Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
CLEVER (от "компактный автомобиль с низким уровнем выбросов для городского транспорта") - это тип наклоняющегося трехколесного автомобиля, который был разработан в сотрудничестве между Университетом Бата, BMW и рядом других партнеров из всей Европы. CLEVER предназначен как альтернатива обычным средствам личного городского транспорта. Узкий кузов наделяет его некоторой маневренностью и способностью избегать заторы мотоцикла, предлагая при этом сопоставимую с автомобилем защиту от погодных условий и ударов. Выбросы углерода снижаются в зависимости от малого веса и небольшой лобовой площади. В связи с узкой шириной колеи, CLEVER подвергается наклону в углах для поддержания стабильности. Таким образом, он оснащен системой прямого управления наклоном (DTC), которая использует гидравлические приводы, связывающие кабину с не наклоняющимся задним модулем двигателя. CLEVER имеет максимальную скорость около 100 км/ч.
The CLEVER (for "compact low emission vehicle for urban transport") is a type of tilting three wheeled motor vehicle that was developed in a collaboration between the University of Bath, BMW and a number of other partners from across Europe. CLEVER is designed as an alternative to conventional means of personal urban transport. The narrow body endows it with some of the manoeuvrability and congestion avoiding capability of a motorcycle, whilst offering comparable weather and impact protection to a car. Carbon emissions are reduced as a function of low weight and a small frontal area. The narrow track width requires that CLEVER tilts into corners to maintain stability; thus it is fitted with a Direct Tilt Control (DTC) system that uses hydraulic actuators linking the cabin to the non tilting rear engine module. CLEVER measures only wide and has a maximum speed of approximately It runs on compressed natural gas, achieving a predicted per gallon fuel efficiency.
Конфигурация транспортного средства
CLEVER имеет двухместную тандемную компоновку, одно переднее колесо, наклоняемую кабину и двухколесный задний двигатель. Общая масса транспортного средства составляет приблизительно 332 кг (без водителя и кузова); при 75 кг водителя распределение статического веса составляет 39% переднего и 61% заднего. Задний модуль не наклоняется и составляет примерно 40% от массы груженого транспортного средства, что означает, что только 60% может быть наклонено для балансировки транспортного средства во время поворотов. Колесная база CLEVER составляет 2,4 м, столько же, сколько и у многих обычных городских автомобилей, но нет вихрей, поэтому общая длина составляет менее 3 м. Ширина колеи всего 0,84 м, что дает общую ширину транспортного средства 1,00 м. В то время как автомобиль Clever был предназначен для использования двигателя с низким уровнем выбросов сжигания сжатого природного газа, исследовательский прототип в Университете Бата использует 13 кВт 176 см3 одноцилиндровый двигатель, взятый из скутера BMW C1. Оригинальная коробка передач CVT сохранена (хотя и модифицирована для обеспечения питания, чтобы управлять насосом для гидравлики наклона); приводы ремня используются для передачи мощности на два задние колеса. Задняя подвеска состоит из независимых тяговых рук, регулируемых пружинных/амортизационных блоков Öhlins и анти-катушки. Переднее колесо подвешено ведущей четырехбальной связью с одним пружиной Öhlins / амортизатором и использует центральную рулевую систему. Одноколесный шестеренка передает входные сигналы руля на переднее колесо от выходной ручки коробки рулевого механизма червя, входные сигналы руля водителя передаются на коробку руля через модифицированное колесо и колонку, полученные из автомобиля BMW.
CLEVER features a two seat tandem layout, a single front wheel, tilting cabin, and a two wheeled rear engine module. The total vehicle mass is approximately 332 kg (excluding driver and bodywork); with a 75 kg driver the static weight distribution is 39% front and 61% rear. The rear module does not tilt and accounts for approximately 40% of the laden vehicle mass meaning only 60% can be tilted to balance the vehicle whilst cornering. CLEVER's wheelbase is 2.4m, as long as many conventional city cars, but there are no overhangs so total length is under 3m. The track width is just 0.84m giving a total vehicle width of 1.00m. Whilst the Clever vehicle was intended to use a low emission engine burning compresses natural gas, the research prototype at the University of Bath uses a 13 kW 176cc single cylinder engine taken from BMW C1 scooter. The original CVT gearbox is retained (albeit modified to provide a power take off to drive the pump for the tilt hydraulics); belt drives are used to transmit power to the two rear wheels. Rear suspension is by way of independent trailing arms, adjustable Öhlins spring/damper units and an anti roll bar. The front wheel is suspended by a leading four bar linkage with a single Öhlins spring/damper unit and uses a hub centric steering system. A single track rod transmits steer inputs to the front wheel from the output arm of a worm gear steering box, the driver's steer inputs are transmitted to the steering box via a modified wheel and column sourced from a BMW car.
Система наклона
CLEVER использует систему управления прямой наклоном с электронным управлением и гидравлическим приводом с максимальным углом наклона ±45° [6]. Пара однодействующих гидравлических приводов генерирует момент наклона по отношению к подшипнику наклона (который соединяет кабину и задний модуль). Контроллер наклона использует вводную информацию водителя и скорость транспортного средства для оценки бокового ускорения и, следовательно, соответствующего угла наклона. Система DTC обеспечивает отличную стабильность на низких скоростях, но во время энергичных маневров на более высоких скоростях выходной момент системы превышает тот, на который может реагировать не наклоняющийся задний модуль; в результате внутренние задние колеса поднимаются, что может привести к опрокидыванию транспортного средства. Для улучшения устойчивости к прокату в переходных условиях прототип CLEVER был оснащен активной рулевой системой в 2012 году; это позволило использовать комбинированную стратегию управления прямой наклоной (SDTC). Выход активной системы рулевого управления является функцией погрешности угла наклона транспортного средства (разница между фактическим и идеальным углом наклона), поэтому в устойчивом состоянии, когда погрешность угла наклона невелика или отсутствует, угол наклона переднего колеса соответствует потребностям водителя в наклоне. Однако в переходных ситуациях, например, при повороте, ошибка угла наклона существует, и активная система рулевого управления действует для уменьшения или устранения ввода рулевого управления водителем. В экстремальных условиях он также инициирует действие противоуправления, при котором переднее колесо временно поворачивает в противоположном направлении, чем это было задумано водителем. По мере приближения кабины к желаемому углу наклона величина погрешности угла наклона уменьшается, а угол поворота переднего колеса принимает значение, требуемое водителем. Уменьшая интенсивность ввода рулевого управления водителем или даже инициируя обратный рулевой контроль, активная рулевая система задерживает начало бокового ускорения и уменьшает момент, необходимый для приводов DTC, чтобы наклонить кабину транспортного средства в угол. Этот уменьшенный момент наклона полезен как для стабильности транспортного средства, так и для потребления энергии. Результаты моделирования показывают значительное снижение передачи нагрузки по задней оси. В 2014 году были опубликованы экспериментальные результаты, показывающие 40%-е снижение передачи нагрузки по задней оси во время интенсивного маневра поворота руля, выполненного со скоростью 10 м/с, и показывающие, что комбинированная стратегия SDTC стала более эффективной при более высоких скоростях. В той же статье отмечается, что, хотя водитель транспортного средства, оснащенного SDTC, подвергается дополнительному ощущению под рулем во время жестких переходных маневров, это не препятствует его способности контролировать траекторию транспортного средства.
CLEVER employs an electronically controlled and hydraulically actuated Direct Tilt Control system with a maximum tilt angle of ±45° [6]. A pair of single acting hydraulic actuators generate a tilting moment about the tilt bearing (which joins the cabin and rear module). The tilt controller uses driver's steer input and the vehicle's speed to estimate the lateral acceleration and hence the appropriate tilt angle. The DTC system provides excellent stability at low speeds but during vigorous manoeuvres at higher speeds the system's torque output exceeds that which can be reacted by the non tilting rear module; as a result the inside rear wheel lifts, this can lead to the vehicle rolling over. To improve the roll stability in transient conditions, the prototype CLEVER vehicle was fitted with an active steering system in 2012; this allowed the use of a combined Steering Direct Tilt Control (SDTC) strategy. The active steering system output is a function of the vehicle's tilt angle error (the difference between the actual and ideal tilt angle), therefore at steady state when there is little or no tilt angle error the front wheel steer angle matches the driver's steer demand. However, in transient situations, such as upon turn in, a tilt angle error exists and the active steering system acts to reduce or eliminate the driver's steering input. In extreme conditions it will also initiate a countersteering action whereby the front wheel momentarily steers in the opposite direction to that intended by the driver. As the cabin approaches the desired tilt angle, the magnitude of the tilt angle error is reduced and the front wheel steer angle takes on the value demanded by the driver. By reducing the severity of the driver's steer inputs, or indeed initiating countersteer, the active steering system delays the onset of lateral acceleration and reduces the moment necessary for the DTC actuators to tilt the cabin of the vehicle into the corner. This reduced tilting moment benefits both vehicle stability and energy consumption. Simulation results show a significant reduction in load transfer across the rear axle. In 2014 experimental results were published showing a 40% reduction in the load transfer across the rear axle during a severe ramp steer manoeuvre conducted at 10 m/s and showing that the combined SDTC strategy became more effective at higher speeds In the same article, it is noted that the whilst the driver of a SDTC equipped vehicle is subject to an additional under steer sensation during harsh transient manoeuvres, this does not inhibit his/her ability to control the vehicle's trajectory.
Безопасность
В ходе проведенных краш-тестов он получил оценку безопасности USNCAP 3 звезды (при скорости 56 км/ч). Нагрузка на голову и грудь водителя была очень хорошей, а нагрузка на голову пассажира также была приемлемой в результате поглощающей энергию пены на спинке водителя. Вторжение в ногу водителя было очень низким и не представляло угрозы для конечностей водителя. В районе прогнозирования ячейка транспортного средства претерпела деформацию, дверь водителя могла быть открыта без каких-либо проблем после аварии. Передняя колеса колеса руля рухнула и отпустилась, потому что, чтобы сэкономить время и деньги, была использована сварная алюминиевая конструкция, а не литая конструкция. Эта проблема не возникает при стандартном решении.
In crash tests conducted, it received a USNCAP 3 star safety rating (at 56 km/h). The head and chest stresses on the driver were very good, and the head stresses on the passenger were also acceptable as a result of the energy absorbing foam on the driver's backrest. The intrusion in the driver’s footwell was very low and posed no threat to the driver’s extremities. The vehicle cell suffered deformation in the forecast area, the driver’s door could be opened without any problems after the crash. The front wheel swinging arm collapsed and came loose because, to save time and money, a welded aluminum construction was used rather than a cast construction. This problem will not occur on the standard solution.