WO2011024877A1 - タイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラム - Google Patents

タイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラム Download PDF

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WO2011024877A1
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tire
friction energy
wear amount
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祐輔 倉本
智史 柴田
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株式会社ブリヂストン
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/12—Friction

Definitions

  • the present invention relates to a tire rubber index calculation method, apparatus, and program, and more particularly, to a rubber index calculation method, apparatus, and program for calculating a rubber index of a tire such as a pneumatic tire used in an automobile or the like.
  • Patent Document 1 As a method for predicting the wear of a tire such as a pneumatic tire used in an automobile or the like, for example, in Patent Document 1, the amount of wear of a tire and the friction energy are measured, and a rubber index determined based on these is used. A technique for predicting tire wear is disclosed.
  • an apparatus for measuring friction energy for example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a tire is marked, a tire contact surface is photographed by a camera, and the shear force and slip of the tire contact surface are based on the image.
  • An apparatus for measuring a contact portion of a tire contact surface that measures the friction energy by measuring the amount is disclosed.
  • Patent Document 1 and Patent Document 3 disclose a lambone test apparatus that measures the wear of a rubber sample (test piece) used in a tread portion of a tire by a so-called lambone test.
  • Patent Document 4 discloses an apparatus for measuring the amount of tire wear by a drum wear test.
  • the axial force in this case is obtained by the sum of the sum of the forces at the front end of contact (driving force) and the sum of the forces at the rear end of contact (braking force).
  • driving force the sum of the forces at the front end of contact
  • braking force the sum of the forces at the rear end of contact
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 An apparatus for measuring friction energy based on shear force is described in Patent Document 1 and Patent Document 2 as described above, and the friction energy is measured using this apparatus, as described in Patent Document 4.
  • these devices measure the shear force and slip amount of the tire ground contact surface of the actual tire, not the sample. The friction energy is measured and the wear amount is measured.
  • the measurement accuracy is excellent, there is a problem that it takes a long time for measurement preparation and actual measurement and the cost is increased.
  • a method of manufacturing and measuring a miniature tire is also conceivable. However, manufacturing a miniature tire is also not practical because high manufacturing accuracy is required.
  • the present invention has been made in view of the above facts, and an object of the present invention is to provide a tire rubber index calculation method, apparatus, and program capable of accurately calculating a rubber index of a tire such as a pneumatic tire used in an automobile or the like. It is.
  • the tire rubber index calculation method measures the tire friction energy of the tire under a plurality of tire input conditions given to the tire based on the shear force and slip amount of the tire contact surface.
  • a tire friction energy measuring step to be measured by the friction energy measuring device, and a sample friction energy of a sample of the same material as the tire is obtained under a sample input condition set based on tire friction energy in each measured tire input condition
  • a sample wear amount measuring step for causing the wear amount measuring device to measure a wear amount of the tire, and a rubber index calculating step for calculating a rubber index of the tire based on the measured sample friction energy and the sample wear amount. It is characterized by including.
  • the frictional energy of the sample is measured by the frictional energy measuring device that measures the frictional force of the tire based on the shearing force and the slip amount of the tire contact surface, and is set based on the measured frictional energy of the sample and the frictional energy of the tire.
  • the rubber index is calculated by measuring the amount of wear of the sample under the measured conditions. For this reason, compared with the case where the friction energy averaged based on the axial force as before is calculated, the friction energy can be measured with high accuracy, and the rubber index can be calculated with high accuracy.
  • the setting step includes a step of calculating a friction energy function indicating a correspondence relationship between the tire input condition and the tire friction energy for each type of the tire input condition, and the tire Based on the frequency data indicating the relationship between the tire input measured in actual vehicle travel using and the frequency of the tire input, and the friction energy function for each type of the tire input condition, the expected value of the tire friction energy is calculated.
  • a sample input condition setting step for setting a sample input condition to be given to the sample for measuring the sample friction energy of the sample by the friction energy measuring device; and a sample of the sample with the set sample input condition Measure the friction energy and measure the sample friction
  • a sample wear amount measurement condition setting step for setting a sample input condition that matches an expected value of energy as a measurement condition for measuring the sample wear amount, and the sample wear amount measurement step includes the sample wear amount measurement step The sample wear amount of the sample may be measured under the measurement conditions set in the measurement condition setting step.
  • the setting step includes a sample input condition given to the sample for measuring the sample friction energy of the sample by the friction energy measuring device for each of the plurality of tire input conditions.
  • a sample input condition setting step for setting the sample friction energy of the sample measured under the set sample input condition, and the measured tire friction energy measured under the corresponding tire input condition.
  • a sample friction energy measuring step for measuring the sample friction energy while changing the sample input condition until the value matches the tire input condition, and the measured tire friction energy at the corresponding tire input condition.
  • energy A sample wear amount measurement condition setting step for setting a matching sample input condition as a measurement condition for measuring the sample wear amount, wherein the sample wear amount measurement step is performed for each of the plurality of tire input conditions.
  • the sample wear amount of the sample is measured under the measurement conditions set in the sample wear amount measurement condition setting step, and the rubber index calculation step includes the friction energy and the sample wear for each of the plurality of tire input conditions.
  • a rubber index function indicating a correspondence relationship between the tire input condition and the tire rubber index based on the rubber index calculated for each of the plurality of tire input conditions; Calculate for each type of tire input condition The rubber index based on the frequency data indicating the relationship between the tire input and the frequency of the tire input measured in an actual vehicle using the tire, and the rubber index function for each type of the tire input condition A step of calculating an expected value of.
  • the setting step includes a step of calculating a friction energy function indicating a correspondence relationship between the tire input condition and the tire friction energy for each type of the tire input condition, and the tire Based on the frequency data indicating the relationship between the tire input measured in actual vehicle travel using and the frequency of the tire input, and the friction energy function for each type of the tire input condition, the expected value of the tire friction energy is calculated.
  • a sample input condition setting step for setting a sample input condition to be given to the sample for calculating a sample friction energy of the sample based on a sample model of the sample; and the sample with the set sample input condition
  • the sample friction energy is calculated and the calculated sample is
  • a sample friction energy calculation step for calculating the sample friction energy while changing the sample input condition until the friction energy matches an expected value of the tire friction energy
  • the calculated sample friction energy is the tire
  • a sample wear amount measurement condition setting step for setting a sample input condition that coincides with an expected value of friction energy as a measurement condition for measuring the sample wear amount
  • the sample wear amount measurement step includes the sample wear measurement step.
  • the sample wear amount of the sample may be measured under the measurement conditions set in the quantity measurement condition setting step.
  • the sample to be given to the sample for calculating the sample friction energy of the sample based on the sample model of the sample A sample input condition setting step for setting an input condition; the sample friction energy of the sample is calculated under the set sample input condition; and the calculated sample friction energy is measured under the corresponding tire input condition
  • a sample wear amount measurement condition setting step that sets a sample input condition that matches the sample wear amount as a measurement condition for measuring the sample wear amount, and the sample wear amount measurement step includes: For each, the sample wear amount of the sample is measured under the measurement conditions set in the sample wear amount measurement condition setting step, and the rubber index calculation step includes the frictional energy and the friction energy for each of the plurality of tire input conditions.
  • a rubber index indicating a correspondence relationship between the tire input condition and the tire rubber index based on the rubber index calculated for each of the plurality of tire input conditions, and a step of calculating a rubber index based on the sample wear amount Function is calculated for each type of tire input condition
  • the rubber based on frequency data indicating the relationship between the tire input measured in actual vehicle travel using the tire and the frequency of the tire input, and a rubber index function for each type of the tire input condition. Calculating an expected value of the index.
  • the rubber index calculation method for the tire can be easily realized by the following device.
  • the tire rubber index calculation apparatus is a friction energy measurement that measures tire friction energy of a tire under a plurality of tire input conditions given to the tire based on shear force and slippage of the tire contact surface.
  • the tire friction energy measuring means to be measured by the apparatus, and the sample friction energy of a sample of the same material as the tire was obtained under the sample input conditions set based on the tire friction energy in each measured tire input condition, and measured.
  • Setting means for setting measurement conditions for measuring the sample wear amount of the sample based on the tire friction energy in each tire input condition and the sample friction energy obtained in each sample input condition, and the set measurement Wear amount measuring device for the sample wear amount of the sample under conditions Comprises a sample amount of wear measuring means for measuring, on the basis of said sample amount of wear and measured the sample frictional energy, and the rubber index calculating means for calculating the rubber index of the tire, the.
  • FIG. 1 is a perspective view which shows an example of a sample
  • FIG. 2 is a diagram which shows the characteristic of the shear force of a sample.
  • the result of the simulation described in the third embodiment and the evaluation value of the tire wear obtained from the result of the conventional simulation and the tire wear amount determined from the tire wear amount measured by running on the actual vehicle It is a graph which shows the relationship with the real vehicle abrasion test Index which is an evaluation value regarding abrasion.
  • FIG. 1 shows a tire rubber index calculation system 10 according to the present embodiment.
  • the tire rubber index calculation system 10 includes a tire rubber index calculation device 12, a friction energy measurement device 14, and a wear amount measurement device 16.
  • the tire rubber index calculation device 12 includes a CPU (Central Processing Unit) 18, a ROM (Read Only Memory) 20, a RAM (Random Access Memory) 22, a nonvolatile memory 24, and an input / output interface ( I / O) 26 includes a computer 30 connected via a bus 28.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • I / O input / output interface
  • a monitor 32 constituted by a liquid crystal display
  • an operation unit 34 constituted by a keyboard, a mouse, and the like
  • a hard disk 36 constituted by a hard disk 36
  • a communication interface (I / F) 38 Connected to the I / O 26 are a monitor 32 constituted by a liquid crystal display, an operation unit 34 constituted by a keyboard, a mouse, and the like, a hard disk 36, and a communication interface (I / F) 38.
  • a friction energy measuring device 14 and a wear amount measuring device 16 are connected to the communication I / F 38.
  • the friction energy measuring device 14 measures, for example, the friction energy of the ground contact surface of a disk-like sample made of the same material as the tread portion of the tire for which the rubber index is calculated.
  • a device for example, the ground contact portion measuring device for the tire ground contact surface described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above can be used.
  • the resolution of the camera that captures the ground contact surface of the sample and the sampling rate of shooting are It is preferable to make it higher than when measuring the frictional energy of the ground contact surface.
  • a sample 40 as shown in FIG. 2A is used as the sample.
  • the width W is 5 mm or more
  • the diameter 2R is less than 80 mm
  • the thickness (outer diameter-inner diameter) D of the sample 40 is 5 mm or more.
  • FIG. 5B it is preferable to use a sample in which the slope K of the shearing force is negative.
  • the wear amount measuring device 16 measures the wear amount of the tire for which the rubber index is calculated.
  • a wear test apparatus that measures the amount of wear of a tire by a so-called lambone test as described in Patent Document 1 and Patent Document 3 can be used.
  • the friction energy measuring device 14 on which the rubber index calculation target tire is set is instructed to measure the friction energy of the tire that is the rubber index calculation target under a plurality of tire input conditions.
  • the types of tire input include, for example, driving force (front / rear force), lateral force (left / right force), braking force, etc. acting on the tire.
  • a plurality of tire input conditions are set for each of these tire input types. To do. Below, in order to demonstrate easily, the case where a driving force and a lateral force are set as tire input conditions is demonstrated.
  • the friction energy measuring device 14 measures the friction energy of the tire for each of the instructed plural tire input conditions. Thereby, for example, each friction energy when a plurality of different driving forces are applied to the tire and each friction energy when a plurality of different lateral forces are applied to the tire are measured by the friction energy measuring device 14. Each measured friction energy is output to the rubber index calculation device 12.
  • a friction energy function indicating the correspondence between tire input and friction energy is calculated for each type of tire input condition. That is, the friction energy function f1 indicating the correspondence between the driving force and the friction energy is calculated based on the friction energy measured by applying a plurality of different driving forces to the tire. The calculation of the friction energy function can be obtained using, for example, the least square method. Similarly, a friction energy function f2 indicating a correspondence relationship between the lateral force and the friction energy is calculated.
  • step 104 frequency data indicating the relationship between the tire input measured when the vehicle equipped with the tire for which the rubber index is to be calculated is actually traveled on a predetermined traveling course and the frequency thereof, and the friction energy function obtained in step 102. Based on the above, an expected value of friction energy for each type of tire input is calculated.
  • the frequency data is obtained as follows, for example. First, a sensor for measuring the driving force and lateral force input to the tire is attached to the vehicle to travel on the traveling course, and the driving force and lateral force during traveling are measured. Then, the frequency of each input is determined based on the measured driving force and lateral force data. Thereby, the frequency data which shows the relationship between the driving force and lateral force which were measured in the actual vehicle, and these frequency (%) are obtained.
  • the obtained frequency data is stored in advance in the hard disk 36, for example.
  • the friction energy corresponding to each driving force data when measuring the friction energy of the tire in the frequency data is calculated by the friction energy function f1, respectively, and the calculated frequency is multiplied by the corresponding frequency. , Add all these.
  • the expected value Ewd of the frictional energy of the driving force is calculated.
  • the type of friction energy of the measured driving force is Ewd 1 , Ewd 2 ,... Ewd n (n is the number of types of friction energy of the driving force), and the frequency is h 1 , h 2.
  • the expected value Ewd of the friction energy function of the driving force is calculated by the following equation.
  • Ewd Ewd 1 ⁇ h 1 + Ewd 2 ⁇ h 2 +, Ewd n ⁇ h n (1)
  • step 106 the expected value Ew of the frictional energy of the driving force obtained in step 104 and the expected value Ewc of the frictional energy of the lateral force are added to calculate the expected value Ew of the total frictional energy.
  • step 108 based on the expected value Ew of the frictional energy obtained in step 106, measurement conditions for measuring the frictional energy of the disk-shaped sample made of the same material as the tread portion of the tire for which the rubber index is to be calculated are determined.
  • the lateral force corresponding to the expected value Ewc of the driving force and the lateral frictional energy Ewc corresponding to the expected value Ewd of the frictional energy of the driving force obtained in Step 106 is obtained as the friction energy function.
  • the obtained driving force and lateral force are obtained using f1 and f2, respectively, and set as measurement conditions (sample input conditions) for measuring the friction energy of the sample.
  • step 110 the friction energy measuring device 14 in which the sample is set is instructed to measure the friction energy of the sample under the measurement conditions set in step 108.
  • the friction energy measuring device 14 measures the friction energy of the sample under the measurement conditions instructed from the rubber index calculating device 12.
  • the measurement of the frictional energy of the sample is performed by measuring the shearing force and the amount of slip applied to the ground contact surface of the sample and obtaining the frictional energy based on these.
  • the measured friction energy is output to the rubber index calculation device 12.
  • step 112 it is determined whether or not the expected value Ew of the frictional energy of the tire obtained in step 106 matches the frictional energy of the sample measured by the frictional energy measuring device 14 in step 110. Returning to step 108, the measurement conditions are changed, and the same processing is repeated. If the expected value Ew of the frictional energy of the tire matches the frictional energy of the sample, the process proceeds to step 114. In this way, the process of changing the measurement conditions and measuring the frictional energy of the sample is repeated until the expected value Ew of the frictional energy of the tire matches the frictional energy of the sample.
  • step 114 a measurement condition in which the expected value Ew of the frictional energy of the tire matches the frictional energy of the sample is set as a measurement condition for measuring the wear amount of the sample.
  • step 116 the amount of wear is measured under the measurement conditions set in step 114, that is, measurement conditions (driving force and lateral force) when the expected value Ew of the tire friction energy and the friction energy of the sample coincide. Then, the wear amount measuring device 16 is instructed. Accordingly, the wear amount measuring device 16 measures the wear amount m of the sample under the measurement conditions instructed by the rubber index calculating device 12. The measured wear amount is output to the rubber index calculation device 12.
  • the rubber index G is calculated based on the calculated expected friction energy value Ew of the sample and the wear amount m, and the calculation result is output to the monitor 32 or the hard disk 36, for example, and the calculation result is displayed on the monitor 32. Or stored in the hard disk 36.
  • the friction energy of the sample is measured by the friction energy measuring device 14 that measures the frictional energy of the sample based on the shear force and the slip amount of the tire contact surface, and the measured friction energy of the sample matches the friction energy of the tire.
  • the measurement conditions of the sample are matched, and the rubber index is calculated based on the wear amount of the sample measured under the measurement condition and the friction energy of the sample. For this reason, compared with the case where the friction energy averaged based on the axial force as before is calculated, the friction energy can be measured with high accuracy, and the rubber index can be calculated with high accuracy.
  • the friction energy function is obtained for each type of tire input condition, and the rubber index is calculated after obtaining the expected value of the total tire friction energy.
  • the rubber index is calculated for each tire input condition. The case where the index is calculated and the expected value of the rubber index is calculated from these rubber indexes will be described.
  • step 200 shown in FIG. 4 as in step 100 of FIG. 3, the rubber index calculation target tire is set so as to measure the friction energy of the rubber index calculation target tire under a plurality of tire input conditions.
  • the friction energy measuring device 14 is instructed.
  • the friction energy measuring device 14 measures the friction energy of the tire for each of the plurality of tire input conditions instructed from the rubber index calculating device 12. Thereby, for example, each friction energy when a plurality of different driving forces are applied to the tire and each friction energy when a plurality of different lateral forces are applied to the tire are measured by the friction energy measuring device 14. Each measured friction energy is output to the rubber index calculation device 12.
  • step 202 one of the plurality of tire input conditions for which the frictional energy is obtained in step 200 is set as a measurement condition for measuring the frictional energy of the sample.
  • step 204 the friction energy measuring device 14 in which the sample is set is instructed to measure the friction energy of the sample under the measurement conditions set in step 202. Thereby, the friction energy measuring device 14 measures the friction energy of the sample under the measurement conditions instructed from the rubber index calculating device 12. The measured friction energy is output to the rubber index calculation device 12.
  • step 206 it is determined whether or not the frictional energy of the tire obtained in step 200 and the frictional energy of the sample measured by the frictional energy measuring device 14 in step 204 match. If they do not match, go to step 202. Return to change the measurement conditions and repeat the same process as above. When the friction energy of the tire and the friction energy of the sample coincide with each other, the process proceeds to step 208, and the measurement condition is stored in the hard disk 36. In this way, the process of changing the measurement conditions and measuring the friction energy of the sample is repeated until the friction energy of the tire matches the friction energy of the sample.
  • step 210 it is determined whether or not the processing in steps 202 to 208 has been executed for all the tire input conditions measured in step 200. If so, the process proceeds to step 212, and tires not yet executed. If there is an input condition, the process returns to step 202 and the same processing as described above is repeated. Thereby, the measurement conditions for measuring the wear amount of the sample corresponding to each of the plurality of tire input conditions measured in step 200 are set.
  • step 212 the wear amount measuring device 16 is instructed to measure the wear amount under the measurement conditions (driving force and lateral force) when the tire friction energy and the sample friction energy match for each tire input condition. To do.
  • the wear amount measuring device 16 measures the wear amount of the sample under each measurement condition instructed by the rubber index calculating device 12. Each measured wear amount is output to the rubber index calculation device 12.
  • step 214 for each tire input condition, a rubber index is calculated based on the friction energy and wear amount of the sample.
  • a rubber index function indicating the correspondence between the tire input and the rubber index is calculated for each type of tire input condition. That is, the rubber index function f3 indicating the correspondence between the driving force and the rubber index is calculated based on each rubber index calculated for the tire input conditions of a plurality of driving forces.
  • the rubber index function f3 can be calculated using, for example, the least square method.
  • a rubber index function f4 indicating the correspondence between the lateral force and the rubber index is calculated.
  • step 218 the frequency data indicating the relationship between the tire input measured when the vehicle equipped with the tire for which the rubber index is to be calculated is actually traveled on a predetermined traveling course and the frequency thereof, and the tire input condition obtained in step 216.
  • the expected value of the rubber index is calculated for each type of tire input condition based on the rubber index function for each type.
  • the rubber index corresponding to each driving force data when the frictional energy of the tire is measured among the frequency data is calculated by the rubber index function f3, and the calculated frequency is multiplied by the corresponding frequency. , Add all these.
  • the expected value Gd of the rubber index of the driving force is calculated.
  • the type of rubber index driving force Gd 1, Gd 2, ⁇ Gd n (n is the number of types of rubber index driving force), and the frequency thereof h 1, h 2 ⁇ h n (n Is the number of types of rubber index of the driving force) the expected value Gd of the rubber index of the driving force is calculated by the following equation.
  • Gd Gd 1 ⁇ h 1 + Gd 2 ⁇ h 2 +,...
  • step 220 the expected value G of the total rubber index is calculated by adding the expected value Gd of the rubber index of the driving force obtained in step 218 and the expected value Gc of the rubber index of the lateral force.
  • the friction energy of the sample is measured by the friction energy measuring device 14 that measures the frictional energy of the sample based on the shear force and the slip amount of the tire contact surface, and the measured friction energy of the sample matches the friction energy of the tire.
  • the measurement conditions of the sample are matched, and the rubber index is calculated based on the wear amount of the sample measured under the measurement condition and the friction energy of the sample. For this reason, compared with the case where the friction energy averaged based on the axial force as before is calculated, the friction energy can be measured with high accuracy, and the rubber index can be calculated with high accuracy.
  • the frictional energy of the sample is measured by the frictional energy measuring device 14, but in this embodiment, the frictional energy of the ground contact surface of the sample is finitely limited using a sample model in which the sample is divided into a plurality of elements.
  • FEM element method
  • the rubber index calculation device is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • Steps 100 to 106 are the same as the processing shown in FIG.
  • step 108A based on the expected value Ew of the frictional energy obtained in step 106, a simulation condition for simulating the frictional energy of the disk-shaped sample made of the same material as the tread portion of the tire for which the rubber index is to be calculated is determined.
  • the lateral force corresponding to the expected value Ewc of the driving force and the lateral frictional energy Ewc corresponding to the expected value Ewd of the frictional energy of the driving force obtained in Step 106 is obtained as the friction energy function.
  • the obtained driving force and lateral force are obtained using f1 and f2, respectively, and set as simulation conditions (sample input conditions) for simulating the friction energy of the sample.
  • step 110A the frictional energy of the sample is simulated under the simulation conditions set in step 106.
  • a sample model in which a sample is divided into a plurality of elements is created, and a rolling analysis is performed on the sample model under the simulation conditions set in step 106 by a known method using a finite element method.
  • the frictional energy of the sample is calculated based on the obtained shearing force and slip amount.
  • Steps 112 to 118 are the same as the process shown in FIG. 3 except that the frictional energy of the tire used for the process is the frictional energy calculated by the simulation, and the description thereof will be omitted.
  • the friction energy of the sample is calculated based on the shear force and the slip amount of the tire contact surface obtained by the simulation, and the calculated friction energy of the sample matches the friction energy of the tire.
  • the rubber index is calculated based on the sample wear amount and the sample friction energy measured under the sample simulation conditions. For this reason, compared with the case where the friction energy averaged based on the axial force as before is calculated, the friction energy can be measured with high accuracy, and the rubber index can be calculated with high accuracy.
  • the friction energy of the sample is measured by the friction energy measuring device 14, but in this embodiment, the friction energy of the ground contact surface of the sample is finitely limited using a sample model in which the sample is divided into a plurality of elements. A case of obtaining by simulation using the element method will be described.
  • the rubber index calculation device is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • Step 200 shown in FIG. 6 is the same as step 200 in FIG. 6
  • step 202A one of the plurality of tire input conditions for which the frictional energy is obtained in step 200 is set as a simulation condition for simulating the frictional energy of the sample.
  • step 204A similar to step 108A in FIG. 5, the frictional energy of the sample is calculated by simulation under the simulation conditions set in step 202.
  • step 206 it is determined whether or not the tire friction energy obtained in step 200 matches the sample friction energy calculated in step 204. If not, the process returns to step 202A to change the measurement conditions. Then, the same processing as described above is repeated. When the friction energy of the tire and the friction energy of the sample coincide with each other, the process proceeds to step 208A, and the simulation conditions are stored in the hard disk 36. In this manner, the process of simulating the friction energy of the sample is repeated by changing the simulation conditions until the friction energy of the tire matches the friction energy of the sample.
  • Step 210 it is determined whether or not the processing in Steps 202A to 208A has been executed for all the tire input conditions measured in Step 200. If so, the process proceeds to Step 212, and tires that have not been executed yet. If there is an input condition, the process returns to step 202A and the same processing as described above is repeated. Thereby, the measurement conditions for measuring the wear amount of the sample corresponding to each of the plurality of tire input conditions measured in step 200 are set.
  • Steps 212 to 220 are the same as the process shown in FIG. 4 except that the friction energy of the tire used for the process is the friction energy calculated by the simulation, and thus the description thereof is omitted.
  • the frictional energy of the sample is calculated by simulation based on the shearing force and the slip amount of the tire contact surface, and the simulation of the sample is performed so that the calculated frictional energy of the sample matches the frictional energy of the tire.
  • the rubber index is calculated based on the wear amount of the sample and the frictional energy of the sample measured under the simulation conditions. For this reason, compared with the case where the friction energy averaged based on the axial force as before is calculated, the friction energy can be measured with high accuracy, and the rubber index can be calculated with high accuracy.
  • FIG. 10 shows an indoor wear evaluation index that is an evaluation value related to tire wear obtained from the simulation results described in the first embodiment and the results of the conventional simulation, the amount of tire wear measured by running an actual vehicle, and the like.
  • the relationship with the actual vehicle wear test Index which is an evaluation value related to the wear of the tire obtained from the above, is shown.
  • the vehicle used in the running test using an actual vehicle is a truck with a front wheel having one steering axis and a rear wheel having two driving axes. It drove on condition of h, and measured the amount of wear. From this measurement result, an actual vehicle wear evaluation index was obtained.
  • each of the simulations was performed by the method described in the first embodiment and the conventional method under the same conditions as the driving test using an actual vehicle, and the indoor wear evaluation index related to tire wear was obtained based on the results.
  • the simulation of the conventional method is a method for obtaining the wear amount and the like while keeping the tire slip ratio constant.
  • the inclination is opposite to the inclination in the ideal case.
  • the simulation result according to the first embodiment of the present invention the inclination is the same as in the ideal case.
  • FIGS. 11 to 13 show an indoor wear evaluation index that is an evaluation value related to tire wear obtained from the simulation results described in the second to fourth embodiments and the results of the conventional simulation, and an actual vehicle.
  • the simulation results according to the second to fourth embodiments also have the same inclination as the ideal case.
  • the relationship between the indoor wear evaluation index and the actual vehicle wear evaluation index can be brought close to an ideal state, and as a result, the rubber index can be calculated with high accuracy. I found that I can do it.

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Abstract

　タイヤのゴムインデックスを精度良く算出する。　ゴムインデックス算出装置（１２）は、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤの摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置（１４）に測定させ、前記タイヤと同一材料のサンプルの摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤの摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で摩擦エネルギー測定装置（１４）により測定させ、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤの摩擦エネルギーと、測定された各タイヤ入力条件におけるサンプルの摩擦エネルギーと、に基づいて、サンプルの摩耗量を測定するための測定条件を設定し、設定された測定条件でサンプルの摩耗量を摩耗量測定装置（１６）に測定させ、測定されたサンプルの摩擦エネルギーと摩耗量とに基づいて、タイヤのゴムインデックスを算出する。

Description

タイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラム
　本発明は、タイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラムに係り、特に、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラムに関する。
　従来、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤの摩耗を予測する方法として、例えば特許文献１には、タイヤの摩耗量と摩擦エネルギーとを測定し、これらに基づいて定められるゴムインデックスによりタイヤの摩耗を予測する技術が開示されている。
　また、摩擦エネルギーを測定する装置として、例えば特許文献１及び特許文献２には、タイヤにマーキングを付してタイヤ接地面をカメラにより撮影し、その画像に基づいてタイヤ接地面のせん断力及び滑り量を測定して摩擦エネルギーを測定するタイヤ接地面の接地部測定装置が開示されている。
　また、特許文献１及び特許文献３には、タイヤのトレッド部に使用されるゴムのサンプル（試験片）の摩耗を所謂ランボーン試験により測定するランボーン試験装置が開示されている。
　また、特許文献４には、ドラム摩耗試験によりタイヤの摩耗量を測定する装置が開示されている。
特許第３２７７１５５号公報 特許第３４０６６４３号公報 特開２００６－２４２６９７号公報 特開２００３－５０１９０号公報
　タイヤの摩耗を予測するには、タイヤの摩耗量と摩擦エネルギーとから求まるゴムインデックスを精度良く求めることが重要となるが、ランボーン試験は、タイヤのサンプルを砥石ドラムに押し付けて回転させることによりサンプルの摩耗量を測定するものであり、摩擦エネルギーを測定することはできない。このため、摩擦エネルギーを算出する場合、サンプルに加えられる軸力と滑り量とに基づいて、平均化された摩擦エネルギーとして算出していた。この場合の軸力は、図７、８に示すように、接地前方端の力（ドライビング力）の総和と接地後方端の力（ブレーキング力）の総和との和によって求められるが、ドライビング力の発生する方向とブレーキング力の発生する方向とは逆向きとなるため、ドライビング力の総和の絶対値とブレーキング力の総和の絶対値とが同一の場合、ドライビング力の総和とブレーキング力の総和との和が零となり、軸力が零となってしまう場合がある。これにより、摩擦エネルギーが零になってしまう場合がある。
　しかしながら、実際には、図９に示すように、タイヤの接地後方端近傍にタイヤが摩耗する領域が存在し、特に摩擦エネルギーが低い領域では、軸力に基づいて摩擦エネルギーを算出したのでは平均化された摩擦エネルギーが算出されてしまうため、精度良く摩擦エネルギーを求めることができない。従って、軸力に基づいて摩擦エネルギーを求めるのではなく、せん断力に基づいて摩擦エネルギーを求める必要がある。
　せん断力に基づいて摩擦エネルギーを測定する装置は、前述したように特許文献１及び特許文献２に記載されており、この装置を用いて摩擦エネルギーを測定し、特許文献４に記載されたようなドラム摩耗試験装置を用いてタイヤの摩耗量を測定してゴムインデックスを算出する方法も考えられるが、これらの装置は、サンプルではなく実際のタイヤのタイヤ接地面のせん断力及び滑り量を測定して摩擦エネルギーを測定したり、摩耗量を測定したりするものである。このため、測定精度は優れるものの、測定の準備や実際の測定に長時間を要すると共にコストが高くなる、という問題があった。この問題を解決するため、ミニチュアサイズのタイヤを作製して測定する方法も考えられるが、ミニチュアサイズのタイヤを製造するのも高い製造精度が要求されるため、現実的ではない。
　本発明は、上記事実を考慮して、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤのゴムインデックスを精度良く算出することができるタイヤのゴムインデックス算出方法、装置、及びプログラムを得ることが目的である。
　上記目的を達成するために、請求項１に係るタイヤのゴムインデックス算出方法は、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、を含むことを特徴とする。
　この発明によれば、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置により測定し、測定したサンプルの摩擦エネルギーとタイヤの摩擦エネルギーとに基づいて設定された測定条件でサンプルの摩耗量を測定してゴムインデックスを算出する。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
　なお、請求項２に記載したように、前記設定ステップは、前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するようにしてもよい。
　また、請求項３に記載したように、前記設定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、前記ゴムインデックス算出ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、を含むようにしてもよい。
　また、請求項４に記載したように、前記設定ステップは、前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するようにしてもよい。
　また、請求項５に記載したように、前記設定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、を含み、前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、前記ゴムインデックス算出ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、を含むようにしてもよい。
　なお、前記タイヤのゴムインデックス算出方法は、次の装置によって容易に実現することができる。詳細には、請求項６記載のタイヤのゴムインデックス算出装置は、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定手段と、前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定手段と、設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定手段と、測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出手段と、を備える。
　また、コンピュータによってタイヤのゴムインデックスを算出する場合、請求項７に記載したように、タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、の各ステップを含むタイヤのゴムインデックス算出プログラムをコンピュータに実行させるようにすればよい。
　以上説明したように本発明によれば、自動車等に使用される空気入りタイヤなどのタイヤのゴムインデックスを精度良く算出することができる、という効果がある。
ゴムインデックス算出システムの概略構成図である。 （Ａ）はサンプルの一例を示す斜視図、（Ｂ）はサンプルのせん断力の特性を示す線図である。 第１実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態に係るゴムインデックス算出装置で実行されるゴムインデックス算出処理の流れを示すフローチャートである。 タイヤの接地前方端から接地後方端までに入力されるドライビング力とブレーキング力との関係を示す図である。 タイヤの軸力について説明するためのイメージ図である。 タイヤの接地前方端から接地後方端までの間でタイヤが摩耗する領域について説明するための図である。 第１実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。 第２実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。 第３実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。 第４実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示すグラフである。
　（第１実施形態）
　図１には、本実施形態に係るタイヤのゴムインデックス算出システム１０を示した。同図に示すように、タイヤのゴムインデックス算出システム１０は、タイヤのゴムインデックス算出装置１２、摩擦エネルギー測定装置１４、及び摩耗量測定装置１６を含んで構成されている。
　タイヤのゴムインデックス算出装置１２は、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１８、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２２、不揮発性メモリ２４、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２６がバス２８を介して各々接続されたコンピュータ３０を含んで構成されている。
　Ｉ／Ｏ２６には、液晶ディスプレイ等で構成されたモニタ３２、キーボードやマウス等で構成された操作部３４、ハードディスク３６、及び通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）３８が接続されている。通信Ｉ／Ｆ３８には、摩擦エネルギー測定装置１４及び摩耗量測定装置１６が接続されている。
　摩擦エネルギー測定装置１４は、例えばゴムインデックスの算出対象のタイヤのトレッド部と同一材料で例えば円板状のサンプルの接地面の摩擦エネルギーを測定する。このような装置としては、例えば前述した特許文献１及び特許文献２に記載されたタイヤ接地面の接地部測定装置を用いることができる。なお、本実施形態では、タイヤそのものではなく、タイヤよりもサイズが大幅に小さいサンプルの接地面の摩擦エネルギーを測定するため、サンプルの接地面を撮影するカメラの解像度や撮影のサンプリングレートを、タイヤ接地面の摩擦エネルギーを測定する場合よりも高くすることが好ましい。
　なお、サンプルとしては、例えば図２（Ａ）に示すようなサンプル４０が用いられる。この場合、幅Ｗが５ｍｍ以上、直径２Ｒが８０ｍｍ未満、厚み（サンプル４０の外径－内径）Ｄが５ｍｍ以上であることが好ましい。また、同図（Ｂ）に示すように、せん断力の傾きＫが負となるようなサンプルを用いることが好ましい。
　摩耗量測定装置１６は、ゴムインデックス算出対象のタイヤの摩耗量を測定する。このような装置としては、特許文献１及び特許文献３に記載されたような所謂ランボーン試験によりタイヤの摩耗量を測定する摩耗試験装置を用いることができる。
　次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。
　まず、図３に示すステップ１００では、ゴムインデックス算出対象のタイヤの摩擦エネルギーを、複数のタイヤ入力条件で測定するように、ゴムインデックス算出対象のタイヤがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に指示する。タイヤ入力の種類には、例えばタイヤに作用する駆動力（前後力）や横力（左右力）、制動力等があるので、例えばこれらのタイヤ入力の種類の各々について複数のタイヤ入力条件を設定する。以下では、説明を簡単にするために、タイヤ入力条件として駆動力及び横力が設定された場合について説明する。
　摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から測定を指示されると、指示された複数のタイヤ入力条件の各々について、タイヤの摩擦エネルギーを測定する。これにより、例えば複数の異なる駆動力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギー、複数の異なる横力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギーがそれぞれ摩擦エネルギー測定装置１４によって測定される。測定された各摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
　ステップ１０２では、タイヤ入力と摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数をタイヤ入力条件の種類毎に算出する。すなわち、異なる複数の駆動力をタイヤに付与して測定した摩擦エネルギーに基づいて、駆動力と摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数ｆ１を算出する。この摩擦エネルギー関数の算出は、例えば最小自乗法等を用いて求めることができる。同様にして、横力と摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数ｆ２を算出する。
　ステップ１０４では、ゴムインデックス算出対象のタイヤを装着した車両で実際に所定の走行コースを走行したときに測定したタイヤ入力とその頻度との関係を示す頻度データと、ステップ１０２で求めた摩擦エネルギー関数と、に基づいて、タイヤ入力の種類毎の摩擦エネルギーの期待値を算出する。
　頻度データは、例えば以下のようにして得られる。まず、タイヤに入力される駆動力及び横力を測定するセンサを車両に取り付けて上記走行コースを走行し、走行中の駆動力及び横力を測定する。そして、測定された駆動力及び横力のデータに基づいて、各入力の頻度を求める。これにより、実車において測定した駆動力及び横力と、これらの頻度（％）と、の関係を示す頻度データが得られる。得られた頻度データは、例えば予めハードディスク３６に格納しておく。
　そして、頻度データのうちタイヤの摩擦エネルギーを測定したときの各駆動力のデータに対応する摩擦エネルギーを摩擦エネルギー関数ｆ１により各々算出し、算出した各摩擦エネルギーに、対応する頻度を各々乗算して、これらを全て加算する。これにより、駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄが算出される。例えば、測定された駆動力の摩擦エネルギーの種類をＥｗｄ１、Ｅｗｄ２、・・・Ｅｗｄｎ（ｎは駆動力の摩擦エネルギーの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは駆動力の摩擦エネルギーの種類の数）とした場合、駆動力の摩擦エネルギー関数の期待値Ｅｗｄは、次式により算出される。
Ｅｗｄ＝Ｅｗｄ１×ｈ１＋Ｅｗｄ２×ｈ２＋、・・・Ｅｗｄｎ×ｈｎ　　・・・（１）
　横力についても同様にして、摩擦エネルギーＥｗｃを求める。すなわち、測定された横力の摩擦エネルギーの種類をＥｗｃ１、Ｅｗｃ２、・・・Ｅｗｃｎ（ｎは横力の摩擦エネルギーの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは横力の摩擦エネルギーの種類の数）とした場合、横力の摩擦エネルギー関数の期待値Ｅｗｃは、次式により算出される。
Ｅｗｃ＝Ｅｗｃ１×ｈ１＋Ｅｗｃ２×ｈ２＋、・・・Ｅｗｃｎ×ｈｎ　　・・・（２）
　ステップ１０６では、ステップ１０４で求めた駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄと横力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｃとを加算することにより、トータルの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗを算出する。
　ステップ１０８では、ステップ１０６で求めた摩擦エネルギーの期待値Ｅｗに基づいて、ゴムインデックス算出対象のタイヤのトレッド部と同一材料の円板状のサンプルの摩擦エネルギーを測定するための測定条件を定める。最初にこのステップを実行した場合には、ステップ１０６で求めた駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄに対応する駆動力及び横力の摩擦エネルギーＥｗｃの期待値Ｅｗｃに対応する横力を摩擦エネルギー関数ｆ１、ｆ２を用いて各々求め、求めた駆動力及び横力をサンプルの摩擦エネルギーを測定するための測定条件（サンプル入力条件）として設定する。
　ステップ１１０では、サンプルがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に対して、ステップ１０８で設定した測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定するように指示する。これにより、摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から指示された測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定する。このサンプルの摩擦エネルギーの測定は、サンプルの接地面に加わるせん断力及び滑り量を測定し、これらに基づいて摩擦エネルギーを求めることにより行われる。測定された摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
　ステップ１１２では、ステップ１０６で求めたタイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとステップ１１０で摩擦エネルギー測定装置１４により測定されたサンプルの摩擦エネルギーとが一致するか否かを判断し、一致しない場合には、ステップ１０８へ戻って測定条件を変更して上記と同様の処理を繰り返す。そして、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致した場合は、ステップ１１４へ移行する。このように、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致するまで測定条件を変更してサンプルの摩擦エネルギーを測定する処理を繰り返す。
　ステップ１１４では、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致する測定条件を、サンプルの摩耗量を測定するための測定条件として設定する。
　ステップ１１６では、ステップ１１４で設定された測定条件、すなわち、タイヤの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗとサンプルの摩擦エネルギーとが一致したときの測定条件（駆動力及び横力）で摩耗量を測定するように、摩耗量測定装置１６に指示する。これにより、摩耗量測定装置１６は、ゴムインデックス算出装置１２により指示された測定条件でサンプルの摩耗量ｍを測定する。測定された摩耗量はゴムインデックス算出装置１２に出力される。
　ステップ１１８では、求めたサンプルの摩擦エネルギーの期待値Ｅｗと摩耗量ｍとに基づいて、ゴムインデックスＧを算出し、算出結果を例えばモニタ３２やハードディスク３６に出力し、算出結果をモニタ３２に表示させたり、ハードディスク３６に記憶させたりする。なお、ゴムインデックスＧは、次式により求められる。
Ｇ＝Ｍ／Ｅｗ　　・・・（３）
　このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置１４により測定し、測定したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルの測定条件を合わせ、この測定条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　第１実施形態では、タイヤ入力条件の種類毎に摩擦エネルギー関数を求め、トータルのタイヤの摩擦エネルギーの期待値を求めてからゴムインデックスを算出したが、本実施形態では、各タイヤ入力条件についてゴムインデックスを算出し、これらのゴムインデックスからゴムインデックスの期待値を算出する場合について説明する。
　本実施形態に係るゴムインデックス算出装置は第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
　次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図４に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。
　まず、図４に示すステップ２００では、図３のステップ１００と同様に、ゴムインデックス算出対象のタイヤの摩擦エネルギーを、複数のタイヤ入力条件で測定するように、ゴムインデックス算出対象のタイヤがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に指示する。
　これにより、摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から指示された複数のタイヤ入力条件の各々について、タイヤの摩擦エネルギーを測定する。これにより、例えば複数の異なる駆動力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギー、複数の異なる横力をタイヤに付与したときの各摩擦エネルギーがそれぞれ摩擦エネルギー測定装置１４によって測定される。測定された各摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
　ステップ２０２では、ステップ２００で摩擦エネルギーを求めた複数のタイヤ入力条件のうち何れかのタイヤ入力条件を、サンプルの摩擦エネルギーを測定するための測定条件として設定する。
　ステップ２０４では、サンプルがセットされた摩擦エネルギー測定装置１４に対して、ステップ２０２で設定した測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定するように指示する。これにより、摩擦エネルギー測定装置１４は、ゴムインデックス算出装置１２から指示された測定条件でサンプルの摩擦エネルギーを測定する。測定された摩擦エネルギーは、ゴムインデックス算出装置１２に出力される。
　ステップ２０６では、ステップ２００で求めたタイヤの摩擦エネルギーとステップ２０４で摩擦エネルギー測定装置１４により測定されたサンプルの摩擦エネルギーとが一致するか否かを判断し、一致しない場合には、ステップ２０２へ戻って測定条件を変更して上記と同様の処理を繰り返す。そして、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致した場合は、ステップ２０８へ移行し、その測定条件をハードディスク３６に記憶する。このように、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致するまで測定条件を変更してサンプルの摩擦エネルギーを測定する処理を繰り返す。
　ステップ２１０では、ステップ２００で測定した全てのタイヤ入力条件について上記のステップ２０２～２０８の処理を実行したか否かを判断し、実行した場合にはステップ２１２へ移行し、まだ実行していないタイヤ入力条件がある場合には、ステップ２０２へ戻って上記と同様の処理を繰り返す。これにより、ステップ２００で測定した複数のタイヤ入力条件の各々に対応するサンプルの摩耗量を測定するための測定条件が各々設定される。
　ステップ２１２では、各タイヤ入力条件についてタイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致したときの測定条件（駆動力及び横力）で摩耗量を各々測定するように、摩耗量測定装置１６に指示する。これにより、摩耗量測定装置１６は、ゴムインデックス算出装置１２により指示された各測定条件でサンプルの摩耗量を各々測定する。測定された各摩耗量はゴムインデックス算出装置１２に出力される。
　ステップ２１４では、各タイヤ入力条件について、サンプルの摩擦エネルギーと摩耗量とに基づいてゴムインデックスを各々算出する。
　ステップ２１６では、ステップ２１４で求めたタイヤ入力条件毎のゴムインデックスに基づいて、タイヤ入力とゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数をタイヤ入力条件の種類毎に算出する。すなわち、複数の駆動力のタイヤ入力条件について算出された各ゴムインデックスに基づいて、駆動力とゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数ｆ３を算出する。このゴムインデックス関数ｆ３の算出は、例えば最小自乗法等を用いて求めることができる。同様にして、横力とゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数ｆ４を算出する。これらのゴムインデックス関数の算出は、例えば最小自乗法等を用いて求めることができる。
　ステップ２１８では、ゴムインデックス算出対象のタイヤを装着した車両で実際に所定の走行コースを走行したときに測定したタイヤ入力とその頻度との関係を示す頻度データと、ステップ２１６で求めたタイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、ゴムインデックスの期待値をタイヤ入力条件の種類毎に算出する。
　すなわち、頻度データのうちタイヤの摩擦エネルギーを測定したときの各駆動力のデータに対応するゴムインデックスをゴムインデックス関数ｆ３により各々算出し、算出した各ゴムインデックスに、対応する頻度を各々乗算して、これらを全て加算する。これにより、駆動力のゴムインデックスの期待値Ｇｄが算出される。例えば、駆動力のゴムインデックスの種類をＧｄ１、Ｇｄ２、・・・Ｇｄｎ（ｎは駆動力のゴムインデックスの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは駆動力のゴムインデックスの種類の数）とした場合、駆動力のゴムインデックスの期待値Ｇｄは、次式により算出される。
Ｇｄ＝Ｇｄ１×ｈ１＋Ｇｄ２×ｈ２＋、・・・Ｇｎ×ｈｎ　　・・・（４）
　横力についても同様にして、ゴムインデックスＧｃを求める。すなわち、横力のゴムインデックスの種類をＧｃ１、Ｇｃ２、・・・Ｇｃｎ（ｎは横力のゴムインデックスの種類の数）とし、その頻度をｈ１、ｈ２・・ｈｎ（ｎは横力のゴムインデックスの種類の数）とした場合、横力のゴムインデックスの期待値Ｇｃは、次式により算出される。
Ｇｃ＝Ｇｃ１×ｈ１＋Ｇｃ２×ｈ２＋、・・・Ｇｃｎ×ｈｎ　　・・・（５）
　ステップ２２０では、ステップ２１８で求めた駆動力のゴムインデックスの期待値Ｇｄと横力のゴムインデックスの期待値Ｇｃとを加算することにより、トータルのゴムインデックスの期待値Ｇを算出する。
　このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置１４により測定し、測定したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルの測定条件を合わせ、この測定条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　第１実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーを摩擦エネルギー測定装置１４により測定したが、本実施形態では、サンプルを複数の要素に分割したサンプルモデルを用いて、サンプルの接地面の摩擦エネルギーを、有限要素法（ＦＥＭ）を用いたシミュレーションにより求める場合について説明する。
　なお、本実施形態に係るゴムインデックス算出装置は、第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
　次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。また、図３に示すフローチャートと異なる処理のステップの符号に‘Ａ’を付し、同一の処理については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
　ステップ１００～１０６は、図３に示す処理と同一であるので説明は省略する。
　ステップ１０８Ａでは、ステップ１０６で求めた摩擦エネルギーの期待値Ｅｗに基づいて、ゴムインデックス算出対象のタイヤのトレッド部と同一材料の円板状のサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションするためのシミュレーション条件を定める。最初にこのステップを実行した場合には、ステップ１０６で求めた駆動力の摩擦エネルギーの期待値Ｅｗｄに対応する駆動力及び横力の摩擦エネルギーＥｗｃの期待値Ｅｗｃに対応する横力を摩擦エネルギー関数ｆ１、ｆ２を用いて各々求め、求めた駆動力及び横力をサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションするためのシミュレーション条件（サンプル入力条件）として設定する。
　ステップ１１０Ａでは、ステップ１０６で設定したシミュレーション条件でサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションする。例えばサンプルを複数の要素にメッシュ分割したサンプルモデルを作成し、有限要素法を用いた公知の手法により、ステップ１０６で設定したシミュレーション条件でサンプルモデルについて転動解析することにより、サンプルの接地面のせん断力及び滑り量を求める。そして、求めたせん断力及び滑り量に基づいてサンプルの摩擦エネルギーを算出する。
　ステップ１１２～１１８は、処理に用いられるタイヤの摩擦エネルギーが、シミュレーションにより算出された摩擦エネルギーである点を除いて、図３に示す処理と同一であるので説明は省略する。
　このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーを、シミュレーションにより求めたタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて算出し、算出したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルのシミュレーション条件を合わせ、この条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
　（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　第２実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーを摩擦エネルギー測定装置１４により測定したが、本実施形態では、サンプルを複数の要素に分割したサンプルモデルを用いて、サンプルの接地面の摩擦エネルギーを、有限要素法を用いたシミュレーションにより求める場合について説明する。
　なお、本実施形態に係るゴムインデックス算出装置は、第１実施形態と同一であるので、説明は省略する。
　次に、タイヤのゴムインデックス算出装置１２のＣＰＵ１８で実行される処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図６に示す処理ルーチンのプログラムは、例えばハードディスク３６に予め格納されており、ＣＰＵ１８がハードディスク３６からプログラムを読み出すことにより実行される。また、図４に示すフローチャートと異なる処理のステップの符号に‘Ａ’を付し、同一の処理については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
　図６に示すステップ２００は、図４のステップ２００と同様であるので説明は省略する。
　ステップ２０２Ａでは、ステップ２００で摩擦エネルギーを求めた複数のタイヤ入力条件のうち何れかのタイヤ入力条件を、サンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションするためのシミュレーション条件として設定する。
　ステップ２０４Ａでは、図５のステップ１０８Ａと同様に、ステップ２０２で設定したシミュレーション条件でサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションにより算出する。
　ステップ２０６では、ステップ２００で求めたタイヤの摩擦エネルギーとステップ２０４で算出されたサンプルの摩擦エネルギーとが一致するか否かを判断し、一致しない場合には、ステップ２０２Ａへ戻って測定条件を変更して上記と同様の処理を繰り返す。そして、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致した場合は、ステップ２０８Ａへ移行し、そのシミュレーション条件をハードディスク３６に記憶する。このように、タイヤの摩擦エネルギーとサンプルの摩擦エネルギーとが一致するまでシミュレーション条件を変更してサンプルの摩擦エネルギーをシミュレーションする処理を繰り返す。
　ステップ２１０では、ステップ２００で測定した全てのタイヤ入力条件について上記のステップ２０２Ａ～２０８Ａの処理を実行したか否かを判断し、実行した場合にはステップ２１２へ移行し、まだ実行していないタイヤ入力条件がある場合には、ステップ２０２Ａへ戻って上記と同様の処理を繰り返す。これにより、ステップ２００で測定した複数のタイヤ入力条件の各々に対応するサンプルの摩耗量を測定するための測定条件が各々設定される。
　ステップ２１２～２２０は、処理に用いられるタイヤの摩擦エネルギーが、シミュレーションにより算出された摩擦エネルギーである点を除いて、図４に示す処理と同一であるので説明は省略する。
　このように、本実施形態では、サンプルの摩擦エネルギーをタイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいてシミュレーションにより算出し、算出したサンプルの摩擦エネルギーがタイヤの摩擦エネルギーと一致するようにサンプルのシミュレーション条件を合わせ、このシミュレーション条件で測定されたサンプルの摩耗量とサンプルの摩擦エネルギーとに基づいてゴムインデックスを算出している。このため、従来のように軸力に基づいて平均化された摩擦エネルギーを算出する場合と比較して、精度良く摩擦エネルギーを測定することができ、ゴムインデックスを精度良く算出することができる。
　次に、本発明の実施例について説明する。
　図１０には、第１実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係を示した。
　実車による走行試験で用いた車両は、前輪が操舵１軸、後輪が駆動２軸であるトラックであり、タイヤサイズが１１Ｒ２２．５、内圧が９００ｋＰａ、荷重が２５ｋＮ、走行速度が０～１００ｋｍ／ｈの条件で走行し、摩耗量等を測定した。この測定結果から実車摩耗評価Ｉｎｄｅｘを求めた。
　一方、シミュレーションでは、実車による走行試験と同様の条件で第１実施形態で説明した方法及び従来の方法により各々シミュレーションし、その結果に基づいてタイヤの摩耗に関する室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘを各々求めた。なお、従来の方法のシミュレーションは、タイヤのスリップ率を一定にして摩耗量等を求める方法である。
　図１０の破線で示すように、室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと実車摩耗評価Ｉｎｄｅｘとが一致するのが理想であるが、従来のシミュレーション結果では、理想の場合の傾きと逆の傾きとなっている。これに対し、本発明の第１実施形態に係るシミュレーション結果では、理想の場合と傾きが同じとなっている。
　同様に、図１１～図１３には、第２～第４実施形態で説明したシミュレーションの結果及び従来のシミュレーションの結果から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと、実車で走行して測定したタイヤの摩耗量等から求めたタイヤの摩耗に関する評価値である実車摩耗試験Ｉｎｄｅｘと、の関係をそれぞれ示した。
　図１１～図１３に示すように、第２～第４実施形態に係るシミュレーション結果についても、理想の場合と傾きが同じとなっている。
　このように、本発明の第１～第４実施形態に係るシミュレーションにより、室内摩耗評価Ｉｎｄｅｘと実車摩耗評価Ｉｎｄｅｘとの関係を理想の状態に近づけることができ、その結果、精度良くゴムインデックスを算出できることが判った。
１０ タイヤのゴムインデックス算出システム
１２ タイヤのゴムインデックス算出装置
１４ 摩擦エネルギー測定装置
１６ 摩耗量測定装置
３０ コンピュータ
３２ モニタ
３４ 操作部
３６ ハードディスク
３８ 通信Ｉ／Ｆ

Claims (7)

  1. 　タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、
    　前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、
    　設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、
    　測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、
    　を含むタイヤのゴムインデックス算出方法。
  2. 　前記設定ステップは、
    　前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
    　前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、
    　前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
    　設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、
    　前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
    　を含み、
    　前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定する
    　請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
  3. 　前記設定ステップは、
    　前記複数のタイヤ入力条件の各々について、
    　前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記摩擦エネルギー測定装置により測定させるための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
    　設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを測定し、測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを測定させるサンプル摩擦エネルギー測定ステップと、
    　前記測定された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
    　を含み、
    　前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、
    　前記ゴムインデックス算出ステップは、
    　前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、
    　前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
    　前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、
    　を含む請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
  4. 　前記設定ステップは、
    　前記タイヤ入力条件と前記タイヤ摩擦エネルギーとの対応関係を示す摩擦エネルギー関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
    　前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎の摩擦エネルギー関数と、に基づいて、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値を算出するステップと、
    　前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
    　設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、
    　前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、前記タイヤ摩擦エネルギーの期待値と一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
    　を含み、
    　前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定する
    　請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
  5. 　前記設定ステップは、
    　前記複数のタイヤ入力条件の各々について、
    　前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを前記サンプルのサンプルモデルに基づいて演算するための前記サンプルに与えるサンプル入力条件を設定するサンプル入力条件設定ステップと、
    　設定されたサンプル入力条件で前記サンプルのサンプル摩擦エネルギーを演算し、演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するまで、前記サンプル入力条件を変更しながら前記サンプル摩擦エネルギーを演算させるサンプル摩擦エネルギー演算ステップと、
    　前記演算された前記サンプル摩擦エネルギーが、対応する前記タイヤ入力条件で測定された前記タイヤ摩擦エネルギーと一致するサンプル入力条件を、前記サンプル摩耗量を測定するための測定条件として設定するサンプル摩耗量測定条件設定ステップと、
    　を含み、
    　前記サンプル摩耗量測定ステップは、前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記サンプル摩耗量測定条件設定ステップで設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を測定し、
    　前記ゴムインデックス算出ステップは、
    　前記複数のタイヤ入力条件の各々について、前記摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいてゴムインデックスを算出するステップと、
    　前記複数のタイヤ入力条件の各々について算出したゴムインデックスに基づいて、前記タイヤ入力条件と前記タイヤのゴムインデックスとの対応関係を示すゴムインデックス関数を前記タイヤ入力条件の種類毎に算出するステップと、
    　前記タイヤを用いた実車走行において測定したタイヤ入力と当該タイヤ入力の頻度との関係を示す頻度データと、前記タイヤ入力条件の種類毎のゴムインデックス関数と、に基づいて、前記ゴムインデックスの期待値を算出するステップと、
    　を含む請求項１記載のタイヤのゴムインデックス算出方法。
  6. 　タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定手段と、
    　前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定手段と、
    　設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定手段と、
    　測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出手段と、
    　を備えたタイヤのゴムインデックス算出装置。
  7. 　タイヤに与える複数のタイヤ入力条件におけるタイヤのタイヤ摩擦エネルギーを、タイヤ接地面のせん断力及び滑り量に基づいて測定する摩擦エネルギー測定装置に測定させるタイヤ摩擦エネルギー測定ステップと、
    　前記タイヤと同一材料のサンプルのサンプル摩擦エネルギーを、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーに基づいて設定されたサンプル入力条件で求め、測定された各タイヤ入力条件におけるタイヤ摩擦エネルギーと、各サンプル入力条件で求めたサンプル摩擦エネルギーと、に基づいて、前記サンプルのサンプル摩耗量を測定するための測定条件を設定する設定ステップと、
    　設定された測定条件で前記サンプルのサンプル摩耗量を摩耗量測定装置に測定させるサンプル摩耗量測定ステップと、
    　測定された前記サンプル摩擦エネルギーと前記サンプル摩耗量とに基づいて、前記タイヤのゴムインデックスを算出するゴムインデックス算出ステップと、
    　を含む処理をコンピュータに実行させるためのタイヤのゴムインデックス算出プログラム。
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