JP4396002B2 - 車輌のトラクション制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌のトラクション制御装置に係り、更に詳細には制動力制御式のトラクション制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車輌の制動力制御式のトラクション制御装置の一つとして、例えば特開平5−229414号公報に記載されている如く、車速(車体速度)を検出し、中高車速域に於いてはトラクション制御を禁止するよう構成されたトラクション制御装置が既に知られている。
【0003】
かかるトラクション制御装置によれば、車輌の走行慣性が高い中高車速域に於いては駆動輪への制動力の付与が禁止されるので、トラクション制御によって制動機構及び駆動系に急激に高い負荷が与えられることに起因するブレーキパッドの早期の摩耗やエンジンの損傷を防止することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、エンジンの回転慣性はエンジンの回転数が高いほど高いので、トラクション制御によって駆動輪に急激に制動力が付与されることによりエンジンや駆動系が受ける悪影響はエンジン回転数が高いほど高いが、エンジン回転数は必ずしも車速が高いほど高いわけではない。
【0005】
しかるに上述の従来のトラクション制御装置に於いては、車速が比較的高い領域にある場合にトラクション制御が禁止されるようになっているため、車輌の走行慣性が高い状況に於いて駆動輪に制動力が付与されその反作用として制動機構に過剰の負荷が与えられることを防止することはできるが、トラクション制御によるエンジンや駆動系に対する悪影響を効果的に且つ確実に低減することができない。
【0006】
また上述の従来のトラクション制御装置に於いては、車速が比較的高い領域にあるときにはトラクション制御が禁止されるようになっているため、車速が比較的高い状況に於いて駆動スリップが生じても、駆動輪に全く制動力が与えられず、そのため駆動スリップが全く抑制されないという問題がある。
【0007】
本発明は、中高車速域に於いてはトラクション制御を禁止するよう構成された従来のトラクション制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、駆動輪に付与される制動力の増大速度をエンジン回転数に応じて制御することにより、トラクション制御によるエンジンや駆動系に対する悪影響を効果的に且つ確実に低減すると共にできるだけ効果的に駆動スリップを抑制することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち駆動輪に制動力を付与することにより駆動輪の駆動スリップを抑制する車輌のトラクション制御装置にして、エンジン回転数を検出する手段と、トラクション制御時のエンジン回転数が高いときにはエンジン回転数が低いときに比して制動力の増大速度が低くなるよう、トラクション制御時のエンジン回転数に応じてトラクション制御による制動力の増大速度を変化させる制動力増大速度低減手段とを有することを特徴とするトラクション制御装置によって達成される。
【0009】
上記請求項1の構成によれば、トラクション制御時のエンジン回転数が高いときにはエンジン回転数が低いときに比して制動力の増大速度が低くなるよう、トラクション制御時のエンジン回転数に応じてトラクション制御による制動力の増大速度が変化されるので、トラクション制御時にエンジンや駆動系に急激に大きい負荷が与えられることによる悪影響が効果的に且つ確実に低減される。またエンジン回転数が高い場合にも駆動輪に付与される制動力自体が低減される訳ではなく、制動力は漸次所要の値に増大するので、エンジン回転数が高いときにはトラクション制御が禁止されたり制動力が低減される場合に比して効果的に且つ確実に駆動スリップが抑制される。
【0010】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前前記制動力増大速度低減手段は駆動輪に付与される制動力が高いときには制動力が低いときに比して制動力の増大速度が低くなるよう、駆動輪に付与される制動力に応じてトラクション制御による制動力の増大速度を変化させるよう構成される(請求項2の構成)。
【0011】
請求項2の構成によれば、駆動輪に付与される制動力が高いときには制動力が低いときに比して制動力の増大速度が低くなるよう、駆動輪に付与される制動力に応じてトラクション制御による制動力の増大速度が変化されるので、請求項1の構成の場合に比して、トラクション制御時にエンジンや駆動系に急激に大きい負荷が与えられることによる悪影響が更に一層効果的に且つ確実に低減される。
【0012】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於いて、前記制動力増大速度低減手段は変速装置の減速比が大きいときには前記減速比が小さいときに比してトラクション制御時による制動力の増大速度の低減量を大きくするよう構成される(請求項3の構成)。
【0013】
一般に、エンジンの回転数が同一であっても、変速装置の減速比が大きいときには減速比が小さいときに比して駆動輪に制動力が付与されることによりエンジンや駆動系が受ける悪影響は高い。上記請求項3の構成によれば、変速装置の減速比が大きいときには減速比が小さいときに比してトラクション制御時の制動力の増大速度の低減量が大きくされるので、変速装置の減速比が考慮されない場合に比して、トラクション制御時にエンジンや駆動系に急激に大きい負荷が与えられることによる悪影響が更に一層効果的に且つ確実に低減される。
【0014】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1乃至3何れかの構成に於いて、前記制動力増大速度低減手段は制動力の増大速度の上限値を低減することによりトラクション制御時の制動力の増大速度を低減するよう構成される(請求項4の構成)。
【0015】
請求項4の構成によれば、制動力の増大速度の上限値を低減することによりトラクション制御時の制動力の増大速度が低減されるので、トラクション制御時に駆動輪に付与される制動力の増大速度が確実に低減される。
【0016】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、制動力増大速度低減手段はエンジン回転数が高いほどトラクション制御時の制動力の増大速度が低くなるよう制動力の増大速度を低減する(好ましい態様1)。
【0017】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2又は好ましい態様1の構成に於いて、制動力増大速度低減手段は駆動輪に付与される制動力が高いほどトラクション制御時の制動力の増大速度が低くなるよう制動力の増大速度を低減する(好ましい態様2)。
【0018】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様2の構成に於いて、駆動輪に付与される制動力は制動力の増大速度及びその増大速度による制御時間に基づいて推定されるよう構成される(好ましい態様3)。
【0019】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項3の構成に於いて、制動力増大速度低減手段は変速装置の減速比が大きいほどトラクション制御時の制動力の増大速度の低減量を大きくするよう構成される(好ましい態様4)。
【0020】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項4の構成に於いて、制動力増大速度低減手段はエンジン回転数及び駆動輪に付与される制動力に応じて制動力の増大速度の上限値を設定するよう構成される(好ましい態様5)。
【0021】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様5の構成に於いて、制動力増大速度低減手段は変速装置の減速比に応じて制動力の増大速度の上限値を補正するよう構成される(好ましい態様6)。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0023】
図1は後輪駆動車に適用された本発明によるトラクション制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図(A)及び制御系のブロック線図(B)である。
【0024】
図1に於いて、10はエンジンを示しており、エンジン10の駆動力はトルクコンバータ12及びトランスミッション14を含む自動変速機16を介してプロペラシャフト18へ伝達される。プロペラシャフト18の駆動力はディファレンシャル20により左後輪車軸22L及び右後輪車軸22Rへ伝達され、これにより駆動輪である左右の後輪24RL及び24RRが回転駆動される。
【0025】
一方左右の前輪24FL及び24FRは従動輪であると共に操舵輪であり、図1には示されていないが、運転者によるステアリングホイールの転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
【0026】
左右の前輪24FL、24FR及び左右の後輪24RL、24RRの制動力は制動装置26の油圧回路28により対応するホイールシリンダ30FL、30FR、30RL、30RRの制動圧が制御されることによって制御される。図1には示されていないが、油圧回路28はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル32の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ34により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如くトラクション制御用電子制御装置36により制御される。
【0027】
トラクション制御用電子制御装置36にはエンジン10に設けられたエンジン回転数センサ38により検出されたエンジン回転数Neを示す信号が駆動系制御用電子制御装置40を経て入力され、またトランスミッション14に設けられたシフトポジションセンサ42により検出されたシフトポジションSPを示す信号が駆動系制御用電子制御装置40を経て入力され、更に車輪速度センサ44i(i=fl、fr、rl、r)より左右前輪及び左右後輪の車輪速度Vwfl、Vwfr、Vwrl、Vwrrを示す信号が入力される。
【0028】
尚トラクション制御用電子制御装置36及び駆動系制御用電子制御装置40は実際にはCPU、ROM、RAM、入出力ポート装置を含みこれらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された周知の構成のマイクロコンピュータと駆動回路とよりなるものであってよい。
【0029】
トラクション制御用電子制御装置36は後述の如く図2のトラクション制御フロー及び図3、図4のマップを記憶しており、駆動輪である後輪24RL若しくは24RRの駆動スリップが過大であるときには、駆動スリップの程度に応じて当該車輪のホイールシリンダ30RL、30RRの制動圧を制御することにより車輪に所要の制動力を付与し、これにより駆動スリップを抑制する。
【0030】
この場合トラクション制御用電子制御装置36はトラクション制御時のエンジン回転数Neが高いほどトラクション制御による制動力の増大速度が低くなるよう、また駆動輪に付与される制動力が高いほどトラクション制御による制動力の増大速度が低くなるよう、制動力の増大速度を低減する。更にトラクション制御用電子制御装置36はトランスミッション14の減速比が大きいほどトラクション制御による制動力の増大速度の低減量を大きくする。
【0031】
次に図2に示されたフローチャートを参照して実施形態のトラクション制御ルーチンについて説明する。尚図2に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また図2に示されたフローチャートによる制御は例えば左後輪、右後輪の順に左右後輪について実行される。
【0032】
まずステップ10に於いては回転数センサ38により検出されたエンジン回転数Neを示す信号等の読込みが行われ、ステップ20に於いては従動輪である左右前輪24FL及び24FRの車輪速度Vwfl及びVwfrに基づき当技術分野に於いて公知の要領にてトラクション制御の基準となる車体速度Vbが演算されると共に、下記の式1に従って左後輪及び右後輪の加速スリップ量ΔVwi(i=rl、rr)が演算される。
ΔVwi=Vwi−Vb ……(1)
【0033】
ステップ30に於いては左後輪の車輪速度Vwrl及び右後輪の車輪速度Vwrrに基づき例えば車輪速度の時間微分値として左後輪及び右後輪の車輪加速度αwi(i=rl、rr)が演算される。
【0034】
ステップ40に於いては後輪の加速スリップ量ΔVwi及び車輪加速度αwiに基づき図3に示された図表に対応するマップより左後輪及び右後輪の制動圧の増減圧量ΔPi(i=rl、rr)が演算される。
【0035】
尚図3に於いて、加速スリップ量ΔVwiの判定の基準値C1は負の定数であり、基準値C2は正の定数である。また制動圧の増減圧量ΔPiは加速スリップ量ΔVwiが基準値C1よりも小さいほど小さい値(負)に演算され、加速スリップ量ΔVwiが基準値C2よりも大きいほど大きい値(正)に演算される。更に図3には示されていないが、制動圧の増減圧量ΔPiは車輪加速度αwiが負でありその絶対値が大きいほど小さい値(負)に演算され、車輪加速度αwiが正でありその大きさが大きいほど大きい値(正)に演算される。
【0036】
ステップ50に於いては制動圧の増減圧量ΔPiが正であるか否かの判別、即ちトラクション制御の制動圧の増圧過程であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ120へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ60に於いてトラクション制御が開始された後の制動圧の増減圧量ΔPi及びその増減圧量による制御時間に基づき制動圧の推定値Pbaiが演算される。
【0037】
ステップ70に於いてはエンジン回転数Ne及び推定制動圧Pbaiに基づき図4に示されたグラフに対応するマップより制動圧の上限増圧量ΔPmaxi(i=rl、rr)が演算される。尚図4に於いて、上限増圧量ΔPmaxA〜ΔPmaxDは0<ΔPmaxA<ΔPmaxB<ΔPmaxC<ΔPmaxDの大小関係を有する。
【0038】
また図示の実施形態に於いては、上限増圧量ΔPmaxiはエンジン回転数Ne及び推定制動圧Pbaiが上限増圧量ΔPmaxDのラインより原点側の領域にあるときにはΔPmaxDに設定され、上限増圧量ΔPmaxDのラインとΔPmaxCのラインとの間の領域にあるときにはΔPmaxCに設定され、上限増圧量ΔPmaxCのラインとΔPmaxBのラインとの間の領域にあるときにはΔPmaxBに設定され、上限増圧量ΔPmaxBのラインとΔPmaxAのラインとの間の領域にあるときにはΔPmaxAに設定され、上限増圧量ΔPmaxAのラインりも大きい領域にあるときには0に設定されるが、エンジン回転数Ne及び推定制動圧Pbaiが上限増圧量ΔPmaxDのラインとΔPmaxAのラインとの間の領域にあるときには上限増圧量ΔPmaxiが比例配分により演算されてもよい。
【0039】
ステップ80に於いてはシフトポジションセンサ42により検出されたシフトポジションSPに基づき制動圧の上限増圧量ΔPmaxiに対する正の補正係数Kai(i=rl、rr)が演算され、ステップ90に於いては制動圧の上限増圧量ΔPmaxiが下記の式2に従ってKai・ΔPmaxiに書き換え補正される。尚補正係数Kaiはトランスミッション14の減速比が大きいほど小さい値になるよう演算される。
ΔPmaxi=Kai・ΔPmaxi ……(2)
【0040】
ステップ100に於いては制動圧の増減圧量ΔPiが補正後の上限増圧量ΔPmaxiよりも大きいか否かの判別、即ち制動圧の増圧量を制限すべき状況にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ120へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ110に於いて制動圧の増減圧量ΔPiが補正後の上限増圧量ΔPmaxiに設定される。
【0041】
ステップ120に於いては左後輪及び右後輪の制動圧Pbi(i=rl、rr)が増減圧量ΔPi増減されるよう油圧回路28が制御され、これにより左後輪及び右後輪の制動力が制御されることによって駆動スリップが制御される。
【0042】
かくして図示の実施形態に於いては、ステップ20〜40に於いて車輪の加速スリップ量ΔVwi及び車輪加速度αwiに基づき制動圧の増減圧量ΔPiが演算され、トラクション制御時であり制動力の増大過程にあるときには、ステップ60に於いて肯定判別が行われ、ステップ60及び70に於いてエンジン回転数Ne若しくは制動圧の推定値Pbaiが高いほど小さくなるようこれらに基づき制動圧の上限増圧量ΔPmaxiが演算される。
【0043】
そしてステップ80及び90に於いてトランスミッション14の減速比が大きいほど小さい値になるよう制動圧の上限増圧量ΔPmaxiが補正され、要求される制動圧の増減圧量ΔPiが高すぎ、制動圧の増圧量を制限すべき状況にあるときには、ステップ100に於いて肯定判別が行われることにより、ステップ110に於いて制動圧の増減圧量ΔPiが補正後の上限増圧量ΔPmaxiに制限される。
【0044】
従って図示の実施形態によれば、トラクション制御時のエンジン回転数Neが高いほど1サイクル当りの制動圧の増圧量、換言すれば制動圧の増圧速度が小さくなるよう制御されるので、エンジン回転数Neが高くエンジン10の回転慣性が高い状況に於いてトラクション制御により駆動輪に急激に高い制動力が与えられることを効果的に且つ確実に防止し、これによりエンジン10及び自動変速機16等の駆動系に急激に高い負荷が与えられることを効果的に且つ確実に防止することができる。
【0045】
例えば図5は図示の実施形態に於ける駆動輪の制動圧Pbiの変化の例を示しており、特に実線はトラクション制御時のエンジン回転数Neが比較的低い場合を示し、破線はトラクション制御時のエンジン回転数Neが比較的高い場合を示している。実線及び破線の比較より解る如く、図示の実施形態によれば、トラクション制御時のエンジン回転数Neが比較的高い場合には制動圧の上昇勾配を低減することができ、トラクション制御時のエンジン回転数Neが比較的低い場合には制動圧を応答性よく上昇させることができる。
【0046】
また図示の実施形態によれば、エンジン回転数Neが比較的高い場合にはトラクション制御時の制動圧の上昇勾配は低減されるが、制動圧は漸次所要の制動圧に昇圧されるので、エンジン回転数Neが比較的高い場合にトラクション制御が禁止されたり制動圧自体が低減される場合に比して確実に駆動スリップを抑制することができる。
【0047】
特に図示の実施形態によれば、制動圧の増圧速度は推定される駆動輪の制動圧が高いほど小さくなるよう制御されるので、駆動輪の制動圧が考慮されない場合に比して更に一層効果的に且つ確実にトラクション制御時に駆動輪に急激に高い制動力が与えられることを防止することができる。
【0048】
また一般に駆動輪に制動トルクが与えられることによりエンジンに与えられる負荷トルクはトランスミッションの減速比が大きいほど高くなる。図示の実施形態によれば、トランスミッションの減速比が大きいほど制動圧の増圧速度が小さくなるよう制御されるので、トランスミッションの減速比が考慮されない場合に比して更に一層効果的に且つ確実にトラクション制御による高い負荷が急激にエンジン及び駆動系に与えられることを防止することができる。
【0049】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【0050】
例えば上述の実施形態に於いては、トラクション制御中であり且つ制動圧の増圧過程であるときにステップ60〜110が実行されるようになっているが、例えばステップ40に先立ってトラクション制御の開始時より所定の時間以内であるか否かの判別が行われ、トラクション制御の開始時より所定の時間以内である場合にのみステップ40へ進むよう修正されてもよい。
【0051】
また上述の実施形態に於いては、ステップ80に於いてトランスミッション14の減速比が大きいほど小さい値になるよう補正係数Kaiが演算され、ステップ90に於いて制動圧の上限増圧量ΔPmaxiがKai・ΔPmaxiに書き換えられるようになっているが、ステップ80及び90が省略されてもよく、またステップ80及び90の処理に代えてトランスミッション14のシフトポジション毎に図4に示されたグラフに対応するマップが設定され、ステップ70に先立ってトランスミッション14のシフトポジションに応じてマップの選択が行われるよう修正されてもよい。
【0052】
また上述の実施形態に於いては、制動圧の増減圧量ΔPiはステップ20に於いて演算された駆動輪の加速スリップ量ΔVwi及びステップ30に於いて演算された車輪加速度αwiに基づいて演算されるようになっているが、駆動輪の駆動スリップを抑制するための制動圧の増減圧量ΔPiは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよい。
【0053】
また上述の実施形態に於いては、ステップ60及び70に於いてエンジン回転数Ne若しくは制動圧の推定値Pbaiが高いほど小さくなるようこれらに基づき制動圧の上限増圧量ΔPmaxiが演算され、ステップ100及び110に於いて制動圧の増圧量が上限増圧量ΔPmaxi以下に制限されるようになっているが、エンジン回転数Ne若しくは制動圧の推定値Pbaiが高いほど小さくなるような補正係数Kbi(i=rl、rr)が演算され、制動圧の増減圧量ΔPiがKbi・ΔPiに補正されるよう修正されてもよい。
【0054】
また上述の実施形態に於いては、駆動輪の制動圧Pbiはステップ60に於いてトラクション制御が開始された後の制動圧の増減圧量ΔPi及びその増減圧量による制御時間に基づき推定されるようになっているが、駆動輪の制動圧Pbiは圧力センサにより検出されてもよい。
【0055】
更に上述の実施形態に於いては、車輌は後輪駆動車であるが、本発明が適用される車輌は前輪駆動車や四輪駆動車であってもよい。
【0056】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項1の構成によれば、トラクション制御時にエンジンや駆動系に急激に大きい負荷が与えられることによる悪影響を効果的に且つ確実に低減することができ、またエンジン回転数が高い場合にも駆動輪に付与される制動力自体が低減される訳ではなく、制動力は漸次所要の値に増大するので、エンジン回転数が高いときにはトラクション制御が禁止されたり制動力が低減される場合に比して効果的に且つ確実に駆動スリップを抑制することができる。
【0057】
また請求項2の構成によれば、駆動輪に付与される制動力が考慮されない場合に比して、トラクション制御時にエンジンや駆動系に急激に大きい負荷が与えられることによる悪影響を更に一層効果的に且つ確実に低減することができ、請求項3の構成によれば、変速装置の減速比が考慮されない場合に比して、トラクション制御時にエンジンや駆動系に急激に大きい負荷が与えられることによる悪影響を更に一層効果的に且つ確実に低減することができ、請求項4の構成によれば、トラクション制御時に駆動輪に付与される制動力の増大速度を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】後輪駆動車に適用された本発明によるトラクション制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図(A)及び制御系のブロック線図(B)である。
【図2】実施形態に於けるトラクション制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図3】駆動輪の加速スリップ量ΔVwi及び車輪加速度αwiと制動圧の増減圧量ΔPiとの間の関係を示す図表である。
【図4】エンジン回転数Ne及び推定制動圧Pbaiと上限増減圧量ΔPmaxiとの間の関係を示すグラフである。
【図5】トラクション制御時のエンジン回転数Neが比較的低い場合(実線)及び比較的高い場合(破線)について駆動輪の制動圧Pbiの変化の例を示すグラフである。
【符号の説明】
10…エンジン
16…自動変速機
28…油圧回路
30FL、30FR、30RL、30RR…ホイールシリンダ
34…マスタシリンダ
36…トラクション制御用電子制御装置
38…エンジン回転数センサ
40…駆動系制御用電子制御装置
42…シフトポジションセンサ
44fl〜44rr…車輪速度センサ
Claims (4)
- 駆動輪に制動力を付与することにより駆動輪の駆動スリップを抑制する車輌のトラクション制御装置にして、エンジン回転数を検出する手段と、トラクション制御時のエンジン回転数が高いときにはエンジン回転数が低いときに比して制動力の増大速度が低くなるよう、トラクション制御時のエンジン回転数に応じてトラクション制御による制動力の増大速度を変化させる制動力増大速度低減手段とを有することを特徴とするトラクション制御装置。
- 前記制動力増大速度低減手段は駆動輪に付与される制動力が高いときには制動力が低いときに比して制動力の増大速度が低くなるよう、駆動輪に付与される制動力に応じてトラクション制御による制動力の増大速度を変化させることを特徴とする請求項1に記載のトラクション制御装置。
- 前記制動力増大速度低減手段は変速装置の減速比が大きいときには前記減速比が小さいときに比してトラクション制御による制動力の増大速度の低減量を大きくすることを特徴とする請求項1又は2に記載のトラクション制御装置。
- 前記制動力増大速度低減手段は制動力の増大速度の上限値を低減することによりトラクション制御時の制動力の増大速度を低減することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のトラクション制御装置。
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