JP5003898B2 - 自動二輪車の自動変速機制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車に搭載された自動変速機を電子制御するための自動変速機制御装置に関するものである。

例えば、スクータ型自動二輪車に変速装置としてＶベルト式の無段自動変速機を搭載することが行われているが、従来のウェイトローラ式の自動変速機では、変速比を即座に且つ大幅に変更することができないため、所謂エンジンブレーキをドライビングに活かすことができないばかりか、手動変速機を搭載した自動二輪車（マニュアルミッション車）のような予めのシフトダウンができず、加速がもたつくという不具合があることは周知である。

そこで、ウェイトローラ式の自動変速機に代えて電子制御式の自動変速機が提案され、既に実用に供されている。この電子制御式の自動変速機は、車速やエンジン回転数（アクセル開度）に対して予め設定されたプログラムに基づいて変速比を求め、変速比が求められた値となるよう電動モータ等のアクチュエータを駆動制御するものである。

斯かる電子制御式の自動変速機を搭載した車両では、走行中の変速比を任意に変更することができるため、自動変速モードにおいて燃費重視のエコノミー走行パターンや加速重視のパワー走行パターン等の複数の走行パターンを設定したり、予め設定された複数段の変速比を切り替えることによってマニュアルミッション車のような変速を実現させる手動変速モードを設定することができるようにしている。

上記各種の変速パターンは、車両の走行条件やライダーの好みに応じて切り替えられるが、この変速パターンの切り替えは一般的にはスイッチ入力によって行われており、この切替操作は車両の走行中にも行われる。特に、手動変速モード（マニュアルミッション状態）ではシフトアップ／ダウンの操作を行う必要があるため、走行中の切替操作は頻繁に行われることとなる。このため、切り替え操作に必要なスイッチは、ライダーがハンドルを握ったままの状態で指が届く範囲に配置される必要がある。

ところで、例えば、特許文献１には、ハンドルバーの右側のスイッチユニットに設けられた切替スイッチによって手動変速モードと自動変速モードの何れかを選択するようにした電子制御式無段変速機において、手動変速モードが選択されているときに左側のスイッチユニットに設けられたシフトスイッチを操作することによってシフトアップ指令又はシフトダウン指令の何れかを出力可能とした構成が提案されている。

又、特許文献２には、電子制御式の自動変速機を搭載した自動二輪車において、ハンドルバーに設けられた減速レバーを操作することによって、自動無段変速機であっても強制的にシフトダウンを可能とする構成が提案されている。
特開２００５−１２１０５９号公報 特許第２９５０９５７号公報

自動二輪車において、電子制御式自動変速機のシフトアップ／ダウンの切り替え操作に必要なスイッチは、前述のようにライダーがハンドルを握ったままの状態で指が届く範囲に配置されるが、自動二輪車のハンドルの周りには、ウインカー、ホーン、ディマー、パッシング、キル、セルスタータ等の多くのスイッチが操作性の高い位置に既に配置されており、これらのスイッチは多数の自動二輪車でほぼ同じ位置に配置されているため、電子制御式の自動変速機用スイッチを何れかのスイッチと置き換えることは誤操作を招く原因となる。又、既設のスイッチを避けて自動変速機用スイッチを操作性の高い位置に配置することは困難である。

上記事情のため、電子制御式の自動変速機を搭載した自動二輪車においては、ライダーが親指で操作が可能な範囲にシフトアップ／ダウンスイッチを配置しているが、操作性が高いとは言えない。

又、ライダーが自動二輪車を運転する上で、ハンドルを握っている状態から親指を動かしてスイッチ操作を行う行為は運転そのものに多少なりとも支障を来たすことになる。特に、手動変速モード（マニュアルミッション状態）はスポーツライディングを積極的に行う際に選択されることが多く、シフトアップ／ダウンの度にハンドルから指を離すことのデメリットが大きい。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ライダーが運転中に指を離すことなく変速を自動的に行うことができるとともに、スイッチの数を削減してスイッチ操作を簡略化することができる自動二輪車の自動変速機制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エンジンのクランク軸の回転を変速して車軸に伝達する自動変速機を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記自動変速機の変速比を自動制御する自動変速モードと、ライダーの変速スイッチ操作により前記自動変速機の変速比を変更可能な手動変速モードとを備え、予め定めた所定のスロットル操作パターンの入力によって前記自動変速機の変速段又は変速特性を変更可能とした自動二輪車の自動変速機制御装置において、
前記自動変速機は、所定のスロットル操作パターンを１つ備え、ブレーキ操作をしながら所定のスロットル操作パターンが入力されたときに変速段又は変速特性を低速側に変更する一方、所定のスロットル操作パターンのみが入力されたときに変速段又は変速特性を高速側に変更するものであり、
前記所定のスロットル操作パターンは、スロットル弁の極低開度領域に設定される第１閾値と、該第１閾値よりも高開度の第２閾値と、第１閾値と第２閾値の間のスロットル開度である第３閾値と、を備え、
スロットル開度が第１閾値を超えてから所定の微小時間が経過するまでに、第２閾値を超えてそれに引き続いて第３閾値を下回るようなスロットル開度の変化により条件が成立することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、エンジンのクランク軸の回転を変速して車軸に伝達する自動変速機を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記自動変速機の変速比を自動制御する自動変速モードと、ライダーの変速スイッチ操作により前記自動変速機の変速比を変更可能な手動変速モードとを備え、予め定めた所定のスロットル操作パターンの入力によって前記自動変速機の変速段又は変速特性を変更可能とした自動二輪車の自動変速機制御装置において、
前記自動変速機は、所定のスロットル操作パターンを１つ備え、ブレーキ操作をしながら所定のスロットル操作パターンが入力されたときに変速段又は変速特性を低速側に変更する一方、所定のスロットル操作パターンのみが入力されたときに変速段又は変速特性を高速側に変更するものであり、
前記所定のスロットル操作パターンは、スロットル弁の極低開度領域に設定される第１閾値と、該第１閾値よりも高開度の第２閾値とを備える備えるとともに、第２閾値を超えて増加したスロットル開度が減少し始めるときのスロットル開度ピーク値から所定開度低いスロットル開度を第３閾値に設定し、
スロットル開度が第１閾値を超えてから所定の微小時間が経過するまでに、第２閾値を超えてそれに引き続いて第３閾値を下回るようなスロットル開度の変化により条件が成立することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記手動変速モードが選択されているときに所定のスロットル操作パターンを入力することによって変速段を変更することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記自動変速モードは、燃費重視の変速特性と加速重視の変速特性との何れか一方を常時選択するよう構成され、所定のスロットル操作パターンを入力することによって変速特性を変更することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記自動変速機は、前記所定のスロットル操作パターンである第１のスロットル操作パターンとは異なる別のスロットル操作パターンである第２スロットル操作パターンを更に備え、第１のスロットル操作パターンの入力によって変速段又は変速特性を低速側に変更するとともに、第２のスロットル操作パターンの入力によって変速段又は変速特性を高速側に変更することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記第２のスロットル操作パターンは、スロットル弁の低開度領域に設定される第１閾値と、該第１閾値よりも低開度の第２閾値と、第１閾値よりも高開度の第３閾値と、を備え、
スロットル開度が第１閾値よりも高い状態が所定時間継続するとともに、スロットル開度が第１閾値を下回ってから所定の微小時間が経過するまでに、第２閾値を下回りそれに引き続いて第３閾値を超えるようなスロットル開度の変化により条件が成立することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ライダーは運転中に指（特に親指）を離すことなく変速を自動的に行うことができ、運転に支障を来たすことがなく、スイッチの数を削減してスイッチ操作を簡略化することができる。又、ブレーキ操作の有無によってシフトダウンとシフトアップを明確に区別することができるため、１つのスロットル操作パターンでも異なる２つの機能を使い分けることができ、誤操作を防止することができる。更に、スロットル操作パターンとして３つの閾値を設け、通常運転字の操作とは明確に異ならせることによって確実な操作性を実現することができる。

請求項２記載の発明によれば、マニュアルトランスミッション車における急加速時のように、シフトアップ時のスロットル戻し量が少ない変速操作と同様の感覚で変速する場合でも、確実にシフトダウンすることができる。又、マニュアルトランスミッション車で連続的にシフトダウンするのと同様の操作を行う場合でも、スロットル開度ピーク値から所定の割合でスロットルを戻すだけで確実にシフトダウンすることができる。

請求項３記載の発明によれば、ライダーの右手による変速操作をマニュアルトランスミッション車におけるスロットル操作と同様の操作のみで違和感なく行い、手動で変速することができる。

請求項４記載の発明によれば、自動変速モードにおいても、ライダーの右手による変速操作をマニュアルトランスミッション車におけるスロットル操作と同様の操作のみで違和感なく行い、変速特性を変更することができる。

請求項５記載の発明によれば、シフトダウンとシフトアップとでスロットル操作パターンを異ならせたため、より明確に操作入力を区別することができる。

請求項６記載の発明によれば、マニュアルトランスミッション車におけるシフトアップ操作と同様のスロットル操作パターンを正確に設定することができ、操作時の違和感を低減して誤操作を防止することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本発明に係る自動変速機制御装置を搭載して成る自動二輪車の一例としてスクータ型自動二輪車の概略構成を図１に基づいて説明する。

図１はスクータ型自動二輪車の側面図であり、図示のスクータ型自動二輪車１は、車体全体がフレームカバー２によって覆われており、車体は前輪３と後輪４によって走行可能に支持されている。ここで、前輪３は、車体の前方上部に配されたハンドル５によって操舵されるフロントフォーク６の下端に回転可能に支持されており、後輪４は、車体の前後方向中間部に前端が上下揺動可能に支持されたユニットスイング式エンジン７の後端部に回転可能に支持されるとともに、不図示のリヤクッションによって車体に懸架されている。

上記ユニットスイング式エンジン７は、後述のエンジン９（図２参照）と電子制御式のＶベルト式自動変速機（以下、「ＣＶＴ装置」と称する）１０（図２参照）、伝動機構等を一体化してユニットとして構成されるものであって、このユニットスイング式エンジン７の上方にはシート８が配置されている。

次に、ユニットスイング式エンジン７の内部構造の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２はユニットスイングエンジン要部の横断面図、図３はＣＶＴ装置の駆動プーリ部分の拡大断面図である。

ユニットスイング式エンジン７は、単気筒のエンジン９を備え、図２に示すように、該エンジン９のクランクケース１１の左端部にはベルトケース１２が形成されており、このベルトケース１２の左端面にはケースカバー１３が被着されている。そして、ベルトケース１２とケースカバー１３によって形成される空間内にＣＶＴ装置１０が収容されている。尚、ケースカバー１３の外側は樹脂製の保護カバー１４によって覆われている。

上記ＣＶＴ装置１０は、エンジン９のクランク軸１５の一端に設けられた駆動プーリ１６と従動軸１７に設けられた従動プーリ１８との間に無端状のＶベルト１９を巻装して構成され、クランク軸１５の回転は、当該ＣＶＴ装置１０によって変速されて従動軸１７に伝達される。

上記クランク軸１５は、車幅方向に延び、左右一対のベアリング２０によって回転可能に支持され、その左端部はベルトケース１２内の前部に突入しており、その自由端に前記駆動プーリ１６が取り付けられている。ここで、駆動プーリ１６は、車幅方向外側に位置してクランク軸１５に結着された固定シーブ１６Ａと、該固定シーブ１６Ａの内側に対向して配された可動シーブ１６Ｂとで構成されており、可動シーブ１６Ｂは、クランク軸１５と一体に回転可能且つクランク軸１５に沿って摺動可能に設けられている。尚、固定シーブ１６Ａの外端面には冷却ファン２１が一体に形成されている。

又、クランク軸１５の可動シーブ１６Ｂの車幅方向内側にはスライダギヤ２２が配されており、このスライダギヤ２２は、ベアリング２３によってクランク軸１５に回転可能に支持されるとともに、クランク軸１５に沿って可動シーブ１６Ｂと一体的に軸方向に摺動可能に支持されている。そして、図３に詳細に示すように、スライダギヤ２２には車幅方向内側に向かって延びるスラストスリーブ２４が一体に形成されており、その内周には斜歯状のスラストインナギヤ２５が形成されている。

更に、図３に詳細に示すように、クランク軸１５にはベアリング２６を介してスラストリング２７が配されており、このスラストリング２７は、固定ブラケット２８によってベルトケース１２に固定されている。そして、スラストリング２７の外周にはスラストアウタギヤ２９が形成されており、このスラストアウタギヤ２９は、前記スラストスリーブ２４の内周に形成された前記スラストインナギヤ２５に噛合しており、これによってスライダギヤ２２の軸方向移動機構が構成されている。

而して、ＣＶＴ装置１０には、後述のように駆動側プーリ位置センサ３０と従動側プーリ回転速度センサ３１（図４参照）が設けられている。駆動側プーリ位置センサ３０は、前記軸方向移動機構によるスライダギヤ２２の軸方向位置を検出するものであって、図３に詳細に示すように、接触子３２と扇形のセクタギヤ３３及びポテンショメータ等の不図示の回転センサによって構成されている。ここで、接触子３２は、有底筒状に成形され、その内部に縮装されたスプリング３４によって外側方に付勢され、その先端が樹脂キャップ３５を介してスライダギヤ２２に当接している。従って、接触子３２は、スライダギヤ２２の軸方向移動に追従して軸方向に摺動する。

又、接触子３２の外周にはラック３６が刻設されており、このラック３６は、前記セクタギヤ３３に噛合している。従って、前述のように接触子３２がスライダギヤ２２の軸方向移動に追従して軸方向に摺動すると、該摺動子３２に形成されたラック３６に噛合するセクタギヤ３３が回転し、その回転量が前記回転センサによって検出されることによってスライダギヤ２２の軸方向位置が検出され、検出されたスライダギヤ２２の軸方向位置は後述のコントロールユニット３７（図４参照）に入力される。

ところで、図２において、３８は前記スライダギヤ３３を回転駆動するアクチュエータとしてのＣＶＴモータであり、該ＣＶＴモータ３８の出力軸端にはピニオンギヤ３９が刻設され、このピニオンギヤ３９は、２つの減速ギヤ４０，４１を介して前記スライダギヤ２２に噛合している。

他方、前記従動軸１７は、クランク軸１５の後方に平行に配されており、３つのベアリング４２，４３，４４によって回転可能に支持され、この従動軸１７のベアリング４２，４３の間には遠心クラッチ４５と従動プーリ１８が設けられている。ここで、従動プーリ１８は、遠心クラッチ４５のスリーブ状のクラッチインナ４５Ａ上に固定された固定シーブ１８Ａと、該固定シーブ１８Ａの車幅方向外側に配された可動シーブ１８Ｂとで構成されており、可動シーブ１８Ｂは、クラッチインナ４５Ａと一体に回転可能且つクラッチインナ４５Ａに沿って軸方向に摺動可能に支持され、スプリング４６によって固定シーブ１８Ａ側に常時付勢されている。又、遠心クラッチ４５のドラム状のクラッチアウタ４５Ｂは、従動軸１７の端部に結着されて従動軸１７と共に一体に回転する。

ところで、従動軸１７の後方（図２の下方）には中間軸４７と車軸４８が平行且つ回転可能に配されており、中間軸４７は、その軸方向両端が一対のベアリング４９を介してベルトケース１２に回転可能に支持され、これには大小異径のギヤ５０，５１が設けられている。そして、大径側のギヤ５０は、従動軸１７の軸方向内端部に形成されたギヤ５２に噛合している。

又、前記車軸４８は、２つのベアリング５３，５４によってベルトケース１２に回転可能に支持されており、これに結着された大径のギヤ５５は、中間軸４７に形成された小径の前記ギヤ５１に噛合している。そして、車軸４８のベルトケース１２から内方へと突出するオーバーハング部分には前記後輪４が取り付けられている。

次に、以上のように構成されたＣＶＴ装置１０の変速動作について説明する。

ＣＶＴモータ３８が駆動されると、その回転はピニオンギヤ３９から２つの減速ギヤ４０，４１を経て３段減速されてスライダギヤ２２に伝達され、該スライダギヤ２２が所定の角度だけ回動する。すると、該スライダギヤ２２と共にスラストスリーブ２４も回動するため、スラストリング２７の外周に形成されたスラストアウタギヤ２９に噛合するスラストインナギヤ２５が内周に形成されたスラストスリーブ２４がスライダギヤ２２と共にクランク軸１５上を軸方向に移動する。

而して、上述のようにスライダギヤ２２がクランク軸１５上を軸方向に移動すると、駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂがスライダギヤ２２と共にクランク軸１５上でロー位置（Ｌ）とハイ位置（Ｈ）の間を移動し、可動シーブ１６Ｂが図３に示すロー位置（Ｌ）にあるときには駆動プーリ１６でのＶベルト１９の巻掛径Ｄ１が最小となる反面、従動プーリ１８でのＶベルト１９の巻掛径ｄ１が最大となるため、従動プーリ１８の回転速度は最小となる。これに対して、駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂが図３に示すハイ位置（Ｈ）にあるときには駆動プーリ１６でのＶベルト１９の巻掛径Ｄ２が最大となる反面、従動プーリ１８でのＶベルト１９の巻掛径ｄ２が最小となるため、従動プーリ１８の回転速度は最小となる。

従って、スライダギヤ２２の軸方向移動によって駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂがロー位置（Ｌ）とハイ位置（Ｈ）の間を移動することによって従動プーリ１８の回転が連続的に変速される。ここで、従動プーリ１８の回転速度が所定値を超えると、遠心クラッチ４５がＯＮして従動プーリ４６の回転が遠心クラッチ４５を介して従動軸１７に伝達され、該従動軸１７の回転は、ギヤ５２，５０を経て減速されて中間軸４７に伝達され、この中間軸４７の回転はギヤ５１，５５を経て減速されて車軸４８に伝達され、該車軸４８とこれに取り付けられた後輪４が回転駆動されるため、図１に示すスクータ型自動二輪車１が所定の速度で走行せしめられる。このとき、車軸４８と後輪４の回転はＣＶＴ装置１０によって連続的に自動変速されるため、スクータ型自動二輪車１の走行速度（車速）も連続的に自動変速される。

又、ＣＶＴ装置１０の変速動作によってスライダギヤ２２がクランク軸１５上を軸方向に移動すると、前述のように駆動側プーリ位置センサ３０を構成する接触子３２がスライダギヤ２２に追従して軸方向に移動し、その軸方向移動はセクタギヤ３３の回転に変換され、該セクタギヤ３３の回転量が回転センサによって検出される。これによってスライダギヤ２２の軸方向位置が検出され、検出されたスライダギヤ２２の軸方向位置は後述のコントロールユニット３７（図４参照）に入力される。すると、コントロールユニット３７は、入力されたスライダギヤ２２の軸方向位置によって変速比を求める。

次に、以上のＣＶＴ装置１０を電子制御するための本発明に係る自動変速機制御装置「以下、「ＣＶＴ制御装置」と称する」の基本構成を図４に基づいて説明する。

図４は本発明に係るＣＶＴ制御装置の基本構成を示すブロック図であり、該ＣＶＴ制御装置は、制御手段としてのコントロールユニット３７を備えており、このコントロールユニット３７には、クランク角度センサ５６によって検出されるクランク角、スロットル開度センサ５７によって検出されるスロットル開度（エンジン負荷）、車速センサ５８によって検出される車速、ブレーキランプスイッチ５９によって検出されるブレーキ入力の有無、駆動側プーリ位置センサ３０によって検出される駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂ（スライダギヤ２２）の位置及び従動側プーリ回転速度センサ３１によって検出される従動プーリ１８の固定シーブ１８Ａの回転速度が入力される。又、コントロールユニット３７には、図１に示すスクータ型自動二輪車１のハンドルグリップ周りに配置されたモード切替スイッチ６０、パワーモードスイッチ６１、シフトアップスイッチ６２、シフトダウンスイッチ６３及びＭＴアシストスイッチ６４からの信号が入力される。

そして、コントロールユニット３７は、図１に示すスクータ型自動二輪車１のハンドル５の周辺に設けられたスピードメータ６５に車速を表示するとともに、車速とエンジン回転数及びスロットル開度に応じた最適な変速比を決定し、変速比が所定の値になるようＣＶＴ装置１０の前記ＣＶＴモータ３８（図２参照）を駆動制御する。

而して、本実施の形態に係るＣＶＴ制御装置は、制御モードとして自動変速モードと手動変速モード及びＭＴアシストモードを備えており、自動変速モードにおいては更に燃費重視の変速特性を持つドライブモードと加速重視の変速特性を持つパワーモードを選択することができ、各モードの切り替えはモード切替スイッチによってなされる。又、手動変速モードでは、変速比を７速まで切り替えることができ、シフトアップ及びシフトダウンはシフトアップスイッチ６２とシフトダウンスイッチ６３によってそれぞれなされる。

ところで、通常のマニュアルミッション車では、シフトダウンを行う際にエンジン回転数を調整するためにクラッチ切断中にスロットルを急開閉する（スロットルをあおるブリッピング）操作を行うが、電子式のＣＶＴ装置を搭載した自動二輪車では変速は自動制御若しくはスイッチ操作によって行われるため、運転を行う上でスロットルを急開閉する操作が必要となることはない。

又、通常のマニュアルトランスミッション車では、コーナリング前の制御中にシフトダウンのためのブリッピング操作を行うことがあるが、このようなブレーキを掛けながらスロットルを開ける操作は減速操作と加速操作が重なる状態であり、電子式のＣＶＴ装置を搭載した自動二輪車では斯かる操作が行われる可能性は低い。

そこで、本実施の形態に係るＣＶＴ制御装置は、予め定めた所定のスロットル操作パターンの入力とブレーキ入力の有無を組み合わせてライダーの変速意思を判断し、ライダーによる各種スイッチ操作を要することなく所定の変速操作を行うことができるようにしたことを特徴とする。以下、その実施形態について説明する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態は、例えば手動変速モードでのシフトアップ／ダウンをライダーのスイッチ操作を要することなく行うようにしたことを特徴とし、その制御方法を図５及び図６に従って以下に説明する。尚、図５は制御手順を示すフローチャート、図６はスロットル開度の経時変化を示す図であり、本実施の形態におけるスロットル開度の経時変化は第１のスロットル操作パターンに相当する。

本実施の形態では、図６に示すように、スロットル開度が痾１（３％）以上になると時間のカウントを開始し、カウント開始からｔ（０．５秒）以内にスロットル開度が痾２（２０％）以上になった後に痾３（１５％）以下に下がると判定条件が成立したとしてシフトアップ又はシウトダウンを行うようにしている。以下、この方法を図５に示すフローチャートに従って具体的に説明する。

先ず、制御動作が開始されると（図５のステップＳ１）、ブレーキランプスイッチ（ブレーキＳＷ）がＯＮされたか否か（つまり、ブレーキ入力の有無）が判断される（ステップＳ２）。ブレーキ入力があった場合（ステップＳ２での判断結果がＹｅｓの場合）には車速が１５ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判断され（ステップＳ３）、車速が１５ｋｍ／ｈ以上である場合には（ステップＳ３での判断結果がＹｅｓの場合）、スロットル開度が図６に示す痾１（本実施の形態では、３％（表１参照））未満であるか否かが判断される（ステップＳ４）。スロットル開度が痾１（３％）未満である場合（ステップＳ４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタがリセットされる（ステップＳ５）。

次いで、図６に示すような所定のブリッピング操作（この場合、第１のスロットル操作パターンに相当）の有無の判断に移る。スロットル開度がα１（３％）を超えた場合（ステップＳ４での判断結果がＮｏの場合）にはカウント時間がｔ（０．５秒）以下であるか否かが判断され（ステップＳ６）、カウント時間がｔ以下である場合（ステップＳ６での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタが積算される（ステップＳ７）。

カウント時間がｔ以下である場合、スロットル開度が図６に示す痾２（本実施の形態では、２０％（表１参照））以上であるか否かが判断され（ステップＳ８）、図６に示すように所定時間ｔ（０．５秒）以内にスロットル開度がα２（２０％）を超えた場合（ステップＳ８での判断結果がＹｅｓの場合）にはフラグとしての条件１が成立したものとされる（ステップＳ９）。

上述のように条件１が成立すると、カウント時間ｔ（０．５秒）内にスロットル開度がα２（２０％）以上か否かが再び判断され（ステップＳ６〜Ｓ８）、図６に示すように所定時間ｔ（０．５秒）以内にスロットル開度がピークを経てα２（２０％）から下がった場合（ステップＳ８での判断結果がＮｏの場合）には、条件１が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０）。

条件１が成立している場合（ステップＳ１０での判断結果がＹｅｓの場合）にはスロットル開度が図６に示すα３（本実施の形態では１５％（表１参照））以下であるか否か（つまり、スロットルが急閉されたか否か）が判断され（ステップＳ１１）、スロットル開度がα３（１５％）を下回ると（ステップＳ１１での判断結果がＹｅｓの場合）、第１のスロットル操作パターンが成立したとしてシフトダウンがなされる（ステップＳ１２）。

以上のように、自動二輪車が１５ｋｍ／ｈ以上の車速で走行しているときにブレーキが掛けられて予め定められた第１のスロットル操作パターンが入力された場合には、ライダーが何らスイッチ操作を行わなくても、ＣＶＴ制御装置がライダーの意思を判断して手動変速によるシフトダウンを行う。

他方、ブレーキランプスイッチ（ブレーキＳＷ）がＯＦＦされたままで、ブレーキ入力がない場合（ステップＳ２での判断結果がＮｏの場合）には車速が２０ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判断され（ステップＳ１３）、車速が２０ｋｍ／ｈ以上である場合には（ステップＳ１３での判断結果がＹｅｓである場合）、スロットル開度が図６に示す痾１（本実施の形態では、５％（表１参照））未満であるか否かが判断される（ステップＳ１４）。スロットル開度が痾１（５％）未満である場合（ステップＳ１４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタがリセットされる（ステップＳ１５）。

次に、図６に示すような所定のブリッピング操作（第１のスロットル操作パターンに相当）の判定に移る。スロットル開度がα１（５％）を超えた場合（ステップＳ１４での判断結果がＮｏの場合）にはカウント時間がｔ（０．３秒）以下であるか否かが判断され（ステップＳ１６）、カウント時間がｔ以下である場合（ステップＳ１６での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタが積算される（ステップＳ１７）。

カウント時間がｔ以下である場合、スロットル開度が図６に示すα２（本実施の形態では、３０％（表１参照））以上であるか否かが判断され（ステップＳ１８）、図６に示すように所定時間ｔ（０．３秒）以内にスロットル開度がα２（３０％）を超えた場合（ステップＳ１８での判断結果がＹｅｓの場合）にはフラグとしての条件２が成立したものとされる（ステップＳ１９）。

上述のように条件２が成立すると、カウント時間ｔ（０．３秒）内にスロットル開度がα２（３０％）以上か否かが再び判断され（ステップＳ１６〜Ｓ１８）、図６に示すように所定時間ｔ（０．３秒）以内にスロットル開度がピークを経てα２（３０％）を下回った場合（ステップＳ１８での判断結果がＮｏの場合）には、条件２が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２０）。

条件２が成立している場合（ステップＳ２０での判断結果がＹｅｓの場合）にはスロットル開度が図６に示すα３（本実施の形態では２０％（表１参照））以下であるか否か（つまり、スロットルが急閉されたか否か）が判断され（ステップＳ２１）、スロットル開度がα３（２０％）を下回ると（ステップＳ２１での判断結果がＹｅｓの場合）、第１のスロットル操作パターンが成立したとしてシフトアップがなされる（ステップＳ２２）。

以上のように、自動二輪車が２０ｋｍ／ｈ以上の車速で走行しているときにブレーキが掛けらないまま予め定められた第１のスロットル操作パターンが入力された場合には、ライダーが何らスイッチ操作を行わなくても、ＣＶＴ制御装置がライダーの変速意思を判断して手動変速によるシフトアップを行う。

従って、本実施の形態によれば、ライダーは運転中に指（特に親指）を離すことなく変速を行うことができ、変速操作による運転姿勢の変化を回避することができるために運転に支障を来すことがなく、スイッチの数を削減してスイッチ操作を簡略化することができる。しかも、シフトダウンとシフトアップとで全く異なるパターンのスロットル操作を要しないため、同様のスロットル操作（第１のスロットル操作パターン）にも拘らず異なる機能を持たせることができる。又、ブレーキ操作の有無によってシフトダウンとシフトアップとを明確に区別することができるため、誤操作の虞もない。

ところで、自動変速モードが選択されている場合においても、燃費重視のドライブモード（燃費重視の変速特性に相当）の場合は定常走行時のエンジン回転数が低くなるためにエンジンブレーキが効かず、加速重視のパワーモード（加速重視の変速特性に相当）の場合には減速時のエンジン回転数を高めに設定するためにエンジンブレーキが効き易いという特性がある。

従って、上記特性を利用し、定常走行時は燃費重視のドライブモードを選択し、エンジンブレーキが必要な場合だけ加速重視のパワーモードに切り替えるとともに、定常走行に移ると燃費重視のドライブモードに戻すことも可能である。この場合、図５に示すフローチャート中の「シフトダウン」を「ドライブモードからパワーモードへの切り替え」と、「シフトアップ」を「パワーモードからドライブモードへの切り替え」とそれぞれ置き換えれば、自動変速モードにおける走行モード（変速特性）の切り替えにスイッチ操作が一切不要となる。

尚、本実施の形態では、通常の操作系統に含まれるブレーキ操作をスロットル操作と組み合わせてライダーの意思を判断するようにしたが、ブレーキ入力の有無という条件以外にも、操作し易い大きなスイッチの操作とスロットル操作とを組み合わせることによっても同様の効果が得られる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明に係るＣＶＴ制御装置の制御方法の実施の形態２を図７及び図８に従って説明する。尚、図７は制御手順を示すフローチャート、図８はスロットル開度の経時変化を示す図であり、本実施の形態におけるスロットル開度の経時変化は第２のスロットル操作パターンに相当する。

前記実施の形態１では、ブレーキ入力の有無の判断（ステップＳ２）以降のシフトダウンとシフトアップの制御における判定値が異なるのみで、スロットルの動作が閉→開→閉と同じであったが、シフトアップの場合には制御がスロットル開の状態から始まることもあり得るため、本実施の形態では、そのことを考慮してシフトアップの場合の制御手順を図７に示すように変更している（第２のスロットル操作パターンに相当）。尚、本実施の形態でも、シフトダウン時の制御動作は実施の形態１と同じであるため、これについでの再度の説明は省略する。

本実施の形態では、図８に示すように、スロットル開度１５％以上が１秒以上続いた後でスロットル開度が１５％を下回ると時間のカウントを開始し、カウント開始から０．５秒以内にスロットル開度が３％以下になったのに引き続いて２０％以上になると、判定条件（第２のスロットル操作パターン）が成立したとしてシフトアップを行うようにしている。以下、この方法を図７に示すフローチャートに従って具体的に説明する。

ブレーキランプスイッチ（ブレーキＳＷ）がＯＦＦされたままで、ブレーキ入力がない場合（ステップＳ２での判断結果がＮｏの場合）には車速が２０ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判断され（ステップＳ２３）、車速が２０ｋｍ／ｈ以上である場合には（ステップＳ２３での判断結果がＹｅｓである場合）、スロットル開度が図８に示す１５％以上であるか否かが判断される（ステップＳ２４）。スロットル開度が１５％以上である場合（ステップＳ２４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタ１が積算される（ステップＳ２５）。

その後、スロットル開度が１５％以上である間はカウンタ１の積算が継続され、スロットル開度が１５％を下回った場合（ステップＳ２４での判断結果がＮｏの場合）にはカウンタ１によってカウントされた時間が１秒以上であるか否かが判断される（ステップＳ２６）。図８に示すようにスロットル開度が１５％以上である時間が１秒以上継続した場合（ステップＳ２６での判断結果がＹｅｓの場合）には、カウンタ２によってカウントされた時間が０．５秒以下であるか否かが判断され（ステップＳ２７）、カウンタ２のカウント時間が０．５秒以下である場合（ステップＳ２７の判断結果がＹｅｓである場合）にはカウンタ２が積算される（ステップＳ２８）。

尚、カウンタ１によってカウントされた時間が１秒未満である場合、或いはカウンタ１によるカウント時間が１秒以上であっても、カウンタ２によってカウントされた時間が０．５秒を超える場合には、カウンタ１，２は共にリセットされる（ステップＳ３４）。従って、ステップＳ２６での判断の直後にステップＳ２７に移行した際にはカウンタ２のカウント時間はゼロであり、スロットル開度１５％以上が１秒以上継続した場合に限り、スロットル開度が１５％を下回ったとき（ステップＳ２４での判断結果がＮｏの場合）を起点としてカウンタ２の積算が開始される。

次に、スロットル開度が図８に示す３％以下に低下したか否かが判断されるが（ステップＳ２９）、スロットル開度が３％以下に下がると（ステップＳ２９の判断結果がＹｅｓの場合）、フラグとしての条件２が成立したものとされる（ステップＳ３０）。

上述のように条件２が成立すると、カウンタ２によってカウントされた時間が０．５秒内にスロットル開度が３％以下であるか否かが再び判断され（ステップＳ２７〜Ｓ２９）、スロットル開度が３％を超えた場合（ステップＳ２９での判断結果がＮｏの場合）には、条件２が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３１）。

条件２が成立している場合（ステップＳ３１での判断結果がＹｅｓの場合）にはスロットル開度が図８に示す２０％以上であるか否か（つまり、スロットルが急開されたか否か）が判断され（ステップＳ３２）、スロットル開度が２０％以上となると（ステップＳ３２での判断結果がＹｅｓである場合）、第２のスロットル操作パターンが成立したとしてシフトアップがなされる（ステップＳ３３）。

以上のように、図１に示すスクータ型自動二輪車が２０ｋｍ／ｈ以上の車速で走行しているときにブレーキが掛けらないままスロットルが開いている状態から急閉開された場合には、ライダーが何らのスイッチ操作を行わなくても、ＣＶＴ制御装置がライダーの変速意思を判断して手動変速によるシフトアップを行う。

従って、本実施の形態においても、ライダーは運転中に指（特に親指）を離すことなく変速を自動的に行うことができ、運転に支障を来すことがなく、スイッチの数を削減してスイッチ操作を簡略化することができる。

尚、本実施の形態においては、前記実施の形態１とは異なり、シフトダウンとシフトアップとで所定のスロットル操作パターンが全く異なるため、ブレーキ入力の有無に関する判断（図７のステップＳ２）をフローチャートから省略しても良い。この場合、第１のスロットル操作パターンの入力有無をシフトダウン用フローチャート（ステップＳ４〜Ｓ１２）で判断し、第２のスロットル操作パターンの入力有無をシフトアップ用フローチャート（ステップＳ２４〜Ｓ３３）で判断することとなる。

又、図８に示すフローチャート中の「シフトダウン」を「ドライブモードからパワーモードへの切り替え」、「シフトアップ」を「パワーモードからドライブモードへの切り替え」と置き換えれば、自動変速モードにおける走行モード（変速特性）の切り替えにスイッチ操作が一切不要となる。

＜実施の形態３＞
次に、前記実施の形態１及び２で説明した第１のスロットル操作パターンの第１変形例として第３のスロットル操作パターンを図９及び図１０に従って説明する。尚、図９は第３のスロットル操作パターンの判断手順を示すフローチャート、図１０はそのときのスロットル開度の経時変化を示す図である。

本実施の形態では、ＣＶＴ制御装置がスロットル開度の変動からライダーの意思を判断してシフトアップ及びシフトダウンを行う場合の判定成立条件の別形態を示す。

本実施の形態では、図１０に示すように、スロットル開度が３％未満から３％以上になると時間のカウントを開始し、カウント開始から０．５秒以内にスロットル開度が２０％以上になるとスロットル開度の測定を開始し、スロットル開度が開→閉となった瞬間のスロットル開度を最大値Ｘ％として保存し、その後、スロットル開度が（Ｘ−５）％になると判定条件が成立したとしてシフトアップ又はシウトダウンを行うようにしている。以下、この方法を図９に示すフローチャートに従って具体的に説明する。

先ず、制御動作が開始されると（図９のステップＳ４１）、スロットル開度が３％未満であるか否かが判断される（ステップＳ４２）。スロットル開度が３％未満である場合（ステップＳ４２での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタがリセットされる（ステップＳ４３）。

他方、スロットル開度が３％以上である場合（ステップＳ４２での判断結果がＮｏの場合）にはカウント時間が０．５秒以下であるか否かが判断され（ステップＳ４４）、カウント時間が０．５秒以下である場合（ステップＳ４４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタが積算される（ステップＳ４５）。

次いで、スロットル開度が２０％以上であるか否かが判断され（ステップＳ４６）、スロットル開度が２０％以上になるまでステップＳ４４〜Ｓ４６が繰り返される。更に、カウント時間が０．５秒以下であるか否かが判断される（ステップＳ４７）。カウント時間が０．５秒以下である場合（ステップＳ４７での判断結果がＹｅｓである場合）にはカウンタが積算され（ステップＳ４８）、現在のスロットル開度が前回のスロットル開度以上であるか否かが判断される（ステップＳ４９）。

スロットル開度が時間と共に増大している場合（ステップＳ４９での判断結果がＹｅｓの場合）には、スロットル開度が減少を開始するまでスロットル開度の最大値Ｘ％が更新される（ステップＳ５０）。従って、現在のスロットル開度が前回のスロットル開度より小さくなってスロットル開度が開→閉となった瞬間のスロットル開度が最大値Ｘ％として保存されるとともに、カウント時間が０．５秒以下であるか否かが判断される（ステップＳ５１）。
カウント時間が０．５秒以下である場合（ステップＳ５１での判断結果がＹｅｓの場合）、カウンタが積算され（ステップＳ５２）、スロットル開度が（Ｘ−５）％以下であるか否かが判断される（ステップＳ５３）。そして、スロットル開度が（Ｘ−５）％以下に下がると判定が成立したとしてシフトアップ又はシフトダウンがなされる（ステップＳ５４）。

＜実施の形態４＞
次に、前記実施の形態１及び２で説明した第１のスロットル操作パターンの第２変形例として第４のスロットル操作パターンを図１１及び図１２に従って説明する。尚、図１１は第４のスロットル操作パターンの判断手順を示すフローチャート、図１２はそのときのスロットル開度の経時変化を示す図である。

本実施の形態では、ＣＶＴ制御装置がスロットル開度の変動からライダーの意思を判断してシフトアップ及びシフトダウンを行う場合の判定成立条件の更に別形態を示す。

本実施の形態では、図１２に示すように、スロットル開度の変化率が０．２５％／ｍｓ以上になると時間のカウントを開始し、カウント開始時のスロットル開度をＸ％として保存し、その後、カウント開始から０．５秒以内にスロットル開度が（Ｘ＋１０）％以上になった後に引き続いて（Ｘ＋５）％以下に下がると判定条件が成立したとしてシフトアップ又はシウトダウンを行うようにしている。以下、この方法を図１１に示すフローチャートに従って具体的に説明する。

先ず、制御動作が開始されると（図１１のステップＳ６１）、スロットル開度の変化率が０．２５％／ｍｓ未満であるか否かが判断される（ステップＳ６２）。スロットル開度の変化率が０．２５％未満である場合（ステップＳ６２での判断結果がＹｅｓの場合）には、カウンタがリセットされる（ステップＳ６３）。

他方、スロットル開度の変化率が０．２５％／ｍｓ以上である場合（ステップＳ６２での判断結果がＮｏの場合）にはカウンタが時間のカウントを開始した時点でのスロットル開度Ｘ％が保存され（ステップＳ６４）、カウント時間が０．５秒以下であるか否かが判断される（ステップＳ６５）。そして、カウント時間が０．５秒以下である場合（ステップＳ５５での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタが積算され（ステップＳ６６）、スロットル開度が（Ｘ＋１０）％以上であるか否かが判断される（ステップＳ６７）。

図１２に示すように、スロットルが０．５秒以内に急開されてスロットル開度が（Ｘ＋１０）％以上である場合（ステップＳ６７での判断結果がＹｅｓの場合）には条件１が成立したものとされ（ステップＳ６８）、スロットル開度が（Ｘ＋１０％）未満となるまでカウンタが積算さる（ステップＳ６６）。そして、スロットル開度が（Ｘ＋１０）％よりも小さくなると（ステップＳ６７での判断結果がＮｏの場合）条件１が成立しているか否かが判断され（ステップＳ６９）、条件１が成立している場合（ステップＳ６９の判断結果がＹｅｓの場合）には、スロットル開度が（Ｘ＋５）％以下であるか否かが判断される（ステップＳ７０）、そして、スロットル開度が（Ｘ＋５）％以下である場合（ステップＳ７０での判断結果がＹｅｓの場合）、判定が成立したとしてシフトアップ又はシフトダウンがなされる（ステップＳ７１）

スクータ型自動二輪車の側面図である。 ユニットスイングエンジン要部の横断面図である。 Ｖベルト式自動変速機（ＣＶＴ装置）の駆動プーリ部分の拡大断面図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の実施の形態１に係る制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１におけるスロットル開度の経時変化を示す図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の実施の形態２に係る制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２におけるスロットル開度の経時変化を示す図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の実施の形態３に係る制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３におけるスロットル開度の経時変化を示す図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の実施の形態４に係る制御手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４におけるスロットル開度の経時変化を示す図である。

符号の説明

１ スクータ型自動二輪車
２ フレームカバー
３ 前輪
４ 後輪
５ ハンドル
６ フロントフォーク
７ ユニットスイング式エンジン
８ タンデムシート
９ エンジン
１０ Ｖベルト式自動変速機（ＣＶＴ装置）
１１ クランクケース
１２ ベルトケース
１３ ケースカバー
１４ 保護カバー
１５ クランク軸
１６ 駆動プーリ
１６Ａ 駆動プーリの固定シーブ
１６Ｂ 駆動プーリの可動シーブ
１７ 従動軸
１８ 従動プーリ
１８Ａ 従動プーリの固定シーブ
１８Ｂ 従動プーリの可動シーブ
１９ Ｖベルト
２０ ベアリング
２１ 冷却ファン
２２ スライダギヤ
２３ ベアリング
２４ スラストスリーブ
２５ スラストインナギヤ
２６ ベアリング
２７ スラストリング
２８ 固定ブラケット
２９ スラストアウタギヤ
３０ 駆動側プーリ位置センサ
３１ 従動側プーリ回転速度センサ
３２ 接触子
３３ セクタギヤ
３４ スプリング
３５ 樹脂キャップ
３６ ラック
３７ コントロールユニット
３８ ＣＶＴモータ
３９ ピニオンギヤ
４０，４１ 減速ギヤ
４２〜４４ ベアリング
４５ 遠心クラッチ
４５Ａ クラッチインナ
４５Ｂ クラッチアウタ
４６ スプリング
４７ 中間軸
４８ 車軸
４９ ベアリング
５０〜５２ ギヤ
５３，５４ ベアリング
５５ ギヤ
５６ クランク角度センサ
５７ スロットル開度センサ
５８ 車速センサ
５９ ブレーキランプスイッチ
６０ モード切替スイッチ
６１ パワーモードスイッチ
６２ シフトアップスイッチ
６３ シフトダウンスイッチ
６４ ＭＴアシストスイッチ
６５ スピードメータ

Claims (6)

1. エンジンのクランク軸の回転を変速して車軸に伝達する自動変速機を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記自動変速機の変速比を自動制御する自動変速モードと、ライダーの変速スイッチ操作により前記自動変速機の変速比を変更可能な手動変速モードとを備え、予め定めた所定のスロットル操作パターンの入力によって前記自動変速機の変速段又は変速特性を変更可能とした自動二輪車の自動変速機制御装置において、
   前記自動変速機は、所定のスロットル操作パターンを１つ備え、ブレーキ操作をしながら所定のスロットル操作パターンが入力されたときに変速段又は変速特性を低速側に変更する一方、所定のスロットル操作パターンのみが入力されたときに変速段又は変速特性を高速側に変更するものであり、
   前記所定のスロットル操作パターンは、スロットル弁の極低開度領域に設定される第１閾値と、該第１閾値よりも高開度の第２閾値と、第１閾値と第２閾値の間のスロットル開度である第３閾値と、を備え、
   スロットル開度が第１閾値を超えてから所定の微小時間が経過するまでに、第２閾値を超えてそれに引き続いて第３閾値を下回るようなスロットル開度の変化により条件が成立することを特徴とする自動二輪車の自動変速機制御装置。
2. エンジンのクランク軸の回転を変速して車軸に伝達する自動変速機を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記自動変速機の変速比を自動制御する自動変速モードと、ライダーの変速スイッチ操作により前記自動変速機の変速比を変更可能な手動変速モードとを備え、予め定めた所定のスロットル操作パターンの入力によって前記自動変速機の変速段又は変速特性を変更可能とした自動二輪車の自動変速機制御装置において、
   前記自動変速機は、所定のスロットル操作パターンを１つ備え、ブレーキ操作をしながら所定のスロットル操作パターンが入力されたときに変速段又は変速特性を低速側に変更する一方、所定のスロットル操作パターンのみが入力されたときに変速段又は変速特性を高速側に変更するものであり、
   前記所定のスロットル操作パターンは、スロットル弁の極低開度領域に設定される第１閾値と、該第１閾値よりも高開度の第２閾値とを備えるとともに、第２閾値を超えて増加したスロットル開度が減少し始めるときのスロットル開度ピーク値から所定開度低いスロットル開度を第３閾値に設定し、
   スロットル開度が第１閾値を超えてから所定の微小時間が経過するまでに、第２閾値を超えてそれに引き続いて第３閾値を下回るようなスロットル開度の変化により条件が成立することを特徴とする自動二輪車の自動変速機制御装置。
3. 前記手動変速モードが選択されているときに所定のスロットル操作パターンを入力することによって変速段を変更することを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
4. 前記自動変速モードは、燃費重視の変速特性と加速重視の変速特性との何れか一方を常時選択するよう構成され、所定のスロットル操作パターンを入力することによって変速特性を変更することを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
5. 前記自動変速機は、前記所定のスロットル操作パターンである第１のスロットル操作パターンとは異なる別のスロットル操作パターンである第２スロットル操作パターンを更に備え、第１のスロットル操作パターンの入力によって変速段又は変速特性を低速側に変更するとともに、第２のスロットル操作パターンの入力によって変速段又は変速特性を高速側に変更することを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
6. 前記第２のスロットル操作パターンは、スロットル弁の低開度領域に設定される第１閾値と、該第１閾値よりも低開度の第２閾値と、第１閾値よりも高開度の第３閾値と、を備え、
   スロットル開度が第１閾値よりも高い状態が所定時間継続するとともに、スロットル開度が第１閾値を下回ってから所定の微小時間が経過するまでに、第２閾値を下回りそれに引き続いて第３閾値を超えるようなスロットル開度の変化により条件が成立することを特徴とする請求項５記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
   

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