(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチの摩耗を含む変化する状況に対してロバスト性を持たせる。【解決手段】多次元面の最小値を探索することでクラッチを較正するための方法であり、クラッチ特性に関するスプライン関数と記録されたデータとの間の誤差を決定する段階と、誤差値に対応する多次元面を生成する段階と、最急勾配と方向を決定する段階を実行する段階を用いて多次元面の最小値を決定する段階と、黄金分割探索と方向転換工程を実行し、予め定められた終了条件を満たす最小値を見つける段階と、を含む。加えて、クラッチを較正するためのコンピュータ実装システムを提供する。【選択図】図１
2017198336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多次元面の最小値を探索することでクラッチを較正するための方法であって、前記方法は、
コンピュータ実装システムにより複数の段階を実行する段階を備え、前記複数の段階は、
作動シーケンスに亘って、前記クラッチの測定された複数の特性のセットを取得する段階と、
測定された前記複数の特性に適合する複数のスプライン関数のセットを決定する段階と、
前記複数のスプライン関数と測定された前記複数の特性との間の複数の誤差値を決定する段階と、
前記複数の誤差値を表す多次元面を生成する段階と、
境界領域内のｚｘ、ｚｙ及びｚ方向における前記多次元面の勾配を算出する段階と、
前記ｚｘ、ｚｙ及びｚ方向における前記多次元面の複数の前記勾配の最急勾配の方向を決定する段階と、
前記最急勾配を用いて、傾き、始点及び終点で初期線を定義する段階と、
第１の黄金分割探索法を実行して初期最小値を特定する段階と、
前記初期最小値を用いて第２の線を定め、前記初期線の前記傾きの方向を転換する段階と、
第２の黄金分割探索法を実行して第２の最小値を特定する段階と、
前記初期最小値と前記第２の最小値との間の距離を算出する段階と、
前記距離を予め定められた条件と比較する段階と、
前記第２の最小値を用いて新たな線を定めて、前記第２の線の傾きの方向を転換し、第３の黄金分割探索法を実行する段階を、前記予め定められた条件が満たされるまで反復して続行する段階と、
全体的な最小値を返す段階と、
前記全体的な最小値に対応する最も適合したスプライン関数を特定する段階と、
前記最も適合したスプライン関数を用いて前記クラッチを較正する段階と、を有する段階を備える、方法。
【請求項２】
前記複数のスプライン関数と測定された前記複数の特性との間の前記複数の誤差値を決定する前記段階は、二乗平均平方根関数を用いる段階を有する、クラッチを較正するための請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記傾きの方向を転換する段階は、前記傾きの方向を９０度転換する段階を有する、クラッチを較正するための請求項１に記載の方法。
【請求項４】
黄金分割探索を行う前記段階は、境界領域を定める段階と、前記境界領域内で２つの外側の点を選択する段階と、前記外側の点から開始する最小値を決定する段階と、を有する、クラッチを較正するための請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記初期最小値を用いて第２の線を定め、前記初期線の前記方向を転換する前記段階は、新たな境界領域を決定する段階をさらに有する、クラッチを較正するための請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記新たな境界領域は少なくとも５０パーセント縮小される、クラッチを較正するための請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記境界領域内の前記ｚｘ、ｚｙ及びｚ方向における前記多次元面の前記勾配を算出する前記段階は、
始点、第１の追加点及び第２の追加点を選択する段階と、
前記始点、前記第１の追加点及び前記第２の追加点における前記複数のスプライン関数の値を決定する段階と、
前記ｚｘ、ｚｙ及びｚ方向において前記多次元面の前記勾配を算出する段階と、を有する、クラッチを較正するための請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の追加点及び前記第２の追加点は前記始点の値の１５パーセントの範囲内にある、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記クラッチの複数の特性は、アクチュエータ位置とクラッチパック上に加えられる垂直抗力との間の関係を含む、クラッチを較正するための請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
クラッチを較正するためのコンピュータ実装システムであって、前記コンピュータ実装システムは、
実行可能な複数の命令を実行するよう構成されるオペレーティングシステム及びメモリデバイスを有するデジタル処理デバイスと、
前記クラッチの作動を管理するよう構成されるソフトウェアモジュールを有し、前記デジタル処理デバイスにより実行可能な複数の命令を含むコンピュータプログラムと、
前記クラッチと通信している制御部及びアクチュエータを有する制御システムと、
クラッチの複数の特性をモニタリングするよう構成される前記制御システムと通信している複数のセンサと、を備え、
前記ソフトウェアモジュールは、前記複数のセンサによりモニタリングされる前記クラッチの複数の特性のうちの１つに少なくとも部分的に基づき、前記クラッチに対する最適な複数の作動条件を決定するよう構成される複数のソフトウェアサブモジュールを有する、コンピュータ実装システム。
【請求項１１】
前記ソフトウェアモジュールはさらに、前記モニタリングされるクラッチの複数の特性の値を、複数のスプライン関数に適合させるよう構成されるモジュール、及び前記複数のスプライン関数と前記モニタリングされるクラッチの複数の特性との間の複数の誤差値を表す多次元面を生成するよう構成されるモジュールを含む、請求項１０に記載のコンピュータ実装システム。
【請求項１２】
前記アクチュエータは電気機械式アクチュエータである、請求項１０に記載のコンピュータ実装システム。
【請求項１３】
前記クラッチの複数の特性は、前記クラッチの押圧レベルとクラッチパック上に加えられる垂直抗力と、を含む、請求項１０に記載のコンピュータ実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は仮米国特許出願第６２／３１４，５５５号（出願日：２０１６年３月２９日）の優先権及び便益を主張する。上述の特許出願の内容は、これにより、本出願の詳細な説明へ参照により明示的に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本開示は多次元面の最小値を探索するための改善された方法に関する。より具体的には、クラッチの較正手順において用いられる多次元面の最小値を決定するアルゴリズムに関する。
【０００３】
１又は複数のクラッチを有する電気機械式作動型リアデファレンシャルユニット（ＲＤＵ）の制御は、クラッチの摩耗を含む変化する状況に対してロバスト性を持たなければならない。クラッチは１つの回転シャフトから他の回転シャフトへ動力を伝達すべく用いられる機械的デバイスである。クラッチが作動させられ（すなわち押圧され）、滑っているとき、トルクを１つのシャフトから他のシャフトへ伝達することができる。その伝達量はクラッチに加わる垂直抗力と滑りのレベルに依存する。クラッチの押圧が完全に解放される（すなわち減圧される）とき、シャフトが切り離され、トルクは伝達されない。クラッチのキスポイントとは、クラッチの駆動プレートがクラッチの被動クラッチプレートに接触し、トルクの伝搬が開始される物理的位置である。クラッチがトルクを伝達しているとき、プレートの摩擦材はすり減る。結果として、クラッチを特定レベルの伝達トルクまで係合するために必要とされる押圧量は、クラッチの摩耗に応じて変化する。クラッチシステムの作動を改善すべく、クラッチの摩耗を補う目的で、システムをそれぞれのクラッチ独自の特性に適応させることができる。
【０００４】
このような変化する状況に適応すべく、複数の方法が、適用されるアクチュエータ位置とクラッチ上に加わる垂直抗力との間の関係性を更新するために用いられる。この関係性は、できるだけ高い精度を提供するよう、スプライン関数を記録されたデータに適合させることでモデル化できる。困難なことは、最適なスプライン適合を見つけることにある。最適なスプライン適合は、記録されたデータに関して最小の誤差量を有する。 
【０００５】
多次元面が、実際に記録されたデータとスプライン関数適合との間の誤差を様々なパラメータで表すために用いられ得る。多次元面上の各点は、スプライン関数の誤差値に対応する。スプライン関数の誤差を最小にし、それにより多次元面の最小値を見つけることが所望される目的である。多次元面用に設計される探索アルゴリズムの多くは、面の局所的極値あるいは大域的極値を見つけるべく導関数を使用する。しかしながら、組み込まれた中央処理装置を用いてこれらのアルゴリズムを実行するとタイミングの問題が生じる。なぜなら、導関数を算出するには、面の正確な関数が分かっていること、又は導関数が既知となるより前に多くのアルゴリズムの反復が実行されること、のどちらかが要求されるからである。中央処理装置にかかる負荷とアルゴリズムの実行時間を制限することが所望される。
【０００６】
加えて、多次元面の形状が、既存の探索アルゴリズムを実装するときに問題を生じさせ得る。多次元面が大きな最小値領域を有するとき、関数値間の変化量は、外側の境界により近い関数値における変化量と比較して小さく、正確な全体的な最小値の達成を困難にする。
【０００７】
最小値を決定するために用いられるアルゴリズムの１つは力まかせ法であり、これは境界内の全てのデータ点を順次評価し、新たな最小値が見つかると、以前の値が書き換えられる方法である。多次元面に用いられる他の高度なアルゴリズムは、いずれの導関数も用いない、ネルダーミード（単体）法である。この方法はテストポイントから構成される単体（例えば、三角形）を用い、各反復においてテストポイントが評価され、単体を拡大、収縮あるいは縮小することを決定する。このアルゴリズムのヒューリスティックな特性が故に、最適解と正確な最小値は常には保証されない。
【０００８】
黄金分割探索（ＧＳＳ）が他の周知のアルゴリズムであり、特定の境界内で２次元の単峰性関数の極値を見つけるために用いられる。ＧＳＳアルゴリズムは３つの点を用い、それらの距離が黄金分割比を形成する。３つの点の関数値が算出され、最大値に対応する点が無視される。次に黄金分割比に基づき、残っている２つの点の間に新たな点が配置される。周知のＧＳＳアルゴリズムは非常にロバスト性が高く、２次元の線の複数の最小値を正確に見つけるが、多次元面には用いられない。
【０００９】
従って、制御処理ユニットにかかる負荷を制限し、アルゴリズムの実行時間を減少し、かつ正確に最小値を検出する、多次元面の最小値を決定するための方法が必要とされる。
【発明の概要】
【００１０】
本明細書で提供されているのは多次元面の最小値を探索することでクラッチを較正するための方法であり、方法は、作動シーケンスに亘って、クラッチの測定された複数の特性のセットを取得する段階と、測定された特性に適合する複数のスプライン関数のセットを決定する段階と、スプライン関数と測定された特性との間の誤差値を決定する段階と、誤差値を表す多次元面を生成する段階と、境界領域内のｚｘ、ｚｙ及びｚ方向における多次元面の勾配を算出する段階と、ｚｘ、ｚｙ及びｚ方向における多次元面の最急勾配の方向を決定する段階と、最急勾配を用いて、傾き及び終点で初期ｘｙ線を定義する段階と、第１の黄金分割探索法を実行して初期最小値を特定する段階と、初期最小値を用いて第２の線を定めて初期線の傾きの方向を転換する段階と、第２の黄金分割探索法を実行して第２の最小値を特定する段階と、初期最小値と第２の最小値との間の距離を算出する段階と、距離を予め定められた条件と比較する段階と、第２の最小値を用いて新たな線を定めて第２の線の傾きの方向を転換し、第３の黄金分割探索法を実行する段階を、予め定められた条件が満たされるまで反復して続行する段階と、全体的な最小値を返す段階と、全体的な最小値に対応する最も適合したスプライン関数を特定する段階と、最も適合したスプライン関数を用いてクラッチを較正する段階と、を備える。
【００１１】
加えて本明細書で提供されているのはクラッチを較正するためのコンピュータ実装システムであり、コンピュータ実装システムは、実行可能な命令を実行するよう構成されるオペレーティングシステム並びにメモリデバイスを有するデジタル処理デバイスと、クラッチの作動を管理するよう構成されるソフトウェアモジュールを有し、デジタル処理デバイスにより実行可能な命令を含むコンピュータプログラムと、クラッチと通信している制御部及びアクチュエータを有する制御システムと、クラッチ特性をモニタリングするよう構成される制御システムと通信している、複数のセンサと、を備える。ソフトウェアモジュールは、複数のセンサによりモニタリングされるクラッチの複数の特性のうちの１つに少なくとも部分的に基づき、クラッチの作動条件を決定するよう構成される複数のソフトウェアサブモジュールを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
好ましい実施形態の新規の特徴を、添付の特許請求の範囲において詳細な事項と共に記載する。本実施形態の特徴と利益へのより一層の理解は、好ましい実施形態の原理が利用される例示的実施形態を記載する以下の発明を実施するための形態、及び以下添付の図面の参照により得られるであろう。
【００１３】
【図１】好ましい実施形態による方法のフロー図である。
【図２】図１に記載の方法の段階のフロー図である。
【図３】図２に記載の方法の段階のフロー図である。
【図４】図２に記載の方法の段階のフロー図である。
【図５】図２に記載の方法の段階のフロー図である。
【図６】好ましい実施形態による切断ユニットの斜視図である。
【図７】図６の後方切断ユニットの断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態は、そうでないと明示的に特定されている場合を除いて、様々な代替的方向性及び段階のシーケンスを想定してよいことを理解されたい。添付図面に示され、以下の明細書で説明される特定のデバイス及び処理は、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の概念の例示的実施形態にすぎないことも理解されたい。従って、開示する実施形態に関する具体的な寸法、方向、又は他の物理的な特性は、そうでないことを明示的に記載しない限り、限定的であると考えられるべきではない。
【００１５】
図１は制御システムを用いてクラッチを較正するための方法を図示する。いくつかの実施形態において、制御システム及びクラッチは自動車の一部である。制御システムは、多次元面の最小値を決定するための方法を実行し、自動車用のクラッチを較正する。本開示はまた、該方法を実装するためのコンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品、及びコンピュータシステムに関する。
【００１６】
本明細書に開示の実施形態に関連して説明され、本明細書で説明される制御システムの参照を含む、様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、方策、スキーム、及びアルゴリズムの段階が、例えば、電子ハードウェア、コンピュータ読み取り可能媒体に記憶されプロセッサによって実行可能なソフトウェア、又はこれら両方の組み合わせとして任意に実装されることを、当業者は認識するであろう。
【００１７】
ハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に示すべく、概してこれらの機能の観点から様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、方策、スキーム、及び段階が上述されてきた。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、システム全体に課される特定の用途と設計の制約に依存する。当業者は説明される機能を異なる方法で、特定の各用途のために実装できるが、そのような実装判断は本実施形態の範囲を逸脱しているとして解釈されるべきではない。例えば、本明細書に開示する実施形態に関連して説明される様々な例示的論理ブロック、モジュール、方策、スキーム、及び回路は、本明細書で説明される機能を実行するために設計される汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、若しくは他のプログラム可能なロジックデバイス、個別のゲート若しくはトランジスタロジック、個別のハードウェア構成要素、又はそれらのいずれかの組み合わせと共に任意で実装又は実行される。汎用プロセッサは任意でマイクロプロセッサであるが、プロセッサは代替的に、任意で従来のいずれのプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンである。プロセッサはまた任意でコンピューティングデバイスの組み合わせとして実装され、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰコアを併用する１又は複数のマイクロプロセッサの組み合わせ、又はそのような構成のいずれの他の組み合わせとして実装される。 
【００１８】
そのようなモジュールに関するソフトウェアはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ‐ＲＯＭ、又は当技術分野において既知である、いずれの他の適切な形態の記憶媒体内に任意で存在する。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ったり、記憶媒体に情報を書き込んだりできるようプロセッサに結合される。代替的に、記憶媒体は任意でプロセッサと一体である。プロセッサ及び記憶媒体は任意でＡＳＩＣ内に存在する。例えば、１つの実施形態において、クラッチの制御用のコントローラはプロセッサ（図示せず）を含む。 
【００１９】
いくつかの実施形態において、本明細書の制御システムはデジタル処理デバイスを含むか、システムの機能を遂行する１又は複数のハードウェア中央処理装置（ＣＰＵ）を含むデジタル処理デバイスの使用を含む。なおも更なる実施形態において、デジタル処理デバイスは実行可能な命令を実行するよう構成されるオペレーティングシステムをさらに含む。いくつかの実施形態において、デジタル処理デバイスはコンピュータネットワークに任意で接続される。更なる実施形態において、デジタル処理デバイスは任意でインターネット、クラウドコンピューティングインフラストラクチャ、イントラネット、又はデータ記憶デバイスに接続される。
【００２０】
本明細書の説明に従い、適切なデジタル処理デバイスは、非限定的な例として、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、インターネットアプライアンス、モバイルスマートフォン、及びタブレットコンピュータを含む。いくつかの実施形態において、デジタル処理デバイスは実行可能な命令を実行するよう構成されるオペレーティングシステムを含む。オペレーティングシステムは、例えば、ソフトウェアであり、デバイスのハードウェアを管理し、アプリケーション実行のためのサービスを提供するプログラムとデータを含む。
【００２１】
いくつかの実施形態において、デバイスは記憶デバイス並びに／若しくはメモリデバイスを含む。記憶デバイス並びに／若しくはメモリデバイスは、一時的あるいは永久的にデータ又はプログラムを記憶するために用いられる１又は複数の物理的な装置である。いくつかの実施形態において、デバイスは揮発性メモリであり、記憶された情報を保持するための電力を要求する。いくつかの実施形態において、デバイスは非揮発性である。他の実施形態において、デバイスは記憶デバイスであり、非限定的な例として、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリデバイス、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光学ディスクドライブ、及びクラウドコンピューティングベースの記憶デバイスを含む。る。更なる実施形態において、記憶デバイス並びに／若しくはメモリデバイスは、本明細書に開示するもののようなデバイスの組み合わせである。
【００２２】
いくつかの実施形態において、本明細書に開示するクラッチのための制御システムは、少なくとも１つのコンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムの使用を含む。コンピュータプログラムはデジタル処理デバイスのＣＰＵ内で実行可能な、特定のタスクを実行するために書き込まれる、命令シーケンスを含む。コンピュータ可読命令は、例えば特定のタスクを実行するか、特定の抽象データ型を実装する、機能、オブジェクト、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）、データ構成等のプログラムモジュールとして任意で実装される。本明細書において提供する開示を考慮すると、コンピュータプログラムは任意で様々な言語の様々なバージョンで書き込まれることを当技術分野における当業者は認識するだろう。
【００２３】
コンピュータ可読命令の機能は様々な環境において任意で所望通りに組み合わされるか、分配される。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは１つの命令シーケンスを含む。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは複数の命令シーケンスを含む。いくつかの実施形態において、コンピュータプログラムは１つのロケーションから提供される。他の実施形態において、コンピュータプログラムは複数のロケーションから提供される。様々な実施形態において、コンピュータプログラムは１又は複数のソフトウェアモジュールを含む。様々な実施形態において、コンピュータプログラムは部分的あるいは全体的に、１又は複数のウェブアプリケーション、１又は複数のモバイルアプリケーション、１又は複数のスタンドアロンアプリケーション、１又は複数のウェブブラウザプラグイン、エクステンション、アドイン若しくはアドオン、又はそれらの組み合わせを含む。
【００２４】
クラッチを正確に制御すべく、制御システムがクラッチの特性を決定することは有益である。クラッチの特性は、限定するものではないが、クラッチにかかる垂直抗力対アクチュエータ位置（クラッチの押圧量）と摩擦係数との間の関係を含む。いくつかの実施形態において、制御システムは、クラッチと接続し、制御部若しくはコントローラと通信しているアクチュエータを含む。クラッチはアクチュエータにより制御（解放及び係合）されてよい。アクチュエータは油圧式、電気機械式、電磁式、空気式、又はクラッチを所望のレベルまで押圧すべく用いることができるいずれの他のアクチュエータタイプであってよい。
【００２５】
１つの実施形態において、クラッチは特定レベルの伝達されるトルクを自動車内のロッキング装置（ｌｏｃｋｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）に伝搬すべく制御される。アクチュエータはクラッチに動力を供給し、固定装置を所望のレベルの伝達されるトルクに選択的に係合及び解放する。制御システムはアクチュエータに供給される電流又は電圧に基づきクラッチを較正できる。
【００２６】
制御システムはアクチュエータ及びクラッチの特性を感知すべく用いられる一組のセンサに接続される。１つの実施形態において、センサはクラッチの位置とアクチュエータに供給される電流をモニタリングする。更なる実施形態において、センサは滑り速度の測定を検出した速度センサである。制御部は、アクチュエータ又はクラッチの様々な特性を示す入力信号を１又は複数センサから受信する。
【００２７】
図１に図示されるように、クラッチを較正するための方法１００は、制御部がアクチュエータに信号を送り、作動シーケンスを開始する段階（１０２）を含む。センサは作動シーケンスに亘ってクラッチの特性に関するデータを収集する（１０４）。データはセンサにより収集され、制御部に伝達される（１０６）。収集されたデータは、制御システムに接続されるか、制御システム内に含まれる、メモリデバイスに記録／記憶できる。１つの実施形態において、センサはモータの位置と、アクチュエータがこの位置を実現するために使用する電流に関する値とを記録する。
【００２８】
制御部は収集されたデータを次に処理し、記録されたデータに適合する初期のスプライン関数を生成する（１０８）。スプライン関数のセットは、スプライン関数の始点と終点をシフトすること、すなわち、予め定められた境界内でｘ値とｙ値のそれぞれを前後にシフトすることにより取得される（１１２）。１つの実施形態において、始点はそれぞれ、ｘ値が−４００度から４００度の範囲、ｙ値が−１００度から５００度の範囲に及ぶ。始点と終点、又は開始値と終了値は特定の用途に応じて変化することができる。ｘ値とｙ値を組み込んでいる多次元面が生成され、ｘ値とｙ値の各組に関するスプライン関数を生成すべく用いられる。スプライン関数に加え、一組のデータ上のカーブに適合できる他の関数をこの段階で用いることができ、多次元面において追加の次元が生じ得る。 
【００２９】
次に、制御システムはスプライン関数によって生成される値を記録されたデータと比較する誤差解析を完了し（１１０）、予め定められた境界内で誤差値を表す多次元面を生成する（１１２）。１つの実施形態において、誤差解析は二乗平均平方根関数を用いて行われる。しかしながら、誤差を決定すべく用いられる他の関数を用いることもできる。誤差値の多次元面が定められると、制御システムは多次元面の最小値を決定する（２００）ための方法を実行する。 
【００３０】
図２は多次元面における最小値を決定するための方法２００を図示し、以下の段階、すなわち、多次元面の最急勾配と方向を決定して初期線を定める段階（２０２）と、第１の黄金分割探索の実行を含む反復的アルゴリズムを実行して初期最小値を見つける段階（２０４）と、方向転換工程を行い第２の線を定める段階（２０６）と、第２の黄金分割探索を実行して新たな最小値を見つける段階（２０８）と、初期最小値と新たな最小値との間の距離を決定する段階（２１０）と、距離を予め定められた値と比較する段階（２１２）と、を含む。
【００３１】
方法の第１段階は最急勾配と方向の決定（２０２）である。図３は最急勾配と方向を決定する方法を図示し、特定の用途に対する境界値を選択する段階（３０２）を含む。ｘ値とｙ値に対して定められた境界内で一組の境界の極点が特定される（３０４）。定められた境界領域は用途及びクラッチの特定の性質に応じて変化する。１つの実施形態において、これら境界の極点は、シフトの開始値と終了値の最小値、及びシフトの開始値と終了値の最大値、すなわち、（−４００、−１００）（４００、５００）にそれぞれ対応する。次に、始点が選択される（３０６）。１つの好ましい実施形態において、始点は最小誤差値に対応する境界の極点のうちの１つである。
【００３２】
方法は、多次元面上で予め定められた範囲内に位置する第１及び第２の追加点を求めることにより継続する。予め定められた範囲は始点に基づき確立し、次の段階（３０８）における（最急）勾配の決定に役立つ。１つの実施形態において、第１及び第２の追加点は、始点を予め定められた許容範囲からｘ方向及びｙ方向にそれぞれ１５パーセント動かすことで決定する。１５パーセントという値は用途及び用途の特定の挙動に応じて変化してよい。制御部は次に、対応する始点、第１の追加点及び第２の追加点の誤差値を決定し、ｚｘ、ｚｙ及びｚ方向における多次元面の勾配を算出する（３１０）。次に、多次元面に対して既に算出された最急勾配／傾きが特定され選択される（３１２）。制御部は次に、最急勾配の方向を用い、ｘ値とｙ値に対する予め定められた境界内で終点を決定する（３１４）。終点とは、始点で始まり、かつ最急勾配の傾きを有する線が、ｘ値とｙ値に対する一組の境界と交差する位置である。
【００３３】
最急勾配の方向、始点及び終点が決定していると、制御部は初期ｘ−ｙ線の方程式を作成する（３１６）ことができる。最急勾配の方向はｘ−ｙ線の傾きを定めるべく用いられる。
【００３４】
最急勾配と方向の決定段階（２０２）から返されるｘ−ｙ線は、次にＧＳＳ段階（２０４）で用いられ、ｘ−ｙ線上で初期最小値を決定する。ＧＳＳ段階（２０４）は、最急勾配と方向の決定（４０２）により作成され、ｘとｙに対する最小許容境界及び最大許容境界上に位置する初期ｘ−ｙ線の２つの外側の点を選択する。図４に図示されるように、ＧＳＳは２つの外側の点から開始し線上に位置するスプライン関数の値の最小値を決定する（４０４）。内部的に、ＧＳＳ段階は、いつ第２の最小値が見つけられたかを判断する独自の調整可能な許容誤差を有してよい。
【００３５】
図５に図示されるように、第２の最小値が見つけられた後に方向転換工程（２０６）が行われる。新たな傾き／方向を定めるべく初期の最急勾配と方向から算出される初期ｘ−ｙ線の傾きが利用され、傾きの方向が転換される（５０２）。ＧＳＳ段階（２０８）で算出された第２の最小値と新たな傾きが、第２のｘ−ｙ線を定めるべく用いられる（５０４）。１つの好ましい実施形態において、初期線の方向は９０度転換されるが、特定の用途の必要性に応じ、他の角度の方向変化が用いられてよいことを理解されたい。第１の方向転換は最初の境界領域内に伸びる第２の線をもたらす。
【００３６】
方法の１つの好ましい実施形態において、第２の方向転換工程を行った後、新たな最小値が決定される新たな境界領域（５０６）は、初期の境界領域と比較してサイズが縮小され得る。境界のサイズ縮小は、方法においてより少ない回数のＧＳＳ（２０４）及び方向転換工程（２０６）の反復をもたらす。１つの好ましい実施形態において、境界領域は最初のサイズから５０パーセント縮小され、最後に見つかった最小値の周りに位置する。しかしながら、特定の用途に対して方法を調整すべく要求に応じて他の縮小率が選択されてよいことを理解されたい。 
【００３７】
図２に図示されるように、方法は第２の最小値決定段階（２０８）より上の各ＧＳＳ段階（２０２）の実行後に、ｘ値とｙ値の両方に対する新たな最小値と既に決定された最小値との間の距離を別々に算出する。例えば第２の最小値の決定後に、第２の最小値は初期最小値と比較される（２１２）。ｘ値とｙ値の変化値（又は２つの最小値の間の距離）が予め定められた値若しくは終了条件より小さい場合、方法は停止し多次元面の全体的な最小値を返す（２１４）。
【００３８】
そうでない場合、決定された連続する２つの最小値（２１０）の間（すなわち、第２の最小値と第３の最小値の間、第３の最小値と第４の最小値の間、第４の最小値と第５の最小値の間…）の変化が予め定められた終了条件（２１２）を満たすまで、方向転換段階（２０６）及びＧＳＳ段階（２０８）が反復的に繰り返される。
【００３９】
１つの実施形態において、終了条件を確認すべく２つの最小値の間の全体的なＸＹ距離が用いられるが、所望される場合には、方法の精度向上のために両方の値を別々に用いることもできる。１つの好ましい実施形態において、予め定められた終了条件は１度の回転である。しかしながら、該値は特定の用途の必要性に応じて変化し得ることを理解されたい。予め定められた終了条件が満たされると、方法は全体的な最小値を返す。
【００４０】
他の実施形態において、この方法は多次元面の最小値検出に代わり、複数の最大値検出のため同様に用いることができる。
【００４１】
図１に図示されるように、全体的な最小値が特定された（２００）後に、制御部は最も適合したスプライン関数、すなわち最小値に関するスプライン関数を特定する（３００）。次に最も適合したスプライン関数がクラッチを較正するべく用いられる（４００）。 
【００４２】
１つの実施形態において、図６及び図７で図示されるように、制御システムは１又は複数のクラッチ３０を有する電気機械式作動型デファレンシャルユニット１０に用いられる。制御部は車両ドライブアクスルアセンブリを通じてトルク伝達を管理する追加的な電子構成要素、例えばリアデファレンシャル・ドライブアクスルアセンブリと通信し得る。制御システムは、クラッチ３０によって加えられる締め付け力を制御する電気モータ作動アクチュエータ１８に備え付けられる。
【００４３】
更なる実施形態において、制御システム（図示せず）及びクラッチは、フロントアクスル切断ユニット、フロントアクスル差動制限装置若しくはリアアクスル差動制限装置に接続され得、又はクラッチの伝達されるトルク若しくはクラッチ上の垂直抗力が制御されなければならない、いずれのアプリケーションに接続され得る。
【００４４】
１つの好ましい実施形態において、上述の方法はコンピュータ実装システムを用いて実装でき、クラッチを較正する。コンピュータ実装システムは実行可能な命令を実行するよう構成されるオペレーティングシステム並びにメモリデバイスを含むデジタル処理デバイスを有することができる。さらにコンピュータ実装システムはデジタル処理デバイスにより実行可能な命令を含むコンピュータプログラムを有することができる。コンピュータプログラムはクラッチの作動を管理するよう構成されるソフトウェアモジュールを含む。ソフトウェアモジュールは、複数のセンサによりモニタリングされるクラッチの複数の特性のうちの１つに少なくとも部分的に基づき、クラッチに対する最適な作動条件を決定するよう構成される複数のソフトウェアサブモジュールを含む。ソフトウェアサブモジュールは方法１００の段階を実行するよう構成され、段階は、限定するものではないが、クラッチ特性の値をスプライン関数に適合する段階と、スプライン関数とクラッチ特性との間の誤差値を表す多次元面を作成する段階と、を含む。
【００４５】
特許法の規定に従い、実施形態が好ましい実施形態を表すものとして考慮され説明されてきた。しかしながら実施形態は、その趣旨又は範囲から逸脱せずに、具体的に図示され説明されたもの以外の方法で実施され得ることに留意すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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