DUKTIG

För IBMs forskningsprojekt, se CLEVER-projektet . För annan användning, se Clever (disambiguation) .

CLEVER (för " compact low emission vehicle for urban transport ") är en typ av tippande trehjuliga motorfordon som utvecklades i ett samarbete mellan University of Bath, BMW och ett antal andra partners från hela Europa. CLEVER är utformad som ett alternativ till konventionella medel för personlig stadstransport. Den smala karossen ger den en del av motorcykelns manövrerbarhet och trängsel som undviker förmågan, samtidigt som den erbjuder jämförbart väder- och kollisionsskydd för en bil. Koldioxidutsläppen minskar som en funktion av låg vikt och liten frontyta. Den smala spårvidden kräver att CLEVER lutar i hörn för att bibehålla stabiliteten; sålunda är den utrustad med ett DTC-system (Direct Tilt Control) som använder hydrauliska ställdon som länkar kabinen till den icke-lutande bakre motormodulen.

CLEVER Vehicle Prototype utan kaross, juni 2013.

Sidovy av CLEVER Vehicle Prototype utan kaross, juni 2013. Notera det hydrauliska miniatyrmanöverdonet (delvis skylt av kabinramen) och den mellanliggande styrarmen som används i det aktiva styrsystemet.

CLEVER mäter bara en meter (3 ft 3 tum) bred och har en maxhastighet på cirka 60 mph (97 km/h). Den körs på komprimerad naturgas och uppnår en förutspådd bränsleeffektivitet på 108 mpg _‑imp (2,6 L/100 km; 90 mpg - US ) _per gallon . Konstruktionen av den första av fem prototypfordon slutfördes fredagen den 21 april 2006. Kort efter konstruktionen visade spårtestning av ett prototypfordon att DTC-systemet i vissa övergående situationer inte kunde garantera fordonets stabilitet. Från och med december 2012 pågår fortfarande forskning om alternativa lutningsreglerstrategier för CLEVER-fordonet vid University of Bath.

Fordonskonfiguration

CLEVER har en tvåsits tandemlayout, ett enda framhjul, tiltbar hytt och en tvåhjulig motormodul bak. Den totala fordonsmassan är cirka 332 kg (exklusive förare och kaross); med en 75 kg förare är den statiska viktfördelningen 39 % fram och 61 % bak. Den bakre modulen lutar inte och står för cirka 40 % av den lastade fordonets massa, vilket innebär att endast 60 % kan lutas för att balansera fordonet under kurvtagning. CLEVERs axelavstånd är 2,4 m, lika lång som många konventionella stadsbilar, men det finns inga överhäng så den totala längden är under 3 m. Spårbredden är bara 0,84 m vilket ger en total fordonsbredd på 1,00 m.

Medan Clever-fordonet var avsett att använda en lågemissionsmotor som förbränner komprimerar naturgas, använder forskningsprototypen vid University of Bath en 13 kW 176cc encylindrig motor från BMW C1 skoter. Den ursprungliga CVT-växellådan behålls (om än modifierad för att ge ett kraftuttag för att driva pumpen för tilthydrauliken); remdrift används för att överföra kraft till de två bakhjulen. Bakfjädring består av fristående släparmar, justerbara Öhlins fjäder/dämpare och krängningshämmare. Framhjulet är upphängt av en ledande fyra bar länkage med en enda Öhlins fjäder/dämparenhet och använder ett navcentrerat styrsystem. En enda spårstång överför styringångar till framhjulet från utgångsarmen på en snäckväxelstyrlåda, förarens styringångar överförs till styrlådan via ett modifierat hjul och pelare som kommer från en BMW-bil.

Tiltsystem

CLEVER använder ett elektroniskt styrt och hydrauliskt manövrerat Direct Tilt Control-system med en maximal lutningsvinkel på ±45° [6]. Ett par enkelverkande hydrauliska ställdon genererar ett tippmoment kring tiltlagret (som förenar kabinen och den bakre modulen). Tiltregulatorn använder förarens styrinmatning och fordonets hastighet för att uppskatta sidoaccelerationen och därmed den lämpliga lutningsvinkeln. DTC-systemet ger utmärkt stabilitet vid låga hastigheter men under kraftiga manövrar vid högre hastigheter överstiger systemets vridmoment det som kan reageras av den icke-lutande bakre modulen; som ett resultat av att det inre bakhjulet lyfter, kan detta leda till att fordonet välter.

För att förbättra rullningsstabiliteten under transienta förhållanden, försågs prototypen av CLEVER-fordonet med ett aktivt styrsystem 2012; detta möjliggjorde användningen av en kombinerad Steering Direct Tilt Control (SDTC) strategi. Det aktiva styrsystemets uteffekt är en funktion av fordonets lutningsvinkelfel (skillnaden mellan den faktiska och idealiska lutningsvinkeln), därför matchar framhjulets styrvinkel förarens styrbehov vid stationärt tillstånd när det är litet eller inget fel på lutningsvinkeln. I övergående situationer, såsom vid inkörning, uppstår dock ett lutningsvinkelfel och det aktiva styrsystemet verkar för att minska eller eliminera förarens styrinsats. Under extrema förhållanden kommer den också att initiera en motstyrning där framhjulet tillfälligt styr i motsatt riktning mot vad föraren avsett. När kabinen närmar sig den önskade lutningsvinkeln minskar storleken på lutningsvinkelfelet och framhjulets styrvinkel får det värde som föraren kräver.

Genom att minska svårighetsgraden av förarens styrinmatningar, eller faktiskt initiera motstyrning, fördröjer det aktiva styrsystemet uppkomsten av sidoacceleration och minskar det moment som krävs för att DTC-ställdonen ska luta fordonshytten in i hörnet. Detta minskade lutningsmoment gynnar både fordonets stabilitet och energiförbrukning. Simuleringsresultat visar en signifikant minskning av lastöverföringen över bakaxeln. Under 2014 publicerades experimentella resultat som visade en 40 % minskning av lastöverföringen över bakaxeln under en allvarlig rampstyrningsmanöver utförd i 10 m/s och visade att den kombinerade SDTC-strategin blev mer effektiv vid högre hastigheter. I samma artikel noteras att även om föraren av ett SDTC-utrustat fordon utsätts för en ytterligare understyrningskänsla under hårda transientmanövrar, hämmar detta inte hans/hennes förmåga att kontrollera fordonets bana.

Säkerhet

I krocktester som genomfördes fick den ett USNCAP 3-stjärnigt säkerhetsbetyg (vid 56 km/h).

Huvud- och bröstpåkänningarna på föraren var mycket goda, och huvudpåkänningarna på passageraren var också acceptabla till följd av det energiabsorberande skummet på förarens ryggstöd.

Intrånget i förarens fotutrymme var mycket lågt och utgjorde inget hot mot förarens extremiteter. Fordonscellen deformerades i prognosområdet, förardörren kunde öppnas utan problem efter krocken. Framhjulets svängarm kollapsade och lossnade eftersom man, för att spara tid och pengar, använde en svetsad aluminiumkonstruktion snarare än en gjuten konstruktion. Detta problem kommer inte att uppstå på standardlösningen.

Se även

• Carver (bil)

externa länkar

• Krocktestanalys (med bilder)