DE602004011026T2 - Verfahren und system zum abschätzen der winkelposition eines lenkrads an einem kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren und system zum abschätzen der winkelposition eines lenkrads an einem kraftfahrzeug Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Schätzung der Winkelposition eines Lenkrads und insbesondere eines Fahrzeuglenkrads.
  • Die Winkelposition eines Kraftfahrzeuglenkrads ist für viele Anwendungen notwendig, die sich an Bord der Kraftfahrzeuge befinden, wie die elektronischen Stabilitätsvorrichtungen oder ESP, für die die Winkelposition des Lenkrads unter Berücksichtigung der relativen Anzahl von Umdrehungen (da sie positiv oder negativ sein kann, je nach der Drehrichtung), die vom Lenkrad ausgeführt werden, bestimmt werden muss, und dies in so kurzer Zeit wie möglich.
  • Es wurden bereits verschiedene Lösungen erdacht, um diese reale Winkelposition des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs zu schätzen oder zu berechnen.
  • Manche Lösungen schlagen Multiturn-Sensoren vor, die in der Lage sind, diese reale Winkelposition des Lenkrads zu liefern. So schlägt die französische Patentanmeldung N°2800347 ein in den Winkelsensor zu integrierendes System vor, das es ermöglicht, den Index der Umdrehung zu markieren, in der sich das Lenkrad befindet.
  • Diese Lösungen scheinen teuer und oft laut.
  • Andere Lösungen schlagen eine Initialisierung der Winkelposition des Lenkrads vor, die von einem Einumdrehungssensor ausgehend von den Radgeschwindigkeitssensoren angegeben wird.
  • Das Patent US 4803629 initialisiert die Winkelposition des Lenkrads, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher als ein Schwellwert ist, und nimmt dann an, dass die Winkelposition des Lenkrads notwendigerweise zwischen –180° und –180° liegt.
  • Diese Lösung erlaubt es nicht, über Informationen über die Winkelposition des Lenkrads für Geschwindigkeiten des Fahrzeugs zu verfügen, die unter der Schwellgeschwindigkeit liegen, und die Information ist nicht zuverlässig, da es Situationen geben kann, in denen das ESP den genauen Wert der Winkelposition des Lenkrads kennen muss, der höher sein kann als eine halbe Umdrehung selbst bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die höher ist als die Schwellgeschwindigkeit.
  • Das Patent US 6082171 schlägt vor, ausgehend von den Geschwindigkeiten der Räder den Moment zu erfassen, in dem die Räder in einer Stellung in gerader Linie sind, und dann die Winkelposition des Lenkrads auf Null zu initialisieren.
  • Diese Lösung erlaubt es nicht, die Winkelposition des Lenkrads zu kennen, so lange dieses nicht über seine zentrierte Position gegangen ist, dies kann in manchen Situationen aber zu spät sein, wie zum Beispiel beim Anfahren mit eingeschlagenem Lenkrad.
  • Das Patent EP 0460582 schätzt die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Geschwindigkeiten der Vorderräder.
  • Diese Lösung hat einen großen Nachteil, da die Vorderräder oft in Situationen sind, in denen die Schätzung nicht möglich ist, und die Berechnung ausgehend von den Vorderrädern ist deutlich anfälliger für Messfehler. Außerdem ist die Schätzformel nur um die zentrierte Position des Lenkrads herum gültig, was die Schätzung zum Beispiel beim Anfahren mit eingeschlagenem Lenkrad unmöglich oder unzuverlässig macht.
  • Die französische Patentanmeldung N°2811077 erfasst ausgehend von Daten über die gelenkten Räder, dass die Winkelposition des Lenkrads zwischen –180° und +180° liegt, und initialisiert dann die Winkelposition des Lenkrads.
  • Diese Lösung macht die Initialisierung der Winkelposition des Lenkrads bei einem Start mit einem um mehr als eine halbe Umdrehung eingeschlagenen Lenkrad während einer unbestimmten Zeit unmöglich, so lange das Lenkrad nicht in eine erfassbare Situation zurückgekommen ist. Außerdem ist die Berechnung der Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Vorderrädern deutlich anfälliger für Messfehler.
  • Die Druckschrift US-A-6,078,851 beschreibt ein Verfahren zur Überprüfung der Gültigkeit der durchgeführten Messungen. Diese Gültigkeitsüberprüfung erfolgt unter Beobachtung der Verteilung der gemessenen Winkel und durch Überprüfung, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der gemessenen Winkel über einem gewissen Schwellwert bleibt.
  • Die Druckschrift US-A-5,029,466 beschreibt ein Schätzverfahren der Winkelposition eines Kraftfahrzeugs, bei dem die von einem Sensor gemessene Winkelposition des Lenkrads mit einer Schätzung verglichen wird, die ausgehend von den Winkelgeschwindigkeiten der Hinterräder durchgeführt wird.
  • Diese Lösungen erlauben also keine zuverlässige und schnelle Schätzung der Winkelposition des Lenkrads unter allen Bedingungen.
  • Die Erfindung hat zum Gegenstand, die Winkelposition eines Kraftfahrzeuglenkrads auf zuverlässige und schnelle Weise zu schätzen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs durchzuführen, das mit einer elektronischen Recheneinheit und mit Mitteln ausgestattet ist, um die Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder des Fahrzeugs zu liefern. Das Verfahren ermöglicht es, die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder des Fahrzeugs zu schätzen, wobei die mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder anhand einer vorbestimmten Anzahl von jeweiligen Drehgeschwindigkeitsmesswerten berechnet werden und die Drehung der Hinterräder überprüft wird, wobei die Schätzung der Winkelgeschwindigkeit des Lenkrads durchgeführt wird, sobald jede der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder einen ersten Schwellwert überschreitet und die Differenz und die Summe der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder sich von einem zweiten Schwellwert unterscheiden; und
    überprüft wird, ob das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder geringer als ein einem maximal erlaubten Winkel des Lenkrads entsprechender dritter Schwellwert ist, unterhalb dessen die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird, wobei der dritte Schwellwert durch folgende Beziehung gegeben wird: (L/tan(αLenkrad MAX/dem) + E/2)/(L/tan(αLenkrad MAX/dem) – E/2)wobei bedeuten:
    • αLenkradMAX:
    maximale Winkelposition des Lenkrads in Radian
    dem:
    Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern
    L:
    Achsabstand des Fahrzeugs, in Metern
    E:
    Spur des Fahrzeugs, in Metern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Winkelposition des Lenkrads mittels der Beziehung:
    Figure 00050001
    berechnet, wobei bedeuten:
    • αLenkrad:
    Winkelposition des Lenkrads, in Radian
    dem:
    Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern
    L:
    Achsabstand des Fahrzeugs, in Metern
    E:
    Spur des Fahrzeugs, in Metern
    ω2ext:
    Drehgeschwindigkeit des in der Kurve äußeren Hinterrads, in Radian/Sekunde
    ω2int:
    Drehgeschwindigkeit des in der Kurve inneren Hinterrads, in Radian/Sekunde.
  • Vorteilhafterweise ist der zweite Schwellwert gleich Null.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Schwellwert gleich 1,32 rad/s.
  • Vorteilhafterweise werden die mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder anhand der letzten fünf aufeinanderfolgenden Daten berechnet, die von Drehgeschwindigkeitssensoren der Hinterräder übertragen werden.
  • In einer bevorzugten Anwendungsform wird die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads ausgehend von zwei letzten geschätzten Winkelpositionen berechnet, und die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads wird mit einem vierten Schwellwert verglichen, oberhalb dessen die letzte berechnete Winkelposition des Lenkrads ungültig gemacht wird.
  • Vorteilhafterweise ist der vierte Schwellwert gleich 1000°/s.
  • In einer bevorzugten Anwendungsform wird überprüft, ob eine vorbestimmte Anzahl der letzten aufeinanderfolgenden Schätzungen der Winkelposition des Lenkrads fehlerlos abgelaufen sind, um eine geschätzte Winkelposition zu validieren.
  • In einer anderen Anwendungsform wird der Wert der ermittelten Winkelposition des Lenkrads mit demjenigen verglichen, der vom Einumdrehungssensor geliefert wird, wird, wenn ihre Differenz während mindestens einer vorbestimmten Periode über einem Grenzwert liegt, angenommen, dass der vom Einumdrehungssensor gelieferte Wert ungültig ist, und die Vorrichtungen des Fahrzeugs, die diese Information nutzen, gehen in den Notbetrieb über.
  • Vorteilhaftweise ist der Grenzwert 100°.
  • Außerdem ist die vorbestimmte Periode gleich 5 Sekunden.
  • Das erfindungsgemäße System ermöglicht es, die Winkelposition eines Kraftfahrzeuglenkrads zu schätzen, und weist eine elektronische Recheneinheit und Mittel auf, um die Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder des Fahrzeugs zu liefern. Die elektronische Recheneinheit weist Rechenmittel auf, die geeignet sind, um die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder des Fahrzeugs zu schätzen, die von den Mitteln zur Lieferung der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder des Fahrzeugs geliefert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel geeignet sind, um die mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder anhand einer vorbestimmten Anzahl von jeweiligen Drehgeschwindigkeitsmesswerten zu berechnen und die Drehung der Hinterräder zu überprüfen, wobei die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird, sobald jede der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder einen ersten Schwellwert überschreitet und die Differenz und die Summe der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder sich von einem zweiten Schwellwert unterscheiden; und
    zu überprüfen, ob das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder geringer als ein einem maximal erlaubten Winkel des Lenkrads entsprechender dritter Schwellwert ist, unterhalb dessen die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird, wobei der dritte Schwellwert durch die folgende Beziehung gegeben wird: (L/tan(αLenkrad MAX/dem) + E/2)/(L/tan(αLenkrad MAX/dem) – E/2)wobei bedeuten:
    • αLenkradMAX:
    maximale Winkelposition des Lenkrads in Radian
    dem:
    Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern
    L:
    Achsabstand des Fahrzeugs, in Metern
    E:
    Spur des Fahrzeugs, in Metern.
  • In einer ersten Ausführungsform weist das System einen Einumdrehungssensor der Winkelposition des Lenkrads auf. Das System weist ebenfalls Rechenmittel auf, die geeignet sind, um den vom Einumdrehungssensor gelieferten Wert der Winkelposition des Lenkrads und die relative Zahl der Umdrehung zu kombinieren, in der sich das Lenkrad befindet, berechnet ausgehend von der Schätzung der Winkelposition des Lenkrads.
  • In einer anderen Ausführungsform weist das System einen Einumdrehungssensor der Winkelposition des Lenkrads auf. Das System weist ebenfalls Rechenmittel auf, die geeignet sind, um die vom Einumdrehungssensor gelieferte Winkelposition des Lenkrads und die Winkelposition des Lenkrads zu vergleichen, die ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder geschätzt wird. Wenn ihre Differenz mindestens während einer vorbestimmten Periode über einem Grenzwert liegt, wird die vom Einumdrehungssensor gegebene Information als ungültig betrachtet, und das System befiehlt den diese Winkelposition nutzenden Vorrichtungen, in den Notbetriebmodus überzugehen.
  • Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die nur als nicht einschränkendes Beispiel dient und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht. Es zeigen:
  • 1 einen Funktionsplan eines Schätzsystems der Winkelposition eines Kraftfahrzeuglenkrads gemäß der Erfindung,
  • 2 einen Funktionsplan, der die Erläuterung des Schätzungsprinzips ermöglicht.
  • In 1 ist die allgemeine Architektur eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß der Erfindung dargestellt, das eine elektronische Recheneinheit 2, einen hinteren linken Sensor 3 der Drehgeschwindigkeit des linken Hinterrads 4 des Fahrzeugs 1, und einen hinteren rechten Sensor 5 der Drehgeschwindigkeit des rechten Hinterrads 6 des Fahrzeugs 1 aufweist.
  • Die elektronische Recheneinheit 2 weist alle Hardware- und Softwarenmittel auf, die es ermöglichen, die Winkelposition des Lenkrads zu schätzen, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Sie weist insbesondere Mittel auf, um die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Winkeldrehgeschwindigkeiten der Hinterräder des Fahrzeugs mittels eines Schätzverfahrens zu schätzen, das die 2 zu beschreiben erlaubt.
  • 2 beschreibt die verschiedenen Variablen, die für die Erarbeitung der Schätzformel der Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6 des Fahrzeugs 1 nützlich sind, nämlich:
    • – C: Krümmungszentrum der Bahn
    • – Ψ .: Giergeschwindigkeit
    • – rij: Rollradius des Rads ij
    • – Vij: lineare Geschwindigkeit des Rads ij
    mit als Regel für die Indizes: 1 vorne, 2 hinten, ext außen und int innen bezüglich des Krümmungszentrums C.
  • Es werden die folgenden Hypothesen ausgeführt:
    • – H1: die Räder rollen, ohne zu rutschen
    • – H2: die Driftphänomene der Luftreifen werden ignoriert
  • Man kann schreiben: tan = (αRad) = LR mit αLenkrad = αRad·demwobei dem das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den Vorderrädern ist (bekannte Funktion der Position der Räder).
  • Man hat außerdem:
    Figure 00090001
    und E = R2ext – R2int woraus folgt:
    Figure 00090002
    aber Vij = rijωij = RijΨ .
  • Man hat also:
    Figure 00100001
    und unter Verwendung von
    Figure 00100002
  • Man erhält:
    Figure 00100003
  • Man fügt den Unsymmetriegrad der Evoluten ε ein:
    Figure 00100004
    und man erhält:
    Figure 00100005
  • Aber |D| < 1, also im Rahmen der Hypothesen begeht man einen Fehler von weniger als ε %, indem man nimmt:
    Figure 00100006
  • Die Ungewissheit über den Unsymmetriegrad der Evoluten ε aufgrund der Tatsache, dass der Rollradius der Hinterräder nicht perfekt bekannt ist, führt aber dazu anzunehmen, dass die zwei Rollradien der Hinterräder gleich sind, und dass folglich gilt ε = 0.
  • Man erhält also eine Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durch die Beziehung:
    Figure 00100007
  • Es werden mehrer Überprüfungen von der elektronischen Recheneinheit 2 durchgeführt.
  • Zunächst wird überprüft, ob die Hinterräder 4 und 6 sich in Drehung befinden, durch Vergleich der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6 mit einem Schwellwert gleich 0, da das Fahrzeug 1 in Bewegung sein muss. Im Fall eines Blockierens eines der Hinterräder 4 oder 6 ist keine Schätzung möglich. Um sich von den Unvollkommenheiten der Sensoren 3 und 5 der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6 zu befreien, kann dieser Schwellwert auf 1,32 rad/s erhöht werden. Die Geschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6, wenn sie von einer elektronischen Recheneinheit 2 stammen, werden periodisch aufgefrischt, zum Beispiel alle 40 ms. Dieser Tastschritt bedingt, dass ein fehlerhafter Wert der Drehgeschwindigkeit während eines Tastschritts aufrecht erhalten wird. Um die Folgen zu begrenzen, muss der Wert der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6 über mehrere Werte gemittelt werden. In anderen Worten werden die Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6 gefiltert, ehe eine Bewertung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird. Man kann zum Beispiel Mittelwerte der letzten fünf empfangenen Werte nehmen und keine Berechnung der Winkelposition des Fahrzeugs durchführen, solange eine der mittleren Drehgeschwindigkeiten eines der zwei Hinterräder unter 1,32 rad/s liegt, oder die Summe oder die Differenz der Mittelwerte der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder Null ist.
  • Dann prüft man, ob das Verhältnis der Geschwindigkeiten der Hinterräder unter einem maximalen Wert liegt. Die Durchführung der zwei ersten ausgeführten Schätzhypothesen setzt nämlich voraus, dass die Differenz der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder 4 und 6 nur durch die Bewegung des Fahrzeugs 1 und das Einschlagen der Vorderräder 7 und 8 verursacht wird. In diesem Fall hängt die maximale Differenz der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder nur von den geometrischen Merkmalen des Fahrzeugs 1 und den die Lenkung bildenden Elementen ab. Wenn folglich das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder einen theoretischen maximalen Wert (VerhältnisMAX) überschreitet, der einer maximalen Winkelposition des Lenkrads (αLenkradMAX) entspricht, wird eine Aktualisierung der Schätzung der Winkelposition des Lenkrads verboten. Man hat:
    Figure 00120001
    mit:
    • ω2ext:
    Drehgeschwindigkeit des in der Kurve äußeren Hinterrads, in Radian/s
    ω2int:
    Drehgeschwindigkeit des in der Kurve inneren Hinterrads, in Radian/s
    aber R = L/tan(αRad) und αRad = αLenkrad/dem
    Figure 00120002
  • Anschließend wird überprüft, ob die Winkelgeschwindigkeit des Lenkrads, die ausgehend von den zwei letzten Werten von Winkelpositionen des Lenkrads berechnet wurde, mit einem Schwellwert kompatibel ist, den man zum Beispiel gleich 1000°/s nimmt. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads, berechnet ausgehend von der letzten Schätzung der Winkelposition des Lenkrads, höher ist als dieser Schwellwert, wird die letzte geschätzte Winkelposition des Lenkrads ungültig gemacht.
  • Schließlich wird die Stabilität der Schätzbedingungen überprüft, nämlich, ob die letzten Schätzungen der Winkelposition des Lenkrads fehlerlos abgelaufen sind. Zu diesem Zweck überprüft man, ob die Gesamtheit der vorhergehenden Überprüfungen für zum Beispiel die sieben letzten Drehgeschwindigkeitswerte der Hinterräder durchgeführt wurden, und erst dann nimmt man an, dass die Winkelposition des Lenkrads korrekt geschätzt wurde.
  • Dieses Verfahren der Schätzung der Winkelposition des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs kann angewendet werden, um mit der Verwendung eines Einumdrehungssensors kombiniert zu werden. Ein Einumdrehungssensor liefert nämlich eine Winkelposition des Lenkrads, die bis auf 2∏ Radian oder 360° gültig ist. Anders gesagt, für ein Lenkrad, das von –1000° bis +1000° gehen kann, zeigt der Einumdrehungssensor 10° an, wenn die Winkelposition des Lenkrads 10°, 370°, 730°, –350° oder –710° beträgt. Der Einumdrehungssensor liefert einen Wert der Winkelposition αLenkrad_mod Modulo 2∏ Radian. Die Schätzung des Lenkradwinkels, die von dem Verfahren geliefert wird, ermöglicht es, die Umdrehung zu schätzen, in der sich das Lenkrad befindet, indem diese Schätzung durch 2∏ Radian geteilt wird. Anschließend kombiniert man den vom Einumdrehungssensor gelieferten Wert und die geschätzte Lenkradumdrehung, um den realen Lenkradwinkel zu erhalten, mit: T = αLenkrad/2∏und αreal = αLenkrad_mod + (T – 1)·2∏ wenn T > 0 αreal = αLenkrad_mod + (T – 1)·2∏ wenn T20wobei gilt:
    • T:
    Index der geschätzten Lenkradumdrehung
    αLenkrad:
    geschätzte Winkelposition des Lenkrads, in Radian
    αLenkrad_mod:
    Winkelposition des Lenkrads, geliefert vom Einumdrehungssensor, in Radian
    αreal:
    reale Winkelposition des Lenkrads, in Radian
  • Man erhält also durch Kombination der Schätzung gemäß dem Verfahren und des Ergebnisses des Einumdrehungssensors die reale Winkelposition des Lenkrads.
  • Das Verfahren zur Schätzung der Winkelposition des Lenkrads kann ebenfalls angewendet werden, um einen Vergleich zwischen der vom Sensor stammenden Winkelposition des Lenkrads und dem Wert durchzuführen, der vom erfindungsgemäßen Verfahren geschätzt wird. Man vergleicht dann ständig diese zwei Werte, und wenn ihre Differenz höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist, zum Beispiel in der Größenordnung von 100°, während einer vorbestimmten Periode von zum Beispiel 5 Sekunden, wird die vom Sensor gelieferte Information als ungültig betrachtet, und die an Bord befindlichen Systeme, die diese Information verwenden, müssen in den Notbetriebmodus übergehen.
  • Die Erfindung ermöglicht es also, einen Einumdrehungssensor zu verwenden, um die Winkelposition des Lenkrads zu messen, der weniger teuer ist als ein Multiturn-Sensor.
  • Die Erfindung ermöglicht es ebenfalls, eine Schätzung der Winkelposition des Lenkrads zu haben, die zuverlässig bleibt, unabhängig von der realen Position des Lenkrads, geradeaus oder eingeschlagen.
  • Die Erfindung ermöglicht es außerdem, eine Schätzung der Winkelposition des Lenkrads zu haben, sobald die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einige km/h erreicht.
  • Außerdem ermöglicht es die Erfindung mit Hilfe der Überprüfungen, die an der Schätzung durchgeführt werden, die Situationen zu vermeiden, in denen die Schätzung des Winkels verfälscht wird.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Schätzen der Winkelposition eines Lenkrads eines Kraftfahrzeugs (1), das mit einer elektronischen Recheneinheit (2) und mit Mitteln (3, 5) ausgestattet ist, um die Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) des Fahrzeugs zu liefern, bei dem die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) des Fahrzeugs geschätzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) anhand einer vorbestimmten Anzahl von jeweiligen Drehgeschwindigkeitsmesswerten berechnet werden und die Drehung der Hinterräder (4, 6) überprüft wird, wobei die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird, sobald jede der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) einen ersten Schwellwert überschreitet und die Differenz und die Summe der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) sich von einem zweiten Schwellwert unterscheiden; und – überprüft wird, ob das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) geringer als ein einem maximal erlaubten Winkel des Lenkrads entsprechender dritter Schwellwert ist, unterhalb dessen die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird, wobei der dritte Schwellwert durch folgende Beziehung gegeben wird:
    Figure 00150001
    wobei bedeuten: αLenkradMAX: maximale Winkelposition des Lenkrads, in Radian dem: Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern L: Achsabstand des Fahrzeugs, in Metern E: Spur des Fahrzeugs, in Metern.
  2. Schätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von folgender Beziehung berechnet wird:
    Figure 00160001
    wobei bedeuten: αLenkrad: Winkelposition des Lenkrads, in Radian dem: Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern L: Achsabstand des Fahrzeugs, in Metern E: Spur des Fahrzeugs, in Metern ω2ext: Drehgeschwindigkeit des in der Kurve äußeren Hinterrads, in Radian/Sekunde ω2int: Drehgeschwindigkeit des in der Kurve inneren Hinterrads, in Radian/Sekunde.
  3. Schätzverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert gleich Null ist.
  4. Schätzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert gleich 1,32 rad/s ist.
  5. Schätzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) anhand der letzten fünf aufeinanderfolgenden Daten berechnet werden, die von Drehgeschwindigkeitssensoren (3, 5) der Hinterräder (4, 6) übertragen werden.
  6. Schätzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads ausgehend von zwei letzten geschätzten Winkelpositionen berechnet wird, und die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads mit einem vierten Schwellwert verglichen wird, oberhalb dessen die letzte berechnete Winkelposition des Lenkrads ungültig gemacht wird.
  7. Schätzverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Schwellwert gleich 1000°/s ist.
  8. Schätzverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob eine vorbestimmte Anzahl der letzten aufeinanderfolgenden Schätzungen der Winkelposition des Lenkrads fehlerlos abgelaufen sind, um eine geschätzte Winkelposition zu validieren.
  9. Schätzverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass überprüft wird, ob die letzten sieben aufeinanderfolgenden Schätzungen der Winkelposition des Lenkrads fehlerlos abgelaufen sind.
  10. Schätzverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der ermittelten Winkelposition des Lenkrads mit demjenigen verglichen wird, der vom Einumdrehungssensor geliefert wird, dass, wenn ihre Differenz während mindestens einer vorbestimmten Periode über einem Grenzwert liegt, angenommen wird, dass der vom Einumdrehungssensor gelieferte Wert ungültig ist, und die Vorrichtungen des Fahrzeugs, die diese Information nutzen, gehen in den Notbetrieb über.
  11. Schätzverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert 100° ist.
  12. Schätzverfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Periode gleich 5 Sekunden ist.
  13. System zur Schätzung der Winkelposition eines Lenkrads eines Kraftfahrzeugs (1), das eine elektronische Recheneinheit (2) und Mittel (3, 5) zur Lieferung der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) des Fahrzeugs (1) aufweist, wobei die elektronische Recheneinheit Rechenmittel aufweist, die geeignet sind, um die Winkelposition des Lenkrads ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) des Fahrzeugs (1) zu schätzen, die von den Mitteln (3, 5) zur Lieferung der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) des Fahrzeugs (1) geliefert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel geeignet sind, um: – die mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) anhand einer vorbestimmten Anzahl von jeweiligen Drehgeschwindigkeitsmesswerten zu berechnen und die Drehung der Hinterräder (4, 6) zu überprüfen, wobei die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads effektiv ist, sobald jede der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) einen ersten Schwellwert überschreitet und die Differenz und die Summe der mittleren Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) sich von einem zweiten Schwellwert unterscheiden, und – zu überprüfen, ob das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) geringer als ein einem maximal erlaubten Winkel des Lenkrads entsprechender dritter Schwellwert ist, unterhalb dessen die Schätzung der Winkelposition des Lenkrads durchgeführt wird, wobei der dritte Schwellwert durch die folgende Beziehung gegeben wird:
    Figure 00190001
    wobei bedeuten: αLenkradMAX: maximale Winkelposition des Lenkrads, in Radian dem: Untersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern L: Achsabstand des Fahrzeugs, in Metern E: Spur des Fahrzeugs, in Metern.
  14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einumdrehungssensor der Winkelposition des Lenkrads und Rechenmittel aufweist, die geeignet sind, um den vom Einumdrehungssensor gelieferten Wert der Winkelposition des Lenkrads und die relative Zahl der Umdrehung zu kombinieren, in der sich das Lenkrad befindet, berechnet ausgehend von der Schätzung der Winkelposition des Lenkrads.
  15. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einumdrehungssensor der Winkelposition des Lenkrads und Rechenmittel aufweist, die geeignet sind, um die vom Einumdrehungssensor gelieferte Winkelposition des Lenkrads und die Winkelposition des Lenkrads zu vergleichen, die ausgehend von den Drehgeschwindigkeiten der Hinterräder (4, 6) geschätzt wird, und wenn ihre Differenz mindestens während einer vorbestimmten Periode über einem Grenzwert liegt, die vom Einumdrehungssensor gegebene Information als ungültig betrachtet wird und das System den diese Winkelposition nutzenden Vorrichtungen befiehlt, in den Notbetriebmodus überzugehen.
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