本發(fā)明涉及至少推定車輛的簧上的狀態(tài)量的車輛的狀態(tài)量推定裝置。
背景技術(shù)：
：在汽車等車輛中，作為用于進(jìn)行車輛的行駛運動控制等車輛控制的參數(shù)，有時會進(jìn)行車輛的簧上或簧下的狀態(tài)量的推定。例如，在下述專利文獻(xiàn)1中記載了一種懸架控制裝置，其基于各車輪的車輪速和駕駛員的駕駛操作輸入來推定簧下相對于簧上的相對速度，并基于推定結(jié)果來控制各車輪的吸震器的衰減力?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開平6-48139號公報技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的課題在上述公開公報所記載的懸架控制裝置中，基于各車輪的車輪速和駕駛員的駕駛操作輸入，使用車輛模型來推定簧下相對于簧上的相對速度。但是，通常，車輛的特性會根據(jù)駕駛員的駕駛操作輸入等的狀況而變化，因此，若車輛模型與車輛的實際的特性不符，則簧下相對于簧上的相對速度的推定精度會降低。另外，與根據(jù)駕駛員的駕駛操作輸入等而變化的車輛的實際的特性相配合來逐次修正車輛模型并不容易。本發(fā)明的主要的課題在于無需使用和修正車輛模型地基于各車輪 的車輪速至少推定車輛的簧上的狀態(tài)量。用于解決課題的技術(shù)方案和發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛的狀態(tài)量推定裝置，應(yīng)用于具有左右前輪和左右后輪以及包含車體的簧上的車輛，各車輪通過至少能夠在上下方向上伸縮的懸架而懸掛于車體，所述車輛的狀態(tài)量推定裝置具有：車輪速檢測裝置，檢測四輪的車輪速；和運算裝置，基于檢測到的四輪的車輪速至少運算簧上的狀態(tài)量。運算裝置針對前輪和后輪運算左右輪同相的車輪速成分和左右輪反相的車輪速成分，基于左右輪同相的車輪速成分和左右輪反相的車輪速成分分別運算簧上的俯仰角速度和簧上的橫擺角速度。車輛的簧上進(jìn)行俯仰(pitching)、側(cè)傾(rolling)以及橫擺(yawing)的行為。對四輪的車輪速的左右輪同相的成分帶來影響的行為僅是俯仰，對四輪的車輪速的左右輪反相的成分帶來影響的行為僅是橫擺。由此，基于四輪的車輪速的左右輪同相的成分，能夠推定簧上的俯仰行為的變化速度即俯仰角速度，基于四輪的車輪速的左右輪反相的成分，能夠推定簧上的橫擺行為的變化速度即橫擺角速度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，針對前輪和后輪的車輪速運算左右輪同相的車輪速成分和左右輪反相的車輪速成分，基于左右輪同相的車輪速成分和左右輪反相的車輪速成分分別運算簧上的俯仰角速度和簧上的橫擺角速度。由此，無需車輛模型的使用和修正就能夠基于各車輪的車輪速推定簧上的俯仰角速度和簧上的橫擺角速度。在本發(fā)明的一個技術(shù)方案中，狀態(tài)量推定裝置取得四輪的懸架的伸縮所引起的上下行程的信息，運算裝置針對前輪和后輪運算左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分，基于同相的上下行程成分和反相的上下行程成分分別運算簧上的上下速度和 簧上的側(cè)傾角速度。前輪和后輪的左右懸架的同相的上下行程成分對應(yīng)于簧上的上下位移，前輪和后輪的左右懸架的反相的上下行程成分對應(yīng)于簧上的側(cè)傾位移。由此，作為前輪和后輪的左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分的變化率，分別能夠運算簧上的上下速度和簧上的側(cè)傾角速度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，針對前輪和后輪運算左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分，基于同相的上下行程成分和反相的上下行程成分分別運算簧上的上下速度和簧上的側(cè)傾角速度。由此，無需車輛模型的使用和修正就能夠基于各車輪的懸架的上下行程推定簧上的上下速度和簧上的側(cè)傾角速度。在本發(fā)明的另一個技術(shù)方案中，四輪分別具有輪胎，運算裝置假定輪胎的上下傳遞力與懸架的上下傳遞力相同，基于四輪的車輪速，針對前輪和后輪運算左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分，基于同相的上下行程成分和反相的上下行程成分分別運算簧上的上下速度和簧上的側(cè)傾角速度。如將在后面詳細(xì)說明那樣，若假定輪胎的上下傳遞力與懸架的上下傳遞力相同，則能夠基于四輪的車輪速，針對前輪和后輪運算左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分。此外，若各車輪的懸架的上下行程的速度不高，則作用于簧上與簧下之間的力的方向和它們的相對位移的方向一致，因此，起因于上述假定的左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分的運算誤差小。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，假定輪胎的上下傳遞力與懸架的上下傳遞力相同，基于四輪的車輪速，針對前輪和后輪運算左右懸架的同相的上下行程 成分和左右懸架的反相的上下行程成分。而且，基于左右懸架的同相的上下行程成分和左右懸架的反相的上下行程成分分別運算簧上的上下速度和簧上的側(cè)傾角速度。由此，無需基于四輪的懸架的伸縮的上下行程的信息，而且無需車輛模型的使用和修正，就能夠基于四輪的車輪速推定簧上的上下速度和簧上的側(cè)傾角速度。而且，在本發(fā)明的另一個技術(shù)方案中，運算裝置基于簧上的俯仰角速度以及前輪和后輪的左右懸架的同相的上下行程成分運算左右前輪的簧下的上下速度的同相的成分，基于前輪和后輪的左右懸架的反相的上下行程成分運算左右前輪的簧下的上下速度的反相的成分，基于左右前輪的簧下的上下速度的同相的成分和左右前輪的簧下的上下速度的反相的成分運算左右前輪的簧下的上下速度，基于將車輛的軸距除以車速而得到的延遲時間和左右前輪的簧下的上下速度運算左右后輪的簧下的上下速度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于簧上的俯仰角速度以及前輪和后輪的左右懸架的同相的上下行程成分運算左右前輪的簧下的上下速度的同相的成分，基于前輪和后輪的左右懸架的反相的上下行程成分運算左右前輪的簧下的上下速度的反相的成分。若得知左右前輪的簧下的上下速度的同相的成分和左右前輪的簧下的上下速度的反相的成分，則基于此能夠運算左右前輪的簧下的上下速度。左右后輪的簧下的上下速度分別相對于左右前輪的簧下的上下速度產(chǎn)生上述延遲時間的延遲而變化。由此，基于延遲時間和左右前輪的簧下的上下速度，能夠運算左右后輪的簧下的上下速度。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，無需車輛模型的使用和修正就能夠運算左右前輪和左右后輪的簧下的上下速度。而且，在本發(fā)明的另一個技術(shù)方案中，運算裝置基于左右前輪的簧下的上下速度的同相的成分和左右前輪的簧下的上下速度的反相的成分運算左右前輪的位置處的路面的上下位移，基于延遲時間和左右前輪的位置處的路面的上下位移運算左右后輪的位置處的路面的上下 位移。各車輪的位置處的路面的上下速度與對應(yīng)的車輪的簧下的上下速度對應(yīng)。另外，基于左右前輪的簧下的上下速度的同相的成分和左右前輪的簧下的上下速度的反相的成分，運算左右前輪的簧下的上下速度，從而運算左右前輪的位置處的路面的上下速度，由此能夠運算左右車輪的位置處的路面的上下位移。而且，隨著車輛的行駛，左右后輪的位置處的路面的上下位移分別相對于左右前輪的位置處的路面的上下位移產(chǎn)生上述延遲時間的延遲而變化。由此，基于延遲時間和左右前輪的位置處的路面的上下位移，能夠分別運算左右后輪的位置處的路面的上下位移。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，無需車輛模型的使用和修正就能夠運算左右前輪的位置和左右后輪的位置處的路面的上下位移。此外，在本申請中，關(guān)于某參數(shù)，“左右輪同相的成分”或“同相的成分”意味著左右的車輪的參數(shù)的成分中在左右的車輪之間相同的成分。具體而言，若將左右的車輪的參數(shù)設(shè)為PL和PR，則“左右輪同相的成分”或“同相的成分”是(PL+PR)/2。與此相對，關(guān)于某參數(shù)，“左右輪反相的成分”或“反相的成分”意味著左右的車輪的參數(shù)中在左右的車輪之間彼此不同的成分。具體而言，“左右輪反相的成分”或“反相的成分”是(PL-PR)/2。附圖說明圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的車輛的狀態(tài)量推定裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是在第一實施方式中運算簧上的各種狀態(tài)量和各車輪的簧下的狀態(tài)量(上下速度)的框圖。圖3是在第一實施方式中推定各車輪的位置處的路面的上下位移Z01～Z04的框圖。圖4是示出由簧下的前后位移的變動引起的輪胎的旋轉(zhuǎn)角度的變 動的說明圖。圖5是示出簧上的位置在車輛前后方向上變動的狀況的說明圖。圖6是示出在車輛產(chǎn)生了俯仰的狀況的說明圖。圖7是示出在車輛產(chǎn)生了橫擺的狀況的說明圖。圖8是示出因前輪的懸架的上下行程而前輪在上下方向上相對位移的狀況的說明圖。圖9是示出因車輛的俯仰而在簧下產(chǎn)生俯仰角的狀況的說明圖。圖10是前輪的懸架因來自路面的輸入等而伸縮但后輪的懸架沒有伸縮的狀況的說明圖。圖11是在第二實施方式中運算簧上的各種狀態(tài)量和各車輪的簧下的狀態(tài)量(上下速度)的框圖。圖12是在第三實施方式中運算簧上的各種狀態(tài)量和各車輪的簧下的狀態(tài)量(上下速度)的框圖。圖13是在第四實施方式中運算簧上的各種狀態(tài)量和各車輪的簧下的狀態(tài)量(上下速度)的框圖。具體實施方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。[第一實施方式]圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的車輛的狀態(tài)量推定裝置10的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，狀態(tài)量推定裝置10應(yīng)用于具有作為操舵輪的左右的前輪12FL和12FR以及作為非操舵輪的左右的后輪12RL和12RR的車輛14。雖然在圖1中未詳細(xì)示出，但前輪12FL和12FR分別具有裝配于金屬制的輪的輪胎13FL和13FR，后輪12RL和12RR分別具有裝配于金屬制的輪的輪胎13RL和13RR。左右的前輪12FL和12FR分別通過懸架16FL和16FR而懸掛于車體18，左右的后輪12RL和12RR分別通過懸架16RL和16RR而懸掛于車體18。懸架16FL～16RR分別包括吸震器20FL～20RR和懸架彈簧22FL～22RR。吸震器20FL～20RR和懸架彈簧22FL～22RR以在車輛14的前后方向和橫向上稍微傾斜的方式在上下方向上延伸。車輪12FL～12RR分別可旋轉(zhuǎn)地由車輪架24FL～24RR支撐，車輪架24FL～24RR通過未圖示的懸架臂以相對于車體18主要在上下方向上移位的方式連結(jié)于車體18。吸震器20FL～20RR分別配設(shè)在車體18與車輪架24FL～24RR或懸架臂之間。車體18能夠在車輪12FL～12RR的位置處分別通過吸震器20FL～20RR和懸架彈簧22FL～22RR伸縮而至少在上下方向上相對于車輪12FL～12RR移位。由此，車體18、吸震器20FL～20RR的一部分以及懸架臂的一部分等構(gòu)成車輛14的簧上。車輪12FL～12RR、車輪架24FL～24RR、吸震器20FL～20RR的另一部分以及懸架臂的另一部分等構(gòu)成車輛14的簧下。懸架彈簧22FL～22RR抑制路面的上下位移和車輪12FL～12RR從路面受到的沖擊等傳遞給簧上。吸震器20FL～20RR產(chǎn)生使由簧上和簧下上下相對位移引起的振動衰減的衰減力。在第一實施方式中，吸震器20FL～20RR分別是具有致動器26FL～26RR的衰減力可變式的吸震器。致動器26FL～26RR分別通過控制內(nèi)置于吸震器20FL～20RR的衰減力產(chǎn)生閥的開閥量而在最低衰減力與最高衰減力之間多級地或連續(xù)地對衰減力進(jìn)行可變控制。致動器26FL～26RR由作為運算裝置發(fā)揮功能的電子控制裝置28控制。在車輪12FL～12RR分別設(shè)置有檢測對應(yīng)的車輪的車輪速Δω1～Δω4的車輪速傳感器30FL～30RR。車輪速傳感器30FL～30RR分別檢測車輪12FL～12RR相對于簧上的相對旋轉(zhuǎn)的速度作為車輪速Δω1～Δω4。在懸架16FL～16RR分別設(shè)置有檢測對應(yīng)的懸架的上下方向的行程Z1～Z4的行程傳感器32FL～32RR。表示所檢測到的車輪速 Δω1～Δω4的信號和表示所檢測到的行程Z1～Z4的信號被輸入到電子控制裝置28。此外，對車輪速Δω、行程Z以及后述的其他參數(shù)附加的標(biāo)記1～4與FL、FR、RL以及RR同樣，分別表示是左前輪、右前輪、左后輪以及右后輪的參數(shù)。對參數(shù)附加的標(biāo)記F和R分別表示是前輪和后輪的參數(shù)。例如，在如車輪12和車輪速Δω那樣統(tǒng)稱左前輪、右前輪、左后輪以及右后輪的部件和參數(shù)時，省略FL～RR等標(biāo)記。在第一實施方式中，如之后詳細(xì)說明那樣，電子控制裝置28基于車輪速Δω1～Δω4和行程Z1～Z4，推定簧上的各種狀態(tài)量，具體而言，推定簧上的上下速度、俯仰角速度、側(cè)傾角速度以及橫擺角速度。而且，電子控制裝置28基于車輪速Δω1～Δω4和行程Z1～Z4，推定上下速度作為各車輪12的簧下的狀態(tài)量。電子控制裝置28基于所推定出的車輛14的狀態(tài)量來控制致動器26FL～26RR，由此，以使車輛14的操縱穩(wěn)定性和乘坐感提高的方式控制對應(yīng)的吸震器20FL～20RR的衰減力?；谒贫ǔ龅能囕v14的狀態(tài)量而進(jìn)行的控制不限于衰減力的控制，例如也可以是車輛的行駛運動的控制那樣的車輛14的任意的控制。此外，雖然在圖1中未詳細(xì)示出，但電子控制裝置28由微型計算機(jī)和驅(qū)動電路構(gòu)成。微型計算機(jī)具有CPU、ROM、RAM以及輸入輸出端口裝置，它們具有通過雙向性的公用總線而彼此連接的通常的結(jié)構(gòu)。<狀態(tài)量推定的概要>接著，對第一實施方式中的簧上和簧下的狀態(tài)量的推定的概要進(jìn)行說明。如之后詳細(xì)說明那樣，在第一實施方式中，通過以下的要領(lǐng)來推定簧上的各種狀態(tài)量，進(jìn)而推定各車輪的簧下的上下速度。此外，在以下的說明中，關(guān)于各種參數(shù)及其變化的正的方向，以前方、上方以及左方為正。而且，假定輪胎13FL～13RR和懸架16FL～16RR等分別在左右輪之間具有彼此相同的特性。1.檢測車輪12FL～12RR的車輪速Δω1～Δω4和懸架16FL～16RR的行程Z1～Z4。2.雖然簧上的行為有俯仰、側(cè)傾以及橫擺，但對車輪速Δω1～Δω4的左右輪同相的成分具有影響的行為只有俯仰，對車輪速Δω1～Δω4的左右輪反相的成分具有影響的行為只有橫擺。由此，基于車輪速Δω1～Δω4的左右輪同相的成分推定簧上的俯仰角速度，基于車輪速Δω1～Δω4的左右輪反相的成分推定簧上的橫擺角速度。3.基于行程Z1～Z4推定前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分，并推定前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分。4.基于簧上的俯仰速度和前輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分推定簧上的上下速度，基于前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分推定簧上的側(cè)傾角速度。5.將車輛的軸距L除以車速U而得到的值L/U設(shè)為延遲時間，后輪的簧下以相對于前輪的簧下以延遲時間延遲的方式進(jìn)行相同的上下移位。由此，基于簧上的俯仰角速度以及前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分，推定前輪的簧下的上下速度的左右輪同相的成分。而且，基于前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分，推定前輪的簧下的上下速度的反相的成分。6.基于前輪的簧下的上下速度的左右輪同相的成分和左右輪反相的成分，推定前輪12FL和12FR的簧下的上下速度。7.基于前輪12FL和12FR的簧下的上下速度以及延遲時間L/U，推定后輪12RL和12RR的簧下的上下速度。<狀態(tài)量推定的理論式>接著，對作為按照以上要領(lǐng)進(jìn)行的簧上和簧下的狀態(tài)量的推定的 根據(jù)的理論式進(jìn)行說明。此外，在以下的說明中，參數(shù)的微分值和二階微分值在數(shù)學(xué)式中以對參數(shù)分別附加表示微分值的點(·)和表示二階微分值的雙點(··)的方式來表示。但是，在說明的句子中，由于無法表示出點和雙點，所以參數(shù)的微分值和二階微分值以在參數(shù)之前分別附加表示微分的“d”和表示二階微分的“dd”的方式來表示。圖4示出的由簧下的前后位移的變化引起的輪胎13的旋轉(zhuǎn)角度的變化。在圖4中，虛線表示不受從路面向車輪的輸入以及駕駛員的駕駛操作的影響的情況下的輪胎13的位置，實線表示受到了上述影響的情況下的輪胎13的位置。若將簧下的前后位移設(shè)為XA，將輪胎13的半徑設(shè)為r，則能夠用XA/r來近似輪胎13的旋轉(zhuǎn)角度β。當(dāng)輪胎13的半徑因輪胎13的變形(たわみ)而變化時，輪胎13的旋轉(zhuǎn)角度也會因該半徑的變化而變化。將由輪胎13的變形引起的半徑r的變化量設(shè)為Δr，將由動載荷引起的半徑的變化相對于由輪胎13的靜載荷引起半徑的變化之比設(shè)為η，將變化量Δr為0的情況下的輪胎13的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)為ω0。輪胎13的半徑r變化了Δr時的輪胎13的旋轉(zhuǎn)速度的變化量由η·ω0(Δr/r)表示。輪胎13的旋轉(zhuǎn)速度是旋轉(zhuǎn)角度的變化量β的微分值，所以由輪胎13的變形引起的半徑r的變化量為Δr時的輪胎13的旋轉(zhuǎn)速度ω由式(1)表示。ω=X·A/r-ηω0Δrr...(1)]]>式(1)能夠如式(2)那樣進(jìn)行變形。此外，在式(2)中，dXA是簧下的前后方向的位移量XA的微分值，dXB是車軸位置TC(參照圖5)處的簧上的前后方向的位移量XB的微分值。車軸位置TC是車輪12的中心軸線上且車輪12的寬度方向的中央的點。而且，ZA是簧下的上下位移，Z0是不受從路面向車輪的輸入以及駕駛員的駕駛操作的影響的情況下的簧下的上下位移。ω=[X·B+(X·A-X·B)-ηω0(ZA-Z0)]/r...(2)]]>對上述式(2)的右邊的括號內(nèi)的第1項dXB進(jìn)行說明。該第1項是由簧上的行為引起的車軸位置TC的前后方向的位移量的微分值的項。由簧上的行為引起的車軸位置TC的前后方向的位移量XB表示為由圖5所示的簧上的前后位移引起的位移量、由圖6所示的簧上的俯仰引起的位移量以及由圖7所示的簧上的橫擺引起的位移量之和。如圖5所示，在簧上的位置在車輛前后方向上變化的情況下，在車軸位置TC觀察到的簧上的前后方向的位移量XB包括由車輛14的前后方向上的簧上的位置變化引起的成分XBa。若將重心位置PG處的簧上的前后方向的位移量設(shè)為XBG，則由簧上的前后位移引起的位移量XBa如下述式(3)所示，與變化量XBG相同。XBa＝XBG…(3)如圖6所示，在車輛14產(chǎn)生了俯仰的情況下，在車軸位置TC觀察的簧上的前后方向的位移量XB包括由俯仰引起的成分XBb。若將簧上的俯仰角設(shè)為θBG，將車軸位置TC與重心位置PG之間的上下方向的距離設(shè)為H，則由簧上的俯仰引起的位移量XBb由下述式(4)表示。XBb＝-θBG·H…(4)如圖7所示，在車輛14產(chǎn)生了橫擺的情況下，在車軸位置TC觀察到的簧上的前后方向的位移量XB包括由橫擺引起的位移量XBc。若將簧上的橫擺角設(shè)為ΨBG，將重心位置PG與車軸位置TC之間的車寬方向的距離設(shè)為W，則由橫擺引起的位移量XBc由下述式(5)表示。XBc＝ΨBG·W…(5)在車軸位置TC觀察到的由簧上的行為引起的前后方向的位移量XB是以上三個位移量XBa、XBb以及XBc之和。由此，前后方向的位移量的微分值dXB由下述式(6)表示。dXB＝-dθBG·H+dXBG+dΨBG·W…(6)接著，對上述式(2)的右邊的括號內(nèi)的第2項(dXA-dXB)進(jìn)行說明。該第2項是簧上和簧下的上下方向的相對位移，即由懸架16的上下行程引起的車軸位置TC的前后位移的微分值的項。通過懸架16的上下行程，如在圖8中關(guān)于前輪12F所示那樣，作為簧上的一部分的車體18和前輪12F在上下方向上相對移位。如上所述，因為懸架16相對于上下方向在車輛14的前后方向上傾斜，所以車輪12和車體18在車輛的前后方向上也相對移位?；缮虾突上碌那昂笪灰频奈⒎种抵?dXA-dXB)能夠由下述式(7)表示。dXA-dXB＝αX(dZA-dZB)…(7)在此，dZA是簧下的上下速度，dZB是車軸位置TC處的簧上的上下速度，αX是懸架16的每單位行程量的簧上和簧下的車輛14的前后方向的相對位移量。進(jìn)一步對上述式(2)的右邊的括號內(nèi)的第3項η·ω0(ZA-Z0)進(jìn)行說明。上述式(1)的右邊的第2項的Δr，即由輪胎13的變形引起的半徑r的變化量，等于簧下的上下位移ZA與輪胎13的半徑r的變化量Δr為0時的簧下的上下位移Z0之差。由此，下述式(8)成立。Δr＝ZA-Z0…(8)根據(jù)上述式(6)～(8)，能夠?qū)⑸鲜鍪?2)進(jìn)一步如下述式(9)那樣變形。ω=[(-θ·BGH+X·BG+ψ·W)+αX(Z·A-Z·B)-ηω0(ZA-Z0)]/r...(9)]]>接著，參照圖9和圖10，對簧下的俯仰角θA進(jìn)行說明?；上碌母┭鼋铅華是車輛14的前后方向上的簧下相對于路面的傾斜角。在車輛14中，由于懸架16進(jìn)行伸縮，所以簧上的俯仰角θBG和簧下的俯仰角θA有時不同。換言之，簧下的俯仰角θA包括與簧上的俯仰角θBG對應(yīng)的成分θAa和由懸架16的伸縮引起的成分θAb。如圖9所示，與簧上的俯仰角θBG對應(yīng)的成分θAa等于簧上的俯仰角θBG。由此，與簧上的俯仰角θBG對應(yīng)的成分θAa由下述式(10)表示。θAa＝θBG…(10)圖10表示車輛14的前輪12F的懸架16因來自路面的輸入等而處于伸縮但后輪12R的懸架16沒有伸縮的狀況。若將懸架16的每單位行程量的簧下的俯仰角設(shè)為αθ，則由懸架16的伸縮引起的簧下的俯仰角θA的成分θAb如圖10所示，由下述式(11)表示。θAb＝-αθ(ZA-ZB)…(11)根據(jù)上述式(10)和式(11)，由簧下的俯仰角θA的變化引起的旋轉(zhuǎn)速度(簧下的俯仰角θA的微分值)由下述式(12)表示。θ·A=θ·BG+αθ(Z·A-Z·B)...(12)]]>接著，對車輪速Δω進(jìn)行說明。車輪速Δω是由車輪速傳感器30檢測的值。如前所述，車輪速傳感器30檢測車輪速Δω作為簧下相對于簧上的相對旋轉(zhuǎn)速度。由此，車輪速Δω是輪胎13的旋轉(zhuǎn)速度ω與 由簧下的俯仰角θA的變化引起的旋轉(zhuǎn)速度之差，所以下述式(13)成立。Δω=ω-θ·A...(13)]]>通過將上述式(9)和式(12)代入上述式(13)，可得到下述式(14)。Δω=[(-θ·BGH+X·BG+ψ·W)+αX(Z·A-Z·B)-ηω0(ZA-Z0)]/r-[θ·BG+αθ(Z·A-Z·B)]...(14)]]>接著，對簧上的上下位移進(jìn)行說明。車軸位置TC處的簧上的上下位移ZB能夠由下述式(15)表示。下述式(15)的右邊的第1項是簧上的重心位置PG的上下位移。另外，式(15)的右邊的第2項是由簧上的俯仰引起的上下位移(近似值)。而且，式(15)的右邊的第3項是由簧上的側(cè)傾引起的上下位移(近似值)。在上述式(15)中，LFR是車輛14的前后方向上的車軸位置TC與重心位置PG之間的前后方向的距離(參照圖5)，是簧上的側(cè)傾角。此外，車軸位置TC與重心位置PG之間的前后方向的距離LFR在前輪12FL、12FR的情況下是距離LF，在后輪12RL、12RR的情況下是距離LR，距離LF和LR可以是彼此不同的值。若以左前輪12FL為例對上述式(15)進(jìn)行說明，則左前輪12FL的車軸位置TC處的簧上的上下位移ZB1通過將重心位置PG的上下位移ZBG與由簧上的俯仰引起的上下位移的變化量和由簧上的側(cè)傾引起的上下位移的變化量相加或相減來求出。例如，在前輪側(cè)因簧上的俯仰而下降的情況下，從重心位置PG的上下位移ZBG減去由簧上的俯仰 引起的上下位移的變化量(LFR·θBG)。另外，在右輪側(cè)因簧上的側(cè)傾而下降的情況下，從重心位置PG的上下位移ZBG減去由簧上的側(cè)傾引起的上下位移的變化量與以上現(xiàn)象相反，在前輪側(cè)因簧上的俯仰而上升的情況下，向重心位置PG的上下位移ZBG加上由簧上的俯仰引起的上下位移的變化量(LFR·θBG)。另外，在左輪側(cè)因簧上的側(cè)傾而上升的情況下，向重心位置PG的上下位移ZBG加上由簧上的側(cè)傾引起的上下位移的變化量關(guān)于其他車輪12FL、12RL以及12RR，也以同樣的方式運算車軸位置TC處的簧上的上下位移ZB。根據(jù)上述式(15)，車軸位置TC處的簧上的上下位移的變化速度dZB由下述式(16)表示。以上，若將上述式(14)應(yīng)用于四個輪而將四個輪的車輪速Δω表述為矩陣，則可得到下述式(17)。此外，在下述式(17)中，“s”是拉普拉斯運算符，矩陣[D]、[G]、[E]、[F]以及[H]分別由下述式(18)～(22)表示。[G]=010000010000010000010000...(19)]]>[E]=αXF/rF0000αXF/rF0000αXR/rR0000αXR/rR...(20)]]>[F]=αθF0000αθF0000αθR0000αθR...(21)]]>[H]=ηFωF/rF0000ηFωF/rF0000ηRωR/rR0000ηRωR/rR...(22)]]>通過將上述式(17)展開，可得到下述式(23)。根據(jù)上述式(23)，前輪12FL、12FR的車輪速Δω的同相成分(Δω1+Δω2)/2以及后輪12RL、12RR的車輪速Δω的同相成分(Δω3+Δω4)/2由下述式(24)表示。Δω1+Δω22Δω3+Δω42=-(HFrF+1)θBG+XBGrF-(HRrR+1)θBG+XBGrRs+(αXF-αθFrFrF)(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)2(αXR-αθRrRrR)(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)2+ηFωFrF(Z01+Z02-ZA1-ZA2)2ηRωRrR(Z03+Z04-ZA3-ZA4)2≅-HrFθBGHrRθBGs+(αXF-αθFrFrF)(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)2(αXR-αθRrRrR)(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)2s+ηFωFrF(Z01+Z02-ZA1-ZA2)2ηRωRrR(Z03+Z04-ZA3-ZA4)2...(24)]]>如前所述，前輪和后輪通過路面的同一部位的時間差是將車輛的軸距L(＝LF+LR)除以車速U而得到的值L/U，所以后輪的簧下位移相對于前輪的簧下位移會產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲。由此，通過使用該延遲時間L/U，能夠?qū)⑸鲜鍪?24)改寫為下述式(25)。(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2=-HrFθBGHrRθBGs+(αXF-αθFrFrF)(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)/2(αXR-αθRrRrR)(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)/2s+ηFωFrF(Z01+Z02-ZA1-ZA2)2ηRωRrR(Z01+Z02-ZA1-ZA2)2e-IUs...(25)]]>通過對上述式(25)進(jìn)行變形，可得到下述式(26)，通過對下述式(26)進(jìn)行變形，可得到下述式(27)。-HrFηFωFrF1s-HrRηRωRrR1se-LUsθBG(Z01+Z02-ZA1-ZA2)/2s=(Δω1+Δω2)/2-(αXF-αθFrFrF)(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)2s(Δω3+Δω4)/2-(αXR-αθRrRrR)(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)2s...(26)]]>θBG(Z01+Z02-ZA1-ZA2)/2s=-HrFηFωFrF1s-HrRηRωRrR1se-LUs-1·(Δω1+Δω2)/2-(αXF-αθFrFrF)(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)2s(Δω3+Δω4)/2-(αXR-αθRrRrR)(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)2s...(27)]]>將前輪12F的懸架16F的同相的上下行程設(shè)為ΔSFD，將后輪12R的懸架16的同相的上下行程設(shè)為ΔSRD。將前輪12F的輪胎13F的同相的變形設(shè)為ΔTFD，將后輪12R的輪胎13R的同相的變形設(shè)為ΔTRD。根據(jù)上述式(27)，下述式(28)成立，因此，基于各車輪的車輪速Δω和懸架16的上下行程Z，能夠根據(jù)下述式(28)運算簧上的俯仰角θBG和前輪12F的輪胎13F的同相的變形ΔTFD。θBGΔTFDs=-HrFηFωFrF1s-HrRηRωRrR1se-LUs-1Δω1+Δω22-(αXF/rF-αθF)ΔSFDsΔω3+Δω42-(αXR/rR-αθR)ΔSRDs...(28)]]>此外，關(guān)于同相的上下行程ΔSFD、ΔSRD和同相的輪胎的變形ΔTFD，ΔTRD，下述式(29)～(32)成立。上下行程ΔSFD是能夠作為分別由前輪12FL、12FR的行程傳感器32FL、32FR檢測的行程Z1和Z2的平均值而求出的值。同樣，上下行程ΔSRD是能夠作為分別由后輪12RL、12RR的行程傳感器32RL、32RR檢測的行程Z3和Z4的平均值而求出 的值。而且，下述式(31)中的Z01和Z02分別是輪胎的變形為0時的前輪12FL、12FR的簧下的上下位移。同樣，下述式(32)中的Z03和Z04分別是輪胎的變形為0時的后輪12RL、12RR的簧下的上下位移。ΔSFD＝(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)/2···(29)ΔSRD＝(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)/2···(30)ΔTFD＝(Z01+Z02-ZA1+ZA2)/2···(31)ΔTRD＝(Z03+Z04-ZA3+ZA4)/2···(32)上述式(29)的(ZB1+ZB2)/2是前輪的車軸位置TC處的簧上的上下位移，等于ZBG-LF·θBG。上述式(30)的(ZB3+ZB4)/2是后輪的車軸位置TC處的簧上的上下位移，等于ZBG+LR·θBG。而且，后輪的簧下位移(ZA3+ZA4)/2相對于前輪的簧下位移(ZA1+ZA2)/2產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲。由此，與上述式(29)和(30)對應(yīng)地，下述式(33)和(34)分別成立。(ZA1+ZA2-ZB1-ZB2)/2＝(ZA1+ZA2)/2-(ZBG-LFθBG)＝ΔSFD···(33)(ZA3+ZA4-ZB3-ZB4)/2=(ZA1+ZA2)/2e-LUs-(ZBG+LRθBG)=ΔSRD...(34)]]>根據(jù)上述式(33)和(34)，下述式(35)成立，通過對下述式(35)進(jìn)行變形，可得到下述式(36)。由此，根據(jù)下述式(36)，能夠基于左右輪同相的上下行程ΔSFD、ΔSRD和簧上的俯仰角θBG得到簧上的上下速度ZBG·s和前輪的簧下的上下速度的左右輪同相成分(ZA1+ZA2)s/2。1-1e-LUs-1(ZA1+ZA2)/2ZBGs=ΔSFDs-LFθBGsΔSRDs+LRθBGs...(35)]]>(ZA1+ZA2)/2ZBGs=1-1e-LUs-1-1ΔSFDs-LFθBGsΔSRDs+LRθBGs...(36)]]><圖2：狀態(tài)量推定的框圖>圖2是在第一實施方式中利用以上說明的要領(lǐng)來推定簧上的上下速度等的狀態(tài)量，進(jìn)而推定各車輪的簧下的上下速度的框圖。按照圖2所示的框圖來進(jìn)行的簧上的上下速度等的運算由電子控制裝置28達(dá)成。如圖2所示，基于各車輪12的車輪速Δω和懸架16的上下行程Z，能夠運算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、側(cè)傾角速度以及橫擺角速度ΨBG·s。另外，基于車輪速Δω和上下行程Z，運算前輪的簧下的上下速度的同相成分和反相成分，基于它們能夠運算各車輪12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。在圖2所示的框圖中，P～S所表示的運算框分別進(jìn)行上述式(28)、下述式(37)、上述式(36)以及下述式(38)的運算。ψBGΔTFDs=-WFrFηFωFrF1s-WRrRηRωRrR1se-LUs-1(-Δω1+Δω2)/2-(αXF/rF-αθF)ΔSFDs(-Δω3+Δω4)/2-(αXR/rR-αθR)ΔSRDs...(37)]]>此外，圖2和上述式(37)中的ΔSFG是前輪12F的懸架16F的反相的上下行程，通過下述式(39)來求出。下述式(39)中的“-ZA1+ZB1”和“ZA2-ZB2”分別是由前輪12FR的行程傳感器32FL檢測的行程Z1和由前輪12FL的行程傳感器32FR檢測的行程Z2的符號反轉(zhuǎn)值。同樣，ΔSRG是后輪12R的懸架16R的反相的上下行程，通過下述式(40)來求出。下述式(40)中的“-ZA3+ZB3”和“ZA4-ZB4”分別是由后輪12RL的行程傳感器32RL檢測的行程Z3和由后輪12RR的行程傳感器32RR檢測的行程Z4的符號反轉(zhuǎn)值。ΔSFG＝(-ZA1+ZA2+ZB1-ZB2)/2···(39)ΔSRG＝(-ZA3+ZA4+ZB3-ZB4)/2···(40)輸入運算框P的是構(gòu)成上述式(28)的右邊的右側(cè)的行列的值。運算框P通過將上述式(28)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算簧上的俯仰角速度θBG·s和前輪12F的輪胎13F的變形的同相成分的變化率ΔTFD·s。輸入運算框Q的是構(gòu)成上述式(37)的右邊的右側(cè)的行列的值。運算框Q通過將上述式(37)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算簧上的橫擺角速度ΨBG·s和前輪12F的輪胎13F的變形的反相成分的變化率ΔTFG·s。輸入運算框R的是構(gòu)成上述式(36)的右邊的右側(cè)的行列的值。運算框R通過將上述式(36)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算前輪的簧下的上下速度(ZA1+ZA2)·s/2和簧上的上下速度ZBG·s。輸入運算框S的是構(gòu)成上述式(38)的右邊的右側(cè)的行列的值。運算框S通過將上述式(38)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算前輪的簧下的側(cè)傾速度(-ZA1+ZA2)·s/2和簧上的側(cè)傾角速度<圖3：路面的上下位移推定的框圖>圖3是在第一實施方式中推定車輪12FL～12RR的位置處的路面的上下位移Z01～Z04的框圖。按照圖3所示的框圖而進(jìn)行的路面的上下位移Z01～Z04的運算也由電子控制裝置28達(dá)成。根據(jù)圖3所示的框圖，基于按照圖2所示的框圖而運算的前輪12F的輪胎13F的變形的同相成分的變化率ΔTFD·s和反相成分的變化率 ΔTFG·s、前輪的簧下的上下速度(ZA1+ZA2)·s/2和側(cè)傾速度(-ZA1+ZA2)·s/2，來運算路面的上下位移Z01～Z04。此外，在后述的其他實施方式中，也按照圖3所示的框圖同樣地運算路面的上下位移Z01～Z04。從以上說明可知，根據(jù)第一實施方式，根據(jù)車輪速Δω1～Δω4，針對前輪和后輪運算左右輪同相的車輪速成分。如前所述，由于對前輪和后輪的左右輪同相的車輪速成分帶來影響的簧上的行為是俯仰，所以基于前輪和后輪的左右輪同相的車輪速成分來運算簧上的俯仰角速度θBG·s。另外，根據(jù)車輪速Δω1～Δω4，針對前輪和后輪運算左右輪反相的成分。如前所述，由于對前輪和后輪的左右輪反相的車輪速成分帶來影響的簧上的行為是橫擺，所以基于前輪和后輪的左右輪反相的車輪速成分來運算簧上的橫擺角速度ΨBG·s?；谇拜喓秃筝喌膽壹?6的行程Z1～Z4，運算前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分ΔSFD·s和ΔSRD·s，運算前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s。通過從前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分ΔSFD·s和ΔSRD·s除去簧上的俯仰的影響，能夠求出簧上的上下速度ZBG·s。另外，后輪的懸架16的上下行程速度的變化相對于前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的變化會產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲。由此，使用前輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分ΔSFD·s，能夠表示后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分ΔSRD·s。因此，基于簧上的俯仰角速度θBG·s和前輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分ΔSFD·s，運算簧上的上下速度ZBG·s。如前所述，對前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s帶來影響的簧上的行為是側(cè)傾。由此，基于前 輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s，運算簧上的側(cè)傾角速度基于簧上的俯仰角速度θBG·s以及前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪同相的成分ΔSFD·s和ΔSRD·s，運算前輪的簧下的上下速度的左右輪同相的成分(ZA1+ZA2)s/2。分別基于前輪和后輪的懸架16的上下行程速度的左右輪反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s，運算前輪的簧下的上下速度的反相的成分(-ZA1+ZA2)s/2。而且，基于前輪的簧下的上下速度的左右輪同相的成分(ZA1+ZA2)s/2和左右輪反相的成分(-ZA1+ZA2)s/2，分別運算前輪12FL和12FR的簧下的上下速度ZA1·s和ZA2·s。后輪12RL和12RR的簧下的上下速度的變化分別相對于前輪12FL和12FR的簧下的上下速度的變化產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲。由此，基于前輪12FL和12FR的簧下的上下速度ZA1·s和ZA2·s以及延遲時間L/U，運算后輪12RL和12RR的簧下的上下速度ZA3·s和ZA4·s。如前所述，車輪速Δω1～Δω4分別是車輪12FL～12RR相對于簧上的相對旋轉(zhuǎn)的速度。由此，如上述式(13)那樣，車輪速Δω與用由簧上的俯仰行為引起的車輪12的旋轉(zhuǎn)速度的變化量dθA修正與車輪12(輪胎13)的前后移動對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度ω后的值相同。與車輪12的前后移動對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度ω，如上述式(2)和(9)所示，用起因于簧上的行為的旋轉(zhuǎn)速度的變化量(dXA-dXB)和起因于由輪胎的變形引起的半徑r的變化的旋轉(zhuǎn)速度的變化量η·ω0(Δr/r)來進(jìn)行修正。因此，與不用起因于簧上的行為的旋轉(zhuǎn)速度的變化量(dXA-dXB)和起因于由輪胎的變形引起的半徑的變化的旋轉(zhuǎn)速度的變化量η·ω0(Δr/r)來修正旋轉(zhuǎn)速度ω的情況相比，能夠高精度地推定簧上和簧下的狀態(tài)量。另外，如上述式(6)所示，用于運算簧上的前后速度dXB的簧上的前后位移XB作為三個變化量XBa、XBb以及XBc之和來運算。由此，與不考慮三個變化量XBa、XBb以及XBc的任一方的情況相比，能夠高精度地運算簧上的前后速度dXB，由此能夠高精度地推定簧上和簧下的狀態(tài)量。而且，如上述式(12)所示，簧上的前后位移的變化量dXA，用基于懸架16的上下行程速度的修正量αθ(dZA-dZB)來進(jìn)行修正。由此，與不用基于懸架16的上下行程速度的修正量來修正簧上的前后速度dXA的情況相比，能夠高精度地推定簧上和簧下的狀態(tài)量。此外，以上的各修正所實現(xiàn)的效果在后述的其他實施方式中也同樣能夠得到。[第二實施方式]在第二實施方式中，在輪胎13的上下方向的傳遞力與懸架16的上下方向的傳遞力實質(zhì)上相同這一前提之下，基于四輪的車輪速Δω和懸架16的行程Z來推定簧上的各種狀態(tài)量和各車輪的簧下的上下速度。此外，在汽車等車輛中，在懸架16的上下行程速度的頻率為10Hz左右以下的情況下，起因于上述前提的推定誤差非常小。首先，對車輪速Δω的同相成分進(jìn)行說明。根據(jù)上述第一實施方式的式(24)和式(29)～(32)，下述的式(41)成立。(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2=-HrFθBGHrRθBGs+(αXF-αθFrFrF)ΔSFD(αXR-αθRrRrR)ΔSRDs+ηFωFrFΔTFDηRωRrRΔTRD...(41)]]>左右的前輪12FL和12FR的簧下具有彼此相同的質(zhì)量，將該質(zhì)量設(shè)為mF。同樣，左右的后輪12RL和12RR的簧下具有彼此相同的質(zhì)量，將該質(zhì)量設(shè)為mR。將把前輪和后輪的懸架16的同相的上下行程 ΔSFD和ΔSRD變換為上下方向的力的系數(shù)分別設(shè)為KSFD和KSRD。同樣，將把前輪和后輪的輪胎13的同相的變形ΔTFD和ΔTRD變換為上下方向的力的系數(shù)分別設(shè)為KTFD和KTRD。而且，將前輪12FL、12FR和后輪12RL、12RR的簧下的上下加速度分別設(shè)為ddZA1～ddZA4。根據(jù)前輪和后輪的簧下的上下方向的力的關(guān)系，下述式(42)和(43)分別成立。此外，系數(shù)KSFD和KSRD分別由前輪和后輪的懸架16的規(guī)格(吸震器20的衰減系數(shù)和懸架彈簧22的彈簧常數(shù))決定。系數(shù)KTFD和KTRD分別由前輪和后輪的輪胎13的規(guī)格決定。ΔSFDKSFD=ΔTFDKTFD-mF(Z··A1+Z··A2)/2...(42)]]>ΔSRDKSRD=ΔTRDKTRD-mR(Z··A3+Z··A4)/2...(43)]]>簧下的慣性力即上述式(42)和(43)的右邊的第2項，與其他力即上述式(42)和(43)的左邊和右邊的第1項相比非常小，所以與上述式(42)和(43)分別對應(yīng)的下述近似式(44)和(45)成立。ΔSFD≌ΔTFDKTFD/KSFD···(44)ΔSRD≌ΔTRDKTRD/KSRD···(45)通過將上述式(44)和(45)代入上述式(41)，可得到下述式(46)。(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2≅-HrFθBGHrRθBGs+(αXF-αθFrFrF)ΔSFD(αXR-αθRrRrR)ΔSRDs+ηFωFrFΔTFDηRωRrRΔTRD=-HrFθBGHrRθBGs+{(αXF-αθFrFrF)KTFDKSFD+ηFωFrF1s}ΔTFDs{(αXR-αθRrRrR)KTRDKSRD+ηRωRrR1s}ΔTRDs...(46)]]>由于后輪的輪胎13的同相的變形ΔTRD的變化相對于前輪的輪胎13的同相的變形ΔTFD的變化產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲，所以能夠?qū)⑸鲜鍪?46)改寫為下述式(47)。此外，在下述式(47)中，KTF和KTR分別與KTFD和KTRD相同。KSF和KSR分別與KSFD和KSRD相同。(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2=-HrFθBGHrRθBGs+{(αXF-αθFrFrF)KTFKSF+ηFωFrF1s}ΔTFDs{(αXR-αθRrRrR)KTRKSR+ηRωRrR1s}ΔTFDse-LUs...(47)]]>上述式(47)能夠如下述式(48)那樣變形，而且能夠如下述式(49)那樣變形。-HrF{(αXF-αθFrFrF)KTFKSF+ηFωFrF1s}-HrF{(αXR-αθRrRrR)KTRKSR+ηRωRrR1s}e-LUsθBGΔTFDs=(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(48)]]>θBGΔTFDs=-HrF{(αXF-αθFrFrF)KTFKSF+ηFωFrF1s}-HrF{(αXR-αθRrRrR)KTRKSR+ηRωRrR1s}e-LUs-1(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(49)]]>由于后輪的輪胎13的同相的變形ΔTRD的變化相對于前輪的輪胎 13的同相的變形ΔTFD的變化產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲，所以通過使用該延遲時間L/U，能夠?qū)⑸鲜鍪?45)改寫為下述式(50)。ΔSRD≅ΔTFDe-LUsKTRD/KSRD...(50)]]>根據(jù)上述式(49)，基于各車輪的車輪速Δω1～Δω4，能夠運算簧上的俯仰角θBG和前輪的輪胎13的同相的變形ΔTFD。當(dāng)運算出同相的變形ΔTFD時，通過上述式(44)和(50)，分別能夠運算前輪和后輪的懸架16的同相的上下行程ΔSFD和ΔSRD。在第一實施方式的說明中，如上所述，前述式(36)成立。由此，通過將以上那樣運算出的簧上的俯仰角θBG以及同相的上下行程ΔSFD和ΔSRD代入前述式(36)，能夠運算簧上的上下速度ZBG·s和前輪的簧下的上下速度的同相成分(ZA1+ZA2)s/2。即，基于前輪和后輪的懸架16的同相的上下行程ΔSFD和ΔSRD以及簧上的俯仰角θBG，能夠運算簧上的上下速度ZBG和前輪的簧下的上下速度的同相成分(ZA1+ZA2)s/2。接著，對車輪速Δω的反相成分進(jìn)行說明。根據(jù)前述式(23)，前輪12FR、12FL的車輪速Δω的反相成分(-Δω1+Δω2)/2和后輪12RL、12RR的車輪速Δω的反相成分(-Δω3+Δω4)/2由下述式(51)表示。-Δω1+Δω22-Δω3+Δω42=-WFrFψBGWRrRψBGs+(αXF-αθFrFrF)(-ZA1+ZA2)-(-ZB1+ZB2)2(αXR-αθRrRrR)(-ZA3+ZA4)-(-ZB3+ZB4)2s+ηFωFrF(-Z01+Z02)-(-ZA1+ZA2)2ηRωRrR(-Z03+Z04)-(-ZA3+ZA4)2...(51)]]>由于后輪的簧下位移相對于前輪的簧下位移產(chǎn)生延遲時間L/U的 延遲，所以通過使用該延遲時間L/U，能夠?qū)⑸鲜鍪?51)改寫為下述式(52)。上述式(52)能夠如下述式(53)那樣變形。-WFrFsηFωFrF-WFrFsηFωFrFe-LUsψBG(-Z01+Z02)-(-ZA1+ZA2)2=-Δω1+Δω22-(αXF-αθFrFrF)(-ZA1+ZA2)-(-ZB1+ZB2)2s-Δω3+Δω42-(αXR-αθRrRrR)(-ZA3+ZA4)-(-ZB3+ZB4)2s...(52)]]>ψBG(-Z01+Z02)-(-ZA1+ZA2)2s=-WFrFηFωFrF1s-WFrFηFωFrF1se-LUs-1·-Δω1+Δω22-(αXF-αθFrFrF)(-ZA1+ZA2)-(-ZB1+ZB2)2s-Δω3+Δω42-(αXR-αθRrRrR)(-ZA3+ZA4)-(-ZB3+ZB4)2s...(53)]]>根據(jù)上述式(53)和上述式(39)、(40)，上述式(37)成立。由此，能夠基于各車輪的車輪速Δω和懸架16的行程Z，通過上述式(37)運算簧上的橫擺角速度ΨBG·s和前輪12FR、12FL的輪胎13FR、13FL各自的反相的變形的變化率ΔTFG·s。此外，關(guān)于輪胎的反相的變形ΔTFG和ΔTRG，下述式(54)和(55)成立。ΔTFG＝(-Z01+Z02+ZA1+ZA2)/2···(54)ΔTRG＝(-Z03+Z04+ZA3+ZA4)/2···(55)上述式(39)的(-ZA1+ZA2)/2是前輪的車軸位置TC處的簧上的 側(cè)傾角，等于同樣，上述式(40)的(-ZA3+ZA4)/2是后輪的車軸位置TC處的簧上的側(cè)傾角，等于而且，后輪的簧上的側(cè)傾角(-ZB3+ZB4)/2的變化相對于前輪的簧上的側(cè)傾角(-ZB1+ZB2)/2的變化產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲。由此，與上述式(39)和(40)對應(yīng)地，下述式(56)和(57)分別成立。根據(jù)上述式(56)和(57)，下述式(58)成立，通過將下述式(58)變形，可得到上述式(38)。由此，通過上述式(38)，基于各車輪12的懸架16的行程Z能夠運算前輪的簧上的側(cè)傾速度(-ZA1+ZA2)s/2和簧上的側(cè)傾角速度<圖11：狀態(tài)量推定的框圖>圖11是在第二實施方式中利用以上說明的要領(lǐng)來推定簧上的上下速度等的狀態(tài)量、進(jìn)而推定各車輪的簧下的上下速度的框圖。按照圖11所示的框圖而進(jìn)行的簧上的上下速度等的運算也由電子控制裝置28達(dá)成。從圖11與圖2的比較可知，運算框Q～S分別進(jìn)行上述式(37)、(36)以及(38)的運算。但是，不向第二實施方式的運算框P輸入起因于前輪和后輪的懸架16的上下行程的車輪速的變化量(αXF/rF-αθF)ΔSFD·s和(αXR/rR-αθR)ΔSRD·s。輸入運算框P的是構(gòu)成上述式(49)的右邊的右側(cè)的行列的值， 即左右前輪的車輪速Δω的同相成分和左右后輪的車輪速Δω的同相成分。運算框P通過將上述式(49)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算簧上的俯仰角速度θBG·s和前輪12FR、12FL的輪胎13FR、13FL各自的變形的同相成分的變化率ΔTFD·s。從以上說明可知，在第二實施方式中，也能夠基于各車輪12的車輪速Δω和懸架16的上下行程Z來運算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、側(cè)傾角速度以及橫擺角速度ΨBG·s。另外，能夠基于車輪速Δω和懸架16的行程Z來運算前輪的懸架16的上下行程的同相成分和反相成分，并基于它們來運算各車輪12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。特別是，根據(jù)第二實施方式，不運算起因于前輪和后輪的懸架16的上下行程的車輪速的變化量(αXF/rF-αθF)ΔSFD·s和(αXR/rR-αθR)ΔSRD·s。由此，不運算這些值就能夠運算出在第一實施方式中運算的簧上和簧下的狀態(tài)量。[第三實施方式]在第三實施方式中，與第二實施方式同樣，在輪胎13的上下方向的傳遞力與懸架16的上下方向的傳遞力實質(zhì)上相同這一前提之下，基于四輪的車輪速來推定簧上的各種狀態(tài)量和各車輪的簧下的上下速度。根據(jù)上述第二實施方式的式(51)、上述式(39)和(40)以及上述式(55)和(56)，下述式(59)成立。-Δω1+Δω22-Δω3+Δω42=-WFrFΨBGWRrRΨBGs+(αXF-αθFrFrF)ΔSFG(αXR-αθRrRrR)ΔSRGs+ηFωFrFΔTFGηRωRrRΔTRG...(59)]]>由于與上述第一實施方式和第二實施方式中的上述式(44)和(50)分別對應(yīng)的下述式(44’)和式(45’)的近似式成立，所以通過將上述式(44’)和(50’)代入上述式(59)，可得到下述式(60)。此外，在下述式(44’)和(50’)中，KTFG和KTRG分別是將前輪和后輪的懸架16的反相的上下行程ΔSFG和ΔSRG變換為上下方向的力的系數(shù)，分別由前輪和后輪的輪胎13的規(guī)格決定。KSFG和KSRG分別是將前輪和后輪的輪胎13的反相的變形ΔTFG和ΔTRG變換為上下方向的力的系數(shù)，分別由前輪和后輪的懸架16的規(guī)格(吸震器20的衰減系數(shù)和懸架彈簧22的彈簧常數(shù))決定。ΔSFG≌ΔTRGKTFG/KSFG…(44’)ΔSRG≌ΔTRGKTRG/KSRG…(45’)(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2=-WFrFψBGWRrRψBGs+(αXF-αθFrFrF)ΔSFG(αXR-αθRrRrR)ΔSRGs+ηFωFrFΔTFGηRωRrRΔTRG≅-WFrFψBGWRrRψBGs+{(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFG+ηFωFrF1s}ΔTFGs{(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRG+ηRωRrR1s}ΔTRGs...(60)]]>由于后輪的輪胎13的反相的變形ΔTRG的變化相對于前輪的輪胎13的反相的變形ΔTFG的變化產(chǎn)生延遲時間L/U的延遲，所以能夠?qū)⑸鲜鍪?60)改寫為下述式(61)。(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2=-WFrFΨBGWRrRΨBGs+{(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFG+ηFωFrF1s}ΔTFGs{(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRG+ηRωRrR1s}ΔTFGse-LUs...(61)]]>上述式(61)能夠如下述式(62)那樣變形，而且能夠如下述式(63)那樣變形。根據(jù)下述式(63)，能夠基于各車輪的車輪速的變動量Δω1～Δω4來運算簧上的橫擺角速度ΨBG·s和前輪的輪胎13的反相的變形的變化率ΔTFG·s。-WFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFG+ηFωFrF1s}-WRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRG+ηRωRrR1s}e-LUsΨBGΔTFGs=(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2...(62)]]>ΨBGΔTFGs=-WFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFG+ηFωFrF1s}-WRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRG+ηRωRrR1s}e-LUs-1(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2...(63)]]>與上述第二實施方式中的上述式(44)和(50)分別對應(yīng)的下述式(64)和(65)的近似式成立。此外，下述式(64)與上述式(44’)是相同的。由此，當(dāng)按照上述式(63)運算出反相的變形ΔTFG時，通過下述式(64)和(65)能夠分別運算前輪和后輪的懸架16的反相的上下行程ΔSFG和ΔSRG。ΔSFG≌ΔTFGKTFG/KSFG···(64)ΔSRG≅ΔTFGe-LUsKTRG/KSRG...(65)]]>此外，在第三實施方式中，上述式(56)和(57)也成立，因而上述式(58)和(38)成立。因此，基于以上那樣運算的反相的上下行程ΔSFG和ΔSRG，通過上述式(38)能夠運算前輪的簧下的側(cè)傾速度 (-ZA1+ZA2)s/2和簧上的側(cè)傾角速度(圖12：狀態(tài)量推定的框圖)圖12是在第三實施方式中利用以上說明的要領(lǐng)來推定簧上的上下速度和前輪的簧下的上下速度，進(jìn)而推定各車輪的簧下的上下速度的框圖。按照圖12所示的框圖而進(jìn)行的簧上的上下速度等的運算也由電子控制裝置28達(dá)成。從圖12與圖2的比較可知，在第三實施方式的框圖中，不輸入各車輪的懸架16的行程Z1～Z4。由此，僅基于各車輪的車輪速Δω1～Δω4來運算與在第一和第二實施方式中運算的簧上和簧下的狀態(tài)量相同的簧上和簧下的狀態(tài)量。運算框R和S與第一和第二實施方式同樣，分別進(jìn)行上述式(36)和(38)的運算。但是，不向第三實施方式的運算框P和Q輸入起因于前輪和后輪的懸架16的上下行程的車輪速的變動量(αXF/rF-αθF)ΔSFD·s和(αXR/rR-αθR)ΔSRD·s。運算框Q與第二實施方式同樣，進(jìn)行上述式(63)的運算。輸入運算框P的是構(gòu)成下述式(66)的右邊的右側(cè)的行列的值，即左右前輪的車輪速Δω的同相成分和左右后輪的車輪速Δω的同相成分。運算框P通過將下述式(66)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算簧上的俯仰角速度θBG·s和前輪12FR、12FL的輪胎13FR、13FL各自的變形的同相成分的變化率ΔTFD·s。θBGΔTFDs=-HF+rFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFKSF+ηFωFrF1s}-HR+rRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRKSR+ηRωRrR1s}e-LUs-1(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(66)]]>從以上說明可知，在第三實施方式中，能夠僅基于各車輪12的車 輪速Δω來運算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、側(cè)傾角速度以及橫擺角速度ΨBG·s。另外，能夠基于車輪速Δω運算前輪的懸架16的上下行程的同相成分和反相成分，并基于它們來運算各車輪12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。由此，根據(jù)第三實施方式，由于不需要懸架16的行程Z的信息，所以能夠省略在第一和第二實施方式中需要的行程傳感器32FL～32RR。因此，與第一和第二實施方式相比，能夠減少需要的傳感器的數(shù)量，簡化車輛的狀態(tài)量推定裝置10的構(gòu)造，降低成本。[第四實施方式]第四實施方式構(gòu)成為上述第三實施方式的修正例。在第四實施方式中，省略因各車輪的輪胎13的變形而產(chǎn)生的輪胎的半徑的變化。由此，上述第三實施方式中的上述式(66)被置換成下述式(67)。θBGΔTFDs=-HF+rFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFKSF}-HR+rRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRKSR}e-LUs-1(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(67)]]>能夠?qū)⑸鲜鍪?67)按下述式(68)那樣改寫，能夠進(jìn)一步按下述的式(69)那樣改寫。θBGΔTFDs=1D(αXR-αθRrRrR)KTRDKSRDe-LDs-(αXF-αθFrFrF)KTFDKSFDHR+rRrR-HF+rFrF(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(68)]]>θBGΔTFDs=1D(αXR-αθRrRrR)KTRDKSRDe-LUs(Δω1+Δω2)/2-(αXF-αθFrFrF)KTFDKSFD(Δω3+Δω4)/2HR+rRrR(Δω1+Δω2)/2-HF+rFrF(Δω3+Δω4)/2...(69)]]>根據(jù)上述式(69)的第2行的關(guān)系以及上述式(44)和(50)，下述式(70)成立。ΔSFDΔSRDs=KTFDKSFDKTRDKSRDe-LUsΔTFDs=1DKTFDKSFDKTRDKSRDe-LUs(HR+rRrR(Δω1+Δω2)/2-HF+rFrF(Δω3+Δω4)/2)=1DKTFDKSFDHR+rRrR-KTFDKSFDHF+rFrFKTRDKSRDHR+rRrRe-LUs-KTRDKSRDHF+rFrFe-LUs(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(70)]]>根據(jù)上述式(68)的第1行的關(guān)系以及上述式(70)，下述式(71)成立。θBGΔSFDΔSRDs=1D(αXR-αθRrRrR)KTRDKSRDe-LUs-(αXF-αθFrFrF)KTFDKSFDKTFDKSFDHR+rRrR-KTFDKSFDHF+rFrFKTRDKSRDHR+rRrRe-LUs-KTRDKSRDHF+rFrFe-LUs(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(71)]]>同樣，上述第二和第三實施方式中的上述式(63)被置換成下述 式(72)。θBGΔTFDs=-HF+rFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFDKSFD-HR+rRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRDKSRD}e-LDs-1(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(72)]]>能夠?qū)⑸鲜鍪?72)如下述式(73)那樣改寫，能夠進(jìn)一步如下述式(74)那樣改寫。θBGΔTFDs=1D(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRGe-LDs-(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFGWRrR-WFrF(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2...(73)]]>θBGΔTFDs=1D(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRGe-LUs(-Δω1+Δω2)/2-(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFG(-Δω3+Δω4)/2WRrR(-Δω1+Δω2)/2-WFrF(-Δω3+Δω4)/2...(74)]]>根據(jù)上述式(74)的第2行的關(guān)系以及上述式(64)和(65)，下述式(75)成立。ΔSFGΔSRGs=KTFGKSFGKTRGKSRGe-LUsΔTFGs=1DKTFGKSFGKTRGKSRGe-LUs(WRrR(-Δω1+Δω2)/2-WFrF(-Δω3+Δω4)/2)=1DKTFGKSFGWRrR-KTFGKSFGWFrFKTRGKSRGWRrRe-LUs-KTRGKSRGWFrFe-LUs(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2...(75)]]>根據(jù)上述式(74)的第1行的關(guān)系以及上述式(75)，下述式(76) 成立。θBGΔSFGΔSRGs=1D(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRGe-LUs-(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFGKTFGKSFGWRrR-KTFGKSFGWFrFKTRGKSRGWRrRe-LUs-KTRGKSRGWFrFe-LUs(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2...(76)]]><圖13：狀態(tài)量推定的框圖>圖13是在第四實施方式中推定簧上的各種狀態(tài)量，進(jìn)而推定各車輪的簧下的上下速度的框圖。按照圖13所示的框圖而進(jìn)行的簧上的狀態(tài)量等的運算也由電子控制裝置28達(dá)成。從圖13與圖12的比較可知，在第四實施方式的框圖中，與第三實施方式同樣，不輸入各車輪的懸架16的行程Z1～Z4。由此，僅基于各車輪的車輪速Δω1～Δω4來運算與在第一至第三實施方式中運算的簧上和簧下的狀態(tài)量相同的簧上和簧下的狀態(tài)量。運算框P和Q分別進(jìn)行上述式(71)和(76)的運算。運算框R和S與第一至第三實施方式同樣，分別進(jìn)行上述式(36)和(38)的運算。輸入運算框P的輸入是構(gòu)成上述式(71)的右邊的右側(cè)的行列的值，即左右前輪的車輪速Δω的同相成分和左右后輪的車輪速Δω的同相成分。運算框P通過將上述(71)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊的左側(cè)的行列，來運算簧上的俯仰角速度θBG·s、前輪的上下行程的同相成分的變化率ΔSFD·s以及后輪的上下行程的同相成分的變化率ΔSRD·s。輸入運算框Q的輸入是構(gòu)成上述式(76)的右邊的右側(cè)的行列的值，即左右前輪的車輪速Δω的反相成分和左右后輪的車輪速Δω的反相成分。運算框Q通過將上述式(76)的右邊的右側(cè)的行列乘以右邊 的左側(cè)的行列，來運算簧上的橫擺角速度ΨBG·s、前輪的上下行程的反相成分的變化率ΔSFG·s以及后輪的上下行程的反相成分的變化率ΔSRG·s。根據(jù)第四實施方式，省略因各車輪的輪胎13的變形而產(chǎn)生的輪胎的半徑的變化。由此，與上述第三實施方式相比，能夠減少電子控制裝置28的運算負(fù)荷而與第三實施方式同樣地推定簧上和簧下的狀態(tài)量。另外，根據(jù)第四實施方式，與上述第三實施方式同樣，能夠省略在第一和第二實施方式中需要的行程傳感器32FL～32RR。因此，與第一和第二實施方式相比，能夠減少需要的傳感器的數(shù)量，簡化車輛的狀態(tài)量推定裝置10的構(gòu)造，降低成本。此外，雖然在第二至第四實施方式的說明中沒有言及，但在這些實施方式中，也與第一實施方式同樣，按照圖3所示的框圖的控制來推定車輪12FL～12RR的位置處的路面的上下位移Z01～Z04。從以上說明可知，根據(jù)第一至第四實施方式，無需車輛模型的使用和修正，就能夠運算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、側(cè)傾角速度以及橫擺角速度ΨBG·s。另外，無需車輛模型的使用和修正，就能運算各車輪12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。以上，雖然就特定的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于上述實施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)其他各種實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，在上述各實施方式中，作為簧上的狀態(tài)量，運算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、側(cè)傾角速度以及橫擺角速度ΨBG·s，但也可以省略這些狀態(tài)量中的任一狀態(tài)量的運算。另外，在上述各實施方式中，由在車軸位置TC觀察到的簧上的行為引起的前后方向的位移量XB按照上述式(6)，作為以上三個位移量XBa、XBb以及XBc之和來運算。但是，也可以省略三個位移量XBa、XBb以及XBc中的任一方。另外，在上述各實施方式中，車軸位置TC處的簧上的上下位移的變化速度dZB通過上述式(16)來運算。但是，也可以省略第2項的由簧上的俯仰引起的上下速度或者第3項的由簧上的側(cè)傾引起的上下速度。另外，在上述各實施方式中，運算前輪12FL和12FR的簧下的上下速度ZA1·s、ZA2·s，運算后輪12RL和12RR的簧下的上下速度ZA3·s、ZA4·s。但是，也可以省略簧下的上下速度的運算。另外，在上述各實施方式中，基于前輪12F的輪胎13F的變形的同相成分的變化率ΔTFD·s和反相成分的變化率ΔTFG·s、前輪的簧下的上下速度(ZA1+ZA2)·s/2和側(cè)傾速度(-ZA1+ZA2)·s/2，運算路面的上下位移Z01～Z04。但是，也可以省略路面的上下位移的運算。標(biāo)號說明10…狀態(tài)量推定裝置，12FL～12RR…車輪，14…車輛，16FL～16RR…懸架，28…電子控制裝置，30FL～30RR…車輪速傳感器，32FL～32RR…行程傳感器。當(dāng)前第1頁1 2 3