发明内容

本发明的任务是提供一种急停方法和一种用于执行急停方法的装置，其针对尽量所有的状况和速度范围来允许安全的自动制停。

本发明源自独立权利要求的特征。有利的改进方案和设计是从属权利要求的主题。

根据权利要求1，如此完成该任务，即，该制动装置被作动以执行由至少两个减速阶段构成的减速曲线，其中，在减速度增大阶段中将减速度增大至极限减速度，并且在停止之前持续进行的减速度减小阶段中将减速度减小至零，其中，所述减速度的时间曲线在减速度增大和减速度减小的期间至少部分以n>0的n阶多项式的形式根据起始速度(v₀)被如此确定，即，停车时间不低于预先规定的最短刹停时间，并且在停车时间内所经过的距离、也称之为刹车距离不超出预先规定的最大停车距离。停车时间在此代表紧急停车所需要的持续时间，即从制动装置作动开始到达成停止状态的持续时间。

通过这种方式，一方面车辆最早在最短刹停时间到期之后例如最早在10秒之后就停止。最短刹停时间因此直接影响最大减速度。这是有利的，因为后面的交通参与者因此有足够时间用来及时识别减速车辆在刹车并能对此做出反应。最短刹停时间还允许驾驶员有足够长的时间来了解状况并采取任何必要的对策，例如中止急停或转向至可能存在的路肩。由此可以确保驾驶员不会被急停过程惊到。另一方面做到了车辆在停止之前驶过的路程不大于预先规定的最大停车距离、例如不超过500米。这是有利的，因为过长的停车距离(也称为刹车距离)可能在驾驶员例如出于健康原因无法自己控制车辆的情况下成为安全风险。

为了始终实现至少一个特定的最短刹停时间，减速请求可以由两种可能方式来限定：其一，可以设定减速斜坡斜率的参数；而其二也可以调设最大减速度值(极限减速度)的参数设定。这两种可能方式可以单独使用或组合使用。

通过这种方式，可以限定对于相应起始速度(其是急停方法启动时的速度)而言最佳的减速曲线，该减速曲线遵守预先规定的边界条件、即最短刹停时间和最大停车距离。减速曲线被分为至少两个减速阶段，其中，减速度(负加速度)先增后降。在此，减速曲线的曲线段可被定义为n>0的n阶多项式。在最简单情况下(n＝1)，它是倾斜的a-t直线，即分别是具有恒定的单位时间变化值(加速度的时间导数)的阶段。在这种情况下，a-t曲线看上去像是(翻转的)尖屋顶。或者，也可以使用更高阶的多项式，其例如近似为正弦半波。如果起始速度不超过上限值，则可以通过确定合适的、(优选但非必须)对于减速度增大阶段和减速度减小阶段而言都彼此相同的单位时间变化值大小来遵守边界条件。但如果起始速度过大，则在分为两个减速阶段时该极限减速度(即在曲线的拐点处出现的减速度)将会对于乘车人来说高到不可接受的程度。减速曲线也可以部分地分别由多个n阶多项式组成，特别是由多个直线段组成，在这里，其参数有利地在查找表中提供以便调用。

因此，根据一个有利改进方案，在减速度增大阶段和减速度减小阶段之间经过了减速度保持阶段，在减速度保持阶段中，减速度基本对应于极限减速度，特别是其与极限减速度之差不超过规定值，例如不超过极限减速度的20％。在最简单的情况下，减速度在该减速度保持阶段中保持不变。在这种情况下，针对该减速曲线得到了带棱角的凹槽形状(盆形，Wannenform)，其所具有的两个拐点位于减速保持阶段的首尾处。由此，就减速曲线的限定而言出现另外两个自由度，即减速保持阶段的持续时间和极限减速度的大小。因此，优选但非必要地,在(减速的)增大和减小阶段中具有恒定的单位时间变化值的情况下，它可以针对持续较长时间的减速度保持阶段以较低的极限减速度被刹车，或者针对较短的减速度保持阶段以较高的极限减速度来刹车。在前者情况下停车距离会加长，只要不超过最大停车距离这就不是问题。

根据本发明的一个有利改进方案，极限减速度与起始速度相关，其超过最小减速度以使得驾驶员注意到自主刹车。最小减速度优选可以在约0.7至0.8m/s²之间。同样有利的是确定优选在1.2m/s²至1.8m/s²范围内的最大减速度，以保证车辆乘客无需经受大的制动加速度。

但一旦起始速度高到如下程度，即，在减速度保持阶段中遵守最大减速度情况下将会超过最大停车距离，则需要增大减速度增大阶段和减小阶段期间的单位时间变化值，和/或将减速度保持阶段期间的极限减速度增大至以足够程度超过最大减速度值，使得遵守最大停车距离。

根据本发明的一个有利改进方案，减速度在减速度增大阶段中按照在最小单位时间变化正值至最大单位时间变化正值之间所选的单位时间变化正值来增大，其中，最小单位时间变化正值优选在0.4m/s³至0.5m/s³之间，最大单位时间变化正值在0.7m/s³至0.8m/s³之间。

根据本发明的一个有利改进方案，减速度在减速度减小阶段中按照在最小单位时间变化负值至最大单位时间变化负值之间所选的单位时间变化负值来减小，其中，最小单位时间变化负值优选在-0.4m/s³至-0.5m/s³之间，最大单位时间变化负值在-0.7m/s³至-0.8m/s³之间。

一种用于低于上述极限速度(此时尽管针对单位时间变化值和极限加速度选择了相应的最大值，但仍然超过最大停车距离)的起始速度的优选急停方法在于以下特征：

1.在具有低于下极限速度的起始速度的情况下，最小减速度被确定为极限减速度并且减速度保持阶段的持续时间以与起始速度相关的方式被确定，其中，停车时间可能短于最短刹停时间。下极限速度大致在10km/h范围内。在最低速度范围内不利的是保持足够低的减速度以遵守尤其为10秒的最短刹停时间，因为减速度在此将表现为足够小，以致驾驶员无法感觉到急停方法启动。对于速度很低的所述范围，可以增大单位时间变化值以便将刹车过程设计成能够让驾驶员感受到，和/或减速度保持阶段的持续时间被缩短，从而在最短刹停时间到期之前的数秒内将达到停止。该极限减速度在此情况下例如为0.75m/s²。

2.在具有高于下极限速度且低于中等极限速度的起始速度的情况下，极限减速度以与起始速度相关的方式被如此确定，即，不短于最短刹停时间。在此低速度范围内，可调变量是极限减速度，其被选择成使得刹车过程总是以最短刹停时间结束，即达到刹停。在此远没有达到最大停车距离。

3.在具有高于中等极限速度且低于上极限速度的起始速度的情况下，在减速度保持阶段中的极限减速度对应于最大减速度，而减速度保持阶段的持续时间以与起始速度相关的方式被确定。在高速度范围内，单位时间变化值优选对应于最大值(例如+/-0.75m/s³)，并且可调变量是减速度保持阶段的时长。因此，车辆刹停时间比最短刹停时间晚。在此情况下，当达到上极限速度时恰好达到最大停车距离。

4.在具有高于上极限速度的起始速度的情况下，在遵守针对单位时间变化值和极限减速度的相应最大值时不再遵守最大停车距离。因此在该速度范围内，该极限减速度被增大以致超过预先规定的最大减速度(尤其达到约2至3m/s²)，和/或单位时间变化正值和/或单位时间变化负值被设定得高于相应最大值。单位时间变化值或极限减速度值以与起始速度相关的方式被如此确定，即，不超过最大停车距离。

因此根据本发明的一个有利改进方案，单位时间变化正值和单位时间变化负值不是恒定的，而是以与起始速度相关的方式被选择。这些值优选可以就数值而言是彼此相同的，但或者也可被选择为彼此大小不同。此外，在减速度增大阶段和减速度减小阶段中的单位时间变化值也不必是恒定的(减速曲线呈一阶多项式形式)，而是可以呈现其它曲线走向，特别是近似正弦曲线。

根据本发明的一个有利改进方案，在启动急停方法之后，在减速度增大阶段之前先执行滑行阶段，在滑行阶段中，将机动车驱动装置的驱动扭矩降至零，并且或许仅为了如下目的进行制动作动，即，阻止由外作用力决定的尤其由陡降车道或顺风决定的车辆加速。由此使驾驶员有时间在车辆自动减速之前对警告做出反应。

该滑行阶段之后紧接着是减速度增大阶段。滑行阶段的持续时间优选为约0.5秒至1.5秒。滑行阶段的持续时间可以被纳入到最短刹停时间中，因而可供使用的最短刹停时间相应缩短。如果车辆位于水平地面或上坡面，则在滑行阶段期间无需进行制动作动。而如果车辆位于下坡车道，则进行制动干预，使得在滑行阶段期间所述速度不会进一步增大。

如果车辆已经停止，则根据一个有利改进方案，驻车制动器被接合，以免(例如在非水平位置)又因下坡动力而偶然自动溜车。

本发明所基于的任务还通过一种用于执行上述急停方法的其中一个实施方式的装置来完成，该装置可以连接至用于测知车速的传感器以及用于机动车驱动装置的控制装置和用于制动器的控制装置。

根据此设计的一个有利改进方案，该装置包括用于人工启动和/或结束急停方法的开关或者能确定驾驶员是否掌控车辆的驾驶员传感器装置。通过这种方式，驾驶员可以随时又接管车辆控制并且停止该急停方法。

该急停方法有利地被自动启动，例如当没有出现预期的驾驶员反应(例如驾驶员没有对诸如接管请求或“放手警告”等警告做出反应)时，或者当驾驶员未准备好或无法接管车辆驾驶(例如如果晕厥或心脏病发作)时。但该急停方法也可由驾驶员或乘客通过操作急停开关来人工启动。因此，如果驾驶员突然失去对车辆的控制，则副驾和/或乘客能在紧急情况下马上自动将车辆停止。

根据另一个优选改进方案，如果系统识别到遵守这些边界条件会导致车辆停在危险地点(例如十字路口)，则该系统将允许低于最短刹停时间或超过最大停车距离。为此，该装置可以连接到导航系统，借此能在急停过程开始时确定停车地点。