车辆的状态量推定装置的制作方法

本发明涉及至少推定车辆的簧上的状态量的车辆的状态量推定装置。
背景技术：
：在汽车等车辆中，作为用于进行车辆的行驶运动控制等车辆控制的参数，有时会进行车辆的簧上或簧下的状态量的推定。例如，在下述专利文献1中记载了一种悬架控制装置，其基于各车轮的车轮速和驾驶员的驾驶操作输入来推定簧下相对于簧上的相对速度，并基于推定结果来控制各车轮的吸震器的衰减力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平6-48139号公报技术实现要素：发明所要解决的课题在上述公开公报所记载的悬架控制装置中，基于各车轮的车轮速和驾驶员的驾驶操作输入，使用车辆模型来推定簧下相对于簧上的相对速度。但是，通常，车辆的特性会根据驾驶员的驾驶操作输入等的状况而变化，因此，若车辆模型与车辆的实际的特性不符，则簧下相对于簧上的相对速度的推定精度会降低。另外，与根据驾驶员的驾驶操作输入等而变化的车辆的实际的特性相配合来逐次修正车辆模型并不容易。本发明的主要的课题在于无需使用和修正车辆模型地基于各车轮 的车轮速至少推定车辆的簧上的状态量。用于解决课题的技术方案和发明效果根据本发明，提供一种车辆的状态量推定装置，应用于具有左右前轮和左右后轮以及包含车体的簧上的车辆，各车轮通过至少能够在上下方向上伸缩的悬架而悬挂于车体，所述车辆的状态量推定装置具有：车轮速检测装置，检测四轮的车轮速；和运算装置，基于检测到的四轮的车轮速至少运算簧上的状态量。运算装置针对前轮和后轮运算左右轮同相的车轮速成分和左右轮反相的车轮速成分，基于左右轮同相的车轮速成分和左右轮反相的车轮速成分分别运算簧上的俯仰角速度和簧上的横摆角速度。车辆的簧上进行俯仰(pitching)、侧倾(rolling)以及横摆(yawing)的行为。对四轮的车轮速的左右轮同相的成分带来影响的行为仅是俯仰，对四轮的车轮速的左右轮反相的成分带来影响的行为仅是横摆。由此，基于四轮的车轮速的左右轮同相的成分，能够推定簧上的俯仰行为的变化速度即俯仰角速度，基于四轮的车轮速的左右轮反相的成分，能够推定簧上的横摆行为的变化速度即横摆角速度。根据上述结构，针对前轮和后轮的车轮速运算左右轮同相的车轮速成分和左右轮反相的车轮速成分，基于左右轮同相的车轮速成分和左右轮反相的车轮速成分分别运算簧上的俯仰角速度和簧上的横摆角速度。由此，无需车辆模型的使用和修正就能够基于各车轮的车轮速推定簧上的俯仰角速度和簧上的横摆角速度。在本发明的一个技术方案中，状态量推定装置取得四轮的悬架的伸缩所引起的上下行程的信息，运算装置针对前轮和后轮运算左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬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别运算簧上的上下速度和 簧上的侧倾角速度。前轮和后轮的左右悬架的同相的上下行程成分对应于簧上的上下位移，前轮和后轮的左右悬架的反相的上下行程成分对应于簧上的侧倾位移。由此，作为前轮和后轮的左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬架的反相的上下行程成分的变化率，分别能够运算簧上的上下速度和簧上的侧倾角速度。根据上述结构，针对前轮和后轮运算左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬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别运算簧上的上下速度和簧上的侧倾角速度。由此，无需车辆模型的使用和修正就能够基于各车轮的悬架的上下行程推定簧上的上下速度和簧上的侧倾角速度。在本发明的另一个技术方案中，四轮分别具有轮胎，运算装置假定轮胎的上下传递力与悬架的上下传递力相同，基于四轮的车轮速，针对前轮和后轮运算左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬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别运算簧上的上下速度和簧上的侧倾角速度。如将在后面详细说明那样，若假定轮胎的上下传递力与悬架的上下传递力相同，则能够基于四轮的车轮速，针对前轮和后轮运算左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬架的反相的上下行程成分。此外，若各车轮的悬架的上下行程的速度不高，则作用于簧上与簧下之间的力的方向和它们的相对位移的方向一致，因此，起因于上述假定的左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬架的反相的上下行程成分的运算误差小。根据上述结构，假定轮胎的上下传递力与悬架的上下传递力相同，基于四轮的车轮速，针对前轮和后轮运算左右悬架的同相的上下行程 成分和左右悬架的反相的上下行程成分。而且，基于左右悬架的同相的上下行程成分和左右悬架的反相的上下行程成分分别运算簧上的上下速度和簧上的侧倾角速度。由此，无需基于四轮的悬架的伸缩的上下行程的信息，而且无需车辆模型的使用和修正，就能够基于四轮的车轮速推定簧上的上下速度和簧上的侧倾角速度。而且，在本发明的另一个技术方案中，运算装置基于簧上的俯仰角速度以及前轮和后轮的左右悬架的同相的上下行程成分运算左右前轮的簧下的上下速度的同相的成分，基于前轮和后轮的左右悬架的反相的上下行程成分运算左右前轮的簧下的上下速度的反相的成分，基于左右前轮的簧下的上下速度的同相的成分和左右前轮的簧下的上下速度的反相的成分运算左右前轮的簧下的上下速度，基于将车辆的轴距除以车速而得到的延迟时间和左右前轮的簧下的上下速度运算左右后轮的簧下的上下速度。根据上述结构，基于簧上的俯仰角速度以及前轮和后轮的左右悬架的同相的上下行程成分运算左右前轮的簧下的上下速度的同相的成分，基于前轮和后轮的左右悬架的反相的上下行程成分运算左右前轮的簧下的上下速度的反相的成分。若得知左右前轮的簧下的上下速度的同相的成分和左右前轮的簧下的上下速度的反相的成分，则基于此能够运算左右前轮的簧下的上下速度。左右后轮的簧下的上下速度分别相对于左右前轮的簧下的上下速度产生上述延迟时间的延迟而变化。由此，基于延迟时间和左右前轮的簧下的上下速度，能够运算左右后轮的簧下的上下速度。因此，根据上述结构，无需车辆模型的使用和修正就能够运算左右前轮和左右后轮的簧下的上下速度。而且，在本发明的另一个技术方案中，运算装置基于左右前轮的簧下的上下速度的同相的成分和左右前轮的簧下的上下速度的反相的成分运算左右前轮的位置处的路面的上下位移，基于延迟时间和左右前轮的位置处的路面的上下位移运算左右后轮的位置处的路面的上下 位移。各车轮的位置处的路面的上下速度与对应的车轮的簧下的上下速度对应。另外，基于左右前轮的簧下的上下速度的同相的成分和左右前轮的簧下的上下速度的反相的成分，运算左右前轮的簧下的上下速度，从而运算左右前轮的位置处的路面的上下速度，由此能够运算左右车轮的位置处的路面的上下位移。而且，随着车辆的行驶，左右后轮的位置处的路面的上下位移分别相对于左右前轮的位置处的路面的上下位移产生上述延迟时间的延迟而变化。由此，基于延迟时间和左右前轮的位置处的路面的上下位移，能够分别运算左右后轮的位置处的路面的上下位移。因此，根据上述结构，无需车辆模型的使用和修正就能够运算左右前轮的位置和左右后轮的位置处的路面的上下位移。此外，在本申请中，关于某参数，“左右轮同相的成分”或“同相的成分”意味着左右的车轮的参数的成分中在左右的车轮之间相同的成分。具体而言，若将左右的车轮的参数设为PL和PR，则“左右轮同相的成分”或“同相的成分”是(PL+PR)/2。与此相对，关于某参数，“左右轮反相的成分”或“反相的成分”意味着左右的车轮的参数中在左右的车轮之间彼此不同的成分。具体而言，“左右轮反相的成分”或“反相的成分”是(PL-PR)/2。附图说明图1是示出本发明的第一实施方式的车辆的状态量推定装置的概略结构图。图2是在第一实施方式中运算簧上的各种状态量和各车轮的簧下的状态量(上下速度)的框图。图3是在第一实施方式中推定各车轮的位置处的路面的上下位移Z01～Z04的框图。图4是示出由簧下的前后位移的变动引起的轮胎的旋转角度的变 动的说明图。图5是示出簧上的位置在车辆前后方向上变动的状况的说明图。图6是示出在车辆产生了俯仰的状况的说明图。图7是示出在车辆产生了横摆的状况的说明图。图8是示出因前轮的悬架的上下行程而前轮在上下方向上相对位移的状况的说明图。图9是示出因车辆的俯仰而在簧下产生俯仰角的状况的说明图。图10是前轮的悬架因来自路面的输入等而伸缩但后轮的悬架没有伸缩的状况的说明图。图11是在第二实施方式中运算簧上的各种状态量和各车轮的簧下的状态量(上下速度)的框图。图12是在第三实施方式中运算簧上的各种状态量和各车轮的簧下的状态量(上下速度)的框图。图13是在第四实施方式中运算簧上的各种状态量和各车轮的簧下的状态量(上下速度)的框图。具体实施方式以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。[第一实施方式]图1是示出本发明的第一实施方式的车辆的状态量推定装置10的概略结构图。如图1所示，状态量推定装置10应用于具有作为操舵轮的左右的前轮12FL和12FR以及作为非操舵轮的左右的后轮12RL和12RR的车辆14。虽然在图1中未详细示出，但前轮12FL和12FR分别具有装配于金属制的轮的轮胎13FL和13FR，后轮12RL和12RR分别具有装配于金属制的轮的轮胎13RL和13RR。左右的前轮12FL和12FR分别通过悬架16FL和16FR而悬挂于车体18，左右的后轮12RL和12RR分别通过悬架16RL和16RR而悬挂于车体18。悬架16FL～16RR分别包括吸震器20FL～20RR和悬架弹簧22FL～22RR。吸震器20FL～20RR和悬架弹簧22FL～22RR以在车辆14的前后方向和横向上稍微倾斜的方式在上下方向上延伸。车轮12FL～12RR分别可旋转地由车轮架24FL～24RR支撑，车轮架24FL～24RR通过未图示的悬架臂以相对于车体18主要在上下方向上移位的方式连结于车体18。吸震器20FL～20RR分别配设在车体18与车轮架24FL～24RR或悬架臂之间。车体18能够在车轮12FL～12RR的位置处分别通过吸震器20FL～20RR和悬架弹簧22FL～22RR伸缩而至少在上下方向上相对于车轮12FL～12RR移位。由此，车体18、吸震器20FL～20RR的一部分以及悬架臂的一部分等构成车辆14的簧上。车轮12FL～12RR、车轮架24FL～24RR、吸震器20FL～20RR的另一部分以及悬架臂的另一部分等构成车辆14的簧下。悬架弹簧22FL～22RR抑制路面的上下位移和车轮12FL～12RR从路面受到的冲击等传递给簧上。吸震器20FL～20RR产生使由簧上和簧下上下相对位移引起的振动衰减的衰减力。在第一实施方式中，吸震器20FL～20RR分别是具有致动器26FL～26RR的衰减力可变式的吸震器。致动器26FL～26RR分别通过控制内置于吸震器20FL～20RR的衰减力产生阀的开阀量而在最低衰减力与最高衰减力之间多级地或连续地对衰减力进行可变控制。致动器26FL～26RR由作为运算装置发挥功能的电子控制装置28控制。在车轮12FL～12RR分别设置有检测对应的车轮的车轮速Δω1～Δω4的车轮速传感器30FL～30RR。车轮速传感器30FL～30RR分别检测车轮12FL～12RR相对于簧上的相对旋转的速度作为车轮速Δω1～Δω4。在悬架16FL～16RR分别设置有检测对应的悬架的上下方向的行程Z1～Z4的行程传感器32FL～32RR。表示所检测到的车轮速 Δω1～Δω4的信号和表示所检测到的行程Z1～Z4的信号被输入到电子控制装置28。此外，对车轮速Δω、行程Z以及后述的其他参数附加的标记1～4与FL、FR、RL以及RR同样，分别表示是左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的参数。对参数附加的标记F和R分别表示是前轮和后轮的参数。例如，在如车轮12和车轮速Δω那样统称左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的部件和参数时，省略FL～RR等标记。在第一实施方式中，如之后详细说明那样，电子控制装置28基于车轮速Δω1～Δω4和行程Z1～Z4，推定簧上的各种状态量，具体而言，推定簧上的上下速度、俯仰角速度、侧倾角速度以及横摆角速度。而且，电子控制装置28基于车轮速Δω1～Δω4和行程Z1～Z4，推定上下速度作为各车轮12的簧下的状态量。电子控制装置28基于所推定出的车辆14的状态量来控制致动器26FL～26RR，由此，以使车辆14的操纵稳定性和乘坐感提高的方式控制对应的吸震器20FL～20RR的衰减力。基于所推定出的车辆14的状态量而进行的控制不限于衰减力的控制，例如也可以是车辆的行驶运动的控制那样的车辆14的任意的控制。此外，虽然在图1中未详细示出，但电子控制装置28由微型计算机和驱动电路构成。微型计算机具有CPU、ROM、RAM以及输入输出端口装置，它们具有通过双向性的公用总线而彼此连接的通常的结构。<状态量推定的概要>接着，对第一实施方式中的簧上和簧下的状态量的推定的概要进行说明。如之后详细说明那样，在第一实施方式中，通过以下的要领来推定簧上的各种状态量，进而推定各车轮的簧下的上下速度。此外，在以下的说明中，关于各种参数及其变化的正的方向，以前方、上方以及左方为正。而且，假定轮胎13FL～13RR和悬架16FL～16RR等分别在左右轮之间具有彼此相同的特性。1.检测车轮12FL～12RR的车轮速Δω1～Δω4和悬架16FL～16RR的行程Z1～Z4。2.虽然簧上的行为有俯仰、侧倾以及横摆，但对车轮速Δω1～Δω4的左右轮同相的成分具有影响的行为只有俯仰，对车轮速Δω1～Δω4的左右轮反相的成分具有影响的行为只有横摆。由此，基于车轮速Δω1～Δω4的左右轮同相的成分推定簧上的俯仰角速度，基于车轮速Δω1～Δω4的左右轮反相的成分推定簧上的横摆角速度。3.基于行程Z1～Z4推定前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分，并推定前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分。4.基于簧上的俯仰速度和前轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分推定簧上的上下速度，基于前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分推定簧上的侧倾角速度。5.将车辆的轴距L除以车速U而得到的值L/U设为延迟时间，后轮的簧下以相对于前轮的簧下以延迟时间延迟的方式进行相同的上下移位。由此，基于簧上的俯仰角速度以及前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分，推定前轮的簧下的上下速度的左右轮同相的成分。而且，基于前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分，推定前轮的簧下的上下速度的反相的成分。6.基于前轮的簧下的上下速度的左右轮同相的成分和左右轮反相的成分，推定前轮12FL和12FR的簧下的上下速度。7.基于前轮12FL和12FR的簧下的上下速度以及延迟时间L/U，推定后轮12RL和12RR的簧下的上下速度。<状态量推定的理论式>接着，对作为按照以上要领进行的簧上和簧下的状态量的推定的 根据的理论式进行说明。此外，在以下的说明中，参数的微分值和二阶微分值在数学式中以对参数分别附加表示微分值的点(·)和表示二阶微分值的双点(··)的方式来表示。但是，在说明的句子中，由于无法表示出点和双点，所以参数的微分值和二阶微分值以在参数之前分别附加表示微分的“d”和表示二阶微分的“dd”的方式来表示。图4示出的由簧下的前后位移的变化引起的轮胎13的旋转角度的变化。在图4中，虚线表示不受从路面向车轮的输入以及驾驶员的驾驶操作的影响的情况下的轮胎13的位置，实线表示受到了上述影响的情况下的轮胎13的位置。若将簧下的前后位移设为XA，将轮胎13的半径设为r，则能够用XA/r来近似轮胎13的旋转角度β。当轮胎13的半径因轮胎13的变形(たわみ)而变化时，轮胎13的旋转角度也会因该半径的变化而变化。将由轮胎13的变形引起的半径r的变化量设为Δr，将由动载荷引起的半径的变化相对于由轮胎13的静载荷引起半径的变化之比设为η，将变化量Δr为0的情况下的轮胎13的旋转速度设为ω0。轮胎13的半径r变化了Δr时的轮胎13的旋转速度的变化量由η·ω0(Δr/r)表示。轮胎13的旋转速度是旋转角度的变化量β的微分值，所以由轮胎13的变形引起的半径r的变化量为Δr时的轮胎13的旋转速度ω由式(1)表示。ω=X·A/r-ηω0Δrr...(1)]]>式(1)能够如式(2)那样进行变形。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是车轴位置TC(参照图5)处的簧上的前后方向的位移量XB的微分值。车轴位置TC是车轮12的中心轴线上且车轮12的宽度方向的中央的点。而且，ZA是簧下的上下位移，Z0是不受从路面向车轮的输入以及驾驶员的驾驶操作的影响的情况下的簧下的上下位移。ω=[X·B+(X·A-X·B)-ηω0(ZA-Z0)]/r...(2)]]>对上述式(2)的右边的括号内的第1项dXB进行说明。该第1项是由簧上的行为引起的车轴位置TC的前后方向的位移量的微分值的项。由簧上的行为引起的车轴位置TC的前后方向的位移量XB表示为由图5所示的簧上的前后位移引起的位移量、由图6所示的簧上的俯仰引起的位移量以及由图7所示的簧上的横摆引起的位移量之和。如图5所示，在簧上的位置在车辆前后方向上变化的情况下，在车轴位置TC观察到的簧上的前后方向的位移量XB包括由车辆14的前后方向上的簧上的位置变化引起的成分XBa。若将重心位置PG处的簧上的前后方向的位移量设为XBG，则由簧上的前后位移引起的位移量XBa如下述式(3)所示，与变化量XBG相同。XBa＝XBG…(3)如图6所示，在车辆14产生了俯仰的情况下，在车轴位置TC观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。若将簧上的俯仰角设为θBG，将车轴位置TC与重心位置PG之间的上下方向的距离设为H，则由簧上的俯仰引起的位移量XBb由下述式(4)表示。XBb＝-θBG·H…(4)如图7所示，在车辆14产生了横摆的情况下，在车轴位置TC观察到的簧上的前后方向的位移量XB包括由横摆引起的位移量XBc。若将簧上的横摆角设为ΨBG，将重心位置PG与车轴位置TC之间的车宽方向的距离设为W，则由横摆引起的位移量XBc由下述式(5)表示。XBc＝ΨBG·W…(5)在车轴位置TC观察到的由簧上的行为引起的前后方向的位移量XB是以上三个位移量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)接着，对上述式(2)的右边的括号内的第2项(dXA-dXB)进行说明。该第2项是簧上和簧下的上下方向的相对位移，即由悬架16的上下行程引起的车轴位置TC的前后位移的微分值的项。通过悬架16的上下行程，如在图8中关于前轮12F所示那样，作为簧上的一部分的车体18和前轮12F在上下方向上相对移位。如上所述，因为悬架16相对于上下方向在车辆14的前后方向上倾斜，所以车轮12和车体18在车辆的前后方向上也相对移位。簧上和簧下的前后位移的微分值之差(dXA-dXB)能够由下述式(7)表示。dXA-dXB＝αX(dZA-dZB)…(7)在此，dZA是簧下的上下速度，dZB是车轴位置TC处的簧上的上下速度，αX是悬架16的每单位行程量的簧上和簧下的车辆14的前后方向的相对位移量。进一步对上述式(2)的右边的括号内的第3项η·ω0(ZA-Z0)进行说明。上述式(1)的右边的第2项的Δr，即由轮胎13的变形引起的半径r的变化量，等于簧下的上下位移ZA与轮胎13的半径r的变化量Δr为0时的簧下的上下位移Z0之差。由此，下述式(8)成立。Δr＝ZA-Z0…(8)根据上述式(6)～(8)，能够将上述式(2)进一步如下述式(9)那样变形。ω=[(-θ·BGH+X·BG+ψ·W)+αX(Z·A-Z·B)-ηω0(ZA-Z0)]/r...(9)]]>接着，参照图9和图10，对簧下的俯仰角θA进行说明。簧下的俯仰角θA是车辆14的前后方向上的簧下相对于路面的倾斜角。在车辆14中，由于悬架16进行伸缩，所以簧上的俯仰角θBG和簧下的俯仰角θA有时不同。换言之，簧下的俯仰角θA包括与簧上的俯仰角θBG对应的成分θAa和由悬架16的伸缩引起的成分θAb。如图9所示，与簧上的俯仰角θBG对应的成分θAa等于簧上的俯仰角θBG。由此，与簧上的俯仰角θBG对应的成分θAa由下述式(10)表示。θAa＝θBG…(10)图10表示车辆14的前轮12F的悬架16因来自路面的输入等而处于伸缩但后轮12R的悬架16没有伸缩的状况。若将悬架16的每单位行程量的簧下的俯仰角设为αθ，则由悬架16的伸缩引起的簧下的俯仰角θA的成分θAb如图10所示，由下述式(11)表示。θAb＝-αθ(ZA-ZB)…(11)根据上述式(10)和式(11)，由簧下的俯仰角θA的变化引起的旋转速度(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)]]>接着，对车轮速Δω进行说明。车轮速Δω是由车轮速传感器30检测的值。如前所述，车轮速传感器30检测车轮速Δω作为簧下相对于簧上的相对旋转速度。由此，车轮速Δω是轮胎13的旋转速度ω与 由簧下的俯仰角θA的变化引起的旋转速度之差，所以下述式(13)成立。Δω=ω-θ·A...(13)]]>通过将上述式(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)]]>接着，对簧上的上下位移进行说明。车轴位置TC处的簧上的上下位移ZB能够由下述式(15)表示。下述式(15)的右边的第1项是簧上的重心位置PG的上下位移。另外，式(15)的右边的第2项是由簧上的俯仰引起的上下位移(近似值)。而且，式(15)的右边的第3项是由簧上的侧倾引起的上下位移(近似值)。在上述式(15)中，LFR是车辆14的前后方向上的车轴位置TC与重心位置PG之间的前后方向的距离(参照图5)，是簧上的侧倾角。此外，车轴位置TC与重心位置PG之间的前后方向的距离LFR在前轮12FL、12FR的情况下是距离LF，在后轮12RL、12RR的情况下是距离LR，距离LF和LR可以是彼此不同的值。若以左前轮12FL为例对上述式(15)进行说明，则左前轮12FL的车轴位置TC处的簧上的上下位移ZB1通过将重心位置PG的上下位移ZBG与由簧上的俯仰引起的上下位移的变化量和由簧上的侧倾引起的上下位移的变化量相加或相减来求出。例如，在前轮侧因簧上的俯仰而下降的情况下，从重心位置PG的上下位移ZBG减去由簧上的俯仰 引起的上下位移的变化量(LFR·θBG)。另外，在右轮侧因簧上的侧倾而下降的情况下，从重心位置PG的上下位移ZBG减去由簧上的侧倾引起的上下位移的变化量与以上现象相反，在前轮侧因簧上的俯仰而上升的情况下，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变化量(LFR·θBG)。另外，在左轮侧因簧上的侧倾而上升的情况下，向重心位置PG的上下位移ZBG加上由簧上的侧倾引起的上下位移的变化量关于其他车轮12FL、12RL以及12RR，也以同样的方式运算车轴位置TC处的簧上的上下位移ZB。根据上述式(15)，车轴位置TC处的簧上的上下位移的变化速度dZB由下述式(16)表示。以上，若将上述式(14)应用于四个轮而将四个轮的车轮速Δω表述为矩阵，则可得到下述式(17)。此外，在下述式(17)中，“s”是拉普拉斯运算符，矩阵[D]、[G]、[E]、[F]以及[H]分别由下述式(18)～(22)表示。[G]=010000010000010000010000...(19)]]>[E]=αXF/rF0000αXF/rF0000αXR/rR0000αXR/rR...(20)]]>[F]=αθF0000αθF0000αθR0000αθR...(21)]]>[H]=ηFωF/rF0000ηFωF/rF0000ηRωR/rR0000ηRωR/rR...(22)]]>通过将上述式(17)展开，可得到下述式(23)。根据上述式(23)，前轮12FL、12FR的车轮速Δω的同相成分(Δω1+Δω2)/2以及后轮12RL、12RR的车轮速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，前轮和后轮通过路面的同一部位的时间差是将车辆的轴距L(＝LF+LR)除以车速U而得到的值L/U，所以后轮的簧下位移相对于前轮的簧下位移会产生延迟时间L/U的延迟。由此，通过使用该延迟时间L/U，能够将上述式(24)改写为下述式(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)]]>通过对上述式(25)进行变形，可得到下述式(26)，通过对下述式(26)进行变形，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)]]>将前轮12F的悬架16F的同相的上下行程设为ΔSFD，将后轮12R的悬架16的同相的上下行程设为ΔSRD。将前轮12F的轮胎13F的同相的变形设为ΔTFD，将后轮12R的轮胎13R的同相的变形设为ΔTRD。根据上述式(27)，下述式(28)成立，因此，基于各车轮的车轮速Δω和悬架16的上下行程Z，能够根据下述式(28)运算簧上的俯仰角θBG和前轮12F的轮胎13F的同相的变形ΔTFD。θBGΔTFDs=-HrFηFωFrF1s-HrRηRωRrR1se-LUs-1Δω1+Δω22-(αXF/rF-αθF)ΔSFDsΔω3+Δω42-(αXR/rR-αθR)ΔSRDs...(28)]]>此外，关于同相的上下行程ΔSFD、ΔSRD和同相的轮胎的变形ΔTFD，ΔTRD，下述式(29)～(32)成立。上下行程ΔSFD是能够作为分别由前轮12FL、12FR的行程传感器32FL、32FR检测的行程Z1和Z2的平均值而求出的值。同样，上下行程ΔSRD是能够作为分别由后轮12RL、12RR的行程传感器32RL、32RR检测的行程Z3和Z4的平均值而求出 的值。而且，下述式(31)中的Z01和Z02分别是轮胎的变形为0时的前轮12FL、12FR的簧下的上下位移。同样，下述式(32)中的Z03和Z04分别是轮胎的变形为0时的后轮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是前轮的车轴位置TC处的簧上的上下位移，等于ZBG-LF·θBG。上述式(30)的(ZB3+ZB4)/2是后轮的车轴位置TC处的簧上的上下位移，等于ZBG+LR·θBG。而且，后轮的簧下位移(ZA3+ZA4)/2相对于前轮的簧下位移(ZA1+ZA2)/2产生延迟时间L/U的延迟。由此，与上述式(29)和(30)对应地，下述式(33)和(34)分别成立。(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)]]>根据上述式(33)和(34)，下述式(35)成立，通过对下述式(35)进行变形，可得到下述式(36)。由此，根据下述式(36)，能够基于左右轮同相的上下行程ΔSFD、ΔSRD和簧上的俯仰角θBG得到簧上的上下速度ZBG·s和前轮的簧下的上下速度的左右轮同相成分(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)]]><图2：状态量推定的框图>图2是在第一实施方式中利用以上说明的要领来推定簧上的上下速度等的状态量，进而推定各车轮的簧下的上下速度的框图。按照图2所示的框图来进行的簧上的上下速度等的运算由电子控制装置28达成。如图2所示，基于各车轮12的车轮速Δω和悬架16的上下行程Z，能够运算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、侧倾角速度以及横摆角速度ΨBG·s。另外，基于车轮速Δω和上下行程Z，运算前轮的簧下的上下速度的同相成分和反相成分，基于它们能够运算各车轮12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。在图2所示的框图中，P～S所表示的运算框分别进行上述式(28)、下述式(37)、上述式(36)以及下述式(38)的运算。ψBGΔTFDs=-WFrFηFωFrF1s-WRrRηRωRrR1se-LUs-1(-Δω1+Δω2)/2-(αXF/rF-αθF)ΔSFDs(-Δω3+Δω4)/2-(αXR/rR-αθR)ΔSRDs...(37)]]>此外，图2和上述式(37)中的ΔSFG是前轮12F的悬架16F的反相的上下行程，通过下述式(39)来求出。下述式(39)中的“-ZA1+ZB1”和“ZA2-ZB2”分别是由前轮12FR的行程传感器32FL检测的行程Z1和由前轮12FL的行程传感器32FR检测的行程Z2的符号反转值。同样，ΔSRG是后轮12R的悬架16R的反相的上下行程，通过下述式(40)来求出。下述式(40)中的“-ZA3+ZB3”和“ZA4-ZB4”分别是由后轮12RL的行程传感器32RL检测的行程Z3和由后轮12RR的行程传感器32RR检测的行程Z4的符号反转值。ΔSFG＝(-ZA1+ZA2+ZB1-ZB2)/2···(39)ΔSRG＝(-ZA3+ZA4+ZB3-ZB4)/2···(40)输入运算框P的是构成上述式(28)的右边的右侧的行列的值。运算框P通过将上述式(28)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算簧上的俯仰角速度θBG·s和前轮12F的轮胎13F的变形的同相成分的变化率ΔTFD·s。输入运算框Q的是构成上述式(37)的右边的右侧的行列的值。运算框Q通过将上述式(37)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算簧上的横摆角速度ΨBG·s和前轮12F的轮胎13F的变形的反相成分的变化率ΔTFG·s。输入运算框R的是构成上述式(36)的右边的右侧的行列的值。运算框R通过将上述式(36)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算前轮的簧下的上下速度(ZA1+ZA2)·s/2和簧上的上下速度ZBG·s。输入运算框S的是构成上述式(38)的右边的右侧的行列的值。运算框S通过将上述式(38)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算前轮的簧下的侧倾速度(-ZA1+ZA2)·s/2和簧上的侧倾角速度<图3：路面的上下位移推定的框图>图3是在第一实施方式中推定车轮12FL～12RR的位置处的路面的上下位移Z01～Z04的框图。按照图3所示的框图而进行的路面的上下位移Z01～Z04的运算也由电子控制装置28达成。根据图3所示的框图，基于按照图2所示的框图而运算的前轮12F的轮胎13F的变形的同相成分的变化率ΔTFD·s和反相成分的变化率 ΔTFG·s、前轮的簧下的上下速度(ZA1+ZA2)·s/2和侧倾速度(-ZA1+ZA2)·s/2，来运算路面的上下位移Z01～Z04。此外，在后述的其他实施方式中，也按照图3所示的框图同样地运算路面的上下位移Z01～Z04。从以上说明可知，根据第一实施方式，根据车轮速Δω1～Δω4，针对前轮和后轮运算左右轮同相的车轮速成分。如前所述，由于对前轮和后轮的左右轮同相的车轮速成分带来影响的簧上的行为是俯仰，所以基于前轮和后轮的左右轮同相的车轮速成分来运算簧上的俯仰角速度θBG·s。另外，根据车轮速Δω1～Δω4，针对前轮和后轮运算左右轮反相的成分。如前所述，由于对前轮和后轮的左右轮反相的车轮速成分带来影响的簧上的行为是横摆，所以基于前轮和后轮的左右轮反相的车轮速成分来运算簧上的横摆角速度ΨBG·s。基于前轮和后轮的悬架16的行程Z1～Z4，运算前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分ΔSFD·s和ΔSRD·s，运算前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s。通过从前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分ΔSFD·s和ΔSRD·s除去簧上的俯仰的影响，能够求出簧上的上下速度ZBG·s。另外，后轮的悬架16的上下行程速度的变化相对于前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的变化会产生延迟时间L/U的延迟。由此，使用前轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分ΔSFD·s，能够表示后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分ΔSRD·s。因此，基于簧上的俯仰角速度θBG·s和前轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分ΔSFD·s，运算簧上的上下速度ZBG·s。如前所述，对前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s带来影响的簧上的行为是侧倾。由此，基于前 轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s，运算簧上的侧倾角速度基于簧上的俯仰角速度θBG·s以及前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮同相的成分ΔSFD·s和ΔSRD·s，运算前轮的簧下的上下速度的左右轮同相的成分(ZA1+ZA2)s/2。分别基于前轮和后轮的悬架16的上下行程速度的左右轮反相的成分ΔSFG·s和ΔSRG·s，运算前轮的簧下的上下速度的反相的成分(-ZA1+ZA2)s/2。而且，基于前轮的簧下的上下速度的左右轮同相的成分(ZA1+ZA2)s/2和左右轮反相的成分(-ZA1+ZA2)s/2，分别运算前轮12FL和12FR的簧下的上下速度ZA1·s和ZA2·s。后轮12RL和12RR的簧下的上下速度的变化分别相对于前轮12FL和12FR的簧下的上下速度的变化产生延迟时间L/U的延迟。由此，基于前轮12FL和12FR的簧下的上下速度ZA1·s和ZA2·s以及延迟时间L/U，运算后轮12RL和12RR的簧下的上下速度ZA3·s和ZA4·s。如前所述，车轮速Δω1～Δω4分别是车轮12FL～12RR相对于簧上的相对旋转的速度。由此，如上述式(13)那样，车轮速Δω与用由簧上的俯仰行为引起的车轮12的旋转速度的变化量dθA修正与车轮12(轮胎13)的前后移动对应的旋转速度ω后的值相同。与车轮12的前后移动对应的旋转速度ω，如上述式(2)和(9)所示，用起因于簧上的行为的旋转速度的变化量(dXA-dXB)和起因于由轮胎的变形引起的半径r的变化的旋转速度的变化量η·ω0(Δr/r)来进行修正。因此，与不用起因于簧上的行为的旋转速度的变化量(dXA-dXB)和起因于由轮胎的变形引起的半径的变化的旋转速度的变化量η·ω0(Δr/r)来修正旋转速度ω的情况相比，能够高精度地推定簧上和簧下的状态量。另外，如上述式(6)所示，用于运算簧上的前后速度dXB的簧上的前后位移XB作为三个变化量XBa、XBb以及XBc之和来运算。由此，与不考虑三个变化量XBa、XBb以及XBc的任一方的情况相比，能够高精度地运算簧上的前后速度dXB，由此能够高精度地推定簧上和簧下的状态量。而且，如上述式(12)所示，簧上的前后位移的变化量dXA，用基于悬架16的上下行程速度的修正量αθ(dZA-dZB)来进行修正。由此，与不用基于悬架16的上下行程速度的修正量来修正簧上的前后速度dXA的情况相比，能够高精度地推定簧上和簧下的状态量。此外，以上的各修正所实现的效果在后述的其他实施方式中也同样能够得到。[第二实施方式]在第二实施方式中，在轮胎13的上下方向的传递力与悬架16的上下方向的传递力实质上相同这一前提之下，基于四轮的车轮速Δω和悬架16的行程Z来推定簧上的各种状态量和各车轮的簧下的上下速度。此外，在汽车等车辆中，在悬架16的上下行程速度的频率为10Hz左右以下的情况下，起因于上述前提的推定误差非常小。首先，对车轮速Δω的同相成分进行说明。根据上述第一实施方式的式(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)]]>左右的前轮12FL和12FR的簧下具有彼此相同的质量，将该质量设为mF。同样，左右的后轮12RL和12RR的簧下具有彼此相同的质量，将该质量设为mR。将把前轮和后轮的悬架16的同相的上下行程 ΔSFD和ΔSRD变换为上下方向的力的系数分别设为KSFD和KSRD。同样，将把前轮和后轮的轮胎13的同相的变形ΔTFD和ΔTRD变换为上下方向的力的系数分别设为KTFD和KTRD。而且，将前轮12FL、12FR和后轮12RL、12RR的簧下的上下加速度分别设为ddZA1～ddZA4。根据前轮和后轮的簧下的上下方向的力的关系，下述式(42)和(43)分别成立。此外，系数KSFD和KSRD分别由前轮和后轮的悬架16的规格(吸震器20的衰减系数和悬架弹簧22的弹簧常数)决定。系数KTFD和KTRD分别由前轮和后轮的轮胎13的规格决定。ΔSFDKSFD=ΔTFDKTFD-mF(Z··A1+Z··A2)/2...(42)]]>ΔSRDKSRD=ΔTRDKTRD-mR(Z··A3+Z··A4)/2...(43)]]>簧下的惯性力即上述式(42)和(43)的右边的第2项，与其他力即上述式(42)和(43)的左边和右边的第1项相比非常小，所以与上述式(42)和(43)分别对应的下述近似式(44)和(45)成立。ΔSFD≌ΔTFDKTFD/KSFD···(44)ΔSRD≌ΔTRDKTRD/KSRD···(45)通过将上述式(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)]]>由于后轮的轮胎13的同相的变形ΔTRD的变化相对于前轮的轮胎13的同相的变形ΔTFD的变化产生延迟时间L/U的延迟，所以能够将上述式(46)改写为下述式(47)。此外，在下述式(47)中，KTF和KTR分别与KTFD和KTRD相同。KSF和KSR分别与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)能够如下述式(48)那样变形，而且能够如下述式(49)那样变形。-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)]]>由于后轮的轮胎13的同相的变形ΔTRD的变化相对于前轮的轮胎 13的同相的变形ΔTFD的变化产生延迟时间L/U的延迟，所以通过使用该延迟时间L/U，能够将上述式(45)改写为下述式(50)。ΔSRD≅ΔTFDe-LUsKTRD/KSRD...(50)]]>根据上述式(49)，基于各车轮的车轮速Δω1～Δω4，能够运算簧上的俯仰角θBG和前轮的轮胎13的同相的变形ΔTFD。当运算出同相的变形ΔTFD时，通过上述式(44)和(50)，分别能够运算前轮和后轮的悬架16的同相的上下行程ΔSFD和ΔSRD。在第一实施方式的说明中，如上所述，前述式(36)成立。由此，通过将以上那样运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)，能够运算簧上的上下速度ZBG·s和前轮的簧下的上下速度的同相成分(ZA1+ZA2)s/2。即，基于前轮和后轮的悬架16的同相的上下行程ΔSFD和ΔSRD以及簧上的俯仰角θBG，能够运算簧上的上下速度ZBG和前轮的簧下的上下速度的同相成分(ZA1+ZA2)s/2。接着，对车轮速Δω的反相成分进行说明。根据前述式(23)，前轮12FR、12FL的车轮速Δω的反相成分(-Δω1+Δω2)/2和后轮12RL、12RR的车轮速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)]]>由于后轮的簧下位移相对于前轮的簧下位移产生延迟时间L/U的 延迟，所以通过使用该延迟时间L/U，能够将上述式(51)改写为下述式(52)。上述式(52)能够如下述式(53)那样变形。-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)]]>根据上述式(53)和上述式(39)、(40)，上述式(37)成立。由此，能够基于各车轮的车轮速Δω和悬架16的行程Z，通过上述式(37)运算簧上的横摆角速度ΨBG·s和前轮12FR、12FL的轮胎13FR、13FL各自的反相的变形的变化率ΔTFG·s。此外，关于轮胎的反相的变形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是前轮的车轴位置TC处的簧上的 侧倾角，等于同样，上述式(40)的(-ZA3+ZA4)/2是后轮的车轴位置TC处的簧上的侧倾角，等于而且，后轮的簧上的侧倾角(-ZB3+ZB4)/2的变化相对于前轮的簧上的侧倾角(-ZB1+ZB2)/2的变化产生延迟时间L/U的延迟。由此，与上述式(39)和(40)对应地，下述式(56)和(57)分别成立。根据上述式(56)和(57)，下述式(58)成立，通过将下述式(58)变形，可得到上述式(38)。由此，通过上述式(38)，基于各车轮12的悬架16的行程Z能够运算前轮的簧上的侧倾速度(-ZA1+ZA2)s/2和簧上的侧倾角速度<图11：状态量推定的框图>图11是在第二实施方式中利用以上说明的要领来推定簧上的上下速度等的状态量、进而推定各车轮的簧下的上下速度的框图。按照图11所示的框图而进行的簧上的上下速度等的运算也由电子控制装置28达成。从图11与图2的比较可知，运算框Q～S分别进行上述式(37)、(36)以及(38)的运算。但是，不向第二实施方式的运算框P输入起因于前轮和后轮的悬架16的上下行程的车轮速的变化量(αXF/rF-αθF)ΔSFD·s和(αXR/rR-αθR)ΔSRD·s。输入运算框P的是构成上述式(49)的右边的右侧的行列的值， 即左右前轮的车轮速Δω的同相成分和左右后轮的车轮速Δω的同相成分。运算框P通过将上述式(49)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算簧上的俯仰角速度θBG·s和前轮12FR、12FL的轮胎13FR、13FL各自的变形的同相成分的变化率ΔTFD·s。从以上说明可知，在第二实施方式中，也能够基于各车轮12的车轮速Δω和悬架16的上下行程Z来运算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、侧倾角速度以及横摆角速度ΨBG·s。另外，能够基于车轮速Δω和悬架16的行程Z来运算前轮的悬架16的上下行程的同相成分和反相成分，并基于它们来运算各车轮12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。特别是，根据第二实施方式，不运算起因于前轮和后轮的悬架16的上下行程的车轮速的变化量(αXF/rF-αθF)ΔSFD·s和(αXR/rR-αθR)ΔSRD·s。由此，不运算这些值就能够运算出在第一实施方式中运算的簧上和簧下的状态量。[第三实施方式]在第三实施方式中，与第二实施方式同样，在轮胎13的上下方向的传递力与悬架16的上下方向的传递力实质上相同这一前提之下，基于四轮的车轮速来推定簧上的各种状态量和各车轮的簧下的上下速度。根据上述第二实施方式的式(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)]]>由于与上述第一实施方式和第二实施方式中的上述式(44)和(50)分别对应的下述式(44’)和式(45’)的近似式成立，所以通过将上述式(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分别是将前轮和后轮的悬架16的反相的上下行程ΔSFG和ΔSRG变换为上下方向的力的系数，分别由前轮和后轮的轮胎13的规格决定。KSFG和KSRG分别是将前轮和后轮的轮胎13的反相的变形ΔTFG和ΔTRG变换为上下方向的力的系数，分别由前轮和后轮的悬架16的规格(吸震器20的衰减系数和悬架弹簧22的弹簧常数)决定。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)]]>由于后轮的轮胎13的反相的变形ΔTRG的变化相对于前轮的轮胎13的反相的变形ΔTFG的变化产生延迟时间L/U的延迟，所以能够将上述式(60)改写为下述式(61)。(-Δω1+Δω2)/2(-Δω3+Δω4)/2=-WFrFΨBGWRrRΨBGs+{(αXF-αθFrFrF)KTFGKSFG+ηFωFrF1s}ΔTFGs{(αXR-αθRrRrR)KTRGKSRG+ηRωRrR1s}ΔTFGse-LUs...(61)]]>上述式(61)能够如下述式(62)那样变形，而且能够如下述式(63)那样变形。根据下述式(63)，能够基于各车轮的车轮速的变动量Δω1～Δω4来运算簧上的横摆角速度ΨBG·s和前轮的轮胎13的反相的变形的变化率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)]]>与上述第二实施方式中的上述式(44)和(50)分别对应的下述式(64)和(65)的近似式成立。此外，下述式(64)与上述式(44’)是相同的。由此，当按照上述式(63)运算出反相的变形ΔTFG时，通过下述式(64)和(65)能够分别运算前轮和后轮的悬架16的反相的上下行程ΔSFG和ΔSRG。ΔSFG≌ΔTFGKTFG/KSFG···(64)ΔSRG≅ΔTFGe-LUsKTRG/KSRG...(65)]]>此外，在第三实施方式中，上述式(56)和(57)也成立，因而上述式(58)和(38)成立。因此，基于以上那样运算的反相的上下行程ΔSFG和ΔSRG，通过上述式(38)能够运算前轮的簧下的侧倾速度 (-ZA1+ZA2)s/2和簧上的侧倾角速度(图12：状态量推定的框图)图12是在第三实施方式中利用以上说明的要领来推定簧上的上下速度和前轮的簧下的上下速度，进而推定各车轮的簧下的上下速度的框图。按照图12所示的框图而进行的簧上的上下速度等的运算也由电子控制装置28达成。从图12与图2的比较可知，在第三实施方式的框图中，不输入各车轮的悬架16的行程Z1～Z4。由此，仅基于各车轮的车轮速Δω1～Δω4来运算与在第一和第二实施方式中运算的簧上和簧下的状态量相同的簧上和簧下的状态量。运算框R和S与第一和第二实施方式同样，分别进行上述式(36)和(38)的运算。但是，不向第三实施方式的运算框P和Q输入起因于前轮和后轮的悬架16的上下行程的车轮速的变动量(αXF/rF-αθF)ΔSFD·s和(αXR/rR-αθR)ΔSRD·s。运算框Q与第二实施方式同样，进行上述式(63)的运算。输入运算框P的是构成下述式(66)的右边的右侧的行列的值，即左右前轮的车轮速Δω的同相成分和左右后轮的车轮速Δω的同相成分。运算框P通过将下述式(66)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算簧上的俯仰角速度θBG·s和前轮12FR、12FL的轮胎13FR、13FL各自的变形的同相成分的变化率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)]]>从以上说明可知，在第三实施方式中，能够仅基于各车轮12的车 轮速Δω来运算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、侧倾角速度以及横摆角速度ΨBG·s。另外，能够基于车轮速Δω运算前轮的悬架16的上下行程的同相成分和反相成分，并基于它们来运算各车轮12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。由此，根据第三实施方式，由于不需要悬架16的行程Z的信息，所以能够省略在第一和第二实施方式中需要的行程传感器32FL～32RR。因此，与第一和第二实施方式相比，能够减少需要的传感器的数量，简化车辆的状态量推定装置10的构造，降低成本。[第四实施方式]第四实施方式构成为上述第三实施方式的修正例。在第四实施方式中，省略因各车轮的轮胎13的变形而产生的轮胎的半径的变化。由此，上述第三实施方式中的上述式(66)被置换成下述式(67)。θBGΔTFDs=-HF+rFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFKSF}-HR+rRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRKSR}e-LUs-1(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(67)]]>能够将上述式(67)按下述式(68)那样改写，能够进一步按下述的式(69)那样改写。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)]]>根据上述式(69)的第2行的关系以及上述式(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)]]>根据上述式(68)的第1行的关系以及上述式(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)]]>同样，上述第二和第三实施方式中的上述式(63)被置换成下述 式(72)。θBGΔTFDs=-HF+rFrF{(αXF-αθFrFrF)KTFDKSFD-HR+rRrR{(αXR-αθRrRrR)KTRDKSRD}e-LDs-1(Δω1+Δω2)/2(Δω3+Δω4)/2...(72)]]>能够将上述式(72)如下述式(73)那样改写，能够进一步如下述式(74)那样改写。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)]]>根据上述式(74)的第2行的关系以及上述式(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)]]>根据上述式(74)的第1行的关系以及上述式(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)]]><图13：状态量推定的框图>图13是在第四实施方式中推定簧上的各种状态量，进而推定各车轮的簧下的上下速度的框图。按照图13所示的框图而进行的簧上的状态量等的运算也由电子控制装置28达成。从图13与图12的比较可知，在第四实施方式的框图中，与第三实施方式同样，不输入各车轮的悬架16的行程Z1～Z4。由此，仅基于各车轮的车轮速Δω1～Δω4来运算与在第一至第三实施方式中运算的簧上和簧下的状态量相同的簧上和簧下的状态量。运算框P和Q分别进行上述式(71)和(76)的运算。运算框R和S与第一至第三实施方式同样，分别进行上述式(36)和(38)的运算。输入运算框P的输入是构成上述式(71)的右边的右侧的行列的值，即左右前轮的车轮速Δω的同相成分和左右后轮的车轮速Δω的同相成分。运算框P通过将上述(71)的右边的右侧的行列乘以右边的左侧的行列，来运算簧上的俯仰角速度θBG·s、前轮的上下行程的同相成分的变化率ΔSFD·s以及后轮的上下行程的同相成分的变化率ΔSRD·s。输入运算框Q的输入是构成上述式(76)的右边的右侧的行列的值，即左右前轮的车轮速Δω的反相成分和左右后轮的车轮速Δω的反相成分。运算框Q通过将上述式(76)的右边的右侧的行列乘以右边 的左侧的行列，来运算簧上的横摆角速度ΨBG·s、前轮的上下行程的反相成分的变化率ΔSFG·s以及后轮的上下行程的反相成分的变化率ΔSRG·s。根据第四实施方式，省略因各车轮的轮胎13的变形而产生的轮胎的半径的变化。由此，与上述第三实施方式相比，能够减少电子控制装置28的运算负荷而与第三实施方式同样地推定簧上和簧下的状态量。另外，根据第四实施方式，与上述第三实施方式同样，能够省略在第一和第二实施方式中需要的行程传感器32FL～32RR。因此，与第一和第二实施方式相比，能够减少需要的传感器的数量，简化车辆的状态量推定装置10的构造，降低成本。此外，虽然在第二至第四实施方式的说明中没有言及，但在这些实施方式中，也与第一实施方式同样，按照图3所示的框图的控制来推定车轮12FL～12RR的位置处的路面的上下位移Z01～Z04。从以上说明可知，根据第一至第四实施方式，无需车辆模型的使用和修正，就能够运算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、侧倾角速度以及横摆角速度ΨBG·s。另外，无需车辆模型的使用和修正，就能运算各车轮12的簧下的上下速度ZA1·s～ZA4·s。以上，虽然就特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式，在本发明的范围内能够实现其他各种实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，在上述各实施方式中，作为簧上的状态量，运算簧上的上下速度ZBG·s、俯仰角速度θBG·s、侧倾角速度以及横摆角速度ΨBG·s，但也可以省略这些状态量中的任一状态量的运算。另外，在上述各实施方式中，由在车轴位置TC观察到的簧上的行为引起的前后方向的位移量XB按照上述式(6)，作为以上三个位移量XBa、XBb以及XBc之和来运算。但是，也可以省略三个位移量XBa、XBb以及XBc中的任一方。另外，在上述各实施方式中，车轴位置TC处的簧上的上下位移的变化速度dZB通过上述式(16)来运算。但是，也可以省略第2项的由簧上的俯仰引起的上下速度或者第3项的由簧上的侧倾引起的上下速度。另外，在上述各实施方式中，运算前轮12FL和12FR的簧下的上下速度ZA1·s、ZA2·s，运算后轮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运算。另外，在上述各实施方式中，基于前轮12F的轮胎13F的变形的同相成分的变化率ΔTFD·s和反相成分的变化率ΔTFG·s、前轮的簧下的上下速度(ZA1+ZA2)·s/2和侧倾速度(-ZA1+ZA2)·s/2，运算路面的上下位移Z01～Z04。但是，也可以省略路面的上下位移的运算。标号说明10…状态量推定装置，12FL～12RR…车轮，14…车辆，16FL～16RR…悬架，28…电子控制装置，30FL～30RR…车轮速传感器，32FL～32RR…行程传感器。当前第1页1 2 3