JP6988453B2 - シミュレーション方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのコーナリング性能をコンピュータを用いて計算するためのシミュレーション方法に関する。

従来から、タイヤのコーナリング性能をコンピュータを用いて計算するためのシミュレーション方法が種々提案されている。

例えば、下記特許文献１では、コンピュータに、タイヤをモデル化したタイヤモデル及び路面をモデル化した路面モデルを入力し、タイヤモデルを転動させスリップ角を付与することにより、タイヤのコーナリング性能を計算するシミュレーション方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１に示されるような転動計算は、高い処理能力のコンピュータを用いても、多大な時間を必要としていた。このため、限られたリソースと時間の中で、より多くのタイヤのコーナリング性能を計算できるよう、新たな計算方法の確立が期待されていた。

特開２００１−５０８４８号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、短時間でタイヤのコーナリング性能を計算し、新規なタイヤの開発を促進できるシミュレーション方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤのコーナリング性能をコンピュータを用いて計算するための方法であって、前記コンピュータに、前記タイヤをモデル化したタイヤモデルを入力するステップと、前記コンピュータに、路面をモデル化した路面モデルを入力するステップと、前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに対して、予め定められたキャンバー角として第１荷重を負荷し、非転動での第１接地圧分布を計算するステップと、前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに対して、前記キャンバー角として前記第１荷重とは異なる第２荷重で負荷し、非転動での第２接地圧分布を計算するステップと、前記コンピュータが、前記第１接地圧分布から前記第２接地圧分布に至る物理量の変動を計算するステップと、前記物理量の変化に基づいて、前記タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定するステップと、を含む。

本発明は、タイヤのコーナリング性能をコンピュータを用いて計算するための方法であって、前記コンピュータに、前記タイヤをモデル化したタイヤモデルを入力するステップと、前記コンピュータに、路面をモデル化した路面モデルを入力するステップと、前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに、予め定められたタイヤ軸方向力及び第１荷重を負荷し、非転動での第１接地圧分布を計算するステップと、前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに、前記タイヤ軸方向力及び前記第１荷重とは異なる第２荷重を負荷し、非転動での第２接地圧分布を計算するステップと、前記コンピュータが、前記第１接地圧分布から前記第２接地圧分布に至る物理量の変動を計算するステップと、前記コンピュータが、前記物理量の変化に基づいて、前記タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定するステップと、を含む。

本発明に係る前記シミュレーション方法において、前記物理量は、前記第１接地圧分布及び前記第２接地圧分布での最大接地圧点のタイヤ軸方向の位置である、ことが望ましい。

本発明に係る前記シミュレーション方法において、前記物理量は、前記第１接地圧分布及び前記第２接地圧分布でのタイヤ周方向の接地長さである、ことが望ましい。

本発明に係る前記シミュレーション方法において、前記タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性は、前記タイヤのコーナリングパワーの荷重依存特性である、ことが望ましい。

本発明に係る前記シミュレーション方法において、前記キャンバー角は、２〜４度である、ことが望ましい。

本発明に係る前記シミュレーション方法において、前記タイヤ軸方向力は、前記第１荷重の２０〜３０％である、ことが望ましい。

本発明に係る前記シミュレーション方法において、前記タイヤモデルと前記路面モデルとの間の摩擦係数は、すべり摩擦係数で定められることが望ましい。

本発明のシミュレーション方法は、コンピュータが、第１接地圧分布から第２接地圧分布に至る物理量の変動を計算するステップと、コンピュータが、物理量の変化に基づいて、タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定するステップと、を含んでいる。第１接地圧分布は、タイヤモデルを路面モデルに対して、予め定められたキャンバー角で第１荷重を負荷することにより計算され、第２接地圧分布は、タイヤモデルを路面モデルに対して、前記キャンバー角で第１荷重とは異なる第２荷重で負荷することにより計算される。第１接地圧分布及び第２接地圧分布は、いずれもタイヤモデルを転動させることなく計算される。従って、従来の転動計算に対して、短時間でコーナリング性能の計算を終了させることが可能となり、限られたリソースと時間の中で、より多くのタイヤのコーナリング性能を計算することが可能となり、新規なタイヤの設計に役立てることができる。

また、第１接地圧分布は、タイヤモデルを路面モデルに対して、予め定められたタイヤ軸方向力及び第１荷重を負荷することにより計算され、第２接地圧分布は、タイヤモデルを路面モデルに対して、前記タイヤ軸方向力及び第１荷重とは異なる第２荷重で負荷することにより計算されてもよい。この場合であっても、第１接地圧分布及び第２接地圧分布は、いずれもタイヤモデルを転動させることなく計算される。従って、従来の転動計算に対して、短時間でコーナリング性能の計算を終了させることが可能となり、限られたリソースと時間の中で、より多くのタイヤのコーナリング性能を計算することが可能となり、新規なタイヤの設計に役立てることができる。

本実施形態で用いたコンピュータの一例を示す斜視図である。 本実施形態の処理手順を示すフローチャートである。 本実施形態のタイヤモデル及び路面モデルを視覚化して示す斜視図である。 旋回時の接地面内に働くタイヤ軸方向の力の分布を示す図。 キャンバー角αを付与した２種類のタイヤの接地形状を概念的に示す略図である。 タイヤモデルＡ〜Ｄのトレッド部のプロファイルを示す図である。 タイヤモデルＡ、Ｂについての第１接地圧分布及び第２接地圧分布である。 タイヤモデルＣ、Ｄについての第１接地圧分布及び第２接地圧分布である。

図１には、本発明のシミュレーション方法を実施するためのコンピュータ１が示されている。コンピュータ１は、本体１ａ、キーボード１ｂ、マウス１ｃ及びディスプレイ装置１ｄを含んで構成される。本体１ａには、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、作業用メモリー、磁気ディスクのような大容量記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭなどのドライブ装置１ａ１、１ａ２が設けられる。そして、大容量記憶装置には後述するシミュレーション方法を実行するために必要な処理手順（プログラム）が記憶される。

図２には、コンピュータ１を用いて行われる本発明の第１発明のシミュレーション方法の処理手順の一実施形態が示される。

先ず、本実施形態では、コンピュータ１に、数値解析が可能な有限個の要素でタイヤをモデル化したタイヤモデルを入力するタイヤモデル入力ステップ（＃１）が行われる。次いで、コンピュータ１に、数値解析が可能な有限個の要素で路面をモデル化した路面モデルを入力する路面モデル入力ステップ（＃２）が行われる。

ここで、数値解析が可能とは、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法といった数値解析法にて取り扱い可能なことを意味し、本例では有限要素法及び有限体積法が採用される。

図３には、コンピュータ１に入力されるタイヤモデル２及び路面モデル３の一例が３次元上に視覚化して表されている。タイヤモデル２は、解析しようとするタイヤを有限個の小さな要素Ｆ（ｉ）を用いて表すことによりモデル化される。このようなタイヤモデル２の実体は、コンピュータ１で取り扱いが可能な数値データである。具体的には、各要素Ｆ（ｉ）の節点座標値、要素番号及び節点番号等が定義される。本実施形態のタイヤモデル２には、タイヤを構成するトレッドゴム、サイドウォールゴム、ビードエイペックスゴム等の各種ゴムの他、カーカス、ベルト層及びビードコア等がモデリングされている。

各要素Ｆ（ｉ）としては、例えば、複雑な形状を表現するのに適した４面体ソリッド要素が好ましいが、これ以外にも５面体又は６面体ソリッド要素などが用いられてもよい。

各要素Ｆ（ｉ）には、要素番号、節点番号、節点座標値、及び材料特性（例えば密度、ヤング率及び／又は減衰係数等）などの数値データが定義され、コンピュータ１に記憶される。

路面モデル３は、タイヤモデル２と同様に、タイヤが接地する路面を有限個の小さな要素Ｇ（ｉ）を用いて表すことによりモデル化される。本実施形態の路面モデル３は、水平に配置された平面の剛要素でモデル化されている。各要素Ｇ（ｉ）には、要素番号、節点番号、節点座標値等の数値データが定義される。

図２に示されるように、境界条件設定ステップ（＃３）では、後述のステップを行うに際して必要な条件が定義される。設定される条件としては、例えばタイヤモデル２が装着されるリム、内圧、荷重、路面モデル３とタイヤモデル２との間の摩擦係数、タイヤモデル２の変形計算時の初期の時間増分及びタイヤモデル２の初期位置などの条件が含まれる。

内圧条件は、適宜設定することができる。本実施形態の内圧条件としては、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定める空気圧が設定される。荷重条件としては、適宜設定することができる。荷重条件は、例えば、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定める荷重が設定される。本実施形態では、第１荷重及び第１荷重とは異なる第２荷重が設定される。例えば、タイヤが装着される車両の仕様が明らかな場合、その前輪荷重が第１荷重として、後輪荷重が第２荷重として、それぞれ設定されうる。なお、後述する計算ステップ（＃５、＃６）での計算時間を短縮するため、例えば、前輪荷重の２０％に相当する荷重が第１荷重として、後輪荷重の２０％に相当する荷重が第２荷重として設定されていてもよい。

次いで、内圧充填計算ステップ（＃４）では、コンピュータ１は、内圧充填後のタイヤモデル２を計算する。このステップ＃４では、先ず、タイヤのリムをモデル化したリムモデル（図示せず）によって、タイヤモデル２のビード部が拘束される。

リムモデルは、例えば、リムに関する情報（例えば、リムの輪郭データ等）に基づいて、数値解析法（本実施形態では、有限要素法）により取り扱い可能な有限個の要素（図示省略）で離散化されることによって設定される。リムモデルを構成する要素は、例えば、変形不能に設定された剛平面要素（図示省略）として定義されるのが望ましい。

さらに、コンピュータ１は、境界条件として設定された内圧条件に相当する等分布荷重に基づいて、タイヤモデル２の変形を計算する。これにより、内圧充填後のタイヤモデル２が計算される。

タイヤモデル２の変形計算は、各要素Ｆ（ｉ）の形状及び材料特性などをもとに、各要素Ｆ（ｉ）の質量マトリックス、剛性マトリックス及び減衰マトリックスがそれぞれ作成される。さらに、これらの各マトリックスが組み合わされて、全体の系のマトリックスが作成される。そして、コンピュータ１が、前記各種の条件を当てはめて運動方程式を作成し、これらを微小時間（単位時間Ｔｘ（ｘ＝０、１、…））ごとにタイヤモデル２の変形計算を行う。このようなタイヤモデル２の変形計算は、例えば、Dassault Systems社製のAbaqus、LSTC社製のLS-DYNA、又は、MSC社製のNASTRANなどの市販の有限要素解析アプリケーションソフトを用いて計算できる。なお、単位時間Ｔｘについては、求められるシミュレーション精度によって、適宜設定することができる。

次に、第１接地圧分布の計算ステップ（＃５）では、コンピュータ１は、非転動での第１接地圧分布を計算する。第１接地圧分布とは、タイヤモデル２を路面モデル３に対して、予め定められたキャンバー角αで、第１荷重Ｌ１を負荷したとき（第１接地状態）の接地圧の分布である。

コンピュータ１は、内圧充填後のタイヤモデル２を路面モデル３に対して、キャンバー角αになるように図３中Ｙ軸回りに傾けた後、タイヤモデル２に第１荷重Ｌ１を負荷しつつ、タイヤモデル２と路面モデル３との接触を計算する。接地圧の分布は、上記アプリケーションソフトによって出力されうる。コンピュータ１は、第１接地圧分布に基づいて、例えば、第１接地状態での最大接地圧点及びタイヤ周方向の接地長さ等の物理量を計算できる。

なお、本実施形態では、先にキャンバー角αを付与したタイヤモデル２に第１荷重を負荷しているが、先に第１荷重を負荷したタイヤモデル２にキャンバー角αを付与してもよい。

その後、第２接地圧分布の計算ステップ（＃６）では、コンピュータ１は、非転動での第２接地圧分布を計算する。第２接地圧分布とは、タイヤモデル２を路面モデル３に対して、キャンバー角αで、第２荷重Ｌ２を負荷したとき（第２接地状態）の接地圧の分布である。第２荷重Ｌ２が第１荷重Ｌ１よりも小さい場合、第１接地圧分布の計算ステップ（＃５）の途中で、第１接地圧分布よりも前に第２接地圧分布が計算されてもよい。この場合、計算ステップ（＃５）と計算ステップ（＃６）とは、順序が相互に入れ替わる。なお、以下において、第２荷重Ｌ２は、第１荷重Ｌ１よりも小さいものとする。コンピュータ１は、第２接地圧分布に基づいて、第２接地状態での最大接地圧点及びタイヤ周方向の接地長さ等の物理量を計算できる。

図２に示される各ステップにおいて、最も多くの時間を必要するステップは、上記計算ステップ（＃５）及び計算ステップ（＃６）である。本実施形態の計算ステップ（＃５）及び計算ステップ（＃６）では、非転動の条件で第１接地圧分布及び第２接地圧分布が計算されるため、転動計算と比較するとその計算時間は、大幅に短縮される。

そして、物理量の変動の計算ステップ（＃７）では、コンピュータ１が、第１接地圧分布から第２接地圧分布に至る物理量の変動を計算する。

上記計算ステップ（＃７）における物理量の一例としては、最大接地圧点のタイヤ軸方向の位置が挙げられる。コンピュータ１は、第１接地圧分布における最大接地圧点のタイヤ軸方向の位置及び第２接地圧分布における最大接地圧点のタイヤ軸方向の位置を計算し、それらの差を計算することにより、第１接地圧分布から第２接地圧分布に至る物理量の変動が計算される。

さらに、コーナリング性能の荷重依存特性の推定ステップ（＃８）では、コンピュータ１が、物理量の変動に基づいて、コーナリング性能の荷重依存特性を推定する。

図４は、旋回時の接地面内に働くタイヤ軸方向の力の分布を示している。図４から、旋回時に外側のトレッド接地端近傍の領域Ｒ１では、コーナリングフォース（コーナリングパワー）を減少させる力が働き、内側のトレッド接地端近傍及び蹴り出し端近傍の領域Ｒ２では、コーナリングフォースを増加させる力が働いている。

本願発明者は、タイヤのコーナリング性能について鋭意研究を重ねた結果、非転動であってもキャンバー角αを付与し、荷重を負荷することにより、上記旋回時の接地面を近似できると考え、ついに、キャンバー角αを付与したタイヤの接地圧分布とコーナリング性能の荷重依存特性との間に相関が認められることを発見した。

図５は、キャンバー角αを付与した２種類のタイヤの接地形状を概念的に示す略図である。図５において、第２荷重Ｌ２での接地形状が破線で表され、第１荷重Ｌ１での接地形状が実線で表されている。図５（ａ）に示されるタイヤ及び図５（ｂ）に示されるタイヤのいずれにおいても、第２荷重Ｌ２から第１荷重Ｌ１に荷重が増加するに従い、接地形状が破線で囲まれる領域から実線で囲まれる領域に拡大する。

発明者は、図５（ａ）に示されるタイヤ、すなわち、第２荷重Ｌ２から第１荷重Ｌ１に増加する際、最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向（図中Ｘ方向）の移動量ΔＰが大きい傾向にあるタイヤは、接地面内でコーナリングフォースを減少させる領域Ｒ１が増加する傾向にあることから、コーナリングパワーの増加が抑制されると考えた。

一方、発明者は、図５（ｂ）に示されるタイヤ、すなわち、第２荷重Ｌ２から第１荷重Ｌ１に増加する際、最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向の移動量ΔＰが小さく、タイヤ周方向の接地長さＶの増加量が大きい傾向にあるタイヤは、接地面内でコーナリングフォースを増加させる領域Ｒ２が増加することから、コーナリングパワーの増加が促進されると考えた。

従って、上記推定ステップ（＃８）では、上記計算ステップ（＃７）において計算された物理量、すなわち第１接地圧分布から第２接地圧分布に至る最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向の移動量ΔＰに基づいて、コンピュータ１は、タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定することが可能となる。

ところで、多くの車両は、前輪荷重と後輪荷重とが異なっており、通常、前輪側にエンジンが搭載される乗用車両では、前輪荷重が後輪荷重よりも大きい。このような車両の前後に同一のタイヤが装着される場合、タイヤの荷重依存特性が車両の性能に影響を及ぼすことがある。特に、タイヤのコーナリングパワーの荷重依存特性は、車両のハンドリング性能に影響を及ぼすことがある。

通常、スリップ角が付与されたタイヤに負荷される荷重が増加したとき、コーナリングパワーは増加する。このようなタイヤが上記車両に装着された場合、後輪よりも荷重の大きい前輪がより大きいコーナリングパワーを発生する。本願発明者は、前輪のコーナリングパワーを抑制すること、すなわち、荷重の増加に伴うコーナリングパワーの増加を抑制することにより、車両の前後でコーナリングパワーが拮抗し、安定した旋回性能が得られると考えた。

そして、コーナリングパワーの荷重依存特性は、コーナリング性能の荷重依存特性の一つとして、推定ステップ（＃８）にて推定されうる。すなわち、第２接地状態から第１接地状態に荷重が増加する際における最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向の移動量ΔＰを計算することにより、コーナリングパワーの荷重依存特性が推定され、ひいては車両の旋回性能を推定することが可能となる。

既に述べたように、上記計算ステップ（＃５）及び計算ステップ（＃６）では、非転動の条件で第１接地圧分布及び第２接地圧分布が計算されるため、転動計算と比較するとその計算時間は、大幅に短縮される。そのため、短時間により多くのタイヤモデル２をコンピュータ１に入力し、第１接地圧分布及び第２接地圧分布を計算することが可能である。従って、各タイヤモデル２について、上記計算ステップ（＃７）及び計算ステップ（＃８）を実行することにより、限られたリソースと時間の中で、多くのタイヤのコーナリングパワーの荷重依存特性を推定することが可能となり、新規なタイヤの開発を促進できるるようになる。

一方、図５（ｂ）に示されるように、発明者は、第２荷重Ｌ２から第１荷重Ｌ１に増加する際、最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向の移動量ΔＰが小さく、タイヤ周方向の接地長さＶが大きく増加する傾向にあるタイヤは、接地面内でコーナリングフォースを増加させる領域Ｒ２が増加する傾向にあることから、コーナリングパワーの増加が促進されると考えた。逆に、図５（ａ）に示されるように、荷重の増加に伴いタイヤ周方向の接地長さＶが増加が小さい傾向にあるタイヤは、接地面内でコーナリングフォースを減少させる領域Ｒ１が増加する傾向にあることから、コーナリングパワーの増加が抑制されると考えられる。

従って、上記計算ステップ（＃７）における物理量の他の例として、タイヤ周方向の接地長さＶを挙げることができる。コンピュータ１は、第１接地圧分布におけるタイヤ周方向の接地長さＶ１及び第２接地圧分布におけるタイヤ周方向の接地長さＶ２を計算し、それらの差Ｖ１−Ｖ２を計算することにより、第１接地圧分布から第２接地圧分布に至る物理量の変動が計算される。

従って、上記推定ステップ（＃８）では、上記計算ステップ（＃７）において計算された物理量、すなわち第１接地圧分布から第２接地圧分布に至るタイヤ周方向の接地長さＶの変動量Ｖ１−Ｖ２に基づいて、コンピュータ１は、タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定することが可能となる。

なお、コンピュータ１が計算するタイヤ周方向の接地長さＶは、接地面全体での最大の接地長さであってもよく、接地面内の特定箇所（例えば、タイヤ赤道又は特定の陸部）での接地長さであってもよい。

第１接地圧分布から第２接地圧分布に至る物理量として、最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向位置及びタイヤ周方向の接地長さＶを併用して、それらの変動に基づいて、コンピュータ１がタイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定するように構成されていてもよい。

上記計算ステップ（＃５）及び計算ステップ（＃６）にて、タイヤモデル２に設定されるキャンバー角αは、２〜４度が望ましい。キャンバー角αが２度未満の場合、接地圧分布の変化が過少となり、適切にコーナリング性能を予測することができない。キャンバー角αが４度を超える場合、接地圧分布の変化が過大となり、適切にコーナリング性能を予測することができない。

タイヤモデル２にキャンバー角αが設定された場合の接地圧分布は、タイヤモデル２に予め定められたタイヤ軸方向力が負荷された場合の接地圧分布と類似している。そこで、上記計算ステップ（＃５）及び計算ステップ（＃６）では、タイヤモデル２にキャンバー角αを設定する替わりに、タイヤモデル２に予め定められたタイヤ軸方向力を負荷し、接地圧分布が計算されてもよい。上記タイヤ軸方向力は、第１荷重と同時に負荷されてもよく、第１荷重を負荷した後に負荷されてもよい。また、タイヤモデル２にキャンバー角αを設定すると共にタイヤ軸方向力を負荷し、接地圧分布が計算されてもよい。

タイヤモデル２に負荷されるタイヤ軸方向力は、第１荷重の２０〜３０％が望ましい。タイヤ軸方向力が第１荷重の２０％未満の場合、接地圧分布の変化が過少となり、適切にコーナリング性能を予測することができない。タイヤ軸方向力が第１荷重の３０％を超える場合、接地圧分布の変化が過大となり、また、接地面内の滑りが発生するため、適切にコーナリング性能を予測することができない。

境界条件設定ステップ（＃３）にて設定されるタイヤモデル２と路面モデル３との間の摩擦係数は、タイヤと路面との間のすべり摩擦係数で定められるのが望ましい。上記摩擦係数がすべり摩擦係数で定められることにより、スリップ角が付与されたタイヤのコーナリング性能がより正確に推定可能となる。

以上、本発明のシミュレーション方法が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

図６に記載されたトレッド部のプロファイルを有するサイズ：２０５／５５Ｒ１６のタイヤモデルＡ〜Ｄが作成され、図２の手順に基づいて、コーナリング性能の荷重依存特性が推定された。リムサイズは６．５Ｊであり、内圧は２２０ｋＰａであり、キャンバー角αは３度である。また、第１荷重Ｌ１は、前輪荷重相当の２０％に相当する８４０Ｎであり、第２荷重Ｌ２は、後輪荷重の２０％に相当する４８０Ｎである。

図７は、タイヤモデルＡ、Ｂについて、第１荷重Ｌ１を負荷したときの第１接地圧分布及び第２荷重Ｌ２を負荷したときの第２接地圧分布である。図８は、タイヤモデルＣ、Ｄについての第１接地圧分布及び第２接地圧分布である。

表１は、各タイヤモデルについて、本願発明の上記計算ステップ（＃７）において計算された物理量の変動と、従来の転動計算によって計算されたコーナリングパワーの荷重依存特性とを比較して示している。

物理量の変動は、第１接地圧分布及び第２接地圧分布での最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向の位置の移動量ΔＰであり、タイヤモデルＡの移動量ΔＰを１００とする指数にて表されている。従来の転動計算によって計算されたコーナリングパワーの荷重依存特性は、第２荷重Ｌ２で計算されたコーナリングパワーＣＰ２と第１荷重Ｌ１で計算されたコーナリングパワーＣＰ１との比ＣＰ２／ＣＰ１であり、タイヤモデルＡでの比ＣＰ２／ＣＰ１を１００とする指数にて表されている。

表１より明らかなように、本願発明によって計算された物理量の変動、すなわち最大接地圧点Ｐのタイヤ軸方向の位置の移動量ΔＰは、従来の転動計算によって計算されたコーナリングパワーの荷重依存特性と、傾向がよく一致していることが確認された。従って、本願発明によっても、タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定することが可能となる。

なお、１つのタイヤモデルについて、従来の転動計算は２０時間必要であったのに対して、本願発明の計算に要した時間は、１時間であった。従って、本願発明によってコーナリング性能の荷重依存特性の計算に必要な時間が大幅に短縮できることも、併せて確認された。

１ ：コンピュータ
２ ：タイヤモデル
３ ：路面モデル
Ｌ１ ：第１荷重
Ｌ２ ：第２荷重
Ｐ ：最大接地圧点
α ：キャンバー角

Claims (6)

1. タイヤのコーナリング性能をコンピュータを用いて計算するための方法であって、
   前記コンピュータに、前記タイヤをモデル化したタイヤモデルを入力するステップと、
   前記コンピュータに、路面をモデル化した路面モデルを入力するステップと、
   前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに対して、予め定められたキャンバー角で第１荷重を負荷したときの、非転動での第１接地圧分布を計算するステップと、
   前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに対して、前記キャンバー角で前記第１荷重とは異なる第２荷重で負荷したときの、非転動での第２接地圧分布を計算するステップと、
   前記コンピュータが、前記第１接地圧分布から前記第２接地圧分布に至る物理量の変動を計算するステップと、
   前記物理量の変化に基づいて、前記タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定するステップと、を含み、
   前記物理量は、前記第１接地圧分布及び前記第２接地圧分布での最大接地圧点のタイヤ軸方向の位置または前記第１接地圧分布及び前記第２接地圧分布でのタイヤ周方向の接地長さである、
   シミュレーション方法。
2. タイヤのコーナリング性能をコンピュータを用いて計算するための方法であって、
   前記コンピュータに、前記タイヤをモデル化したタイヤモデルを入力するステップと、
   前記コンピュータに、路面をモデル化した路面モデルを入力するステップと、
   前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに対して、予め定められたタイヤ軸方向力及び第１荷重を負荷したときの、非転動での第１接地圧分布を計算するステップと、
   前記コンピュータが、前記タイヤモデルを前記路面モデルに対して、前記タイヤ軸方向力及び前記第１荷重とは異なる第２荷重を負荷したときの、非転動での第２接地圧分布を計算するステップと、
   前記コンピュータが、前記第１接地圧分布から前記第２接地圧分布に至る物理量の変動を計算するステップと、
   前記コンピュータが、前記物理量の変化に基づいて、前記タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性を推定するステップと、を含み、
   前記物理量は、前記第１接地圧分布及び前記第２接地圧分布での最大接地圧点のタイヤ軸方向の位置または前記第１接地圧分布及び前記第２接地圧分布でのタイヤ周方向の接地長さである、
   シミュレーション方法。
3. 前記タイヤのコーナリング性能の荷重依存特性は、前記タイヤのコーナリングパワーの荷重依存特性である、請求項１又は２に記載のシミュレーション方法。
4. 前記キャンバー角は、２〜４度である、請求項１記載のシミュレーション方法。
5. 前記タイヤ軸方向力は、前記第１荷重の２０〜３０％である、請求項２記載のシミュレーション方法。
6. 前記タイヤモデルと前記路面モデルとの間の摩擦係数として、タイヤと路面との間のすべり摩擦係数を設定する設定ステップをさらに含み、
   前記設定ステップは、非転動での前記第１接地圧分布を計算するステップ及び非転動での前記第２接地圧分布を計算するステップの前に処理される、請求項１乃至５のいずれかに記載のシミュレーション方法。

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