轮胎的滚动阻力预测方法及轮胎的滚动阻力预测装置与流程

本发明涉及当测试多个制品轮胎时，可在待测试的轮胎之中筛选出滚动阻力异常的轮胎的一种轮胎滚动阻力预测方法及一种轮胎滚动阻力预测装置。

背景技术：

在相关技术中，当测量用于卡车、客运车辆、及其它车辆的轮胎的性质及性能时，轮胎的滚动阻力被认为是重要测量项目之一。轮胎的滚动阻力是当轮胎在地面上滚动时在轮胎与地面之间生产的切线方向上的力。轮胎测试机将轮胎的滚动阻力作为在测试轮胎与该轮胎旋转接触的对象/配合表面(例如，负载转鼓的表面)之间所产生的切线方向上的力来测量。即，当施加在轮胎与配合表面之间具有沿径向方向的预定量值的力(所施加负载Fz)时，则响应于轮胎的所施加负载Fz生成了滚动阻力Fx，并且测量出所施加负载Fz与滚动阻力Fx之间的关系。

这样的“滚动阻力测量方法”是由转鼓式轮胎行走测试机执行的方法，并且在日本工业标准JIS D 4234(客运车辆、卡车及巴士轮胎-滚动阻力测量方法，2009年)中所限定。JIS D 4234限定了四种测量方法：利用轮胎轴测量滚动阻力Fx或通过变换获得反作用力的“力方法”；当由负载转鼓对轮胎施加旋转时，测量转矩的输入值的“转矩方法”：获得负载转鼓及轮胎的组件的减速的“惰行方法(coasting method)”；当由负载转鼓对轮胎施加旋转时，获得功率输入的“功率方法”。即便在由那些方法中的任意方法来测量轮胎的滚动阻力的情况下，必需对轮胎施加较大的施加负载Fz。因此，为了测量比所施加负载Fz更小的滚动阻力Fx，必需有具备适当精确度的专用的测试机。例如，在客运车辆的情况下，在所施加负载Fz为大约500kgf的情况下，滚动阻力Fx的量值是略小于约10kgf，并且，可测量这样的小滚动阻力Fx的专用的测试机已经商品化。

如此的滚动阻力测试机是已知的，例如，如专利对比文件1中所例示的测试机。专利对比文件1中的滚动阻力测量装置，其中使得轮胎压接圆筒形的负载转鼓(行走转鼓)的外圆周面。轮胎穿过轴承而被支撑于主轴，由所述主轴的多分力检测器，测量出施加于x、y、z轴方向的力与转矩(力矩)。专利对比文件1的装置中，关于在那些分力之间的干涉进行校正，并且此后，测量出在轮胎的轴向上所施加负载Fz与滚动阻力Fz之间的关联性。

专利对比文件2披露了一种基于形成轮胎的各种橡胶构件的黏弹性特性的测量结果、和以轮胎的FEM(有限元方法)模型为基础的数值分析，来预测轮胎的滚动阻力的方法。轮胎的滚动阻力是在轮胎旋转时从各种橡胶构件的变形量与各橡胶构件的衰减特性的乘积总和运算所计算出的整体能量损耗来计算出的。

援引列表

(专利对比文件)

专利对比文件1：JP-A-2003-4598

专利对比文件2：JP-A-2011-226991。

技术实现要素：

本发明待解决的问题

当使用专利对比文件1的技术，执行在上述JIS D 4234中所限定的轮胎的滚动阻力的测量方法时，会发生下列问题。例如，JIS D 4234的测量方法限定了：为了稳定所述轮胎的温度，在测量之前执行30分钟或更长时间的走合运转。然而，对于大量生产的所有的制造轮胎而言，实施跨越如此长时间的走合运转是困难的。为此，在实际的制造现场，并没有执行全面检验，而是检查部分的采样轮胎是否满足滚动阻力的必需性能。

然而，因为这样的采样测试具有漏掉滚动阻力异常的轮胎而流出到市场上的可能性，因此理想地以与检查轮胎均匀性的轮胎均匀性测试(日本工业标准JIS D 4233)类似的方式，也针对滚动阻力测试进行全面检验。例如，在轮胎均匀性测试的专用机器即TUM(轮胎均匀性机器)测试机中，大约以30秒来测量和评估一个轮胎，并且因而可对大量生产的制造轮胎执行全面检验。为此，在工厂中以一定数量设置的TUM测试机中，考虑了完全测量滚动阻力。

在所述TUM测试机中，以预定负载来将负载转鼓推压至轮辋装配完成的主轴的轮胎上，并且将介于主轴与负载转鼓的轴间距离固定。随后，以大约60rpm的速度旋转所述轮胎，并且测量在轮胎中所产生的变动力(力变动)。具体而言，所述TUM测试机测量所述轮胎负载沿着施加方向的负载变动RFV(径向力变动)与轮胎的沿着宽度方向的负载变动LFV(侧向力变动)。用来测量所述负载变动RFV或所述负载变动LFV的负载测量装置(测力传感器)被安装到所述负载转鼓侧部上从而使得所述负载转鼓可自由旋转。通常驱动设有所述轮胎的主轴，以利用设置在所述负载转鼓侧部上的负载测量装置来测量所述负载变动RFV或负载变动LFV。

在使用如这样的TUM测试机执行上述JIS D 4234的四种测量方法的情况下，一般的TUM测试机并不具备用于测量沿轮胎的滚动阻力Fx方向的负载或所述轮胎或所述转鼓的驱动转矩的传感器，并且因此不能测量滚动阻力Fx。在所述TUM测试机中，轮胎轴本身或转鼓轴本身的旋转阻力比用于测量所述滚动阻力的专用机器更大。这样的较大旋转阻力在所述TUM测试机测量所述轮胎的滚动阻力Fx的情况下会变成大的误差因素，并且因此有必要改进结构以便尽可能降低所述旋转阻力，这使得轮胎测试机的成本大幅度地增加。

在测量使轮胎或负载转鼓旋转的马达功率的“功率方法”、以及测量正在旋转的轮胎及负载转鼓的减速时间的“惰行方法”的情况下，有可能在不添加上述传感器的情况下测量所述滚动阻力。然而，因为存在着轮胎或负载转鼓的旋转轴的旋转阻力的影响，并且应以60rpm的低速旋转来执行所述测试，则难以精确地测量滚动阻力以及应对全面检验。

当然，专利对比文件2并未对这样的问题提出解决方案。

本发明是考虑到上述问题而进行的，并且本发明的目的是提供一种用于在短时间筛选出滚动阻力异常的轮胎的轮胎滚动阻力预测方法和轮胎滚动阻力预测装置。

用于解决问题的手段

为实现上述目的，本发明的轮胎滚动阻力预测方法采取以下的技术性手段。即，根据本发明，提供一种轮胎滚动阻力预测方法，用于通过使用一种滚动阻力预测装置筛选出滚动阻力异常的轮胎。所述滚动阻力预测装置包括：负载测量传感器，配置成用以当模拟行走路面的负载转鼓压接所述轮胎的胎面表面时测量施加到所述轮胎的所施加负载；以及位移传感器，配置成用以测量所述负载转鼓在负载方向上的位置。所述滚动阻力预测方法包括：通过交替地在接近和离开所述轮胎的方向上移动所述负载转鼓，来改变作用于所述轮胎上的所施加负载；计算出在所述负载转鼓的位置的变动与所施加负载的变动之间的相位差；以及基于所计算出的相位差来筛选出滚动阻力异常的轮胎。

优选地，所述相位差超过预定阈值的轮胎可被判定为滚动阻力异常的轮胎。

优选地，当上述相位差被设置为δ时，则tanδ超过预定阈值的轮胎可被判定为滚动阻力异常的轮胎。

优选地，可以计算出所述负载转鼓的位置的变动与已移除掉所述负载转鼓的惯性力之后的所施加负载之间的相位差，并且可以从所述负载转鼓的沿着所述接近和离开方向的加速度与所述负载转鼓的质量的乘积计算出所述负载转鼓的惯性力。

优选地，可以使用用于评估所述轮胎的圆周方向的均匀性的轮胎均匀性测试机作为所述滚动阻力预测装置。

优选地，当所述负载转鼓沿所述接近和离开方向交替地移动时，可以将空气密封于所述轮胎中。

优选地，在所述负载转鼓及所述轮胎旋转的情况下，作用于所述轮胎上的所施加负载可以变动。

优选地，当测量施加到所述轮胎的所施加负载、且同时改变作用于所述轮胎上的所施加负载时，在其中所述负载转鼓沿着所述接近和离开方向的激励周期被设置为Td、并且所述轮胎的旋转周期被设置为Tt的情况下，将用于测量所施加负载的测量时间设置为N×Tt(N为2或以上的整数)，并且将所述Td设置成使得Tt/Td不是整数、且N×Tt/Td是整数值。

优选地，具有公知的滚动阻力的轮胎可以被设置为标准轮胎，可以在多个温度条件中的每个温度条件下获得所述负载转鼓相对于标准轮胎的位置和所施加负载，在所述多个温度条件下所获得的负载转鼓的位置和所施加负载可被用来作出相对于所述相位差的温度校正函数，并且可以利用所作出的所述温度校正函数来筛选滚动阻力异常的轮胎。

根据本发明的轮胎滚动阻力预测装置包括被配置用以执行上述滚动阻力预测方法的轮胎筛选单元。

轮胎滚动阻力预测装置包括：被配置用来当模拟行走路面的负载转鼓压接轮胎的胎面表面时，测量施加于所述轮胎的所施加负载的负载测量传感器；被配置用来测量沿着负载方向的所述负载转鼓的位置的位移传感器；被配置用以通过交替地沿着接近和离开所述轮胎的方向移动所述负载转鼓来改变所施加负载的转鼓移动单元；以及被配置用来计算出在所述负载转鼓的位置的变动与所施加负载的变动之间的相位差、并以被配置成基于所计算出的所述相位差来筛选出滚动阻力异常的轮胎的轮胎筛选单元。

(发明优点)

根据本发明，有可能在短时间筛选出滚动阻力异常的轮胎。

附图说明

图1为图示出轮胎滚动阻力预测装置的平面视图。

图2为图示出轮胎滚动阻力预测装置的前视图。

图3为示意性图示出在负载转鼓的位移与负载振幅之间的相位差的图表。

图4是图示出用作模型的轮胎的黏弹性特性的图。

图5A是图示出在将轮胎的旋转速度设置为1Hz，并且将负载转鼓的激励频率设置为5Hz的情况下的轮胎的变形轨迹的图。

图5B是图示出在将轮胎的旋转速度设置为1Hz，并且将负载转鼓的激励频率设置为5.5Hz的情况下的轮胎的变形轨迹的图。

图5C是图示出在其中将设轮胎的旋转速度设置为1Hz，并且将负载转鼓的激励频率设置为5.333Hz的情况下的轮胎的变形轨迹的图。

具体实施方式

在下文中，将基于附图详细描述本发明的轮胎滚动阻力预测方法，以及实施该滚动阻力预测方法的滚动阻力预测装置1的实施例。图1、图2示意性图示出实施本实施例的轮胎筛选方法的滚动阻力预测装置1。所述滚动阻力预测装置1是一种轮胎均匀性测试机，其通过测量制品轮胎的轮胎均匀性，即，指示出沿着轮胎径向方向的力的变动的RFV等，来评估轮胎在径向方向的均匀性作为制品检验。然而，当本发明的滚动阻力预测装置1包括负载测量传感器2或位移传感器3(将要在下文加以描述)时，所述滚动阻力预测装置1除了所述轮胎均匀性测试机外可用作另外的轮胎测试机。

如图1及图2所图示，本实施例的所述滚动阻力预测装置1(均匀性测试机)包括：布置成使得其轴向中心(旋转轴7)竖直地指向(图1中的纸面深度方向以及图2中的竖直方向)的圆筒状负载转鼓4，以及安装成使得其轴向中心竖直地指向的轮胎轴5。所述负载转鼓4的轴向中心与轮胎轴5的轴向中心是彼此平行的。在所述滚动阻力预测装置1中，模拟行走路面的负载转鼓4的外圆周面压接于安装在轮胎轴5上的轮胎的胎面表面。所述滚动阻力预测装置1包括：测量施加于轮胎的所施加负载的负载测量传感器2，和测量沿着负载方向的负载转鼓4的位置的位移传感器3。

负载转鼓4是轴向中心竖直地指向的圆筒状构件，并且所述负载转鼓4的外圆周面是用于测试轮胎的模拟路面6。具体而言，所述负载转鼓4被形成为呈具有长度短和直径大使得竖直尺寸比径向尺寸更短的圆筒形状。在负载转鼓4的中心安置有旋转轴7，所述旋转轴7旋转地支撑所述负载转鼓4竖直地旋转的。所述旋转轴7的上端与下端被框架构件8所支撑。所述框架构件8被设置成水平地扩展开(图1及图2中的左右方向)，并且被配置成将上述旋转轴7支撑为垂直地跨设或桥接。

所述负载测量传感器2设置在所述旋转轴7与所述框架构件8之间，所述负载测量传感器2在所述负载转鼓4被推压进入安装于轮胎轴5上的轮胎的胎面表面时，可测量所述旋转轴7产生的负载。具体而言，框架构件8(支撑框架)具有通过所述负载测量传感器2支撑所述旋转轴7的结构。因此，当使得所述负载转鼓4压接所述轮胎的胎面表面时，向所述旋转轴7的所述负载测量传感器2传送负载，并且利用所述负载测量传感器2来测量对所述轮胎施加的所施加负载。

在上述框架构件8的下侧安置可相对于基部在水平方向移动所述负载转鼓4的转鼓移动单元(未图示)。所述转鼓移动单元水平地移动所述负载转鼓4，从而使得所述负载转鼓4可相对于固定至所述基部的轮胎轴5接近和分离开。在所述转鼓移动单元中设有位移传感器，所述位移传感器测量所述负载转鼓4相对于所述轮胎的位置(推压位置)。

当在具备上述构造的滚动阻力预测装置1中执行轮胎均匀性的测试时，使得所述负载转鼓4接近以预定旋转速度旋转的轮胎轴5的轮胎。当由所述负载测量传感器2所测量的平均负载为预定负载时，停止所述负载转鼓4，并且使用所述负载测量传感器2测量所述轮胎一整圈旋转过程中沿推压方向施加于轮胎的负载。所述负载的所述测量是在所述轮胎正常旋转的状态与所述轮胎反向旋转的状态中的每种状态下执行的。以此方式，当轮胎旋转一次期间，可测量出施加于所述轮胎的力发生变动的程度，由此评估所述轮胎均匀性。

所述轮胎均匀性的上述测量可以每个轮胎在30秒期间执行，因此可以全面检验由生产线所制造的全部轮胎。在此，当甚至由上述轮胎均匀性机器的构造可以测量出作为测量所述轮胎的特性和性能的测量项目之一的“轮胎的滚动阻力”时，可获得关于所述轮胎的大量信息。然而，所述轮胎均匀性测量机器通常不能测量“轮胎的滚动阻力”，并且即便在测量轮胎的滚动阻力的滚动阻力测试机的情况下，当根据JIS规格(日本工业标准)的顺序执行测量时会耗费很长时间。因此，变得难以应对全面检验。

在本实施例的滚动阻力预测装置1中，与“轮胎的滚动阻力”相关的另一特征值被用来预测滚动阻力，并且甚至，所述轮胎均匀性测量机器可筛选出“轮胎的滚动阻力”异常的轮胎。作为与所述轮胎的滚动阻力相关的另一特征值，“指示轮胎橡胶的衰减特征的tanδ”的参数被用于本实施例的滚动阻力预测装置1。例如，作为所述轮胎的滚动阻力的因素，能量损耗(滞后损耗)是通过重复地使经旋转由所述负载而变形的所述轮胎橡胶发生扭曲而导致的，其在很大程度上影响所述阻力。所述滞后损耗可以基于tanδ而加以评估。所述tanδ的“δ”与当外力周期性地作用于轮胎橡胶时在所产生的变形与应力之间的相位差对应。随着tanδ的值越大，则由于所述轮胎的变形所产生的能量损耗越大，这导致更大的滚动阻力。

具体而言，通过使上述负载转鼓4交替地沿前后方向移动(激励)来测量该tanδ的“δ(相位差)”。即，当使所述负载转鼓4交替地沿前后方向移动时，观察所施加负载的变动，其比所述负载转鼓4的位置的变动略微更超前并且作用在轮胎上。为此，当将所述负载转鼓4的位置的变动与所施加负载的变动相比较以计算出两者之间的相位差，所述相位差的tan与上述的“tanδ”对应。在本实施例的滚动阻力预测装置1中，通过判定以此方式计算出的tanδ的值是否超过预定阈值，则筛选出了“滚动阻力”异常的轮胎。这样的轮胎筛选方法通过使用实际上设置于滚动阻力预测装置1中的轮胎筛选单元9而执行。

接下来，将描述关于设置在本实施例的滚动阻力预测装置1中的轮胎筛选单元9以及由所述该轮胎筛选单元9执行的轮胎筛选方法。如图1及图2所图示，轮胎筛选单元9包括设置在与所述负载转鼓4和所述轮胎轴5分离地设置的滚动阻力预测装置中的诸如个人计算机这样的计算机。由所述负载测量传感器2所测量的所施加负载以及由所述位移传感器3所测量的负载转鼓4的位置被作为信号被输入至所述轮胎筛选单元9。在所述轮胎筛选单元9中，在下面所描述的过程中处理了所述负载转鼓4的位置和所施加负载的输入信号以便筛选所述轮胎。

接下来，将描述关于由所述轮胎筛选单元9执行的信号处理的过程，换言之，即本发明的轮胎筛选方法。当上述轮胎筛选单元9筛选出“滚动阻力”异常的轮胎时，首先，必需由所述转鼓移动单元交替地沿前后方向(沿接近和离开所述轮胎的方向以及沿由图2中的箭头所指示的方向)移动所述负载转鼓4。所述负载转鼓4沿着前后方向移动。具体地，从所述负载转鼓4被朝着轮胎推压从而使得由所述负载测量传感器2测量的所施加负载是预定负载的状态，沿相反的推压方向向后移动所述负载转鼓4，以便减少所施加负载，并且在所述负载转鼓4与所述轮胎分离开之前使得负载转鼓4沿推压方向转向前。所述负载转鼓4前进，直至由所述负载测量感测器2测量的所施加负载变为预定负载为止，并且之后，使得所述负载转鼓4再次转向并且沿相反方向后退。以此方式向前和向后重复地移动所述负载转鼓4，并且所述负载转鼓4交替地在前后方向上移动。

所述负载转鼓4的前进位置和后退位置优选地被预先储存在所述轮胎筛选单元9中，与上述轮胎均匀性测试时获得的预定负载中的推压位置类似。例如，当在所述负载转鼓4前进最多的情况下所述负载转鼓4的位置、以及在所述负载转鼓4后退最多的情况下所述负载转鼓4的位置均被预先储存时，可以控制以在那两个位置之间移动所述负载转鼓4。

在此实施例中，用以调换所述负载转鼓4的前进与后退的时机被设定为的频率。然而，根据所述轮胎的类型、滚动阻力系数等，改变了用于调换前进与后退的频率。因此，优选地，通过预先的预备试验获得了与所述测试轮胎一致(具有与所述测试轮胎的很高相关性)的驱动条件。上述负载转鼓4的前进与后退的重复进行大约1至2秒。由所施加的负载测量传感器2所测量的所施加负载和由所述位移传感器3所测量的负载转鼓4的位置被输出至所述轮胎筛选单元9。

可以在所述测试轮胎上执行沿正转方向及逆转方向的所述轮胎均匀性测试之前，沿前后方向移动上述负载转鼓4，但优选地是，在所述轮胎均匀性测试之后移动。在沿正转方向及逆转方向执行了所述轮胎均匀性测试之后，所述轮胎橡胶的特性稳定了，并且因此可以在相同的条件下对于所有轮胎执行所述测试，并且可以改善筛选所述轮胎的精确性。

具体地，所述负载转鼓4交替地沿所述前后方向移动，以便将作用于所述轮胎的所施加负载变大和变小。由上述的位移传感器3测量所述负载转鼓4的位置的变动，并且由所述负载测量传感器2测量所施加负载的变动。当以此方式测量的所述负载转鼓4的位置的循序变动被绘制成“转鼓位移”、并且所施加负载的变动在同一图表上被绘制成“所施加负载”时，获得了如图3所图示的变化曲线。

如图3所图示，“所施加负载”的变化曲线被记录，其中由于轮胎橡胶的衰减特性而在所述轮胎的推压方向上从“转鼓位移”的变化曲线被移动了相位差δ。在上述轮胎筛选单元9中，计算出在“转鼓位移”的变化曲线与“所施加负载”的变化曲线之间的水平相位差δ。基于以此方式计算出的相位差δ来计算出“tanδ”。根据所计算出的“tanδ”是否超过预定阈值来筛选出滚动阻力异常的轮胎。具体而言，初始地，测量了特性和特征无异常的标准轮胎的相位差δ。接下来，测量测试轮胎的相位差δ。在存在与标准轮胎的相位差δ的值相比超过了允许范围的值的情况下，换言之，在所述相位差δ超过了预定阈值的情况下，可以判定所述轮胎的滚动阻力大于标准值。为此，在相位差δ超过预定阈值的情况下，所述轮胎筛选单元9判定所述测试轮胎是滚动阻力异常的轮胎，并且对应的轮胎按需被排除。

在所计算出的“tanδ”等于或小于预定阈值(换言之，所计算出的tanδ与标准轮胎的tanδ相比是在预定范围内)的情况下，则判定受测试的轮胎是滚动阻力正常的轮胎，并且作为满足制品标准的轮胎处理。当使用了上述的滚动阻力预测装置1和轮胎筛选方法时，可获得与所述轮胎的滚动阻力高度相关的“tanδ”，并且基于所计算出的“tanδ”可简单地判断轮胎的滚动阻力的异常。因此，可以在短时间内精确地筛选出滚动阻力异常的轮胎，从而使得能够以与轮胎均匀性类似地对多个所制造的制品轮胎执行所述滚动阻力的全面检验。利用所述轮胎均匀性测试机，可能判定滚动阻力的异常，并且可以可靠地排除掉缺陷轮胎。

可以由上述方法实施本发明的轮胎筛选方法。然而，为更精确地获得“tanδ”，所述轮胎筛选方法理想地是根据在以下(1)～(4)中描述的下列操作来执行。

(1)“从所述负载转鼓4的位置的变动以及通过从在所述负载测量传感器2中所测量的所施加负载移除所述负载转鼓4的惯性力而获得的所施加负载，计算出上述相位差δ。”

在移动了具有很大质量和很大惯性矩的负载转鼓4的情况下，在所述负载转鼓4中生成了大的惯性力。在所述负载测量传感器2被设置于如上所述的负载转鼓4的旋转轴7中的情况下，在所述负载转鼓4中生成的惯性力也被包括在由所述负载测量传感器2测量的所施加负载的测量值中。例如，惯性力被所述负载测量传感器2测量为通过加上轮胎本身的反作用力而获得的值。所述惯性力和负载转鼓4的加速度成比例，并以与所述负载转鼓4的位置的变动相同的相位在相反方向上作用。为此，所述惯性力作用以减少从测量值所计算出的相位差δ，并且劣化用以筛选所述轮胎所必需的相位差δ的精度。

在本实施例的轮胎筛选方法中，通过所述负载转鼓4的沿着前后方向的加速度与所述负载转鼓4的质量的乘积，获得了所述负载转鼓4的惯性力。通过关于时间对由所述位移传感器3所测量的负载转鼓4的位置进行二阶微分，可以获得所述负载转鼓4在前后方向上的加速度。在计算出所述负载转鼓4的惯性力之后，从由所述负载测量传感器2所测量的所施加负载减去所述负载转鼓4的所计算惯性力，以便计算出排除掉惯性力的影响的所施加负载(精确的所施加负载)。

当使用了所计算出的所施加负载的变动与所述负载转鼓4的位置的变动时，可以更精确地计算出上述的相位差δ，并且进一步更精确地计算出tanδ。

在使用上述标准轮胎进行测量的情况下，通过与标准轮胎的相对比较来执行了判定。为此，也在所述测试轮胎中，只要在与所述标准轮胎相同的条件下执行测量，所述惯性力并不影响到所述轮胎的评估结果。

(2)“以在将空气密封入待测量轮胎内部的状态下，使负载转鼓4交替地在前后方向上移动的方式，计算出上述的相位差δ。”

即，在空气被输入到轮胎内的状态下执行测试的轮胎均匀性测试中，一般是采用压力控制器，其将轮胎内的气压维持恒定。所述压力控制器被配置成迅速地供应空气进入所述轮胎内或者从所述轮胎内侧排出空气，从而使得当路面等被推压以使得所述轮胎内的气压与容积急剧地变化时，轮胎的内侧气压维持恒定。

为此，当沿着前后方向移动所述负载转鼓4以改变由所述负载测量传感器2所测量的所施加负载时，由于所述轮胎根据所述负载转鼓4位移的变形量，空气流出和流入所述轮胎的内，从而维持所述轮胎内的气压恒定。这样借助于所述压力控制器的的空气流动影响所述轮胎的反作用力，并且导致能量损耗以改变所述测量负载的相位。即，利用所述压力控制器对所述气压的调整作用于tanδ的测量精度以使其降低。

在本实施例的轮胎筛选方法中，当负载转鼓4交替地在前后方向上移动时，在上述压力控制器没有执行压力控制的密封状态下所述空气被密封于所述轮胎中。具体地，当负载转鼓4沿着前后方向移动时，预先设置一种切换阀，其能够阻塞通过在形成上述压力控制器的压力控制阀与轮胎之间的空气管的空气的流动。

以此方式，当负载转鼓4交替地在前后方向上移动时，可以将所述转换阀切换到控制空气流动的一侧，并且在终止了所述相位差δ的测量之后，可以将所述切换阀切换到允许空气流动的一侧。结果，可以抑制如下情况：所述压力控制器不利地影响到所施加负载测量传感器2的负载测量精度。当在将空气密封入所述轮胎内的情况下执行测量时，空气并不流动，从而使得根据空气的压缩和膨胀的衰减被减小，并且因而可以仅计算出由于轮胎的几乎单纯变形而导致的能量损耗(tanδ)。

在使用上述的标准轮胎测量的情况下，通过与标准轮胎的相对比较来执行判定。为此，也在测试轮胎中，只要在与所述标准轮胎相同的条件下执行测量，则所述空气的压缩和膨胀并不影响所述轮胎的评估结果。

(3)“在旋转所述轮胎和所述负载转鼓4的状态下，使所述负载转鼓4前进和后退(测量tanδ)。”

即，在负载转鼓4被推压至未旋转的轮胎的情况下，所述负载转鼓4与所述轮胎的仅一个位置相接触，从而使得所述轮胎胎面的一部分多次变形。当轮胎的仅一部分的这样的变形被连续地产生时，在轮胎橡胶中生成了扁平点(轮胎形状的部分改变)，使得不会获得所述轮胎橡胶的精确的衰减特性。

为此，在本实施例的滚动阻力预测装置1中，所述负载转鼓4在轮胎和所述负载转鼓4旋转的情况下前进及后退。以此方式，防止了轮胎胎面的仅一个位置被连续地变形，并且因而可以精确地评估所述轮胎橡胶的衰减特性。以此方式，可以获得轮胎相交的精确的衰减特性，并且也可计算出所述轮胎的整个圆周的平均tanδ。

(4)“具有已知的滚动阻力的轮胎被设置为标准轮胎，并且在所述多个温度条件下的每个温度条件下获得所述标准轮胎的tanδ。基于所获得的tanδ来作出了关于相位差tanδ的温度校正函数，并且使用所作出的温度校正函数来筛选出滚动阻力异常的轮胎。”

在轮胎均匀性的测试中，测量环境的温度并未加以管理，使得测量时的温度根据季节及时间极大地改变。基于与标准温度不同的相对温度差，在JIS D 4234中限定了一类对滚动阻力系数的校正。然而，有必要在多个温度条件下预先执行对每种轮胎的测量，并且通过与所述结果的相对比较来校正tanδ。

具体而言，预先地，可以理解测量环境的温度对于其特性和性能是处于标准中的标准轮胎的相位差的测量结果具有什么影响，并且作出用于校正tanδ的值的校正公式(温度校正函数)。例如，通过改变所述滚动阻力预测装置1的测量环境的温度，预先测量了所述标准轮胎在宽广的温度范围上的tanδ的值。优选地，也在季节、日期、时间等发生改变的情况下执行对于tanδ的这样的预备测量。

在难以收集关于温度的影响的数据的情况下，优选地，使用了如公式(1)中所描述的在JIS D 4234中限定的“滚动阻力测量的校正公式”。在JIS的校正公式中，其中测量环境的温度是作为标准测量温度的25度的情况被设置为标准，并且通过使用以下的公式来校正了滚动阻力的值。另外，JIS的校正公式涉及滚动阻力，并且设定所述滚动阻力与tanδ具有成比例的关系，则即便当所述公式中的滚动阻力F置换成tanδ，所述公式仍可成立。因此，考虑到这点，通过使用将公式中的滚动阻力F置换成tanδ的校正公式可执行校正。

[公式1]

在20℃或以上温度以及30℃或以下温度执行测量。在除了25℃以外的温度执行测量的情况下，根据以下公式(1)执行了温度校正。

在此，F_r25表示25℃条件下的滚动阻力(N)。

F_r25＝F_r×[1+K_t×(t_amb-25)]…(1)

在此，

F_r：滚动阻力(N)

tamb：周围环境温度(℃)

K_t：温度校正系数：

在用于客运车辆的轮胎中为0.008(/℃)

在卡车及巴士轮胎中(LI≤121)为0.010(/℃)

在卡车及巴士轮胎中(LI≥122)为0.006(/℃)

L1：负载能力指数

在上述的图3的示例中，当所述负载转鼓4沿着前后方向移动时，负载转鼓4的位置沿着正弦波移动，使得减少了反转所述移动方向时产生的加速度。然而，可以沿着三角波移动所述负载转鼓4的位置，从而使得所述负载转鼓4总是并且重复地以恒定速度前进和后退。

也可利用使用傅立叶变换的频率分析来实施对于“tanδ”的上述计算。例如，可计算出负载/位移的传递函数，并且从在激励频率的相位的值计算出δ。

当由所述轮胎均匀性测试机器测量轮胎均匀性时，则在将所述轮胎的内压维持在约200kPa的情况下执行测量。然而，为改善所述轮胎橡胶的上述衰减特性(tanδ)的测量精度，优选的是，在其中所述轮胎的内压被降低到比所述轮胎均匀性测试时更低的程度的情况下执行测量，例如，从200kPa下降至100kPa。在所述轮胎的内压如上所述降低的情况下执行测量的原因如下。

由橡胶的黏弹性特性(黏弹性系数)来呈示了与所述滚动阻力相关联的轮胎的衰减。所述衰减通常由使用指示弹性特征的弹性系数以及指示黏性特性的tanδ的公式(2)来呈示。

[公式2]

k(1+tanδ·j)···(2)

然而，j为复数。

在此，考虑了内部具有空气的轮胎的黏弹性特性。首先，轮胎仅利用橡胶的刚性不能支撑所述负载，而是内部的气压在橡胶中产生张力，从而使得所述负载由形状的刚性(几何刚性)来支撑。在此情况下，如图4中所图示，所述轮胎的黏弹性特性包括轮胎内的空气的几何刚性以及形成轮胎的橡胶的刚性，并且其可被认为是通过并行结合它们而形成。由气压所产生的几何刚性可以使用弹性系数Ka来呈示。形成轮胎的橡胶的黏弹性特性可以使用弹性系数Kg与轮胎橡胶的损失系数tanδg来呈示。

在空气的几何刚性中，由于形状的刚性而不存在衰减。空气的几何刚性与由轮胎的内部气压所产生的橡胶的张力成比例。考虑以上描述，轮胎整体的黏弹性特性(黏弹性系数)可以如公式(3)表示。

[公式3]

根据式(3)，所述整个轮胎的损失系数(tan δt)可以如式(4)描述来表示。

[公式4]

即，从上述公式(4)显而易见的是，当轮胎的内部气压变小时，则由气压所产生的几何刚性的弹性系数Ka也会变小，并且通过测量获得的轮胎的损失系数tanδt变大。换言之，δt与测量对象的负载与位移之间的相位差对应，并且因此，当轮胎的内部气压变小时，则δt的值(绝对值)也会变大。

因此，当轮胎的内部气压变小时，换言之，将通常在测量所述轮胎均匀性时一般使用的200kPa轮胎内压被减少至100kPa的程度，并且所述轮胎的衰减特性(轮胎的损失系数tanδt)是通过使得所述负载转鼓4前进和后退、而同时旋转所述轮胎来进行测量的，则可以精确地测量所述轮胎橡胶的损失系数tanδg。

当上述负载转鼓4沿前后方向在所述负载作用于的范围中被推压到所述轮胎时，则在负载转鼓4的推压周期(负载转鼓4的激励周期)与所述轮胎的旋转周期之间的关系优选地被限定于预定的关系。例如，当在其中所述负载转鼓4被移动为沿前后方向受推压的情况下所述激励频率被设定为所述轮胎的旋转频率的整数倍时，如图5A所图示，由于负载转鼓4的前后运动所形成的轮胎的不规则性的变形状态被固定在轮胎的圆周方向上的特定位置。

所述轮胎的橡胶特性在圆周方向上并不一定是均匀的(即为何执行轮胎均匀性测量的理由)，即，例如，当对相同的轮胎进行两次衰减特性的测量时，负载转鼓4的相对于轮胎而言在特定位置的推压时的相位在第1次与第2次之间不同。因而，即使在同一轮胎中，在第1次与第2次之间所述轮胎的所述衰减特性(在位移与负载之间的相位差)不同，这由本发明人通过实验来检查。当如上描述将轮胎的不规则性的变形固定在特定位置时，尽管轮胎旋转许多次也不会改变变形轨迹，并且因此尽管将测量时间设置为较长，精度也不会得到改善。

在其中所述负载转鼓4沿着前后方向的激励周期被设置为Td、并且所述轮胎的旋转周期被设置为Tt的情况下，则测量所施加负载的测量时间被设置为N×Tt(N为等于或大于2的整数)。所述负载转鼓4的沿着前后方向的激励周期Td被设置成使得Tt/Td不是整数而N×Tt/Td是整数值。在以上的关系满足的情况下，可测量与滚动阻力相关的沿轮胎的圆周方向上的平均衰减。

在表述“N×Tt/Td是整数值”中的“整数值”包括数学意义上的“整数”，以及极为接近于整数的小数。例如，在将“2.04”和“1.98”的小数舍入到小数点后两位的情况下，小数点以下变为0的值也被包括在上述“整数值”中。在其中满足了上述测量条件“在所述负载转鼓4的沿着前后方向上的激励周期Td中，Tt/Td不是整数”的情况下，如图5B或图5C所图示，在所述轮胎的每一次旋转使得受负载转鼓4推压的位置的相位被改变。即，受负载转鼓4推压的位置在第1圈与第2圈之间在所述轮胎的圆周方向上不同，并且在圆周方向上相同的位置处不会形成由所述负载转鼓4的推压所导致的轮胎表面的不规则性。因此，可以改善所述衰减特性的测量精度。

在其中满足了“Tt/Td的N倍是整数值”条件的情况下，当轮胎旋转N次时，轮胎回到初始状态。例如，在图5B的情况下因为N为2，则当轮胎旋转两次时所述轮胎回到初始的推压位置，并且所述负载转鼓4推压于所述轮胎的外援周上的相同位置。在图5C的情况下，因为N为3，则当轮胎旋转三次时所述轮胎回到初始的推压位置，并且所述负载转鼓4推压于轮胎的外圆周上的相同位置。

以此方式，可以将负载转鼓4推压于轮胎的整个圆周被细微地且均等地分割的位置处，并且受所述负载转鼓4推压的位置被毫无不规则性地均等地布置在轮胎的外圆周中，由此极大地改善轮胎的衰减特性的测量精度。

本文中所披露的实施例仅仅是从每个方面的示例并且应被理解为非限制性的。特别地，未被清楚地披露于所披露实施例中的内容，诸如驱动条件、运行条件、各种参数、结构的尺寸、质量、以及体积，没有偏离本领域普通技术人员通常使用的范围。实施例使用了本领域普通技术人员可容易地采用的值。

本申请基于2014年5月12日提交的日本特许申请号2014-098691和2015年2月16日提交的日本特许申请案2015-027672，它们的内容通过援引而被合并到本文中。

附图标记列表

1：滚动阻力预测装置

2：负载测量传感器

3：位移传感器

4：负载转鼓

5：轮胎轴

6：模拟路面

7：旋转轴

8：框架构件

9：轮胎筛选单元