JP2016134146A - タイヤのシミュレーション方法及びシミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの摩耗性能を正確に予測するシミュレーション方法及び装置を提供する。
【解決手段】トレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗量を、コンピュータを用いて予測するための方法では、コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件でタイヤモデルを走行させて、タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程Ｓ３、平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤのトレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程Ｓ４、予め提供された車両の走行履歴について、各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程Ｓ５、及び、タイヤのトレッド小領域において、各転動条件の条件別摩耗性能を、発生頻度で重み付けをして、走行履歴でタイヤが走行したときのトレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程Ｓ６を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤの摩耗性能を予測することができるシミュレーション方法及びシミュレーション装置に関する。

従来、タイヤの摩耗性能（例えば、摩耗量）を予測するための測定装置が種々提案されている。この種の測定装置は、例えば、タイヤを転動させるための接地台、この接地台に設けられたタイヤの摩耗エネルギーを測定するためのセンサー、及び、タイヤの接地形状を撮影するためのカメラ等が設けられている。

特開２００１−１７２３号公報

前記接地台には、タイヤの接地形状を透過させることができる、例えばガラスといった平滑な透明材が用いられている。しかしながら、ガラスの摩擦係数と、タイヤが走行する路面の摩擦係数とは異なる。従って、このような測定装置では、タイヤの摩耗性能を正確に予測することは困難であった。

さらに、タイヤの摩耗エネルギーは、タイヤのトレッド部の任意の位置で測定されている。このため、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤの摩耗性能を、正確に予測できないという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤの摩耗性能を正確に予測することができるシミュレーション方法及びシミュレーション装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗性能を、コンピュータを用いて予測するための方法であって、前記コンピュータに、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを入力する工程、前記コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び、旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程、前記コンピュータが、前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程、前記コンピュータが、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程、並びに前記コンピュータが、前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程を含むことを特徴とする。

本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記発生頻度計算工程は、前記タイヤを走行させて、前記トレッド小領域の実摩耗性能を取得する工程、及び前記タイヤの前記トレッド小領域の実摩耗性能と、前記タイヤモデルの前記トレッド小領域の前記平均摩耗性能とに基づく重回帰分析により、前記各転動条件の発生頻度を計算する工程を含むのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記発生頻度計算工程は、前記タイヤを走行させて、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数を取得する工程、並びに前記左右の加速度及び前記前後の加速度の発生度数に基づいて、前記各転動条件の発生頻度を取得する工程を含むのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記条件別摩耗性能計算工程は、前記タイヤの前記トレッド小領域のゴム材料の摩耗量及び摩耗エネルギーを取得する工程、前記トレッド小領域において、前記ゴム材料の摩耗量と、前記ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数を取得する工程、並びに前記各ゴム材料の摩耗指数と、前記トレッド小領域の前記平均摩耗エネルギーとに基づいて、前記転動条件毎に、前記トレッド小領域の前記条件別摩耗性能を計算する工程を含むのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記摩耗指数は、前記ゴム材料の摩耗エネルギーの変化により、前記ゴム材料の摩耗量が非線形に変化するのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝で区分された少なくとも一つの縦陸部が設けられ、
前記タイヤの前記トレッド小領域は、前記縦陸部に設定されるのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤのシミュレーション方法において、前記タイヤモデルは、前記縦陸部をモデル化した縦陸部モデルを有し、前記タイヤモデルの前記トレッド小領域は、前記縦陸部モデルに設定されるのが望ましい。

本発明は、トレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗性能を予測する演算処理装置を有するタイヤのシミュレーション装置であって、前記演算処理装置は、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定部、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する平均摩耗エネルギー計算部、前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算部、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算部、並びに前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する摩耗性能計算部を含むことを特徴とする。

本発明のタイヤのシミュレーション方法は、コンピュータに、タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを入力する工程、並びに、コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び、旋回のうち、少なくとも２つ以上の各転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程を含んでいる。

また、本発明のタイヤシミュレーション方法は、平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤのトレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程、及び、タイヤのトレッド小領域において、各転動条件の条件別摩耗性能を、発生頻度で重み付けをして、走行履歴でタイヤが走行したときのトレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程を含んでいる。

このように、本発明のシミュレーション方法では、コンピュータを用いたシミュレーションにより、例えば、実際のタイヤと路面との摩擦係数等に基づいて、タイヤモデルを、実際のタイヤに近似させて走行させることができる。このため、タイヤモデルの平均摩耗エネルギーを、精度よく計算することができる。また、トレッド小領域の予測摩耗性能は、転動条件毎の条件別摩耗性能が、各転動条件の発生頻度で重み付けされることによって求められるため、タイヤの摩耗性能を精度よく評価することができる。

さらに、トレッド小領域の予測摩耗性能は、タイヤモデルのトレッド小領域の全要素を対象に計算された平均摩耗エネルギーに基づいて計算されるため、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤの摩耗性能に、精度よく近似させることができる。また、トレッド小領域が複数設定される場合には、予測摩耗性能、平均摩耗エネルギー及び条件別摩耗性能が、トレッド小領域毎に求められるため、タイヤの摩耗性能を詳細に評価することができる。従って、本発明のタイヤのシミュレーション方法では、タイヤの摩耗性能を正確に予測することができる。

本実施形態のシミュレーション方法が実施されるコンピュータのブロック図である。 本実施形態のシミュレーション方法で、摩耗性能が予測されるタイヤの断面図である。 図２のタイヤのトレッド展開図である。 本実施形態のシミュレーション方法の処理手順の一例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の断面図である。 図５のトレッド展開図である。 本実施形態のタイヤモデル及び路面モデルの斜視図である。 本実施形態の第１摩耗エネルギー計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 自由転動時の摩耗エネルギーを示すコンター図である。 本実施形態の条件別摩耗性能計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本実施形態の摩耗指数の一例を示すグラフである。 本実施形態の発生頻度計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 各周方向溝の実摩耗量を示すグラフである。 転動条件毎に示した各周方向溝モデル及びトレッド接地端の平均摩耗エネルギーを転動条件毎に示すグラフである。 本発明の他の実施形態の発生頻度計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 左右の加速度の発生度数を示すグラフである。 前後の加速度の発生度数を示すグラフである。 本発明の他の実施形態の摩耗指数の一例を示すグラフである。 実施例１及び比較例について、予測摩耗量と実摩耗量との関係を示すグラフである。 実施例２及び比較例について、予測摩耗量と実摩耗量との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態のタイヤのシミュレーション方法（以下、単に「シミュレーション方法」ということがある）は、タイヤの摩耗性能を、コンピュータを用いて予測するための方法である。なお、本実施形態のシミュレーション方法で予測される摩耗性能は、タイヤの摩耗量であるが、例えば、摩耗量の大小を表す指数等であってもよい。

図１は、本実施形態のシミュレーション方法が実施されるコンピュータ１のブロック図である。本実施形態のコンピュータ１は、入力デバイスとしての入力部１１、出力デバイスとしての出力部１２、及び、タイヤの物理量等を計算する演算処理装置１３を有し、タイヤの摩耗性能を予測するシミュレーション装置１Ａとして構成されている。

入力部１１は、例えば、キーボード又はマウス等が用いられる。出力部１２は、例えば、ディスプレイ装置又はプリンタ等が用いられる。演算処理装置１３は、各種の演算を行う演算部（ＣＰＵ）１３Ａ、データやプログラム等が記憶される記憶部１３Ｂ、及び、作業用メモリ１３Ｃが含まれている。

記憶部１３Ｂは、例えば、磁気ディスク、光ディスク又はＳＳＤ等からなる不揮発性の情報記憶装置である。記憶部１３Ｂには、データ部１５及びプログラム部１６が設けられている。

データ部１５は、評価対象のタイヤや路面に関する情報（例えば、ＣＡＤデータ等）が記憶される初期データ部１５Ａ、タイヤをモデル化したタイヤモデルが入力されるタイヤモデル入力部１５Ｂ、及び、タイヤが転動する路面をモデル化した路面モデルが入力される路面モデル入力部１５Ｃが含まれている。さらに、データ部１５には、シミュレーションの境界条件が入力される境界条件入力部１５Ｄ、及び、演算部１３Ａが計算した物理量が入力される物理量入力部１５Ｅが含まれている。

プログラム部１６は、演算部１３Ａによって実行されるプログラムである。プログラム部１６には、タイヤモデルを設定するタイヤモデル設定部１６Ａ、路面モデルを設定する路面モデル設定部１６Ｂ、タイヤモデルの内圧充填後の形状を計算する内圧充填計算部１６Ｃ、及び、内圧充填後のタイヤモデルに荷重を定義する荷重負荷計算部１６Ｄが含まれている。さらに、プログラム部１６は、平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅ、発生頻度計算部１６Ｆ、条件別摩耗性能計算部１６Ｇ、及び、摩耗性能計算部１６Ｈを含んで構成されている。

図２は、本実施形態のシミュレーション方法で、摩耗性能が予測されるタイヤ２の断面図である。図３は、図２のタイヤ２のトレッド展開図である。本実施形態のタイヤ２は、トレッド部２ａからサイドウォール部２ｂを経てビード部２ｃのビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２ａの内部に配されるベルト層７とが設けられている。

本実施形態のトレッド部２ａには、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝９が設けられる。これにより、トレッド部２ａは、周方向溝９で区分された複数の縦陸部１０が設けられる。

本実施形態の周方向溝９は、タイヤ赤道Ｃのタイヤ軸方向の両外側に配置される一対のセンター周方向溝９ａ、９ｂ、及び、センター周方向溝９ａ、９ｂとトレッド接地端２ｔとの間に配置される一対のショルダー周方向溝９ｃ、９ｄが含まれている。一対のセンター周方向溝９ａ、９ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して、タイヤ軸方向の一方側Ｓａに配置される第１センター周方向溝９ａと、タイヤ軸方向の他方側Ｓｂに配置される第２センター周方向溝９ｂとに区別される。一対のショルダー周方向溝９ｃ、９ｄは、タイヤ赤道Ｃに対して、タイヤ軸方向の一方側Ｓａに配置される第１ショルダー周方向溝９ｃと、タイヤ軸方向の他方側Ｓｂに配置される第２ショルダー周方向溝９ｄとに区別される。

縦陸部１０は、一対のセンター周方向溝９ａ、９ｂ間で区分されるセンター縦陸部１０ａ、センター周方向溝９ａ、９ｂと、ショルダー周方向溝９ｃ、９ｄとで区分される一対のミドル縦陸部１０ｂ、１０ｃ、及び、ショルダー周方向溝９ｃ、９ｄと、トレッド接地端２ｔとで区分される一対のショルダー縦陸部１０ｄ、１０ｅを含んでいる。また、各縦陸部１０ａ〜１０ｅには、周方向溝９ａ〜９ｄ又はトレッド接地端２ｔと交わる横溝２０等が設けられている。

一対のミドル縦陸部１０ｂ、１０ｃは、タイヤ赤道Ｃに対して、タイヤ軸方向の一方側Ｓａに配置される第１ミドル縦陸部１０ｂと、タイヤ軸方向の他方側Ｓｂに配置される第２ミドル縦陸部１０ｃとに区別される。一対のショルダー縦陸部１０ｄ、１０ｅは、タイヤ赤道Ｃに対して、タイヤ軸方向の一方側Ｓａに配置される第１ショルダー縦陸部１０ｄと、タイヤ軸方向の他方側Ｓｂに配置される第２ショルダー縦陸部１０ｅとに区別される。

本明細書において、「トレッド接地端２ｔ」とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤ２に、正規荷重を負荷してキャンバー角０度にて平坦面に接地させたときのトレッド接地面のタイヤ軸方向の最外端とする。

「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。

「正規内圧」とは、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ている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"である。

また、タイヤ２には、トレッド部２ａで仮想区分されたトレッド小領域１８が設定されている。本実施形態のトレッド小領域１８は、タイヤ周方向に連続する領域である。このようなトレッド小領域１８は、例えば、タイヤ２のトレッドパターンや、タイヤ構造に応じて、適宜設定されうる。本実施形態のトレッド小領域１８は、各周方向溝９ａ〜９ｄで区分された各縦陸部１０ａ〜１０ｅに設定されている。

図２に示されるように、カーカス６は、少なくとも１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａで構成される。このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２ａからサイドウォール部２ｂを経てビード部２ｃのビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとが含まれる。本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム８が配される。また、カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して、例えば７５度〜９０度の角度で配列されたカーカスコードが含まれる。

ベルト層７は、ベルトコードを、タイヤ周方向に対して例えば１０度〜３５度の角度で傾けて配列した内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを含んで構成されている。これらのベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。

図４は、本実施形態のシミュレーション方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態のシミュレーション方法では、先ず、コンピュータ１に、図２及び図３に示したタイヤ２をモデル化したタイヤモデルが設定される（工程Ｓ１）。

工程Ｓ１では、先ず、図１に示されるように、初期データ部１５Ａに記憶されているタイヤ２（図２に示す）に関する情報（例えば、タイヤ２の輪郭データ等）が、作業用メモリ１３Ｃに入力される。さらに、タイヤモデル設定部１６Ａが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、タイヤモデル設定部１６Ａが、演算部１３Ａによって実行される。図５は、本実施形態のタイヤモデルの断面図である。図６は、図５のトレッド展開図である。なお、図６では、溝のメッシュを省略して表示している。

工程Ｓ１では、タイヤ２（図２に示す）に関する情報に基づいて、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｆ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）で離散化している。これにより、タイヤ２がモデル化されたタイヤモデル２１が設定される。タイヤモデル２１は、タイヤモデル入力部１５Ｂ（図１に示す）に記憶される。なお、数値解析法としては、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法が適宜採用できるが、本実施形態では有限要素法が採用されている。

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

タイヤモデル２１のトレッド部２１ａには、周方向溝９（図２及び図３に示す）が再現された周方向溝モデル２２と、縦陸部１０（図２及び図３に示す）が再現された縦陸部モデル２３とが設定されている。周方向溝モデル２２は、第１センター周方向溝９ａが再現された第１センター周方向溝モデル２２ａ、及び、第２センター周方向溝９ｂが再現された第２センター周方向溝モデル２２ｂが含まれている。さらに、周方向溝モデル２２は、第１ショルダー周方向溝９ｃが再現された第１ショルダー周方向溝モデル２２ｃ、及び、第２ショルダー周方向溝９ｄが再現された第２ショルダー周方向溝モデル２２ｄが含まれている。

縦陸部モデル２３は、センター縦陸部１０ａが再現されたセンター縦陸部モデル２３ａ、第１ミドル縦陸部１０ｂが再現された第１ミドル縦陸部モデル２３ｂ、及び、第２ミドル縦陸部１０ｃが再現された第２ミドル縦陸部モデル２３ｃが含まれている。さらに、縦陸部モデルは、第１ショルダー縦陸部１０ｄが再現された第１ショルダー縦陸部モデル２３ｄ、及び、第２ショルダー縦陸部１０ｅが再現された第２ショルダー縦陸部モデル２３ｅが含まれている。本実施形態では、これらの縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅにより、タイヤモデル２１のトレッド小領域３０が設定される。

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ１に、路面をモデル化した路面モデルが設定される（工程Ｓ２）。工程Ｓ２では、先ず、図１に示した初期データ部１５Ａに記憶されている路面に関する情報が、作業用メモリ１３Ｃに入力される。さらに、路面モデル設定部１６Ｂが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、路面モデル設定部１６Ｂが、演算部１３Ａによって実行される。

図７は、本実施形態のタイヤモデル２１及び路面モデル２４の斜視図である。なお、図７では、タイヤモデル２１のメッシュが省略されている。工程Ｓ２では、路面に関する情報に基づいて、数値解析法（本実施形態では、有限要素法）により取り扱い可能な有限個の要素Ｇ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）で離散化する。これにより、工程Ｓ２では、路面モデル２４が設定される。設定された路面モデル２４は、路面モデル入力部１５Ｃ（図１に示す）に記憶される。

要素Ｇ（ｉ）は、変形不能に設定された剛平面要素からなる。この要素Ｇ（ｉ）には、複数の節点２８が設けられる。さらに、要素Ｇ（ｉ）は、要素番号や、節点２８の座標値等の数値データが定義される。

本実施形態では、路面モデル２４として、平滑な表面を有するものが例示されたが、必要に応じて、アスファルト路面のような微小凹凸、不規則な段差、窪み、うねり、又は、轍等の実走行路面に近似した凹凸などが設けられても良い。

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ１が、タイヤモデル２１を走行させて、タイヤモデル２１のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーを計算する（平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３）。平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３は、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件でタイヤモデル２１を走行させて、トレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーが、転動条件毎に計算される。本実施形態では、自由転動、制動、駆動及び旋回の各転動条件で、タイヤモデル２１を走行させている。

上述したように、本実施形態のトレッド小領域３０は、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅである。従って、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーが計算される。図８は、平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３の処理手順の一例を示すフローチャートである。

平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、先ず、タイヤモデル２１に境界条件が定義される（工程Ｓ３１）。図７に示されるように、境界条件としては、例えば、タイヤモデル２１の内圧条件、負荷荷重条件Ｔ、キャンバー角、及び、タイヤモデル２１と路面モデル２４との摩擦係数等が設定される。さらに、境界条件としては、タイヤモデル２１のトルクＴＬ、横力（図示省略）、及び、走行速度Ｖに対応する路面モデル２４の並進速度Ｖ２が設定される。

自由転動、制動、駆動、及び旋回の各転動条件では、路面モデル２４に並進速度Ｖ２が設定される。これにより、タイヤモデル２１と路面モデル２４との間の摩擦係数に基づいて転動するタイヤモデル２１が計算されうる。

自由転動条件では、タイヤモデル２１にトルクＴＬは定義されない。制動条件では、タイヤモデル２１に制動に対応するトルクＴＬが設定される。駆動条件では、タイヤモデル２１に駆動に対応するトルクＴＬが設定される。旋回条件では、タイヤモデル２１に横力（図示省略）が設定される。これらの条件は、境界条件入力部１５Ｄ（図１に示す）に記憶される。なお、タイヤモデル２１に設定されたトルクＴＬ等に相当する力が、路面モデル２４に設定されてもよい。

次に、平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３は、タイヤモデル２１（図５に示す）の内圧充填後の形状が計算される（工程Ｓ３２）。工程Ｓ３２では、図１に示されるように、タイヤモデル入力部１５Ｂに記憶されているタイヤモデル２１、及び、境界条件入力部１５Ｄに記憶されている内圧条件が作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。さらに、内圧充填計算部１６Ｃが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、内圧充填計算部１６Ｃが、演算部１３Ａによって実行される。

工程Ｓ３２では、先ず、図５に示されるように、タイヤ２のリム２６（図２に示す）がモデル化されたリムモデル２７によって、タイヤモデル２１のビード部２１ｃ、２１ｃが拘束される。さらに、タイヤモデル２１は、内圧条件に相当する等分布荷重ｗに基づいて変形計算される。これにより、工程Ｓ３２では、内圧充填後のタイヤモデル２１が計算される。内圧は、例えば、タイヤ２（図２に示す）が基づいている規格を含む規格体系において、各規格が定めている空気圧が設定されるのが望ましい。

タイヤモデル２１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２１の変形計算を行う。このようなタイヤモデル２１の変形計算（後述する転動計算を含む）は、例えば、LSTC社製の LS-DYNA などの市販の有限要素解析アプリケーションソフトを用いて計算されうる。なお、単位時間Ｔｘについては、求められるシミュレーション精度によって、適宜設定されうる。

次に、平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、荷重が定義されたタイヤモデル２１が計算される（工程Ｓ３３）。工程Ｓ３３では、図１に示されるように、境界条件入力部１５Ｄに記憶されている負荷荷重条件、及び、キャンバー角及び摩擦係数が、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。さらに、工程Ｓ３３では、荷重負荷計算部１６Ｄが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、荷重負荷計算部１６Ｄが、演算部１３Ａによって実行される。

工程Ｓ３３では、図７に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル２１と、路面モデル２４との接触が計算される。次に、工程Ｓ３３では、負荷荷重条件Ｔ、キャンバー角（図示省略）、及び、摩擦係数に基づいて、タイヤモデル２１の変形が計算される。これにより、工程Ｓ３３では、路面モデル２４に接地したタイヤモデル２１が計算される。

次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、自由転動時のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ３４）。本実施形態の工程Ｓ３２では、タイヤモデル２１の自由転動時において、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ（図６に示す）の平均摩耗エネルギーが計算される。

工程Ｓ３４では、先ず、境界条件入力部１５Ｄに記憶されている並進速度Ｖ２が、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。さらに、工程Ｓ３４では、タイヤモデル２１の平均摩耗エネルギーを計算するための平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、演算部１３Ａによって実行される。

図７に示されるように、工程Ｓ３４では、先ず、路面モデル２４に並進速度Ｖ２が設定される。これにより、路面モデル２４の上を自由転動しているタイヤモデル２１が計算されうる。図６に示されるように、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅを構成する各節点２５が路面モデル２４（図７に示す）に接地している間、各節点２５において、せん断力及びすべり量が計算される。せん断力Ｐには、タイヤ軸方向ｘのせん断力Ｐｘ及びタイヤ周方向ｙのせん断力Ｐｙが含まれる。また、すべり量Ｑには、前記せん断力Ｐｘ、Ｐｙに対応する、タイヤ軸方向ｘのすべり量Ｑｘ及びタイヤ周方向ｙのすべり量Ｑｙが含まれる。

自由転動計算は、転動開始から、予め定められた転動終了まで、シミュレーションの単位時間Ｔｘ毎に計算される。これにより、工程Ｓ３４では、各節点２５のせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙが、転動開始から転動終了まで単位時間Ｔｘ刻みで複数回計算される。図９は、各節点２５の自由転動時の摩耗エネルギーを示すコンター図である。コンター図は、各節点２５で計算された摩耗エネルギー、及び、各節点２５の摩耗エネルギーから補間計算された摩耗エネルギーに基づいて、同一範囲の摩耗エネルギー毎に異なる色情報が設定される。このようなコンター図は、例えば、汎用のポストプロセッサ（ LSTC 社製の LS-PrePost など）により求められうる。

工程Ｓ３４では、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅにおいて、各節点２５のせん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）と、該せん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）に対応するすべり量Ｑｘ（ｉ）、Ｑｙ（ｉ）とを乗じた値が、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの接地入りから接地端までの要素Ｆ（ｉ）を対象に積算される。そして、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの前記積算値が、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの接地面積で除されることにより、単位時間Ｔｘの平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ毎に計算される。次に、単位時間Ｔｘの平均摩耗エネルギーが転動開始から転動終了まで積算され、さらに、この積算された値が、転動開始から転動終了までの合計時間で除される。これにより、自由転動時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ毎に計算される。自由転動時の各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、制動時のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ３５）。本実施形態の工程Ｓ３５では、タイヤモデル２１の制動時において、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーが計算される。

工程Ｓ３５では、図１に示されるように、境界条件入力部１５Ｄに記憶されている、並進速度Ｖ２、制動時に対応するトルクＴＬ及び平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、演算部１３Ａによって実行される。

工程Ｓ３５では、図７に示されるように、並進速度Ｖ２が路面モデル２４に設定される。これにより、路面モデル２４上を自由転動しているタイヤモデル２１が計算されうる。次に、制動時のトルクＴＬがタイヤモデル２１に設定される。これにより、自由転動している状態から制動したタイヤモデル２１が計算されうる。工程Ｓ３５では、節点２５のせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙが、制動開始から制動終了まで間、単位時間Ｔｘ刻みで複数回計算される。

工程Ｓ３５では、工程Ｓ３４と同様の計算方法により、制動時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ毎に計算される。制動時の各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、駆動時のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ３６）。本実施形態の工程Ｓ３６では、タイヤモデル２１の駆動時において、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーが計算される。

工程Ｓ３６では、図１に示されるように、境界条件入力部１５Ｄに記憶されている並進速度Ｖ２、駆動時のトルクＴＬ及び平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、演算部１３Ａによって実行される。

工程Ｓ３６では、図７に示されるように、並進速度Ｖ２が路面モデル２４に設定される。これにより、路面モデル２４上を自由転動しているタイヤモデル２１が計算されうる。次に、駆動時のトルクＴＬがタイヤモデル２１に設定される。これにより、自由転動している状態から駆動したタイヤモデル２１が計算されうる。工程Ｓ３６では、節点２５のせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙが、駆動開始から駆動終了まで間、単位時間Ｔｘ刻みで複数回計算される。

工程Ｓ３６では、工程Ｓ３４と同様の計算方法により、駆動時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ毎に計算される。駆動時の各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、本実施形態の平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、旋回時のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーが計算される（工程Ｓ３７）。本実施形態の工程Ｓ３７では、タイヤモデル２１の旋回時において、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーが計算される。

工程Ｓ３７では、図１に示されるように、境界条件入力部１５Ｄに記憶されている並進速度Ｖ２、横力（図示省略）及び平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、平均摩耗エネルギー計算部１６Ｅが、演算部１３Ａによって実行される。

工程Ｓ３７では、図７に示されるように、並進速度Ｖ２が路面モデル２４に設定される。これにより、路面モデル２４上を自由転動しているタイヤモデル２１が計算されうる。次に、横力（図示省略）がタイヤモデル２１に設定される。これにより、自由転動している状態から旋回したタイヤモデル２１が計算されうる。工程Ｓ３７では、節点２５で計算されたせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙが、旋回開始から旋回終了まで間、単位時間Ｔｘ刻みで複数回計算される。

工程Ｓ３７では、工程Ｓ３４と同様の計算方法により、旋回時の平均摩耗エネルギーが、縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ毎に計算される。旋回時の各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーは、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

このように、各転動条件（自由転動、制動、駆動及び旋回）の平均摩耗エネルギーが、トレッド小領域３０（各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ）の全要素Ｆ（ｉ）の各節点２５で計算されたせん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）、及び、すべり量Ｑｘ（ｉ）、Ｑｙ（ｉ）に基づいて求められるため、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤ２の摩耗エネルギーに近似させることができる。このため、後述する摩耗量計算工程Ｓ６において、タイヤ周方向に連続して摩耗する実際のタイヤ２の摩耗量が、正確に予測されうる。さらに、タイヤモデル２１と路面モデル２４との間には、実際のタイヤ２と路面との摩擦係数等が設定されているため、平均摩耗エネルギーが、精度よく計算されうる。

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ１が、タイヤモデル２１のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤ２のトレッド小領域１８の条件別摩耗性能を計算する（条件別摩耗性能計算工程Ｓ４）。本実施形態の条件別摩耗性能計算工程Ｓ４では、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーに基づいて、転動条件毎に、タイヤ２の各縦陸部１０ａ〜１０ｅの摩耗性能（摩耗量）が計算される。

条件別摩耗性能計算工程Ｓ４では、先ず、物理量入力部１５Ｅに記憶されている各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーが、転動条件毎に作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。さらに、条件別摩耗性能計算工程Ｓ４では、各縦陸部１０ａ〜１０ｅの摩耗量を計算するための条件別摩耗性能計算部１６Ｇが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、条件別摩耗性能計算部１６Ｇが、演算部１３Ａによって実行される。図１０は、条件別摩耗性能計算工程Ｓ４の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の条件別摩耗性能計算工程Ｓ４は、先ず、実際のタイヤ２（図２及び図３に示す）のトレッド小領域１８のゴム材料の摩耗エネルギー及び摩耗量が取得される（工程Ｓ４１）。本実施形態の工程Ｓ６１では、各縦陸部１０ａ〜１０ｅのゴム材料の摩耗エネルギー及び摩耗量が取得される。

工程Ｓ４１では、先ず、図２に示したタイヤ２の各縦陸部１０ａ〜１０ｅから切り取ったゴム片（図示省略）が取得される。これらのゴム片が、例えば、室内摩耗試験機（ランボーン摩耗試験機等）によって摩耗されることにより、各縦陸部１０ａ〜１０ｅのゴム材料の摩耗量に対する摩耗エネルギーが求められうる。

次に、本実施形態の条件別摩耗性能計算工程Ｓ４は、ゴム材料の摩耗量と、ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数が取得される（工程Ｓ４２）。工程Ｓ４２では、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）について、ゴム材料の摩耗量Ｌａが、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａで除される。これにより、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）のゴム材料の摩耗指数Ｒｉが取得されうる。図１１は、本実施形態の摩耗指数Ｒｉの一例を示すグラフである。このような摩耗指数Ｒｉでは、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａの変化（例えば、増加）により、ゴム材料の摩耗量Ｌａが線形に変化（例えば、増加）している。

次に、本実施形態の条件別摩耗性能計算工程Ｓ４は、ゴム材料の摩耗指数Ｒｉと、各転動条件の平均摩耗エネルギーとに基づいて、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の条件別摩耗性能が計算される（工程Ｓ４３）。本実施形態の工程Ｓ６３では、各縦陸部１０ａ〜１０ｅについて、ゴム材料の摩耗指数Ｒｉと平均摩耗エネルギーとが乗じられる。ゴム材料の摩耗指数Ｒｉと平均摩耗エネルギーとの乗算は、転動条件（自由転動、制動、駆動及び旋回）毎に行われる。これにより、転動条件毎に、各縦陸部１０ａ〜１０ｅの条件別摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）が計算される。これらの条件別摩耗性能は、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ１が、予め提供された車両の走行履歴について、各転動条件の発生頻度を取得する（発生頻度計算工程Ｓ５）。本実施形態の発生頻度は、自由転動の発生頻度Ｃａ、制動の発生頻度Ｃｂ、駆動の発生頻度Ｃｃ及び旋回の発生頻度Ｃｄが含まれる。また、各発生頻度Ｃａ〜Ｃｄは、自由転動の発生頻度Ｃａ、制動の発生頻度Ｃｂ、駆動の発生頻度Ｃｃ及び旋回の発生頻度Ｃｄの合計を１００％とする百分率で示されている。なお、各発生頻度Ｃａ〜Ｃｄは、百分率以外の方法で表示されてもよい。図１２は、本実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５は、先ず、タイヤ２（図２に示す）を走行させて、トレッド小領域１８の実摩耗性能が取得される（工程Ｓ５１）。本実施形態の工程Ｓ５１では、各縦陸部１０ａ〜１０ｅにおいて、実摩耗量が取得される。また、各縦陸部１０ａ〜１０ｅの実摩耗量は、各周方向溝９ａ〜９ｄ及びトレッド接地端２ｔ（一方のトレッド接地端２ｔａ、及び、他方のトレッド接地端２ｔｂ）の実摩耗量によって取得される。

工程Ｓ５１では、先ず、実際の車両にタイヤ２が装着され、例えば、高速道路、山岳路、及び、一般道を含む経路で走行される。そして、タイヤ２の走行後、各周方向溝９ａ〜９ｄ及びトレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量が測定される。

各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量を測定する方法については、適宜採用することができる。本実施形態では、先ず、各周方向溝９ａ〜９ｄのタイヤ周方向の３箇所で、新品時の溝深さ、及び、走行後の溝深さが測定される。そして、３箇所で測定された新品時の溝深さと、走行後の溝深さとの差が平均されることによって、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量が求められうる。図１３は、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量を示すグラフである。各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量も、各周方向溝９ａ〜９ｄと同様の測定方法によって測定される。これらの各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量、及び、各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量は、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、本実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５は、タイヤ２のトレッド小領域１８の実摩耗性能と、タイヤモデル２１のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析により、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが計算される（工程Ｓ５２）。本実施形態の工程Ｓ５２では、各縦陸部１０ａ〜１０ｅ（各周方向溝９ａ〜９ｄ及び各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂ）の実摩耗量と、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーとに基づいて、重回帰分析が行われる。

工程Ｓ５２では、図１に示されるように、物理量入力部１５Ｅに記憶されている各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量、各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量、並びに、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギー（自由転動、制動、駆動、及び旋回の各転動条件を含む）が、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。さらに、工程Ｓ５２では、タイヤ２の転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算部１６Ｆが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、発生頻度計算部１６Ｆが、演算部１３Ａによって実行される。

工程Ｓ５２では、先ず、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーに基づいて、各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄの平均摩耗エネルギー、及び、各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂの平均摩耗エネルギーが計算される。なお、平均摩耗エネルギー計算工程Ｓ３では、縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーのみが求められていたため、各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄ及び各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂの平均摩耗エネルギーが新たに求められる。

本実施形態では、図６に示されるように、各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄのそれぞれタイヤ軸方向両側に配置される一対の各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーが、転動条件（自由転動、制動、駆動、及び旋回）毎に平均される。これにより、各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄの平均摩耗エネルギーが、転動条件（自由転動、制動、駆動、及び旋回）毎に計算される。

例えば、第１センター周方向溝モデル２２ａの平均摩耗エネルギーは、センター縦陸部モデル２３ａの平均摩耗エネルギーと、第１ミドル縦陸部モデル２３ｂの平均摩耗エネルギーとが、転動条件（自由転動、制動、駆動、及び旋回）毎に平均されることにより求められうる。図１４は、各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄ、及び、トレッド接地端２ｔ、２ｔの平均摩耗エネルギーを、転動条件（自由転動、制動、駆動、及び旋回）毎に示すグラフである。図１４において、第１センター周方向溝モデル２２ａの平均摩耗エネルギーは、例えば、次のとおりである。
第１センター周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー：６５（Ｊ／ｍ²）
第１センター周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー：１３５（Ｊ／ｍ²）
第１センター周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー：１４０（Ｊ／ｍ²）
第１センター周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー：２９０（Ｊ／ｍ²）

各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂでは、そのタイヤ軸方向の片側のみに、縦陸部モデル（第１ショルダー縦陸部モデル２３ｄ又は第２ショルダー縦陸部モデル２３ｅ）が配置されている。このため、各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂの平均摩耗エネルギーは、トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂのタイヤ軸方向の片側で隣り合う縦陸部モデルの平均摩耗エネルギーが、そのまま設定される。

例えば、一方のトレッド接地端２１ｔａの平均摩耗エネルギーは、図６に示されるように、タイヤ軸方向の他方側Ｓｂにのみ、第１ショルダー縦陸部モデル２３ｄが配置されている。このため、一方のトレッド接地端２１ｔａの平均摩耗エネルギーとして、第１ショルダー縦陸部モデル２３ｄの各平均摩耗エネルギー（自由転動、制動、駆動、及び旋回）が、そのまま設定される。図１４において、一方のトレッド接地端２１ｔの平均摩耗エネルギーは、例えば、次のとおりである。
一方のトレッド接地端の自由転動時の平均摩耗エネルギー：８０（Ｊ／ｍ²）
一方のトレッド接地端の制動時の平均摩耗エネルギー：１７０（Ｊ／ｍ²）
一方のトレッド接地端の駆動時の平均摩耗エネルギー：８０（Ｊ／ｍ²）
一方のトレッド接地端の旋回時の平均摩耗エネルギー：３００（Ｊ／ｍ²）

次に、本実施形態の工程Ｓ５２では、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄの平均摩耗エネルギー、発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂの平均摩耗エネルギー、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量、及び、各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量に基づいて、重回帰分析される。

各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた第１センター周方向溝モデル２２ａの平均摩耗エネルギーＥ１は、下記式（１）で表されうる。
Ｅ１＝Ｃａ×Ｅ１ａ＋Ｃｂ×Ｅ１ｂ＋Ｃｃ×Ｅ１ｃ＋Ｃｄ×Ｅ１ｄ…（１）
ここで、各変数は、次のとおりである。
Ｅ１ａ：第１センター周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ１ｂ：第１センター周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ１ｃ：第１センター周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ１ｄ：第１センター周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー

各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた第２センター周方向溝モデル２２ｂの平均摩耗エネルギーＥ２は、下記式（２）で表されうる。
Ｅ２＝Ｃａ×Ｅ２ａ＋Ｃｂ×Ｅ２ｂ＋Ｃｃ×Ｅ２ｃ＋Ｃｄ×Ｅ２ｄ…（２）
ここで、各変数は、次のとおりである。
Ｅ２ａ：第２センター周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ２ｂ：第２センター周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ２ｃ：第２センター周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ２ｄ：第２センター周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー

各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた第１ショルダー周方向溝モデル２２ｃの平均摩耗エネルギーＥ３は、下記式（３）で表されうる。
Ｅ３＝Ｃａ×Ｅ３ａ＋Ｃｂ×Ｅ３ｂ＋Ｃｃ×Ｅ３ｃ＋Ｃｄ×Ｅ３ｄ…（３）
ここで、各変数は、次のとおりである。
Ｅ３ａ：第１ショルダー周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ３ｂ：第１ショルダー周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ３ｃ：第１ショルダー周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ３ｄ：第１ショルダー周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー

各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた第２ショルダー周方向溝モデル２２ｄの平均摩耗エネルギーＥ４は、下記式（４）で表されうる。
Ｅ４＝Ｃａ×Ｅ４ａ＋Ｃｂ×Ｅ４ｂ＋Ｃｃ×Ｅ４ｃ＋Ｃｄ×Ｅ４ｄ…（４）
ここで、各変数は、次のとおりである。
Ｅ４ａ：第２ショルダー周方向溝モデルの自由転動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ４ｂ：第２ショルダー周方向溝モデルの制動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ４ｃ：第２ショルダー周方向溝モデルの駆動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ４ｄ：第２ショルダー周方向溝モデルの旋回時の平均摩耗エネルギー

各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた一方のトレッド接地端２１ｔａの平均摩耗エネルギーＥ５は、下記式（５）で表されうる。
Ｅ５＝Ｃａ×Ｅ５ａ＋Ｃｂ×Ｅ５ｂ＋Ｃｃ×Ｅ５ｃ＋Ｃｄ×Ｅ５ｄ…（５）
ここで、各変数は、次のとおりである。
Ｅ５ａ：一方のトレッド接地端の自由転動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ５ｂ：一方のトレッド接地端の制動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ５ｃ：一方のトレッド接地端の駆動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ５ｄ：一方のトレッド接地端の旋回時の平均摩耗エネルギー

各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた他方のトレッド接地端２１ｔｂの全摩耗エネルギーＥ６は、下記式（６）で表されうる。
Ｅ６＝Ｃａ×Ｅ６ａ＋Ｃｂ×Ｅ６ｂ＋Ｃｃ×Ｅ６ｃ＋Ｃｄ×Ｅ６ｄ…（６）
ここで、各変数は、次のとおりである。
Ｅ６ａ：他方のトレッド接地端の自由転動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ６ｂ：他方のトレッド接地端の制動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ６ｃ：他方のトレッド接地端の駆動時の平均摩耗エネルギー
Ｅ６ｄ：他方のトレッド接地端の旋回時の平均摩耗エネルギー

本実施形態では、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた各周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄの平均摩耗エネルギーＥ１〜Ｅ４、及び、発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた各トレッド接地端２１ｔの１平均摩耗エネルギーＥ５、Ｅ６が、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量、及び、各トレッド接地端２ｔの実摩耗量に一致するように重回帰分析される。これにより、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが特定されうる。このような重回帰分析は、例えば、日科技研製のStatWorksが用いられることにより、容易に計算されうる。このような各転動条件の発生頻度は、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ１が、走行履歴でタイヤ２が走行したときのトレッド小領域１８の予測摩耗性能を計算する（工程Ｓ６）。本実施形態の工程Ｓ６では、タイヤ２のトレッド小領域１８において、各転動条件の条件別摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）が、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされることによって、走行履歴を考慮した予測摩耗性能が計算される。

工程Ｓ５では、図１に示されるように、物理量入力部１５Ｅに記憶されている各転動条件の条件別摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）、及び、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。さらに、工程Ｓ５では、予測摩耗性能を計算するための摩耗性能計算部１６Ｈが、作業用メモリ１３Ｃに読み込まれる。そして、摩耗性能計算部１６Ｈが、演算部１３Ａによって実行される。

本実施形態の工程Ｓ６では、各縦陸部１０ａ〜１０ｅについて、各転動条件の条件別摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）が、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされる。これにより、縦陸部１０ａ〜１０ｅ毎に、予測摩耗性能（摩耗量）が計算されうる。このような予測摩耗性能は、タイヤ２の走行履歴を考慮から取得された各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄに基づいて計算されるため、予測摩耗性能（摩耗量）を、タイヤ２の実摩耗量により精度よく近似させることができる。各縦陸部１０ａ〜１０ｅの予測摩耗性能は、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

条件別摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）は、タイヤモデル２１の各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの全要素Ｆ（ｉ）の各節点２５を対象に計算された平均摩耗エネルギーに基づいて計算されている。従って、本実施形態のシミュレーション方法では、例えば、トレッド部２１ａの任意の位置での摩耗エネルギーに基づいて、摩耗量が予測されていた従来の方法に比べて、タイヤ２の実摩耗量に、予測摩耗性能（摩耗量）を精度よく近似させうる。

次に、本実施形態のシミュレーション方法では、コンピュータ１が、タイヤ２のトレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の予測摩耗性能が、許容範囲内か否かが判断される（工程Ｓ７）。工程Ｓ７では、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の予測摩耗性能が、許容範囲内であると判断された場合（工程Ｓ７で「Ｙ」）、タイヤモデル２１に基づいて、タイヤ２が製造される（工程Ｓ８）。一方、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の予測摩耗性能が、許容範囲外であると判断された場合は（工程Ｓ７で「Ｎ」）、タイヤ２の設計因子が変更され（工程Ｓ９）、工程Ｓ１〜工程Ｓ７が再度実行される。このように、本実施形態のシミュレーション方法では、耐摩耗性能が良好なタイヤ２が確実に設計されうる。

本実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５では、一本のタイヤ２の実摩耗量に基づいて、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが取得されるものが例示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、複数のタイヤ２の実摩耗量に基づいて、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが取得されてもよい。

このような場合、先ず、各タイヤ２について、発生頻度Ｃａ〜Ｃｄで重み付けされた平均摩耗エネルギーＥ１〜Ｅ６（上記式（１）〜（６）に示す）と、実摩耗量とに基づく重回帰分析が実施されることにより、各タイヤの発生頻度Ｃａ〜Ｃｄを特定する。そして、各タイヤ２の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが平均されることにより、一つの発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが特定される。

このような発生頻度計算工程Ｓ５では、複数のタイヤ２の走行履歴（実摩耗量）に基づいて、各発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが特定されるため、各タイヤ２の走行履歴の偏りを無くした予測摩耗量が求められうる。例えば、タイヤ２が使用される仕向地において、各発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが精度よく特定されうるため、仕向地でのタイヤの実摩耗量、予測摩耗量を精度よく近似させうる。

これまでの実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５では、タイヤ２のトレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の実摩耗量に基づいて、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが計算されるものが例示されたが、これに限定されるものではない。例えば、タイヤ２を走行させて取得される加速度の発生度数に基づいて、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが求められてもよい。図１５は、本発明の他の実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５の処理手順の一例を示すフローチャートである。

この実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５では、先ず、タイヤ２を走行させて、左右の加速度（左右Ｇ）及び前後の加速度（前後Ｇ）の発生度数が取得される（工程Ｓ６１）。工程Ｓ６１では、タイヤ２を実際の車両に装着して、例えば、高速道路、山岳路、及び、一般道を含む経路を走行させる。そして、全経路において、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数が取得される。このような加速度の発生度数は、車両に取り付けられた加速度センサー（図示省略）によって測定されうる。図１６は、左右の加速度の発生度数を示すグラフである。図１７は、前後の加速度の発生度数を示すグラフである。このような左右の加速度及び前後の加速度の発生度数は、物理量入力部１５Ｅに記憶される。

次に、この実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５では、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数に基づいて、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが取得される（工程Ｓ６２）。工程Ｓ６２では、先ず、左右の加速度が、予め定められた加速度以上のものが旋回として特定され、予め定められた加速度未満のものが直進（自由転動、制動、又は、駆動）として特定されている。さらに、前後の加速度が、予め定められた加速度以上のものが制動又は駆動として特定され、予め定められた加速度未満のものが自由転動又は旋回として特定されている。そして、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数に基づいて、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄ（例えば、百分率）が特定される。

このように、この実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５では、前実施形態のように、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の実摩耗量と、タイヤモデル２１のトレッド小領域３０（各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅ）の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析が実施されることなく、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが求められうるため、計算時間が短縮されうる。

旋回の判断基準となる左右の加速度や、制動又は駆動の判断基準となる前後の加速度については、車両の特性等に基づいて、適宜定められうる。本実施形態では、０．１Ｇを基準として判断されている。なお、この実施形態で特定された各転動条件の発生頻度は、次のとおりである。
自由転動の発生頻度Ｃａ：４８％
制動の発生頻度Ｃｂ：１２％
駆動の発生頻度Ｃｃ：１２％
旋回の発生頻度Ｃｄ：２８％

これまでの実施形態の摩耗量計算工程Ｓ６では、図１４に示したように、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａの変化（例えば、増加）により、ゴム材料の摩耗量Ｌａが線形に変化（例えば、増加）するゴム材料の摩耗指数Ｒｉが取得される態様が例示されたが、これに限定されるわけではない。

従来、摩耗エネルギーＥａが少しでも生じると、ゴム材料が摩耗すると考えられていた。ところが、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、一定の摩耗エネルギーＥａを超えた後にゴム材料の摩耗が始まることを知見した。このような知見に基づいて、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａの変化（例えば、増加）により、ゴム材料の摩耗量Ｌａが非線形に変化（例えば、増加）する摩耗指数Ｒｉが取得されるのが望ましい。図１８は、本発明の他の実施形態の摩耗指数Ｒｉの一例を示すグラフである。

この実施形態の摩耗指数Ｒｉでは、ゴム材料の摩耗量Ｌａがゼロのときに、摩耗エネルギーＥａの切片Ｓｎを有している。この摩耗指数Ｒｉでは、切片Ｓｎ以下の摩耗エネルギーＥａにおいて、ゴム材料が摩耗しないことを示している。このような摩耗指数Ｒｉが用いられることにより、トレッド小領域１８（各縦陸部１０ａ〜１０ｅ）の予測摩耗量が、精度よく求められうる。ゴム材料の摩耗指数Ｒｉは、各縦陸部１０ａ〜１０ｅについて求められうる。

非線形の摩耗指数Ｒｉを求めるには、先ず、ゴム材料の摩耗が開始する摩耗エネルギーが予め求められる。そして、ゴム材料の摩耗量Ｌａ、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａ、及び、切片Ｓｎがグラフにプロットされることによって求められうる。

また、非線形の摩耗指数Ｒｉは、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａの変化（例えば、増加）より、ゴム材料の摩耗量Ｌａが非線形に変化（例えば、増加）するものであれば、切片Ｓｎを有しても、また、切片Ｓｎを有しなくてもよい。例えば、ゴム材料の摩耗エネルギーＥａの増加により、ゴム材料の摩耗量Ｌａが漸増する曲線によって表されてもよい。このような非線形の摩耗指数Ｒｉは、実際のゴム材料の摩耗に近似しうるものである。なお、このような非線形の摩耗指数Ｒｉは、複数の摩耗エネルギーＥａに対応する摩耗量Ｌａが、グラフにプロットされることによって、容易に求められうる。

このような非線形の摩耗指数Ｒｉは、図１２に示した発生頻度計算工程Ｓ５の工程Ｓ５２において、タイヤ２のトレッド小領域１８の実摩耗量と、タイヤモデル２１のトレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析に用いられてもよい。この実施形態では、上記式（１）〜（６）に代えて、上記式（１）〜（６）を非線形の摩耗指数Ｒｉで乗じた下記式（１）’〜（６）’が用いられる。
Ｈ１＝Ｃａ×Ｅ１ａ×Ｒｉ＋Ｃｂ×Ｅ１ｂ×Ｒｉ＋Ｃｃ×Ｅ１ｃ×Ｒｉ＋Ｃｄ×Ｅ１ｄ×Ｒｉ…（１）’
Ｈ２＝Ｃａ×Ｅ２ａ×Ｒｉ＋Ｃｂ×Ｅ２ｂ×Ｒｉ＋Ｃｃ×Ｅ２ｃ×Ｒｉ＋Ｃｄ×Ｅ２ｄ×Ｒｉ…（２）’
Ｈ３＝Ｃａ×Ｅ３ａ×Ｒｉ＋Ｃｂ×Ｅ３ｂ×Ｒｉ＋Ｃｃ×Ｅ３ｃ×Ｒｉ＋Ｃｄ×Ｅ３ｄ×Ｒｉ…（３）’
Ｈ４＝Ｃａ×Ｅ４ａ×Ｒｉ＋Ｃｂ×Ｅ４ｂ×Ｒｉ＋Ｃｃ×Ｅ４ｃ×Ｒｉ＋Ｃｄ×Ｅ４ｄ×Ｒｉ…（４）’
Ｈ５＝Ｃａ×Ｅ５ａ×Ｒｉ＋Ｃｂ×Ｅ５ｂ×Ｒｉ＋Ｃｃ×Ｅ５ｃ×Ｒｉ＋Ｃｄ×Ｅ５ｄ×Ｒｉ…（５）’
Ｈ６＝Ｃａ×Ｅ６ａ×Ｒｉ＋Ｃｂ×Ｅ６ｂ×Ｒｉ＋Ｃｃ×Ｅ６ｃ×Ｒｉ＋Ｃｄ×Ｅ６ｄ×Ｒｉ…（６）’

下記式（１）’〜（６）’は、各第周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄ、及び、各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂの摩耗量Ｈ１〜Ｈ６を示している。このような下記式（１）’〜（６）’、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量、及び、各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量に基づいて、重回帰分析されることにより、発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが特定される。

これにより、各第周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄ、及び、各トレッド接地端２１ｔａ、２１ｔｂの摩耗量Ｈ１〜Ｈ６が、非線形の摩耗指数Ｒｉに基づいて計算されるため、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量、及び、各トレッド接地端２ｔａ、２ｔｂの実摩耗量と重回帰分析されることにより、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが精度よく計算されうる。この場合、工程Ｓ５２に先立ち、非線形の摩耗指数Ｒｉを計算する工程（図示省略）が含まれるのが望ましい。

これまでの実施形態では、周方向溝９で区分された複数の縦陸部１０が、トレッド小領域１８として設定される態様が例示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、周方向溝を有さないスリックタイヤや、タイヤ軸方向にのびるラグ溝を有するタイヤにおいて、トレッド部２ａが仮想区分されることにより、トレッド小領域１８が定義されてもよい。この場合、トレッド小領域１８は、例えば、タイヤ軸方向に１個〜１０個設定されるのが望ましい。

このような実施形態のタイヤは、これまでの実施形態のタイヤ２のような周方向溝９ａ〜９ｄが設けられていない。このため、発生頻度計算工程Ｓ５では、各周方向溝９ａ〜９ｄの実摩耗量と、周方向溝モデル２２ａ〜２２ｄの平均摩耗エネルギーとの重回帰分析によって、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄを計算することができない。

そこで、この実施形態の発生頻度計算工程Ｓ５では、先ず、タイヤの各トレッド小領域１８の実摩耗量の平均値が求められる。そして、各トレッド小領域１８の実摩耗量の平均値と、各縦陸部モデル２３ａ〜２３ｅの平均摩耗エネルギーとに基づいて、重回帰分析が行われることにより、各転動条件の発生頻度Ｃａ〜Ｃｄが計算されうる。なお、各トレッド小領域１８の実摩耗量の平均値は、タイヤ軸方向、及び、タイヤ周方向の複数の箇所において、各トレッド小領域１８の実摩耗量が測定され、トレッド小領域１８毎に平均されることによって求められうる。また、実摩耗量は、摩耗前の各トレッド小領域１８のトレッドゴムの厚さから、摩耗後の各トレッド小領域１８のトレッドゴムの厚さが減じられることによって容易に求められうる。なお、各トレッド小領域１８のトレッドゴムの厚さの測定には、例えば、レーザー寸法測定器等が用いられる。

これまでの実施形態では、自由転動、制動、駆動及び旋回の各転動条件に基づいて、トレッド小領域３０の平均摩耗エネルギーが計算される態様が示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件において、平均摩耗エネルギーが計算されれば、トレッド小領域３０の予測摩耗性能を計算することができる。例えば、車両の走行履歴が直進走行の制動及び駆動みである場合、制動時及び駆動時の平均摩耗エネルギー、条件別摩耗性能、及び発生頻度が計算される。これにより、トレッド小領域３０の予測摩耗性能を計算することができる。

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

図４、図８、図１０及び図１２に示す処理手順に従って、複数のタイヤのトレッド小領域の摩耗量が予測された（実施例１及び実施例２）。実施例１及び実施例２では、各トレッド小領域の全ての節点において計算されたせん断力及びすべり量に基づいて、各転動条件（自由転動、制動、駆動、及び、旋回）の平均摩耗エネルギーが計算された。なお、タイヤモデルには、実際のタイヤと路面との摩擦係数が予め設定された。

次に、実施例１及び実施例２では、ランボーン摩耗試験機で測定された摩耗量及び摩耗エネルギーに基づいて、ゴム材料の摩耗量と、ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数が取得された。そして、摩耗指数と平均摩耗エネルギーとが乗じられることにより、転動条件毎に、各縦陸部の条件別摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）が計算された。

次に、実施例１及び実施例２の発生頻度計算工程では、下記の条件で走行させたタイヤのトレッド小領域（各縦陸部）の実摩耗量を測定し、実摩耗量とトレッド小領域（縦陸部モデル）の平均摩耗エネルギーとに基づく重回帰分析が行われた。この重回帰分析により、各転動条件の発生頻度が求められた。そして、条件別摩耗性能が発生頻度で重み付けされることにより、各縦陸部の予測摩耗性能（本実施形態では、摩耗量）が取得された。

なお、実施例１の摩耗指数は、図１３に示されるように、ゴム材料の摩耗エネルギーの変化（例えば、増加）により、ゴム材料の摩耗量が線形に変化（例えば、増加）している。実施例１の予測摩耗量と実摩耗量との関係を示すグラフが、図１９に示されている。他方、実施例の摩耗指数は、図１８に示されるように、ゴム材料の摩耗エネルギーの増加により、ゴム材料の摩耗量が非線形に増加している。実施例２の予測摩耗量と実摩耗量との関係を示すグラフが、図２０に示されている。

比較のために、上記特許文献１に記載された方法に従って、複数のタイヤの摩耗エネルギーが求められた（比較例）。比較例では、タイヤを転動させる接地台として、ガラス板が用いられた。また、比較例のタイヤの摩耗エネルギーは、タイヤのトレッド部の任意の位置において測定された。そして、タイヤの摩耗エネルギーに基づいて、複数のタイヤの各縦陸部の摩耗量が予測された。比較例の予測摩耗量と実摩耗量との関係は、図１９及び図２０にそれぞれ示されている。共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ：２１５／６０ Ｒ１６
リムサイズ：１６×６．５
発生頻度計算工程：
車両の走行履歴（距離）：２００００km（直進主体のコース）
車両：排気量２５００ｃｃの国産ＦＦ車
荷重：３９２０Ｎ
内圧：２４０ｋＰａ

テストの結果、実施例１、実施例２及び比較例の相関係数は、以下のとおりであった。実施例１及び実施例２では、比較例に比べて、タイヤの実摩耗量との相関が高かった。従って、実施例１及び実施例２は、比較例に比べて、タイヤの摩耗量を正確に予測することができた。
実施例１の相関係数：０．７６
実施例２の相関係数：０．８０
比較例の相関係数：０．０１

さらに、実施例２は、実施例１よりも、タイヤの実摩耗量との相関が高かった。これは、実施例２の摩耗指数Ｒｉが、実施例１の摩耗指数Ｒｉに比べて、現実のゴム材料の摩耗量と、摩耗エネルギーとの関係を示しているためと考えられる。従って、実施例２は、実施例１に比べて、タイヤの摩耗量を正確に予測できた。

２ タイヤ
１０ 縦陸部
２１ タイヤモデル
１８、３０ 縦陸部モデル

Claims (8)

1. トレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗性能を、コンピュータを用いて予測するための方法であって、
   前記コンピュータに、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを入力する工程、
   前記コンピュータが、自由転動、制動、駆動、及び、旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する工程、
   前記コンピュータが、前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算工程、
   前記コンピュータが、予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算工程、並びに
   前記コンピュータが、前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する工程を含むことを特徴とするタイヤのシミュレーション方法。
2. 前記発生頻度計算工程は、前記タイヤを走行させて、前記トレッド小領域の実摩耗性能を取得する工程、及び
   前記タイヤの前記トレッド小領域の実摩耗性能と、前記タイヤモデルの前記トレッド小領域の前記平均摩耗性能とに基づく重回帰分析により、前記各転動条件の発生頻度を計算する工程を含む請求項１記載のタイヤのシミュレーション方法。
3. 前記発生頻度計算工程は、前記タイヤを走行させて、左右の加速度及び前後の加速度の発生度数を取得する工程、並びに
   前記左右の加速度及び前記前後の加速度の発生度数に基づいて、前記各転動条件の発生頻度を取得する工程を含む請求項１記載のタイヤのシミュレーション方法。
4. 前記条件別摩耗性能計算工程は、前記タイヤの前記トレッド小領域のゴム材料の摩耗量及び摩耗エネルギーを取得する工程、
   前記トレッド小領域において、前記ゴム材料の摩耗量と、前記ゴム材料の摩耗エネルギーとの関係を示す摩耗指数を取得する工程、並びに
   前記各ゴム材料の摩耗指数と、前記トレッド小領域の前記平均摩耗エネルギーとに基づいて、前記転動条件毎に、前記トレッド小領域の前記条件別摩耗性能を計算する工程を含む請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤのシミュレーション方法。
5. 前記摩耗指数は、前記ゴム材料の摩耗エネルギーの変化により、前記ゴム材料の摩耗量が非線形に変化する請求項４記載のタイヤのシミュレーション方法。
6. 前記トレッド部には、タイヤ周方向に連続してのびる周方向溝で区分された少なくとも一つの縦陸部が設けられ、
   前記タイヤの前記トレッド小領域は、前記縦陸部に設定される請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤのシミュレーション方法。
7. 前記タイヤモデルは、前記縦陸部をモデル化した縦陸部モデルを有し、
   前記タイヤモデルの前記トレッド小領域は、前記縦陸部モデルに設定される請求項６記載のタイヤのシミュレーション方法。
8. トレッド部のタイヤ周方向に連続した少なくとも一つのトレッド小領域の摩耗性能を予測する演算処理装置を有するタイヤのシミュレーション装置であって、
   前記演算処理装置は、前記タイヤを有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを設定するタイヤモデル設定部、
   自由転動、制動、駆動、及び旋回のうち、少なくとも２つ以上の転動条件で前記タイヤモデルを走行させて、前記タイヤモデルのトレッド小領域の平均摩耗エネルギーを、転動条件毎に計算する平均摩耗エネルギー計算部、
   前記平均摩耗エネルギーに基づいて、前記転動条件毎に、前記タイヤの前記トレッド小領域の条件別摩耗性能を計算する条件別摩耗性能計算部、
   予め提供された車両の走行履歴について、前記各転動条件の発生頻度を取得する発生頻度計算部、並びに
   前記タイヤの前記トレッド小領域において、前記各転動条件の前記条件別摩耗性能を、前記発生頻度で重み付けをして、前記走行履歴で前記タイヤが走行したときの前記トレッド小領域の予測摩耗性能を計算する摩耗性能計算部を含むことを特徴とするタイヤのシミュレーション装置。