JP7323585B2 - 推定装置、車両及び推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、推定装置、車両及び推定方法に関する。

特許文献１には、スカイフック制御において、減衰部の下限の減衰力を調整するサスペンション装置が開示されている。

特開２０１９－１５１１２４号公報

車両のサスペンション機構の構成として、２つのばねを車両の上下方向に配置した２段ばねが使用されている場合がある。２つのばねのばね定数に基づいた荷重と変位の関係では、サスペンション機構の変位（ストローク量）が生じているばねの変位領域に応じて、ばね定数は変化し得る。このため、１つのばね定数に基づいた荷重と変位の関係を用いて、２段ばねのサスペンション機構のストローク量を推定演算した場合には、ストローク量に誤差が生じ得る。

本発明は、上記課題に鑑み、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量の推定精度を向上することが可能な推定技術の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る推定装置は以下の構成を備える。すなわち、推定装置は、荷重と変位との全体的な対応関係を示す荷重変位特性が部材ごとに異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置であって、
前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出手段と、
前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の前記荷重変位特性を前記複数の部材全体の初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定手段と、
前記状態量推定手段により推定された前記ストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更手段と、
を備え、
前記状態量推定手段は、前記特性変更手段により変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と前記ストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正する。

本発明の他の態様に係る車両は以下の構成を備える。すなわち、車両は、荷重と変位との全体的な対応関係を示す荷重変位特性が部材ごとに異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置を有する車両であって、前記推定装置は、
前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出手段と、
前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の前記荷重変位特性を前記複数の部材全体の初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定手段と、
前記状態量推定手段により推定された前記ストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更手段と、
を備え、
前記状態量推定手段は、前記特性変更手段により変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と前記ストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正する。

本発明の他の態様に係る推定方法は以下の構成を備える。すなわち、推定方法は、荷重と変位との全体的な対応関係を示す荷重変位特性が部材ごとに異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置の推定方法であって、
荷重算出手段が、前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出工程と、
状態量推定手段が、前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の前記荷重変位特性を前記複数の部材全体の初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定工程と、
特性変更手段が、前記状態量推定工程で推定された前記ストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更工程と、
前記状態量推定手段が、前記特性変更工程で変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と前記ストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正する補正工程と、を有する。

本発明によれば、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量の推定精度を向上することができる。

一実施形態に係る鞍乗型車両１の左側の側面図。 （Ａ）は第１実施形態の多段弾性部材の概略的な構成例を示す図であり、（Ｂ）は荷重とストローク量の関係を例示する図。 実施形態に係る推定装置の構成を示す図。 振動低減機構をモデル化した図。 状態量推定部３２０の処理を説明するブロック図。 推定装置の処理の流れを説明する図。 （Ａ）は第２実施形態の多段弾性部材の概略的な構成例を示す図であり、（Ｂ）は荷重とストローク量の関係を例示する図。 （Ａ）は第３実施形態の多段弾性部材の概略的な構成例を示す図であり、（Ｂ）は荷重とストローク量の関係を例示する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

[第１実施形態]
[鞍乗型車両の概要]
図１は、本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両１の左側の側面図である。図１において、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する方向を示し、Ｘ方向は自動二輪車（鞍乗型車両）の前後方向、Ｙ方向は鞍乗型車両の車幅方向（左右方向）、Ｚ方向は上下方向を示す。本発明は他の形式の自動二輪車を含む各種の鞍乗型車両に適用可能であり、また、内燃機関を駆動源とする車両のほか、モータを駆動源とする電動車両にも適用可能である。また、以下に説明する本実施形態の振動低減機構９４と同様の機構を有する四輪車両や移動体に本発明の実施形態を適用することも可能である。以下、鞍乗型車両１のことを車両１と呼ぶ場合がある。

車両１は、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの間にパワーユニット２を備える。パワーユニット２はエンジン２１と変速機２２とを含む。変速機２２の駆動力は不図示のドライブシャフトを介して後輪ＲＷに伝達され、後輪ＲＷを回転する。

パワーユニット２は車体フレーム３に支持されている。車体フレーム３は、Ｘ方向に延設された左右一対のメインフレーム３１を含む。メインフレーム３１の上方には、燃料タンク５やエアクリーナボックス（不図示）が配置されている。燃料タンク５の前方には、乗員（ライダ）に対して各種の情報を表示するメーターユニットＭＵが設けられている。

メインフレーム３１の前側端部には、ハンドル８によって回動される操向軸（不図示）を回動自在に支持するヘッドパイプ３２が設けられている。メインフレーム３１の後端部には、左右一対のピボットプレート３３が設けられている。ピボットプレート３３の下端部とメインフレーム３１の前端部とは左右一対のロアアーム（不図示）により接続され、パワーユニット２はメインフレーム３１とロアアームとに支持される。メインフレーム３１の後端部には、また、後方へ延びる左右一対のシートレールが設けられており、シートレールにはライダが着座するシート４ａや同乗者が着座するシート４ｂ及びリアトランク７ｂ等が支持されている。

ピボットプレート３３には、前後方向に延びるリアスイングアーム（不図示）の前端部が揺動自在に支持されている。リアスイングアームは、上下方向に揺動可能とされ、その後端部に後輪ＲＷが支持されている。後輪ＲＷの下部側方には、エンジン２１の排気を消音する排気マフラ６がＸ方向に延設されている。後輪ＲＷの上部側方には左右のサドルバック７ａが設けられている。

メインフレーム３１の前端部には、前輪ＦＷを揺動自在に支持するフロントサスペンション機構９が構成されている。フロントサスペンション機構９は、アッパリンク９１、ロワリンク９２、フォーク支持体９３、振動低減機構９４（クッションユニット）、左右一対のフロントフォーク９５を含む。フロントサスペンション機構９において、アッパリンク９１、ロワリンク９２、フォーク支持体９３、及び振動低減機構９４は、車両１のフロントフォーク９５を支持する支持機構を構成する。

アッパリンク９１及びロワリンク９２は、それぞれメインフレーム３１の前端部に上下に配置されている。アッパリンク９１及びロワリンク９２の各後端部は、メインフレーム３１の前端部に揺動自在に連結されている。アッパリンク９１及びロワリンク９２は、フォーク支持体９３に揺動自在に連結されている。

フォーク支持体９３は、筒状をなすとともに後傾している。フォーク支持体９３には操舵軸９６がその軸回りに回転自在に支持されている。操舵軸９６はフォーク支持体９３を挿通する軸部（不図示）を有する。操舵軸９６の下端部にはブリッジ（不図示）が設けられており、このブリッジには左右一対のフロントフォーク９５が支持されている。前輪ＦＷはフロントフォーク９５に回転自在に支持されている。操舵軸９６の上端部は、リンク９７を介して、ハンドル８によって回動される操向軸（不図示）に連結されている。前輪ＦＷの上部は、フェンダ１０で覆われており、このフェンダ１０はフロントフォーク９５に支持されている。

振動低減機構９４は、ばね、または、ラバー等の振動低減部材を車両１の上下方向に配置して構成される多段弾性部材と粘性減衰部材とを有する。本実施形態の振動低減機構９４は、多段弾性部材の構成例として、複数のコイルばねを車両１の上下方向に配置した多段ばねの構成を有する。多段弾性部材（多段ばね）の構成例については、図２を参照して説明する。振動低減機構９４の上端部は、メインフレーム３１に揺動自在に支持されている。また、振動低減機構９４の下端部は、ロワリンク９２に揺動自在に支持されている。

[多段弾性部材の構成]
図２（Ａ）は第１実施形態の振動低減機構９４を構成する多段弾性部材２００の概略的な構成例を示す図であり、図２（Ｂ）は多段弾性部材２００に作用する荷重（圧縮力）とストローク量（変位量）の関係を例示する図である。

図２（Ａ）に示す構成例では、コイルばねが２つ車両１の上下方向に配置された構成を示しているが、多段弾性部材２００（多段ばね）の構成は、この例に限られず、２つ以上のコイルばねを車両１の上下方向に配置して構成することも可能である。

また、多段弾性部材２００を構成する部材は、コイルばねに限られず、種々のばねでもよい。例えば、不等ピッチや円錐形状や、たる型状のコイルバネで非線形の変位特性を得ても良い。荷重に対応したストローク量を求めることが可能な部材であれば、例えば、ラバーなどの防振部材であってもよい。また、複数のコイルばねとラバーとの組み合わせであってもよい。コイルばねとラバーとを組み合わせた多段弾性部材の構成例については第２実施形態で具体的に説明し、複数のコイルばねとラバーとを組み合わせた多段弾性部材の構成例については、第３実施形態で具体的に説明する。

本実施形態において、振動低減機構９４を構成する多段弾性部材２００は、図２（Ａ）に示すように、第１コイルばね（初期ばね）２１０と第２コイルばね（２段ばね）２２０とを車両１の上下方向に配置した多段ばねの構成を有する。本実施形態において、以下、多段弾性部材２００を多段ばね２００ともいう。

図２（Ｂ）において、第１荷重変位特性２３１は、第１コイルばね２１０の荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第１荷重変位特性２３１の傾きは、第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１である。また、第２荷重変位特性２３２は、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０に対する荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第２荷重変位特性２３２の傾きは、第２コイルばね２２０単体の第２ばね定数Ｋ_２と第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１とを合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）である。多段弾性部材２００は、第１部材のばね（第１コイルばね２１０）と、第２部材のばね（第２コイルばね２２０）とを有し、第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）を傾きとする第１荷重変位特性２３１を示す直線と、第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）及び第２部材の第２弾性係数（第２ばね定数Ｋ_２）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）を傾きとする第２荷重変位特性２３２を示す直線と、が接続する接続点２３３での傾きは不連続となる。

図２（Ｂ）に示すように、第１荷重変位特性２３１と第２荷重変位特性２３２とは接続点２３３で接続する。第１荷重変位特性２３１と、第２荷重変位特性２３２とは傾きが異なるため（Ｋ_１≠Ｋ_２）、両者が接続する接続点２３３では傾きが不連続（折れ点）となる。

荷重０から荷重Ｆ_１以下の範囲では、第１荷重変位特性２３１に示すように、第１コイルばね２１０が弾性変位する。荷重Ｆ_１において、第１コイルばね２１０のストローク量（変位量）は変位δ_１となる。荷重０から荷重Ｆ_１以下の範囲では、第１荷重変位特性２３１は線形に変化し、変位δ_１は、第１コイルばね２１０の弾性変位における最大の変位を示す。

荷重Ｆ_１を超える荷重が作用すると、第１コイルばね２１０が変位δ_１まで変位した状態で、第２コイルばね２２０が弾性変位する。荷重Ｆ_２において、第２コイルばね２２０のストローク量（変位量）はδ_２-δ_１であり、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０のストローク量（変位量）は変位δ_２となる。荷重Ｆ_１から荷重Ｆ_２以下の範囲では、第２荷重変位特性２３２は一定の傾き（合成ばね定数Ｋ_１２）で線形に変化し、変位δ_２は、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０の弾性変位における最大の変位を示す。

図２（Ｂ）において、荷重変位特性２３４は、接続点２３３から第１荷重変位特性２３１を仮想的に延長した荷重変位特性を示し、荷重変位特性２３４の傾きは、第１荷重変位特性２３１の傾き（第１ばね定数Ｋ_１）と同一である。また、図２（Ｂ）において、荷重Ｆｘ（Ｆ_１＜Ｆｘ＜Ｆ_２）は、車輪速変動から求めた荷重値を例示するものであり、荷重Ｆｘに対応するストローク量を第２荷重変位特性２３２に基づいて求めた場合、真のストローク量ＳＴ_１を得ることができるが、荷重Ｆ_ｘに対応するストローク量を荷重変位特性２３４に基づいて求めた場合、誤差を含んだストローク量ＳＴ_２となる。

正確なストローク量を求めるためには、ストローク量に対応する荷重変位特性を変更する（切り替える）ことが必要となる。すなわち、作用している荷重が接続点２３３（折れ点）を超えるか否かを判定して、推定したストローク量または作用している荷重が接続点２３３（折れ点）を超えない場合には、第１荷重変位特性２３１に基づいて、荷重とストローク量の関係を求める。また、推定したストローク量または作用している荷重が接続点２３３（折れ点）を超える場合には、第２荷重変位特性２３２に基づいて、荷重とストローク量の関係を求める。図２（Ｂ）を参照した具体的な処理については後述する。

[推定装置３００の構成]
図３は第１実施形態に係る推定装置３００の構成を示す図である。車輪速センサ３０２は、前輪ＦＷの回転速度の検出値に対応する車輪速を検出する。慣性センサユニット３０３は、車両１に生じる加速度及び角速度を検出する。推定装置３００は、車輪速センサ３０２及び慣性センサユニット３０３から入力される検出信号に基づいて、各種の状態量の推定演算処理、状態量の補正処理、及び状態量に基づいた車両１の各種の動作制御を行う。推定装置３００は、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を車両の上下方向に配置した多段弾性部材における前記上下方向の変位を示すストローク量を推定する。

車輪速センサ３０２は、例えば、車両１の前輪ＦＷの回転速度に応じた検出信号を出力するロータリエンコーダ等の回転速度センサにより構成される。この場合、前輪ＦＷの回転速度の検出値に対応する車輪速が車速の検出値として得られる。

慣性センサユニット３０３（慣性計測装置：ＩＭＵ）は、車両１に生じる加速度及び角速度を検出することにより車両１の挙動を検知することが可能なセンサユニットである。慣性センサユニット３０３は、車両１の任意の適所、例えば、車両１の重心付近に配置可能である。慣性センサユニット３０３は、並進加速度を検出するセンサとして、Ｘ軸方向（車両１の前後方向）の並進加速度（Ｘ軸加速度）を検出するＸ軸加速度センサ３０４Ｘと、Ｙ軸方向（車両１の左右方向）の並進加速度（Ｙ軸加速度）を検出するＹ軸加速度センサ３０４Ｙと、Ｚ軸方向（車両１の上下方向）の並進加速度（Ｚ軸加速度）を検出するＺ軸加速度センサ３０４Ｚとを有する。

また、慣性センサユニット３０３は、角速度を検出するセンサとして、Ｘ軸周り方向の角速度（Ｘ軸角速度）を検出するＸ軸角速度センサ３０５Ｘと、Ｙ軸周り方向の角速度（Ｙ軸角速度）を検出するＹ軸角速度センサ３０５Ｙと、Ｚ軸周り方向の角速度（Ｚ軸角速度）を検出するＺ軸角速度センサ３０５Ｚとを有する。

推定装置３００は、ＣＰＵ等のプロセッサにより構成される処理部３１１、記憶部３１２及びインタフェース部３１３（Ｉ/Ｆ部）を有する。記憶部３１２は、推定演算に関する逐次演算結果（前回値）を記憶するＲＡＭ３１２ｂと、図２（Ｂ）で説明したような多段弾性部材２００に作用する荷重とストローク量の関係を示すデータベース（ルックアップテーブル）、及び各種の推定演算処理プログラムを記憶する記憶部（ＲＯＭ３１２ａ）とを有する。

インタフェース部３１３（Ｉ/Ｆ部）は、車輪速センサ３０２及び慣性センサユニット３０３を含む外部デバイスと推定装置３００との間で信号の送受信を行う。推定装置３００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electric Control Unit）により構成され、車両１の任意の適所に搭載される。なお、推定装置３００は、相互に通信可能な複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。

推定装置３００は、記憶部３１２に実装されるプログラムにより実現される機能、又はハードウェア構成により実現される構成として、荷重算出部３１０、状態量推定部３２０、特性変更部３３０、及び制御処理部３４０を有する。

荷重算出部３１０は、車両１の車輪速を検出する車輪速センサ３０２の検出信号に基づいて、車両１の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する。

状態量推定部３２０は、複数の部材のうち、いずれか一つの部材の荷重変位特性を初期値として設定した多段弾性部材２００を含む振動低減機構９４のモデルに、接地変動荷重を入力することにより、多段弾性部材２００に生じるストローク量を推定する。

特性変更部３３０は、状態量推定部３２０により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、初期値として設定された荷重変位特性とが異なる場合に、初期値の設定を推定荷重変位特性に変更する。状態量推定部３２０は、特性変更部３３０により変更された推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、ストローク量を補正する。

制御処理部３４０は、振動低減機構９４に含まれる粘性減衰部材２５０のコイルに電流を供給し、粘性減衰部材２５０の内部に充填された作動油の流路における絞りの流路面積を変化させることにより減衰力を制御する。制御処理部３４０は、状態量推定部３２０により取得されたストローク量に基づいて、多段弾性部材２００の上下方向の変位を抑制するように粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。制御処理部３４０は、粘性減衰部材２５０の内部に充填された作動油の流路における絞りの流路面積を、推定された状態量（例えば、ストローク量やストローク速度）に基づいて調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。例えば、制御処理部３４０は、ソレノイドバルブやステッピングモータなどのアクチュエータの制御により、粘性減衰部材２５０の内部に形成された絞りの流路面積を可変にする弁体を駆動して流路面積を調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御することが可能である。

[振動低減機構９４のモデル化]
図４は振動低減機構９４をモデル化した図である。振動低減機構９４の上端部は、メインフレーム３１に揺動自在に支持されており、振動低減機構９４の下端部は、ロワリンク９２に揺動自在に支持されている。図４において、ばね下質量Ｍ_１は、振動低減機構９４の下端が支持されるロワリンク９２及びロワリンク９２に接続する構成部材の質量である。また、ばね上質量Ｍ_２は、振動低減機構９４の上部が支持されるメインフレーム３１及びメインフレーム３１に接続する構成部材の質量である。

荷重ｆ_１は、前輪ＦＷの回転により前輪ＦＷの接地部分から振動低減機構９４に入力される接地荷重（接地変動荷重）である。荷重ｆ_２は、多段弾性部材２００に作用する荷重（圧縮力）である。

位置Ｘ_１は、振動低減機構９４における、ばね下質量Ｍ_１の上下方向位置（ばね下位置）を示す。また、位置Ｘ_２は、振動低減機構９４における、ばね上質量Ｍ_２の上下方向位置（ばね上位置）を示す。

振動低減機構９４は、構成要素として、多段弾性部材２００と粘性減衰部材２５０とを有する。多段弾性部材２００は図２（Ａ）で説明したように、第１コイルばね（初期ばね）２１０と第２コイルばね（２段ばね）２２０とを車両１の上下方向に配置した多段ばねの構成を有する。

また、本実施形態の粘性減衰部材２５０は、詳細な図示は省略するが、例えば、作動油として磁性粘性流体（Magneto-Rheological Fluid：ＭＲＦ）を用いて構成することが可能である。ＭＲＦが充填された円筒状のシリンダに対してピストンロッドが軸方向に摺動可能に挿入され、ピストンロッドの先端に装着されたピストンによってシリンダ内は上部油室と下部油室とに区画される。上部油室と下部油室とを連通する連通路（作動油の流路における絞り）の内側に位置するコイルに、推定装置３００の制御処理部３４０から電流が供給されると、連通路を流通するＭＲＦに磁界が印可されて強磁性微粒子がクラスタを形成する。これにより、連通路を通過する作動油（ＭＲＦ）によって連通路の径が変化し、粘性減衰部材２５０の減衰力が変化する。なお、粘性減衰部材２５０の構成は、ＭＲＦに印加する磁界により連通路の径を変化させる構成に限られず、例えば、制御処理部３４０は、ソレノイドバルブやステッピングモータなどのアクチュエータの制御により、粘性減衰部材２５０の内部に形成された絞りの流路面積を可変にする弁体を駆動し、流路面積を調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御することも可能である。

[荷重算出部３１０の処理]
荷重算出部３１０は、車輪速変動量ΔＶｗが前輪ＦＷの接地変動荷重量に一定の関係を有することを利用して、車輪速センサ３０２の検出値に基づき、車輪速変動量を取得し、車輪速変動量を接地変動荷重に変換する処理を行う。

（車輪速変動量の取得）
荷重算出部３１０は、車輪速センサ３０２から入力された前輪ＦＷの車輪速Ｖ_Ｗの検出信号に対して、バンドパスフィルタを用いたバンドパス処理（フィルタ処理）を行う。荷重算出部３１０は、所定の周波数帯域のバンドパス特性を有するバンドパスフィルタに、車輪速Ｖ_Ｗの検出信号を入力することにより、所定の周波数帯域の車輪速Ｖ_Ｗの検出信号の変動量（車輪速変動量ΔＶ_Ｗ）を取得する。すなわち、荷重算出部３１０は、車輪速Ｖ_Ｗの検出信号を入力としたフィルタ処理により車輪速変動量ΔＶ_Ｗを取得する。

バンドパスフィルタは、例えば、０．５～５Ｈｚの周波数成分を通過させるバンドパス特性を有する。バンドパスフィルタは、高周波成分を遮断し、且つ、ばね上共振帯の周波数成分（ばね上振動に対応した周波域の信号）を確実に取り出せるように、例えば、５Ｈｚ程度よりも低い帯域を通過させるローパス特性を有する。また、バンドパスフィルタは、連続的に入力する車輪速Ｖ_Ｗの検出信号からＤＣ成分を除去すべく、例えば、０．５Ｈｚ程度よりも高い帯域を通過させるハイパス特性を有する。

（車輪速変動量を接地変動荷重に変換）
荷重算出部３１０は、バンドパス処理を行ったのち、車輪速Ｖ_Ｗの検出信号の変動量（車輪速変動量ΔＶ_Ｗ）に対して所定のゲインを乗算するゲイン処理を行う。車両１が一定速度で平坦路を直進走行している場合、前輪ＦＷの接地荷重は一定であり、車輪速Ｖｗも一定であるが、路面の変形状態により、荷重ｆ_１（接地変動荷重）が変動すると、車輪速度も変動する。

荷重算出部３１０は、車輪速変動量ΔＶ_Ｗと荷重ｆ_１（接地変動荷重）とが一定の相関関係（比例関係）にあることを利用して、前輪ＦＷの車輪速変動量ΔＶ_Ｗを荷重ｆ_１（接地変動荷重）に変換する。

すなわち、荷重算出部３１０は、ｆ_１＝ｋΔＶ_Ｗ（ｋ：比例定数）の変換式に基づいて、前輪ＦＷの車輪速変動量ΔＶ_Ｗを荷重ｆ_１（接地変動荷重）に変換する。荷重算出部３１０は、変換式に基づいて変換された荷重ｆ_１（接地変動荷重）を図４の振動低減機構９４のモデルに入力することにより、ばね下位置Ｘ_１、ばね上位置Ｘ_２、ばね上位置の時間微分値であるばね上速度（ｄＸ_２/ｄｔ）、及び、ストローク速度を求める。ここで、ストローク速度とは、振動低減機構９４における、ばね上位置の時間微分値（ばね上速度）と、ばね下位置の時間微分値（ばね下速度）との差分を示す状態量（ｄＸ_２/ｄｔ－ｄＸ_１/ｄｔ）である。ストローク速度を積分することにより、多段弾性部材２００における車両１の上下方向の変位を示すストローク量（ストロークＳ_ｔｋ＝Ｘ_２－Ｘ_１）を取得することができる。

[状態量推定部３２０による状態量の推定演算]
状態量推定部３２０は、前輪ＦＷの車輪速変動量ΔＶ_Ｗを外力として扱うことで車両１の各種状態量を推定（算出）することができる。

振動低減機構９４のモデルに、荷重ｆ_１（接地変動荷重）を入力ｆすると、運動方程式は以下の式（１）で表すことができる。

ｆ＝Ｍ_１・ｄ^２Ｘ_１/ｄｔ^２＋Ｍ_２・ｄ^２Ｘ_２/ｄｔ^２ ・・・・（１）
ここで、Ｍ_１は、ばね下質量を示し、Ｍ_２は、ばね上質量を示す。また、Ｘ_１は、振動低減機構９４における、ばね下質量Ｍ_１の上下方向位置を示し、Ｘ_２は、振動低減機構９４における、ばね上質量Ｍ_２の上下方向位置を示す。また、ｄ^２Ｘ_１/ｄｔ^２は、ばね下質量Ｍ_１に作用する上下方向加速度であり、ｄ^２Ｘ_２/ｄｔ^２は、ばね上質量Ｍ_２に作用する上下方向加速度である。

ここで、ばね下質量Ｍ_１及び、ばね上質量Ｍ_２は既知である。一方、入力ｆとしては、ばね下荷重である、荷重ｆ_１（接地変動荷重）のほか、多段弾性部材２００に作用する荷重（圧縮力）ｆ_２が含まれるが、荷重（圧縮力）ｆ_２は振動低減機構９４のモデルにおいて、荷重ｆ_１（接地変動荷重）に基づいて求めることができる。

そこで、荷重ｆ_１（接地変動荷重）が車輪速Ｖ_Ｗ（車輪速変動量ΔＶ_Ｗ）に基づいて算出できれば、荷重ｆ_１（接地変動荷重）、及び、荷重ｆ_１に基づいて算出した荷重（圧縮力）ｆ_２を、荷重の入力値ｆ（ｆ_１、ｆ_２）とすることができる。また、荷重の入力値ｆ（ｆ_１、ｆ_２）、多段弾性部材２００のばね定数（初期の推定演算ではＫ_１を用いる）や、ばね下質量Ｍ_１、ばね上質量Ｍ_２を考慮したシステム行列を用いることにより、状態量推定部３２０は、振動低減機構９４のモデルにおける各種状態量を取得することができる。すなわち、状態量推定部３２０は、各種状態量として、ばね下およびばね上の上下方向加速度ｄ^２Ｘ_１／ｄｔ^２、ｄ^２Ｘ_２／ｄｔ^２や、ばね下速度ｄＸ_１／ｄｔ、ばね上速度ｄＸ_２／ｄｔ、ばね上速度とばね下速度との差分を示すストローク速度Ｓ_Ｓ（＝ｄＸ_２/ｄｔ－ｄＸ_１/ｄｔ）等を取得することができる。

具体的に説明すると、上記の式（１）のＭ_１・ｄ^２Ｘ_１/ｄｔ^２及びＭ_２・ｄ^２Ｘ_２/ｄｔ^２は、それぞれ以下の式（２）、式（３）のように表すことができる。

Ｍ_１・ｄ^２Ｘ_１/ｄｔ^２＝ｆ_１－Ｋ_ｉ・（Ｘ_１－Ｘ_２）－ｆ_２・ ・・・（２）
Ｍ_２・ｄ^２Ｘ_２/ｄｔ^２＝Ｋ_ｉ・（Ｘ_１－Ｘ_２）＋ｆ_２ ・・・・（３）
ここで、ｆ_１は、ばね下荷重である、接地変動荷重であり、ｆ_２は、多段弾性部材２００に作用する荷重（圧縮力）である。また、Ｋ_ｉは、初期の推定演算で用いるばね定数である。初期値として、第１コイルばねのばね定数が設定された場合、初期値のばね定数Ｋ_ｉは第１ばね定数Ｋ_１である。式（２）、式（３）における初期値のばね定数Ｋ_ｉの設定は、状態量の推定演算の結果により変更可能なパラメータである。例えば、状態量の推定演算の結果に基づいて、初期値として合成ばね定数Ｋ_１２が設定されてもよい。また、後述する第２実施形態では、初期値として合成ばね定数Ｋ_１３が設定されてもよく、第３実施形態では、初期値として合成ばね定数Ｋ_１２が設定されてもよく_、合成ばね定数Ｋ_２３が設定されてもよい。ばね定数Ｋ_ｉの設定は、後述する式（６）における設定でも同様である。

そして、図４の振動低減機構９４のモデルにおいて、状態量推定部３２０は、以下の式（４）の状態方程式を生成し、入力ベクトルｆ（ｆ_１、ｆ_２）から以下の式（５）の状態変数を算出する。

ｄｘ/ｄｔ＝Ａｘ＋Ｂｆ ・・・・（４）
ｘ＝[Ｘ_１ Ｘ_２ ｄＸ_１/ｄｔ ｄＸ_２/ｄｔ]^Ｔ・・・・（５）
ここで、式（４）、式（５）において、ｘは状態変数ベクトルであり、Ａ、Ｂはシステム行列である。上記の式（２）～式（５）から、式（４）は、以下の式（６）として表される。式（６）において、Ｋ_ｉは図６のステップＳ６１で設定される荷重変位特性の弾性係数（ばね定数：初期値）、または、ステップＳ６７で変更される荷重変位特性の弾性係数（ばね定数：変更初期値）である。また、式（６）において、「・」は時間微分を示し、「・・」は時間の２階微分を示す。

図５は状態量推定部３２０の処理を説明するブロック図である。図５において、「１/Ｓ」は積分演算を示すものとする。式（６）のような状態方程式を用いた、振動低減機構９４のモデルに関して、状態量推定部３２０は、図５に示すようなシステム行列Ｂを用いた演算器５１０に入力ベクトルｆ（ｆ_１、ｆ_２）を入力する。そして、状態量推定部３２０は、演算器５１０からの出力を、加算器５２０を介して積分器５３０に入力する。そして、状態量推定部３２０は、積分器５３０からの出力を、システム行列Ａを用いた演算器５４０に入力し、演算器５４０からの出力を加算器５２０に戻す処理を行う。これらの処理に基づいて、状態量推定部３２０は、第１～第４観測行列５５０～５８０の出力を得ることにより、ばね下位置Ｘ_１、ばね上位置Ｘ_２、ばね上速度Ｓ_２（ｄＸ_２／ｄｔ）、およびストローク速度Ｓ_Ｓ（ｄＸ_２／ｄｔ－ｄＸ_１／ｄｔ）を推定（算出）することができる。

なお、第１観測行列５５０は、ばね下位置観測行列であり、［１ ０ ０ ０］である。第２観測行列５６０は、ばね上位置観測行列であり、［０ １ ０ ０］である。第３観測行列５７０は、ばね上速度観測行列であり、［０ ０ ０ １］である。第４観測行列５８０は、ストローク速度観測行列であり、［０ ０ －１ １］である。

状態量推定部３２０は、車輪速変動量ΔＶ_Ｗから変換した荷重ｆ_１（接地変動荷重）を用いて、図５に示した演算器５１０、加算器５２０、積分器５３０、演算器５４０、第１～第４観測行列５５０～５８０を用いた一連の演算処理を行うことにより、状態量として、ばね下位置Ｘ_１、ばね上位置Ｘ_２、ばね上速度Ｓ_２およびストローク速度Ｓ_Ｓ（＝ｄＸ_２／ｄｔ－ｄＸ_１／ｄｔ）を推定（算出）することができる。

すなわち、状態量推定部３２０は、車輪速Ｖ_Ｗ（車輪速変動量ΔＶ_Ｗ）に基づいた、荷重ｆ_１（接地変動荷重）を振動低減機構９４のモデルに入力することにより、多段弾性部材２００のストローク速度Ｓ_Ｓを算出することができる。

状態量推定部３２０は、更に、所定時間（例えば、時刻Ｔ_１～時刻Ｔ_Ｎ）におけるストローク速度Ｓ_Ｓを逐次算出し、積分器５９０で積分処理を行うことで、現時点における多段弾性部材２００のストロークＳ_ｔｋ（ばね上位置Ｘ_２と、ばね下位置Ｘ_１との差分（Ｘ_２－Ｘ_１）であるストローク量（ストロークＳ_ｔｋを）を推定（算出）することができる。ここで推定（算出）される多段弾性部材２００のストロークＳ_ｔｋは、荷重ｆ_１（接地変動荷重）が振動低減機構９４に入力された際に、多段弾性部材２００に作用する荷重ｆ_２に基づいて生じたストローク量となる。

接地荷重（接地変動荷重）である荷重ｆ_１からストローク速度Ｓ_Ｓ等の状態量を算出し、ストローク速度Ｓ_Ｓを積分することにより、現時点における多段弾性部材２００のストロークＳ_ｔｋを取得することができる。これにより、車両１に上下Ｇセンサ(加速度センサ)や多段弾性部材２００のストローク（ばね上位置Ｘ_２と、ばね下位置Ｘ_１との差分）を検出するストロークセンサを設ける必要がなく、推定装置３００のコスト低減を図ることができる。

[推定装置の処理の流れ]
次に、推定装置３００の処理の流れを説明する。図６は、推定装置３００の処理の流れを説明する図である。

ステップＳ６１において、推定装置３００の処理部３１１は、状態量の推定演算（Ｓ６５）で使用するパラメータとして、荷重とストローク量（変位量）との関係を示す荷重変位特性の初期値を設定する。処理部３１１は、荷重変位特性の初期値として、第１コイルばね２１０の荷重とストローク量（変位量）との関係（図２（Ｂ））を示す第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）を設定する。なお、初期値の設定は第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）に限定されるものでなく、第２荷重変位特性２３２であってもよい。

ステップＳ６２において、車輪速センサ３０２は、前輪ＦＷの回転速度の検出値（検出信号）に対応する車輪速を取得し、検出値を推定装置３００に入力する。

ステップＳ６３において、推定装置３００の荷重算出部３１０は、車輪速センサ３０２から入力された前輪ＦＷの車輪速Ｖ_Ｗの検出信号に対して、バンドパスフィルタを用いたバンドパス処理を行い、車輪速変動量ΔＶ_Ｗを取得する。

ステップＳ６４において、荷重算出部３１０は、車輪速変動量ΔＶ_Ｗと荷重ｆ_１（接地変動荷重）とが一定の相関関係（比例関係）にあることを利用して、前輪ＦＷの車輪速変動量ΔＶ_Ｗを荷重ｆ_１（接地変動荷重）に変換する。すなわち、状態量推定部３２０は、ｆ_１＝ｋΔＶ_Ｗ（ｋ：比例定数）の変換式に基づいて、前輪ＦＷの車輪速変動量ΔＶ_Ｗを荷重ｆ_１（接地変動荷重）に変換する。

ステップＳ６５において、状態量推定部３２０は、荷重ｆ_１（接地変動荷重）を用いて、車両１の振動低減機構９４における各種状態量を推定（算出）する。状態量推定部３２０による状態量の推定演算は、先に説明した式（１）～式（６）及び図５のブロック図による演算処理である。

状態量推定部３２０は、車輪速変動量ΔＶ_Ｗから変換した荷重ｆ_１（接地変動荷重）を用いて、図５に示した演算器５１０、加算器５２０、積分器５３０、演算器５４０、第１～第４観測行列５５０～５８０を用いた一連の演算処理を行うことにより、状態量として、ばね下位置Ｘ_１、ばね上位置Ｘ_２、ばね上速度Ｓ_２およびストローク速度Ｓ_Ｓを推定（算出）する。

また、状態量推定部３２０は、所定時間におけるストローク速度Ｓ_Ｓを逐次算出し、積分器５９０で積分処理を行うことで、現時点における多段弾性部材２００のストロークＳ_ｔｋ（ばね上位置Ｘ_２と、ばね下位置Ｘ_１との差分）を推定（算出）する。

ステップＳ６６において、推定装置３００の特性変更部３３０は、記憶部（ＲＯＭ３１２ａ）のデータベースを参照して、推定された多段弾性部材２００のストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、推定演算で用いた荷重変位特性のストローク量の範囲内であるか否かを判定する。初期の推定演算では、初期値として設定された第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）が使用されている。

特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、第１荷重変位特性２３１のストローク量の範囲内（０～δ_１）であれば、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性と、初期設定の第１荷重変位特性とは同一と判定し（Ｓ６６－Ｎｏ）、処理をステップＳ６９に進める。

ステップＳ６９において、特性変更部３３０は、状態量推定部３２０により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、初期値として設定された荷重変位特性とが一致する場合に、初期値の設定を維持する。すなわち、特性変更部３３０は、推定演算で用いる荷重変位特性の設定を維持する。推定演算で用いる荷重変位特性として、例えば、第１荷重変位特性２３１が設定されている場合、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１の設定を維持する。

そして、推定装置３００の制御処理部３４０は、ステップＳ６５で推定された状態量（例えば、ストローク量）を用いて、車両１の各種の動作制御を行う。制御処理部３４０は、粘性減衰部材２５０の内部に充填された作動油の絞りの流路面積を、推定されたストローク量に基づいて調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。例えば、制御処理部３４０は、ソレノイドバルブやステッピングモータなどのアクチュエータにより、粘性減衰部材２５０の内部に形成された絞りの流路面積を可変にする弁体を駆動して流路面積を調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。これにより、路面の状況変化に応じて生じる振動を抑制する制振制御が可能になる。

制御処理部３４０は、処理をステップＳ６２に戻し、推定装置３００は、同様の処理を繰り返し実行する。

一方、ステップＳ６６の判定において、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、第１荷重変位特性２３１のストローク量の範囲内（０～δ_１）でなければ、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、初期設定の第１荷重変位特性とは異なると判定する。

例えば、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、ストローク量の範囲内（δ_１～δ_２）である場合、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性は第２荷重変位特性２３２となる。この場合、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する第２荷重変位特性２３２と、初期設定の第１荷重変位特性２３１とは異なると判定し（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、処理をステップＳ６７に進める。

ステップ６７において、特性変更部３３０は、推定演算で用いる荷重変位特性の設定を変更する。状態量推定部３２０が、第１荷重変位特性２３１を初期値とした演算により、推定荷重変位特性として第２荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１を初期値とした設定を第２荷重変位特性２３２に変更する。推定演算で用いる荷重変位特性として、例えば、第１荷重変位特性２３１が設定されている場合、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１の設定を第２荷重変位特性２３２に変更する。この設定変更により、ステップＳ６１で初期値として設定された第１荷重変位特性２３１は、第２荷重変位特性２３２に変更される。

次回のステップＳ６５における状態量の推定演算では、変更された第２荷重変位特性２３２が初期値（変更初期値）となる。初期値の設定は固定的なものではなく、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性と、初期設定の荷重変位特性とが異なる場合（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、特性変更部３３０は、初期値または変更初期値の荷重変位特性の設定を、新たに推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）に逐次変更する。

なお、本実施形態では、多段弾性部材２００の構成が、第１コイルばね（初期ばね）２１０と第２コイルばね（２段ばね）２２０とを車両１の上下方向に配置した多段ばねの構成について説明しているが、３つ以上のコイルばねを車両１の上下方向に配置した場合でも同様である。例えば、３つのコイルばねを車両１の上下方向に配置した構成では、特性変更部３３０は、推定演算の結果に基づいて、各コイルばねに対応した３つの荷重変位特性のうち、いずれか一つの荷重変位特性を選択して、変更することが可能である。

そして、ステップＳ６８において、状態量推定部３２０は、第２荷重変位特性２３２を用いて、推定演算を行う。本ステップで実行する推定演算は、ステップＳ６５の推定演算と同様のものであるが、状態量の推定演算で使用するパラメータのうち第２荷重変位特性２３２に対応するパラメータが変更される。具体的には、式（６）の状態方程式において、システム行列Ａの係数Ｋ_ｉに、第２荷重変位特性２３２に対応した多段弾性部材２００の全体的なばね定数として、第２コイルばね２２０単体の第２ばね定数Ｋ_２と第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１とを合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）が設定される。

状態量推定部３２０は、係数Ｋ_ｉに合成ばね定数Ｋ_１２が設定されたシステム行列Ａを用いて取得した推定演算の結果に基づいて、先のステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。状態量推定部３２０は、第２荷重変位特性２３２を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、第１荷重変位特性２３１を初期値とした演算により推定したストローク量を補正する。式（６）のシステム行列Ａの係数Ｋ_ｉに第２荷重変位特性２３２に対応した合成ばね定数Ｋ_１２が設定されると、状態量推定部３２０は、合成ばね定数Ｋ_１２が設定されたシステム行列Ａに基づいて状態量を算出する。状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）に基づいて推定した状態量（例えば、図２（Ｂ）のＦ_１に対応する変位δ_１）に、第２荷重変位特性２３２（合成ばね定数Ｋ_１２）に基づいて推定した状態量（例えば、図２（Ｂ）のＦ_ｘに対応する変位ＳＴ_１と変位δ_１との差分：ＳＴ_１ーδ_１）を加算した状態量（合成状態量）により、ステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。

そして、制御処理部３４０は、補正された状態量を用いて、車両１の各種の動作制御を行う。例えば、制御処理部３４０は、粘性減衰部材２５０の内部に充填された作動油の流路面積を可変にする弁体を、推定された状態量に基づいたアクチュエータの制御により駆動して、流路面積を調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。これにより、路面の状況変化に応じて生じる振動を抑制する制振制御が可能になる。

そして、制御処理部３４０は、処理をステップＳ６２に戻し、推定装置３００は、同様の処理を繰り返し実行する。

なお、ステップＳ６１において、初期値として第２荷重変位特性２３２を設定した場合や、ステップＳ６７において、変更された初期値（変更初期値）として第２荷重変位特性２３２を設定した場合も同様である。状態量推定部３２０が、第２荷重変位特性２３２を初期値とした演算により、推定荷重変位特性として第１荷重変位特性２３１のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、特性変更部３３０は、第２荷重変位特性２３２を初期値とした設定を第１荷重変位特性２３１に変更する（Ｓ６７）。

状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、第２荷重変位特性２３２を初期値とした演算により推定したストローク量を補正する（Ｓ６８）。

本実施形態によれば、第１コイルばね２１０と第２コイルばね２２０とを有する多段弾性部材２００の状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

すなわち、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なる場合には、両者を合わせるように荷重変位特性を変更することにより、状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

[第２実施形態]
次に本発明の第２実施形態の構成を説明する。先に説明した第１実施形態では、多段弾性部材２００（多段ばね）の構成として、第１コイルばね２１０と第２コイルばね２２０とが車両１の上下方向に配置された構成を説明したが、本実施形態では、第２コイルばね２２０の代わりの部材として、バンプストップラバー（以下、単に、「ラバー」ともいう）を用いた構成を説明する。

図７（Ａ）は第１実施形態の振動低減機構９４を構成する多段弾性部材２００の概略的な構成例を示す図であり、本実施形態において、振動低減機構９４を構成する多段弾性部材２００は、第１コイルばね（初期ばね）２１０の内側にラバー７３０が内挿され、第１コイルばねとラバー７３０とが並列に配置された構成を有する。

図７（Ｂ）は多段弾性部材２００に作用する荷重（圧縮力）とストローク量（変位量）の関係を例示する図である。図７（Ｂ）において、第１荷重変位特性２３１は、第１コイルばね２１０の荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第１荷重変位特性２３１の傾きは、第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１である。また、第３荷重変位特性７３２は、第１コイルばね２１０及びラバー７３０に対する荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第３荷重変位特性７３２の傾き（Ｋ_１３）は、ラバー７３０の第３ばね定数Ｋ_３と第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１とを合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１３）である。本実施形態の多段弾性部材は、第１部材のばね（第１コイルばね２１０）と、第３部材のラバー（ラバー７３０）とを有する。第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）を傾きとする第１荷重変位特性２３１を示す直線と、第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）及び第３部材（ラバー７３０）の第３弾性係数（第３ばね定数Ｋ_３）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１３）を傾きとする第３荷重変位特性７３２と、が接続する接続点７３３での傾きは不連続となる。

図７（Ｂ）に示すように、第１荷重変位特性２３１と第３荷重変位特性７３２とは接続点７３３で接続する。第１荷重変位特性２３１と、第３荷重変位特性７３２とは傾きが異なるため（Ｋ_１≠Ｋ_３）、両者が接続する接続点７３３では傾きが不連続（折れ点）となる。

荷重０から荷重Ｆ_１以下の範囲では、第１荷重変位特性２３１に示すように、第１コイルばね２１０が弾性変位する。荷重Ｆ_１において、第１コイルばね２１０のストローク量（変位量）は変位δ_１となる。荷重０から荷重Ｆ_１以下の範囲では、第１荷重変位特性２３１は一定の傾き（第１ばね定数Ｋ_１）で線形に変化し、変位δ_１は、第１コイルばね２１０の弾性変位における最大の変位を示す。

荷重Ｆ_１を超える荷重が作用すると、第１コイルばね２１０が変位δ_１まで変位した状態で、ラバー７３０に接触後は第３荷重変位特性７３２に基づいてラバー７３０が変位する。荷重Ｆ_３において、ラバー７３０のストローク量（変位量）はδ_３-δ_１であり、第１コイルばね２１０及びラバー７３０のストローク量（変位量）は変位δ_３となる。荷重Ｆ_１から荷重Ｆ_３以下の範囲では、第３荷重変位特性７３２は傾き（第３ばね定数Ｋ_３）で変化し、変位δ_３は、第１コイルばね２１０及びラバー７３０の弾性変位における最大の変位を示す。

図６で説明した、状態量の推定演算（Ｓ６５）において、ストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）を精度よく求めるためには、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なるか否かを判定し、両者が異なる場合には、荷重変位特性を変更する（切り替える）ことが必要となる。

推定演算により推定されたストローク量が初期設定の荷重変位特性の荷重範囲内にある場合、特性変更部３３０は、推定演算により推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とは同一と判定する。

一方、推定演算により推定されたストローク量が初期設定の荷重変位特性（例えば、２３１）の荷重範囲内にない場合、すなわち、ストローク量が接続点７３３（折れ点）を超えて、他の荷重変位特性（例えば、７３２）の荷重範囲内にある場合、特性変更部３３０は、推定演算により推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とは異なると判定する。

[推定装置の処理の流れ]
推定装置３００の処理の基本的な流れは図６と同様であるが、ステップＳ６６～Ｓ６８における処理で、第２コイルばね２２０の代わりにラバー７３０を用いる点で相違する。

ステップＳ６６において、推定装置３００の特性変更部３３０は、記憶部（ＲＯＭ３１２ａ）のデータベースを参照して、推定された多段弾性部材２００のストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、推定演算で用いた荷重変位特性のストローク量の範囲内であるか否かを判定する。初期の推定演算では、初期値として設定された第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）が使用されている。特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、第１荷重変位特性２３１のストローク量の範囲内（０～δ_１）であれば、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性と、初期設定の第１荷重変位特性とは同一と判定し（Ｓ６６－Ｎｏ）、処理をステップＳ６９に進める。

ステップＳ６９において、特性変更部３３０は、状態量推定部３２０により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、初期値として設定された荷重変位特性とが一致する場合に、初期値の設定を維持する。すなわち、特性変更部３３０は、推定演算で用いる荷重変位特性の設定を維持する。推定演算で用いる荷重変位特性として、例えば、第１荷重変位特性２３１が設定されている場合、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１の設定を維持する。

一方、ステップＳ６６の判定において、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、第１荷重変位特性２３１のストローク量の範囲内（０～δ_１）でなければ、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、初期設定の第１荷重変位特性とは異なると判定する。例えば、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、接続点７３３（折れ点）を超えたストローク量の範囲内（δ_１～δ_３）である場合、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性は第３荷重変位特性７３２となる。この場合、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する第３荷重変位特性７３２と、初期設定の第１荷重変位特性２３１とは異なると判定し（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、処理をステップＳ６７に進める。

ステップ６７において、特性変更部３３０は、推定演算で用いる荷重変位特性の設定を変更する。状態量推定部３２０が、第１荷重変位特性２３１を初期値とした演算により、推定荷重変位特性として第３荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１を初期値とした設定を第３荷重変位特性７３２に変更する。推定演算で用いる荷重変位特性として、例えば、第１荷重変位特性２３１が設定されている場合、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１の設定を第３荷重変位特性７３２に変更する。この設定変更により、ステップＳ６１で初期値として設定された第１荷重変位特性２３１は、第３荷重変位特性７３２に変更される。

次回のステップＳ６５における状態量の推定演算では、変更された第３荷重変位特性７３２が初期値（変更初期値）となる。初期値の設定は固定的なものではなく、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、初期設定の荷重変位特性とが異なる場合（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、特性変更部３３０は、初期値または変更初期値の荷重変位特性の設定を、新たに推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）に逐次変更する。

そして、ステップＳ６８において、状態量推定部３２０は、変更された第３荷重変位特性７３２を用いて、推定演算を行う。本ステップで実行する推定演算は、ステップＳ６５の推定演算と同様のものであるが、状態量の推定演算で使用するパラメータのうち第３荷重変位特性７３２に対応するパラメータが変更される。具体的には、式（６）の状態方程式において、システム行列Ａの係数Ｋ_ｉに、第３荷重変位特性７３２に対応した多段弾性部材２００の全体的なばね定数として、合成ばね定数Ｋ_１３が設定される。

状態量推定部３２０は、係数Ｋ_ｉに合成ばね定数Ｋ_１３が設定されたシステム行列Ａを用いて取得した推定演算の結果に基づいて、先のステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。状態量推定部３２０は、第３荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、第１荷重変位特性を初期値とした演算により推定したストローク量を補正する。式（６）のシステム行列Ａの係数Ｋ_ｉに第３荷重変位特性７３２に対応した合成ばね定数Ｋ_１３が設定されると、状態量推定部３２０は、合成ばね定数Ｋ_１３が設定されたシステム行列Ａに基づいて状態量を算出する。状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）に基づいて推定した状態量に、第３荷重変位特性７３２（合成ばね定数Ｋ_１３）に基づいて推定した状態量を加算した状態量（合成状態量）により、ステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。

そして、制御処理部３４０は、補正された状態量を用いて、車両１の各種の動作制御を行う。制御処理部３４０は、粘性減衰部材２５０の内部に充填された作動油の絞りの流路面積を、推定されたストローク量に基づいて調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。例えば、制御処理部３４０は、ソレノイドバルブやステッピングモータなどのアクチュエータにより、粘性減衰部材２５０の内部に形成された絞りの流路面積を可変にする弁体を駆動して流路面積を調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。これにより、路面の状況変化に応じて生じる振動を抑制する制振制御が可能になる。

そして、制御処理部３４０は、処理をステップＳ６２に戻し、推定装置３００は、同様の処理を繰り返し実行する。

なお、ステップＳ６１において、初期値として第３荷重変位特性７３２を設定した場合や、ステップＳ６７において、変更された初期値（変更初期値）として第３荷重変位特性７３２を設定した場合も同様である。状態量推定部３２０が、第３荷重変位特性７３２を初期値とした演算により、推定荷重変位特性として第１荷重変位特性２３１のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、特性変更部３３０は、第３荷重変位特性７３２を初期値とした設定を第１荷重変位特性２３１に変更する（Ｓ６７）。

状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、第３荷重変位特性７３２を初期値とした演算により推定したストローク量を補正する（Ｓ６８）。

本実施形態によれば、第１コイルばね２１０とラバー７３０とを有する多段弾性部材２００の状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

すなわち、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なる場合には、両者を合わせるように荷重変位特性を変更することにより、状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

[第３実施形態]
次に本発明の第３実施形態の構成を説明する。先に説明した第１実施形態では、多段弾性部材２００（多段ばね）の構成として、第１コイルばね２１０と第２コイルばね２２０とが車両１の上下方向に配置された構成を説明し、第２実施形態では、第１コイルばね２１０とラバー７３０とが並列に配置された構成を説明した。本実施形態では、第１コイルばね２１０と、第２コイルばね２２０とが車両１の上下方向に直列に配置され、第２コイルばね２２０とラバー７３０とが並列に配置された構成を説明する。

図８（Ａ）は第３実施形態の振動低減機構９４を構成する多段弾性部材２００の概略的な構成例を示す図であり、本実施形態において、振動低減機構９４を構成する多段弾性部材２００は、第１コイルばね（初期ばね）２１０と、第２コイルばね２２０とが車両１の上下方向に配置され、第２コイルばね２２０の内側にラバー７３０が内挿され、第２コイルばね２２０とラバー７３０とが並列に配置された構成を有する。

図８（Ｂ）は多段弾性部材２００に作用する荷重（圧縮力）とストローク量（変位量）の関係を例示する図である。図８（Ｂ）において、第１荷重変位特性２３１は、第１コイルばね２１０の荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第１荷重変位特性２３１の傾きは、第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１である。第２荷重変位特性２３２は、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０に対する荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第２荷重変位特性２３２の傾き（Ｋ_１２）は、第２コイルばね２２０の第２ばね定数Ｋ_２と第１コイルばね２１０の第１ばね定数Ｋ_１とを合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）である。

また、第３荷重変位特性７３２は、第２コイルばね２２０及びラバー７３０に対する荷重とストローク量（変位量）との関係を示す。第３荷重変位特性７３２の傾き（Ｋ_２３）は、ラバー７３０の第３ばね定数Ｋ_３と第２コイルばね２２０の第２ばね定数Ｋ_２とを合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_２３）である。本実施形態の多段弾性部材２００は、第１部材のばね（第１コイルばね２１０）と、第２部材のばね（第２コイルばね２２０）と、第３部材のラバー（ラバー７３０）とを有する。第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）を傾きとする第１荷重変位特性２３１を示す直線と、第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）及び第２部材の第２弾性係数（第２ばね定数Ｋ_２）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）を傾きとする第２荷重変位特性２３２を示す直線と、が接続する接続点２３３での傾きは不連続となる。また、第２荷重変位特性２３２を示す直線と、第２弾性係数（第２ばね定数Ｋ_２）及び第３部材（ラバー７３０）の第３弾性係数（第３ばね定数Ｋ_３）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_２３）を傾きとする第３荷重変位特性７３２と、が接続する接続点８３３での傾きは不連続となる。

図８（Ｂ）に示すように、第１荷重変位特性２３１と第２荷重変位特性２３２とは接続点２３３で接続する。また、第２荷重変位特性２３２と第３荷重変位特性７３２とは接続点８３３で接続する。第１荷重変位特性２３１と、第２荷重変位特性２３２とは傾きが異なるため（Ｋ_１≠Ｋ_２）、両者が接続する接続点２３３では傾きが不連続（第１折れ点）となる。また、第２荷重変位特性２３２と、第３荷重変位特性７３２とは傾きが異なるため（Ｋ_２≠Ｋ_３）、両者が接続する接続点８３３では傾きが不連続（第２折れ点）となる。

荷重０から荷重Ｆ_１以下の範囲では、第１荷重変位特性２３１に示すように、第１コイルばね２１０が弾性変位する。荷重Ｆ_１において、第１コイルばね２１０のストローク量（変位量）は変位δ_１となる。荷重０から荷重Ｆ_１以下の範囲では、第１荷重変位特性２３１は一定の傾き（第１ばね定数Ｋ_１）で線形に変化し、変位δ_１は、第１コイルばね２１０の弾性変位における最大の変位を示す。

荷重Ｆ_１を超える荷重が作用すると、第１コイルばね２１０が変位δ_１まで変位した状態で、第２コイルばね２２０が弾性変位する。荷重Ｆ_２において、第２コイルばね２２０のストローク量（変位量）はδ_２-δ_１であり、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０のストローク量（変位量）は変位δ_２となる。荷重Ｆ_１から荷重Ｆ_２以下の範囲では、第２荷重変位特性２３２は一定の傾き（合成ばね定数Ｋ_１２）で線形に変化し、変位δ_２は、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０の弾性変位における最大の変位を示す。

荷重Ｆ_２を超える荷重が作用すると、第１コイルばね２１０及び第２コイルばね２２０が変位δ_２まで変位した状態で、ラバー７３０が弾性変位する。荷重Ｆ_３において、ラバー７３０のストローク量（変位量）はδ_３-δ_２であり、第１コイルばね２１０、第２コイルばね２２０及びラバー７３０のストローク量（変位量）は変位δ_３となる。荷重Ｆ_２から荷重Ｆ_３以下の範囲では、第３荷重変位特性７３２は傾き（第３ばね定数Ｋ_３）で変化し、変位δ_３は、第１コイルばね２１０、第２コイルばね２２０及びラバー７３０における最大の変位を示す。

図６で説明した、状態量の推定演算（Ｓ６５）において、ストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）を精度よく求めるためには、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なるか否かを判定し、両者が異なる場合には、荷重変位特性を変更する（切り替える）ことが必要となる。

推定演算により推定されたストローク量が初期設定の荷重変位特性の荷重範囲内にある場合、特性変更部３３０は、推定演算により推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とは同一と判定する。

一方、推定演算により推定されたストローク量が初期設定の荷重変位特性（例えば、２３１）の荷重範囲内にない場合、すなわち、ストローク量が接続点２３３（第１折れ点）または接続点８３３（第２折れ点）を超えて、他の荷重変位特性（例えば、２３２、７３２）の荷重範囲内にある場合、特性変更部３３０は、推定演算により推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とは異なると判定する。

[推定装置の処理の流れ]
推定装置３００の処理の基本的な流れは図６と同様であるが、ステップＳ６６～Ｓ６８における処理で、第１コイルばね２１０、第２コイルばね２２０、及びラバー７３０を用いる点で相違する。

ステップＳ６６において、推定装置３００の特性変更部３３０は、記憶部（ＲＯＭ３１２ａ）のデータベースを参照して、推定された多段弾性部材２００のストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、推定演算で用いた荷重変位特性のストローク量の範囲内であるか否かを判定する。初期の推定演算では、初期値として設定された第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）が使用されている。特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、第１荷重変位特性２３１のストローク量の範囲内（０～δ_１）であれば、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性と、初期設定の第１荷重変位特性とは同一と判定し（Ｓ６６－Ｎｏ）、処理をステップＳ６９に進める。

ステップＳ６９において、特性変更部３３０は、状態量推定部３２０により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、初期値として設定された荷重変位特性とが一致する場合に、初期値の設定を維持する。すなわち、特性変更部３３０は、推定演算で用いる荷重変位特性の設定を維持する。推定演算で用いる荷重変位特性として、例えば、第１荷重変位特性２３１が設定されている場合、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１の設定を維持する。

一方、ステップＳ６６の判定において、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、第１荷重変位特性２３１のストローク量の範囲内（０～δ_１）でなければ、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性と、初期設定の第１荷重変位特性とは異なると判定する。

例えば、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、接続点２３３（第１折れ点）を超えたストローク量の範囲内（δ_１～δ_２）である場合、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）は、第２荷重変位特性２３２となる。この場合、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する第２荷重変位特性２３２（推定荷重変位特性）と、初期設定の第１荷重変位特性とは異なると判定し（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、処理をステップＳ６７に進める。

あるいは、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）が、接続点７３３（第２折れ点）を超えたストローク量の範囲内（δ_２～δ_３）である場合、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）は、第３荷重変位特性７３２となる。この場合、特性変更部３３０は、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する第３荷重変位特性７３２（推定荷重変位特性）と、初期設定の第１荷重変位特性とは異なると判定し（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、処理をステップＳ６７に進める。

ステップ６７において、特性変更部３３０は、推定演算で用いる荷重変位特性の設定を変更する。状態量推定部３２０が、第１荷重変位特性２３１を初期値とした演算により、推定荷重変位特性として、第２荷重変位特性２３２のストローク範囲内のストローク量および第３荷重変位特性７３２のストローク範囲内のストローク量のうちいずれか一方のストローク量を推定した場合に、特性変更部３３０は、第１荷重変位特性２３１を初期値とした設定を、前記の一方のストローク量に対応した荷重変位特性に変更する。推定演算で用いる荷重変位特性として、例えば、第１荷重変位特性２３１が設定されている場合、特性変更部３３０は、ステップＳ６６の判定結果に基づいて、第１荷重変位特性２３１の設定を、第２荷重変位特性２３２または第３荷重変位特性７３２に変更する。この設定変更により、ステップＳ６１で初期値として設定された第１荷重変位特性２３１は、第２荷重変位特性２３２または第３荷重変位特性７３２に変更される。

次回のステップＳ６５における状態量の推定演算では、変更された第２荷重変位特性２３２または第３荷重変位特性７３２が初期値（変更初期値）となる。初期値の設定は固定的なものではなく、推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）と、初期設定の荷重変位特性とが異なる場合（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、特性変更部３３０は、初期値の荷重変位特性の設定を、新たに推定されたストローク量（ストロークＳ_ｔｋ）に対応する荷重変位特性（推定荷重変位特性）に逐次変更する。

そして、ステップＳ６８において、状態量推定部３２０は、変更された第２荷重変位特性２３２または第３荷重変位特性７３２を用いて、推定演算を行う。本ステップで実行する推定演算は、ステップＳ６５の推定演算と同様のものであるが、状態量の推定演算で使用するパラメータのうち第２荷重変位特性２３２または第３荷重変位特性７３２に対応するパラメータが変更される。

第１荷重変位特性２３１から第２荷重変位特性２３２に変更された場合、式（６）の状態方程式において、システム行列Ａの係数Ｋ_ｉに、第２荷重変位特性２３２に対応した多段弾性部材２００の全体的なばね定数として、合成ばね定数Ｋ_１２が設定される。

また、第１荷重変位特性２３１から第３荷重変位特性７３２に変更された場合、式（６）の状態方程式において、システム行列Ａの係数Ｋ_ｉに、第３荷重変位特性７３２に対応した多段弾性部材２００の全体的なばね定数として、合成ばね定数Ｋ_２３が設定される。

状態量推定部３２０は、係数Ｋ_ｉに合成ばね定数Ｋ_１２が設定されたシステム行列Ａを用いて取得した推定演算の結果に基づいて、先のステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。状態量推定部３２０は、前記の一方のストローク量に対応した荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、第１荷重変位特性２３１を初期値とした演算により推定したストローク量を補正する。式（６）のシステム行列Ａの係数Ｋ_ｉに第２荷重変位特性２３２に対応した合成ばね定数Ｋ_１２が設定されると、状態量推定部３２０は、合成ばね定数Ｋ_１２が設定されたシステム行列Ａに基づいて状態量を算出する。この場合、状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）に基づいて推定した状態量に、第２荷重変位特性２３２（合成ばね定数Ｋ_１２）に基づいて推定した状態量を加算した状態量（合成状態量）により、ステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。

また、式（６）のシステム行列Ａの係数Ｋ_ｉに第３荷重変位特性７３２に対応した合成ばね定数Ｋ_２３が設定されると、状態量推定部３２０は、合成ばね定数Ｋ_２３が設定されたシステム行列Ａに基づいて状態量を算出する。この場合、状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１（第１ばね定数Ｋ_１）で推定した状態量、及び、第２荷重変位特性２３２（合成ばね定数Ｋ_１２）に基づいて推定した状態量に、第３荷重変位特性７３２（合成ばね定数Ｋ_２３）に基づいて推定した状態量を加算した状態量（合成状態量）により、ステップＳ６５の推定演算で取得した状態量を補正する。

そして、制御処理部３４０は、補正された状態量を用いて、車両１の各種の動作制御を行う。制御処理部３４０は、粘性減衰部材２５０の内部に充填された作動油の絞りの流路面積を、推定されたストローク量に基づいて調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。例えば、制御処理部３４０は、ソレノイドバルブやステッピングモータなどのアクチュエータにより、粘性減衰部材２５０の内部に形成された絞りの流路面積を可変にする弁体を駆動して流路面積を調節することにより粘性減衰部材２５０の減衰力を制御する。これにより、路面の状況変化に応じて生じる振動を抑制する制振制御が可能になる。

そして、制御処理部３４０は、処理をステップＳ６２に戻し、推定装置３００は、同様の処理を繰り返し実行する。

なお、ステップＳ６１において、初期値として、第２荷重変位特性２３２および第３荷重変位特性７３２のうちいずれか一方の荷重変位特性を設定した場合や、ステップＳ６７において、変更された初期値（変更初期値）として第２荷重変位特性２３２および第３荷重変位特性７３２のうちいずれか一方の荷重変位特性を設定した場合も同様である。状態量推定部３２０が、第２荷重変位特性２３２および第３荷重変位特性７３２のうちいずれか一方の荷重変位特性を初期値とした演算により、推定荷重変位特性として第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、特性変更部３３０は、前記の一方の荷重変位特性を初期値とした設定を第１荷重変位特性２３１に変更する（Ｓ６７）。

状態量推定部３２０は、第１荷重変位特性２３１を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記の一方の荷重変位特性を初期値とした演算により推定したストローク量を補正する（Ｓ６８）。

本実施形態によれば、第１コイルばね２１０と第２コイルばね２２０とラバー７３０とを有する多段弾性部材２００の状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

すなわち、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なる場合には、両者を合わせるように荷重変位特性を変更することにより、状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

［実施形態のまとめ］
構成１．上記実施形態の推定装置は、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材（２００）における車両（１）の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置（３００）であって、
前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出手段（３１０）と、
前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の荷重変位特性を初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定手段（３２０）と、
前記状態量推定手段により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更手段（３３０）と、
を備え、
前記状態量推定手段（３２０）は、前記特性変更手段により変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記ストローク量を補正する。

構成１の実施形態によれば、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量の推定精度を向上することができる。

構成２．上記実施形態では、前記多段弾性部材（２００）は、第１部材のばね（第１コイルばね２１０）と、第２部材のばね（第２コイルばね２２０）とを有し、
前記第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）を傾きとする第１荷重変位特性（２３１）を示す直線と、前記第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）及び前記第２部材の第２弾性係数（第２ばね定数Ｋ_２）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）を傾きとする第２荷重変位特性（２３２）を示す直線と、が接続する接続点（２３３）での傾きは不連続となる。

構成３．上記実施形態では、前記状態量推定手段が、前記第１荷重変位特性を初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第２荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
前記特性変更手段は、前記第１荷重変位特性を初期値とした設定を前記第２荷重変位特性に変更する。

構成４．上記実施形態では、前記状態量推定手段は、前記第２荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記第１荷重変位特性を初期値とした演算により推定した前記ストローク量を補正する。

構成５．上記実施形態では、前記状態量推定手段が、前記第２荷重変位特性を初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
前記特性変更手段は、前記第２荷重変位特性を初期値とした設定を前記第１荷重変位特性に変更する。

構成６．上記実施形態では、前記状態量推定手段は、前記第１荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記第２荷重変位特性を初期値とした演算により推定した前記ストローク量を補正する。

構成２乃至構成６の実施形態によれば、第１コイルばね２１０と第２コイルばね２２０とを車両１の上下方向に配置した多段弾性部材２００を用いた状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

すなわち、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なる場合には、両者を合わせるように荷重変位特性を変更することにより、状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

構成７．上記実施形態では、前記多段弾性部材（２００）は、第１部材のばね（第１コイルばね２１０）と、第３部材のラバー（ラバー７３０）とを有し、
前記第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）を傾きとする第１荷重変位特性（２３１）を示す直線と、前記第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）及び前記第３部材（ラバー７３０）の第３弾性係数（第３ばね定数Ｋ_３）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１３）を傾きとする前記第３荷重変位特性（７３２）と、が接続する接続点（７３３）での傾きは不連続となる。

構成８．上記実施形態では、前記状態量推定手段が、前記第１荷重変位特性を初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第３荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
前記特性変更手段は、前記第１荷重変位特性を初期値とした設定を前記第３荷重変位特性に変更する。

構成９．上記実施形態では、前記状態量推定手段は、前記第３荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記第１荷重変位特性を初期値とした演算により推定した前記ストローク量を補正する。

構成１０．上記実施形態では、前記状態量推定手段が、前記第３荷重変位特性を初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
前記特性変更手段は、前記第３荷重変位特性を初期値とした設定を前記第１荷重変位特性に変更する。

構成１１．上記実施形態では、前記状態量推定手段は、前記第１荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記第３荷重変位特性を初期値とした演算により推定した前記ストローク量を補正する。

構成７乃至構成１１の実施形態によれば、第１コイルばね２１０とラバー７３０とを車両１の上下方向に配置した多段弾性部材２００を用いた状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

すなわち、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なる場合には、両者を合わせるように荷重変位特性を変更することにより、状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

構成１２．上記実施形態では、多段弾性部材２００は、第１部材のばね（第１コイルばね２１０）と、第２部材のばね（第２コイルばね２２０）と、第３部材のラバー（ラバー７３０）とを有し、
前記第１部材の第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）を傾きとする第１荷重変位特性（２３１）を示す直線と、前記第１弾性係数（第１ばね定数Ｋ_１）及び前記第２部材の第２弾性係数（第２ばね定数Ｋ_２）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_１２）を傾きとする第２荷重変位特性（２３２）を示す直線と、が接続する接続点（２３３）での傾きは不連続となり、
前記第２荷重変位特性（２３２）を示す直線と、前記第２弾性係数（第２ばね定数Ｋ_２）及び第３部材（ラバー７３０）の第３弾性係数（第３ばね定数Ｋ_３）を合成した合成弾性係数（合成ばね定数Ｋ_２３）を傾きとする第３荷重変位特性（７３２）と、が接続する接続点（８３３）での傾きは不連続となる。

構成１３．上記実施形態では、前記状態量推定手段が、前記第１荷重変位特性を初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として、前記第２荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量および前記第３荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量のうちいずれか一方のストローク量を推定した場合に、
前記特性変更手段は、前記第１荷重変位特性を初期値とした設定を前記一方のストローク量に対応した荷重変位特性に変更する。

構成１４．上記実施形態では、前記状態量推定手段は、前記一方のストローク量に対応した荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記第１荷重変位特性を初期値とした演算により推定した前記ストローク量を補正する。

構成１５．上記実施形態では、前記状態量推定手段が、前記第２荷重変位特性および前記第３荷重変位特性のうちいずれか一方の荷重変位特性を初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
前記特性変更手段は、前記一方の荷重変位特性を初期値とした設定を前記第１荷重変位特性に変更する。

構成１６．上記実施形態では、前記状態量推定手段は、前記第１荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記一方の荷重変位特性を初期値とした演算により推定した前記ストローク量を補正する。

構成１２乃至構成１６の実施形態によれば、第１コイルばね２１０と第２コイルばね２２０とラバー７３０とを車両１の上下方向に配置した多段弾性部材２００を用いた状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

すなわち、推定演算により推定されたストローク量に対応する荷重変位特性と、推定演算における初期設定の荷重変位特性とが異なる場合には、両者を合わせるように荷重変位特性を変更することにより、状態量の推定演算において、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

構成１７．上記実施形態では、前記特性変更手段は、前記状態量推定手段により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが一致する場合に、前記初期値の設定を維持する。

構成１７の実施形態によれば、推定荷重変位特性と、初期値として設定された荷重変位特性とが一致する場合に、初期値の設定を維持して状態量の推定演算を行うことにより、ストローク量を精度よく求めることが可能になる。

構成１８．上記実施形態では、前記振動低減機構（９４）に含まれる粘性減衰部材（２５０）の減衰力を制御する制御処理手段（３４０）を更に備え、
前記制御処理部は、前記粘性減衰部材の内部に充填された作動油の絞りの流路面積を、前記推定されたストローク量に基づいて調節することにより前記粘性減衰部材の減衰力を制御する。

構成１８の実施形態によれば、ストローク量の推定演算の結果を粘性減衰部材の減衰力の制御に反映することができる。これにより、路面の状況変化に応じて生じる振動を抑制する制振制御が可能になる。

構成１９．上記実施形態の車両は、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材（２００）における車両（１）の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置（３００）を有する車両（１）であって、前記推定装置（３００）は、
前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出手段（３１０）と、
前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の荷重変位特性を初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定手段（３２０）と、
前記状態量推定手段により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更手段（３３０）と、
を備え、
前記状態量推定手段（３２０）は、前記特性変更手段により変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記ストローク量を補正する。

構成１９の実施形態によれば、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量の推定精度を向上することができる。

構成２０．上記実施形態の推定方法は、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材（２００）における車両（１）の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置（３００）の推定方法であって、
荷重算出手段（３１０）が、前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出工程（Ｓ６４）と、
状態量推定手段（３２０）が、前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の荷重変位特性を初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定工程（Ｓ６５）と、
特性変更手段（３３０）が、前記状態量推定工程で推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に（Ｓ６６－Ｙｅｓ）、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更工程（Ｓ６７）と、
前記状態量推定手段（３２０）が、前記特性変更工程で変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果に基づいて、前記ストローク量を補正する補正工程（Ｓ６８）と、を有する。

構成２０の実施形態によれば、荷重と変位の関係を示す荷重変位特性が異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量の推定精度を向上することができる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１：鞍乗型車両（車両）、２００：多段弾性部材、３００：推定装置、
３１０：荷重算出部、３２０：状態量推定部、３３０：特性補正部、３４０：制御処理部

Claims (20)

1. 荷重と変位との全体的な対応関係を示す荷重変位特性が部材ごとに異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置であって、
   前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出手段と、
   前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の前記荷重変位特性を前記複数の部材全体の初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定手段と、
   前記状態量推定手段により推定された前記ストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更手段と、
   を備え、
   前記状態量推定手段は、前記特性変更手段により変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と前記ストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする推定装置。
2. 前記多段弾性部材は、第１部材のばねと、第２部材のばねとを有し、
   前記第１部材の第１弾性係数を傾きとする第１荷重変位特性を示す直線と、前記第１弾性係数及び前記第２部材の第２弾性係数を合成した合成弾性係数を傾きとする第２荷重変位特性を示す直線と、が接続する接続点での傾きは不連続となることを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
3. 前記状態量推定手段が、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第２荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
   前記特性変更手段は、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした設定を前記第２荷重変位特性に変更することを特徴とする請求項２に記載の推定装置。
4. 前記状態量推定手段は、前記第２荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした演算により推定したストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする請求項３に記載の推定装置。
5. 前記状態量推定手段が、前記第２荷重変位特性を前記初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
   前記特性変更手段は、前記第２荷重変位特性を前記初期値とした設定を前記第１荷重変位特性に変更することを特徴とする請求項２に記載の推定装置。
6. 前記状態量推定手段は、前記第１荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と、前記第２荷重変位特性を前記初期値とした演算により推定したストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする請求項５に記載の推定装置。
7. 前記多段弾性部材は、第１部材のばねと、第３部材のラバーとを有し、
   前記第１部材の第１弾性係数を傾きとする第１荷重変位特性を示す直線と、前記第１弾性係数及び前記第３部材の第３弾性係数を合成した合成弾性係数を傾きとする第３荷重変位特性と、が接続する接続点での傾きは不連続となることを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
8. 前記状態量推定手段が、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第３荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
   前記特性変更手段は、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした設定を前記第３荷重変位特性に変更することを特徴とする請求項７に記載の推定装置。
9. 前記状態量推定手段は、前記第３荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした演算により推定したストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする請求項８に記載の推定装置。
10. 前記状態量推定手段が、前記第３荷重変位特性を前記初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
    前記特性変更手段は、前記第３荷重変位特性を前記初期値とした設定を前記第１荷重変位特性に変更することを特徴とする請求項７に記載の推定装置。
11. 前記状態量推定手段は、前記第１荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と、前記第３荷重変位特性を前記初期値とした演算により推定したストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする請求項１０に記載の推定装置。
12. 前記多段弾性部材は、第１部材のばねと、第２部材のばねと、第３部材のラバーとを有し、
    前記第１部材の第１弾性係数を傾きとする第１荷重変位特性を示す直線と、前記第１弾性係数及び前記第２部材の第２弾性係数を合成した合成弾性係数を傾きとする第２荷重変位特性を示す直線と、が接続する接続点での傾きは不連続となり、
    前記第２荷重変位特性を示す直線と、前記第２弾性係数及び前記第３部材の第３弾性係数を合成した合成弾性係数を傾きとする第３荷重変位特性と、が接続する接続点での傾きは不連続となることを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
13. 前記状態量推定手段が、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として、前記第２荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量および前記第３荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量のうちいずれか一方のストローク量を推定した場合に、
    前記特性変更手段は、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした設定を前記一方のストローク量に対応した荷重変位特性に変更することを特徴とする請求項１２に記載の推定装置。
14. 前記状態量推定手段は、前記一方のストローク量に対応した荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と、前記第１荷重変位特性を前記初期値とした演算により推定したストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする請求項１３に記載の推定装置。
15. 前記状態量推定手段が、前記第２荷重変位特性および前記第３荷重変位特性のうちいずれか一方の荷重変位特性を前記初期値とした演算により、前記推定荷重変位特性として前記第１荷重変位特性のストローク範囲内のストローク量を推定した場合に、
    前記特性変更手段は、前記一方の荷重変位特性を前記初期値とした設定を前記第１荷重変位特性に変更することを特徴とする請求項１２に記載の推定装置。
16. 前記状態量推定手段は、前記第１荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と、前記一方の荷重変位特性を前記初期値とした演算により推定したストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする請求項１５に記載の推定装置。
17. 前記特性変更手段は、前記状態量推定手段により推定されたストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが一致する場合に、前記初期値の設定を維持することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の推定装置。
18. 振動低減機構に含まれる粘性減衰部材の減衰力を制御する制御処理手段を更に備え、
    前記制御処理手段は、前記粘性減衰部材の内部に充填された作動油の絞りの流路面積を、前記推定されたストローク量に基づいて調節することにより前記粘性減衰部材の減衰力を制御することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の推定装置。
19. 荷重と変位との全体的な対応関係を示す荷重変位特性が部材ごとに異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置を有する車両であって、前記推定装置は、
    前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出手段と、
    前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の前記荷重変位特性を前記複数の部材全体の初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定手段と、
    前記状態量推定手段により推定された前記ストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更手段と、
    を備え、
    前記状態量推定手段は、前記特性変更手段により変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と前記ストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正することを特徴とする車両。
20. 荷重と変位との全体的な対応関係を示す荷重変位特性が部材ごとに異なる複数の部材を配置した多段弾性部材における車両の上下方向の変位を示すストローク量を推定する推定装置の推定方法であって、
    荷重算出手段が、前記車両の車輪速を検出する車輪速センサの検出信号に基づいて、前記車両の車輪が接地面から受ける接地変動荷重を算出する荷重算出工程と、
    状態量推定手段が、前記複数の部材のうち、いずれか一つの部材の前記荷重変位特性を前記複数の部材全体の初期値として設定した前記多段弾性部材と、前記接地変動荷重とに基づいて、前記多段弾性部材に生じる前記ストローク量を推定する状態量推定工程と、
    特性変更手段が、前記状態量推定工程で推定された前記ストローク量に対応する推定荷重変位特性と、前記初期値として設定された前記荷重変位特性とが異なる場合に、前記初期値の設定を前記推定荷重変位特性に変更する特性変更工程と、
    前記状態量推定手段が、前記特性変更工程で変更された前記推定荷重変位特性を変更初期値とした推定演算の結果と前記ストローク量とを用いて取得した合成ストローク量に基づいて、当該ストローク量を補正する補正工程と、
    を有することを特徴とする推定方法。

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