CN117207769A

CN117207769A - 用于车辆的角模块装置

Info

Publication number: CN117207769A
Application number: CN202211131016.7A
Authority: CN
Inventors: 崔原赫
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2022-06-03
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2023-12-12
Also published as: EP4286247A1; US20230391392A1; KR20230167950A

Abstract

一种用于车辆的角模块装置包括：驱动单元，其配置为向车轮提供驱动力；制动单元，其配置为干扰车轮的旋转并且产生制动力；悬挂单元，其连接到驱动单元并且配置为吸收从路面传递的冲击；以及转向单元，其连接到悬挂单元并且配置为调整车轮的转向角，其中转向单元包括：第一转向主体，其固定到框架模块；第二转向主体，其以绕转向轴可旋转的方式支撑在第一转向主体上，并且连接到悬挂单元；以及转向驱动单元，其安装在第一转向主体上，并且配置为使第二转向主体相对于第一转向主体旋转。根据用于车辆的角模块装置，因为第一平台和第二平台的数量和布置能够根据车辆的类型或用途进行适当调整，因此能够提高设计的自由度，并且各种类型的专用车辆(PBV)能够大量生产。

Description

用于车辆的角模块装置

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的角模块装置，更具体地，涉及一种集成有驱动系统、制动系统和悬挂系统的用于车辆的角模块装置。

背景技术

通常，电动车辆是指不排放废气的环保车辆。在电动车辆上安装有用于提供驱动能量的高压电池、用于从高压电池输出的电力产生旋转力的驱动马达等。电动车辆通过由驱动轴传递到车轮的马达的旋转力来驱动。

近来，考虑到能够减轻车辆的重量并且能够减少动力传递过程的能量损失的优点，其中将马达直接安装在车轮内部以便将马达的动力直接传递到车轮的轮内马达车辆，因为已经能够省略诸如减速器或差速齿轮的中间级的动力传递单元，因此一直备受关注。此外，除了驱动系统之外还集成了制动系统、转向系统和悬架系统的车轮也在积极开发中。

本公开的背景技术在2019年4月23日公布且标题为“轮内马达车辆的转向系统”的韩国专利申请出版物第10-2019-0041855号中公开。

发明内容

各种实施例旨在提供一种用于车辆的角模块装置，该用于车辆的角模块装置能够自由调整车轮的数量和对准以适应车辆的用途。

此外，各种实施例旨在提供一种用于车辆的角模块装置，该用于车辆的角模块装置能够独立地控制每个车轮的操作。

为了实现上面提及的目标，一种用于车辆的角模块装置包括：驱动单元，其配置为向车轮提供驱动力；制动单元，其配置为干扰车轮的旋转并且产生制动力；悬挂单元，其连接到驱动单元并且配置为吸收从路面传递的冲击；以及转向单元，其连接到悬挂单元，并且配置为调整车轮的转向角，其中转向单元包括：第一转向主体，其固定到框架模块；第二转向主体，其以绕转向轴上可旋转的方式支撑在第一转向主体上，并且连接到悬挂单元；以及转向驱动单元，其安装在第一转向主体上，并且配置为使第二转向主体相对于第一转向主体旋转。

此外，转向驱动单元可以包括：转向致动器，其结合到(coupled to)第一转向主体并且配置为产生旋转力；以及驱动力传递模块，其配置为配合从转向致动器产生的旋转力使第二转向主体旋转。

此外，驱动力传递模块可以包括：输入轴，其连接到转向致动器；输出轴，其连接到第二转向主体并且以面对输入轴的方式设置；以及减速器，其设置在输入轴与输出轴之间并且配置为将输入轴的旋转力传递至输出轴。

此外，输入轴和输出轴可以平行于转向轴设置。

此外，转向轴可以相对于车轮在车辆的宽度方向上朝向内侧倾斜至预定角度的方式设置。

此外，输入轴和输出轴可以设置在同一直线上。

此外，减速器可以是应变波齿轮。

此外，减速器可以包括：环形花键(circular spline)，其固定到第一转向主体；波发生器，其连接至输入轴；以及柔性花键，其连接到输出轴，与环形花键啮合，并且随着波发生器的旋转而旋转。

此外，输出轴可以设置在输入轴下方。

此外，柔性花键可以具有在其一侧开口的杯的形式并且以柔性花键的开口侧朝上的方式设置。

此外，角模块装置还可以包括转向角测量单元，其配置为测量第二转向主体对于第一转向主体的相对旋转角。

此外，转向角测量单元可以包括：转向角传感器，其包括以相对于彼此可旋转的方式彼此连接的传感器环和传感器主体；插头单元，其结合到传感器环并且固定到第一转向主体；以及传感器外壳，其结合到传感器主体并且固定到第二转向主体。

此外，插头单元可以包括：插头，其结合到第一转向主体的下端部的内周表面；以及传感器芯，其设置在插头与传感器环之间，传感器芯的两侧分别结合到插头和传感器环。

此外，传感器芯可以包括：芯主体，其插入到插头和传感器环中；第一紧固部，其从芯主体延伸并且固定到形成在传感器环中的第一装配槽中；以及第二紧固部，其从芯主体延伸并且紧固到形成在插头中的第二装配槽中。

此外，角模块装置还可以包括：轴承单元，其设置在第一转向主体与第二转向主体之间，并且配置为相对于第一转向主体可旋转地支撑第二转向主体。

此外，轴承单元可以包括：至少一个第一轴承，其包括围绕其中心轴线旋转的第一辊；以及至少一个第二轴承，其以沿第一转向主体的长度方向与第一轴承分隔开一定距离的方式设置，并且包括围绕其中心轴线旋转的第二辊。

此外，第一辊和第二辊可以各自的中心轴线彼此相交的方式设置。

根据本公开的一个方面，因为第一平台和第二平台的数量和布置能够根据车辆的类型或用途进行适当调整，因此能够提高设计的自由度，并且各种类型的专用车辆(purpose built vehicle，PBV)能够大量生产。

此外，根据本公开的一个方面，因为角模块能够独立地调整每个车轮的操作，因此适合于行驶状态的稳定行驶是可能的，并且能够更广泛地确保转向角的范围，诸如在其自身位置处的旋转和侧向驱动。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本公开的以上和其他目的、特征和优点将更明显：

图1是示意性地示出根据本公开的实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的正视图。

图2是示意性地示出根据本公开的实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的透视图。

图3是示意性地示出根据本公开的实施例的主平台的构造的透视图。

图4和图5是示意性地示出根据本公开的实施例的主紧固部的构造的放大视图。

图6是示意性地示出根据本公开的实施例的第一角模块平台和第二角模块的构造的透视图。

图7和图8是示意性地示出根据本公开的实施例的第一角模块紧固部和第二角模块紧固部的构造的放大视图。

图9是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块的安装状态的视图。

图10是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块的构造的透视图。

图11是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块的构造的正视图。

图12是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块的构造的侧视图。

图13是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块的构造的分解透视图。

图14是示意性地示出根据本公开的第一实施例的减震器模块的构造的放大视图。

图15是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向单元的构造的剖视图。

图16是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向单元的构造的分解透视图。

图17是示出当从与图16中不同的角度观察时根据本公开的第一实施例的转向单元的构造的分解透视图。

图18是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向角测量单元的构造的放大视图。

图19是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向角测量单元的构造的分解透视图。

图20是示意性地示出根据本公开的第一实施例的支撑单元的安装状态的视图。

图21是示意性地示出根据本公开的第一实施例的支撑单元的构造的透视图。

图22是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的透视图。

图23是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的正视图。

图24是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的侧视图。

图25是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的分解透视图。

图26是示意性地示出根据本公开的第二实施例的驱动单元的构造的放大透视图。

图27是示意性地示出根据本公开的第二实施例的驱动单元的构造的剖视图。

图28是示意性地示出根据本公开的第二实施例的第一接合单元的构造的分解透视图。

图29是示意性地示出根据本公开的第二实施例的第二接合单元的构造的分解透视图。

图30是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块的构造的透视图。

图31是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块的构造的正视图。

图32是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块的构造的分解透视图。

图33是示意性地示出根据本公开的第三实施例的外倾控制单元的构造的框图。

图34是示意性地示出根据本公开的第三实施例的外倾调整单元的构造的放大视图。

图35是示意性地示出根据本公开的第三实施例的外倾调整单元的构造的分解透视图。

图36是示意性地示出根据本公开的第三实施例的锁定模块的构造的平面图。

图37是示意性地示出根据本公开的第三实施例的锁定模块的构造的分解视图。

图38是示意性地示出根据本公开的第三实施例的通过角模块将车辆的外倾角保持在空档(neutral)状态的状态的视图。

图39是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块以车辆具有负外倾角的方式进行调整的操作的视图。

图40是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块以车辆具有正外倾角的方式进行调整的操作的视图。

图41和图42是示意性地示出根据本公开的第三实施例的锁定模块的操作状态的视图。

图43A和图43B是示意性地示出车辆直线行驶的状态的视图。

图44A和图44B是示意性地示出车辆转弯行驶的状态的视图。

图45是示意性地示出当车辆转弯行驶时调整车辆的外倾角的过程的流程图。

图46和图47是示意性地示出当车辆转弯行驶时调整车辆的外倾角的过程的视图。

图48是示意性地示出根据本公开的另一实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的图。

图49是示意性地示出根据本公开的另一实施例的第一角模块平台和第二角模块平台的构造的图。

图50和图51是示意性地示出根据本公开的实施例的第一角模块延伸紧固部和第二角模块延伸紧固部的构造的放大视图。

图52是示意性地示出根据本公开的又一实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的图。

图53是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的功能的框图。

图54示意性地示出计算根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第一应用(单独转向架构)中的第一目标角度至第四目标角度的一系列过程的示例性图。

图55示意性地示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第一应用(单独转向架构)中的前轮转向模式中的第一目标角度至第四目标角度的示例性图。

图56和图57是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第一应用(单独转向架构)中的四轮同相转向模式中的第一目标角度至第四目标角度的示例性图。

图58和图59是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第一应用(单独转向架构)中的四轮反相转向模式中的第一目标角度至第四目标角度的示例性图。

图60是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第一应用(单独转向架构)中的操作方法的流程图。

图61至图66是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第二应用(通过单独转向的制动机制)中车辆的坡度与位置之间的关系的示例性图。

图65至图67示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第二应用(通过单独转向的制动机制)中的车轮已经根据方向角校准的状态的示例性图。

图68是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第二应用(通过单独转向的制动机制)中的操作方法的流程图。

图69是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第三应用(用于提高直线驾驶性能的姿态控制机制)中的确定可变增益的方法的示例性图。

图70是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第三应用(用于提高直线驾驶性能的姿态控制机制)中的操作方法的流程图。

图71是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第四应用(用于解决打滑的姿态控制机制)中的操作方法的流程图。

图72是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第五应用(目标轨迹生成和跟踪控制机构)中的计算距离信息和中心目标曲率的过程的示例性图。

图73是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第五应用(目标轨迹生成和跟踪控制机构)中的计算左目标曲率和右目标曲率的过程的示例性图。

图74是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第五应用(目标轨迹生成和跟踪控制机构)中的计算目标转向角的过程的示例性图。

图75是示出根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第五应用(目标轨迹生成和跟踪控制机构)中的独立地控制每个车轮的转向的方法的框图。

图76是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第五应用(目标轨迹生成和跟踪控制机构)中的操作方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述根据本公开的包括用于车辆的角模块装置的车辆和用于车辆的角模块装置的操作方法的实施例。

在这样的过程中，为了描述的清楚和方便的目的，附图中所示的线的粗细或元件的尺寸可能已经被夸大。下面要描述的术语已经通过考虑它们在本公开中的功能来定义，并且可以根据用户或操作者的意图或实践而改变。因此，这些术语应该基于本说明书的整体内容来定义。

此外，在整个说明书中，当描述一个部件(part)“连接(或结合)”到另一部件时，所述一个部件可以“直接连接(或结合)”到另一部件，或者可以利用“置于其间的又一构件”连接到另一部件。当谈及一个元件“包括(或包含)”另一元件时，这意味着该一个元件还可以“包括(或包含)”另一元件而不是排除另一元件，除非有明确相反的描述。

此外，在整个说明书中，相同的附图标记可以表示相同的元件。虽然在具体的附图中没有提及或描述，但是相同的附图标记或类似的附图标记可以根据另一附图进行描述。此外，虽然在特定附图的一部分中没有指示附图标记，但是可以根据另一幅附图描述该部分。而且，包括在本申请的附图中的详细元件的数量、形状和尺寸、尺寸之间的相对差异等为了便于理解已经进行设置并且不限制实施例，并且可以以各种形式实现。

I、包括用于车辆的角模块装置的车辆的结构

图1是示意性地示出根据本公开的实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的正视图。图2是示意性地示出根据本公开的实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的透视图。

参照图1和图2，根据本公开的实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆包括用于车辆的角模块装置1、顶帽2和门部3。

根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置1包括框架模块100和角模块200。

框架模块100安装在车辆主体的下侧，并且大体支撑角模块200、电池400和逆变器500。

参照图2，根据本实施例的框架模块100包括主平台1100、第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B。

主平台1100安装在车辆主体的下侧。用于向稍后描述的角模块200供应电源的电池400安装在主平台1100内。主平台1100可以具有高刚性材料，诸如金属，使得主平台能够充分承受从电池400施加的重量。电池400形成为具有比主平台1100低的高度。

图3是示意性地示出根据本公开的实施例的主平台1100的构造的透视图。

参照图3，根据本实施例的主平台1100包括主板1110、主轮外壳1120和主紧固部1130。

主板1110形成主平台1100的中心部分的外观，并且大体支撑稍后描述的主轮外壳1120。根据本公开的实施例的主板1110可以形成为具有与地面平行设置的平板的形式。电池400安置在主板1110的顶部，如果需要，逆变器500可以安置在其上。主板1110的面积的设计可以根据车辆主体的尺寸、电池400的尺寸等进行各种改变。

主轮外壳1120从主板1110延伸，并且提供容纳角模块200的空间。根据本实施例的主轮外壳1120可以形成为具有从主板1110的顶部垂直向上延伸的柱的形式。更具体地，主轮外壳1120设置在主板1110的拐角侧，并且形成为其外表面开口。例如，主轮外壳1120可以延伸到主板1110的拐角的顶部，并具有如图3中所示的近似形状的剖面形状。因此，主轮外壳1120可以提供容纳角模块200的空间。

主轮外壳1120的顶部形成具有设置为与主板1110平行的平板的形式。因此，主轮外壳1120可以提供稍后描述的主紧固部1130可以形成在主轮外壳1120的顶部的空间。

主轮外壳1120可以设置为多个。多个主轮外壳1120可以分别设置在主板1110的多个拐角侧。

主紧固部1130设置在主板1110和主轮外壳1120中，并且紧固到稍后描述的第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B。

参照图3至图5，根据本实施例的主紧固部1130包括上主紧固部1131和下主紧固部1132。

根据本实施例的上主紧固部1131可以形成为具有从主轮外壳1120的外表面凹入并形成的凹槽的形式。上主紧固部1131从主轮外壳1120的顶部垂直向下延伸。上主紧固部1131可以具有具有阶梯形式的剖面形式，使得上主紧固部1131被锁定并与稍后描述的第一角模块上紧固部1231A和第二角模块上紧固部1231B结合。上主紧固部1131设置在主轮外壳1120的设置为面对稍后描述的第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B的端部处。上主紧固部1131可以设置为多个，并且可以分别单独设置在主轮外壳1120中。

根据本实施例的下主紧固部1132可以形成为具有从主板1110的外表面凹入并形成的凹槽的形式。下主紧固部1132可以具有具有阶梯形式的剖面形式，使得下主紧固部1132被锁定并与稍后描述的第一角模块下紧固部1232A和第二角模块下紧固部1232B结合。

下主紧固部1132在与上主紧固部1131的方向相反的方向上延伸。更具体地，下主紧固部1132从主板1110的下侧垂直向上延伸。因此，当紧固到稍后描述的第一角模块紧固部1230A和第二角模块紧固部1230B时，上主紧固部1131和下主紧固部1132能够防止第一角模块紧固部1230A和第二角模块紧固部1230B在任一方向上偏离。

下主紧固部1132成对设置，并且分别设置在主板1110的设置为面对稍后描述的第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B的端部处。

第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B分别可拆卸地结合到主平台1100的两侧。第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B分别具有稍后描述的结合到其下侧的角模块200，并且支撑角模块200。角模块200和将从电池400供应的DC电力转变为AC电力并将AC电力传输到角模块200的逆变器500安装在第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B中的每个内。逆变器500形成为具有比第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B低的高度。第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B可以具有高刚性材料，诸如金属，使得第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B能够足够承受从角模块200和电池400施加的重量。

参照图6，根据本实施例的第一角模块平台1200A包括第一角模块板1210A、第一角模块车轮外壳1220A和第一角模块紧固部1230A。

第一角模块板1210A形成第一角模块平台1200A的中心部的外观，并且大体支撑稍后描述的第一角模块车轮外壳1220A。根据本实施例的第一角模块板1210A可以形成为具有设置为与地面平行的平板的形式。逆变器500安置在第一角模块板1210A的顶部上，并且如果需要，电池400可以安置在其上。第一角模块板1210A的面积的设计可以根据主板1110的尺寸、逆变器500的尺寸等进行各种改变。

第一角模块车轮外壳1220A从第一角模块板1210A延伸并且提供容纳角模块200的空间。根据本实施例的第一角模块车轮外壳1220A可以形成为具有从第一角模块板1210A的顶部向上延伸的板的形式。第一角模块车轮外壳1220A可以成对设置，并且可以分别设置在第一角模块板1210A的在其宽度方向上的端部处。

第一角模块车轮外壳1220A设置有支撑角模块200的第一安装板1221A。第一安装板1221A可以形成为具有从第一角模块车轮外壳1220A的顶部沿第一角模块板1210A的宽度方向延伸的平板形式。第一安装板1221A可以设置为与第一角模块板1210A平行。第一安装板1221A的下侧通过螺栓连接器(bolting coupling)等可拆卸地结合到角模块200。

在这种情况下，第一角模块车轮外壳1220A可以沿第一角模块板1210A的宽度方向延伸到第一角模块板1210A的外部，并且具有具有如图6中所示的近似形式的剖面形式。因此，第一角模块车轮外壳1220A可以提供容纳角模块200的空间。

第一角模块紧固部1230A设置在第一角模块板1210A和第一角模块车轮外壳1220A中，并且紧固到设置在主平台1100的一侧的主紧固部1130。当组装主平台1100和第一角模块平台1200A时，第一角模块紧固部1230A设置在面对设置在主平台1100的一侧的主紧固部1130的位置处。由于第一角模块平台1200A在与车辆的长度方向平行的方向上与主平台1100互相接触，因此第一角模块紧固部1230A被锁定并与设置在主平台1100的一侧上的主紧固部1130结合。因此，主紧固部1130和第一角模块紧固部1230A能够提高主平台1100和第一角模块平台1200A的组装性能。

参照图6至图8，根据本公开的实施例的第一角模块紧固部1230A包括第一角模块上紧固部1231A和第一角模块下紧固部1232A。

根据本实施例的第一角模块上紧固部1231A可以形成为具有从第一角模块车轮外壳1220A的外表面突出的突起的形式。更具体地，第一角模块上紧固部1231A从第一安装板1221A的前面或后面的端部(更具体地，设置为面对主平台1100的在其一侧上的端部的端部)横向延伸。由于第一角模块平台1200A在与车辆的长度方向平行的方向上与主平台1100互相接触，第一角模块上紧固部1231A插入到设置在主平台1100的一侧上的上主紧固部1131中。在这种情况下，第一角模块上紧固部1231A可以具有端部弯曲成钩形式的形状，使得第一角模块上紧固部1231A与设置在主平台1100的一侧上的上主紧固部1131锁定结合。第一角模块上紧固部1231A可以设置为多个，并且可以分别单独设置在第一角模块车轮外壳1220A中。

根据本实施例的第一角模块下紧固部1232A可以形成为具有从第一角模块板1210A的外表面突出的突起的形式。更具体地，第一角模块下紧固部1232A从第一角模块板1210A的前面和后面的任何一个端部(更具体地，设置为面对主平台1100的在其一侧上的端部的端部)横向延伸。由于第一角模块平台1200A在与车辆的长度方向平行的方向上与主平台1100互相接触，第一角模块下紧固部1232A插入到设置在主平台1100的一侧上的下主紧固部1132中。

第一角模块下紧固部1232A可以具有端部弯曲成钩形式的形状，使得第一角模块下紧固部1232A与下主紧固部1132锁定结合。在这种情况下，第一角模块下紧固部1232A的端部沿与第一角模块上紧固部1231A的端部的方向相反的方向弯曲。例如，第一角模块上紧固部1231A的端部可以向下弯曲，并且第一角模块下紧固部1232A的端部可以向上弯曲。因此，当紧固到主紧固部1130时，第一角模块上紧固部1231A和第一角模块下紧固部1232A能够防止上主紧固部1131和下主紧固部1132在其任何方向上偏离。

第二角模块平台1200B包括第二角模块板1210B、第二角模块车轮外壳1220B和第二角模块紧固部1230B。

第二角模块板1210B和第二角模块车轮外壳1220B的详细形状可以形成为具有分别与上面提及的第一角模块板1210A和第二角模块车轮外壳1220A相同的形式。

第二角模块紧固部1230B设置在第二角模块板1210B和第二角模块车轮外壳1220B中，并且紧固到设置在主平台1100的另一侧上的主紧固部1130。当组装主平台1100和第二角模块平台1200B时，第二角模块紧固部1230B设置在面对设置在主平台1100的另一侧上的主紧固部1130的位置处。由于第二角模块平台1200B在与车辆的长度方向平行的方向上与主平台1100接触，因此第二角模块紧固部1230B与设置在主平台1100的另一侧上的主紧固部1130锁定结合。

根据本实施例的第二角模块紧固部1230B包括第二角模块上紧固部1231B和第二角模块下紧固部1232B。

根据本实施例的第二角模块上紧固部1231B可以形成为具有从第二角模块车轮外壳1220B的外表面突出的突起的形式。更具体地，第二角模块上紧固部1231B从第二安装板1221B的前面或后面的端部(更具体地，设置为面对主平台1100的在其另一侧上的端部的端部)横向延伸。由于第二角模块平台1200B在与车辆的长度方向平行的方向上与主平台1100接触，因此第二角模块上紧固部1231B插入到设置在主平台1100的一侧上的上主紧固部1131中。在这种情况下，第二角模块上紧固部1231B可以具有端部弯曲成钩形式的形状，使得第二角模块上紧固部1231B与设置在主平台1100的一侧上的上主紧固部1131锁定结合。第二角模块上紧固部1231B可以设置为多个，并且可以分别单独设置在第二角模块车轮外壳1220B中。

根据本实施例的第二角模块下紧固部1232B可以形成为具有从第一角模块板1210B的外表面突出的突起的形式。更具体地，第二角模块下紧固部1232B从第二角模块板1210B的前面和后面的任何一个端部(更具体地，设置为面对主平台1100的在其另一侧上的端部的端部)横向延伸。由于第一角模块平台1200B在与车辆的长度方向平行的方向上与主平台1100接触，因此第二角模块下紧固部1232B插入到设置在主平台1100的另一侧上的下主紧固部1132中。

第二角模块下紧固部1232B可以具有弯曲成钩形式的形状，使得第二角模块下紧固部1232B与下主紧固部1132锁定结合。在这种情况下，第二角模块下紧固部1232B的端部在与第二角模块上紧固部1231B的端部相反的方向上弯曲。例如，第二角模块上紧固部1231B的端部可以向下弯曲，并且第二角模块下紧固部1232B的端部可以向上弯曲。因此，当紧固到主紧固部1130时，第二角模块上紧固部1231B和第二角模块下紧固部1232B能够防止上主紧固部1131和下主紧固部1132任一方向上偏离。

角模块200由框架模块100支撑并连接到车辆的车轮300，并且通常执行诸如行驶、制动、转向或悬挂的操作。角模块200可以设置为多个，并且可以单独连接到车轮300中的每个。多个角模块200中的每个可以单独对车轮300中的每个执行诸如行驶、制动、转向或悬挂的操作。稍后描述角模块200的详细实施例。

顶帽2安装在用于车辆的角模块装置1的顶部。乘客的乘坐空间(boarding space)设置在顶帽2内。

参照图1和图2，根据本实施例的顶帽2可以形成为具有其内部是空的并且底部开口的盒子的形式。适合于乘客的目的的各种物品和设备，诸如座椅、操控面板和桌子，可以安装在顶帽2内。顶帽2的开口底部设置为面对框架模块100的顶部，也就是说，主平台1100、第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B的顶部。顶帽2的底部可以通过螺栓结合到主轮外壳1120、第一角模块车轮外壳1220A和第二角模块车轮外壳1220B的顶部，并且可以可拆卸地固定到框架模块100。顶帽2的面积和长度的设计可以根据框架模块100的面积、长度等进行各种改变。

门部3以打开和关闭的方式安装在顶帽2中，使得在打开时乘客能够进入顶帽2。

根据本实施例的门部3包括第一门3a和第二门3b。

第一门3a以打开和关闭的方式安装在顶帽2的一侧上，并且设置在主平台1100的顶部。参照图1和图2，根据本实施例的第一门3a以打开和关闭的方式安装在顶帽2的在其宽度方向上的一侧上。第一门3a可以通过使用诸如打开和关闭法以及滑动法的各种方法以打开和关闭的方式安装在顶帽2上。第一门3a可以成对设置，并且可以以打开和关闭的方式分别安装在顶帽2的在其宽度方向上两侧。第一门3a的两端设置在沿主板1110的长度方向彼此分隔开的一对主轮外壳1120之间。第一门3a的底部设置为面对安置在主板1110的顶部上的电池400的顶部。由于电池400形成为具有比主平台1100低的高度，因此第一门3a底部可以设置为靠近地面，从而引导乘客顺利上车。

第二门3b以打开和关闭的方式安置在顶帽2的另一侧，并且设置在第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B中的至少一个的顶部。在下文中，将描述第二门3b设置在第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B两者的顶部的示例，但是第二门3b不限于该示例。设置在第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B中的任何一个的顶部的第二门3b也是可能的。

参照图1和图2，根据本实施例的第二门3b成对设置，并且以打开和关闭的方式沿向前方向和向后方向安装在顶帽2的侧面上。因此，第二门3b可以设置在垂直于第一门3a的方向上。第二门3b可以通过使用诸如打开和关闭法以及滑动法的各种方法以打开和关闭的方式安装在顶帽2中。一对第二门3b中的每个的两端设置在一对第一角模块车轮外壳1220A和第二角模块车轮外壳1220B之间。一对第二门3b中的每个的底部设置为面对安置在第一角模块板1210A和第二角模块板1210B中的每个的顶部的逆变器500的顶部。由于逆变器500形成为具有比第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B低的高度，因此第二门3b的底部可以设置为靠近地面，从而引导乘客顺利上车。

图9是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块200的安装状态的视图。图10是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块200的构造的透视图。图11是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块200的构造的正视图。图12是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块200的构造的侧视图。图13是示意性地示出根据本公开的第一实施例的角模块200的构造的分解透视图。

参照图9至图13，角模块200包括驱动单元2100、制动单元2200、悬挂单元2300、转向单元2400和支撑单元2500。

驱动单元2100为车轮300提供驱动力并且因此使车轮300旋转。

根据本实施例的驱动单元2100包括轮内马达2110和转向节2120。

轮内马达2110安装在车轮300的内部，产生旋转力，并且因此使车轮300旋转。根据本实施例的轮内马达2110可以被构造为包括定子和转子。定子固定到车轮300的内部，被提供有来自电池400等的电力，并且因此形成磁场。转子可旋转地安装在车轮300的内侧并通过与定子的电磁相互作用而旋转，并且从而使车轮300旋转。转子可以使用诸如螺接(bolting)的紧固方法一体地连接到车轮300。定子和转子可以以定子和转子的中心轴线与车轮300的中心轴定位在同一条线上的方式设置，并且可以在车轮300的内侧以彼此同心地堆叠的方式设置。

转向节2120结合到轮内马达2110并且相对于驱动单元2100用作机械地支撑稍后将描述的制动单元2200和悬挂单元2300的构成元件。根据本实施例的转向节2120可以使用诸如螺接的紧固方法结合到轮内马达2110的定子，并且因此可以支撑在其上。转向节2120可以可旋转地支撑轮内马达2110的转子，并且车轮轴承等位于其间。转向节2120可以通过将金属系列材料浇注到模具中来制造以确保足够的刚性。转向节2120以其两端相对于车轮300的中心轴在向上-向下方向上(也就是说，在垂直于地面的方向上)延伸的方式形成。转向节2120不具体限于图13中示出的形式。在本公开的技术思想内，可以将转向节2120设计改变为各种形式，从而结合到轮内马达2110，因此转向节2120可能支撑稍后将描述的制动单元2200和悬挂单元2300。

制动单元2200通过干扰车轮300的旋转施加制动力或者不再向车辆施加制动力。

根据本实施例的制动单元2200包括制动盘2210和制动钳2220。

制动盘2210连接到车轮300或轮内马达2110并且随着车轮300的旋转而旋转。根据本实施例的制动盘2210以具有圆板的形式形成并且安装在车轮300的内侧。制动盘2210以其中心轴线与车轮300的中心轴定位在同一条线上的方式设置。制动盘2210可以使用诸如螺接的紧固法与车轮300或轮内马达2110的转子一体地连接。因此，当车轮300旋转时，制动盘2210可以以与车轮300相同的角速度绕其中心轴线旋转。制动盘2210能够以这样的方式设计改变：其直径随着车轮300的直径、轮内马达2110的尺寸等广泛变化。

当踩下制动踏板时，制动钳2220压靠制动盘2210并且因此施加制动力。根据本实施例的制动钳2220可以被构造为包括制动片、钳壳体和活塞等。制动片以面对制动盘2210的方式设置。钳壳体结合到转向节2120并且以可移动的方式支撑制动片。活塞以向前和向后可移动的方式安装在钳壳体上，并且根据活塞的移动方向朝向制动盘2210压靠制动片或不再压靠制动片。

悬挂单元2300连接到转向节2120并且在车辆行驶时吸收从路面传递的冲击。

根据本实施例的悬挂单元2300包括悬挂臂2310和减震器模块2320。

悬挂臂2310可旋转地连接到转向节2120和稍后描述的转向主体2410，更具体地，可旋转地连接到转向节2120和第二转向主体2412，并且因此支撑车轮300。也就是说，悬挂臂2310将车轮300连接到车辆，并且转向主体2410位于其间。同时，在车辆行驶的时候，悬挂臂2310由于悬挂臂2310本身的刚性而用于吸收从车轮300施加的载荷并用于调整车轮300的移动。

根据本实施例的悬挂臂2310可以包括第一臂2311和第二臂2312。

第一臂2311和第二臂2312设置为以其长度方向与车辆的宽度方向相同的方式延伸，设置为在向上-向下方向上彼此分隔开一定距离，并且设置为彼此面对。第一臂2311和第二臂2312可以以具有双叉臂或连杆臂的形式的方式形成。第一臂2311的两端部分别可旋转地连接到转向节2120的上端部和第二转向主体2412的内部，并且衬套、球形接头等位于其间。第二臂2312的两端部分别可旋转地连接到转向节2120的下端部和第二转向主体2412的内部，并且衬套、球形接头等位于其间。第一臂2311和第二臂2312不具体限于如图13中所示的形式。在本公开的技术想想内，第一臂2311和第二臂2312能够以分别连接转向节2120的上端部和下端部并因此能够支撑车轮300的方式而设计改变为各种形式。

减震器模块2320安装在悬挂臂2310与转向主体2410之间。减震器模块2320以沿其长度方向可扩展和可收缩的方式设置，并且吸收从路面通过车轮300传递到悬挂臂2310的冲击或震动。减震器模块2320可以设置为一对，并且可以设置为定位在转向主体2410上，更具体地，以彼此分隔开预定距离的方式分别定位在第二转向主体2412的两侧。因此，可以防止减震器模块2320干扰连接到第二转向主体2412的内部的悬挂臂2310。一对减震器模块2320分配并且吸收通过车轮300传递到悬挂臂2310的冲击。因此，当与形成一个减震器模块2320的情况相比时，可以减小一对减震器模块2320的高度，并且实现低地板(low-floor)角模块200。

图14是示意性地示出根据本公开的第一实施例的减震器模块2320的构造的放大视图。

参照图9至图14，根据本实施例的减震器模块2320包括汽缸2321、杆2322和弹性体2323。

汽缸2321形成减震器模块2320的一侧的外观并且连接到悬挂臂2310。根据本实施例的汽缸2321可以以在内部具有空的空间并具有在其一侧开口的圆筒的形式的方式形成。汽缸2321填充有能够用于产生倾斜的流体，诸如油。汽缸2321以其两端部在向上-向下方向上彼此分隔开一定距离的方式设置。汽缸2321可以以其长度方向相对于车轮300朝向车辆的宽度方向的内部倾斜预定角度的方式设置。在这种情况下，汽缸2321可以设置为纵向平行于稍后描述的转向轴S。汽缸2321设置为与转向轴S以不同的角度倾斜也是可能的。汽缸2321的下端部可以可旋转地结合到第二臂2312的侧边(lateral side)，其中橡胶衬套等位于其间。

杆2322形成为减震器模块2320的另一侧的外观并且连接到转向主体2410。为了安装，根据本实施例的杆2322可以以其下端部插入到汽缸2321的上端部中并且沿汽缸2321的长度方向可滑动的方式以棒的形式形成。杆2322的上端部可旋转地结合到转向主体2410，更具体地，与第二转向主体2412的侧边结合，并且橡胶衬套等位于其间。杆2322配合汽缸2321所填充的流体的压力和稍后描述的弹性体2323的弹力而沿汽缸2321的长度方向滑动。

弹性体2323设置在汽缸2321与杆2322之间并且相对于汽缸2321弹性地支撑杆2322。根据本实施例的弹性体2323以围绕汽缸2321和杆2322的外表面的方式设置。弹性体2323可以以沿其长度方向可扩展和可收缩的方式以弹簧的形式形成。弹性体2323的两端部可以分别结合到下座2324和上座2325，并且因此可以支撑在其上。下座2324固定到汽缸2321，并且上座2325固定到杆2322。当杆2322滑动时，弹性体2323收缩或扩展，从而增大弹性恢复力。利用增大的恢复力，弹性体232可以吸收从路面施加的冲击。

转向单元2400连接到悬挂单元2300，绕转向轴S旋转，并且调整车轮300的转向角。转向轴S在本文中是相对于车轮300倾斜的轴。如图2中所示，转向轴S可以例示为通过以从车轮300沿着车辆的宽度方向朝向内侧倾斜预定角度的方式设置的轴。因此，当与转向轴S设置为与车轮300平行的情况相比时，能够减小转向单元2400的整体高度，并且因此能够实现低地板角模块200。

图15是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向单元2400的构造的剖视图。图16是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向单元2400的构造的分解透视图。图17是示出当从与图16中不同的角度观察时根据本公开的第一实施例的转向单元2400的构造的分解透视图。

参照图15至图17，根据本实施例的转向单元2400包括转向主体2410、转向驱动单元2420和转向角测量单元2430。

转向主体2410的一侧以绕转向轴S可旋转并连接到悬挂单元2300的方式支撑在框架模块100上。

根据本实施例的转向主体2410包括第一转向主体2411、第二转向主体2412和轴承单元2413。

第一转向主体2411形成转向主体2410的一侧的外观并且固定到框架模块100。根据本实施例的第一转向主体2411可以形成为中空圆筒的形式，使得顶部和底部开口并且具有朝向下端变得更窄的宽度。第一转向主体2411以其中心轴线与转向轴S定位在同一直线上的方式设置。因此，第一转向主体2411可以以与转向轴S相对于车轮300倾斜相同角度的方式设置。第一转向主体2411的上端部使用诸如螺接的紧固方法可拆卸地固定到设置在框架模块100上的第一安装板1221A或第二安装板1221B的下表面。在这种情况下，如图11中所示的第一安装板1221A或第二安装板1221B可以以平行地面对第一转向主体2411的上端部的方式倾斜地形成。否则，即使在第一安装板1221A或第二安装板1221B设置为平行于地面的情况下，第一转向主体2411也可以进行设计改变，使得其中心轴线倾斜到与转向轴S相同的角度并且其上端部以各种形式固定到第一安装板1221A或第二安装板1221B。

第二转向主体2412形成转向主体2410的另一侧的外观并且以绕转向轴S可旋转的方式支撑在第一转向主体2411上。第二转向主体2412通过稍后描述的转向驱动单元2420相对于第一转向主体2411绕转向轴S旋转。第二转向主体2412连接到悬挂单元2300，并且当相对于第一转向主体2411旋转时，调整车轮300的转向角，并且悬挂单元2300位于其间。

根据本实施例的第二转向主体2412沿车辆的高度方向向上-向下纵向延伸。第二转向主体2412以其面对车轮300的一侧开口的方式形成。如上所述，第一臂2311和第二臂2312中的每个的一个端部可旋转地连接到第二转向主体2412的内侧。提供给一对减震器模块2320的杆2322的上端部分别可旋转地连接到转向主体2410的两个侧表面。

第二转向主体2412的上端部以绕转向轴S可旋转的方式支撑在第一转向主体2411上。更具体地，第一转向主体2411的下端部所插入到的旋转主体2412a形成在第二转向主体2412的上端部上。旋转主体2412a可以以具有在顶部和底部开口的圆筒的形式并在内部具有空的空间的方式形成。旋转主体2412a以其中心轴线与第一转向主体2411的中心轴线和转向轴S定位在同一直线上的方式设置。旋转主体2412a设置成其内周表面与第一转向主体2411的外周表面分隔开预定距离。旋转主体2412a以相对于第一转向主体2411可绕转向轴S旋转的方式被支撑，并且稍后描述的轴承单元2413位于其间。

轴承单元2413设置在第一转向主体2411与第二转向主体2412之间，更具体地，设置在第一转向主体2411与旋转主体2412a之间，并且相对于第一转向主体2411可旋转地支撑第二转向主体2412。

根据本实施例的轴承单元2413包括第一轴承2413a和第二轴承2413c。

第一轴承2413a可以由包括绕其中心轴线旋转的第一辊2413b的辊轴承示例。第一轴承2413a的内周表面和外周表面分别固定到第一转向主体2411的外周表面和旋转主体2412a的内周表面。可以设置多个第一轴承2413a，并且多个第一轴承2413a可以以沿第一转向主体2411的圆周表面彼此分隔开预定距离的方式设置。第一轴承2413a的第一辊2413b可以以其中心轴线相对于第一转向主体2411的中心轴线和转向轴S倾斜预定角度的方式设置。

第二轴承2413c可以由包括绕其中心轴线旋转的第二辊2413d的辊轴承示例。第二轴承2413c的内周表面和外周表面分别固定到第一转向主体2411的外周表面和旋转主体2412a的内周表面。可以设置多个第二轴承2413c，并且多个第二轴承2413c可以以沿第一转向主体2411的圆周表面彼此分隔开预定距离的方式设置。第二轴承2413c以沿第一轴承2413a和第一转向主体2411的长度方向在向上-向下方向上彼此分隔开一定距离的方式设置。例如，如图15中所示，第一轴承2413a和第二轴承2413c可以分别固定到旋转主体2412a的上端部和下端部的内周表面。第二轴承2413c的第二辊2413d可以以其中心轴线相对于第一转向主体2411的中心轴线和转向轴S倾斜预定角度的方式设置。第二辊2413d可以以其中心轴线与第一辊2413b的中心轴线交叉的方式设置。因此，第一轴承2413a和第二轴承2413c分别可以抵消当第一转向主体2411和第二转向主体2412绕相对于车轮300倾斜的转向轴C相对旋转时发生的弯曲力矩。

转向驱动单元2420连接到转向主体2410并且因此使转向主体2410相对于框架模块100旋转。更具体地，转向驱动单元2420安装在第一转向主体2411上。利用转向驱动单元2420本身的驱动力，转向驱动单元2420使第二转向主体2412相对于第一转向主体2411沿顺时针或逆时针方向绕转向轴S相对旋转。

根据本实施例的转向驱动单元2420包括转向致动器2421和驱动力传递模块2422。

转向致动器2421结合到第一转向主体2411。转向致动器2421被供应有电力并因此产生旋转力。根据本实施例的转向致动器2421可以由将从外部施加的电力(electricpower)转换成旋转力(rotatory power)并输出所得到的旋转力的各种类型马达中的一种示例。转向致动器2421可以电连接到电池400并且因此可以被供应有来自电池400的电力。转向致动器2421插入到第一转向主体2411中。转向致动器2421可以使用诸如螺接的紧固方法可拆卸地固定到第一转向主体2411。

驱动力传递模块2422配合从转向致动器2421产生的旋转力使第二转向主体2412旋转。

根据本实施例的驱动力传递模块2422包括输入轴2422a、输出轴2422b和减速器2422c。

输入轴2422a连接到转向致动器2421并且因此旋转。根据本实施例的输入轴2422a可以形成为具有圆形横截面的轴的形式。输入轴2422a的上端部连接到转向致动器2421。输入轴2422a被供应有来自转向致动器2421的旋转力并且因此绕其中心轴线旋转。输入轴2422a以其中心轴线平行于转向轴S的方式设置。更具体地，输入轴2422a可以以其中心轴线与转向轴S定位在同一直线上的方式设置。

输出轴2422b连接到第二转向主体2412并且以面对输入轴2422a的方式设置。输出轴2422b通过稍后描述的减速器2422c而被供应有输入轴2422a的旋转力并且因此使第二转向主体2412旋转。根据本实施例的输出轴2422b可以形成为具有圆形横截面的轴的形式。输出轴2422b设置在输入轴2422a下方。输出轴2422b的下端部可以直接连接到第二转向主体2412，更具体地，连接到旋转主体2412a，并且稍后描述的转向角测量单元2430位于其间。输出轴2422b以其中心轴线平行于转向轴S的方式设置。更具体地，输出轴2422b可以其中心轴线与转向轴S和输入轴2422a定位在同一直线上的方式设置。

减速器2422c设置在输入轴2422a与输出轴2422b之间并且将输入轴2422a的旋转力传递给输出轴2422b。更具体地，减速器2422c用作以预设减速比降低输入轴2422a的旋转速度并因此增大传递到输出轴2422的旋转力的大小的构成元件。根据本实施例的减速器2422c可以是包括环形花键(circular spline)2422d、波发生器2422e和柔性花键2422f的应变波齿轮。

环形花键2422d固定到第一转向主体2411并且可旋转地支撑稍后描述的柔性花键2422f。根据本实施例的环形花键2422d可以形成为空环的形式，使得具有在其内周表面上形成的轮齿。环形花键2422d以其中心轴线与输入轴2422a和输出轴2422b定位在同一轴线上的方式设置。环形花键2422d使用诸如螺接的紧固方法固定到第一转向主体2411。

波发生器2422e连接到输入轴2422a并因此旋转。根据本实施例的波发生器2422e可以具有椭圆形横截面的方式以凸轮的形式形成。波发生器2422e的内周表面使用花键连接等一体地连接到输入轴2422a的外周表面。当输入轴2422a旋转时，波发生器2422e以与输入轴2422a相同的角速度旋转。波发生器2422e以其外周表面与环形花键2422d的内周表面分隔开预定距离的方式设置。

柔性花键2422f连接到输出轴2422并与环形花键2422d接合以与其结合。柔性花键2422f以可变形的方式设置并且配合波发生器2422e的旋转而弹性变形。当通过波发生器2422e弹性变形时，柔性花键2422f在环形花键2422d内部绕其中心轴线旋转并因此使输出轴2422b旋转。

根据本实施例的柔性花键2422f可以具有在其一侧开口的柔性杯的形式的方式形成。柔性花键2422f的闭合侧使用诸如螺接的紧固方法结合到输出轴2422b。输出轴2422b定位在输入轴2422a下方，因此柔性花键2422f以其开口侧朝上的方式设置。因此，柔性花键2422f可以防止容纳在其中的诸如润滑脂的润滑油由于重力而溢出。波发生器2422e通过其开口侧插入到柔性花键2422f中。柔性花键2422f的内周表面与波发生器2422e的外周表面接触。当波发生器2422e旋转时，柔性花键2422f的横截面通过波发生器2422e而弹性地变形为椭圆形。与形成在环形花键2422d的内周表面的轮齿局部啮合的轮齿形成在柔性花键2422f的外周表面上。当柔性花键2422f通过波发生器2422e而弹性变形时，与环形花键2422d的内周表面的轮齿局部啮合的柔性花键2422f的外周表面的轮齿的位置顺序地移动，因此柔性花键2422f绕其中心轴线旋转。在这种情况下，柔性花键2422f在与波发生器2422e的方向相反的方向上在环形花键2422d内侧旋转。

转向角测量单元2430测量第二转向主体2412与第一转向主体2411的相对旋转角度。转向角测量单元2430将关于第二转向主体2412的测量的相对旋转角度传送到诸如车辆的电子控制单元(electronic control unit，ECU)的控制设备(例如，稍后描述的控制器20)，并且使得控制设备执行车辆的滚动控制、循环控制等。

图18是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向角测量单元2430的构造的放大视图。图19是示意性地示出根据本公开的第一实施例的转向角测量单元2430的构造的分解透视图。

参照图18和图19，根据本实施例的转向角测量单元2430包括转向角传感器2431、插头单元2432、传感器外壳2433和传感器支架2434。

转向角传感器2431可以由各种类型的旋转角度传感器中的一种示例，旋转角度传感器中的每个包括以相对于彼此可旋转的方式彼此连接的传感器环2431a和传感器主体2431b，并且旋转角度传感器中的每个通过以电信号的形式输出当传感器环2431a和传感器主体2431b相对于彼此旋转时发生的磁场变化和电变化来测量传感器环2431a和传感器主体2431b的相对旋转角度。转向角传感器2431以其下表面面对旋转主体2412a的下端部的方式设置。

根据本实施例的传感器环2431a可以具有中空圆筒的形式的方式形成。传感器环2431a以绕其中心轴线可旋转的方式支撑在传感器主体2431b上。传感器环2431a的上端部突出在传感器主体2431b上方。第一装配槽2431c通过使传感器环2431a的上端部沿传感器环2431a的长度方向凹入而形成在传感器环2431a中。

插头单元2432结合到传感器环2431a并固定到第一转向主体2411。也就是说，插头单元2432用作当第一转向主体2411和第二转向主体2412相对于彼此旋转时将传感器环2431a固定到第一转向主体2411并因此限制传感器环2431a的旋转的构成元件。

根据本实施例的插头单元2432包括插头2432a和传感器芯2432b。

插头2432a结合到第一转向主体2411的下端部的内周表面。根据本实施例的插头2432a以基本具有中空圆筒的形式的方式形成，并且其上端部通过第一转向主体2411的下端部插入到第一转向主体2411中。螺纹形成在插头2432a的外周表面上，并且插头2432a使用螺纹连接结合至第一转向主体2411的下端部的内周表面。插头2432a形成为具有比输出轴2422b大的直径并且设置成其内周表面定位为离输出轴2422b的外周表面预定距离。插头2432a的下端部沿插头2432a的径向方向从外侧延伸并且与第一转向主体2411的下端部的边缘接触。

第二装配槽2432c通过使插头2432a的内周表面朝向插头2432a的径向方向凹入而形成在插头2432a中。第二装配槽2432c在平行于插头2432a的长度方向的方向上纵向延伸。

传感器芯2432b设置在插头2432a与传感器环2431a之间，并且其两侧分别结合到结合到插头2432a和传感器环2431a。也就是说，传感器芯2432b用作将插头2432a和传感器环2431a彼此结合的构成元件。

根据本实施例的传感器芯2432b包括芯主体2432d、第一紧固部2432e和第二紧固部2432f。

芯主体2432d形成传感器芯2432b的示意性外观并且插入到插头2432a和传感器环2431a中。根据本实施例的芯主体2432d可以基本具有圆筒形式的方式形成。芯主体2432d设置成使得以其上端部和下端部的外周表面分别面对插头2432a和传感器环2431a的内周表面。芯主体2432d以可弹性变形的方式形成，使得芯主体2432d平滑地插入到插头2432a和传感器环2431a中并且其外周表面同时与插头2432a和传感器环2431a的内周表面接触。在这种情况下，多个切槽2432g可以形成在芯主体2432d中。多个切槽2432g以穿过芯主体2432a的方式形成在芯主体2432a中并且因此引导芯主体2432d的弹性变形。

第一紧固部2432e从芯主体2432d延伸并且紧固到形成在传感器环2431a中的第一装配槽2431c。根据本实施例的第一紧固部2432e可以形成突起的形式，使得从芯主体2432d的外周表面朝向芯主体2432d的径向方向突出。由于芯主体2432d的下端部插入到传感器环2431a中，因此第一紧固部2432e插入到第一装配槽2431c中。

第二紧固部2432f从芯主体2432d延伸并且紧固到形成在插头2432a中的第二装配槽2432c。根据本实施例的第二紧固部2432f可以形成为突起的形式，使得从芯主体2432d的外周表面朝向芯主体2432d的径向方向突出。由于芯主体2432d的上端部插入到插头2432a中，因此第二紧固部2432f插入到第二装配槽2432c中。因此，利用第一紧固部2432e和第二紧固部2432f，传感器芯2432b可以防止插头2432a和传感器环2431a的相对旋转。

传感器外壳2433结合到传感器主体2431b并且固定到第二转向主体2412。也就是说，传感器外壳2433用作相对于第二转向主体2412支撑传感器主体2431b的构成元件，并且同时与第二转向主体2412一起旋转，从而引导传感器环2431a和传感器主体2431b的相对旋转。根据本实施例的传感器外壳2433可以在顶部开口的壳体的形式形成。传感器主体2431b安置在传感器外壳2433内部，并且传感器外壳2433使用诸如螺接的紧固方法一体地结合到传感器主体2431b。传感器外壳2433的上端部使用诸如螺接的紧固方法一体地结合到旋转主体2412a的下端部。

传感器支架2434例如用作用于将输出轴2422b和传感器外壳2433彼此连接并将输出轴2422b的旋转力传递到第二转向主体2412的构成元件。

根据本实施例的传感器支架2434包括第一传感器支架2434a和第二传感器支架2434b。

根据本实施例的第一传感器支架2434a可以以基本具有中空圆筒的形式的方式形成。第一传感器支架2434a的上端部穿过传感器外壳2433的下端部并且插入到传感器环2431a中。第一传感器支架2434a的内周表面使用花键连接或螺纹连接结合到输出轴2422b的外周表面，从而与输出轴2422b一起旋转。第一传感器支架2434a以其外周表面与传感器环2431a的内周表面分隔开预定距离的方式设置。

根据本实施例的第二传感器支架2434b可以形成为板的形式，使得从第一传感器支架2434a的下端部朝向第一传感器支架2434a的径向方向延伸。当第一传感器支架2434a使用花键连接或螺纹连接结合到输出轴2422b的外周表面时，第二传感器支架2434b的上表面与传感器外壳2433的下表面接触。第二传感器支架2434b使用诸如螺接的紧固方法一体地结合到传感器外壳2433的下表面。

支撑单元2500从框架模块100延伸并且支撑转向主体2410的另一侧。也就是说，支撑单元2500用作额外支撑转向主体2410的下端部的构成元件，转向主体2410的上端部具有悬臂的形式并可旋转地连接到框架模块100。因此，由于转向单元2400本身的重量，支撑单元2500可以分配施加到第一安装板1221A或第二安装板1221B的载荷并且因此可以大大提高角模块200在转弯期间的结构稳定性。

图20是示意性地示出根据本公开的第一实施例的支撑单元2500的安装状态的视图。图21是示意性地示出根据本公开的第一实施例的支撑单元2500的构造的透视图。

参照图20和图21，根据本实施例的支撑单元2500包括支撑主体2510、第一接头2520和第二接头2530。

支撑主体2510形成支撑单元2500的示意性外观并且支撑稍后将描述的第一接头2520和第二接头2530两者。根据本实施例的支撑主体2510可以其一侧以字母“Y”的形式分叉的方式形成并且可以面对转向主体2410的另一侧(具体地，第二转向主体2412的下侧)的方式设置。支撑主体2510以其长度方向平行于车辆的宽度方向的方式延伸。支撑主体2510可以能够支撑从转向主体2410施加的载荷而不摇晃的方式由诸如金属的高刚性材料形成。

第一接头2520结合到支撑主体2510的一侧并且连接到框架模块100。也就是说，第一接头2520用作将支撑主体2510的一侧相对于框架模块100连接的构成元件。

根据本实施例的第一接头2520可以由橡胶衬套示例，其配置有安装在外车轮和内车轮上以及外车轮与内车轮之间的弹性材料。第一接头2520的外周表面一体地结合到支撑主体2510的一个端部的内周表面。在这种情况下，第一接头2520可以设置为一对并且可以分别结合到支撑主体2510分叉的一个端部的两个分支端。第一接头2520的内周表面使用销钉连接(pin connection)等连接到框架模块100的第一角模块车轮外壳1220A或第二角模块车轮外壳1220B的侧表面。

第二接头2530结合到支撑主体2510的另一侧并且连接到转向主体2410的另一侧。也就是说，第二接头2530用作将支撑主体2510的另一侧连接到转向主体2410的构成元件。

根据本实施例的第二接头2530可以由球形接头示例，该球形接头配置有其上形成有球体形式的球状物的球头螺栓以及承窝(socket)，该承窝绕多个轴线可旋转的方式支撑球头螺栓上的球状物。第二接头2530使用诸如螺接的紧固方法可拆卸地结合到支撑主体2510的另一端部的单个分支端。利用球头螺栓的端部与第二转向主体2412的下端部的一体连接，第二接头2530以相对于支撑主体2510绕多个轴线可旋转的方式支撑第二转向主体2412的下端部。因此，第二接头2530可以支撑从第二转向主体2412施加的载荷，并且同时可以引导第二转向主体2412平稳旋转而在车辆转向期间没有任何特别干扰。

下面将详细描述根据本公开的第二实施例的角模块的构造。

图22是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的透视图。图23是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的正视图。图24是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的侧视图。图25是示意性地示出根据本公开的第二实施例的角模块的构造的分解透视图。

参照图22至图25，根据本实施例的角模块200包括驱动单元2100、制动单元2200、悬挂单元2300和转向单元2400。

根据本公开的第二实施例的角模块200被构造为包括驱动单元2100，其仅在详细结构和功能上与根据本公开的第一实施例的角模块200不同。因此，仅描述了与根据本公开的第一实施例的角模块200的驱动单元2100不同的根据本公开的第二实施例的角模块200的驱动单元2100。根据本公开的第二实施例的角模块200的其他构成件与根据本公开的第一实施例的角模块200的对应构成件相同，因此省略了其描述。

驱动单元2100向车轮300提供驱动力并且因此使车轮300旋转。

图26是示意性地示出根据本公开的第二实施例的驱动单元2100的构造的放大透视图。图27是示意性地示出根据本公开的第二实施例的驱动单元2100的构造的剖视图。

参照图26和图27，根据本实施例的驱动单元2100包括转向节2120、驱动马达2130和传递轴模块2140。

转向节2120结合到可旋转地支撑车轮300的车轮轴承2121。更具体地，车轮轴承2121包括连接到车轮300的中心轴并因此旋转的旋转元件以及用位于其间的轴承等可旋转地支撑旋转元件的固定元件。转向节2120在面对车轮300的内表面的位置处结合到车轮轴承2121的固定元件并且支撑在其上。转向节2120用作连接到将描述的制动单元2200和悬挂单元2300的构成元件，并因此支撑车轮300内部的制动单元2200并且同时提供车轮300与悬挂单元2300之间的机械连接。车轮轴承2121所插入到其中的插入孔形成在根据本实施例的转向节2120的中心部分中。转向节2120可以其两个端部相对于插入孔在向上-向下方向上延伸的方式形成。转向节2120可以使用诸如螺接的紧固方法结合到车轮轴承2121的固定元件，并且可以支撑在其上。转向节2120可以通过将金属系列材料浇注到模具中或使用另一种方法来制造以确保足够的刚性。

驱动马达2130以与车轮300分隔开一定距离的方式设置，并且产生驱动力。根据本实施例的驱动马达2130可以配置有定子和转子，定子被供应有来自电池400的电力并因此形成电场，转子通过与定子的电磁相互作用而绕其中心轴线旋转。驱动马达2130以朝向车辆的宽度方向与车轮300的内表面分隔开一定距离的方式设置。因为驱动马达2130设置在车轮300外部，因此能够提高在车轮300内部设置制动单元2200等的自由度，并且能够防止系统被由于由驱动马达2130在小空间中产生的热而被损坏。驱动马达2130可以结合到转向主体2410，更具体地，与第二转向主体2412的内部结合，并且可以支撑在其上。在这种情况下，驱动马达2130可以使用诸如焊接和螺接的各种紧固方法结合到第二转向主体2412的内部。

传递轴模块2140设置在车轮300与驱动马达2130之间并且将从驱动马达2130产生的驱动力传递到车轮300。

根据本实施例的传递轴模块2140包括主轴2150、第一接合单元2160和第二接合单元2170。

主轴2150以其两侧分别面对车轮轴承2121和驱动马达2130的方式设置。根据本实施例的主轴2150可以具有基本具有圆形横截面的棒的方式形成。主轴2150设置成其一侧(图27中的右侧)面对驱动马达2130并且其另一侧(图27中的左侧)面对车轮轴承2121。

第一接合单元2160设置在主轴2150的一侧与驱动马达2130之间并且将从驱动马达2130产生的旋转力传递给主轴2150。第一接合单元2160以角度可调整的方式安装在主轴2150的一侧与驱动马达2130之间。因此，第一接合单元2160可以驱动马达2130与车轮轴承2121之间的相对位置的变化对应的方式改变主轴2150的安装角度，并且可以改变的安装角度引导驱动力通过主轴2150的平稳传递。

图28是示意性地示出根据本公开的第二实施例的第一接合单元2160的构造的分解透视图。

参照图27和图28，根据本实施例的第一接合单元2160包括第一外构件2161、第一内构件2162、轴颈(journal)2163、辊2164和第一防护罩(boot)2166。

第一外构件2161形成第一接合单元2160的示意性外观并且连接到驱动马达2130。根据本实施例的第一外构件2161可以具有在其一侧(图27中左侧)开口的管的形式。第一外构件2161的另一侧朝向第一外构件2161的轴向方向突出并且插入到驱动马达2130中。花键齿形成在第一外构件2161的另一侧的外周表面上，并且其外周表面使用花键连接结合到驱动马达2130的转子的内周表面。因此，第一外构件2161可以配合从驱动马达2130产生的旋转力绕其中心轴线旋转。

多个轨道2161a形成在第一外构件2161的内周表面上。根据本实施例的轨道2161a可以通过使第一外构件2161的内周表面沿着第一外构件2161的径向方向凹入而以凹槽的形式形成。轨道2161a沿第一外构件2161的长度方向延伸。可以设置多个轨道2161a，并且多个轨道2161a可以沿第一外构件2161的外周方向彼此分隔开预定距离的方式设置。作为示例，三个轨道2161a可以形成在第一外构件2161的外周表面上并且可以沿第一外构件2161的径向方向彼此分隔开相等距离的方式设置。

第一内构件2162连接到主轴2150并且以角度可调整的方式设置在第一外构件2161内部。根据本实施例的第一内构件2162可以基本具有中空环的形式的方式设置。花键齿形成在第一内构件2162的内周表面上，并且其内周表面使用花键连接结合到主轴2150的一侧的端部。因此，第一内构件2162可以与主轴2150一起旋转。第一内构件2162设置在第一外构件2161内部并且以可倾斜的方式安装，使得第一内构件2162相对于第一外构件2161沿着轴向方向是可移动的，并且同时倾斜角相对于第一外构件2161是可实现的。

轴颈2163从第一内构件2162朝向轨道2161a延伸。根据本实施例的轴颈2163可以形成为圆筒的形式，其朝向第一内构件2162的径向方向从第一内构件2162的外周表面垂直延伸。设置了多个轴颈2163，并且多个轴颈2163分别单独朝向轨道2161a延伸。多个轴颈2163以沿第一内构件2162的外周表面彼此分隔开预定距离的方式设置。多个轴颈2163形成为使得其数量和其每个之间的距离分别与轨道2161a的数量和轨道2161a中的每个之间的距离对应。

辊2164可旋转地支撑在轴颈2163上，并且以滚动的方式与轨道2161a接触。也就是说，辊2164用作构成元件，其用作在第一外构件2161与第一内构件2162之间传递驱动力的媒介并且同时相对于第一外构件2161以可滑动和可倾斜的方式支撑第一内构件2162。根据本实施例的辊2164以基本具有中空环的形式的方式形成。轴颈2163以穿过辊2164的方式插入到辊2164的中心部分中。辊2164的内周表面由轴颈2163的外周表面可旋转地支撑，并且滚针轴承2165位于其间。辊2164以其外周表面基本具有球面的形式的方式形成，并且其外周表面以滚动方式与轨道2161a的内表面接触。第一外构件2161利用驱动马达2130的驱动力绕其中心轴线旋转。因此，辊2164保持与轨道2161a接触并且使第一内构件2162以与使第一外构件2161相同的角速度旋转。辊2164被安装成使得以沿轨道2161a的长度方向可滑动并且同时在与轨道2161a接触的状态下角度可调整。当第一内构件2162滑动或倾斜时，辊2164可以相对于第一外构件2161稳定地支撑第一内构件2162。

第一防护罩2166的两侧分别结合到主轴2150和第一外构件2161，并且因此使第一外构件2161气密。也就是说，第一防护罩2166关闭第一外构件2161的开口侧，并且因此阻止润滑剂从第一外构件2161溢出或防止外来材料被引入到第一外构件2161中。根据本实施例的第一防护罩2166可以具有在内部具有空的空间的管的形式的方式形成。第一防护罩2166的两个端部分别结合到第一外构件2161的外周表面和主轴2150的外周表面。在这种情况下，单独的固定环(未示出)等可以使第一防护罩2166的两个端部与第一外构件2161的外周表面和主轴2150的外周表面紧密接触，以固定在其上。第一防护罩2166可以形成可扩展和可收缩的柔性波形管的形式，使得吸收由于第一内构件2162的滑动和倾斜引起的第一外构件2161与主轴2150之间的位移。

第二接合单元2170设置在主轴2150的另一侧与车轮轴承2121之间并且将主轴2150的旋转力传递给车轮轴承2121，从而使车轮300旋转。第二接合单元2170以角度可调整的方式安装在主轴2150的另一侧与车轮轴承2121之间。因此，第二接合单元2170可以与驱动马达2130与车轮轴承2121之间相对位置的变化对应的方式改变主轴2150的安装角度，并且可以以改变的安装角度引导驱动力通过主轴2150的平稳传递。

图29是示意性地示出根据本公开的第二实施例的第二接合单元2170的构造的分解透视图。

参照图27和图29，根据本实施例的第二接合单元2170包括第二外构件2171、第二内构件2172、笼状物(cage)2173、球2174和第二防护罩2175。

第二外构件2171形成第二接合单元2170的示意性外观并且连接到车轮轴承2121。根据本实施例的第二外构件2171可以具有在其一侧(图27中右侧)开口的管的形式。第二外构件2171的另一侧(图27中左侧)在第二外构件2171的轴向方向上突出并且插入到车轮轴承2121中。花键齿形成在第二外构件2171的另一侧的外周表面上，并且其外周表面使用花键连接结合到车轮轴承2121的旋转元件的内周表面。因此，第二外构件2171可以与车轮轴承2121的旋转元件一起配合主轴2150的旋转力绕其中心轴线旋转。

多个第一凹槽2171a形成在第二外构件2171的内周表面中。根据本实施例的第一凹槽2171a可以通过使第二外构件2171的内周表面凹入而以凹槽的形式形成。第一凹槽2171a沿第二外构件2171的长度方向延伸。可以设置多个第一凹槽2171a，多个第一凹槽2171a可以以沿第二外构件2171的外周方向彼此分隔开预定距离的方式设置。第一凹槽2171a可以与第二外构件2171的中心轴线成倾斜角的方式设置。

第二内构件2172连接到主轴2150并且以角度可调整的方式设置在第二外构件2171内部。根据本实施例的第二内构件2172以基本具有中空环的形式的方式形成。花键齿形成在第二内构件2172的内周表面上，并且其内周表面使用花键连接结合到主轴2150的另一侧的端部。因此，第二内构件2172可以与主轴2150一起旋转。第二内构件2172安装成使得以可倾斜的方式设置在第二外构件2171内部，从而可实现相对于第二外构件2171的倾斜。

多个第二凹槽2172a形成在第二内构件2172的外周表面中。根据本实施例的第二凹槽2172a可以通过使第二内构件2172的外周表面凹入而以凹槽的形式形成。第二凹槽2172a沿第二内构件2172的长度方向延伸，也就是说，沿其轴向方向延伸。第二内构件2172可以相对于第二内构件2172的中心轴线成倾斜角的方式设置。可以设置多个第二凹槽2172a，并且多个第二凹槽2172a可以沿第二内构件2172的圆周方向彼此分隔开预定距离的方式设置。在这种情况下，多个第二凹槽2172a可以第二凹槽2172a的数量和第二凹槽2172a中的每个之间的距离分别与第一凹槽2171a数量和第一凹槽2171a中的每个之间的距离对应的方式形成。多个第二凹槽2172a以分别单独面对第一凹槽2171a的方式设置。

笼状物2173设置在第二外构件2171与第二内构件2172之间，并且可旋转地支撑稍后描述的球2174。也就是说，笼状物2173用作构成元件，其引导通过多个球2174的均匀运动平面的保持和第二外构件2171与第二内构件2172之间的多个球2174的旋转。根据本实施例的笼状物2173可以以在语法上具有中空环的形式的方式形成。笼状物2173的外周表面和内周表面以分别面对第二外构件2171的内周表面和第二内构件2172的外周表面的方式设置。

多个容纳孔2173a形成在笼状物2173中。根据本实施例的容纳孔2173a是以沿着笼状物2173的径向方向垂直穿过笼状物2173的方式形成在笼状物2173的外周表面中的孔。可以设置多个容纳孔2173a。在这种情况下，多个容纳孔2173a以沿笼状物2173的外周方向彼此分隔开预定距离的方式设置。多个容纳孔2173a可以这样的方式形成：容纳孔2173a的数量和容纳孔2173a中的每个之间的距离分别与第一凹槽2171a的数量和第一凹槽2171a中的每个之间的距离对应。

球2174可旋转地支撑在笼状物2173上，并且其两侧的周边以滚动的方式分别与第一凹槽2171a和第二凹槽2172a接触。也就是说，球2174用作构成元件，其用作用于在第二外构件2171与第二内构件2172之间传递驱动力的媒介并且同时以能够相对于第二外构件2171倾斜的方式支撑第二内构件2172。根据本实施例的球2174形成为球的形状并且插入到容纳孔2173a中。设置了多个球2174，多个球2174设置成沿第二内构件2172的外周方向彼此分隔开一定距离。多个球2174分别单独插入到容纳孔2173a中，并且可旋转地支撑在其中。球2174的两侧的周边分别插入到第一凹槽2171a和第二凹槽2172a中，并且以滚动方式分别与第一凹槽2171a和第二凹槽2172a的内表面接触。

第二外构件2171绕主轴2150的中心轴线旋转。因此，球2174与第一凹槽2171a和第二凹槽2172a保持接触并且使第二外构件2171以与第二内构件2172角速度相同的角速度旋转。球2174在与第一凹槽2171a和第二凹槽2172a接触的状态下旋转，并且当第二内构件2172倾斜时可以相对于第二外构件2171稳定地支撑第二内构件2172。

第二防护罩2175的两侧分别结合到主轴2150和第二外构件2171，并且使第二外构件2171气密。也就是说，第二防护罩2175关闭第二外构件2171的开口侧，并且因此阻止润滑剂从第二外构件2171溢出或者防止外来材料引入到第二外构件2171中。根据本实施例的第二防护罩2175可以具有在内部具有空的空间的管的形式形成。第二防护罩2175的两个端部分别结合到第二外构件2171的外周表面和主轴2150的外周表面。在这种情况下，单独的固定轴(未示出)等可以使第二防护罩2175的两个端部与第二外构件2171的外周表面和主轴2150的外周表面紧密接触以固定在其上。第二防护罩2175可以形成为可扩展和可收缩的波形管的形式，使得吸收由于第二内构件2172的倾斜而导致的第二外构件2171与主轴2150之间的位移。

下面将描述根据本公开的第三实施例的角模块200的构造。

图30是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块200的构造的透视图。图31是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块200的构造的正视图。图32是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块200的构造的分解透视图。图33是示意性地示出根据本公开的第三实施例的外倾控制单元的构造的框图。

参照图30至图33，根据本公开的第三实施例的角模块200包括驱动单元2100、制动单元2200、悬挂单元2300、转向单元2400、外倾调整单元3000和外倾控制单元3001。

根据本公开的第三实施例的角模块200被构造为包括未包括在根据本公开的第一实施例的角模块200中的外倾调整单元3000和外倾控制单元3001。因此，仅描述了根据本公开的第三实施例的角模块200的外倾调整单元3000和外倾控制单元3001，其未包括在根据本公开的第一实施例的角模块200中。根据本公开的第三实施例的角模块200的其他构成件与根据本公开的第一实施例的角模块200的对应构成件相同，因此省略了其描述。

外倾调整单元3000通过移动第一臂2311或第二臂2312来调整车轮300的外倾角。下面将描述外倾调整单元3000通过移动第一臂2311调整车轮300的外倾角的示例。然而，外倾调整单元3000不限于该示例。通过移动第二臂2312调整车轮300的外倾角也是可行的。

图34是示意性地示出根据本公开的第三实施例的外倾调整单元3000的构造的放大视图。图35是示意性地示出根据本公开的第三实施例的外倾调整单元3000的构造的分解透视图。

参照图33至图35，根据本实施例的外倾调整单元3000包括外倾驱动模块3100、连杆模块3200和锁定模块3300。

外倾驱动模块3100结合到转向单元2400并且产生用于操作稍后描述的连杆模块3200的驱动力。

根据本实施例的外倾驱动模块3100包括外倾马达3110、马达支架3120和减速模块3130。

外倾马达3110被供应有来自外部的电力并且产生旋转力。根据本实施例的外倾马达3110可以由各种类型的电动马达中的一种示例，电动马达中的每个被构造为包括定子和转子，定子被供应有来自车辆的电池400等的电力并因此形成磁场，转子通过与定子的电磁相互作用旋转并使输出轴旋转。

马达支架3120结合到转向单元2400并且相对于转向单元2400支撑外倾马达3110和稍后描述的螺纹杆3210。根据本实施例的马达支架3120可以在内部具有空的空间的盒子(case)的形式的方式形成。马达支架3120的一个表面使用诸如焊接或螺接的紧固方法一体地结合到外倾马达3110。外倾马达3110的输出轴以穿过马达支架3120的一个表面的方式插入到马达支架3120中。

马达支架3120设置在转向主体2410内部，更具体地，设置在第二转向主体2412内部，并且马达支架3120的两侧可旋转地连接到第二转向主体2412的内表面，并且销等位于其间。在这种情况下，马达支架3120可以关于与车辆的长度方向平行的方向可旋转的方式被支撑。当稍后描述的枢轴托架3220往复运动时，马达支架3120关于转向主体2410旋转并且改变外倾马达3110和螺纹杆3210的安装角度。因此，马达支架3120可以防止外倾马达3110和螺纹杆3210由于枢轴托架3220往复运动时产生的转矩而被损坏。

减速模块3130安装在马达支架3120内部并且将从外倾马达3110产生的旋转力传递给连杆模块3200，更具体地，传递给螺纹杆3210。

根据本实施例的减速模块3130包括第一减速齿轮3131和第二减速齿轮3132。

第一减速齿轮3131连接到外倾马达3110的输出轴并且因此旋转。如图35中所示，根据本实施例的第一减速齿轮3131可以基本具有圆筒的形式的方式形成并且可以直接连接到外倾马达3110的输出轴。可替代地，利用位于第一减速齿轮3131和外倾马达3110的输出轴之间的单独的齿轮等，第一减速齿轮3131间接连接到外倾马达3110的输出轴也是可能的。

第二减速齿轮3132与第一减速齿轮3131啮合以与其结合并且与稍后描述的螺纹杆3210一起旋转。如图35中所示，根据本实施例的第二减速齿轮3132可以基本具有环的形式的方式形成，并且其内周表面直接连接到螺纹杆3210的外周表面。可替选地，利用位于两者间的单独的齿轮等，第二减速齿轮3132间接连接到螺纹杆3210也是可能的。

第一减速齿轮3131和第二减速齿轮3132以其中心轴线彼此不对准的方式设置。更具体地，第一减速齿轮3131和第二减速齿轮3132可以由在它们的中心轴彼此正交的状态下彼此啮合的齿轮示例。例如，第一减速齿轮3131可以由蜗杆(worm gear)示例，并且第二减速齿轮3132可以由蜗轮(worm wheel)示例。可替选地，第一减速齿轮3131由准双曲面小齿轮(pinion gear)示例，并且第二减速齿轮3132由双曲面环形齿轮示例也是可能的。因此，第一减速齿轮3131和第二减速齿轮3132允许将旋转力从外倾马达3110传递到螺纹杆3210并且同时阻止旋转力从螺纹杆3210传递到外倾马达3110。因此，当外倾马达3110停止操作时，能够防止螺纹杆3210反向操作的现象。

连杆模块3200连接到外倾驱动模块3100并且配合从外倾驱动模块3100产生的驱动力使第一臂2311或第二臂2312前后移动，从而调整车轮300的外倾角。

根据本实施例的连杆模块3200包括螺纹杆3210和枢轴托架3220。

螺纹杆3210连接到外倾驱动模块3100。螺纹杆3210被供应来自外倾驱动模块3100的驱动力，并且因此绕其中心轴线旋转。根据本实施例的螺纹杆3210可以基本具有圆形横截面的棒的形式形成。螺纹杆3210的下端部插入到马达支架3120中，使得从马达支架3120的上表面到马达支架3120的下表面垂直穿过马达支架3120。一体地结合到螺纹杆3210的外周表面的第二减速齿轮3132与第一减速齿轮3131啮合以与其结合。因此，螺纹杆3210可旋转地支撑在马达支架3120内部。沿螺纹杆3210的长度方向以螺旋的形式延伸的螺纹形成在螺纹杆3210的外周表面上。

止动件3211形成在螺纹杆3210上。止动件3211防止螺纹杆3210从稍后描述的外倾驱动模块3100和枢轴托架3220脱离。根据本实施例的止动件3211设置为一对并且分别设置在螺纹杆3210的两个端部上。止动件3211以具有比螺纹杆3210大的直径的方式形成。一对止动件3211可以使用螺纹连接或以插入结合的方式分别可拆卸地结合到螺纹杆3210的两个端部。

一对止动件3211中的设置在螺纹杆3210的下端部上的一个止动件3211以面对马达支架3120的下表面的方式设置。一对止动件3211中的设置在螺纹杆3210的上端部上的另一止动件3211以面对稍后描述的枢轴托架3220(更具体地，第一转换单元3222的上表面)的方式设置。

枢轴托架3220连接到螺纹杆3210并且沿螺纹杆3210的旋转方向往复运动。

在往复运动的同时，枢轴支架3220通过朝向车辆的宽度方向推动或拉动第一臂2311和第二臂2312中的任何一个来调整车轮300的外倾角。

根据本实施例的枢轴托架3220包括枢轴主体3221、第一转换单元3222和第二转换单元3223。

枢轴主体3221形成枢轴托架3220的示意性外观并且以可绕转向单元2400双向旋转的方式安装。根据本实施例的枢轴主体3221可以其下端部的宽度小于其上端部的宽度的方式以扇形的形式形成。枢轴主体3221以在转向主体2410内部(更具体地，在第二转向主体2412内部)与螺纹杆3210的上端部分隔开一定距离的方式设置。枢轴主体3221的下端可旋转地连接到第二转向主体2412并且销等位于其间，使得枢轴主体3221可以绕其下端部枢转。在这种情况下，与马达支架3120一样，枢轴主体3221可以绕与车辆的长度方向平行的方向可旋转的方式被支撑。

第一转换单元3222设置在枢轴主体3221的一侧上并且连接到螺纹杆3210。当螺纹杆3210旋转时，第一转换单元3222沿螺纹杆3210的长度方向以直线移动并且因此使枢轴主体3221旋转。

根据本实施例的第一转换单元3222包括第一转换构件3222a和第一转换支撑单元3222b。

第一转换构件3222a形成第一转换单元3222的中心部分的外观，并将螺纹杆3210的轴向旋转运动转换为枢轴主体3221的枢转运动。根据本实施例的第一转换构件3222a以具有中空圆筒的形式的方式形成并且设置在枢轴主体3221的一侧(图35中的右侧)的内部。螺纹形成在第一转换构件3222a的内周表面上。第一转换部3222a的内周表面使用螺纹连接与螺纹杆3210的外周表面结合。因此，当螺纹杆3210进行旋转运动时，第一转换构件3222a可以沿着螺纹杆3210的长度方向直线往复运动。

第一转换支撑单元3222b从第一转换构件3222a延伸并且可旋转地连接到枢轴主体3221的一侧。根据本实施例的第一转换支撑单元3222b可以形成为具有分别朝向第一转换构件3222a的两侧延伸的一对圆柱体的形式。这种情况下，第一转换支撑单元3222b可以从第一转换构件3222a的外表面在平行于车辆的长度方向的方向上延伸。第一转换支撑单元3222b穿过枢轴主体3221的内表面并且相对于枢轴主体3221可旋转地支撑第一转换构件3222a。因此，当螺纹杆3210进行旋转运动时，第一转换支撑单元3222b可以引导第一转换构件3222a沿螺纹杆3210的长度方向平滑移动，而不使第一转换构件3222a与螺纹杆3210一起轴向旋转。

第二转换单元3223设置在枢轴主体3221的另一侧上并且连接到第一臂2311或第二臂2312，从而将枢轴主体3221的旋转力传递给第一臂2311或第二臂2312。第二转换单元3223相对于枢轴主体3221可旋转地支撑第一臂2311或第二臂2312的端部，并且因此将枢轴主体3221的旋转运动转变为第一臂2311或第二臂2312的前后运动。

根据本实施例的第二转换单元3223可以包括第二转换构件3223a和第二转换支撑单元3223b。第二转换构件3223a具有螺栓的形式并且穿过第一臂2311的端部和枢轴主体3221的另一侧(图35中的左侧)。第二转换支撑单元3223b具有螺母的形式并且紧固到第二转换构件3223a的端部。第二转换构件3223a设置在与车辆的长度方向平行的方向上。

锁定模块3300以可能干扰枢轴主体3221的旋转并选择性地限制枢轴主体3221的旋转的方式安装。因此，在螺纹杆3210、第一转换单元3222等被损坏并且因此枢轴主体3221的枢转运动难以控制的情况下，锁定模块3300可以通过将枢轴主体3221固定到设定角度来防止车轮300的外倾角被不必要地改变。

图36是示意性地示出根据本公开的第三实施例的锁定模块3300的构造的平面图。图37是示意性地示出根据本公开的第三实施例的锁定模块3300的构造的分解视图。

参照图34至图37，根据本实施例的锁定模块3300包括导向单元3310、锁定支架3320、第一锁定构件3330、第二锁定构件3340和锁定驱动模块3350。

导向单元3310从枢轴主体3221延伸，连接到稍后描述的第一锁定构件3330，并且引导枢轴主体3221的旋转运动。根据本实施例的导向单元3310可以形成为板的形式，使得从枢轴主体3221的上端部在枢轴主体3221的径向方向上延伸。导向单元3310设置为一对并且以在枢轴主体3221轴向方向上彼此分隔开预定距离的方式设置。

稍后描述的第一锁定构件3330插入到其中的导轨3311形成在导向单元3310上。根据本实施例的导轨3311可以沿枢轴主体3221的轴向方向穿过导向单元3310的方式以孔的形式形成。导轨3311以与枢轴主体3221的旋转曲率对应的曲率弯曲的方式延伸。因此，当枢轴主体3221旋转时，导轨3311可以引导第一锁定构件3330在导轨3311中的平滑移动。

锁定支架3320从转向单元2400延伸并且以面对导向单元3310的方式设置。

根据本实施例的锁定支架3320包括第一锁定支架3321和第二锁定支架3322。

第一锁定支架3321以从转向主体2410(更具体地，第二转向主体2412)延伸的方式以以板的形式形成，并且设置在一对导向单元3310之间。第一锁定支架3321以其两个侧表面分别面对一对导向单元3310的内表面的方式设置。在这种情况下，第一锁定支架3321可以与导向单元3310的内表面分隔开预定距离的方式设置，以便在锁定模块3300不操作时不干扰枢轴主体3221的旋转。

第二锁定支架3322以从转向主体2410延伸的方式以板的形式形成，并且以在枢轴主体3221的轴向方向上与第一锁定支架3321分隔开一定距离的方式设置。第二锁定支架3322以其内表面面对导向单元3310的外表面的方式设置。第二锁定支架3322可以设置成一对并且可以其内表面分别面对一对导向单元3310的外表面的方式设置。在这种情况下，第二锁定支架3322可以与导向单元3310的外表面分隔开预定距离的方式设置，以便在锁定模块3300不操作时不干扰枢轴主体3221的旋转。

第二锁定支架3322可以由诸如塑料的可弹性变形的材料形成。因此，利用稍后将描述的第一锁定构件3330和第二锁定构件3340的紧固力，第二锁定支架3322可以与导向单元3310的外表面紧密接触，从而产生摩擦力。因此，可以限制枢轴主体3221的旋转。

在这种情况下，一对导向单元3310也可以由诸如塑料的可弹性变形的材料形成。因此，利用稍后将描述的第一锁定构件3330和第二锁定构件3340的紧固力，导向单元3310的外表面和内表面可以分别与第二锁定支架3322的内表面以及第一锁定支架3321的两个侧面紧密接触，从而产生更大的摩擦力。因此，能够更有效地限制枢轴主体3221的旋转。

第一锁定构件3330穿过锁定支架3320并插入到导轨3311中。螺纹可以形成在根据本实施例的第一锁定构件3330的外周表面上，并且第一锁定构件3330可以在其一端具有头部的方式以螺栓的形式形成。第一锁定构件3330穿过第二锁定支架3322中的任一个并且插入到导轨3311中，并且第一锁定构件3330的另一端部从第二锁定支架3322中的另一个突出。当枢轴主体3221旋转时，第一锁定构件3330引导导向单元3310沿导轨3311的长度方向移动，并且因此引导枢轴主体3221的旋转。

第二锁定构件3340紧固到第一锁定构件3330或与第一锁定构件3330分离并且限制或允许导向单元3310相对于锁定支架3320的运动。根据本实施例的第二锁定构件3340可以具有螺母的形式，螺母具有形成在其内周表面上的螺纹。第二锁定构件3340的内周表面使用螺纹连接结合到第一锁定构件3330的外周表面。第二锁定构件3340向一侧旋转，并且因此使锁定支架3320和导向单元3310彼此紧密接触。更具体地，当向一侧旋转时，第二锁定构件3340紧固到第一锁定构件3330，向第二锁定支架3322施加压力，并使导向单元3310、第一锁定支架3321和第二锁定支架3322彼此紧密接触。此外，当向另一侧旋转时，第二锁定构件3340与第一锁定构件3330分离，不再对第二锁定支架3322施加压力，并且使导向单元3310、第一锁定支架3321和第二锁定支架3322彼此分离。

锁定驱动模块3350连接到第一锁定构件3330和第二锁定构件3340中的任一个，产生驱动力，并且因此调整第二锁定构件3340和第一锁定构件3330的紧固状态。下面将描述锁定驱动模块3350连接到第二锁定构件3340的连接的示例。可替选地，锁定驱动模块3350连接到第一锁定构件3330也是可能的。根据本实施例的锁定驱动模块3350可以由被供应有来自外部的电力的马达等示例，并且因此产生旋转力。锁定驱动模块3350可以结合到转向主体2410，更具体地，结合到第二转向主体2412并且可以支撑在其上。锁定驱动模块3350的输出轴可以连接到第二锁定构件3340且两者之间具有传动齿轮(未示出)，并且因此可以使第二锁定构件3340绕其中心轴线旋转。在这种情况下，轮齿可以与传动齿轮啮合的方式形成在第二锁定构件3340的外周表面上。因此，第二锁定构件3340可以结合从锁定驱动模块3350产生的驱动力而紧固到第一锁定构件3330或与第一锁定构件3330分离。

外倾控制单元3001连接到外倾调整单元3000并且控制外倾调整单元3000的整体操作。

也就是说，当车辆转弯行驶时，外倾控制单元3001控制外倾调整单元3000的操作，更具体地，外倾驱动模块3100的操作，使得车轮300的外倾角由于横向加速度在抵消车轮300的倾斜度的方向上变化。因此，当车辆转弯行驶时，外倾控制单元3001可以通过增大车轮300的牵引力来提高行驶稳定性。

此外，外倾控制单元3001以根据螺纹杆3210、第一转换单元3222等是否损坏来选择性地限制枢轴主体3221的旋转的方式来控制外倾调整单元3000的操作，更具体地，锁定模块3300的操作。因此，在连杆模块3200由于螺纹杆3210或第一转换单元3222的损坏或其他原因而不能正常工作的情况下，外倾控制单元3001能够防止车轮300的外倾角任意变化，并且因此能够防止行驶稳定性降低。

根据本实施例的外倾控制单元3001可以例示为电路、处理器等，其接收来自用户、车辆的ECU等的输入信号并且产生确定外倾马达3110和锁定驱动模块3350是打开还是关闭并调整外倾马达3110和锁定驱动模块3350产生的驱动力的大小、方向等的各种类型的控制信号。

下面将详细描述根据本公开第三实施例的角模块200的操作。

图38是示意性地示出根据本公开的第三实施例的通过角模块200将车轮300的外倾角保持在空档状态的状态的视图。图39是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块200以车轮300具有负外倾角的方式进行调整的操作的视图。图40是示意性地示出根据本公开的第三实施例的角模块200以车轮300具有正外倾角的方式进行调整的操作的视图。

此时，空档状态下的外倾角是指车轮300与地面垂直的状态，负外倾角是指车轮300的上端部相对于地面在车辆的宽度方向上朝向内侧倾斜的状态，并且负外倾角是指车轮300的上端部相对于地面在车辆的宽度方向上朝向外侧倾斜的状态。

参照图38和图39，在以车轮300具有负外倾角的方式进行调整的情况下，外倾控制单元3001接收来自用户或车辆的ECU的输入信号并且操作外倾驱动模块3100的外倾马达3110。

螺纹杆3210通过减速模块3130被供应从外倾马达3110产生的旋转力，并且绕其中心轴线逆时针旋转(如图39中所示)。

使用螺纹连接结合到螺纹杆3210的第一转换构件3222a配合螺纹杆3210的旋转而沿螺纹杆3210的长度方向向下移动。

当第一转换构件3222a向下移动时，第一转换支撑单元3222b向下拉枢轴主体3221的右侧端部(如图39中所示)，并且因此使枢轴主体3221沿顺时针方向(如图39中所示)旋转。

第二转换单元3223与枢轴主体3221一起沿顺时针方向旋转，并且将第一臂2311的端部沿着车辆宽度方向朝向内侧拉动。

利用从第二转换单元3223施加的拉力，第一臂2311在车辆的宽度方向上朝向内侧移动，并且随着第一臂2311的该移动，车轮300的上端部在车辆的宽度方向上朝向内侧倾斜，从而形成负外倾角。

参照图38和图40，在以车轮300具有正外倾角的方式进行调整的情况下，外倾控制单元3001接收来自用户或车辆的ECU的输入信号并且操作外倾驱动模块3100的外倾马达3110。

螺纹杆3210通过减速模块3130被供应有从外倾马达3110产生的旋转力，并绕其中心轴线顺时针旋转(如图40中所示)。

使用螺纹连接结合到与螺纹杆3210的第一转换构件3222a配合螺纹杆3210的旋转沿螺纹杆3210的长度方向向上移动。

当第一转换构件3222a向上移动时，第一转换支撑单元3222b向上拉动枢轴主体3221的右侧端部(如图40中所示)，并且因此使枢轴主体3221沿逆时针方向(如图40中所示)旋转。

第二转换单元3223与枢轴主体3221一起沿逆时针方向旋转，并且在车辆的宽度方向上朝向外侧拉动第一臂2311的端部。利用从第二转换单元3223施加的压力，第一臂2311在车辆的宽度方向上朝向外侧移动，并且随着第一臂2311的该移动，车轮300的上端部在车辆的宽度方向上朝向外侧倾斜，从而形成正外倾角。

图41和图42是示意性地示出根据本公开的第三实施例的锁定模块3300的操作状态的视图。

参照图41和图42，在由于螺纹杆3210或第一转换单元3222损坏或其他原因导致连杆模块3200不能正常工作的情况下，外倾控制单元3001接收来自用户或车辆的ECU的输入信号并且操作锁定驱动模块3350，使得第二锁定构件3340在紧固到第一锁定构件3330的方向(图42中的逆时针方向)上旋转。

当第二锁定构件3340旋转预设次数或更多次时，其内表面与第二锁定支架3322的外表面接触，并且第一锁定构件3330和第二锁定构件3340压靠在一对第二锁定支架3322的外表面上。

一对第二锁定支架3322随着从第一锁定构件3330和第二锁定构件3340施加的压力而变形，并分别与一对导向单元3310的外表面紧密接触。

在这种情况下，一对导向单元3310也随着从第二锁定支架3322施加的压力而变形，并且其内表面分别与第一锁定支架3321的两个侧表面紧密接触。

因此，在导向单元3310与第一锁定支架3321之间以及在导向单元3310与第二锁定支架3322之间产生摩擦力。该摩擦力抵消枢轴主体3221的旋转力并且限制枢轴主体3221的旋转。

随后，在连杆模块3200在更换组件等之后恢复正常工作的情况下，外倾控制单元3001操作锁定驱动模块3350使得锁定模块3300执行使上述操作反转的操作，从而允许枢轴主体3221旋转。

下面将详细描述与车辆行驶的情况对应的根据本公开的第三实施例的角模块200的操作。

图43A和图43B是示意性地示出车辆直线行驶的状态的视图。图44A和图44B是示意性地示出车辆转弯行驶的状态的视图。图45是示意性地示出当车辆转弯行驶时调整车轮300的外倾角的过程的流程图。图46和图47是示意性地示出当车辆转弯行驶时调整车轮300的外倾角的过程的视图。

图43A至图44B中示出的数字“0”和符号“+”和“-”表示通过外倾调整单元3000以车轮300分别具有空档外倾角、正外倾角和负外倾角的方式进行调整。

参照图46，当车辆直线行驶时，转向单元2400使车轮300绕车身旋转，并且从而以彼此平行的方式使车轮300的转向角与车辆的行驶方向校准。

当从车辆的ECU等接收关于车辆的行驶状态的信息作为输入并且确定车辆正在直线行驶时，外倾控制单元3001以车轮300的外倾角如图41中所示保持在空档状态的方式来操作外倾调整单元3000。

参照图38至图40和图44A至图47，当车辆转弯行驶时，转向单元2400使车轮300绕车身旋转，使得车轮300的转向角和车辆彼此成预定角度。

因此，从车辆行驶的圆的半径将横向(lateral)加速度向外施加到车身，并且车轮300在施加横向加速度的方向上倾斜。更具体地，如图46中所示，在车辆转弯行驶的情况下，设置在外轮侧的车轮300在具有正外倾角的方向上倾斜，并且设置在内轮侧的车轮300在具有负外倾角的方向上倾斜。

外倾控制单元3001从车辆的ECU等接收关于车辆的行驶状态的信息作为输入。在判断为车辆正在转弯行驶的情况下，外倾控制单元3001单独调整设置在外轮侧的车轮300的外倾角和设置在内轮侧的车轮300的外倾角。

更具体地，外倾控制单元3001操作外倾调整单元3000，使得设置在外轮侧的车轮300如图39中所示具有负外倾角，并且操作外倾调整单元3000以使得设置在内轮侧的车轮300如图40中所示具有正外倾角。

因此，当车辆转弯行驶时，设置在外轮侧的车轮300和设置在内轮侧的车轮300通过由外倾调整单元3000形成的负外倾角和正外倾角抵消由于横向加速度引起的倾斜度。因此，车轮300可以始终保持与地面接触。

在下文中，描述了根据本公开的另一实施例的角模块装置的构造。

在此过程中，为了便于描述，省略了与包括根据本公开的前述实施例的角模块装置的车辆的冗余描述。

图48是示意性地示出根据本公开的另一实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的正视图。

参照图48，根据本公开的另一实施例的框架模块100包括多个第一角模块平台1200A和多个第二角模块平台1200B。

多个第一角模块平台1200A和多个第二角模块平台1200B从主平台1100的一侧和另一侧沿车身的长度方向延伸。

更具体地，相邻的第一角模块平台1200A从主平台1100的一侧在车身的长度方向上串联连接。相邻的第二角模块平台1200B从主平台1100的另一侧在车身的长度方向上串联连接。在这种情况下，多个第一角模块平台1200A和多个第二角模块平台1200B的数量可以相同，也可以不同。因此，根据本公开的另一实施例的安装在框架模块100中的角模块200的数量可以基于车辆的用途自由地扩展到主平台1100的两侧。

参照图49，根据本实施例的第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B还分别包括第一角模块延伸紧固部1240A和第二角模块延伸紧固部1240B。

第一角模块延伸紧固部1240A包括第一角模块板1210A和第一角模块车轮外壳1220A。第一角模块延伸紧固部1240A在第一角模块平台1200A中设置在第一角模块紧固部1230A的相对侧。也就是说，第一角模块紧固部1230A和第一角模块延伸紧固部1240A设置在第一角模块平台1200A的两端。

设置在任一个第一角模块平台1200A中的第一角模块延伸紧固部1240A可拆卸地结合到设置在相邻的第一角模块平台1200A中的第一角模块紧固部1230A。更具体地，当相邻的第一角模块平台1200A在平行于车辆的长度方向的方向上彼此接触时，第一角模块延伸紧固部1240A与第一角模块紧固部1230A锁定结合。因此，串联延伸的多个第一角模块平台1200A可以在车辆的长度方向上顺序连接。

图50和图51是示意性地示出根据本公开的另一实施例的第一角模块延伸紧固部和第二角模块延伸紧固部的构造的放大视图。

参照图50和图51，根据本实施例的第一角模块延伸紧固部1240A包括第一角模块上延伸紧固部1241A和第一角模块下延伸紧固部1242A。

根据本实施例的第一角模块上延伸紧固部1241A可以形成为具有从第一角模块车轮外壳1220A(更具体地，第一安装板1221A的外表面)凹入并形成的凹槽的形式。第一角模块上延伸紧固部1241A从第一角模块车轮外壳1220A的顶部垂直向下延伸。第一角模块上延伸紧固部1241A设置在第一角模块车轮外壳1220A的前部或后部中的另一个的端部，也就是说，设置在与第一角模块上紧固部1231A相对的一侧。第一角模块上延伸紧固部1241A可以具有阶梯形状的横截面形式，使得第一角模块上延伸紧固部1241A与设置在相邻第一角模块平台1200A中的第一角模块上紧固部1231A锁定结合。第一角模块上延伸紧固部1241A可以设置为多个，并且可以单独地设置在第一角模块车轮外壳1220A中。

根据本实施例的第一角模块下延伸紧固部1242A可以形成为具有从第一角模块板1210A的外表面凹入并形成凹槽的形式。

第一角模块下延伸紧固部1242A在与第一角模块上延伸紧固部1241A的方向相反的方向上延伸。更具体地，第一角模块下延伸紧固部1242A从第一角模块板1210A的底部垂直向上延伸。因此，当紧固到第一角模块紧固部1230A时，第一角模块上延伸紧固部1241A和第一角模块下延伸紧固部1242A能够防止第一角模块紧固部1230A偏离到任何一个方向。

第一角模块下延伸紧固部1242A设置在第一角模块板1210A的前部或后部中的另一个的端部，也就是说，设置在与第一角模块下紧固部1232A相对的一侧。第一角模块下延伸紧固部1242A可以具有阶梯形式的横截面形式，使得第一角模块下延伸紧固部1242A与设置在相邻第一角模块平台1200A中的第一角模块下紧固部1232A锁定结合。

第二角模块延伸紧固部1240B设置在第二角模块板1210B和第二角模块车轮外壳1220B中。第二角模块延伸紧固部1240B设置在第二角模块平台1200B中的第二角模块紧固部1230B的相对侧。也就是说，第二角模块紧固部1230B和第二角模块延伸紧固部1240B分别设置在第二角模块平台1200B的两端。

设置在任一个第二角模块平台1200B中的第二角模块延伸紧固部1240B可拆卸地结合到设置在相邻的第二角模块平台1200B中的第二角模块紧固部1230B。更具体地，当相邻的第二角模块平台1200B在平行于车辆的长度方向的方向上彼此接触时，第二角模块延伸紧固部1240B与第二角模块紧固部1230B锁定结合。因此，串联延伸的多个第二角模块平台1200B可以在车辆的长度方向上顺序连接。

根据本实施例的第二角模块延伸紧固部1240B包括第二角模块上延伸紧固部1241B和第二角模块下延伸紧固部1242B。

根据本实施例的第二角模块上延伸紧固部1241B可以形成为具有从第二角模块车轮外壳1220B(更具体地，第二安装板1221B的外表面)凹入并形成的凹槽的形式。第二角模块上延伸紧固部1241B从第二角模块车轮外壳1220B的顶部垂直向下延伸。第二角模块上延伸紧固部1241B设置在第二角模块车轮外壳1220B的前部或后部中的另一个的端部，也就是说，设置在第二角模块上紧固部1231B的相对侧。第二角模块上延伸紧固部1241B可以具有阶梯形式的横截面形式，使得第二角模块上延伸紧固部1241B能够与设置在相邻的第二角模块平台1200B中的第二角模块上紧固部1231B锁定结合。第二角模块上延伸紧固部1241B可以设置为多个并且单独地设置在第二角模块车轮外壳1220B中。

根据本实施例的第二角模块下延伸紧固部1242B可以形成为具有从第二角模块板1210B的外表面凹入并形成的凹槽的形式。

第二角模块下延伸紧固部1242B在与第二角模块上延伸紧固部1241B的方向相反的方向上延伸。更具体地，第二角模块下延伸紧固部1242B从第二角模块板1210B的底部垂直向上延伸。因此，当紧固到第二角模块紧固部1230B时，第二角模块上延伸紧固部1241B和第二角模块下延伸紧固部1242B能够防止第二角模块紧固部1230B在其任何方向上偏离。

第二角模块下延伸紧固部1242B设置在第二角模块板1210B的前部或后部中的另一个的端部，也就是说，设置在第二角模块下紧固部1232B的相对侧。第二角模块下延伸紧固部1242B可以具有阶梯形式的横截面形式，使得第二角模块下延伸紧固部1242B能够与设置在相邻的第二角模块平台1200B中的第二角模块下紧固部1232B锁定结合。

根据本实施例的第二门3b成对设置。一对第二门3b以打开和关闭的方式在向前方向和向后方向上安装在顶帽2的侧面。一对第二门3b可以分别设置在多个第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B之中的沿车身的长度方向设置在其最外部的第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B上。

在下文中，将详细描述包括根据本公开的又一实施例的用于车辆的角模块装置的车辆的构造。

在该过程中，为了便于描述，省略了与根据本公开的实施例或另一实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的描述冗余的描述。

图52是示意性地示出根据本公开的又一实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆的构造的正视图。

参照图52，根据本公开的又一实施例的包括用于车辆的角模块装置的车辆包括主平台组件1000、第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B。

主平台组件1000包括设置在至少两个主平台1100之间的中间模块平台1300。

相邻主平台1100设置为在车辆的长度方向上彼此分隔开给定间隔。在这种情况下，第一角模块平台1200A可拆卸地结合到多个主平台1100之中的设置在一侧(图52的左侧)中的最外部的主平台1100。第二角模块平台1200A可拆卸地结合到多个主平台1100之中的设置在的另一侧(图52的右侧)中的最外部的主平台1100。因此，根据本发明的又一实施例的框架模块100也可以应用于诸如电车、公共汽车或拖车的具有相对长的长度的车身的车辆，因为电池400的重量能够通过多个主平台1100分布。

中间模块平台1300包括设置在相邻主平台1100之间并支撑角模块200的第三角模块平台1200C。

至少一个第三角模块平台1200C可以设置在相邻的主平台1100之间。如果第三角模块平台1200C设置为多个，则多个第三角模块平台1200C可以在车身的长度方向上串联连接。设置在多个第三角模块平台1200C的最外侧的第三角模块平台1200C可拆卸地结合到属于相邻主平台1100的端部并且未与第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B结合的端部。

第三角模块平台1200C具有与稍后描述的角模块200结合的底部并支撑角模块200。角模块200和用于将从电池400供应的DC电力转换成AC电力并将AC电力传送到角模块200的逆变器500安装在第三角模块平台1200C内。

根据本实施例的第三角模块平台1200C包括第三角模块板、第三角模块外壳和第三角模块紧固部。

第三角模块板、第三角模块外壳、第三角模块紧固部和第三角模块延伸紧固部的详细形状可以与如图10中所示的第一角模块板1210A、第一角模块车轮外壳1220A、第一角模块紧固部1230A和第一角模块延伸紧固部1240A的形状相同。

为了主平台1100的平稳结合，设置在设置在相邻主平台1100之间的多个第三角模块平台1200C之中的任一端的第三角模块平台1200C中的第三角模块延伸紧固部可以形成为具有从第三角模块板和第三角模块外壳突出的钩的形式。

设置在根据本实施例的多个角模块200中的安装部2422a的顶部可以根据位置通过螺接等可拆卸地与第一安装板1221A、第二安装板1221B或第三安装板的底部结合。

根据本实施例的顶帽2的开口底部设置为面对框架模块100的顶部，即，主平台组件1000、第一角模块平台1200A和第二角模块平台1200B的顶部。顶帽2的底部可以通过螺接与主轮外壳1120、第一角模块车轮外壳1220A、第二角模块车轮外壳1220B和第三角模块外壳的顶部结合，并且可以可拆卸地固定到框架模块100。

根据本实施例的第一门3a可以设置为多个。第一门3a可以在顶帽2的长度方向上以给定间隔彼此分隔开，并且可以单独设置在设置在主平台组件1000中的主平台1100上。

II、用于车辆的角模块装置的应用

图53是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的功能的框图。参照图53，根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置包括获取模块10、控制器20和输出单元30。

获取模块10用作用于获得控制器20实现稍后描述的第一应用至第五应用所必需的全部信息的模块，并且包括如图53中所示的方向盘角度获取部11、杠杆比获取部12、制动开始操纵获取单元13、车轮速度获取部14和车辆信息获取单元15。方向盘角度获取部11和杠杆比获取部12与第一应用相关。制动开始操纵获取单元13与第二应用有关。车轮速度获取部14与第三应用和第四应用有关。车辆信息获取单元15与第五应用有关。

方向盘角度获取部11可以获得方向盘角度。方向盘角度可以对应于通过驾驶员对方向盘的转向或来自高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System，ADAS)的转向角命令形成的转向角。因此，方向盘角度获取部11可以实现为单独的用于获得由安装在车辆上的转向角传感器或ADAS系统输出的转向角命令的输入模块。

杠杆比获取部12可以获得杠杆比。在稍后描述的第一应用中，杠杆比被定义为指示相对于车辆定义的自行车模型(bicycle model)的前轮和后轮是同相还是反相的参数以及前轮与后轮之间的转向角比，并且可以具有-1至1的值。杠杆比的符号指示自行车模型的前轮和后轮是同相还是反相(例如，当符号为正值时为同相，当符号为负值时为反相)。杠杆比的大小表示自行车模型的前轮与后轮之间的转向角比(例如，当杠杆比为0.5时，前轮转向角：后轮转向角＝2：1)。杠杆比可以被配置为基于驾驶员的操纵而改变。为此，杠杆比获取部12可以实现为设置在车辆的内部的杠杆结构(图54的示例)或设置在车辆仪表板中的触摸屏结构。因此，可以通过驾驶员的杠杆操纵或驾驶员在触摸屏上的触摸操纵来改变杠杆比。

制动开始操纵获取单元13可以从驾驶员获得车辆的制动开始操纵。在稍后描述的第二应用中，制动可以对应于包括在车辆在斜坡S上行驶的状态下的制动操作(例如，突然制动)和用于保持停车或停止的制动操作(即，停车制动)的概念。然而，如稍后所描述，在第二应用中，如果执行在车辆在斜坡S上行驶的状态下的制动操作，则当车辆在预设的低速区域中移动时，为了车辆的姿态稳定性，可以应用本实施例的操作，因为制动是通过独立控制车辆的四个车轮中的每个的转向的方法执行的。制动开始操纵获取部13也可以以单独设置在车辆内的开关的形式实现，并且可以获得驾驶员对该开关的操作作为制动开始操纵。

车轮速度获取部14可以获得车辆的四个车轮的车轮速度。车轮速度获取部14可以实现为用于感测安装在每个车轮上的轮内马达的转数的马达传感器。车轮速度获取部14可以分别获得车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的车轮速度。

车辆信息获取单元15可以获得车辆的行驶状态信息和行驶环境信息。行驶状态信息可以包括车辆的车辆速度和方位角。行驶环境信息可以包括车辆的周围图像信息(例如，前方图像)。为了获得这样的行驶状态信息和行驶环境信息，车辆信息获取单元15可以使用安装在车辆上的各种传感器(例如，车辆传感器、陀螺仪传感器和相机传感器)。由车辆信息获取单元15获得的车辆的行驶状态信息和行驶环境信息可以用于在稍后描述的第五应用中计算关于到目标点的距离、目标曲率和目标转向角的信息的过程。

控制器20是通过四个车轮中的每个的单独驱动转矩独立控制车辆四个车轮的驱动和转向的主要机构(agent)，并且可以实现为电子控制单元(electronic control unit，ECU)、中央过程单元(central processing unit，CPU)、处理器或片上系统(system onchip，SoC)。控制器20可以通过驱动操作系统或应用程序来控制连接到控制器20的多个硬件或软件组件，并且可以执行各种数据处理和操作。控制器20可以被配置为执行存储在存储器中的至少一个指令并且将数据(即，执行的结果)存储在存储器中。

输出单元30可以对应于安装在车辆集群中或车辆内的特定位置处的显示器、扬声器等。

在下文中，主要基于控制器20的操作来描述用于车辆的角模块装置的第一应用至第五应用及其详细操作方法。

1、第一应用：单独转向架构

在第一应用中，控制器20可以基于由方向盘角度获取部11获得的方向盘角度和由杠杆比获取部12获得的杠杆比来分别计算车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度至第四目标角度，并且可以基于计算的第一目标角度至第四目标角度独立地控制车辆的四个车轮中的每个的转向。

图54作为一般示例示出了通过控制器20计算第一目标角度至第四目标角度的一系列过程。参照图54，(过程①)，首先，控制器20可以接收由方向盘角度获取部11获得的方向盘角度和由杠杆比获取部12获得的杠杆比。(过程②)接下来，控制器20可以从方向盘角度计算自行车模型的前轮方位角。在这种情况下，控制器20可以通过将方向盘角度乘以预设转向灵敏度来计算前轮方位角。转向灵敏度可以对应于应用于车辆的转向传动比可变设备的总传动比(TGR)。(过程③)当计算了前轮方位角时，控制器20可以基于前轮方位角和杠杆比获取部12获得的杠杆比计算自行车模型的后轮方位角。(过程④)，接下来，控制器20可以将自行车模型扩展为四轮车辆模型并且计算车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度至第四目标角度。

在前述过程中，与计算第一目标角度至第四目标角度的直接过程对应的过程④可以基于由杠杆比获取部12获得的杠杆比的值以不同的方式执行。具体地，在本实施例中，控制器20的用于四轮转向的转向控制模式可以基于杠杆比的值分为前轮转向模式、四轮同相转向模式和四轮反相转向模式。控制器20可以基于杠杆比的值和基于杠杆比的值确定的每个转向控制模式以不同的方式计算第一目标角度至第四目标角度。在下文中，详细描述基于杠杆比的值和转向控制模式计算第一目标角度至第四目标角度的过程。

首先，前轮转向模式对应于当杠杆比为0时的转向控制模式。也就是说，由于杠杆比为0，因此不执行后轮转向控制，只执行一般的前轮转向控制。在这种情况下，因为杠杆比为0，因此控制器20可以通过将阿克曼(Ackerman)几何模型应用于前轮方位角来计算第一目标角度和第二目标角度，并且可以将第三目标角度和第四目标角度计算为表示车辆的纵向方向的空档角(即，0°)。图55示出了当前轮方位角为45°时，基于根据阿克曼几何模型的旋转的中心将第一目标角度和第二目标角度计算为给定值的示例。

接下来，四轮同相转向模式对应于杠杆比大于0且等于或小于1时的转向控制模式。也就是说，由于杠杆比为正值，因此在杠杆比同相的状态下，独立控制前轮和后轮制。在四轮同相转向模式下，“当杠杆比大于0且小于1时”和“当杠杆比为1时”，以不同的方式计算第一目标角度至第四目标角度。

当杠杆比大于0且小于1时，控制器20可以通过将阿克曼几何模型应用于前轮方位角来计算第一目标角度和第二目标角度。此外，控制器20可以通过将杠杆比应用于(或乘以)前轮方位角来计算自行车模型的后轮方位角，并且可以通过将阿克曼几何模型应用于已计算的后轮方位角来计算第三目标角度和第四目标角度。图56示出了以下示例：当杠杆比为0.5时，也就是说，当前轮方位角为45°时，基于根据阿克曼几何模型的旋转中心将第一目标角度至第四目标角度计算为给定值。

当杠杆比为1时，控制器20可以计算第一目标角度至第四目标角度作为前轮方位角。也就是说，当杠杆比为1时，这表示根据阿克曼几何模型的旋转中心不存在的状态，前轮和后轮具有同相状态，并且转向角相同地形成。控制器20可以计算第一目标角度至第四目标角度作为前轮方位角。图57示出了其中当杠杆比为1时，也就是说，当前轮方位角为45°时，计算第一目标角度至第四目标角度作为前轮方位角的示例。

四轮反相转向模式对应于杠杆比大于-1且小于0时的转向控制模式。也就是说，因为杠杆比为负值，因此在前轮和后轮具有反相的状态下独立地控制前轮和后轮。在四轮反相转向模式下，始终存在根据阿克曼几何模型的旋转中心。因此，控制器20可以通过将阿克曼几何模型应用于前轮方位角来计算第一目标角度和第二目标角度，并且可以通过将阿克曼几何模型应用于通过将杠杆比应用于前轮方位角计算的自行车模型的后轮方位角来计算第三目标角度和第四目标角度。图58示出了这样的示例：当杠杆比为-0.8时，也就是说，当前轮方位角为45°时，基于根据阿克曼几何模型的旋转中心将第一目标角度至第四目标角度计算为预定值。图59示出了这样的示例：当杠杆比为-1时，也就是说，当前轮方位角为45°时，基于根据阿克曼几何模型的旋转中心将第一目标角度至第四目标角度计算为预定值。

下面的表1示出了基于杠杆比的值和转向控制模式来计算第一目标角度至第四目标角度的方法。

[表1]

如上所述，杠杆比可以被配置为基于驾驶员的操纵来改变和设定。因此，如果在车辆行驶过程中因为杠杆比改变而导致转向控制模式的突然转变，则出现车辆行驶稳定性降低的问题，诸如车辆轮胎打滑到车辆的侧翻。为了防止这样的问题，在本实施例中，当由于杠杆比的变化而导致转向控制模式的转变时，控制器20可以在预设的剩余时间期间通过以预设的控制速度控制四个车轮的转向角的变化速度来执行转向控制模式的转变。可以基于设计者的实验结果在控制器20中预设控制速度，使得控制速度在确保车辆的行驶稳定性的范围内具有足够低的值，而不会引起转向控制模式的突然转变。也可以在控制器20中将剩余时间预设为与控制速度相对应的值。作为详细示例，如果在车辆以四轮同相转向模式行驶的状态下由于驾驶员将杠杆比改变为-0.5而引起向四轮反相转向模式的转变，则控制器20将后轮的当前转向角改变到目标角度(即，四轮反相转向模式下的第三目标角度和第四目标角度)，但可以基于控制速度慢慢将后轮的转向角改变到第三目标角度和第四目标角度，从而可以确保车辆的行驶稳定性。

图60是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第一应用中的操作方法的流程图。参照图60描述根据本实施例的用于车辆的角模块装置的操作方法。省略了与前述内容冗余的部分的详细描述，并且主要描述了其时间序列配置。

首先，方向盘角度获取部11获得方向盘角度(S10a)。杠杆比获取部12获得已经相对于车辆定义的指示自行车模型的前轮和后轮是同相还是反相的杠杆比以及前轮与后轮之间的转向角比(S20a)。杠杆比具有-1到1的值。杠杆比的符号指示自行车模型的前轮和后轮是同相还是反相。杠杆比的大小指示自行车模型的前轮与后轮之间的转向角比。

接下来，控制器20基于在步骤S10a中获得的方向盘角度计算自行车模型的前轮方位角，并且基于计算的前轮方位角和在步骤S20a中获得的杠杆比计算自行车模型的后轮方位角(S30a)。在步骤S30a中，控制器20通过将方向盘角度乘以预设转向灵敏度来计算前轮方位角。

接下来，控制器20将自行车模型扩展为四轮车辆模型，并分别计算车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的第一目标角度至第四目标角度(S40a)。步骤S40a中计算第一目标角度至第四目标角度的方法是基于在步骤S20a中获得的杠杆比来区别确定的。具体地，基于杠杆比的值并且针对基于杠杆比的值确定的每个转向控制模式，以差异化的方式计算第一目标角度至第四目标角度。转向控制模式包括与杠杆比为0的情况对应的前轮转向模式、与杠杆比大于0且等于或小于1的情况对应的四轮同相转向模式，以及与杠杆比大于-1且小于0的情况对应的四轮反相转向模式。

当车辆的转向控制模式是前轮转向模式时，在步骤S40a中，控制器20通过将阿克曼几何模型应用于前轮方位角来计算第一目标角度和第二目标角度，并计算第三目标角度和第四目标角度作为指示车辆的纵向方向的空档角。

当在杠杆比大于0且小于1的状态下车辆的转向控制模式为四轮同相转向模式或四轮反相转向模式时，在步骤S40a中，控制器20(i)通过将阿克曼几何模型应用于前轮方位角来计算第一目标角度和第二目标角度，并且(ii)通过将杠杆比应用于前轮方位角来计算自行车模型的后轮方位角并通过将阿克曼几何模型应用于计算的后轮方位角来计算第三目标角度和第四目标角度。

当在杠杆比为1的状态下车辆的转向控制模式是四轮同相转向模式时，在步骤S40a中，控制器20计算第一目标角度至第四目标角度作为前轮方位角。

当在步骤S40a中计算第一目标角度至第四目标角度时，控制器20基于第一目标角度至第四目标角度独立地控制车辆的四个车轮中的每个的转向(S50a)。如果转向控制模式的转变是由于杠杆比的改变而引起的，则在步骤S50a中，控制器20通过以预设的控制速度控制四个车轮的转向角的改变速度而在预设的剩余时间内执行转向控制模式的转变。

根据第一应用，与现有的前轮转向方法或后轮转向方法(RWS)相比，因为对四个车轮中的每个的转向应用独立控制，因此存在可扩展性和自由度方面的优势。因为转向控制模式的转变被实现为具有连续性，因此除了车辆停车和停止的情况之外，即使在行驶状态下也可以安全地执行四个车轮的独立控制。

2、第二应用：通过单独转向的制动机制

在第二应用中，当通过制动开始操纵获取单元13获得制动开始操纵时，控制器20可以通过独立地控制车辆的四个车轮的转向来执行车辆的制动。

在四个车轮被独立控制的结构的情况下，根据设计方法可以去除每个角模块的制动器，并且可以应用通过轮内马达进行制动的方法。在这种情况下，因为在车辆的电源关闭的状态下无法控制轮内马达，因此因为无法进行制动控制，故需要新的制动逻辑。考虑到用于独立驱动四轮的设备的设计可扩展性和对应制动逻辑的需要，本实施例提出了执行车辆制动的方法，其通过独立控制四个车轮中的每个的转向控制车辆的四个车轮已经校准的状态。下面详细描述该方法。为了帮助理解实施例，描述了用于在斜坡S中保持停车或停止状态的制动操作(即，停车制动)的示例。

在本实施例中，当在车辆已经放置在斜坡S中的状态下通过制动开始操纵获取单元13获得制动开始操纵时，控制器20可以通过基于斜坡S的倾斜方向与车辆纵向方向之间的角度(锐角)(在本实施例中定义为方向角)独立地控制车辆的四个车轮转向来执行车辆的制动。图61示出了车辆放置在斜坡S中的示例。图62至图64示出了当从图61的方向“A”观察车辆和斜坡S时的车辆的姿态(图62：方向角为0°，图63：方向角为40°，图64：方向角为80°)。

在这种情况下，控制器20可以相对于四个车轮之中的设置在斜坡S的下侧的下轮DW和设置在斜坡S上侧的上轮UW根据不同的规则将车辆的四个车轮校准。描述了图62中的方向角为0°的状态作为示例。根据斜坡S的倾斜方向，相对大的载荷施加到设置在斜坡S的下侧的下轮DW，并且相对小的载荷施加到设置在斜坡S上侧的上轮UW。因此，以限制车辆向斜坡S的倾斜方向移动的方式校准施加相对大载荷的下轮DW并且以限制车辆向垂直于斜坡方向的方向移动的方式校准施加相对小载荷的上轮UW，有效禁止车辆从斜坡向车辆的纵向方向和横向方向移动并且有效保持车辆的停车(parking)和停止(stopping)状态。

因此，如果下轮DW和上轮UW的转向控制规则分别指示为第一规则和第二规则，则第一规则可以在控制器20中预定义为用于限制车辆到斜坡S的倾斜方向移动的规则。此外，第二规则可以在控制器20中预定义为用于将限制车辆到在斜坡的倾斜平面上与斜坡S的倾斜方向垂直的方向移动的规则。

参照示出方向角为0°的示例的图65，详细描述根据第一规则和第二规则使下轮DW和上轮UW校准的过程。当方向角为0°时，下轮DW被定义为四个车轮之中设置在斜坡S的下侧的两个车轮。上轮UW被定义为四个车轮之中设置在斜坡S的上侧的剩余两个车轮(下轮DW和上轮UW根据方向角而不同地定义，并且稍后将详细描述)。

作为用于将下轮DW和上轮UW校准的标准，本实施例采用参考点，该参考点被定义为在与斜坡方向相反的方向上与车辆的重心(center of gravity，GC)分开设定距离的点。如果以参考点为中心并通过车辆的重心(GC)的圆定义为停车圆，则该参考点可以称为停车圆心(center of parking circle，CPC)。车轮可以根据参考点CPC校准，并且车辆可以相对于斜坡S集中于稳定状态。设定距离可以表示为N*WB。在这种情况下，WB是前轮轴线与后轮轴线之间的距离，并且N对应于基于车辆的坡度设定的值(例如，控制器20可以设置N的值，使得坡度越大，N值越大。在图65至图67中，N＝1.5)。可以在控制器20中预设定义参考点CPC的算法。

如果参考点CPC如上所述定义，则第一规则可以定义为用于将下轮DW校准的规则，使得连接参考点CPC和下轮DW的中心点的直线与下轮DW的长轴彼此垂直。第二规则可以定义为用于将上轮UW校准的规则，使得连接参考点CPC和上轮UW的中心点的直线与上轮UW的长轴位于同一线上。

因此，如图65中所示，控制器20可以根据第一规则将下轮DW校准，使得连接参考点CPC和下轮DW的中心点的直线与下轮DW的长轴变得彼此垂直，并且可以根据第二规则将上轮UW校准，使得连接参考点CPC和上轮UW的中心点的直线与上轮UW的长轴位于同一线上。

已经描述了下轮DW对应于四个车轮之中设置在斜坡S的下侧的两个车轮并且上轮UW对应于四个车轮之中设置在斜坡S的上侧的剩余两个车轮的情况。然而，如上所述，在本实施例中，下轮DW和上轮UW可以根据方向角而不同地定义。如下所述，定义了第一区域至第三区域。

-第一区域：方向角等于或大于0°并且小于第一参考角度的区域。

-第二区域：方向角等于或大于第一参考角度且小于第二参考角度的区域。

-第三区域：方向角等于或大于第二参考角度且等于或小于90°的区域。

可以基于车辆的规格和设计者的实验结果在控制器20中预设第一参考角度和第二参考角度。例如，第一参考角度可以设定为20°，第二参考角度可以设定为70°。

因此，如果方向角存在于第一区域或第三区域中，则下轮DW可以定义为四个车轮之中的设置在斜坡S的下侧的两个车轮，并且可上轮UW可以定义为四个车轮之中的设置在斜坡S的上侧的剩余的两个车轮。此外，如果方向角存在于第二区域中，则下轮DW可以定义为四个车轮之中的设置在斜坡S的下侧的三个车轮，并且上轮UW可以定义为设置在斜坡S的上侧的剩余一个车轮。已经参照图65描述了方向角存在于第一区域中的情况。因此，描述方向角存在于第二区域和第三区域中的情况。

图63和图66示出了方向角为40°并且存在于第二区域中的情况的示例。控制器20可以根据第一规则将下轮DW校准，使得连接参考点CPC和下轮DW(也就是说，三个下轮DW)的中心点的直线与下轮DW的长轴变得彼此垂直。此外，控制器20可以根据第二规则将上轮UW校准，使得连接参考点CPC和上轮UW(也就是说，剩余的一个上轮UW)的中心点的直线与上轮UW的长轴位于同一线上。

图64和图67示出了方向角为80°并且存在于第三区域中的情况的示例。控制器20可以根据第一规则将下轮DW校准，使得连接参考点CPC和下轮DW(也就是说，两个下轮DW)的中心点的直线与下轮DW的长轴变得彼此垂直。此外，控制器20可以跟第二规则将上轮UW校准，使得连接参考点CPC和上轮UW(也就是说，剩余的两个上轮UW)的中心点的直线和上轮UW的长轴位于同一线上。

通过经过校准对每个车轮的转向和制动的这样控制，能够禁止车辆在斜坡S上向车辆的纵向方向和横向方向移动，并且能够有效地保持停车和停止状态。

图68是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第二应用中的操作方法的流程图。参照图68描述了根据本实施例的用于车辆的角模块装置的操作方法。省略了与上述内容冗余的部分的详细描述，并且主要描述其时间序列配置。

首先，控制器20确定是否已经通过制动开始操纵获取单元13获得了驾驶员对车辆的制动开始操纵(S10b)。

接下来，当在车辆已经放置在斜坡S中的状态下获得制动开始操纵时，控制器20基于定义为斜坡S的倾斜方向与车辆的纵向方向之间的角度的方向角通过独立地控制车辆的四个车轮的转向来执行车辆的制动(S20b)。

在步骤S20b中，控制器20根据第一规则和第二规则将车辆的四个车轮相对于车辆的四个车轮之中的设置在斜坡S的下侧的下轮DW和设置在斜坡S的上侧的上轮UW校准。在这种情况下，下轮DW和上轮UW可以基于方向角来定义。具体地，当方向角存在于第一区域或第三区域时，下轮DW可以定义为车辆的四个车轮之中的设置在斜坡S的下侧的两个车轮，并且上轮UW可以定义为车辆的四个车轮之中的设置在斜坡S的上侧的剩余两个车轮。此外，当方向角存在于第二区域中时，下轮DW可以定义为车辆的四个车轮之中的设置在斜坡S的下侧的三个车轮，上轮UW可以定义为车辆的四个车轮之中的设置在斜坡S的上侧的剩余的一个车轮。

上述的第一规则是用于将车辆的移动限制在斜坡方向的规则。此外，第二规则是用于将车辆的移动限制在斜坡S的斜面上与斜坡方向垂直的方向的规则。可以在控制器20中预定义第一规则和第二规则。具体地，如果将在与斜坡方向相反的方向上与车辆重心(GC)隔开设定距离的点被定义为参考点CPC，则第一规则定义为用于将下轮DW校准的规则，使得连接参考点CPC和下轮DW的中心点的直线与下轮DW的长轴彼此垂直。第二规则定义为用于将上轮UW校准的规则，使得连接参考点CPC和上轮UW的中心点的直线与上轮UW的长轴位于同一线上。因此，在步骤S20中，控制器20根据第一规则将下轮DW校准，使得连接参考点CPC和下轮DW的中心点的直线与下轮DW的长轴彼此垂直，并且根据第二规则将上轮UW校准，使得连接参考点CPC和上轮UW的中心点的直线与上轮UW的长轴位于同一线上。

根据第二应用，因为车辆的制动是以控制车辆的四个车轮已经通过独立地控制四个车轮中的每个的转向而校准的状态的方式执行的，因为车辆的制动是以通过独立控制四个车轮中的每个车轮的转向来控制车辆的四个车轮已校准的状态的方式执行的，因此车辆的制动可以安全地执行而不管车辆的电源的开启和关闭状态。

3、第三应用：用于提高直线驾驶性能的姿态控制机制

在现有车辆具有内燃机结构的情况下，驱动力通过发动机-驱动轴-差速器-轴向轴(axial shaft)传递。相比之下，在以本实施例为前提的四轮独立驱动法的情况下，因为四个车轮单独且独立地被驱动并且不存在轴向轴，因此在四个车轮之间可能出现速度差。四个车轮之间的这种速度差成为当车辆直线向前行驶时导致车辆打滑(spin)或侧翻的危险因素。因此，第三应用提出了一种通过在行驶控制方面而不是在车辆的机械或附加转向控制方面的方法来提高车辆的直线驾驶性能的方法。

为此，控制器20可以基于由车轮速度获取部14获得的四个车轮速度来检测导致车辆直线行驶性能劣化的异常车轮，可以基于检测到的异常车轮的车轮速度计算用于补偿车轮之间的偏差的补偿参数，可以基于计算的补偿参数确定用于驱动异常车轮的目标驱动转矩，并且可以基于确定的目标驱动转矩来控制异常车轮的驱动。在下文中，针对控制器20的每个操作详细描述了本实施例的配置。

首先，关于检测异常车轮的方法，控制器20可以通过以下检测异常车轮：计算四个车轮速度的第一平均值并确定计算的第一平均值与四个车轮速度中的每个之间的误差是否大于或等与预设阈值。如果车辆的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的车轮速度分别为V_fl、V_fr、V_rl和V_rr，则第一平均值V_avg可以表示为(V_fl+V_fr+V_rl+V_rr)/4。检测异常车轮的方法可以表示为条件表达式：“V_avg-V_i≥阈值，i＝fl、fr、rl、rr”。例如，如果满足条件表达式的车轮对应于左前轮(fl)，则可以将异常车轮指定为左前轮。如果满足条件表达式对应的车轮是多个，则异常车轮可以被指定为多个车轮之中的具有较低车轮速度的车轮。因此，异常车轮被指定为使车辆的直线行驶性能劣化的车轮，因为异常车轮在车辆直行驶时具有比其他车轮低预定值或更多的车轮速度。在条件表达式中，阈值可以定义为基于第一平均值的另一个值。例如，由于第一平均值具有更高的值，通过限定阈值具有更高的值，可以基于用于高速区域中车辆的行驶稳定性的更强化的标准来确定异常车轮。

当检测到异常车轮时，控制器20可以基于检测到的异常车轮的车轮速度来计算用于补偿车轮速度之间的偏差的补偿参数。补偿车轮速度之间的偏差意味着通过增大和补偿异常车轮的驱动转矩(即，通过增大异常车轮的车轮速度)来减小异常车轮的车轮速度与另一个车轮之间的偏差。

在这种情况下，控制器20可以计算除了异常车轮之外的三个车轮的车轮速度的第二平均值，并且可以通过使用计算的第二平均值与异常车轮的车轮速度之间的差值和根据第二平均值的可变增益作为因子来计算补偿参数。在检测到异常车轮为左前轮的示例中，第二平均值V_目标可以表示为(V_fr+V_rl+V_rr)/3，并且补偿参数可以表示为α*V_目标*(V_目标-VF_fl)。在补偿参数的等式中，第二项V_目标用作用于在计算补偿参数的过程中考虑作为跟踪对象的目标车轮速度的项，第三项V_目标-V_fl用作用于在计算补偿参数的过程中考虑异常车轮的车轮速度与目标车轮速度之间的偏差的项。第一项α是可变增益，并且用作缩放补偿参数大小的缩放系数。

参照图69，当第二平均值(V_目标)置于在预定义的中低速区域(例如，具有预定义阈值速度(V_th)或更小的区域)时，可变增益可以被确定为随着第二平均值的增大而减小的值，并且当第二平均值(V_目标)置于预定义的高速区域(例如，具有大于预定义的阈值速度(V_th)的区域)中时，可变增益可以被确定为预定义的固定值。也就是说，由于用作目标车轮速度的第二平均值V_目标具有较高的值，用作补偿异常车轮的驱动转矩的补偿参数被计算为较低的值。在这种情况下，它适合确保车辆的行驶稳定性而不会突然改变车辆的当前行驶控制状态。如果第二平均值V_目标大于阈值速度，则在将补偿参数计算为下限值(即，固定值)时，适合保持车辆的行驶稳定性。因此，控制器20可以计算补偿参数，使得补偿参数具有基于第二平均值的不同值，如图69所示。

当计算补偿参数时，控制器20可以基于计算的补偿参数确定用于驱动异常车轮的目标驱动转矩。在这种情况下，控制器20可以通过将用于驱动异常车轮的当前驱动转矩(即，现有驱动转矩)应用于补偿参数来确定目标驱动转矩(即，目标驱动转矩＝当前驱动转矩*补偿参数)。此后，控制器20可以基于如上所述确定的目标驱动转矩来控制异常车轮的驱动。因为用于驱动异常车轮的驱动转矩与传统技术相比得到了补偿，因此可以提高车辆的直线行驶性能。

控制器20可以在异常车轮的驱动基于目标驱动转矩被控制的状态下重新计算四个车轮速度的第一平均值，并且可以在重新计算的第一平均值与异常车轮的车轮速度之间的误差等于或大于阈值时通过输出单元30输出警报。也就是说，控制器20可以通过确定重新计算的第一平均值与异常车轮的车轮速度之间的误差是否小于阈值的方式来确定车辆的直线行驶性能是否已经得到改善，并且可以通过前述过程计算目标驱动转矩。即使异常车轮的驱动已经被控制，如果确定重新计算的第一平均值与异常车轮的车轮速度之间的误差等于或大于阈值，这种情况也是因为四个车轮的车轮速度之间的偏差等于或大于预定值而存在诸如车辆打滑或侧翻的危险因素的情况。因此，控制器20可以通过输出单元30输出警报，使得驾驶员能够识别相应的情况。

图70是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第三应用中的操作方法的流程图。参照图70描述了根据本实施例的用于车辆的角模块装置的操作方法。省略了与上述内容冗余的部分的详细描述，并且主要描述其时间序列配置。

首先，控制器20通过车轮速度获取部14取得车辆的四个车轮速度(S10c)。

接下来，控制器20基于在步骤S10c中获得的四个车轮速度检测导致车辆直行驾驶性能劣化的异常车轮(S20c)。在步骤S20c中，控制器20计算四个车轮速度的第一平均值，并且以确定计算的第一平均值与四个车轮速度中的每个之间的误差是否等于或大于预设阈值的方式检测异常车轮。

接下来，控制器20基于在步骤S20c中检测到的异常车轮的车轮速度计算用于补偿四个车轮速度之间的偏差的补偿参数(S30c)。在步骤S30c中，控制器20计算除异常车轮之外的三个车轮的车轮速度的第二平均值，并使用计算的第二平均值与异常车轮速度之间的差值、根据第二平均值的可变增益和第二平均值作为因子计算补偿参数。可变增益在第二平均值被置于预定义的中低速区域时被确定为随着第二平均值增大而减小的值，并且在第二平均值被置于预定义的高速区域中时被确定为预定义的固定值。

接下来，控制器20基于在步骤S30c中计算的补偿参数来确定用于驱动异常车轮的目标驱动转矩(S40c)。具体地，控制器20通过将补偿参数应用于驱动异常车轮的当前驱动转矩来确定目标驱动转矩。

接下来，控制器20基于在步骤S40c中确定的目标驱动转矩控制异常车轮的驱动(S50c)，并且基于现有驱动转矩控制除了异常车轮之外的其他车轮。

接下来，控制器20重新计算四个车轮速度的第一平均值，并将重新计算的第一平均值与异常车轮的车轮速度之间的误差与阈值进行比较(S60c)。当在步骤S60c中确定重新计算的第一平均值与异常车轮的车轮速度之间的误差等于或大于阈值时，控制器20通过输出单元30输出警报(S70c)。

根据第三应用，可以通过仅通过控制四个车轮的驱动转矩来补偿车轮速度之间的偏差来提高车辆的直线行驶性能，而无需额外的工具来对车辆进行额外的转向控制。

4、第四应用：解决打滑(slip)的姿态控制机制

在现有的前轮驱动车辆的情况下，因为通过诸如防抱死制动系统(anti-lockbrake system，ABS)、电子稳定程序(electronic stability program，ESP)和电子控制悬架(electronic controlled suspension，ECS)的电子控制系统执行对车辆的姿态控制，因此存在车辆的电池消耗增加的限制。在本实施例中，因为每个车轮的驱动通过应用四轮独立驱动法来独立控制，因此与传统的车辆姿态控制系统相比，对车辆的姿态控制能够以控制每个车轮的驱动和转向的方式进行。在下文中，根据控制器20的操作来描述用于以控制每个车轮的驱动和转向的方式对车辆进行姿态控制的详细配置。

在第四应用中，控制器20可以基于由车轮速度获取部14获得的每个车轮的车轮速度来确定是否已经满足预定义的打滑条件，并且可以在确定已经满足打滑条件时通过用于控制每个车轮的驱动转矩的驱动转矩控制来对车辆执行姿态控制。

打滑条件是在车轮中发生打滑的情况，并且对应于用于确定是否需要用于车辆的行驶稳定性的姿态控制的条件。在这种情况下，控制器20可以基于每个车轮的车轮速度计算每个车轮的打滑率(如上所述，每个车轮的打滑率可以计算为“车辆速度与每个车轮速度之间的差”与“车辆速度”的比率)，可以确定在计算的车轮的打滑率之中具有最大值的最大打滑率，并且可以在确定的最大打滑率等于或大于预设阈值时确定已经满足打滑条件。

如果确定已经满足打滑条件，则控制器20可以通过前述驱动转矩控制对车辆执行姿态控制。在这种情况下，控制器20可以基于与每个车轮的当前驱动转矩相比具有较低值的目标驱动转矩来控制每个车轮的驱动(目标驱动转矩可以被确定为低于现在应用于车轮驱动的四个车轮的当前驱动转矩的值之中的最小值)。也就是说，控制器20可以执行用于减小车轮的驱动转矩的控制以解决当前车轮的打滑状态，并且可以基于相同的目标驱动转矩来控制每个车轮的驱动。在这种情况下，为了解决相应的打滑状态，随着最大打滑率变大，需要将每个车轮的驱动转矩降低到较低的值。因此，随着最大打滑率具有更高的值，目标驱动转矩可以被确定为具有更低的值。例如，目标驱动转矩和最大打滑率可以在控制器20中定义为具有负线性关系。

在执行驱动转矩控制之后，控制器20可以通过重新确定是否满足打滑条件来确定是否已经通过驱动转矩控制解决打滑状态。如果确定保持满足打滑条件的状态(即，如果打滑状态未解决)，则控制器20可以通过随后执行用于控制每个车轮的转向的转向控制来对车辆执行姿态控制。

当执行转向控制时，控制器20可以使在具有最大打滑率的车轮的横向方向的相对侧的两个车轮的转向移动目标转向角的方式来执行转向控制。例如，如果具有最大打滑率的车轮对应于右前轮，则控制器20可以将左前轮和左后轮的转向移动目标转向角的方式来执行转向控制。在上述示例中，左前轮和左后轮的转向控制是为了通过获得车辆的制动效果来解决右前轮的打滑状态，对应的转向方向可以是左和右中的任意一个。在这种情况下，为了解决相应的打滑状态，随着最大打滑率变大，需要形成更大的车轮横向方向的相对侧的两个车轮的转向角。因此，随着最大打滑率具有更高的值，目标转向角可以确定为具有更高的值。例如，目标转向角和最大打滑率在控制器20中可以定义为具有正线性关系。为了防止车辆的行为由于车轮横向方向的相对侧的两个车轮的突然转向控制而变得不稳定的现象，直到横向方向的相对侧的两个车轮的转向角达到目标转向角的控制时间可以基于设计者的实验结果设定为充分设定的时间，并且可以在控制器20中设定。

图71是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第四应用中的操作方法的流程图。参照图71描述了根据本实施例的用于车辆的角模块装置的操作方法。省略了与上述内容冗余的部分的详细描述，并且主要描述其时间序列配置。

首先，控制器20通过车轮速度获取部14取得车辆的四个车轮中的每个的车轮速度(S10d)。

接下来，控制器20基于在步骤S10d中获得的每个车轮的车轮速度确定是否已经满足预定的打滑条件(S20d)。在步骤S20d中，控制器20基于每个车轮的车轮速度计算每个车轮的打滑率，确定计算的四个车轮的打滑率之中具有最大值的最大打滑率，并确定在确定的最大打滑率等于或大于预设阈值时已经满足打滑条件。

如果在步骤S20d中确定已经满足打滑条件，则控制器20通过用于控制每个车轮的驱动转矩的驱动转矩控制对车辆执行姿态控制(S30d)。在步骤S30d中，控制器20基于与每个车轮的当前驱动转矩相比具有较低值的目标驱动转矩来控制每个车轮的驱动。在这种情况下，因为最大打滑率具有较高的值，因此目标驱动转矩可以被确定为具有较低的值。

在步骤S30d之后，控制器20重新确定是否已经满足打滑条件(S40d)。

如果在步骤S40d中确定保持已经满足打滑条件的状态，则控制器20通过用于控制每个车轮的转向的转向控制来对车辆进行姿态控制(S50d)。在步骤S50d中，控制器20将在具有最大打滑率的车轮的横向方向的相对侧上的两个车轮的转向移位目标转向角。在这种情况下，因为最大打滑率具有较高的值，因此目标转向角可以被确定为具有较高的值。

可以在预定义的重复次数内重复执行步骤S40d和S50d，直到在步骤S40d中确定不满足打滑条件(也就是说，直到打滑状态被解决)。

根据第四应用，可以消除对车辆的传统姿态控制系统的依赖，并且仅使用控制每个车轮的驱动和转向的方法就能够对车辆进行姿态控制。因此，具有能够通过减少对车辆的姿态控制所需的电池消耗来增加可用电池容量的效果。

5、第五应用：目标轨迹生成和跟踪控制机构

在四轮独立驱动法的情况下，由于四个车轮不是机械连接的，因此每个车轮的转向都需要独立控制。具体地，为了确保车辆在旋转行驶时的行驶稳定性，需要提供用于对每个车轮进行转向控制的量化控制机构。因此，第五应用提出了，如果已经应用了四轮独立驱动法的车辆在具有预定曲率的十字路口旋转并行驶(具体地，当每个车轮不打滑时，这对应于车辆以低于设定速度的车辆速度低速旋转的情况)，则通过差异化(differentially)计算每个车轮的目标转向角来独立控制车辆的四个车轮中的每个的转向的方法。

在第五应用中，控制器20可以基于由车辆信息获取单元15获得的行驶状态信息和行驶环境信息，计算直至目标点(即，车辆的移动目标)的距离信息，可以基于计算的关于距离的信息计算定义为直至目标点的目标轨迹的曲率的目标曲率，可以基于计算的目标曲率计算车辆的四个车轮中的每个的目标转向角，并且可以基于目标转向角独立控制四个车轮中的每个的转向。在下文中，针对控制器20的每个操作详细描述本实施例的配置。

首先，关于计算关于直至目标点的距离的信息的方法，控制器20可以通过使用车辆的车辆速度、从周围图像信息计算的车辆距离行车道(carriageway)的中间(图72中的④)的偏移距离以及基于行车道中间的行车道的曲率半径来计算关于直至目标点的距离的信息(可以通过分析包括在周围的图像信息中的小路(lane)和行车道来计算偏移距离和行车道的曲率半径)。关于距离的信息可以包括从车辆的当前位置(图72中的C)到目标点(图72中的A)的直线距离、纵向距离和横向距离。

具体地，控制器20可以将车辆的车辆速度应用于预定义的距离计算算法的方式来计算直至目标点的直线距离。在这种情况下，距离计算算法可以在控制器20中预定义为用于随着车辆速度变得更高而计算更大的直线距离的算法。例如，距离计算算法可以定义为L＝A*V_x+B的线性表达式(L为直线距离，V_x为车辆速度，A和B为根据设计者的实验结果设计的常数值)。

当计算了直至目标点的直线距离时，控制器20可以通过使用偏移距离、车辆的方位角、行车道的曲率半径以及直至目标点的直线距离来计算直至目标点的纵向距离和横向距离。参照图72，可以推导出以下等式1。

【等式1】

下面的等式2是通过相对于x和y整理等式1获得的。

【等式2】

在等式1和等式2中，L、x和y分别是直至目标点的直线距离、纵向距离和横向距离。R是行车道的曲率半径。ρ_k是行车道的曲率(1/R)。ε是偏移距离。

当如上所述计算关于直至目标点的距离的信息时，控制器20可以基于计算的关于距离的信息来计算直至目标点的目标曲率，该目标曲率被定义为目标轨迹的曲率。在本实施例中，目标曲率可以划分为定义为基于车辆的中心的目标轨迹(也就是说，车辆的中心的移动目标轨迹，图72和图73中的①)的曲率的中心目标曲率、定义为基于车辆的左轮的目标轨迹(即，车辆的左轮的移动目标轨迹，图73中的②)的曲率的左目标曲率以及定义为基于车辆的右轮的目标轨迹(即，车辆的右轮的移动目标轨迹，图73中的③)的曲率的右目标曲率。在优先计算中心目标曲率之后，控制器20可以通过使用车辆的轮距信息将中心目标曲率扩展为左目标曲率和右目标曲率。

参照图72和图73，中心目标曲率可以根据下面的等式3计算。

【等式3】

在等式3中，R_c为车辆的中心的移动目标轨迹的曲率半径，φ为车辆的方位角，α为由车辆和目标点所形成的角度，L为直至目标点的直线距离，ρ_c为中心目标曲率(1/R_c)。

在计算出中心目标曲率之后，控制器20可以通过使用车辆的轮距信息基于中心目标曲率计算左目标曲率和右目标曲率。参照示出了车辆向左旋转并行驶的示例的图73，左目标曲率和右目标曲率可以分别根据下面的等式4和等式5来计算。

【等式4】

R_L＝R_C-w_L

【等式5】

R_R＝R_C+w_R

在等式4中，R_L为车辆左轮的移动目标轨迹的曲率半径，R_C为车辆中心的移动目标轨迹的曲率半径，w_L为车辆左轮的轮距的半值(w/2，w是轮距)，ρ_L是左目标曲率。在式5中，R_R为车辆右轮的移动目标轨迹的曲率半径，R_C为车辆中心的移动目标轨迹的曲率半径，w_R为车辆右轮的轮距的半值(w/2，w是轮距)，并且ρ_R是右目标曲率。

图73以及等式4和等式5描述了车辆的左旋转驱动作为示例。在车辆的向右旋转驱动的情况下，由于旋转内轮和旋转外轮相反，因此根据下面的等式6计算左目标曲率和右目标曲率。

【等式6】

当如上所述计算左目标曲率和右目标曲率时，控制器20可以基于每个计算的目标曲率计算车辆的四个车轮中的每个的目标转向角。

具体地，左轮和右轮的目标横摆角速度(yaw rate)可以基于计算的左目标曲率和右目标曲率如等式7那样表示。

【等式7】

YR_des，L＝ρ_Lv_x

YR_des，R＝ρ_Rv_x

在等式7中，YR_des,L是左车轮的目标横摆角速度，ρ_L是左目标曲率，YR_des,R是右车轮的目标横摆角速度，ρ_R是右目标曲率，v_x是车辆速度。

在图74示出了具有2个自由度的车辆动力学模型的示例(为了方便起见，在图74中仅示出了左前轮和左后轮)。根据图74的车辆动力学模型，可以基于下面的等式8来表示每个车轮的滑移角(slip angle)。

【等式8】

在等式8中，α_fl、α_fr、α_rl和α_rr分别为左前轮的滑移角、右前轮的滑移角、左后轮的滑移角和右后轮的滑移角。β_cg为车辆的中心的滑移角。v_x为车辆速度。l_f是车辆的前轮轴线与车辆的重心(GC)之间的距离。l_r是车辆的后轮轴线与车辆的重心(GC)之间的距离。YR_des,L和YR_des,R是左轮和右轮的目标横摆角速度。δ_fl、δ_fr、δ_rl和δ_rr分别是作为计算主题的左前轮的目标转向角、右前轮的目标转向角、左后轮的目标转向角和右后轮的目标转向角。

如上所述，本实施例是车辆以低速旋转的情况，并且受到每个车轮不发生打滑的情况的影响。因此，在等式8中，α_fl、α_fr、α_rl和α_rr和β_cg可以近似为0的值。此外，可以根据下面的等式9计算左前轮的目标转向角、右前轮的目标转向角、左后轮的目标转向角和右后轮的目标转向角。

【等式9】

上述情况是计算反相状态下的前轮和后轮的目标转向角的过程。同相状态下的前轮和后轮的目标转向角可以通过以下过程计算。

首先，同相状态下的车辆动力学模型可以根据下面的等式10来表示。

【等式10】

其中

在等式10中，β和ψ是车辆中心的滑移角和方向角。对于定义矩阵参数的每个因子，参考下面的表2。

【表2】

v_x	车辆速度
		m	车辆质量
I	惯性横摆力矩
		l_f	从前轮轴线到GC的距离
l_r	从后轮轴线到GC的距离
		C_f	前转弯系数
C_r	后转弯系数

因为预先假定车辆的滑移角为0，因此等式11是由于等式10中的左侧和β变为零而导出的。

【等式11】

在β＝0的条件下，导出δ_f与δ_r之间的关系如下面的等式12所示。

【等式12】

根据等式9计算左前轮的目标转向角和右前轮的目标转向角。根据等式12的关系计算左后轮的目标转向角和右后轮的目标转向角。因此，在同相状态下，可以根据下面的等式13左前轮的目标转向角、右前轮的目标转向角、左后轮的目标转向角和右后轮的目标转向角。

【等式13】

结果，基于预定义的车辆动力学模型，控制器20可以通过使用前轮的轴与车辆的重心之间的距离和左目标曲率来计算左前轮的目标转向角，可以通过使用前轮的轴与车辆的重心之间的距离和右目标曲率计算右前轮的目标转向角，可以通过使用后轮的轴与车辆的重心之间的距离和左目标曲率计算左后轮的目标转向角，并且可以通过使用后轮的轴与车辆的重心之间的距离和右目标曲率计算右后轮的目标转向角。

当计算每个车轮的目标转向角时，控制器20可以基于计算的目标转向角中的每个独立地控制四个车轮中的每个的转向。在这种情况下，如图75中所示，控制器20可以通过对目标转向角中的每个和车辆的当前转向角的前馈控制(转向不足梯度(understeergradient))和后馈控制(PID控制)计算用于驱动四个车轮的驱动转矩，并且可以控制四个车轮的驱动的方式来独立控制四个车轮中的每个的转向。

图76是用于描述根据本公开的实施例的用于车辆的角模块装置的第五应用中的操作方法的流程图。参照图76描述了根据本实施例的用于车辆的角模块装置的操作方法。省略了与上述内容冗余的部分的详细描述，并且主要描述其时间序列配置。

首先，控制器20通过车辆信息获取单元15获取车辆的行驶状态信息和行驶环境信息(S10e)。行驶状态信息可以包括车辆的车辆速度和方位角。行驶环境信息可以包括车辆的周围图像信息(例如，前方图像)。

接下来，控制器20基于车辆的行驶状态信息和行驶环境信息计算关于直至目标点(也就是说，车辆的移动目标)的距离的信息(S20e)。在步骤S20e中，控制器20通过使用车辆的车辆速度、基于周围图像信息计算的车辆与行车道的中间的偏移距离，以及基于行车道的中间的行车道的曲率半径来计算从车辆到目标点的直线距离、纵向距离和横向距离作为关于到目标点的距离的信息。

接着，控制器20基于在步骤S20e中计算的距离的信息计算目标曲率，该目标曲率被定义为直到目标点的目标轨迹的曲率(S30e)。目标曲率可以分为定义为基于车辆重心的目标轨迹的曲率的中心目标曲率、定义为基于车辆左轮的目标轨迹的曲率的左目标曲率、以及定义为基于车辆右轮的目标轨迹的曲率的右目标曲率。因此，在步骤S30e中，在通过使用从车辆到目标点的直线距离、纵向距离和横向距离以及车辆的方位角(heading angle)之后，控制器20通过使用车辆的轮距信息基于中心目标曲率来计算左目标曲率和右目标曲率。

接下来，控制器20基于在步骤S30e中计算的目标曲率计算车辆的四个车轮中的每个的目标转向角(S40e)。在步骤S40e中，控制器20基于预定义的车辆动力学模型，基于前轮轴线与车辆的重心之间的距离和左目标曲率计算左前轮的目标转向角，基于前轮的轴与车辆重心之间的距离和右目标曲率计算右前轮的目标转向角，基于后轮的轴与车辆中心之间的距离和左目标曲率计算左后轮的目标转向角，并且基于后轮的轴与车辆重心之间的距离和右目标曲率计算右后轮的目标转向角。在这种情况下，控制器20在车辆的每个车轮的滑移角为0的条件下计算四个车轮中的每个的目标转向角。

接下来，控制器20基于在步骤S40e中计算的每个目标转向角独立地控制四个车轮中的每个的转向(S50e)。在步骤S50e中，控制器20通过对每个目标转向角和车辆的当前转向角的前馈和反馈控制来计算驱动四个车轮中的每个车轮的驱动转矩，并且以控制四个车轮的驱动的方式独立地控制四个车轮中的每个车轮的转向。

根据第五应用，提出了一种定量控制机制，其用于在应用了四轮独立驱动法的车辆的旋转驱动时通过差异化计算每个车轮的目标转向角来独立控制四个车轮中的每个的转向。因此，能够提高车辆的旋转驱动性能和旋转行驶稳定性。

本说明书中使用的术语“部件”可以包括实现为硬件、软件或固件的单元，并且可以与诸如逻辑、逻辑块、单元或电路的术语互换使用。“部件”可以是执行一种或多种功能的集成部件，或者是该部件的最小单元或其一部分。例如，根据实施例，“部件”可以专用集成电路(ASIC)的形式实现。此外，本说明书中描述的实施方式可以实现为例如方法或过程、装置、软件程序、数据流或信号。虽然仅在单一形式的实施方式的背景下讨论了本公开(例如，仅作为一种方法进行讨论)，但是具有所讨论的特征的实施方式也可以另一种形式(例如，装置或程序)来实现。该装置可以实现为适当的硬件、软件或固件。例如，该方法可以在包括计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备的诸如通常指处理设备的处理器的装置中实现。处理器包括通信设备，例如计算机、手机、移动电话/个人数字助理(“PDA”)和促进终端用户之间的信息通信的另一设备。

上面已经基于附图中所示的实施例对本公开进行了描述，但是实施例仅仅是说明性的。本公开所属领域的普通技术人员将理解的是，根据实施例的各种修改和其他等效实施例也是可能的。

Claims

1.一种用于车辆的角模块装置，包括：

驱动单元，其配置为向车轮提供驱动力；

制动单元，其配置为干扰所述车轮的旋转并且产生制动力；

悬挂单元，其连接到所述驱动单元并且配置为吸收从路面传递的冲击；以及

转向单元，其连接到所述悬挂单元，并且配置为调整所述车轮的转向角，

其中所述转向单元包括：

第一转向主体，其固定到框架模块；

第二转向主体，其以绕转向轴可旋转的方式支撑在所述第一转向主体上，并且连接到所述悬挂单元；以及

转向驱动单元，其安装在所述第一转向主体上，并且配置为使所述第二转向主体相对于所述第一转向主体旋转。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的角模块装置，其中所述转向驱动单元包括：

转向致动器，其结合到所述第一转向主体并且配置为产生旋转力；以及

驱动力传递模块，其配置为配合从所述转向致动器产生的旋转力使所述第二转向主体旋转。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的角模块装置，其中所述驱动力传递模块包括：

输入轴，其连接到所述转向致动器；

输出轴，其连接到所述第二转向主体并且以面对所述输入轴的方式设置；以及

减速器，其设置在所述输入轴与所述输出轴之间，并且配置为将所述输入轴的旋转力传递至所述输出轴。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的角模块装置，其中所述输入轴和所述输出轴平行于所述转向轴设置。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的角模块装置，其中所述转向轴以相对于所述车轮在所述车辆的宽度方向上朝向内侧倾斜至预定角度的方式设置。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的角模块装置，其中所述输入轴和所述输出轴设置在同一直线上。

7.根据权利要求3所述的用于车辆的角模块装置，其中所述减速器是应变波齿轮。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的角模块装置，其中所述减速器包括：

环形花键，其固定到所述第一转向主体；

波发生器，其连接到所述输入轴；以及

柔性花键，其连接到所述输出轴、与所述环形花键啮合并且随着所述波发生器的旋转而旋转。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的角模块装置，其中所述输出轴设置在所述输入轴的下方。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的角模块装置，其中所述柔性花键具有在其一侧开口的杯的形式并且以所述柔性花键的开口侧朝上的方式设置。

11.根据权利要求3所述的用于车辆的角模块装置，还包括：

转向角测量单元，其配置为测量所述第二转向主体对于所述第一转向主体的相对旋转角。

12.根据权利要求11所述的用于车辆的角模块装置，其中所述转向角测量单元包括：

转向角传感器，其包括以相对于彼此可旋转的方式彼此连接的传感器环和传感器主体；

插头单元，其结合到所述传感器环并且固定到所述第一转向主体；以及

传感器外壳，其结合到所述传感器主体并且固定到所述第二转向主体。

13.根据权利要求12所述的用于车辆的角模块装置，其中所述插头单元包括：

插头，其结合到所述第一转向主体的下端部的内周表面；以及

传感器芯，其设置在所述插头与所述传感器环之间，所述传感器芯的两侧分别结合到所述插头和所述传感器环。

14.根据权利要求13所述的用于车辆的角模块装置，其中所述传感器芯包括：

芯主体，其插入到所述插头和所述传感器环中；

第一紧固部，其从所述芯主体延伸并且紧固到形成在所述传感器环中的第一装配槽中；以及

第二紧固部，其从所述芯主体延伸并且紧固到形成在所述插头中的第二装配槽中。

15.根据权利要求1所述的用于车辆的角模块装置，还包括：

轴承单元，其设置在所述第一转向主体与所述第二转向主体之间，并且配置为相对于所述第一转向主体可旋转地支撑所述第二转向主体。

16.根据权利要求15所述的用于车辆的角模块装置，其中所述轴承单元包括：

至少一个第一轴承，其包括围绕其中心轴线旋转的第一辊；以及

至少一个第二轴承，其以沿所述第一转向主体的长度方向与所述第一轴承分隔开的方式设置，并且包括围绕其中心轴线旋转的第二辊。

17.根据权利要求16所述的用于车辆的角模块装置，其中所述第一辊和所述第二辊以各自的中心轴线彼此相交的方式设置。