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公開番号2025082722
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023196250
出願日2023-11-17
発明の名称タイヤ音モデル作成方法、タイヤシミュレーション方法およびタイヤ音モデル作成装置
出願人横浜ゴム株式会社,株式会社計算力学研究センター
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01H 17/00 20060101AFI20250522BHJP(測定;試験)
要約【課題】タイヤ音モデルの精度を向上できるタイヤ音モデル作成方法、タイヤシミュレーション方法およびタイヤ音モデル作成装置を提供すること。
【解決手段】このタイヤ音モデル作成方法では、1つの試験タイヤTに対して5以上の計測点における放射音の計測値を取得する計測データ取得ステップと、5以上の計測点におけるタイヤ音モデル10の音源音源11F、12F、11R、12Rのからの音圧の予測値を算出する音圧予測値算出ステップと、放射音の計測値piと音圧の予測値との差を用いた評価値が許容誤差の範囲内にあるようにタイヤ音モデルの音源11F、12F、11R、12Rの強度を決定する音源強度決定ステップとを備える。また、タイヤ音モデルが、前輪モデルおよび後輪モデルから成る。また、前輪モデル10Fが、双極子音源12Fを含み、後輪モデル10Rが、双極子音源12Rを含む。また、前輪モデル10Fおよび後輪モデル10Rの双極子音源12F;12Rが適正な位置に配置される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
タイヤからの放射音の特性を示すタイヤ音モデルを作成するタイヤ音モデル作成方法であって、
１つの試験タイヤに対して５以上の計測点を用いて前記放射音の計測値を取得する計測データ取得ステップと、
前記５以上の計測点における前記タイヤ音モデルの音源からの音圧の予測値を算出する音圧予測値算出ステップと、
前記放射音の計測値と前記音圧の予測値との差を用いた評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記タイヤ音モデルの前記音源の強度を決定する音源強度決定ステップとを備え、且つ、
タイヤ進行方向をＸ軸、タイヤ幅方向をＹ軸、タイヤ接地面に対して垂直な方向をＺ軸とした直交座標系を定義し、タイヤ回転軸とタイヤ赤道面との交点からタイヤ接地面に下ろした垂線の足を、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ、ＯＲとして定義し、
前記タイヤ音モデルが、前輪モデルおよび後輪モデルから成り、
前記前輪モデルが、双極子音源を含み、
前記後輪モデルが、双極子音源を含み、
前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＸ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ外径ＯＲ［ｍｍ］に対して（０．５０×ＯＲ）／２以上（２．０×ＯＲ）／２以下の範囲にあり、
前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＹ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ呼び幅Ｗｎ［ｍｍ］に対して０以上１．５０×（Ｗｎ）／２以下の範囲にあり、且つ、
前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源が、放射方向をＸ軸方向に向けて配置されることを特徴とするタイヤ音モデル作成方法。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記前輪モデルおよび前記後輪モデルのそれぞれにおける前記双極子音源のタイヤ接地面からの高さｈ［ｍｍ］が、５≦ｈ≦５０の範囲にある請求項１に記載のタイヤ音モデル作成方法。
【請求項３】
前記前輪モデルが、一対の双極子音源を含み、
前記後輪モデルが、一対の双極子音源を含み、
前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記一対の双極子音源までのＸ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ外径ＯＲ［ｍｍ］に対して（２．０×ＯＲ）／２以下の範囲にあり、
前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記一対の双極子音源までのＹ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ呼び幅Ｗｎ［ｍｍ］に対して１．５０×（Ｗｎ）／２以下の範囲にあり、且つ、
前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記一対の双極子音源のそれぞれが、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲに対してＸ軸方向の前後の領域に配置される請求項１に記載のタイヤ音モデル作成方法。
【請求項４】
前記前輪モデルにおける前記一対の双極子音源のタイヤ接地面からの高さの差ｈＦ［ｍｍ］が、０≦ΔｈＦ≦５０の範囲にあり、且つ、
前記後輪モデルにおける前記一対の双極子音源のタイヤ接地面からの高さの差ｈＲ［ｍｍ］が、０≦ΔｈＲ≦５０の範囲にある請求項３に記載のタイヤ音モデル作成方法。
【請求項５】
前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの中心点ＯＦ、ＯＲ間のＸ軸方向の距離Ｄｍ［ｍｍ］が、１．５≦Ｄｍ≦８．０の範囲にある請求項１に記載のタイヤ音モデル作成方法。
【請求項６】
すべての対象周波数における前記評価値の総和を総評価値として定義し、且つ、前記総評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記タイヤ音モデルの前記音源の位置を決定する音源位置決定ステップを備える請求項１に記載のタイヤ音モデル作成方法。
【請求項７】
前記タイヤ音モデルの前記音源の強度および位置の双方を決定する場合に前記評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記音源の強度を決定するための処理の試行回数Ａ１が、前記タイヤ音モデルの前記音源の位置を固定して前記音源の強度を決定する場合に前記評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記音源の強度を決定するための処理の試行回数Ａ２に対してＡ１＜Ａ２の関係を有する請求項１に記載のタイヤ音モデル作成方法。
【請求項８】
請求項１に記載のタイヤ音モデル作成方法で作成されたタイヤ音モデルを用いて、前記複数の計測点とは異なる他の計測点における前記音源からの予測値を算出するステップを含むことを特徴とするタイヤシミュレーション方法。
【請求項９】
前記他の計測点における前記音源からの予測値に基づいてタイヤ設計要素を最適化するステップを含む請求項８に記載のタイヤシミュレーション方法。
【請求項１０】
タイヤからの放射音の特性を示すタイヤ音モデルを作成するタイヤ音モデル作成装置であって、
１つの試験タイヤに対して５以上の計測点を用いて前記放射音の計測値を取得する計測データ取得部と、
前記５以上の計測点における前記タイヤ音モデルの音源からの音圧の予測値を算出する音圧予測値算出部と、
前記放射音の計測値と前記音圧の予測値との差を用いた評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記タイヤ音モデルの前記音源の強度を決定する音源強度決定部とを備え、且つ、
タイヤ進行方向をＸ軸、タイヤ幅方向をＹ軸、タイヤ接地面に対して垂直な方向をＺ軸とした直交座標系を定義し、タイヤ回転軸とタイヤ赤道面との交点からタイヤ接地面に下ろした垂線の足を、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ、ＯＲとして定義し、
前記タイヤ音モデルが、前輪モデルおよび後輪モデルから成り、
前記前輪モデルが、双極子音源を含み、
前記後輪モデルが、双極子音源を含み、
前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＸ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ外径ＯＲ［ｍｍ］に対して（０．５０×ＯＲ）／２以上（２．０×ＯＲ）／２以下の範囲にあり、
前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＹ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ呼び幅Ｗｎ［ｍｍ］に対して０以上１．５０×（Ｗｎ）／２以下の範囲にあり、且つ、
前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源が、放射方向をＸ軸方向に向けて配置されることを特徴とするタイヤ音モデル作成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤ音モデル作成方法、タイヤシミュレーション方法およびタイヤ音モデル作成装置に関し、さらに詳しくは、タイヤ音モデルの精度を向上できるタイヤ音モデル作成方法、タイヤシミュレーション方法およびタイヤ音モデル作成装置に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
交通流において恒常的に発生する騒音への対策としては、自動車騒音を低減することが重要である。自動車騒音に含まれるタイヤ騒音を低減するために、タイヤからの放射音をモデル化したタイヤ音モデルを用いて数値シミュレーションによりタイヤ設計要素を最適化することが行われている。このため、タイヤ音モデルの精度を向上すべき課題がある。このような課題に関する従来のタイヤ音モデル作成方法として、特許文献１～５に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０２０３５号公報
特開２０２１－９２４１９号公報
特開２０２２－８９６３３号公報
特開２００７－２０３９２号公報
特開２００７－２１０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、タイヤ音モデルの精度を向上できるタイヤ音モデル作成方法、タイヤシミュレーション方法およびタイヤ音モデル作成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、この発明にかかるタイヤ音モデル作成方法は、タイヤからの放射音の特性を示すタイヤ音モデルを作成するタイヤ音モデル作成方法であって、１つの試験タイヤに対して５以上の計測点を用いて前記放射音の計測値を取得する計測データ取得ステップと、前記５以上の計測点における前記タイヤ音モデルの音源からの音圧の予測値を算出する音圧予測値算出ステップと、前記放射音の計測値と前記音圧の予測値との差を用いた評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記タイヤ音モデルの前記音源の強度を決定する音源強度決定ステップとを備え、且つ、タイヤ進行方向をＸ軸、タイヤ幅方向をＹ軸、タイヤ接地面に対して垂直な方向をＺ軸とした直交座標系を定義し、タイヤ回転軸とタイヤ赤道面との交点からタイヤ接地面に下ろした垂線の足を、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ、ＯＲとして定義し、前記タイヤ音モデルが、前輪モデルおよび後輪モデルから成り、前記前輪モデルが、双極子音源を含み、前記後輪モデルが、双極子音源を含み、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＸ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ外径ＯＲ［ｍｍ］に対して（０．５０×ＯＲ）／２以上（２．０×ＯＲ）／２以下の範囲にあり、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＹ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ呼び幅Ｗｎ［ｍｍ］に対して０以上１．５０×（Ｗｎ）／２以下の範囲にあり、且つ、前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源が、放射方向をＸ軸方向に向けて配置されることを特徴とする。
【０００６】
また、この発明にかかるタイヤシミュレーション方法は、上記タイヤ音モデル作成方法で作成されたタイヤ音モデルを用いて、前記複数の計測点とは異なる他の計測点における前記音源からの予測値を算出するステップを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかるタイヤ音モデル作成装置は、タイヤからの放射音の特性を示すタイヤ音モデルを作成するタイヤ音モデル作成装置であって、１つの試験タイヤに対して５以上の計測点を用いて前記放射音の計測値を取得する計測データ取得部と、前記５以上の計測点における前記タイヤ音モデルの音源からの音圧の予測値を算出する音圧予測値算出部と、前記放射音の計測値と前記音圧の予測値との差を用いた評価値が許容誤差の範囲内にあるように前記タイヤ音モデルの前記音源の強度を決定する音源強度決定部とを備え、且つ、タイヤ進行方向をＸ軸、タイヤ幅方向をＹ軸、タイヤ接地面に対して垂直な方向をＺ軸とした直交座標系を定義し、タイヤ回転軸とタイヤ赤道面との交点からタイヤ接地面に下ろした垂線の足を、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ、ＯＲとして定義し、前記タイヤ音モデルが、前輪モデルおよび後輪モデルから成り、前記前輪モデルが、双極子音源を含み、前記後輪モデルが、双極子音源を含み、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＸ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ外径ＯＲ［ｍｍ］に対して（０．５０×ＯＲ）／２以上（２．０×ＯＲ）／２以下の範囲にあり、前記タイヤ接地面の中心点ＯＦ；ＯＲのそれぞれから前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源までのＹ軸方向の距離［ｍｍ］が、タイヤ呼び幅Ｗｎ［ｍｍ］に対して０以上１．５０×（Ｗｎ）／２以下の範囲にあり、且つ、前記前輪モデルおよび前記後輪モデルの前記双極子音源が、放射方向をＸ軸方向に向けて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明にかかるタイヤ音モデル作成方法、タイヤシミュレーション方法およびタイヤ音モデル作成装置では、（１）放射音の計測値ｐｉと音圧の予測値ｐｉ’との差を用いた評価値Ｌ（ω）が許容誤差の範囲内にあるようにタイヤ音モデルの音源の強度が決定されるので、作成されたタイヤ音モデルの精度が適正に確保される利点がある。また、（２）双極子音源を含む前輪モデルと双極子音源を含む後輪モデルとの双方を有するタイヤ音モデルが用いられて音源の強度が最適化されるので、双極子音源を有さないタイヤ音モデルを用いた構成や単輪で最適化されたタイヤ音モデルを２つ組み合わせた構成と比較して、車両位置と音圧レベルとの関係を精度良く再現できる利点がある。さらに、（３）前輪モデルおよび後輪モデルの双極子音源の位置および放射方向が適正化されるので、タイヤ音モデルの精度が適正に確保される利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、この発明の実施の形態にかかるタイヤ音モデルの作成装置を示す機能ブロック図である。
図２は、第一のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図３は、第一のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図４は、タイヤ音モデルの作成方法を示すフローチャートである。
図５は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図６は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図７は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図８は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図９は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図１０は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図１１は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図１２は、第二のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図１２は、第二のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図１４は、第二のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図１５は、第三のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図１６は、第三のタイヤ音モデルを示す説明図である。
図１７は、図４に記載したタイヤ音モデルの作成方法の変形例を示すフローチャートである。
図１８は、図１７に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図１９は、図１７に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図２０は、図１７に記載したタイヤ音モデルの作成方法を示す説明図である。
図２１は、図１７に記載したタイヤ音モデルの作成方法の変形例を示すフローチャートである。
図２２は、図１７に記載したタイヤ音モデルの作成方法の変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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