティフネスの近似関数が設定される(ステップSC4)。また、タイヤ1に前後力が作用したときの旋回スティフネスの近似関数が設定される(ステップSC5)。   Next, an approximate function of braking / driving stiffness when a lateral force is applied to the tire 1 is set (step SC4). Further, an approximate function of turning stiffness when a longitudinal force is applied to the tire 1 is set (step SC5).

制駆動スティフネスの近似関数は、以下の(43)式で表される。旋回スティフネスの近似関数は、以下の(44)式で表される。   The approximate function of braking / driving stiffness is expressed by the following equation (43). The approximate function of the turning stiffness is expressed by the following equation (44).

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(43)式に示す制駆動スティフネスの近似関数は、横力Fの関数である。(44)式に示す旋回スティフネスの近似関数は、前後力Fの関数である。以下の(45)式に示すように、制駆動スティフネスの近似関数が、タイヤ1に作用する横力F及び前後力Fの関数でもよい。以下の(46)式に示すように、旋回スティフネスの近似関数が、タイヤ1に作用する前後力F及び横力Fの関数でもよい。 (43) the approximation function of the braking-driving stiffness in the expression is a function of the lateral force F y. (44) approximate function of turning stiffness shown in the expression is a function of the longitudinal force F x. As shown in the following equation (45), the approximate function of braking / driving stiffness may be a function of the lateral force F y and the longitudinal force F x acting on the tire 1. As shown in the following equation (46), the approximate function of the turning stiffness may be a function of the longitudinal force F x and the lateral force F y acting on the tire 1.

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次に、上述の実施形態に従って、タイヤ1に作用する前後力及び横力が設定される(ステップSC6)。前後力と横力との合力が算出される(ステップSC7)。   Next, according to the above-described embodiment, the longitudinal force and the lateral force acting on the tire 1 are set (step SC6). The resultant force between the longitudinal force and the lateral force is calculated (step SC7).

次に、スリップ率SRが算出される(ステップSC8)。スリップ率SRは、(43)式又は(45)式に示した制駆動スティフネスの近似関数Kと、タイヤ1に作用する横力F及び前後力Fの少なくとも一方とに基づいて求められる。すなわち、スリップ率SRは、以下の(47)式で表される。 Next, the slip ratio SR is calculated (step SC8). Slip rate SR is determined based on at least one of the lateral force F y, and longitudinal force F x acting approximating the function K x, the tire 1 of the braking-driving stiffness shown in (43) or (45) below . That is, the slip ratio SR is expressed by the following equation (47).

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次に、スリップ角αが算出される(ステップSC9)。スリップ角αは、(44)式又は(46)式に示した旋回スティフネスの近似関数Kと、タイヤ1に作用する前後力F及び横力Fの少なくとも一方とに基づいて求められる。すなわち、スリップ角αは、以下の(48)式で表される。 Next, the slip angle α is calculated (step SC9). The slip angle α is obtained based on the approximate function K y of the turning stiffness shown in the formula (44) or (46) and at least one of the longitudinal force F x and the lateral force F y acting on the tire 1. That is, the slip angle α is expressed by the following equation (48).

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次に、上述の実施形態に従って、平均せん断応力が算出される(ステップSC10)。   Next, the average shear stress is calculated according to the above-described embodiment (step SC10).

次に、すべり量が算出される(ステップSC11)。すべり量は、ステップSC8で算出したスリップ率SR及びステップSC9で算出したスリップ角αに基づいて算出される。すべり量は、例えば(33)式から(36)式を使って算出される。   Next, the slip amount is calculated (step SC11). The slip amount is calculated based on the slip ratio SR calculated in step SC8 and the slip angle α calculated in step SC9. The slip amount is calculated by using, for example, Expressions (33) to (36).

次に、摩擦エネルギーが算出される(ステップSC12)。摩擦エネルギーは、例えば(37)式から(42)式を使って算出される。   Next, the friction energy is calculated (step SC12). The frictional energy is calculated using, for example, Equation (37) to Equation (42).

全ての領域について摩擦エネルギーが算出されたか否かが判断される(ステップSC13)。全ての領域について摩擦エネルギーが算出されたと判断された場合(Yesの場合)、解析部52は、ステップSC12で求めた摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗を予測する(ステップSC14)。   It is determined whether or not the friction energy has been calculated for all regions (step SC13). When it is determined that the friction energy has been calculated for all the regions (in the case of Yes), the analysis unit 52 predicts the wear of the tire 1 based on the friction energy obtained in step SC12 (step SC14).

以上説明したように、本実施形態によれば、横力が作用したときの制駆動スティフネスの近似関数と、前後力が作用したときの旋回スティフネスの近似関数を設定することにより、任意の前後力及び横力が作用したときのスリップ率と、任意の前後力及び横力が作用したときのスリップ角とを容易に求めることができる。   As described above, according to this embodiment, by setting an approximate function of braking / driving stiffness when a lateral force is applied and an approximate function of turning stiffness when a longitudinal force is applied, an arbitrary longitudinal force is set. The slip ratio when a lateral force is applied and the slip angle when an arbitrary longitudinal force and lateral force are applied can be easily obtained.

なお、本実施形態において、横力が作用したときの制駆動スティフネスの近似関数、及び前後力が作用したときの旋回スティフネスの近似関数は、実測データ、又はFEMシミュレーション等によるシミュレーションデータから求めてもよいし、データベースからの統計的予測データから求めてもよい。   In the present embodiment, the approximate function of the braking / driving stiffness when the lateral force is applied and the approximate function of the turning stiffness when the longitudinal force is applied may be obtained from actual measurement data or simulation data such as FEM simulation. It may be obtained from statistical prediction data from a database.

<第8実施形態>
第8実施形態について説明する。図27は、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。
<Eighth Embodiment>
An eighth embodiment will be described. FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment.

本実施形態においては、タイヤ1に前後力及び横力が作用したときのスリップ率の近似関数が設定される。また、タイヤ1に前後力及び横力が作用したときのスリップ角の近似関数が設定される。スリップ率SRは、スリップ率の近似関数と、タイヤ1に作用する前後力及び横力とに基づいて求められる。スリップ角αは、スリップ角の近似関数と、タイヤ1に作用する前後力及び横力とに基づいて求められる。   In the present embodiment, an approximate function of a slip ratio when a longitudinal force and a lateral force are applied to the tire 1 is set. In addition, an approximate function of a slip angle when a longitudinal force and a lateral force act on the tire 1 is set. The slip ratio SR is obtained based on the approximate function of the slip ratio and the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1. The slip angle α is obtained based on the approximate function of the slip angle and the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1.

上述の実施形態に従って、接地面10の近似モデル30が作成される(ステップSD1)。せん断応力に関する近似関数が設定される(ステップSD2)。すべり量に関する近似関数が設定される(ステップSD3)。   According to the above-described embodiment, the approximate model 30 of the ground plane 10 is created (step SD1). An approximate function related to the shear stress is set (step SD2). An approximation function relating to the slip amount is set (step SD3).

次に、タイヤ1に前後力及び横力が作用したときのスリップ率の近似関数が設定される(ステップSD4)。また、タイヤ1に前後力及び横力が作用したときのスリップ角の近似関数が設定される(ステップSD5)。   Next, an approximate function of the slip ratio when the longitudinal force and the lateral force act on the tire 1 is set (step SD4). Further, an approximate function of the slip angle when the longitudinal force and the lateral force act on the tire 1 is set (step SD5).

次に、上述の実施形態に従って、タイヤ1に作用する前後力及び横力が設定される(ステップSD6)。前後力と横力との合力が算出される(ステップSD7)。   Next, according to the above-described embodiment, the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 are set (step SD6). The resultant force between the longitudinal force and the lateral force is calculated (step SD7).

次に、スリップ率SRが算出される(ステップSD8)。また、スリップ角αが算出される(ステップSD9)。スリップ率SRは、スリップ率の近似関数と、タイヤ1に作用する前後力F及び横力Fの少なくとも一方とに基づいて求められる。スリップ角αは、スリップ角の近似関数と、タイヤ1に作用する前後力F及び横力Fの少なくとも一方とに基づいて求められる。 Next, the slip ratio SR is calculated (step SD8). Further, the slip angle α is calculated (step SD9). The slip ratio SR is obtained based on an approximate function of the slip ratio and at least one of the longitudinal force F x and the lateral force F y acting on the tire 1. The slip angle α is obtained based on the approximate function of the slip angle and at least one of the longitudinal force F x and the lateral force F y acting on the tire 1.

すなわち、(49)式に示すように、スリップ率SRは、前後力F及び横力Fの関数として表される。(50)式に示すように、スリップ角αは、前後力F及び横力Fの関数として表される。 That is, as shown in equation (49), the slip ratio SR is expressed as a function of the longitudinal force F x and the lateral force F y. As shown in the equation (50), the slip angle α is expressed as a function of the longitudinal force F x and the lateral force F y .

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次に、上述の実施形態に従って、平均せん断応力が算出される(ステップSD10)。   Next, the average shear stress is calculated according to the above-described embodiment (step SD10).

次に、すべり量が算出される(ステップSD11)。すべり量は、ステップSD8で算出したスリップ率SR及びステップSD9で算出したスリップ角αに基づいて算出される。すべり量は、例えば(33)式から(36)式を使って算出される。   Next, the slip amount is calculated (step SD11). The slip amount is calculated based on the slip ratio SR calculated in step SD8 and the slip angle α calculated in step SD9. The slip amount is calculated by using, for example, Expressions (33) to (36).

次に、摩擦エネルギーが算出される(ステップSD12)。摩擦エネルギーは、例えば(37)式から(42)式を使って算出される。   Next, the friction energy is calculated (step SD12). The frictional energy is calculated using, for example, Equation (37) to Equation (42).

全ての領域について摩擦エネルギーが算出されたか否かが判断される(ステップSD13)。全ての領域について摩擦エネルギーが算出されたと判断された場合(Yesの場合)、解析部52は、ステップSD12で求めた摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗を予測する(ステップSD14)。   It is determined whether or not the friction energy has been calculated for all regions (step SD13). When it is determined that the friction energy has been calculated for all the regions (in the case of Yes), the analysis unit 52 predicts the wear of the tire 1 based on the friction energy obtained in step SD12 (step SD14).

以上説明したように、本実施形態によれば、前後力及び横力が作用したときのスリップ率の近似関数と、前後力及び横力が作用したときのスリップ角の近似関数を設定することにより、任意の前後力及び横力が作用したときのスリップ率と、任意の前後力及び横力が作用したときのスリップ角とを容易に求めることができる。   As described above, according to the present embodiment, by setting an approximate function of the slip ratio when the longitudinal force and the lateral force act and an approximate function of the slip angle when the longitudinal force and the lateral force act, The slip ratio when an arbitrary longitudinal force and lateral force are applied and the slip angle when an arbitrary longitudinal force and lateral force are applied can be easily obtained.

なお、本実施形態において、前後力及び横力が作用したときのスリップ率の近似関数と、前後力及び横力が作用したときのスリップ角の近似関数とは、実測データ、又はFEMシミュレーション等によるシミュレーションデータから求めてもよいし、データベースからの統計的予測データから求めてもよい。   In this embodiment, the approximate function of the slip ratio when the longitudinal force and the lateral force are applied, and the approximate function of the slip angle when the longitudinal force and the lateral force are applied are based on actual measurement data, FEM simulation, or the like. You may obtain | require from simulation data and may obtain | require from the statistical prediction data from a database.

<第9実施形態>
第9実施形態について説明する。図28は、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。
<Ninth Embodiment>
A ninth embodiment will be described. FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment.

本実施形態において、駆動、制動、及び旋回を含むタイヤ1の走行条件に基づいて、タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布が設定される。2次元頻度分布の各水準において、その水準に対応付けた前後力及び横力とせん断応力に関する近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力が求められる。また、その水準に対応付けた前後力及び横力とすべり量に関する近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量が求められる。求めた平均せん断応力とすべり量とに基づいて、摩擦エネルギーが求められる。摩擦エネルギーと頻度との積算値とに基づいて、頻度平均摩擦エネルギーが求められる。頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗が予測される。   In the present embodiment, a two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire 1 is set based on the traveling conditions of the tire 1 including driving, braking, and turning. At each level of the two-dimensional frequency distribution, the average shear stress in the slip region is obtained based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and an approximate function related to the shear stress. Further, the slip amount in the slip region is obtained based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and an approximate function related to the slip amount. Friction energy is determined based on the determined average shear stress and slip amount. A frequency average friction energy is obtained based on the integrated value of the friction energy and the frequency. Wear of the tire 1 is predicted based on the frequency average friction energy.

上述の実施形態に従って、接地面10の近似モデル30が作成される(ステップSE1)。せん断応力に関する近似関数が設定される(ステップSE2)。すべり量に関する近似関数が設定される(ステップSE3)。   In accordance with the above-described embodiment, the approximate model 30 of the ground plane 10 is created (step SE1). An approximate function related to the shear stress is set (step SE2). An approximation function relating to the slip amount is set (step SE3).

次に、前後力と横力との2次元頻度分布が設定される(ステップSE4)。   Next, a two-dimensional frequency distribution of longitudinal force and lateral force is set (step SE4).

タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布とは、タイヤ1に「ある水準の前後力Fxi」と「ある水準の横力Fyj」とが作用しているときの頻度fijの分布をいう。例えば、前後力Fxiの水準数をm、横力Fyjの水準数をnとしたとき、2次元頻度分布は、m×n個の数値で表される。すなわち、タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布とは、以下の表1で示すような、m×nのマトリクスで表すことができる。 The two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire 1 is the frequency f when “a certain level of longitudinal force F xi ” and “a certain level of lateral force F yj ” are acting on the tire 1. This refers to the distribution of ij . For example, when the number of levels of the longitudinal force F xi is m and the number of levels of the lateral force F yj is n, the two-dimensional frequency distribution is represented by m × n numbers. That is, the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 can be represented by an m × n matrix as shown in Table 1 below.

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また、2次元頻度分布は、横力頻度分布と前後力頻度分布とを含む。横力頻度分布とは、旋回時においてタイヤ1に作用する横力と、その横力が作用する頻度との関係を示すデータである。前後力頻度分布とは、制駆動時においてタイヤ1に作用する前後力と、その前後力が作用する頻度との関係を示すデータである。タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布において、前後力頻度分布を構成する数値は、横力の水準数nだけ存在し、横力頻度分布を構成する数値は、前後力の水準数mだけ存在する。   The two-dimensional frequency distribution includes a lateral force frequency distribution and a longitudinal force frequency distribution. The lateral force frequency distribution is data indicating the relationship between the lateral force acting on the tire 1 during turning and the frequency at which the lateral force acts. The longitudinal force frequency distribution is data indicating the relationship between the longitudinal force acting on the tire 1 during braking and driving and the frequency at which the longitudinal force acts. In the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1, there are as many numerical values constituting the longitudinal force frequency distribution as the level number n of the lateral force, and the numerical values constituting the lateral force frequency distribution are There are m levels.

一般に、旋回時においてタイヤ1に作用する横力は、−0.5kN以上+0.5kN以下の範囲内である可能性が高い。一般に、制駆動時においてタイヤ1に作用する前後力は、−0.5kN以上+0.5kN以下の範囲内である可能性が高い。なお、横力頻度分布及び前後力頻度分布は、タイヤ1(車両)の走行条件によって変化する。   In general, the lateral force acting on the tire 1 at the time of turning is highly likely to be within a range of −0.5 kN to +0.5 kN. Generally, it is highly possible that the longitudinal force acting on the tire 1 during braking / driving is in the range of −0.5 kN to +0.5 kN. The lateral force frequency distribution and the longitudinal force frequency distribution vary depending on the running conditions of the tire 1 (vehicle).

本実施形態においては、駆動、制動、及び旋回を含むタイヤ1の走行条件に基づいて、タイヤ1に作用する前後力及び横力とその前後力及び横力が作用する頻度との関係を示す2次元頻度分布が求められる。また、上述のように、前後力頻度分布を構成する数値は、横力の水準数nだけ存在し、横力頻度分布を構成する数値は、前後力の水準数mだけ存在する。したがって、本実施形態においては、駆動、制動、及び旋回を含むタイヤ1の走行条件に基づいて、タイヤ1に作用する前後力とその前後力が作用する頻度との関係を示す前後力頻度分布が横力の水準数nだけ求められる。また、駆動、制動、及び旋回を含むタイヤ1の走行条件に基づいて、タイヤ1に作用する横力とその横力が作用する頻度との関係を示す横力頻度分布が前後力の水準数mだけ求められる。   In the present embodiment, based on the running conditions of the tire 1 including driving, braking, and turning, the relationship between the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 and the frequency at which the longitudinal force and lateral force are applied 2 is shown. A dimensional frequency distribution is determined. In addition, as described above, the numerical values constituting the longitudinal force frequency distribution exist in the number n of the lateral force level, and the numerical values constituting the lateral force frequency distribution exist in the number m of the longitudinal force frequency. Therefore, in the present embodiment, the longitudinal force frequency distribution indicating the relationship between the longitudinal force acting on the tire 1 and the frequency at which the longitudinal force acts is based on the running conditions of the tire 1 including driving, braking, and turning. Only the number n of lateral force is obtained. Further, based on the running conditions of the tire 1 including driving, braking, and turning, the lateral force frequency distribution indicating the relationship between the lateral force acting on the tire 1 and the frequency at which the lateral force acts is the level m of the longitudinal force. Only required.

次に、ステップSE4で設定した2次元頻度分布の各水準において、前後力と横力との合力が算出される(ステップSE5)。次に、ステップSE4で設定した2次元頻度分布の各水準において、スリップ率SRが算出される(ステップSE6)。また、ステップSE4で設定した2次元頻度分布の各水準において、スリップ角αが算出される(ステップSE7)。   Next, the resultant force of the longitudinal force and the lateral force is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SE4 (step SE5). Next, the slip rate SR is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SE4 (step SE6). Further, the slip angle α is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SE4 (step SE7).

次に、平均せん断応力が算出される(ステップSE8)。本実施形態において、解析部52は、ステップSE4で設定した2次元頻度分布の各水準において、その各水準に対応付けた前後力と横力との合力と、ステップSE2で設定したせん断応力に関する近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める。   Next, the average shear stress is calculated (step SE8). In the present embodiment, the analysis unit 52 approximates the resultant force of the longitudinal force and the lateral force associated with each level and the shear stress set in step SE2 at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SE4. Based on the function, the average shear stress in the slip region is obtained.

本実施形態においては、横力及び前後力とせん断応力との関係が対応付けられる。本実施形態においては、2次元頻度分布に基づいて、横力及び前後力の2次元頻度分布の各水準に対応するせん断応力が設定される。   In the present embodiment, the relationship between the lateral force, the longitudinal force, and the shear stress is associated. In this embodiment, the shear stress corresponding to each level of the two-dimensional frequency distribution of the lateral force and the longitudinal force is set based on the two-dimensional frequency distribution.

次に、すべり量が算出される(ステップSE9)。本実施形態において、解析部52は、ステップSE4で設定した2次元頻度分布の各水準において、その各水準に対応付けた前後力及び横力と、ステップSE3で設定したすべり量に関する近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める。   Next, the slip amount is calculated (step SE9). In the present embodiment, the analysis unit 52 converts the longitudinal force and lateral force associated with each level in the level of the two-dimensional frequency distribution set in step SE4 and the approximate function related to the slip amount set in step SE3. Based on this, the amount of slip in the slip area is obtained.

本実施形態においては、横力及び前後力とすべり量との関係が対応付けられる。本実施形態においては、2次元頻度分布に基づいて、横力及び前後力の2次元頻度分布の各水準に対応するすべり量が設定される。   In the present embodiment, the relationship between the lateral force, the longitudinal force, and the slip amount is associated. In the present embodiment, a slip amount corresponding to each level of the two-dimensional frequency distribution of the lateral force and the longitudinal force is set based on the two-dimensional frequency distribution.

次に、解析部52は、ステップSE8で算出した平均せん断応力と、ステップSE9で算出したすべり量とに基づいて、摩擦エネルギーを求める(ステップSE10)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires friction energy based on the average shear stress calculated by step SE8, and the slip amount calculated by step SE9 (step SE10).

近似モデル30が複数の接地領域(例えば、領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305など)を含む場合、その全ての接地領域についての摩擦エネルギーが算出されるまで、上述の処理が繰り返される(ステップSE11)。また、2次元頻度分布の全ての水準についての摩擦エネルギーが算出されるまで、上述の処理が繰り返される(ステップSE12)。   When the approximate model 30 includes a plurality of ground contact areas (for example, the area 301, the area 302, the area 303, the area 304, the area 305, and the like), the above-described processing is performed until the friction energy is calculated for all the ground contact areas. Is repeated (step SE11). Further, the above-described processing is repeated until the friction energy for all levels of the two-dimensional frequency distribution is calculated (step SE12).

ステップSE11において、全ての接地領域についての摩擦エネルギーが算出され、ステップSE12において、全ての頻度についての摩擦エネルギーが算出されたと判断された後、解析部52は、摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める(ステップSE13)。   In step SE11, the friction energy for all the contact areas is calculated, and in step SE12, it is determined that the friction energy for all the frequencies has been calculated, and then the analysis unit 52 calculates the integrated value of the friction energy and the frequency. Based on this, the frequency average friction energy is obtained (step SE13).

本実施形態においては、横力及び前後力と摩擦エネルギーと頻度との積算値から頻度平均摩擦エネルギーが求められ、その頻度平均摩擦エネルギーに基づいてタイヤ1の摩耗が予測される。頻度平均摩擦エネルギーとは、値が異なるm数の前後力及びn数の横力のそれぞれに関して摩擦エネルギーと頻度との積を求めた場合、それらm×n数の摩擦エネルギーと頻度との積の総和(積算値)を、頻度の総和(積算値)で除した(割った)値をいう。すなわち、各水準の前後力をFxi(i=1〜m)、各水準の横力をFyj(j=1〜n)、各水準の頻度をfijとし、各水準の摩擦エネルギーをEijとしたとき、頻度平均摩擦エネルギーEaveは、以下の(51)式で求められる。すなわち、頻度平均摩擦エネルギーEaveとは、摩擦エネルギーEijと頻度fijとの積の総和を、頻度fijの総和で除した値である。 In the present embodiment, the frequency average friction energy is obtained from the integrated value of the lateral force, the longitudinal force, the friction energy, and the frequency, and the wear of the tire 1 is predicted based on the frequency average friction energy. The frequency average friction energy is the product of the friction energy and the frequency of m × n number when the product of the friction energy and the frequency is obtained for each of m number of longitudinal forces and n number of lateral forces having different values. A value obtained by dividing (dividing) the sum (integrated value) by the sum of frequencies (integrated value). That is, the longitudinal force of each level is F xi (i = 1 to m), the lateral force of each level is F yj (j = 1 to n), the frequency of each level is f ij, and the friction energy of each level is E When ij is set, the frequency average friction energy E ave is obtained by the following equation (51). That is, the frequency average friction energy E ave is a value obtained by dividing the sum of products of the friction energy E ij and the frequency f ij by the sum of the frequencies f ij .

Figure 0006349951
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すなわち、本実施形態においては、値が異なる複数の前後力(前後力レベル)及び横力(横力レベル)のそれぞれに対応した、摩擦エネルギーと頻度との積が求められる。解析部52は、前後力又は横力と、摩擦エネルギーと頻度との積算値とに基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める(ステップSE13)。値が異なるm数の前後力及びn数の横力のそれぞれに関して摩擦エネルギーと頻度との積を求めた場合、それらm×n数の摩擦エネルギーと頻度との積の総和(積算値)が頻度の総和(積算値)で除される(割られる)ことにより、頻度平均摩擦エネルギーが求められる。   That is, in this embodiment, the product of the friction energy and the frequency corresponding to each of a plurality of longitudinal forces (longitudinal force levels) and lateral forces (lateral force levels) having different values is obtained. The analysis part 52 calculates | requires frequency average friction energy based on the longitudinal force or lateral force, and the integrated value of friction energy and frequency (step SE13). When the product of friction energy and frequency is calculated for each of m number of longitudinal force and n number of lateral force with different values, the sum (integrated value) of the product of the friction energy and frequency of m × n number is the frequency. The frequency average friction energy is obtained by dividing (dividing) by the sum (integrated value).

頻度平均摩擦エネルギーの算出が終了した後、その頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗が予測される(ステップSE14)。   After the calculation of the frequency average friction energy is completed, the wear of the tire 1 is predicted based on the frequency average friction energy (step SE14).

以上説明したように、本実施形態によれば、横力頻度分布及び前後力頻度分布を含む2次元頻度分布を考慮することで、タイヤ1の摩耗予測の精度をより向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, the accuracy of wear prediction of the tire 1 can be further improved by considering the two-dimensional frequency distribution including the lateral force frequency distribution and the longitudinal force frequency distribution.

すなわち、タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布に基づいて摩擦エネルギーを求めるため、純粋な前後力及び横力が作用する場合のタイヤ摩擦エネルギー特性に加えて、前後力と横力とが同時に作用する複合条件についてもタイヤ摩擦エネルギー特性を詳細に扱うことができる。これにより、タイヤ1の摩耗予測精度をより向上することができる。   That is, in order to obtain the friction energy based on the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire 1, in addition to the tire friction energy characteristics when the pure longitudinal force and the lateral force act, The tire friction energy characteristics can be dealt with in detail also for compound conditions in which force acts simultaneously. Thereby, the wear prediction accuracy of the tire 1 can be further improved.

なお、本実施形態において、タイヤに作用する前後力と横力の2次元頻度分布は、所定の車両及び走行条件において実測して求めてもよいし、動的な車両運動シミュレーションから求めてもよい。   In the present embodiment, the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire may be obtained by actual measurement in a predetermined vehicle and running conditions, or may be obtained from a dynamic vehicle motion simulation. .

<第10実施形態>
第10実施形態について説明する。図29は、本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の手順の一例を示すフローチャートである。
<Tenth Embodiment>
A tenth embodiment will be described. FIG. 29 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a method for predicting wear of the tire 1 according to the present embodiment.

上述の実施形態に従って、接地面10の近似モデル30が作成される(ステップSF1)。せん断応力に関する近似関数が設定される(ステップSF2)。すべり量に関する近似関数が設定される(ステップSF3)。   In accordance with the above-described embodiment, the approximate model 30 of the ground plane 10 is created (step SF1). An approximate function related to the shear stress is set (step SF2). An approximation function relating to the slip amount is set (step SF3).

次に、タイヤ1が装着される車両の走行条件に基づいて、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布が設定される(ステップSF4)。   Next, a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle is set based on the traveling condition of the vehicle on which the tire 1 is mounted (step SF4).

2次元頻度分布とは、横加速度頻度分布と、前後加速度頻度分布とを含む。横加速度頻度分布とは、旋回時において車両(タイヤ1)に作用する横加速度と、その横加速度が作用する頻度との関係を示すデータである。前後加速度頻度分布とは、制駆動時において車両(タイヤ1)に作用する前後加速度と、その前後加速度が作用する頻度との関係を示すデータである。   The two-dimensional frequency distribution includes a lateral acceleration frequency distribution and a longitudinal acceleration frequency distribution. The lateral acceleration frequency distribution is data indicating the relationship between the lateral acceleration acting on the vehicle (tire 1) during turning and the frequency at which the lateral acceleration acts. The longitudinal acceleration frequency distribution is data indicating the relationship between the longitudinal acceleration acting on the vehicle (tire 1) during braking and driving and the frequency at which the longitudinal acceleration acts.

一般に、旋回時における車両の旋回加速度は、−0.1G以上+0.1G以下の範囲内である可能性が高い。一般に、制駆動時における車両の制駆動加速度は、−0.1G以上+0.1G以下の範囲内である可能性が高い。なお、加速度頻度分布(旋回加速度頻度分布及び制駆動加速度頻度分布)は、タイヤ1(車両)の走行条件によって変化する。   In general, the turning acceleration of the vehicle during turning is highly likely to be within a range of −0.1 G or more and +0.1 G or less. In general, the braking / driving acceleration of the vehicle during braking / driving is likely to be within a range of −0.1 G or more and +0.1 G or less. Note that the acceleration frequency distribution (turning acceleration frequency distribution and braking / driving acceleration frequency distribution) varies depending on the running condition of the tire 1 (vehicle).

本実施形態においては、駆動、制動、及び旋回を含む車両の走行条件に基づいて、タイヤ1に作用する前後加速度とその前後加速度が作用する頻度との関係を示す前後加速度頻度分布を求めてもよい。また、駆動、制動、及び旋回を含む車両の走行条件に基づいて、タイヤ1に作用する横加速度とその横加速度が作用する頻度との関係を示す横加速度頻度分布を求めてもよい。   In the present embodiment, the longitudinal acceleration frequency distribution indicating the relationship between the longitudinal acceleration acting on the tire 1 and the frequency at which the longitudinal acceleration acts is obtained based on the running conditions of the vehicle including driving, braking, and turning. Good. Further, a lateral acceleration frequency distribution indicating the relationship between the lateral acceleration acting on the tire 1 and the frequency at which the lateral acceleration acts may be obtained based on the running conditions of the vehicle including driving, braking, and turning.

次に、解析部52は、横加速度及び前後加速度と、タイヤ1に作用する前後力及び横力との関係を設定する。すなわち、加速度頻度分布(横加速度頻度分布及び前後加速度頻度分布を含む2次元加速度頻度分布)に、タイヤ1に作用する横力及び前後力を対応付ける。タイヤ1に作用する横力及び前後力は、車両に作用する旋回加速度及び制駆動加速度の関数として表すことができる。解析部52は、2次元頻度分布の各水準に、タイヤ1に作用する横力及び前後力を対応付ける(ステップSF5)。   Next, the analysis unit 52 sets the relationship between the lateral acceleration and the longitudinal acceleration and the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1. That is, the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 are associated with the acceleration frequency distribution (two-dimensional acceleration frequency distribution including the lateral acceleration frequency distribution and the longitudinal acceleration frequency distribution). The lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 can be expressed as a function of the turning acceleration and braking / driving acceleration acting on the vehicle. The analysis unit 52 associates the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 with each level of the two-dimensional frequency distribution (step SF5).

次に、ステップSF4で設定した2次元頻度分布の各水準において、前後力と横力との合力が算出される(ステップSF6)。次に、ステップSF4で設定した2次元頻度分布の各水準において、スリップ率SRが算出される(ステップSF7)。また、ステップSF4で設定した2次元頻度分布の各水準において、スリップ角αが算出される(ステップSF8)。   Next, the resultant force of the longitudinal force and the lateral force is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SF4 (step SF6). Next, the slip rate SR is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SF4 (step SF7). Further, the slip angle α is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SF4 (step SF8).

次に、平均せん断応力が算出される(ステップSF9)。本実施形態において、解析部52は、ステップSF4で設定した2次元頻度分布の各水準において、その水準に対応付けた前後力と横力との合力と、ステップSF2で設定したせん断応力に関する近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める。   Next, the average shear stress is calculated (step SF9). In the present embodiment, the analysis unit 52 approximates the resultant force of the longitudinal force and the lateral force associated with the level and the shear stress set in step SF2 at each level of the two-dimensional frequency distribution set in step SF4. Based on the above, the average shear stress in the slip region is obtained.

本実施形態においては、横加速度及び前後加速度とせん断応力との関係が対応付けられる。本実施形態においては、2次元加速度頻度分布に基づいて、横加速度及び前後加速度の2次元頻度分布の各水準に対応するせん断応力が設定される。   In the present embodiment, the relationship between the lateral acceleration, the longitudinal acceleration, and the shear stress is associated. In the present embodiment, the shear stress corresponding to each level of the two-dimensional frequency distribution of the lateral acceleration and the longitudinal acceleration is set based on the two-dimensional acceleration frequency distribution.

次に、すべり量が算出される(ステップSF10)。本実施形態において、解析部52は、ステップSF4で設定した2次元頻度分布の各水準において、その各水準に対応付けた前後力及び横力と、ステップSF3で設定したすべり量に関する近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める。   Next, the slip amount is calculated (step SF10). In the present embodiment, the analysis unit 52 calculates the longitudinal force and lateral force associated with each level in the level of the two-dimensional frequency distribution set in step SF4 and the approximate function related to the slip amount set in step SF3. Based on this, the amount of slip in the slip area is obtained.

本実施形態においては、横加速度及び前後加速度とすべり量との関係が対応付けられる。本実施形態においては、2次元加速度頻度分布に基づいて、2次元頻度分布の横加速度及び前後加速度の各水準に対応するすべり量が設定される。   In the present embodiment, the relationship between the lateral acceleration, the longitudinal acceleration, and the slip amount is associated. In the present embodiment, a slip amount corresponding to each level of the lateral acceleration and the longitudinal acceleration of the two-dimensional frequency distribution is set based on the two-dimensional acceleration frequency distribution.

次に、解析部52は、ステップSF9で算出した平均せん断応力と、ステップSF10で算出したすべり量とに基づいて、摩擦エネルギーを求める(ステップSF11)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires friction energy based on the average shear stress calculated by step SF9, and the slip amount calculated by step SF10 (step SF11).

近似モデル30が複数の接地領域(例えば、領域301、領域302、領域303、領域304、及び領域305など)を含む場合、その全ての接地領域についての摩擦エネルギーが算出されるまで、上述の処理が繰り返される(ステップSF12)。また、2次元頻度分布の全ての水準についての摩擦エネルギーが算出されるまで、上述の処理が繰り返される(ステップSF13)。   When the approximate model 30 includes a plurality of ground contact areas (for example, the area 301, the area 302, the area 303, the area 304, the area 305, and the like), the above-described processing is performed until the friction energy is calculated for all the ground contact areas. Is repeated (step SF12). Further, the above-described processing is repeated until the frictional energy for all levels of the two-dimensional frequency distribution is calculated (step SF13).

ステップSF12において、全ての接地領域についての摩擦エネルギーが算出され、ステップSF13において、全ての頻度についての摩擦エネルギーが算出されたと判断された後、解析部52は、摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める(ステップSF14)。   In step SF12, the friction energy for all the contact areas is calculated, and in step SF13, it is determined that the friction energy for all frequencies is calculated, and then the analysis unit 52 calculates the integrated value of the friction energy and the frequency. Based on this, the frequency average friction energy is obtained (step SF14).

本実施形態においては、横加速度及び前後加速度と摩擦エネルギーと頻度との積算値から頻度平均摩擦エネルギーが求められ、その頻度平均摩擦エネルギーに基づいてタイヤ1の摩耗が予測される。頻度平均摩擦エネルギーとは、値が異なるm数の前後加速度及びn数の横加速度のそれぞれに関して摩擦エネルギーと頻度との積を求めた場合、それらm×n数の摩擦エネルギーと頻度との積の総和(積算値)を、頻度の総和(積算値)で除した(割った)値をいう。   In the present embodiment, the frequency average friction energy is obtained from the integrated value of the lateral acceleration, the longitudinal acceleration, the friction energy, and the frequency, and the wear of the tire 1 is predicted based on the frequency average friction energy. The frequency average friction energy is the product of the friction energy and the frequency of m × n number when the product of the friction energy and the frequency is obtained for each of m number of longitudinal accelerations and n number of lateral accelerations having different values. A value obtained by dividing (dividing) the sum (integrated value) by the sum of frequencies (integrated value).

すなわち、本実施形態においては、値が異なる複数の前後加速度(前後加速度レベル)及び横加速度(横加速度レベル)のそれぞれに対応した、摩擦エネルギーと頻度との積が求められる。解析部52は、前後加速度又は横加速度と、摩擦エネルギーと頻度との積算値とに基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める(ステップSF14)。値が異なるm数の前後加速度及びn数の横加速度のそれぞれに関して摩擦エネルギーと頻度との積を求めた場合、それらm×n数の摩擦エネルギーと頻度との積の総和(積算値)が頻度の総和(積算値)で除される(割られる)ことにより、頻度平均摩擦エネルギーが求められる。   That is, in the present embodiment, a product of friction energy and frequency corresponding to each of a plurality of longitudinal accelerations (longitudinal acceleration levels) and lateral accelerations (lateral acceleration levels) having different values is obtained. The analysis unit 52 obtains the frequency average friction energy based on the longitudinal acceleration or the lateral acceleration and the integrated value of the friction energy and the frequency (step SF14). When the product of the frictional energy and the frequency is obtained for each of m number of longitudinal accelerations and n number of lateral accelerations having different values, the sum (integrated value) of the products of the frictional energy and the frequency of m × n number is the frequency. The frequency average friction energy is obtained by dividing (dividing) by the sum (integrated value).

頻度平均摩擦エネルギーの算出が終了した後、その頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗が予測される(ステップSF15)。   After the calculation of the frequency average friction energy is completed, the wear of the tire 1 is predicted based on the frequency average friction energy (step SF15).

以上説明したように、本実施形態によれば、横加速度頻度分布及び前後加速度頻度分布を含む2次元頻度分布を考慮することで、タイヤ1の摩耗予測の精度をより向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, the accuracy of wear prediction of the tire 1 can be further improved by considering the two-dimensional frequency distribution including the lateral acceleration frequency distribution and the longitudinal acceleration frequency distribution.

すなわち、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布に、タイヤ1に作用する前後力及び横力を対応付けて、前後力及び横力に基づいて摩擦エネルギーを求めるため、純粋な前後力及び横力が作用する場合のタイヤ摩擦エネルギー特性に加えて、前後力及び横力が同時に作用する複合条件についてもタイヤ摩擦エネルギー特性を詳細に扱うことができる。これにより、タイヤ1の摩耗予測精度をより向上することができる。   That is, since the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 are associated with the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle and the frictional energy is obtained based on the longitudinal force and lateral force, In addition to the tire friction energy characteristics when force and lateral force are applied, the tire friction energy characteristics can also be handled in detail for a composite condition in which longitudinal force and lateral force are applied simultaneously. Thereby, the wear prediction accuracy of the tire 1 can be further improved.

なお、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布は、所定の車両及び走行条件において実測して求めてもよいし、動的な車両運動シミュレーションから求めてもよい。   Note that the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal acceleration and the lateral acceleration acting on the vehicle may be obtained by actual measurement in a predetermined vehicle and running conditions, or may be obtained from a dynamic vehicle motion simulation.

なお、車両に作用する加速度とタイヤ1に作用する前後力及び横力との関係は、所定の条件にて実測して求められてもよいし、実測値から回帰した近似式より求められてもよいし、動的な車両運動シミュレーションから求められてもよいし、車両諸元から解析的に求めた推定式から推定されてもよい。   It should be noted that the relationship between the acceleration acting on the vehicle and the longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 may be obtained by actual measurement under a predetermined condition or may be obtained from an approximate expression obtained by regression from the actual measurement value. Alternatively, it may be obtained from a dynamic vehicle motion simulation, or may be estimated from an estimation formula obtained analytically from vehicle specifications.

<第11実施形態>
第11実施形態について説明する。第11実施形態は、上述の第9実施形態又は第10実施形態の変形例である。
<Eleventh embodiment>
An eleventh embodiment will be described. The eleventh embodiment is a modification of the ninth embodiment or the tenth embodiment described above.

上述の第9実施形態又は第10実施形態において、タイヤ1に作用する初期荷重が設定される。初期荷重は、タイヤ1が走行していない状態でタイヤ1に作用する荷重を含む。   In the ninth embodiment or the tenth embodiment described above, an initial load acting on the tire 1 is set. The initial load includes a load that acts on the tire 1 when the tire 1 is not running.

車両の静止時にタイヤ1に作用する荷重が設定される。車両の静止時にタイヤ1に作用する荷重は、実測データから取得されてもよいし、車両諸元データに基づいて設定してもよい。   A load acting on the tire 1 when the vehicle is stationary is set. The load acting on the tire 1 when the vehicle is stationary may be acquired from actual measurement data, or may be set based on vehicle specification data.

次に、車両の走行時にタイヤ1に作用する荷重が設定される。車両の走行時にタイヤ1に作用する荷重は、制駆動及び旋回のそれぞれの条件における実測データから取得されてもよいし、実測値から回帰した近似式より求めても良い。あるいは、動的な車両運動シミュレーションから求めてもよいし、車両諸元から解析的に求めた推定式から推定してもよい。   Next, a load acting on the tire 1 when the vehicle is traveling is set. The load acting on the tire 1 when the vehicle is traveling may be acquired from actually measured data under each condition of braking / driving and turning, or may be obtained from an approximate expression regressed from the actually measured value. Alternatively, it may be obtained from a dynamic vehicle motion simulation or may be estimated from an estimation formula obtained analytically from vehicle specifications.

次に、摩擦エネルギーに関する第1の荷重補正関数及び第2の荷重補正関数が設定される。   Next, a first load correction function and a second load correction function related to friction energy are set.

第1の荷重補正関数とは、摩擦エネルギーの荷重依存性を考慮し、車両が静止時の荷重において補正した摩擦エネルギー(第1の荷重補正摩擦エネルギー)を求めるための関数である。第2の荷重補正関数とは、摩擦エネルギーの荷重依存性を考慮し、車両が走行時の荷重において補正した摩擦エネルギー(第2の荷重補正摩擦エネルギー)を求めるための関数である。摩擦エネルギーは、タイヤ1に作用する荷重の関数であり、タイヤ1に作用する荷重に応じて変化する数値である。タイヤ1に作用する荷重は、タイヤ1が装着される車両の走行条件に応じて変化する。   The first load correction function is a function for obtaining the friction energy (first load correction friction energy) corrected in the load when the vehicle is stationary in consideration of the load dependency of the friction energy. The second load correction function is a function for obtaining the friction energy (second load correction friction energy) corrected in the load when the vehicle travels in consideration of the load dependency of the friction energy. The friction energy is a function of the load acting on the tire 1 and is a numerical value that changes according to the load acting on the tire 1. The load acting on the tire 1 changes according to the traveling condition of the vehicle on which the tire 1 is mounted.

車両が静止時の荷重、車両が走行時の荷重のそれぞれを適切に考慮することによって、少ない初期荷重条件にて摩擦エネルギーを取得しながら、精度良くタイヤ摩耗性能を予測することができる。車両が走行時の荷重は、制駆動及び旋回によって変化する。その荷重の影響を適切に考慮することによって、精度良くタイヤ摩耗性能を予測することができる。   By properly considering the load when the vehicle is stationary and the load when the vehicle is running, the tire wear performance can be predicted with high accuracy while acquiring friction energy under a small initial load condition. The load when the vehicle travels varies depending on braking and turning. By properly considering the influence of the load, the tire wear performance can be accurately predicted.

第1の荷重補正関数は、荷重の変化に比例してタイヤ1に作用する横力及び前後力が変化する条件に関する関数である。第2の荷重補正関数は、荷重の変化にかかわらず前後力及び横力が一定である条件に関する関数である。   The first load correction function is a function relating to a condition in which the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 change in proportion to the change in load. The second load correction function is a function relating to a condition in which the longitudinal force and the lateral force are constant regardless of changes in the load.

タイヤ1に作用する荷重の変化に比例してタイヤ1に作用する横力及び前後力が変化する条件(第1条件)とは、例えば、タイヤ1が装着される車両の重量(車重)の変化により、横力及び前後力が変化する条件を含む。荷重の変化にかかわらずタイヤ1に作用する横力及び前後力が一定である条件(第2条件)とは、例えば、車両の旋回及び加減速により、タイヤ1に作用する荷重が変化する条件を含む。すなわち、車重が変化すると、車両が所定の旋回及び加減速をする際にタイヤ1に作用する横力及び前後力は変化する。車重が変化せずに、車両が所定の旋回及び加減速をする際には、タイヤ1に作用する荷重は変化するが、横力及び前後力は変化しない可能性が高い。第1条件と第2条件とでは、タイヤ1に作用する荷重と摩擦エネルギーとの関係の傾向が異なる。   The condition (first condition) in which the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 change in proportion to the change in the load acting on the tire 1 is, for example, the weight (vehicle weight) of the vehicle on which the tire 1 is mounted. It includes a condition that the lateral force and the longitudinal force change due to the change. The condition that the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 are constant regardless of the change in the load (second condition) is, for example, a condition in which the load acting on the tire 1 changes due to turning and acceleration / deceleration of the vehicle. Including. That is, when the vehicle weight changes, the lateral force and the longitudinal force acting on the tire 1 change when the vehicle makes a predetermined turn and acceleration / deceleration. When the vehicle makes a predetermined turn and acceleration / deceleration without changing the vehicle weight, the load acting on the tire 1 changes, but there is a high possibility that the lateral force and the longitudinal force do not change. The first condition and the second condition differ in the tendency of the relationship between the load acting on the tire 1 and the friction energy.

本発明者の知見によれば、第1条件においては、荷重が大きくなると、摩擦エネルギーも大きくなり、荷重が小さくなると、摩擦エネルギーも小さくなる傾向であることが判明している。一方、第2条件においては、荷重が大きくなると、摩擦エネルギーが小さくなり、荷重が小さくなると、摩擦エネルギーが大きくなることが判明している。そのため、想定される条件(第1条件及び第2条件のどちらか)に合わせて荷重補正関数が設定されることが好ましい。   According to the knowledge of the present inventor, it has been found that, under the first condition, when the load increases, the friction energy increases, and when the load decreases, the friction energy tends to decrease. On the other hand, it has been found that, under the second condition, the friction energy decreases as the load increases, and the friction energy increases as the load decreases. Therefore, it is preferable that the load correction function is set in accordance with an assumed condition (either the first condition or the second condition).

また、荷重補正関数は、旋回条件における荷重補正関数と、制駆動条件(制動条件及び駆動条件)における荷重補正関数との少なくとも一方を含む。   The load correction function includes at least one of a load correction function in a turning condition and a load correction function in a braking / driving condition (braking condition and driving condition).

本発明者の知見によれば、旋回条件と制駆動条件とでは、摩擦エネルギーの荷重依存性が異なることが判明している。これは、旋回スティフネスの荷重依存性と制駆動スティフネスの荷重依存性とが異なるためであると考えられる。そのため、摩擦エネルギーの荷重依存性は、旋回条件と制駆動条件とで異なる。したがって、旋回条件における荷重補正関数と制駆動条件における荷重補正関数を別々に設定して、それぞれ荷重補正を行うことで、より精度良く摩耗性能を予測することができる。なお、荷重補正関数として、旋回条件と制駆動条件の平均的傾向を再現する補正式を採用してもよい。   According to the knowledge of the present inventor, it has been found that the load dependence of the frictional energy differs between the turning condition and the braking / driving condition. This is considered to be because the load dependency of the turning stiffness is different from the load dependency of the braking / driving stiffness. Therefore, the load dependency of the friction energy is different between the turning condition and the braking / driving condition. Therefore, the wear performance can be predicted with higher accuracy by separately setting the load correction function in the turning condition and the load correction function in the braking / driving condition and performing the load correction respectively. As a load correction function, a correction formula that reproduces the average tendency of the turning condition and the braking / driving condition may be adopted.

本実施形態において、摩擦エネルギーを補正するための関数(荷重補正関数)が設定され、その荷重補正関数に基づいて荷重補正摩擦エネルギーが決定される。荷重補正関数は、1次関数でもよいし2次以上6次以下の関数でもよいし、冪関数でもよいし、指数関数でもよいし、これらの関数を組み合わせた関数でもよい。これらの例に限られず、任意の関数を用いることができる。第1の荷重補正関数についての1次関数の一例を(52A)式に、4次関数の例を(52B)式に、冪関数の一例を(52C)式に示す。第2の荷重補正関数についての1次関数の一例を(53A)式に、4次関数の例を(53B)式に、冪関数の一例を(53C)式に示す。   In the present embodiment, a function (load correction function) for correcting the friction energy is set, and the load correction friction energy is determined based on the load correction function. The load correction function may be a linear function, a function of 2nd to 6th order, a power function, an exponential function, or a function combining these functions. It is not restricted to these examples, Arbitrary functions can be used. An example of a linear function for the first load correction function is shown in equation (52A), an example of a quaternary function is shown in equation (52B), and an example of a power function is shown in equation (52C). An example of a linear function for the second load correction function is shown in equation (53A), an example of a quaternary function is shown in equation (53B), and an example of a power function is shown in equation (53C).

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(52A)式から(52C)式、及び(53A)式から(53C)式において、定数a、定数b、定数c、定数d、定数nは、例えば、実験(予備実験)により事前に求められてもよいし、シミュレーションにより事前に求められてもよい。実験で求める場合、実際にタイヤ1に荷重が作用された状態でそのタイヤ1を走行(転動)させ、そのときの摩擦エネルギーを所定の計測装置で計測することにより、荷重補正関数を設定してもよい。シミュレーションで求める場合、所定の荷重条件及び走行条件に基づいて摩擦エネルギーを求めて、荷重補正関数を設定してもよい。その荷重と摩擦エネルギーとの複数の関係を求めることによって、定数a、定数b、定数c、定数d、定数nを求めることができる。   In the equations (52A) to (52C) and (53A) to (53C), the constant a, the constant b, the constant c, the constant d, and the constant n are obtained in advance by, for example, an experiment (preliminary experiment). Alternatively, it may be obtained in advance by simulation. When obtaining by experiment, the load correction function is set by running (rolling) the tire 1 in a state where the load is actually applied to the tire 1 and measuring the friction energy at that time with a predetermined measuring device. May be. In the case of obtaining by simulation, the load correction function may be set by obtaining friction energy based on predetermined load conditions and running conditions. By obtaining a plurality of relationships between the load and the friction energy, the constant a, constant b, constant c, constant d, and constant n can be obtained.

なお、車両の違い、グレードの違い、及び積載量の違いなどによって車重が変化する場合、荷重に比例して前後力及び横力が変化する条件に関する荷重補正関数を用いることが好ましい。   When the vehicle weight changes due to differences in vehicles, grades, loading amounts, etc., it is preferable to use a load correction function relating to a condition in which the longitudinal force and lateral force change in proportion to the load.

車両が走行時の旋回及び加減速によってタイヤ荷重が変化する場合、前後力及び横力が一定の条件に関する荷重補正関数を用いることが好ましい。   When the tire load changes due to turning and acceleration / deceleration during traveling of the vehicle, it is preferable to use a load correction function relating to a condition in which the longitudinal force and the lateral force are constant.

第1の荷重補正関数に冪関数を使用する場合、冪係数nは、0.5以上2.0以下が好ましく、0.7以上1.4以下がより好ましい。   When a power function is used for the first load correction function, the power coefficient n is preferably 0.5 or more and 2.0 or less, and more preferably 0.7 or more and 1.4 or less.

第2の荷重補正関数に冪関数を使用する場合、冪係数nは、−1.5以上−0.2以下が好ましく、−1.3以上−0.6以下がより好ましい。   When a power function is used for the second load correction function, the power coefficient n is preferably −1.5 or more and −0.2 or less, and more preferably −1.3 or more and −0.6 or less.

タイヤ1に作用する荷重の影響をそれぞれ適切に考慮することによって、精度良くタイヤ摩耗性能を予測することができる。   The tire wear performance can be accurately predicted by appropriately considering the influence of the load acting on the tire 1.

なお、初期荷重と、車両の静止時にタイヤ1に作用する荷重とが実質的にほぼ同じ場合、第1の荷重補正摩擦エネルギーを求める手順は省略してもよい。   In the case where the initial load and the load acting on the tire 1 when the vehicle is stationary are substantially the same, the procedure for obtaining the first load correction friction energy may be omitted.

上述の第9実施形態又は第10実施形態に従って、タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布、又は、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布が設定される。   According to the ninth embodiment or the tenth embodiment described above, a two-dimensional frequency distribution of longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 or a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle is set.

本実施形態においては、その2次元頻度分布の各水準に、タイヤ1に作用する荷重が対応付けられる。   In the present embodiment, a load acting on the tire 1 is associated with each level of the two-dimensional frequency distribution.

次に、2次元頻度分布の各水準において、初期荷重に基づいて、第1の近似関数及び第2の近似関数のタイヤ特性パラメータが設定される。タイヤ特性パラメータは、接地長、接地幅、接地面積、旋回スティフネス、及び制駆動スティフネスの少なくとも一つを含む。   Next, tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function are set based on the initial load at each level of the two-dimensional frequency distribution. The tire characteristic parameter includes at least one of a contact length, a contact width, a contact area, a turning stiffness, and a braking / driving stiffness.

そのタイヤ特性パラメータに基づいて、せん断応力に関する近似関数及びすべり量に関する近似関数が設定される。   Based on the tire characteristic parameter, an approximate function related to shear stress and an approximate function related to slip amount are set.

次に、上述の第9実施形態又は第10実施形態に従って、2次元頻度分布の各水準に対応付けた前後力及び横力とせん断応力に関する近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力が求められる(ステップSE8、ステップSF9参照)。   Next, according to the ninth embodiment or the tenth embodiment described above, the average shear stress in the slip region is calculated based on the longitudinal force and lateral force associated with each level of the two-dimensional frequency distribution and the approximate function related to the shear stress. It is obtained (refer to step SE8, step SF9).

また、上述の第9実施形態又は第10実施形態に従って、2次元頻度分布の各水準に対応付けた前後力及び横力とすべり量に関する近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量が求められる(ステップSE9、ステップSF10参照)。   Further, according to the ninth embodiment or the tenth embodiment described above, the slip amount in the slip region is obtained based on the longitudinal force and the lateral force associated with each level of the two-dimensional frequency distribution and the approximate function related to the slip amount. (Refer to step SE9 and step SF10).

次に、平均せん断応力とすべり量とに基づいて、摩擦エネルギーが求められる(ステップSE10、ステップSF11参照)。   Next, the friction energy is obtained based on the average shear stress and the slip amount (see step SE10 and step SF11).

摩擦エネルギーが求められた後、解析部52は、車両の静止時においてタイヤ1に作用する荷重と第1の荷重補正関数とに基づいて摩擦エネルギーを補正して、接地面10における第1の荷重補正摩擦エネルギーを求める。摩擦エネルギーは、タイヤ1に作用する荷重の関数であり、タイヤ1に作用する荷重に応じて変化する数値である。タイヤ1に作用する荷重は、タイヤ1が装着される車両の重量(車重)に応じて変化する。解析部52は、静止時においてタイヤ1に作用する荷重が想定され、その想定された荷重と第1の荷重補正関数とに基づいて摩擦エネルギーを補正して、第1の荷重補正摩擦エネルギーを求める。   After the frictional energy is obtained, the analysis unit 52 corrects the frictional energy based on the load acting on the tire 1 and the first load correction function when the vehicle is stationary, and the first load on the contact surface 10 is obtained. Find the corrected friction energy. The friction energy is a function of the load acting on the tire 1 and is a numerical value that changes according to the load acting on the tire 1. The load acting on the tire 1 changes according to the weight (vehicle weight) of the vehicle on which the tire 1 is mounted. The analysis unit 52 is assumed to have a load acting on the tire 1 when stationary, and corrects the friction energy based on the assumed load and the first load correction function to obtain the first load correction friction energy. .

本実施形態においては、2次元頻度分布の前後力及び横力に対応付けて、第1の荷重補正摩擦エネルギーが算出される。   In the present embodiment, the first load correction friction energy is calculated in association with the longitudinal force and lateral force of the two-dimensional frequency distribution.

次に、解析部52は、車両の走行時においてタイヤ1に作用する荷重と第2の荷重補正関数とに基づいて第1の荷重補正摩擦エネルギーを補正して、接地面10における第2の荷重補正摩擦エネルギーを求める。摩擦エネルギーは、タイヤ1に作用する荷重の関数であり、タイヤ1に作用する荷重に応じて変化する数値である。タイヤ1に作用する荷重は、タイヤ1が装着される車両の走行条件に応じて変化する。解析部52は、走行時においてタイヤ1に作用する荷重が想定され、その想定された荷重と第2の荷重補正関数とに基づいて第1の荷重補正摩擦エネルギーを補正して、第2の荷重補正摩擦エネルギーを求める。   Next, the analysis unit 52 corrects the first load correction frictional energy based on the load acting on the tire 1 and the second load correction function when the vehicle travels, and the second load on the ground contact surface 10 is corrected. Find the corrected friction energy. The friction energy is a function of the load acting on the tire 1 and is a numerical value that changes according to the load acting on the tire 1. The load acting on the tire 1 changes according to the traveling condition of the vehicle on which the tire 1 is mounted. The analysis unit 52 assumes a load acting on the tire 1 during traveling, corrects the first load correction friction energy based on the assumed load and the second load correction function, and outputs the second load. Find the corrected friction energy.

本実施形態においては、2次元頻度分布の前後力及び横力に対応付けて、第2の荷重補正摩擦エネルギーが算出される。   In the present embodiment, the second load correction friction energy is calculated in association with the longitudinal force and lateral force of the two-dimensional frequency distribution.

初期荷重における摩擦エネルギーをEとした場合、第1の荷重補正摩擦エネルギーE’及び第2の荷重補正摩擦エネルギーE”は、以下の(54)式及び(55)式で表される。   When the friction energy at the initial load is E, the first load correction friction energy E ′ and the second load correction friction energy E ″ are expressed by the following equations (54) and (55).

Figure 0006349951
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第2の荷重補正摩擦エネルギーが求められた後、解析部52は、第2の荷重補正摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める(ステップSE13、ステップSF14参照)。   After the second load correction friction energy is obtained, the analysis unit 52 obtains the frequency average friction energy based on the integrated value of the second load correction friction energy and the frequency (see step SE13 and step SF14).

解析部52は、第2の荷重補正摩擦エネルギーを使って求めた頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗を予測する(ステップSE14、ステップSF15参照)。   The analysis unit 52 predicts the wear of the tire 1 based on the frequency average friction energy obtained using the second load correction friction energy (see step SE14 and step SF15).

以上説明したように、本実施形態によれば、車両静止時の荷重と、車両走行時の旋回及び制駆動によって変化する荷重とに基づく影響をそれぞれ考慮することによって、より精度良くタイヤ摩耗性能を予測することができる。   As described above, according to the present embodiment, the tire wear performance can be improved more accurately by taking into account the effects based on the load when the vehicle is stationary and the load that changes due to turning and braking / driving when the vehicle is running. Can be predicted.

<第12実施形態>
第12実施形態について説明する。第12実施形態は、上述の第9実施形態又は第10実施形態の変形例である。
<Twelfth embodiment>
A twelfth embodiment will be described. The twelfth embodiment is a modification of the ninth embodiment or the tenth embodiment described above.

本実施形態においては、せん断応力に関する近似関数及びすべり量に関する近似関数のタイヤ特性パラメータを、荷重を変数とする関数として設定する。タイヤ特性パラメータは、接地長、接地幅、接地面積、旋回スティフネス、及び制駆動スティフネスの少なくとも一つを含む。荷重が変数である第1の近似関数及び第2の近似関数の例を(56A)式から(56E)式に示す。   In the present embodiment, the tire characteristic parameter of the approximate function related to the shear stress and the approximate function related to the slip amount is set as a function using the load as a variable. The tire characteristic parameter includes at least one of a contact length, a contact width, a contact area, a turning stiffness, and a braking / driving stiffness. Examples of the first approximate function and the second approximate function in which the load is a variable are shown in Expressions (56A) to (56E).

(56A)式は、第1の近似関数及び第2の近似関数が、1次関数の例を示す。(56B)式は、第1の近似関数及び第2の近似関数が、4次関数の例を示す。(56C)式は、第1の近似関数及び第2の近似関数が、冪関数の例を示す。(56D)式は、第1の近似関数及び第2の近似関数が、指数関数の例を示す。(56E)式は、第1の近似関数及び第2の近似関数が、三角関数と冪関数とを組み合わせた関数の例を示す。   Equation (56A) shows an example in which the first approximation function and the second approximation function are linear functions. Equation (56B) shows an example in which the first approximation function and the second approximation function are quartic functions. Equation (56C) shows an example in which the first approximation function and the second approximation function are power functions. Equation (56D) shows an example in which the first approximation function and the second approximation function are exponential functions. Expression (56E) shows an example of a function in which the first approximation function and the second approximation function are a combination of a trigonometric function and a power function.

Figure 0006349951
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上述の第9実施形態又は第10実施形態に従って、タイヤ1に作用する前後力及び横力の2次元頻度分布、又は、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布が設定される。   According to the ninth embodiment or the tenth embodiment described above, a two-dimensional frequency distribution of longitudinal force and lateral force acting on the tire 1 or a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle is set.

本実施形態においては、その2次元頻度分布の各水準に、タイヤ1に作用する荷重が対応付けられる。   In the present embodiment, a load acting on the tire 1 is associated with each level of the two-dimensional frequency distribution.

解析部52は、2次元頻度分布の各水準において、水準に対応付けた荷重に基づいて、第1の近似関数及び第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを決定し、タイヤ特性パラメータに基づいて、第1の近似関数及び第2の近似関数を設定する。   The analysis unit 52 determines the tire characteristic parameter of the first approximate function and the second approximate function based on the load associated with the level at each level of the two-dimensional frequency distribution, and based on the tire characteristic parameter, A first approximation function and a second approximation function are set.

第1の近似関数及び第2の近似関数が設定された後、解析部52は、上述の第9実施形態又は第10実施形態に従って、前後力及び横力と第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める(ステップSE8、ステップSF9参照)。   After the first approximate function and the second approximate function are set, the analysis unit 52 is based on the longitudinal force, the lateral force, and the first approximate function according to the ninth embodiment or the tenth embodiment described above. Then, the average shear stress in the slip region is obtained (see step SE8 and step SF9).

また、解析部52は、上述の第9実施形態又は第10実施形態に従って、前後力及び横力と第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める(ステップSE9、ステップSF10参照)。   In addition, the analysis unit 52 obtains the slip amount of the slip region based on the longitudinal force, the lateral force, and the second approximate function according to the ninth embodiment or the tenth embodiment (see step SE9 and step SF10). ).

次に、解析部52は、平均せん断応力とすべり量とに基づいて、摩擦エネルギーを求める(ステップSE10、ステップSF11参照)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires friction energy based on an average shear stress and slippage (refer step SE10, step SF11).

次に、解析部52は、摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める(ステップSE13、ステップSF14参照)。   Next, the analysis part 52 calculates | requires frequency average friction energy based on the integrated value of friction energy and frequency (refer step SE13, step SF14).

次に、解析部52は、頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤ1の摩耗を予測する(ステップSE14、ステップSF15参照)。   Next, the analysis unit 52 predicts wear of the tire 1 based on the frequency average frictional energy (see step SE14 and step SF15).

以上説明したように、本実施形態によれば、タイヤ特性パラメータの荷重依存性を考慮し、走行時の荷重におけるタイヤ特性パラメータ値に基づいて摩擦エネルギーの荷重依存性を直接的に考慮するため、摩耗予測精度がより向上する。   As described above, according to the present embodiment, the load dependency of the tire characteristic parameter is considered, and the load dependency of the frictional energy is directly considered based on the tire characteristic parameter value in the load during traveling. Wear prediction accuracy is further improved.

<第13実施形態>
第13実施形態について説明する。本実施形態においては、タイヤ1の半径(動的負荷半径)と、トレッドゴム6の単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、求めた摩擦エネルギーとに基づいて、単位走行距離当たりのトレッドゴム6の摩耗量を求める手順と、求めたトレッドゴム6の摩耗量に基づいて、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩耗を予測する手順と、が実行される。タイヤ1の半径は、タイヤ1が1回転した際に転動した距離を2πで除した転がり半径である。
<13th Embodiment>
A thirteenth embodiment will be described. In the present embodiment, the wear of the tread rubber 6 per unit travel distance is based on the radius of the tire 1 (dynamic load radius), the wear amount per unit friction energy of the tread rubber 6, and the obtained friction energy. A procedure for obtaining the amount and a procedure for predicting the wear of the tire 1 (tread rubber 6) based on the obtained wear amount of the tread rubber 6 are executed. The radius of the tire 1 is a rolling radius obtained by dividing the distance rolled when the tire 1 makes one rotation by 2π.

図30は、半径が大きいタイヤ1Pと半径が小さいタイヤ1Qとが転動している状態を示す模式図である。タイヤ1(トレッドゴム6)は、路面と接触することによって摩耗する。タイヤ1Pとタイヤ1Qとが等しい距離を走行する場合、半径が小さいタイヤ1Qは、半径が大きいタイヤ1Pよりも、より多く転がり、路面と接触する機会が多い。そのため、半径が大きいタイヤ1Pよりも、半径が小さいタイヤ1Qのほうが摩耗しやすい。そこで、タイヤ1の半径と、トレッドゴム6の単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、求めた摩擦エネルギーとに基づいて、単位走行距離当たりのトレッドゴム6の摩耗量を求めることができる。トレッドゴム6の単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量は、トレッドゴム6の材料特性(耐摩耗物性)に依存する。求めた単位走行距離当たりのトレッドゴム6の摩耗量に基づいて、タイヤ1(トレッドゴム6)の摩耗が予測される。   FIG. 30 is a schematic diagram showing a state where the tire 1P having a large radius and the tire 1Q having a small radius are rolling. The tire 1 (tread rubber 6) is worn by contact with the road surface. When the tire 1P and the tire 1Q travel the same distance, the tire 1Q having a small radius rolls more than the tire 1P having a large radius, and has more opportunities to contact the road surface. Therefore, the tire 1Q having a smaller radius is more easily worn than the tire 1P having a larger radius. Therefore, the wear amount of the tread rubber 6 per unit travel distance can be obtained based on the radius of the tire 1, the wear amount per unit friction energy of the tread rubber 6, and the obtained friction energy. The amount of wear per unit friction energy of the tread rubber 6 depends on the material characteristics (wear resistance) of the tread rubber 6. The wear of the tire 1 (tread rubber 6) is predicted based on the obtained wear amount of the tread rubber 6 per unit travel distance.

本実施形態によれば、トレッドゴム6の耐摩耗物性に加えて、タイヤ1の半径(動的負荷半径)の影響を考慮することで、単位走行距離当たりのタイヤ1の回転数の違いを考慮して、タイヤ1の摩耗をより精度良く予測することができる。   According to the present embodiment, in addition to the wear resistance physical properties of the tread rubber 6, the influence of the radius of the tire 1 (dynamic load radius) is taken into consideration, thereby taking into account the difference in the rotation speed of the tire 1 per unit travel distance. Thus, the wear of the tire 1 can be predicted with higher accuracy.

なお、上述の各実施形態において、単位走行距離当たりのトレッドゴム6の摩耗量と有効溝深さとに基づいて、タイヤ1の摩耗寿命を予測してもよい。   In the above-described embodiments, the wear life of the tire 1 may be predicted based on the wear amount of the tread rubber 6 per unit travel distance and the effective groove depth.

<第14実施形態>
第14実施形態について説明する。上述の実施形態において、タイヤ1が装着される車両の右輪及びの左輪それぞれについてタイヤ1の摩耗を予測する手順と、右輪のタイヤ1の摩耗と左輪のタイヤ1の摩耗との平均摩耗を予測する手順と、を含むようにしてもよい。
<Fourteenth embodiment>
A fourteenth embodiment will be described. In the embodiment described above, the procedure for predicting the wear of the tire 1 for each of the right wheel and the left wheel of the vehicle on which the tire 1 is mounted, and the average wear of the wear of the right wheel tire 1 and the wear of the left wheel tire 1 are as follows. And a predicting procedure.

本実施形態によれば、走行条件による右輪と左輪の違いと、路面のカントや車両のアライメントによる右輪と左輪の違いに加えて、これらの違いによる右輪と左輪の荷重の違いを考慮し、平均することで、右輪と左輪の違いを考慮した平均的なタイヤ1の摩耗予測が可能になる。   According to this embodiment, in addition to the difference between the right wheel and the left wheel due to driving conditions and the difference between the right wheel and the left wheel due to the cant of the road surface and the vehicle alignment, the difference in the load between the right wheel and the left wheel due to these differences is considered. In addition, by averaging, it is possible to predict the average wear of the tire 1 in consideration of the difference between the right wheel and the left wheel.

<第15実施形態>
第15実施形態について説明する。上述の各実施形態において、タイヤ1が装着される車両の前輪及び後輪のそれぞれについてタイヤ1の摩耗を予測する手順と、前輪のタイヤ1の摩耗と後輪のタイヤ1の摩耗との平均摩耗、及び前輪のタイヤ1の摩耗と後輪のタイヤ1の摩耗との摩耗比の一方又は両方を予測する手順と、を含むようにしてもよい。
<Fifteenth embodiment>
A fifteenth embodiment is described. In each of the above-described embodiments, the procedure for predicting the wear of the tire 1 for each of the front and rear wheels of the vehicle to which the tire 1 is mounted, and the average wear of the wear of the front tire 1 and the wear of the rear tire 1 And a procedure for predicting one or both of the wear ratio between the wear of the front tire 1 and the wear of the rear tire 1 may be included.

本実施形態によれば、車両や走行条件による前輪と後輪の違いと、これらの違いによる前輪と後輪の荷重の違いを考慮することにより、ローテーション時のタイヤ摩耗、及び前輪と後輪の摩耗比を精度良く予測することができる。   According to the present embodiment, by considering the difference between the front and rear wheels due to the vehicle and driving conditions, and the difference in load between the front and rear wheels due to these differences, the tire wear during rotation and the front and rear wheels The wear ratio can be accurately predicted.

なお、上述の各実施形態において、タイヤ1の摩耗予測は、コンピュータが行うこととした。本実施形態に係るタイヤ1の摩耗予測方法の全部がコンピュータによって行われてもよいし、一部がコンピュータによって行われ、一部が手動で行われてもよいし、全部が手動によって行われてもよい。   In each of the above embodiments, the wear prediction of the tire 1 is performed by a computer. All of the wear prediction methods for the tire 1 according to the present embodiment may be performed by a computer, a part may be performed by a computer, a part may be performed manually, or all may be performed manually. Also good.

<実施例>
次に、本発明に係る実施例について説明する。本発明者は、実際のタイヤについて走行試験を行うとともに、上述の実施形態に従ってタイヤ1の摩耗予測を行い、実際のタイヤ1の摩耗状態と摩耗予測とを比較した。
<Example>
Next, examples according to the present invention will be described. The inventor performed a running test on an actual tire, and predicted the wear of the tire 1 according to the above-described embodiment, and compared the wear state of the actual tire 1 with the wear prediction.

走行試験は、排気量1.3LのFF車を試験車両とし、その試験車両に試験タイヤを装着して、走行モードが異なる3種類のテストコースをそれぞれ8000km走行した。   In the running test, an FF vehicle having a displacement of 1.3 L was used as a test vehicle, and a test tire was attached to the test vehicle, and each of the three types of test courses with different running modes was run for 8000 km.

テストコース1は、制駆動主体のコースである。テストコース2は、旋回主体のコースである。テストコース3は、制駆動と旋回との混合コースである。   The test course 1 is a braking / driving course. The test course 2 is a turning-oriented course. Test course 3 is a mixed course of braking and driving.

試験は、駆動輪(前輪)の主溝の摩耗量と有効溝深さから左右輪の平均摩耗寿命を求めて、それぞれ基準タイヤを100とした指数を比較した。指数が大きいほど、摩耗寿命が長いことを示す。   In the test, the average wear life of the left and right wheels was determined from the wear amount of the main groove of the drive wheel (front wheel) and the effective groove depth, and the indexes were compared with the reference tire as 100 respectively. A larger index indicates a longer wear life.

図31及び図32に比較結果を示す。図31は、比較例(従来例)を示す。図31において、横軸は、実際のタイヤを使った走行試験から得られた摩耗量を示す。縦軸は、従来例における摩耗量の予測値である。従来例においては、車両走行時の前後加速度頻度分布と横加速度頻度分布それぞれの各水準について、タイヤに作用する前後力と横力を対応付けて、頻度分布の各水準にて摩擦エネルギーを算出して、前後方向の頻度平均摩擦エネルギーと横方向の頻度平均摩擦エネルギーから平均摩擦エネルギーを求めて、摩耗量を予測した。   FIG. 31 and FIG. 32 show the comparison results. FIG. 31 shows a comparative example (conventional example). In FIG. 31, the horizontal axis represents the amount of wear obtained from a running test using actual tires. The vertical axis is the predicted value of the amount of wear in the conventional example. In the conventional example, for each level of the longitudinal acceleration frequency distribution and the lateral acceleration frequency distribution when the vehicle is running, the frictional energy is calculated at each level of the frequency distribution by associating the longitudinal force and the lateral force acting on the tire. The amount of wear was predicted by calculating the average friction energy from the frequency average friction energy in the front-rear direction and the frequency average friction energy in the lateral direction.

図32は、本発明に係る実施例を示す。図32において、横軸は、実際のタイヤを使った走行試験から得られた摩耗量を示す。縦軸は、本発明の実施例における摩耗量の予測値である。車両走行時の前後加速度と横加速度の2次元頻度分布の各水準について、タイヤに作用する前後力と横力を対応付けて、2次元頻度分布の各水準にて摩擦エネルギーを算出して、頻度平均摩擦エネルギーより摩耗量を予測した。   FIG. 32 shows an embodiment according to the present invention. In FIG. 32, the horizontal axis indicates the amount of wear obtained from a running test using actual tires. The vertical axis is the predicted value of the wear amount in the embodiment of the present invention. For each level of the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal acceleration and lateral acceleration when the vehicle travels, the frictional energy is calculated at each level of the two-dimensional frequency distribution by associating the longitudinal force and the lateral force acting on the tire. The amount of wear was predicted from the average friction energy.

図31及び図32において、「○」は、テストコース1についての結果を示し、「◇」は、テストコース2についての結果を示し、「△」は、テストコース3についての結果を示す。   31 and 32, “◯” indicates the result for the test course 1, “は” indicates the result for the test course 2, and “Δ” indicates the result for the test course 3.

走行試験から得られた摩耗寿命(摩耗量)と、摩耗予測方法に基づいて予測した摩耗寿命(摩耗量)との差が小さいほど、実際の摩耗試験結果と摩耗予測結果とが一致していることになる。図を分かり易くするために、図31及び図32のグラフにおいてy=xを示すラインを併記した。「○」、「◇」、「△」のそれぞれがy=xを示すラインの近くに配置されるほど、実際の摩耗試験結果と摩耗予測結果とが一致していることになる。   The smaller the difference between the wear life (wear amount) obtained from the running test and the wear life (wear amount) predicted based on the wear prediction method, the more the actual wear test result matches the wear prediction result. It will be. In order to make the figure easy to understand, a line indicating y = x is also shown in the graphs of FIGS. 31 and 32. The closer each of “◯”, “◇”, and “Δ” is located near the line indicating y = x, the more the actual wear test result matches the wear prediction result.

図31に示すように、従来例は、テストコース3における摩耗寿命が実車よりも長めなのに対して、図32に示すように、実施例ではテストコース3についても、実車との相関が向上した。   As shown in FIG. 31, in the conventional example, the wear life in the test course 3 is longer than that in the actual vehicle, whereas in the embodiment, the correlation with the actual vehicle is improved in the test course 3 as shown in FIG.

1 タイヤ
2 カーカス
3 ベルト層
3A 第1ベルトプライ
3B 第2ベルトプライ
4 ベルトカバー
5 ビードコア
6 トレッドゴム
7 サイドウォールゴム
10 接地面
11 センター領域
12 ショルダー領域
21 第1溝
22 第2溝
30 近似モデル
31 センターモデル領域
32 ショルダーモデル領域
50 処理装置
50p 処理部
51 モデル作成部
52 解析部
71 サイドウォール部
101 領域
102 領域
103 領域
104 領域
105 領域
211 領域(非接地領域)
301 領域(接地領域)
302 領域(接地領域)
303 領域(接地領域)
304 領域(接地領域)
305 領域(接地領域)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire 2 Carcass 3 Belt layer 3A 1st belt ply 3B 2nd belt ply 4 Belt cover 5 Bead core 6 Tread rubber 7 Side wall rubber 10 Ground surface 11 Center area 12 Shoulder area 21 1st groove 22 2nd groove 30 Approximate model 31 Center model area 32 Shoulder model area 50 Processing device 50p Processing section 51 Model creation section 52 Analysis section 71 Side wall section 101 area 102 area 103 area 104 area 105 area 211 area (non-grounding area)
301 area (grounding area)
302 area (ground area)
303 area (grounding area)
304 area (ground area)
305 area (grounding area)

Claims (15)

路面に対するタイヤの接地面について、指定された所定形状により規定される接地領域を含む近似モデルを作成する手順と、
前記接地面のすべり域のせん断応力に関する第1の近似関数を設定する手順と、
前記接地面のすべり域のすべり量に関する第2の近似関数を設定する手順と、
前記タイヤに作用する前後力と横力との合力を求める手順と、
前記タイヤに前記前後力及び前記横力が作用したときのスリップ率及びスリップ角を求める手順と、
前記第1の近似関数と前記合力とに基づいて、前記すべり域の平均せん断応力を求める手順と、
前記第2の近似関数と前記スリップ率と前記スリップ角とに基づいて、前記すべり域のすべり量を求める手順と、
前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記接地面における摩擦エネルギーを求める手順と、
求めた前記摩擦エネルギーに基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含むタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for creating an approximate model including a ground contact area defined by a predetermined shape with respect to a road contact surface of a tire with respect to a road surface;
A procedure for setting a first approximation function relating to the shear stress in the slip region of the ground plane;
A procedure for setting a second approximate function relating to the slip amount of the slip area of the ground plane;
A procedure for obtaining a resultant force of a longitudinal force and a lateral force acting on the tire;
A procedure for obtaining a slip ratio and a slip angle when the longitudinal force and the lateral force act on the tire;
Based on the first approximate function and the resultant force, a procedure for obtaining an average shear stress in the slip region;
Based on the second approximate function, the slip ratio, and the slip angle, a procedure for obtaining a slip amount in the slip region;
Based on the average shear stress and the amount of slip, a procedure for obtaining frictional energy at the ground contact surface;
A procedure for predicting wear of the tire based on the obtained frictional energy;
Tire wear prediction method including
前記所定形状は、矩形を含む請求項1に記載のタイヤの摩耗予測方法。   The tire wear prediction method according to claim 1, wherein the predetermined shape includes a rectangle. 前記すべり域の平均せん断応力を求める手順は、前後力と横力との合力から得られた平均せん断応力を、前後方向の成分と横方向の成分に分解して、それぞれ前後方向の平均せん断応力と、横方向の平均せん断応力とするものであり
前記すべり域のすべり量は、前後方向のすべり量と、横方向のすべり量と、を含み、
前記摩擦エネルギーを求める手順は、
前記前後方向の平均せん断応力と前記前後方向のすべり量とに基づいて、前後方向の摩擦エネルギーを求めることと、
前記横方向の平均せん断応力と前記横方向のすべり量とに基づいて、横方向の摩擦エネルギーを求めることと、
を含む請求項1又は請求項2に記載のタイヤの摩耗予測方法。
The procedure for determining the average shear stress in the slip region is that the average shear stress obtained from the resultant force of the longitudinal force and the lateral force is decomposed into a longitudinal component and a lateral component, and the average shear stress in the longitudinal direction is obtained. If is intended that the lateral average shear stress,
The slip amount of the slip region includes a slip amount in the front-rear direction and a slip amount in the lateral direction,
The procedure for obtaining the friction energy is as follows:
Based on the average shear stress in the front-rear direction and the amount of slip in the front-rear direction, determining the friction energy in the front-rear direction;
Based on the transverse average shear stress and the amount of slip in the transverse direction, to determine the frictional energy in the transverse direction;
A method for predicting tire wear according to claim 1 or claim 2 comprising:
前記タイヤに横力が作用したときの制駆動スティフネスの近似関数を設定する手順と、
前記タイヤに前後力が作用したときの旋回スティフネスの近似関数を設定する手順と、
を含み、
前記スリップ率は、前記制駆動スティフネスの近似関数と、前記タイヤに作用する横力及び前後力とに基づいて求められ、
前記スリップ角は、前記旋回スティフネスの近似関数と、前記タイヤに作用する前後力及び横力とに基づいて求められる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for setting an approximate function of braking / driving stiffness when a lateral force acts on the tire;
A procedure for setting an approximate function of turning stiffness when a longitudinal force acts on the tire;
Including
The slip ratio is determined based on an approximate function of the braking / driving stiffness and a lateral force and a longitudinal force acting on the tire,
The tire wear prediction method according to any one of claims 1 to 3, wherein the slip angle is obtained based on an approximation function of the turning stiffness and a longitudinal force and a lateral force acting on the tire.
前記タイヤに前後力及び横力が作用したときの前記スリップ率の近似関数を設定する手順と、
前記タイヤに前後力及び横力が作用したときの前記スリップ角の近似関数を設定する手順と、
を含み、
前記スリップ率は、前記スリップ率の近似関数と、前記タイヤに作用する前後力及び横力とに基づいて求められ、
前記スリップ角は、前記スリップ角の近似関数と、前記タイヤに作用する前後力及び横力とに基づいて求められる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for setting an approximate function of the slip ratio when a longitudinal force and a lateral force act on the tire;
A procedure for setting an approximate function of the slip angle when a longitudinal force and a lateral force act on the tire;
Including
The slip ratio is determined based on an approximate function of the slip ratio, and longitudinal force and lateral force acting on the tire,
The tire slip prediction method according to any one of claims 1 to 3, wherein the slip angle is obtained based on an approximate function of the slip angle and a longitudinal force and a lateral force acting on the tire.
駆動、制動、及び旋回を含む前記タイヤの走行条件に基づいて、前記タイヤに作用する前後力及び横力の2次元頻度分布を設定する手順と、
前記2次元頻度分布の各水準において、前記水準に対応付けた前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、
水準に対応付けた前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、
前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記摩擦エネルギーを求める手順と、
前記摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、
前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含む請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for setting a two-dimensional frequency distribution of longitudinal force and lateral force acting on the tire based on the running conditions of the tire including driving, braking, and turning;
In each level of the two-dimensional frequency distribution, a procedure for obtaining an average shear stress in the slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the first approximate function;
A procedure for obtaining a slip amount in a slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the second approximate function;
A procedure for obtaining the friction energy based on the average shear stress and the slip amount;
Based on the integrated value of the friction energy and the frequency, a procedure for obtaining a frequency average friction energy;
A procedure for predicting wear of the tire based on the frequency average frictional energy;
The tire wear prediction method according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記タイヤが装着される車両の走行条件に基づいて、前記車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布を設定する手順と、
前記2次元頻度分布の各水準に、前記タイヤに作用する横力及び前後力を対応付ける手順と、
前記2次元頻度分布の各水準において、前記水準に対応付けた前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、
水準に対応付けた前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、
前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記摩擦エネルギーを求める手順と、
前記摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、
前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含む請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for setting a two-dimensional frequency distribution of longitudinal acceleration and lateral acceleration acting on the vehicle based on a running condition of the vehicle on which the tire is mounted;
A procedure for associating lateral force and longitudinal force acting on the tire with each level of the two-dimensional frequency distribution;
In each level of the two-dimensional frequency distribution, a procedure for obtaining an average shear stress in the slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the first approximate function;
A procedure for obtaining a slip amount in a slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the second approximate function;
A procedure for obtaining the friction energy based on the average shear stress and the slip amount;
Based on the integrated value of the friction energy and the frequency, a procedure for obtaining a frequency average friction energy;
A procedure for predicting tire wear based on the frequency average frictional energy;
The tire wear prediction method according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記タイヤに作用する初期荷重を設定する手順と、
前記摩擦エネルギーに関する第1の荷重補正関数及び第2の荷重補正関数を設定する手順と、
前記タイヤに作用する前後力及び横力の2次元頻度分布、又は、前記車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布の各水準に、前記タイヤに作用する荷重を対応付ける手順と、
前記2次元頻度分布の各水準において、前記初期荷重に基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを設定する手順と、
前記タイヤ特性パラメータに基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数を設定する手順と、
前記水準に対応付けた前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、
水準に対応付けた前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、
前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、摩擦エネルギーを求める手順と、
前記車両の静止時にタイヤに作用する荷重と前記第1の荷重補正関数とに基づいて、前後力及び横力に対応付けた第1の荷重補正摩擦エネルギーを求める手順と、
前記車両の走行時にタイヤに作用する前記荷重と前記第2の荷重補正関数に基づいて、第1の荷重補正摩擦エネルギーを補正して、第2の荷重補正摩擦エネルギーを求める手順と、
前記第2の荷重補正摩擦エネルギーと頻度との積算値に基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、
前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含む請求項6又は請求項7に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for setting an initial load acting on the tire;
A procedure for setting a first load correction function and a second load correction function for the friction energy;
A procedure for associating a load acting on the tire with each level of the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire or the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal acceleration and the lateral acceleration acting on the vehicle;
A procedure for setting tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function based on the initial load at each level of the two-dimensional frequency distribution;
A procedure for setting the first approximate function and the second approximate function based on the tire characteristic parameter;
Based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the first approximate function, a procedure for obtaining an average shear stress in the slip region;
A procedure for obtaining a slip amount in a slip region based on the longitudinal force and lateral force associated with the level and the second approximate function;
Based on the average shear stress and the amount of slip, a procedure for obtaining friction energy,
A procedure for obtaining a first load correction friction energy associated with a longitudinal force and a lateral force based on the load acting on the tire when the vehicle is stationary and the first load correction function;
A procedure of correcting the first load correction friction energy based on the load acting on the tire during the traveling of the vehicle and the second load correction function to obtain a second load correction friction energy;
A procedure for obtaining a frequency average friction energy based on an integrated value of the second load correction friction energy and the frequency;
A procedure for predicting tire wear based on the frequency average frictional energy;
The tire wear prediction method according to claim 6 or 7 including:
前記第1の荷重補正関数は、前記荷重の変化に比例して前記タイヤに作用する前後力及び横力が変化する条件に関する関数であり、
前記第2の荷重補正関数は、前記荷重の変化にかかわらず前記前後力及び前記横力が一定である条件に関する関数である請求項8に記載のタイヤの摩耗予測方法。
The first load correction function is a function relating to a condition in which the longitudinal force and the lateral force acting on the tire change in proportion to the change in the load,
The tire wear prediction method according to claim 8, wherein the second load correction function is a function related to a condition in which the longitudinal force and the lateral force are constant regardless of a change in the load.
前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを、荷重を変数とする関数として設定する手順と、
前記タイヤに作用する前後力及び横力の2次元頻度分布、又は、車両に作用する前後加速度及び横加速度の2次元頻度分布の各水準に、前記タイヤに作用する荷重を対応付ける手順と、
前記2次元頻度分布の各水準において、前記水準に対応付けた荷重に基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数のタイヤ特性パラメータを決定し、前記タイヤ特性パラメータに基づいて、前記第1の近似関数及び前記第2の近似関数を設定する手順と、
前後力及び横力と前記第1の近似関数とに基づいて、すべり域の平均せん断応力を求める手順と、
前後力及び横力と前記第2の近似関数とに基づいて、すべり域のすべり量を求める手順と、
前記平均せん断応力と前記すべり量とに基づいて、前記摩擦エネルギーを求める手順と、
前記摩擦エネルギーと頻度との積算値とに基づいて、頻度平均摩擦エネルギーを求める手順と、
前記頻度平均摩擦エネルギーに基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含む請求項6又は請求項7に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for setting tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function as functions having a load as a variable;
A procedure for associating a load acting on the tire with each level of the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal force and the lateral force acting on the tire or the two-dimensional frequency distribution of the longitudinal acceleration and the lateral acceleration acting on the vehicle;
At each level of the two-dimensional frequency distribution, tire characteristic parameters of the first approximate function and the second approximate function are determined based on a load associated with the level, and based on the tire characteristic parameter, A procedure for setting the first approximate function and the second approximate function;
A procedure for determining an average shear stress in a slip region based on longitudinal force and lateral force and the first approximate function;
A procedure for obtaining a slip amount in a slip region based on a longitudinal force and a lateral force and the second approximate function;
A procedure for obtaining the friction energy based on the average shear stress and the slip amount;
Based on the integrated value of the friction energy and the frequency, a procedure for obtaining a frequency average friction energy;
A procedure for predicting wear of the tire based on the frequency average frictional energy;
The tire wear prediction method according to claim 6 or 7 including:
前記タイヤのトレッドゴムの単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、求めた前記摩擦エネルギーとに基づいて、前記トレッドゴムの摩耗量を求める手順と、
前記トレッドゴムの摩耗量に基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含む請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
Based on the amount of wear per unit friction energy of the tread rubber of the tire and the obtained friction energy, a procedure for obtaining the amount of wear of the tread rubber;
A procedure for predicting the wear of the tire based on the wear amount of the tread rubber,
The tire wear prediction method according to any one of claims 1 to 10, comprising:
前記タイヤの半径と、前記タイヤのトレッドゴムの単位摩擦エネルギー当たりの摩耗量と、求めた前記摩擦エネルギーとに基づいて、単位走行距離当たりの前記トレッドゴムの摩耗量を求める手順と、
前記トレッドゴムの摩耗量に基づいて、前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
を含む請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for obtaining the wear amount of the tread rubber per unit travel distance based on the radius of the tire, the wear amount per unit friction energy of the tread rubber of the tire, and the obtained friction energy;
A procedure for predicting the wear of the tire based on the wear amount of the tread rubber,
The tire wear prediction method according to claim 1, comprising:
前記タイヤが装着される車両の右輪及び左輪のそれぞれについて前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
前記右輪の摩耗と前記左輪の摩耗との平均摩耗を予測する手順と、
を含む請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for predicting wear of the tire for each of a right wheel and a left wheel of a vehicle on which the tire is mounted;
A procedure for predicting the average wear of the right wheel wear and the left wheel wear;
The tire wear prediction method according to claim 1, comprising:
前記タイヤが装着される車両の前輪及び後輪のそれぞれについて前記タイヤの摩耗を予測する手順と、
前記前輪の摩耗と前記後輪の摩耗との平均摩耗、及び前記前輪の摩耗と前記後輪の摩耗との摩耗比の一方又は両方を予測する手順と、
を含む請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法。
A procedure for predicting wear of the tire for each of a front wheel and a rear wheel of a vehicle on which the tire is mounted;
A procedure for predicting one or both of an average wear between the front wheel wear and the rear wheel wear, and a wear ratio between the front wheel wear and the rear wheel wear;
The tire wear prediction method according to any one of claims 1 to 13, comprising:
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のタイヤの摩耗予測方法をコンピュータに実行させるタイヤの摩耗予測用コンピュータプログラム。   15. A computer program for tire wear prediction, which causes a computer to execute the tire wear prediction method according to any one of claims 1 to 14.
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