JP6877453B2 - 駆動トレーラを制御するための方法およびモータ駆動トレーラ - Google Patents

Description

本発明は、電気モータによって駆動されるトレーラを制御するための方法、およびこうしたモータ駆動トレーラに関する。

従来技術のトレーラは、トレーラと牽引車両との間に発生する力を測定する力測定センサ、特にひずみゲージに基づいている。知られているように、これらの力測定センサは、外部からの影響、特に温度や水分変動など環境の影響を受けやすい。さらに、従来技術によるトレーラと牽引車両との間の連結は常に剛性であり、したがって、トレーラと牽引車両との間の軸方向および横方向の力の影響を受けやすい。具体的には、トレーラ／牽引車両システムには共振振動までの強い振動が発生することがある。その結果、力測定センサは複数の測定データを生成し、これがひいては制御ユニットにとって大きな評価努力につながる。トレーラを制御するために不可欠な測定データを、振動および他の外乱変動要素によって発生する暗騒音と区別することも困難である。とりわけ、これは運転の快適性を損ない、エネルギー消費を増加させる。

特許文献１からは、自転車用のモータ駆動トレーラが知られている。そこに記載されているトレーラは、プルロッドによって自転車に連結されており、プルロッドは動力計を保有し、トレーラはモータを有する。自転車とトレーラとの間の速度の差に応じて、動力計は、トレーラが自転車よりも高速のときは圧縮力を測定し、またはトレーラが自転車よりも遅れるときは牽引力を測定する。モータは、力測定センサによって測定された力に対応してトレーラを加速する。

特許文献２は、トレーラを牽引するためのシステムを記載している。トレーラは、電気モータ、ブレーキ、プルロッド、およびプルロッドに配置された力測定センサを備える。動力計によって測定された機械力に応じて、トレーラは、モータによって加速され、またはブレーキによって制動される。

特許文献３は、自転車用のトレーラを記載しており、トレーラが自転車を押し出すまたは制動するときに自転車に顕著な遡及的影響を及ぼすのを防止するために、このトレーラは、ブレーキおよびモータのいずれとしても働くことができる電気機械を備える。これを実現するために、様々なセンサが記載されている。したがって、ペダル踏力センサ、ブレーキレバーに設けられた制動力センサ、および自転車とトレーラとの間の連結部に設けられた力測定センサが提案されている。これらのセンサからの信号が電子論理回路に送信され、電子論理回路が次に電気機械および／またはブレーキを制御する。力測定センサによって、自転車がトレーラに牽引力と圧力のどちらを加えるのかを判定することができ、トレーラが自転車を追跡するために、モータまたはブレーキはそれぞれ測定信号に応じて制御される。測定力の代わりに、予め張力がかけられた測定システムが提案されており、圧力センサが気筒内の圧力の変化を記録するか、または位置センサがばねに取り付けられた円板の位置を測定するかのどちらかである。こうした予め張力がかけられた測定システムは、実際、確かにトレーラと自転車との間のより剛性が低い連結装置を有するが、妨げになる、特に脈動するフィードバックの影響がこの場合依然として同様に残る。

特許文献４は、自転車を駆動および制動するための自転車プッシャトレーラを記載しており、バッテリが慣性質量としてトレーラのフレームに取り付けられており、それにより、バッテリは制動動作中に前方に揺れ、加速動作中に後方に揺れる。バッテリは、操作レバーを介して実際位置値センサおよびボーデンケーブルに連節されている。制動過程中、電気モータが実際位置値センサによって復熱式に動作され、一方、機械式ブレーキがボーデンケーブルによって同時に作動される。

米国特許出願公開第２０１２／００３７４３５号明細書 米国特許第８，３６５，８４９号明細書 ドイツ特許出願公開第１０ ２０１０ ０５１ ８３８号明細書 ドイツ特許出願公開第１０ ２００６ ００９ ８６２号明細書

したがって、本発明の根底にある目的は、牽引車両によるトレーラの牽引をできる限り簡単かつ確実に構成して、エネルギー消費を最小限にし、運転の快適性を高めることである。

本発明は、請求項１および８によってこの目的を達成する。従属請求項、明細書、および図面には有利な実施形態を見ることができる。
本発明によれば、電気モータによって駆動されるトレーラを制御するための方法は、
トレーラと牽引車両との間の距離を中立位置と定義する工程と、
トレーラと牽引車両との間の距離の中立位置からの偏差を測定し、この偏差を距離値として出力する工程と、
トレーラと牽引車両との間の距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ中立位置に対して減少したとき、トレーラを電気作動式に制動する工程と、
トレーラと牽引車両との間の距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ中立位置に対して減少したとき、トレーラを機械作動式に制動する工程であって、第２の距離値が第１の距離値よりも大きい工程と、
トレーラと牽引車両との間の距離が、第３の距離値だけ中立位置に対して増加したとき、トレーラを電気モータによって加速する工程と
を含む。

本発明による方法によれば、牽引車両とトレーラとの間の距離を中立位置と定義する。次いで、トレーラと牽引車両との間の距離が、運転モードにおいて、継続的にまたは定義可能な時間間隔で監視され、トレーラと牽引車両との間の距離の中立位置からの偏差が測定され、距離値として出力される。測定され、距離値として出力された偏差に応じて、トレーラは制動されるかまたは加速される。ブレーキは、電気的かつ／または機械的に作動される。トレーラと牽引車両との間の距離が、たとえば牽引車両の減速を通じて減少する場合、トレーラと牽引車両との間の距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ、第２の距離値未満だけ減少する限り、トレーラは電気トリガ式ブレーキによって制動される。第１および第２の距離値は自由に選択可能であるが、第２の距離値は第１の距離値よりも大きい。トレーラと牽引車両との間の距離が、第２の距離値にも達するまたはこれを超えるほど減少するとき、トレーラは機械トリガ式ブレーキによって制動される（オーバーラン制動）。牽引車両とトレーラとの間の距離が、少なくとも１つの第３の距離値だけ中立位置に対して増加する場合には、電気モータはトレーラを加速する。牽引車両とトレーラとの間の距離の増加は、たとえば、牽引車両が加速するとき、または坂を上るときに生じることがある。トレーラと牽引車両との間の距離は、牽引車両の走行軸に沿った距離、すなわち牽引車両軸とトレーラ軸との間の軸方向距離である。

トレーラは、トレーラと牽引車両との間の距離の予め定義した中立位置に対する偏差に応じて、トレーラの電気および／または機械作動式制動、およびトレーラの加速によって、牽引車両の動きに反応する。したがって、中立位置は、トレーラおよび牽引車両からなるシステムが調整される基準点として確立される。機械作動式ブレーキは、電気的ブレーキ作動の故障または誤動作の場合でも、トレーラの安全な制動を可能にする。しかし、機械作動式制動はまた、基本的に、油圧または空気圧作動式制動とすることもできる。機械／油圧／空気圧作動式制動が、電気作動式制動から独立していることは不可欠である。力測定センサは、本発明による方法では省略することができる。代わりに、距離測定によってトレーラと牽引車両との間の距離が測定および調整される。

一実施形態によれば、トレーラの電気作動式制動は、回生制動とすることができる。具体的には、回生制動は、電気モータによって実現することができる。電気モータは、これを実現するために、生成的に動作することができる。一実施形態によれば、トレーラの電気作動式制動はまた、緩やかな直接制動とすることもでき、トレーラの機械作動式制動は、急な直接制動とすることができ、急な直接制動は、緩やかな直接制動よりも、トレーラと牽引車両との間の距離の軸方向偏差に応じてより強い制動力増加を示す。したがって、緩制動とは、急制動によるよりも小さな制動力を印加することを意味する。具体的には、緩やかなおよび急な直接制動は、直接ブレーキによって行うことができる。「直接制動」および「直接ブレーキ」という用語は、本場合には、電気モータによる回生制動と区別するために選択されたものであり、ブレーキデザインを制限するものとして理解されるべきではない。第１の距離値を超えた後、制動が電気的にトリガされ、これは、一方では、電気モータを介してトレーラを回生制動することができ、または他方では、直接ブレーキを介してトレーラを緩やかに直接制動することができる。制動はまた、回生式であると同時に、緩やかに直接的であることもできる。回生制動も緩やかであることができる。牽引車両とトレーラとの間の減少距離が第２の距離値に達する場合、直接制動が機械的にトリガされる。制動は急であり、すなわち、緩やかな直接制動によるよりも強く増加する制動力を伴う。第２の距離値を超えるとき、制動はまた、回生式にもさらに続行することができる。

好ましい実施形態によれば、回生制動によって回収された制動エネルギーは、エネルギー蓄積装置に供給することができる。回収された制動エネルギーは、バッテリやスーパーキャパシタなど電気エネルギー蓄積装置に供給することができる。電気モータはこの場合、発電機として機能することができる。回収された制動エネルギーはまた、フライホイールなど機械エネルギー蓄積装置にも供給することができる。エネルギー蓄積装置は、トレーラ内またはトレーラ上に配置することができる。具体的には、電気モータはまた、運転モードにおいて、電力エネルギー蓄積装置によって供給することもできる。回復によって、エネルギー蓄積装置を外部充電することなく、トレーラの動作時間を増加させることができる。

好ましくは、第１の距離値を超えた後、トレーラと牽引車両との間の距離が減少するほど、電気作動式制動における制動力が増加する。第２の距離値を超えた後、トレーラと牽引車両との間の距離が減少するほど、機械作動式制動における制動力が増加することも好ましい。牽引車両とトレーラとの間の距離が減少するほど、トレーラに作用する制動力がそれによって増加する。好ましくは、第３の距離値を超えた後、トレーラと牽引車両との間の距離が増加するほど、トレーラはまた、より強く加速される。トレーラの電気作動式制動、および／または機械作動式制動、および／または加速は、トレーラと牽引車両との間の軸方向距離の中立位置からの偏差に比例することができ、特に直線的に比例、または指数関数的に比例することができる。これは、牽引車両に非常に迅速に反応するトレーラの位置調整を確実にする。

一実施形態によれば、自転車を牽引車両として設けることができ、かつ／または自転車トレーラをトレーラとして設けることができる。

別の実施形態によれば、トレーラと牽引車両との間の距離が第４の距離値だけ中立位置に対して減少したとき、電気作動式制動が終了することができ、ここで第４の距離値は第１の距離値よりも小さい。本発明によれば、第１の距離値を超えると、トレーラは電気的作動によって制動される。トレーラと牽引車両との間の距離が、電気作動式制動のため再び中立位置に近づくと、第１の距離値よりも小さい第４の距離値に達した後、トレーラは電気的作動によって制動されなくなる。したがって、中立位置に達する前に、電気作動式制動は既に終了していることができる。好ましくは、トレーラと牽引車両との間の距離が、第５の距離値だけ中立位置に対して減少したとき、機械作動式制動がさらに終了することができ、電気作動式制動が開始または継続することができ、ここで第５の距離値は第２の距離値よりも小さく第４の距離値よりも大きい。具体的には、第５の距離値はまた、第１の距離値よりも大きくなり得る。中立位置から進んで、制動は、トレーラと牽引車両との間の距離が第１の距離値に達すると電気的に作動される。トレーラと牽引車両との間の距離がさらに減少し、それにより第２の距離値を超える場合、加えて、または排他的に、制動が機械的に作動される。トレーラと牽引車両との間の距離が、機械作動式制動、および場合によっては追加的に電気作動式制動のため、再び中立位置に近づくと、第２の距離値よりも小さい第５の距離値に達した後、制動が機械的作動によるものではなくなる。距離が第５の距離値未満、第４の距離値超減少するとき、制動は電気的作動のみによるものである。トレーラと牽引車両との間の距離が再び中立位置に近づく場合、第４の距離に達しなくなると、トレーラは制動されなくなる。トレーラと牽引車両との間の距離が反対方向にずれ、それにより、トレーラと牽引車両との間の距離が少なくとも第３の距離値だけ増加する場合、本発明によればトレーラは加速される。好ましくは、トレーラと牽引車両との間の距離が、第６の距離値だけ中立位置に対して減少したとき、トレーラの加速は終了し、ここで第６の距離値は第３の距離値よりも小さい。トレーラと牽引車両との間の距離がそれに応じて増加した後、トレーラは加速され、それにより、トレーラと牽引車両との間の距離が再び中立位置に近づく。具体的には、トレーラは、距離が第６の距離値を下回るまで加速される。したがって、不感帯範囲を第４および第６の距離値によって定義し、この場合、トレーラと牽引車両との間の距離が中立位置からずれるときでも、制動も加速もない。許容誤差範囲をそれに応じて定義し、この場合、トレーラと牽引車両との間の距離は調整なしに変動することができる。第５の距離値は、制動が電気的にのみ作動される範囲を制限する。

好ましい実施形態によれば、中立位置は、トレーラが負荷を形成することなく牽引車両よりも遅れるように定義することができる。トレーラはそれに応じて、具体的には、電気的または機械的作動によってそれぞれ制動または加速することにより、その自重およびトレーラにかかるいかなる負荷の重さも補償することができる。このモード（追従支援モード）は、牽引車両が基本的には一切の負荷を検知しないことを確実にする。別の実施形態によれば、中立位置は、トレーラが牽引車両を押し出すように定義することができる。中立位置はこの場合、トレーラが好ましくは軸方向の一定の推力を牽引車両に加えるように定義する。したがって、牽引車両は、特に急な上り坂走行で、このモード（押出モードまたは乗車支援モード）において救援されることができる。

一実施形態によれば、本方法は、トレーラの速度を測定する工程をさらに含む。速度を測定することにより、トレーラが規定の最高速度を超えるとき、トレーラは、電気的または機械的作動によって制動することができる。具体的には、トレーラは、電気モータによって回生式かつ電気作動式に、または直接ブレーキによって緩やかもしくは急に制動することができる。好ましくは、制動は直接的である。これは、牽引車両およびトレーラが、特に急な下り坂走行で、規定の最高速度を超えないことを確実にすることができる。トレーラは直接ブレーキによって制動することができ、したがって牽引車両をも減速することができる。

別の実施形態によれば、本方法は、牽引されないトレーラが押されるときに、トレーラの速度が維持されることを特徴とする。トレーラがそれに応じて牽引車両に連結されておらず、運転者によって手動で押される場合、たとえば、トレーラは、それが規定の速度を維持するように、電気モータによって駆動することができ、それにより、トレーラを押す人が基本的には負荷を押さなくてもよく、またはわずかな負荷しか押さなくてもよい。トレーラがこのランニングモードで動作する場合、ハンドブレーキをトレーラに設けて、トレーラを制動することができる。好ましくは、ハンドブレーキは、トレーラの直接ブレーキを作動させる。ハンドブレーキは、好ましくは、運転者がトレーラを放す場合に自動的にトリガすることができる。トレーラはまた、好ましくは、規定の速度を超えると自動的に制動することもできる。

本発明は、
少なくとも１つのホイールと、
少なくとも１つのホイールを駆動するための電気モータと、
電気モータにエネルギーを供給するための少なくとも１つの蓄積ユニットと、
トレーラを牽引車両に連結するためのドローバーと、
牽引車両とトレーラとの間に発生する中立位置からの距離偏差を測定し、また距離偏差に対応する電気測定信号を生成するように設計された、ドローバー上のセンサユニットと、
電気測定信号に応答し、トレーラと牽引車両との間の距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ中立位置に対して減少するとき、電気測定信号に基づいてトレーラを制動し、またトレーラと牽引車両との間の距離が、第３の距離値だけ中立位置に対して増加するとき、トレーラを加速するために、センサユニットからの電気測定信号に基づいて電気モータを制御するように設計された制御ユニットと、
トレーラと牽引車両との間の距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ中立位置に対して減少するとき、距離偏差に基づいてトレーラを制動するように設計された機械式トリガであって、第２の距離値が第１の距離値よりも大きい機械式トリガと
を有するモータ駆動トレーラによって、さらに本目的を達成する。

本発明によるモータ駆動トレーラは、本発明による方法を実施するのに適している。トレーラは、ドローバーによって牽引車両に連結されている。ドローバー内またはドローバー上に配置されたセンサユニットは、牽引車両とトレーラとの間に中立位置を起点として軸方向に発生し得る距離偏差を測定する。さらに、センサユニットは、電圧など、この距離偏差に対応する電気測定信号を生成する。具体的には、この電気測定信号は、牽引車両とトレーラとの間の距離の中立位置を起点とした偏差に比例することができ、たとえば、直線的に比例、または指数関数的に比例することができる。測定信号はそれに応じて、牽引車両とトレーラとの間の距離の偏差のそれぞれ程度または強さ、および牽引車両とトレーラとの間の軸方向軸に沿った偏差の方向、すなわち、具体的には、トレーラと牽引車両との間の距離が中立位置に対して減少しているのか、それとも増加しているのかに関する情報を含む。トレーラと牽引車両との間の距離が増加したのか、それとも減少したのかに応じて、電気測定信号は、たとえば反対の符号を有することができ、具体的には、電気測定信号は、トレーラと牽引車両との間の距離が中立位置に対して増加するとき、正とすることができ、トレーラと牽引車両との間の距離が中立位置に対して減少するとき、負とすることができる。さらに、トレーラは、距離偏差に応じて、特にトレーラと牽引車両との間の距離の減少に応じて、機械式トリガによって制動される。電気測定信号に加えて、距離偏差に関する情報はまた、機械式トリガによっても出力することができる。本発明によるトレーラのため、力測定センサは省略することができる。代わりに、距離測定によってトレーラと牽引車両との間の距離が測定および調整される。

このために、第１の距離値を超えた後、好ましくは一方ではトレーラを回生制動することができ、他方ではトレーラを緩やかに直接制動することができる制動が、制御ユニットによって電気的にトリガされる。制動はまた、回生式であると同時に、緩やかに直接的であることもできる。回生制動も緩やかであることができる。さらに、トレーラと牽引車両との間の距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ減少するとき、トレーラは機械式トリガによって制動される。ここで、第２の距離値は第１の距離値よりも大きい。同様に、牽引車両とトレーラとの間の減少距離が第２の距離値に達する場合、直接ブレーキを有する制動ユニットが、機械式トリガによって機械的にトリガできる。制動は急であることができ、すなわち、緩やかな直接制動によるよりも強く増加する制動力を伴う。上述のように、「直接制動」および「直接ブレーキ」という用語は、電気モータによる回生制動と区別するために選択されたものであり、ブレーキデザインを制限するものとして理解されるべきではない。第２の距離値を超えるとき、制動はまた、回生式にも続行することができる。加えて、制御ユニットは、トレーラと牽引車両との間の距離が、第３の距離値だけ中立位置に対して増加するとき、トレーラを加速するように設計されている。本発明による方法の記述において上記で既に説明したように、トレーラが、トレーラと牽引車両との間の距離が極端に減少するときそれぞれ回生式にまたは直接的に制動され、トレーラと牽引車両との間の距離が極端に増加するとき加速されるので、トレーラはそれに応じて牽引車両の動きに反応することができる。

一実施形態によれば、電気測定信号に応答する制御ユニットは、電気測定信号に基づいてトレーラを回生制動し、かつ／またはトレーラを緩やかに直接制動するように設計することができる。一実施形態によれば、機械式トリガも、距離偏差に基づいてトレーラを急に直接制動するように設計することができる。急な直接制動はこの場合、緩やかな直接制動よりも、トレーラと牽引車両との間の距離の軸方向偏差に応じてより強い制動力増加を示す。したがって、緩制動とは、急制動によるよりも、距離偏差が増加するにつれて制動力がより単調に増加することを意味する。別の実施形態によれば、緩やかなおよび急な直接制動は、直接ブレーキを有するブレーキユニットによって行うことができ、回生制動は、電気モータによって行うことができる。ブレーキユニットの直接ブレーキは、緩やかな直接制動のために、電気測定信号に基づいて、センサユニットによって電気的に制御される。機械式トリガによって、ブレーキユニットの直接ブレーキは、急制動のために機械的に制御される。ブレーキユニットは、急な直接制動を制御するために、センサユニットに接続されている。制御ユニットが、たとえば電源障害から不正確に機能するまたは故障するときに、直接ブレーキはまた、それに応じて急な直接制動も可能である。具体的には、直接ブレーキは、それに応じて非常に迅速に反応する。

回生制動を可能にしない電気モータが使用される場合、緩やかな直接制動のみが、制御ユニットを介して電気測定信号によってトリガされる。電気モータが回復可能な場合、回生制動もしくは緩やかな直接制動、またはその両方が同時に、制御ユニットを介して電気測定信号によってトリガされる。「直接制動」および「直接ブレーキ」という用語は、本場合には、電気モータによる回生制動と区別するために選択されたものであり、ブレーキの選択を制限するものとして理解されるべきではない。トレーラはまた、２つ以上のホイールをも有することができる。その場合、ホイールは、電気測定信号に基づいて、制御ユニットを介して互いに独立して制動することができる。たとえば、一方のホイールは、ホイールに配置された電気モータによって回生制動することができ、もう一方のホイールは、直接ブレーキによって緩やかに制動することができる。異なる制動力はまた、直接的な緩制動によってもホイールに加えることができる。これにより、特に高速で、またカーブを走行するときに、方向転換操縦におけるトレーラ／牽引車両システムの安定性が向上する。

好ましい実施形態によれば、トレーラは、少なくとも制御ユニットおよび電気モータに接続されたモータ制御装置をさらに備える。好ましくは、トレーラはまた、バッテリ、フライホイール、スーパーキャパシタなど、電気モータにエネルギーを供給するためのエネルギー蓄積装置をも備える。制御ユニットは、それに応じてモータ制御装置に制御信号を送信することができ、次いでモータ制御装置が、トレーラが加速または回生制動されるように電気モータを制御する。やはり好ましくは、エネルギー蓄積装置、モータ制御装置、および制御ユニットに接続された、動力制御装置をさらに設けることができる。したがって、動力制御装置によって制御されたエネルギー蓄積装置およびモータ制御装置から、モータにエネルギーを供給することができる。回収された制動エネルギーも、それに対応してモータおよび動力制御装置を介してエネルギー蓄積装置に再供給することができる。電気モータはこの場合、発電機として機能することができる。エネルギー蓄積装置は、トレーラ内またはトレーラ上に配置することができる。この回復によって、トレーラが特定のエネルギー効率で動作することができ、特にバッテリが使用されるときの動作時間を増やすことができる。

別の実施形態によれば、トレーラは、電気コンシューマを制御するためのコンシューマ制御装置をさらに備える。コンシューマ制御装置は、具体的には、存在し得るいかなる動力制御装置にも接続することができる。したがって、オルタネータなどの電気コンシューマは、エネルギーが供給され、かつ／またはコンシューマ制御装置によって制御されることができる。

好ましい実施形態によれば、トレーラは、少なくとも電気モータおよび制御ユニットに接続されたスピードセンサをさらに備える。本方法に関して既に説明したように、スピードセンサにより、最高速度を規定すること、およびこの場合は牽引されていないトレーラをより簡単に押すことが可能になる。

一実施形態によれば、モータ駆動トレーラは、牽引車両としての自転車に連結するためのモータ駆動自転車トレーラとすることができる。
一実施形態によれば、トレーラのセンサユニットは、牽引車両に連結するためのプルロッドと、トレーラに連結するための手段を有するハウジングと、ハウジング内に配置された距離センサとを備え、

距離センサが、ハウジングとプルロッドとの間の距離の中立位置からの偏差を測定し、
ハウジングとプルロッドとの間の距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ中立位置に対して減少するとき、距離センサが、距離偏差に対応する第１の電気測定信号を生成し、
ハウジングとプルロッドとの間の距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ中立位置に対して減少するとき、プルロッドが、距離偏差に対応して偏位を受ける機械式トリガと相互に作用し、ここで第２の距離値は第１の距離値よりも大きく、
ハウジングとプルロッドとの間の距離が、第３の距離値だけ中立位置に対して増加するとき、距離センサが、距離偏差に対応する第２の電気測定信号を生成する
ことを特徴とする。

ハウジングとプルロッドとの間の距離が、第１の距離値に達するまたはこれを超えるほど減少したとき、距離センサは対応する第１の電気測定信号を生成する。さらに、ハウジングとプルロッドとの間の距離が増加するとき、距離センサは第２の電気測定信号を生成する。電気測定信号は、それぞれの軸方向の距離偏差に対応し、それに応じて距離偏差の程度に関する情報を運ぶ。第１および第２の電気測定信号は、異なる符号を有することによって特に異なることができる。電気測定信号は、たとえば電圧とすることができる。センサユニットが牽引車両およびトレーラに接続されているとき、トレーラは、第１の電気測定信号に基づいて電気的に制動することができ、第２の電気測定信号に基づいて加速することができる。電気制動は、トレーラの電気モータによって回生式とすることができ、または直接ブレーキによって緩やかで直接的とすることができる。さらに、ハウジングとプルロッドとの間の距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ中立位置に対して減少するとき、ハウジングとプルロッドとの間の距離の軸方向偏差が機械式トリガの偏位につながり、ここで第２の距離値は第１の距離値よりも大きい。第２の距離値にそれぞれ達したまたはこれを超えた後、第１の電気測定信号を生成する代わりに、またはこれに加えて、機械式トリガが偏位する。センサユニットが牽引車両およびトレーラに接続されているとき、トレーラの直接ブレーキが、機械式トリガの偏位によって機械的に作動することができる。機械作動式制動は、特に、急な直接制動をトリガすることができる。急な直接制動は、緩やかな直接制動よりも、ハウジングとプルロッドとの間の、したがってトレーラと牽引車両との間の距離の軸方向偏差に応じてより強い制動力増加を示す。第１および第２の電気測定信号、および機械式トリガの偏位に応じて、トレーラは、トレーラが、ハウジングとプルロッドとの間の、したがってトレーラと牽引車両との間の距離が極端に減少するとき制動され、トレーラと牽引車両との間の距離が極端に増加するとき加速されるように、牽引車両の動きに反応することができる。センサユニット内の電動アクチュエータによって、距離センサによって生成された電気測定信号は、緩やかな直接制動をトリガすることができる。加えて、本発明によるモータ駆動トレーラの制御ユニットは、本発明によるセンサユニットの一部とすることができる。本発明によるセンサユニットのため、力測定センサは省略することができる。代わりに、距離測定によってトレーラと牽引車両との間の距離が測定および調整される。具体的には、ハウジングに対するプルロッドの遊びを考えれば、トレーラと牽引車両との間の連結が比較的柔軟に構成できる。トレーラ／牽引車両システムは、それに応じてトレーラと牽引車両との間の横力の影響を受けにくい。

好ましい実施形態によれば、センサユニットの距離センサは、ハウジングに対するプルロッドの軸方向運動によって中立位置から偏位する回転可能に取り付けられたセンサレバーを有する角度センサを有する。したがって、プルロッドの軸方向運動は、センサレバーの回転運動に変換することができる。具体的には、センサレバーは、ハウジングとプルロッドとの間の中立位置を起点とした軸方向距離が増加するのか、それとも減少するのかに応じて、プルロッドの軸方向運動によって反対方向に回転することができる。この回転によって実現されるセンサレバーの角度位置に応じて、軸方向の距離偏差に対応する第１の電気測定信号、または第２の電気測定信号が生成される。別の実施形態では、プルロッドは、距離センサのセンサレバーの溝内に案内されるピン付き延長部を備えることができる。これにより、プルロッドの軸方向運動を、特に低衝撃で、センサレバーの回転運動に変換することが可能になる。センサレバーの溝内に案内されるためのピン付き延長部はまた、プルロッドのタペットにも設けることができ、タペットは、ハウジング内に位置するプルロッドの端部に配置することができる。別の実施形態によれば、センサユニットは、緩やかな直接制動をトリガする電動アクチュエータを有することができる。角度センサが発する第１の電気測定信号に基づいて、電動アクチュエータをそれに応じて制御することができ、電動アクチュエータは、機械タイバーによって、次にプルロッドとハウジングとの間の距離偏差に応じて直接的な緩制動をトリガする。

さらに、好ましい実施形態によれば、センサユニットのトリガは、ハウジングに対するプルロッドの軸方向運動によって定位置から偏位することができる、回転可能に取り付けられたトリガロッカを有することができる。したがって、ハウジングとプルロッドとの間の軸方向距離の偏差が第２の距離値を超えるとき、回転可能に取り付けられたトリガロッカは、その定位置から偏位することができる。センサユニットが牽引車両およびトレーラに接続されているとき、トレーラは、このトリガロッカの偏位に対応して制動することができる。具体的には、トレーラは、それによって直接的に急制動することができる。別の実施形態によれば、トリガは、プルロッドがトリガロッカを偏位しなくなるとトリガロッカを定位置に戻す戻しばねを有する。これは、ハウジングとプルロッドとの間の軸方向距離の偏差が第２の距離値を超えなくなると、トリガロッカが常に定位置に戻り、それに応じて制動されなくなることを確実にする。

好ましい実施形態によれば、トリガは、戻しばねに対抗し、プルロッドがトリガロッカを偏位しなくなるとトリガロッカを減衰的に定位置に戻す、減衰ユニットをさらに備える。これは、プルロッドがトリガロッカを偏位しなくなると、機械式トリガの偏位に起因する制動がゆっくりと弱まることを確実にする。したがって、制動はゆっくりと、また減衰的に終了する。

一実施形態によれば、センサユニットは、自転車トレーラ、特に本発明によるモータ駆動自転車トレーラと、牽引車両としての自転車との間の距離を測定するように設計することができる。

一実施形態によれば、センサユニットは、ハウジングと、ハウジングから延びる、ドローバーに連結するためのプルロッドであって、ハウジングに対して移動可能に取り付けられたプルロッドと、ハウジングとプルロッドとの間の相対位置を求める距離センサとを備え、プルロッドが、機械的な復元力なしに、正常範囲内に移動可能に保持されており、正常範囲は第１および第３の距離値を超えて及ぶ。したがって、正常範囲は、それぞれプルロッドまたはそのハウジングにかかる復元力が、電気測定信号に基づいてのみ、すなわちそれぞれトレーラの制動または加速によってのみ生じる、正常動作範囲と定義することができる。この正常範囲内では、不可避の摩擦損失は別として、特に機械的減衰はない。プルロッドは、（前記摩擦損失は別として）ほぼ抵抗なくハウジング中を摺動する。こうした純電子式調整は、非常に精密である。具体的には、プルロッドがハウジング内で可動支持体によって完全に自由に支承されているので、振動など妨げになる連結装置の影響がない。具体的には、したがって、センサユニットの脈動する挙動をもたらすことになる予め張力がかけられたシステムのマイナスの影響を防止することができる。トレーラの日常動作では、平らでない道路、トレーラによって輸送される積荷の変化、変動する風況、ユーザによる異なる運転挙動など、複数の外部の外乱変動要素が発生するので、こうした正常動作範囲を維持することが重要である。こうした正確な調整を可能にするために、電気モータの精密な位置を知ることが重要である。このために、電気モータは、電気モータの現在の位置を高精度で求め、それを制御装置に送信することができる、ロータリエンコーダを有することができる。地面からの振動および発振を減衰させるために、トレーラのホイール用の独立したホイールサスペンションも設けることができる。

正常範囲は他の距離値によって制限することができ、たとえば、正常範囲は第２の距離値によって一方向に制限することができる。具体的には、正常範囲は、２つのエンドストップによって空間的に制限することができる。エンドストップは、たとえば２つのばねによって形成することができ、第１のばねが第１の方向のプルロッドの動きを減衰させ、第２のばねが第２の方向のプルロッドの動きを減衰させる。プルロッドはそれに応じて、ばねによって機械的な復元力を受けるが、正常範囲外、すなわちそれぞれ大きな加速または遅延の場合のみである。正常動作範囲内では、プルロッドはばねと接触しない。

別の実施形態によれば、センサユニットは、プルロッドに連結された複数のローラと、ローラを収容し、ハウジングの一部を形成する案内要素とをさらに備え、プルロッドは、案内要素に対して移動可能にローラに取り付けられている。こうした支承は、摩擦損失が非常にわずかである。案内要素は、プルロッドの対向する側に配置され、プルロッドの両側に配置されたローラを収容することができる。具体的には、両側のそれぞれに３つのローラを設けることができる。複数のローラによって、自転車から見てトレーラの質量中心がトレーラホイールの前に位置する場合に、トレーラが前方に傾くときに発生する力およびトルクを補償することができる。

別の実施形態によれば、機械式トリガは、ダンパロッドを有する減衰ユニットと、プルロッドに連結された打込機とを備え、打込機がプルロッドの動きによってダンパロッドを減衰ユニットに打ち込むので、機械式トリガがトレーラを制動する。制動動作では、プルロッドは、ハウジング内に入り、打込機によって減衰ユニットのダンパロッドを連行する。この解決法は、構造的に非常に単純である。さらに、機械式ブレーキは、減衰ユニットによって徐々に解除することができ、したがって制動力のゆっくりとした低下を可能にする。

いくつかの図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を以下により詳細に説明する。
電気および機械作動式制動によってトリガされる制動のタイプの図を示す。 本発明によるモータ駆動トレーラを、牽引車両としての自転車と共に示す。 本発明による方法、特に遅延モードおよび推力モードを概略的に示す。 本発明による方法、特にランニングモードをやはり概略的に示す。 本発明によるセンサユニットを分解図で示す。 （１） 図５のセンサユニットの偏位を示す。 （２） 図５のセンサユニットの別の偏位を示す。 （３） 図５のセンサユニットのさらに別の偏位を示す。 （４） 図５のセンサユニットのさらに別の偏位を示す。 図５のセンサユニットの別の図を示す。 図５のセンサユニットの異なる偏位に対応するヒステリシス曲線を概略的に示す。 別の実施形態による本発明によるセンサユニットを分解図で示す。 （１） 図９のセンサユニットの偏位を示す。 （２） 図９のセンサユニットの別の偏位を示す。 （３） 図９のセンサユニットのさらに別の偏位を示す。 （４） 図９のセンサユニットのさらに別の偏位を示す。 図９のセンサユニットの異なる偏位に対応するヒステリシス曲線を概略的に示す。 第２の実施形態における本発明によるトレーラを示す。

別段の表示がない限り、同一の参照符号は、以下、同一の物を示す。
図１は、異なるタイプの制動の図を示す。電気作動式制動は、電気モータによる回生制動と、直接ブレーキによる緩やかな直接制動のどちらかをトリガすることができる。これらの２つのタイプの制動はまた、同時にトリガされて、互いに補足し合うこともできる。機械作動式制動は、対照的に、直接ブレーキのみを制御し、それに応じて急な直接制動をトリガする。この接続は、純機械式（または油圧式）である。

図２は、ドローバー１０８および連結部１０９によって自転車１０１に連結された、本発明によるモータ駆動トレーラ１０２を示す。トレーラ１０２は、２つのホイール１１０を有し、その一方のみが示してある。本例示的な実施形態では、これらのホイールは、車軸によって互いに連結されている。基本的に、これらのホイールはまた、しかしながら、互いに連結されていないこともある。トレーラ１０２は、一方のホイール１１０に配置された電気モータ１０４をさらに備える。しかし、他方のホイールに別の電気モータも設けることができる。電気モータはまた、車軸にも配置することができる。トレーラ１０２は、電気モータ１０４によって駆動され、これは、そのエネルギーをバッテリ１０５から取り出す。さらに、トレーラ１０２は、電気モータ１０４を制御する制御ユニット１０６、および一方のホイール１１０に配置されたブレーキ１０７を有する。しかし、ブレーキはまた、両方のホイール１１０または車軸にも設け、制御することができる。ドローバー１０８に接続されたセンサユニット１０３が、トレーラ１０２上またはトレーラ１０２内に配置されている。センサユニット１０３は、自転車１０１とトレーラ１０２との間の距離の上記で定義した中立位置を起点とした軸方向Ａのいかなる偏差も測定する。「軸方向の」とは、自転車とトレーラとの間の想像上の連結線に沿っていることを意味する。センサユニット１０３は、距離偏差に基づく測定信号を制御ユニット１０６に送信する。センサユニット１０３が発する測定信号に応じて、制御ユニット１０６は、それぞれ電気モータ１０４またはブレーキ１０７を制御し、したがって自転車に対してトレーラを加速または制動することができる。

図３は、本発明による方法を、本発明によるモータ駆動トレーラの構成部品に関連して概略的に示す。図２に示すように、センサユニット１０３，３００は、たとえばトレーラ１０２内またはトレーラ１０２上に配置することができる。他の図示した物は全て、好ましくはトレーラ上またはトレーラ内に配置されている。しかし、制御ユニット１０６はまた、センサユニット１０３，３００の一部ともすることができる。制御ユニット１０６は、接続Ｅによって、センサユニット１０３，３００およびブレーキユニット１０７に電気的に接続されている。制御ユニット１０６は、センサユニット１０３，３００から電気測定信号を受信し、それを処理して、モータ制御装置１２０に送信する。信号特性は、それぞれ実線矢印または破線矢印で示す。電気モータ１０４は、最終的に、モータ制御装置１２０によって制御される。加えて、制御ユニット１０６は、動力制御装置１２２に接続されている。動力制御装置によって、バッテリ１０５からの電気エネルギーを、モータ制御装置によって電気モータ１０４に伝えることができ、電気モータ１０４はそれに応じて駆動することができる。基本的に、バッテリの代わりに、またはバッテリに加えて、別のエネルギー蓄積装置も設けることができる。さらに、コンシューマ制御装置１２３が動力制御装置１２２に接続されている。コンシューマ制御装置によって、たとえば１つまたは複数の自転車ライトを動作させることができる。ブレーキユニット１０７も、センサユニット１０３，３００から電気測定信号を受信する。ブレーキユニット１０７は、たとえば、一方のホイール１１０もしくは車軸に配置された１つまたは複数のブレーキ（図示せず）を有することができる。ブレーキユニット１０７は、電気的接続Ｅによって制御ユニット１０６に接続され、機械的接続Ｍによってセンサユニット１０３，３００に接続されている。加えて、電気モータ１０４に接続されたロータリエンコーダ１２４を設けることができる。ロータリエンコーダ１２４は、たとえば電気モータ１２４に一体化することができる。

センサユニット１０３，３００は、自転車とトレーラとの間に軸方向に発生する距離偏差を測定し、また距離偏差に対応する電気測定信号を生成するように設計されている。これらの差の偏差は、予め中立位置と定義したトレーラと自転車との間の軸方向距離に応じて測定される。自転車が制動されると、自転車とトレーラとの間の距離が減少し、距離偏差が軸方向に発生する。トレーラと自転車との間の距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ中立位置に対して減少するとき、センサユニット１０３，３００は、距離偏差に対応する第１の電気測定信号を生成する。第１の電気測定信号は、制御ユニット１０６に送信され、制御ユニット１０６は、モータ制御装置１２０によって、次いで発電機としての電気モータ１０４を動作させ、トレーラを回生制動する。この信号特性は、破線矢印によって識別される。この場合、電気モータ１０４によって生成回収された制動エネルギーは、動力制御装置１２２によってバッテリ１０５に戻すことができる。電気的接続Ｅによって、制御ユニット１０６はまた、緩やかに直接制動するために、第１の電気測定信号に基づいて、ブレーキユニット１０７、したがって直接制動をも電気的に制御することができる。

しかし、自転車１０１とトレーラ１０２との間の距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ中立位置に対して減少する場合には、ここで第２の距離値は第１の距離値よりも大きいが、センサユニット１０３，３００の機械式トリガが偏位する。この偏位に基づいて、ブレーキユニット１０７は、機械的接続Ｍによって制御され、ブレーキユニット１０７の直接制動がトリガされる。具体的には、これが急な直接制動を引き起こす。しかし、機械的接続Ｍはまた、油圧接続ともすることができ、それにより、ブレーキユニット１０７の直接制動が油圧でトリガされる。図３には、一点鎖線矢印によって情報の機械的送信が示してある。信号はまた、たとえば制御ユニット１０６の誤動作の場合に電気モータ１０４を停止するために、ブレーキユニット１０７によっても電気モータ１０４に送信することができる。この第２の測定信号に加えて、回生制動をトリガする第１の電気測定信号も、制御ユニット１０６およびモータ制御装置１２０を介して電気モータ１０４に転送することができる。したがって、同時に回生式かつ直接的に制動することが可能である。

自転車が加速され、それにより、トレーラと自転車との間の距離が中立位置に対して増加するとき、センサユニット１０３，３００は、対応する第２の電気測定信号を生成する。この第２の電気測定信号は、制御ユニット１０６に送信され、制御ユニット１０６は、モータ制御装置１２０を介して電気モータ１０４を加速させる。この信号特性は、実線矢印によって識別される。センサユニットによって生成される第２の電気測定信号のレベルは、トレーラと自転車との間の求められた距離が、中立位置からどのくらい大きくずれているかによって決まる。第２の電気測定信号のため、モータ制御装置１２０、およびそれによって電気モータ１０４は、トレーラと自転車との間の距離が再び中立位置に達するまでトレーラ１０２が加速されるように、制御ユニット１０６によって制御される。

中立位置の定義に応じて、トレーラは、遅延モードまたは推力モードで動作することができる。遅延モードでは、中立位置、したがってトレーラと自転車との間の距離は、トレーラが顕著な負荷を形成することなく自転車よりも遅れるように定義する。推力モードでは、中立位置は、トレーラが常に自転車に推力を中立位置で加えるように定義する。

さらに、図３にはスピードセンサ１２１が示してある。スピードセンサ１２１は、トレーラの速度を測定し、たとえば、電気モータ１０４と、かつ／またはホイール１１０および／もしくはトレーラの車軸１１１と、相互に作用する。測定された速度は、スピードセンサ１２１によって制御ユニット１０６に送信される。スピードセンサによって測定された速度に応じて、遅延モードおよび／または推力モードを作動させることができる。たとえば、とりわけ下り坂走行において発生することがある高速では推力モードを解除し、上り坂走行においては推力モードを作動させることが可能である。走行が上り坂なのかそれとも下り坂なのかを判定するために、代わりに、または加えて、傾斜センサ（図示せず）を設けることができる。

ロータリエンコーダ１２４は、電気モータ１０４の現在の位置を高精度で求めることができ、それによって電気モータ１０４のより精密な制御によって本発明による調整を改善する。具体的には、したがって停止状態から開始する動作をよりよく制御することができる。電気モータ１０４の精密な制御は、特に以下に説明するセンサユニットのデザインにおいて、極めて重要である。

図４は、本発明によるトレーラが、ランニングモードでのみ動作するという点で図３と異なる。ランニングモードは、たとえば、センサユニット１０３がドローバー１０８と共に自転車から解除されるときに作動することができる。次いで、トレーラ１０２は、グリップ面１１３を介して後ろから運転者によって押すことができる。ランニングモードでは、制御ユニット１０６は、それぞれセンサユニット１０３からいかなる測定信号も受信せず、または、センサユニット１０３から受信する信号を無視する。その代わりに、制御ユニット１０６は、スピードセンサ１２１から測定信号を受信し、到達されるトレーラの速度が維持されるように電気モータ１０４を制御する。これにより、運転者がトレーラを特に大きな傾斜を押して上がることが容易になる。運転者は、ハンドブレーキ１１４（図２参照）でトレーラを制動することができる。運転者がトレーラを離れるとトレーラの制動をトリガする、他のセンサ（図示せず）を設けることができる。

図５は、本発明によるセンサユニット１０３の第１の実施形態を分解図で示す。センサユニットは、取り外し可能な側面２０２および自転車に連結するためのプルロッド２０３用のハウジング２０１開口を有する、ハウジング２０１を備える。図示したセンサユニットは、トレーラ１０２に直接取り付けることができ、またはドローバー１０８に取り付けることができる。さらに、トレーラと自転車との間の連結を軸方向に対して垂直に補強する補償ロッド２０４が、プルロッド２０３に平行に配置されている。具体的には、自転車から見てトレーラの質量中心がトレーラホイールの前に位置する場合に、トレーラが前方に傾くときに発生する力およびトルクを補償することができる。プルロッド２０３および補償ロッド２０４は、共通の連結ピース２０５によって、ならびにホルダ２０６および２０７によって、ハウジング２０１に連結されている。プルロッド２０３および補償ロッド２０４はいずれも、自転車とトレーラとの間の連結線に沿った軸方向に動くことができる。ハウジング２０１内に位置するその端部において、プルロッド２０３は、タペット２０８および渦巻きばね２０９、ならびに渦巻きばね２０９の片側取付け用のばね座２１０を有する。タペット２０８は、センサレバー２１３の溝２３１に係合するピン付き延長部２３０を有する。センサレバー２１３および角度センサ２１１は、取付板２１２によってハウジング２０１に接続された距離センサ２００の一部である。角度センサ２１１は、図示しない方法でトレーラの制御ユニット１０６に接続されている。

トリガが参照符号２１４で示してあり、これは、トリガロッカ２１５、止め具２１６、戻しばね２１８、および減衰ユニット２２０を備える。トリガ２１４は、接続要素２１９によってトレーラのブレーキユニット１０７に接続されている。

最初に、自転車１０１とトレーラ１０２との間のある特定の距離を中立位置と定義する。図６（１）は、中立位置にあるセンサユニットを示す。自転車が運転モードで加速される場合、自転車とトレーラとの間の距離は増加し、プルロッド２０３は、補償ロッド２０４と共に、ハウジング２０１から幾分引き出される。図６（２）に示すように、プルロッド２０３のこの動きは、タペット２０８のばね２３０を介してセンサレバー２１３を左に回転させる。したがって、プルロッド２０３の直進運動は、センサレバー２１３の、したがって角度センサ２１１の回転運動に変換される。角度センサ２１１は、偏位に対応する（第２の）電気測定信号をトレーラの制御ユニット１０６に送信する。この測定信号に基づいて、制御ユニット１０６はそれに対応して、トレーラを加速するために、モータ制御装置１２０を介して電気モータ１０４を制御する。トレーラは基本的に、センサレバーが再び中立位置に達するまで加速される。

自転車１０１が制動される場合、自転車１０１とトレーラ１０２との間の距離は減少する。プルロッド２０３および補償ロッド２０４は、ハウジングにさらに入り込み、プルロッド２０３は、タペット２０８およびばね２３０を介してセンサレバー２１３を右に押す。これは、図６（３）および図７に示してある。角度センサ２１１は、偏位に対応する（第１の）電気測定信号を生成し、この信号は制御ユニット１０６に送信されて、電気モータ１０４を介してトレーラを回生制動し、またはブレーキユニット１０７を介してトレーラを直接的に緩制動する。センサユニットはまた、緩やかな直接制動をトリガする電動アクチュエータ２４０をも有することができる（図７）。角度センサ２１１が発する第１の電気測定信号に基づいて、電動アクチュエータ２４０は、それに応じて制御することができ、機械タイバー２４１によって、次にプルロッドとハウジングとの間の距離偏差に応じて直接的な緩制動をトリガする。図示した例示的な実施形態では、タイバー２４１は、トリガロッカ２１５によって案内される。

自転車とトレーラとの間の、したがってハウジングとプルロッドとの間の距離がさらに増加する場合には、図６（４）に示すように、プルロッド２０３のタペット２０８は、トリガ２１４のトリガロッカ２１５を作動させる。トリガロッカ２１５の偏位のため、トレーラのブレーキユニット１０７の直接ブレーキが、制動が急かつ直接的であるようにトリガされる。

図８は、本発明によるセンサユニットと共に制動過程を示す。この図は、ｙ軸上に制動力を、ｘ軸上に角度センサの位置を示す。文字ａ〜ｄは、角度センサの異なる偏位を示す。文字ａ）では、角度センサは中立位置にある。角度センサは偏位せず、したがって制動力は続いて発生しない。自転車とトレーラとの間の、したがってプルロッドとハウジングとの間の距離が減少する場合には、文字ｂ）で示すように、角度センサは右に偏位する。この範囲内では、角度センサは、回生制動および／または緩やかな直接制動をトリガする第１の電気測定信号を出力する。トレーラと自転車との間の距離が減少するほど、回生制動および／または緩やかな直接制動は強くなる。トレーラと自転車との間の距離がさらに減少する場合、文字ｃ）で示すように、トリガロッカが作動する。トリガロッカが作動し、したがってトリガが偏位すると、直接ブレーキが急にトリガされる。本実施例では、回生制動はこの場合停止する。トレーラと自転車との間の距離が減少するほど、急な直接制動は強くなる。

制動過程のため、自転車とトレーラとの間の距離は再び中立位置に近づく。プルロッドおよびそのタペットは、それに応じてトリガロッカから遠ざかり、次いでトリガロッカはその定位置に振れ戻る。しかし、トリガ減衰ユニットのため、これは比較的ゆっくりと行われる。急な直接制動過程の停止がそれに応じて減衰され、これは、ヒステリシス曲線において、センサ位置の偏位が低減するときの制動力のゆっくりとした減少に反映されている（減衰された直接制動）。自転車とトレーラとの間の距離が中立位置に近づき続ける場合、回生制動も再開する。これは、文字ｄ）で示してある。トリガロッカが再びその定位置に達すると、制御ユニットによる制動は、もっぱら回生式かつ／または緩やかで直接的である。中立位置に再び達すると、制動過程は終了する。

図９は、代替実施形態によるセンサユニット３００を示す。センサユニット３００は、前面板３０１、背面板３０２、および側面要素３０３，３０４を備える。さらに、上面および底面カバー（図示せず）をハウジングの一部とすることができる。前面板３０１は、自転車に連結するためのプルロッド３０５用の開口を有する。プルロッド３０５は、ドローバー１０８に連結することができ、またはその一部を形成することができる。センサユニット３００は、トレーラ１０２に直接取り付けることができ、またはドローバー１０８に取り付けることができる。さらに、プルロッド３０５は、第１のアンカピース３０６および第２のアンカピース３０７を介して、Ｃ字形支持体３０８にしっかりと連結されている。支持体３０８の各側面には、３つのローラ３０９，３１０が配置されている。支持体３０８、したがって支持体３０８に連結されたプルロッド３０５は、ローラ３０９，３１０によって側面要素３０３，３０４に支承されている。複数のローラ３０９，３１０によって、自転車から見てトレーラの質量中心がトレーラホイールの前に位置する場合に、トレーラが前方に傾くときに発生する力およびトルクを補償することができる。側面要素３０３，３０４は、さらにはトレーラに連結されている。

リニアポテンショメータのセンサストリップ３１１が、側面要素３０４に取り付けられており、一方、支持体３０８に接続されたセンサ素子３１２が、センサストリップ３１１に対向して配置されている。センサストリップはまた、当然側面要素３０３にも配置することができる。センサストリップはまた、支持体にも接続することができ、センサ素子はまた、一方の側面要素にも配置することができる。ばね３１３，３１４は、プルロッド３０５を把持し、ホルダによってそれぞれ前面板３０１または背面板３０２に締結されている。ばね３１４は、ばねダンパ３２１をさらに有する。さらに、機械式ブレーキ用に機械式トリガ３３０が設けられており、これは、少なくともプルケーブル３１５、減衰ユニット３１８、および打込機３１９を備える。プルケーブル３１５は、一方の端部が、ケーブルスリーブ３１６を介して前面板３０１に、他方の端部が、連結ピース３１７を介して減衰ユニット３１８のダンパロッド３２０に取り付けられている。減衰ユニット３１８は背面板３０２に締結されており、打込機は支持体３０８に締結されている。

プルロッド３０５は、自転車とトレーラとの間の連結線に沿った軸方向Ａに動くことができる。自転車とトレーラとの間の相対運動の場合には、プルロッド３０５は、側面要素３０３，３０４に沿って、ローラ３０９，３１０によって支持体３０８と共に摺動するので、方向ＶまたはＷにその長手方向軸に沿って動く。したがって、自転車とトレーラとの間の相対運動は、プルロッド３０５とセンサハウジング、特に側面要素３０３，３０４との間の相対運動に相当する。制動過程では、自転車とトレーラとの間の距離は減少し、これが、Ｖによって識別される方向に沿った、ハウジング内へのプルロッド３０５の移動につながる。加速においては、自転車とトレーラとの間の距離は増加し、これが、Ｗによって識別される方向に沿って、プルロッド３０５をハウジングから外へ移動させる。プルロッド３０５のこうした動きにおいては、支持体３０８に接続されたセンサ素子３１２は、センサストリップ３１１に沿って移動する。センサストリップ３１１とセンサ素子３１２との間の相対位置（したがって、自転車とトレーラとの間の距離）に応じて、電気測定信号が生成される。これは、上記の方法で調整を実行する制御ユニット１０６に送信される。

正常動作範囲内では、すなわち適度な加速および遅延の場合、プルロッド２０５は、その長手方向軸に沿って、基本的には減衰されずに機械的に動く。「減衰されずに」とはこの場合、追加の機械式減衰機構が設けられず、したがってプルロッド２０５が、機械的な復元力なしに、正常範囲内に移動可能に保持されていることを意味する。プルロッドは、ハウジング内を支持体上で自由に摺動する。プルロッド３０５の動き、またはプルロッド３０５を収容するハウジングはそれぞれ、ハウジングとプルロッドとの間の相対運動によって、電気測定信号に基づいてのみ調整される。ばね３１３，３１４は、特に強い偏位の場合に、プルロッド３０５の動きを緩衝する働きのみをする。正常動作範囲内では、プルロッド３０５は、ばね３１３，３１４と接触しない。こうした純電子式調整は、非常に精密である。具体的には、プルロッドがハウジング内において可動支持体上で完全に自由に支承されているので、振動など妨げになる連結装置の影響がない。こうした正確な調整を可能にするために、電気モータの精密な位置を知ることが重要である。上述のロータリエンコーダ１２４はこのために使用される。これは、電気モータ１０４の現在の位置を高精度で求めることができ、それにより、電気モータ１０４のより精密な制御によって本発明による調整を改善する。

図１０は、図９のセンサユニットの異なる位置を示す。最初に、自転車１０１とトレーラ１０２との間のある特定の距離を中立位置と定義する。図１０（１）は、中立位置にあるセンサユニットを示す。

図１０（２）には加速過程を見ることができる。自転車が加速される場合、自転車とトレーラとの間の距離は増加し、プルロッド３０５は、方向Ｗに沿ってハウジングから引き出される。トレーラと自転車との間の距離は、それによって少なくとも第３の所定距離値だけ増加する。ローラ３０９，３１０が側面要素３０３，３０４に沿って摺動するので、支持体３０８はプルロッド３０５と共に動く。図１０では、ローラ３０９，３１０は側面要素３０３，３０４に収容されており、したがって見えない。リニアポテンショメータのセンサ素子３１２は、センサストリップ３１１に沿って、支持体３０８によって移動する。図１０では、センサストリップ３１１は側面要素３０４に収容されており、したがって見えない。リニアポテンショメータは、偏位に対応する電気測定信号をトレーラ１０２の制御ユニット１０６に送信する。この測定信号に基づいて、制御ユニット１０６はそれに対応して、トレーラ１０２を加速するために、モータ制御装置１２０を介して電気モータ１０４を制御する。トレーラは基本的に、リニアポテンショメータが再び中立位置に達したことを示すまで加速される。図１０（２）の描写では、自転車は、第１のアンカピース３０６がばね３１３と接触するほど加速された。ばね３１４と同様に、ばね３１３は正常範囲外に位置し、追加の機械的緩衝を可能にして、強い加速／制動手順の場合に衝撃を軽減する。

自転車１０１が制動される場合、自転車１０１とトレーラ１０２との間の距離は減少する。プルロッド３０５は、ハウジング内にさらに入り込み、方向Ｖに沿って、支持体３０８、したがってセンサ素子３１１を移動させる。これは、図１０（３）に示してある。自転車とトレーラとの間の距離は、それに応じて所定の第１の距離値だけ減少する。リニアポテンショメータは、中立位置からの偏差に対応する電気測定信号を生成し、この信号は制御ユニット１０６に送信される。これは、電気モータ１０４を介したトレーラ１０２の回生制動、またはブレーキユニット１０７を介したトレーラ１０２の緩やかな直接制動につながる。

自転車とトレーラとの間の、したがってハウジングとプルロッド３０５との間の距離がさらに減少する場合、アンカピース３０７はばね３１４と接触し、それに応じて機械的に減衰される。強い制動過程では、プルロッド３０５はばね３１４のばね力に打ち勝つ。この場合、支持体３０８に連結された打込機３１９は、連結ピース３１７と接触し、それによってダンパロッド３２０を減衰要素３１８に押し付ける。これは、図１０（４）に示してある。これは、機械式制動をトリガし、すなわち、トレーラのブレーキユニット１０７の直接ブレーキが、制動が急かつ直接的であるようにトリガされる。

図１１では、図９のセンサユニットと共に、制動過程がヒステリシス曲線として示してある。図は、ｙ軸上に制動力を、ｘ軸上にリニアポテンショメータの位置を示す。文字ａ〜ｄは、リニアポテンショメータの異なる位置を示す。文字ａ）では、リニアポテンショメータは中立位置にある。その結果として、制動力はゼロである。自転車とトレーラとの間の、したがってプルロッドとハウジングとの間の距離が減少する場合には、センサ素子３１２はセンサストリップ３１１に沿って移動する。文字ｂ）で示すように、リニアポテンショメータは、それに応じて、増大する制動力を発生させる距離偏差を測定する。この範囲内では、リニアポテンショメータは、回生制動および／または緩やかな直接制動をトリガする第１の電気測定信号を出力する。トレーラと自転車との間の距離が減少するほど、回生制動および／または緩やかな直接制動は強くなる。トレーラと自転車との間の距離がさらに減少する場合、文字ｃ）で示すように、機械式ブレーキが作動する。上記で説明したように、次いで、ダンパロッド３２０は打込機３１９によって減衰要素３１８に打ち込まれ、直接ブレーキが急にトリガされる。本実施例では、次いで回生制動は停止する。トレーラと自転車との間の距離が減少するほど、急な直接制動は強くなる。

制動過程のため、自転車とトレーラとの間の距離は再び中立位置に近づく。プルロッドは、再びハウジングから外へ移動する。その際に、ダンパロッド３２０が減衰要素３１８からゆっくりと移動するだけなので、打込機３１９は連結ピース３１７から係脱する。減衰要素３１８のため、機械式制動は徐々に減少するだけであり、すなわち、急な直接制動過程は減衰的に弱まり、これは、ヒステリシス曲線において、センサ位置の偏位が低減するときの制動力のゆっくりとした減少に反映されている。自転車とトレーラとの間の距離が中立位置に近づき続ける場合、回生制動も再開する。これは、文字ｄ）で示してある。減衰要素３１８が再びその定位置に達すると、制御ユニットによる制動は、もっぱら回生式かつ／または緩やかで直接的である。中立位置に再び達すると、制動過程は終了する。

図１２には、別の実施形態によるトレーラ７００を見ることができる。トレーラは、二重減衰される車台としてダブルウィッシュボーン式ホイールサスペンション７０２を備える。本発明によるセンサユニット７０４は、トレーラ７００に前部に取り付けられている。トレーラ７００を駆動する電気モータ７０１が、バッテリ７０３によってエネルギーを供給される。電気モータ７０１およびバッテリ７０３は、関節軸７０５に取り付けられている。ホイール７０７のそれぞれが、独立したサスペンション７０６に取り付けられている。このトレーラは、改善したロードトラクションを可能にし、センサユニット７０４の性能にマイナスの影響を及ぼす外乱効果の影響を減らす。このトレーラは同様に、本発明による方法に適している。

１０１ 自転車
１０２ トレーラ
１０３ センサユニット
１０４ 電気モータ
１０５ バッテリ
１０６ 制御ユニット
１０７ ブレーキユニット
１０８ ドローバー
１０９ 連結部
１１０ ホイール
１１１ トレーラ車軸
１１３ グリップ面
１１４ ハンドブレーキ
１２０ モータ制御装置
１２１ スピードセンサ
１２２ 動力制御装置
１２３ コンシューマ制御装置
１２４ ロータリエンコーダ
２０１ ハウジング
２０２ 側面
２０３ プルロッド
２０４ 補償ロッド
２０５ 連結ピース
２０６，２０７ ホルダ
２０８ タペット
２０９ 渦巻きばね
２１０ ばね座
２１１ 角度センサ
２１２ 取付板
２１３ センサレバー
２１４ 機械式トリガ
２１５ トリガロッカ
２１６ 止め具
２１８ 戻しばね
２１９ 接続要素
２２０ 減衰ユニット
２３０ 延長部
２３１ 溝
２４０ アクチュエータ
２４１ タイバー
３００ センサユニット
３０１ 前面板
３０２ 背面板
３０３，３０４ 側面要素
３０５ プルロッド
３０６ 第１のアンカピース
３０７ 第２のアンカピース
３０８ 支持体
３０９，３１０ ローラ
３１１ センサストリップ
３１２ センサ素子
３１３，３１４ ばね
３１５ プルケーブル
３１６ ケーブルスリーブ
３１７ 連結ピース
３１８ 減衰ユニット
３１９ 打込機
３２０ ダンパロッド
３２１ ばねダンパ
３３０ 機械式トリガ
７００ トレーラ
７０１ 電気モータ
７０２ ダブルウィッシュボーン式ホイールサスペンション
７０３ バッテリ
７０４ センサユニット
７０５ 関節軸
７０６ サスペンション
７０７ ホイール

Claims (15)

1. 電気モータによって駆動されるトレーラを制御するための方法であって、
   前記トレーラ（１０２，７００）と牽引車両（１０１）との間の距離を中立位置と定義する工程と、
   前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離の前記中立位置からの偏差を測定し、この偏差を距離値として出力する工程と、
   前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ前記中立位置に対して減少するとき、前記トレーラ（１０２，７００）を電気作動式に制動する工程と、
   前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ前記中立位置に対して減少するとき、制動が電気的にトリガされる電気作動式制動に独立して前記トレーラ（１０２，７００）を制動が機械的にトリガされる機械作動式に制動する工程であって、前記第２の距離値が前記第１の距離値よりも大きい工程と、
   前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、第３の距離値だけ前記中立位置に対して増加するとき、前記トレーラ（１０２，７００）を前記電気モータ（１０４，７０１）によって加速する工程と
   を含む、方法。
2. 前記トレーラ（１０２，７００）を電気作動式に制動する工程が、回生制動および／または緩やかな直接制動をトリガし、前記トレーラ（１０２，７００）を機械作動式に制動する工程が、急な直接制動をトリガし、前記急な直接制動が、前記緩やかな直接制動よりも、前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の距離の前記偏差に応じてより強い制動力増加を示すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記回生制動が、前記電気モータ（１０４，７０１）によって実現され、かつ／または前記緩やかなおよび急な直接制動が、直接ブレーキ（１０７）によって実現されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、第４の距離値だけ前記中立位置に対して減少するとき、前記電気作動式に制動する工程が終了し、前記第４の距離値が前記第１の距離値よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、第５の距離値だけ前記中立位置に対して減少するとき、前記機械作動式に制動する工程が終了し、前記電気作動式に制動する工程が開始または継続し、前記第５の距離値が、前記第２の距離値よりも小さく前記第４の距離値よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、第６の距離値だけ前記中立位置に対して増加するとき、加速が終了し、前記第６の距離値が前記第３の距離値よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記トレーラ（１０２，７００）が負荷を形成することなく前記牽引車両（１０１）よりも遅れるように、または前記トレーラ（１０２，７００）が前記牽引車両（１０１）を押し出すように、前記中立位置を定義することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. モータ駆動トレーラであって、
   少なくとも１つのホイール（１１０，７０７）と、
   前記少なくとも１つのホイール（１１０，７０７）を駆動するための電気モータ（１０４，７０１）と、
   前記電気モータ（１０４，７０１）にエネルギーを供給するための少なくとも１つの蓄積ユニット（１０５，７０３）と、
   前記トレーラ（１０２，７００）を牽引車両（１０１）に連結するためのドローバー（１０８）と、
   前記牽引車両（１０１）と前記トレーラ（１０２，７００）との間に発生する中立位置からの距離偏差を測定し、また前記距離偏差に対応する電気測定信号を生成するように設計された、前記ドローバー（１０８）上のセンサユニット（１０３，３００）と、
   前記電気測定信号に応答し、前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、少なくとも１つの第１の距離値だけ前記中立位置に対して減少するとき、前記センサユニット（１０３，３００）からの前記電気測定信号に基づいて前記トレーラ（１０２，７００）を制動し、また前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、第３の距離値だけ前記中立位置に対して増加するとき、前記トレーラ（１０２，７００）を加速するために、前記センサユニット（１０３，３００）からの前記電気測定信号に基づいて前記電気モータ（１０４，７０１）を制御するように設計された制御ユニット（１０６）と、
   前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の前記距離が、少なくとも１つの第２の距離値だけ前記中立位置に対して減少するとき、前記距離偏差に基づいて前記制御ユニット（１０６）から独立して前記トレーラ（１０２，７００）を制動するように設計された機械式トリガ（２１４，３３０）であって、前記第２の距離値が前記第１の距離値よりも大きい機械式トリガ（２１４，３３０）と
   を備える、モータ駆動トレーラ。
9. 前記電気測定信号に応答する前記制御ユニット（１０６）が、前記電気測定信号に基づいて前記トレーラ（１０２，７００）を回生制動し、かつ／または前記トレーラ（１０２，７００）を緩やかに直接制動するように設計されており、前記機械式トリガ（２１４，３３０）が、前記距離偏差に基づいて前記トレーラ（１０２）を急に直接制動するように設計されており、前記急制動が、前記緩制動よりも、前記トレーラ（１０２，７００）と前記牽引車両（１０１）との間の距離の前記偏差に応じてより強い制動力増加を示すことを特徴とする、請求項８に記載のトレーラ。
10. 前記回生制動が、前記電気モータ（１０４，７０１）によって実現され、かつ／または前記緩やかなおよび急な直接制動が、直接ブレーキを有するブレーキユニット（１０７）によって実現されることを特徴とする、請求項９に記載のトレーラ。
11. 前記電気モータ（１０４，７０１）にエネルギーを供給するための蓄積ユニットとして、電気バッテリ（１０５，７０３）が設けられていることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のトレーラ。
12. 少なくとも前記電気モータ（１０５，７０１）および前記制御ユニット（１０６）に接続されたスピードセンサ（１２１）を特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のトレーラ。
13. 前記センサユニット（３００）が、ハウジングと、前記ハウジングから延びる、前記ドローバー（１０８）に連結するためのプルロッド（３０５）であって、前記ハウジングに対して移動可能に取り付けられたプルロッド（３０５）と、前記ハウジングと前記プルロッド（３０５）との間の相対位置を求める距離センサ（３１１，３１２）とを備え、前記プルロッド（３０５）が、機械的な復元力なしに、正常範囲内に移動可能に保持されており、前記正常範囲が前記第１および第３の距離値を超えて及ぶことを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載のトレーラ。
14. 前記センサユニット（３００）が、前記プルロッド（３０５）に連結された複数のローラ（３０９，３１０）と、前記ハウジングの一部を形成し、前記ローラを収容する案内要素（３０３，３０４）とをさらに備え、前記プルロッド（３０５）が、前記案内要素（３０３，３０４）に対して移動可能に前記ローラ（３０９，３１０）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１３に記載のトレーラ。
15. 前記機械式トリガが、ダンパロッド（３２０）を有する減衰ユニット（３１８）と、前記プルロッド（３０５）に連結された打込機（３１９）とを備え、前記打込機（３１９）が、前記プルロッド（３０５）によって前記ダンパロッド（３２０）を前記減衰ユニット（３１８）に打ち込むので、前記機械式トリガが前記トレーラ（１０２）を制動することを特徴とする、請求項１３または１４に記載のトレーラ。

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