(57)【要約】【課題】電費悪化を招くことなく燃料フィルタの目詰まりを回避することができるエンジンの燃料供給装置を提供する。【解決手段】フロアパネル９と、このフロアパネル９の下方に配設された燃料タンク３１と、この燃料タンク３１に接続された燃料フィルタ３２と、フロアパネル９の下方で且つ燃料タンク３１の前方に配置されたインバータ２２とコンバータ２３を備えた車両Ｖに搭載されたエンジン１の燃料供給装置において、燃料フィルタ３２を、フロアパネル９の下方で且つコンバータ２３の後方近傍位置に配置している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルと、このフロアパネルの下方に配設された燃料タンクと、この燃料タンクに接続された燃料フィルタと、前記フロアパネルの下方で且つ前記燃料タンクの車体前後方向前方又は後方に配置されたインバータとコンバータの少なくとも一方である電気部品とを備えた車両に搭載されたエンジンの燃料供給装置において、
前記燃料フィルタが、前記フロアパネルの下方で且つ前記電気部品の後方近傍位置に配置されたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料フィルタが、前記燃料タンクの前方近傍位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
前記電気部品が、インバータと、このインバータよりも後側に配置されると共に前記インバータに接続されたコンバータとから構成され、
前記燃料フィルタが、前記コンバータの後方近傍位置に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
前記インバータとコンバータとの上下方向の高さ位置を異ならせたことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】
前記電気部品が、インバータと、このインバータよりも後側に配置されると共に前記インバータに接続されたコンバータとから構成され、
前記燃料フィルタが、前記インバータとコンバータの間に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータとコンバータの少なくとも一方である電気部品と燃料フィルタとを備えた車両に搭載されたエンジンの燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの燃焼室に供給される燃料に含まれたごみや異物の捕捉除去を行う燃料フィルタは知られている。この燃料フィルタは、通常、補強材と不織布等からなるフィルタエレメントと、このフィルタエレメントを収容する略筒状の金属製フィルタケース等によって構成され、車体前部のエンジンルーム内に交換可能に装備されている。
しかし、燃料フィルタは、エンジンの排気量に比例してその処理能力を設定する必要があるため、大きな排気量のエンジンを搭載する場合、エンジンルーム内に大型の燃料フィルタを配置するためのスペースを確保することができない。
そこで、エンジンルームの外に燃料フィルタを配置する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１の燃料フィルタは、燃料タンクから燃料ポンプに向かう燃料を流すための供給通路（供給流入路及び供給流出路）と、燃料ポンプから燃料タンクに向かう余剰燃料を流すための還流通路（還流流入路及び還流流出路）と、各通路に接続された筒状のフィルタケースと、このフィルタケースに収容されたフィルタエレメントとを備え、長軸が鉛直方向に延びる姿勢の燃料フィルタが車体フレームに対して設置された構成が開示されている。
【０００４】
ところで、インバータやコンバータ等の電気部品を備えた車両、例えばハイブリッド車両では、電気部品と燃料タンクとが車体前後方向に並ぶように配置されている。
特許文献２のハイブリッド車両は、燃料タンクが、フロアパネルの下方で且つ前後方向及び幅方向中央部に形成された燃料タンク収容部に配置され、バッテリモジュール、インバータユニット、及びＤＣ／ＤＣコンバータユニットをユニット化したＩＰＵが、燃料タンク収容部よりも後側に位置するリヤフロア上部に形成されたＩＰＵ収容部に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１２２２８号公報
【特許文献２】特開２０１２−０４０８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
軽油を燃料とするディーゼルエンジンでは、低温時、軽油内に含まれたワックスがケース内に析出するため、フィルタエレメントに目詰まりを生じることがある。
そして、エンジンルーム外に燃料フィルタを配置した場合、燃料フィルタが走行風に晒されるため、ワックスの析出傾向が顕著になり、インジェクタから必要な燃料が燃焼室に供給されないことから、良好な燃焼を実行できない虞がある。
【０００７】
燃料フィルタにフィルタ全体を昇温可能な電気ヒータを装備することで、フィルタエレメントに付着したワックスを溶融除去することが可能ではある。
しかし、電気ヒータの消費電力は、燃料フィルタの大きさ、所謂処理能力に比例するため、燃料フィルタを大型化した場合、車両自体の電費悪化が懸念される。
即ち、電費悪化を招くことなく燃料フィルタの目詰まりを回避することは容易ではない。
【０００８】
本発明の目的は、電費悪化を招くことなく燃料フィルタの目詰まりを回避可能なエンジンの燃料供給装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１のエンジンの燃料供給装置は、フロアパネルと、このフロアパネルの下方に配設された燃料タンクと、この燃料タンクに接続された燃料フィルタと、前記フロアパネルの下方で且つ前記燃料タンクの車体前後方向前方又は後方に配置されたインバータとコンバータの少なくとも一方である電気部品とを備えた車両に搭載されたエンジンの燃料供給装置において、前記燃料フィルタが、前記フロアパネルの下方で且つ前記電気部品の後方近傍位置に配置されたことを特徴としている。
【００１０】
このエンジンの燃料供給装置では、前記燃料フィルタが、前記フロアパネルの下方に配置されたため、大型の燃料フィルタを搭載することができる。また、燃料フィルタが、前記電気部品の後方近傍位置に配置されたため、電気部品の放射熱を利用して燃料フィルタを加熱することができ、ワックスの析出を回避することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記燃料フィルタが、前記燃料タンクの前方近傍位置に配置されたことを特徴としている。
この構成によれば、燃料フィルタが、燃料タンクからの放射熱を受熱しつつ、燃料フィルタと燃料タンクを接続する燃料配管を短縮化することによって、燃料配管から外部に放射される熱を抑制することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記電気部品が、インバータと、このインバータよりも後側に配置されると共に前記インバータに接続されたコンバータとから構成され、前記燃料フィルタが、前記コンバータの後方近傍位置に配置されたことを特徴としている。
この構成によれば、燃料フィルタが、コンバータの放射熱を受熱することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記インバータとコンバータとの上下方向の高さ位置を異ならせたことを特徴としている。
この構成によれば、コンバータの冷却効率を上げつつ、インバータの放射熱を利用して燃料フィルタの受熱効率を増すことができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、前記電気部品が、インバータと、このインバータよりも後側に配置されると共に前記インバータに接続されたコンバータとから構成され、前記燃料フィルタが、前記インバータとコンバータの間に配置されたことを特徴としている。
この構成によれば、放熱源であるインバータとコンバータによって燃料フィルタを挟み込むことができ、燃料フィルタを一層加熱することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のエンジンの燃料供給装置によれば、電気部品の放射熱を利用することにより、電費悪化を招くことなく燃料フィルタの目詰まりを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る車両の全体構成図である。
【図２】車両の底面図である。
【図３】側面図である。
【図４】インバータ、ハーネス、燃料供給管、及び燃料還流管の斜視図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】燃料フィルタの平面図である。
【図７】インバータ、コンバータ、及び燃料フィルタの位置関係を示す図である。
【図８】変形例を示す図７相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明をハイブリッド車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１について図１〜図７に基づいて説明する。
まず、本発明に係るエンジンの燃料供給装置が適用される車両Ｖの全体構成について、図１に基づいて説明する。
図１に示すように、この車両Ｖは、例えば、第１動力源として直列６気筒ディーゼルエンジン１と、このエンジン１の下流側位置に配設された第２動力源としてのモータジェネレータ（以下、モータと略す。）２と、このモータ２の下流側位置に配設された自動変速機（以下、ＡＴと略す。）３と、駆動力を左右１対の後輪８に対して分配するデファレンシャルギヤ機構（以下、デフ機構と略す。）４と、電力供給機構Ｅと、燃料供給機構Ｆ等を備えたハイブリッド車両である。
【００１９】
エンジン１は、車体前部に形成されたエンジンルーム内に気筒配列方向が車体前後方向に沿うように縦置き配置され、燃料供給機構Ｆから供給される軽油を動力源として駆動される。このエンジン１の出力軸は、後述するフロアパネル９に形成されたトンネル部９ａの前側位置（正面）に対応するように配置されている。エンジン１の出力軸とモータ２の回転軸とは、断続可能な第１クラッチ５を介して連結されている。
【００２０】
図２，図３に示すように、車室床面を形成するフロアパネル９は、車幅方向中央部分に車室内に膨出すると共に前後に延びるトンネル部９ａが形成されている。
トンネル部９ａの左右両側端部には、フロアパネル９と協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成する左右１対のトンネルサイドフレーム１０が夫々設けられている。１対のトンネルサイドフレーム１０の左右両側部分には、フロアパネル９と協働して前後に延びる断面略矩形状の閉断面を形成する左右１対のフロアフレーム１１が夫々設けられている。トンネル部９ａの前端部下方には、車幅方向に延びると共に左右１対の前輪のサスペンションを支持するためのサスペンションクロスメンバ（以下、サスクロスと略す。）１２が配設されている。以下、矢印Ｆ方向を前方、矢印Ｌ方向を左方、矢印Ｕ方向を上方として説明する。
【００２１】
モータ２は、例えば、４８Ｖで駆動される２５ｋＷの永久磁石電動機である。
図２〜図４に示すように、モータ２は、トンネル部９ａとサスクロス１２との間において、エンジン１の後端部に同軸上且つ直列的に連結されている。
このモータ２は、電力供給機構Ｅから供給される電力を動力源として駆動される。モータ２の回転軸とＡＴ３の回転軸とは、断続可能な第２クラッチ６を介して連結されている。
ＡＴ３はトンネル部９ａに略収容されている。デフ機構４は、ＡＴ３の出力軸を介して駆動力が入力され、操舵状態に応じて左右の後輪８に夫々対応した駆動軸７への駆動力分配率を変更可能に構成されている。
【００２２】
次に、電力供給機構Ｅについて説明する。
図１〜図４に示すように、電力供給機構Ｅは、バッテリ２１と、このバッテリに電気的に接続されたインバータ２２と、このインバータ２２に電気的に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、コンバータと略す。）２３と、モータ２に電気的に接続された端子台２４と、インバータ２２と端子台２４とを電気的に接続する高電圧ハーネス（以下、ハーネスと略す。）２５等を備えている。
【００２３】
バッテリ２１は、モータ２を作動させる電力を蓄積するための蓄電器である。
このバッテリ２１は、例えば、４８Ｖ、３．５ｋＷｈのリチウムイオンバッテリが使用され、トンネル部９ａの内部に適宜配置されている。
【００２４】
インバータ２２は、バッテリ２１の直流電流を交流に変換すると共に変換された交流電流をモータ２にハーネス２５及び端子台２４を介して供給するように構成されている。
図２〜図４に示すように、短冊状のインバータ２２は、パネル状のブラケット２６に固定され、トンネル部９ａの左側領域において、その長手方向が前後に向かう状態で車体に取り付けられている。インバータ２２を載置したブラケット２６は、左側部分が、フロアフレーム１１にボルトを介して締結固定され、右側部分が、トンネルサイドフレーム１０にボルトを介して締結固定されている。
【００２５】
コンバータ２３は、バッテリ２１に蓄積された４８Ｖの電力を１２Ｖに降圧して、車両Ｖに搭載された１２Ｖで作動可能な電装機器に供給するように構成されている。
図２に示すように、短冊状のコンバータ２３は、その前端部がインバータ２２の後端部から離間した状態で直列的に接続されると共に、トンネル部９ａの左側領域において、その長手方向が前後に向かう状態で車体に取り付けられている。このコンバータ２３は、左側部分から突出した固定部がフロアフレーム１１にボルトを介して締結固定され、前側部分から突出した固定部がブラケット２６の後端部にボルトを介して締結固定されている。
図７に示すように、コンバータ２３は、側面視にてインバータ２２よりも下方に配置されている。
【００２６】
端子台２４は、インバータ２２から供給された電力をモータ２に対して分配している。
モータ２がトンネル部９ａとサスクロス１２との間に配設され、インバータ２２がサスクロス１２の後側に配設されているため、モータ２とインバータ２２との間には、端子台２４を設置するためのスペース確保が難しい。そこで、端子台２４を、最後列の気筒のシリンダブロック５１の左側壁部下部、具体的には、燃料ポンプ３３の下側近傍位置に装着し、配線系統をモータ２まで左側壁部に沿って延設している。
【００２７】
図２〜図４に示すように、ハーネス２５は、前後方向に沿って略直線状に延設され、インバータ２２の前端部と端子台２４の下端部とを電気的に連結している。このハーネス２５は、電線と、この電線をシールドする編組シールドと、これらを被覆する絶縁性の外装部から構成された一般的なワイヤハーネスであり、径方向に所定の弾性特性を有している。
また、このハーネス２５は、サスクロス１２の上方を所定距離離隔して横切るように配索されている。
【００２８】
次に、燃料供給機構Ｆについて説明する。
燃料供給機構Ｆは、燃料である軽油を貯留可能な扁平状の燃料タンク３１と、この燃料タンク３１に第１燃料供給管３４を介して接続された燃料フィルタ３２と、この燃料フィルタ３２に第２燃料供給管３５を介して接続されると共に前後に延びる前後１対のコモンレール５４ａ，５４ｂに第３燃料供給管３６ａ，３６ｂを介して接続された燃料ポンプ３３と、余剰燃料を燃料タンク３１まで搬送する燃料還流管３７等を主な構成要素としている。
【００２９】
図２，図３に示すように、燃料タンク２１は、フロアパネル９の後端側部分の下方、具体的には、フロアパネル９の後部において後方上り傾斜状に形成されたキックアップ部の下方に左右１対の固定ベルト１３によって吊下げ固定されている。図７に示すように、この燃料タンク２１は、側面視にてインバータ２２及びコンバータ２３と略同じ高さ位置になる様に配置されている。これにより、燃料タンク２１は、保有する熱量を前側近傍位置に配置された燃料フィルタ３２に対して付与している。
【００３０】
図２，図３，図６に示すように、燃料フィルタ３２は、略楕円筒状に形成され、その軸心が前後に延びるように車体に対して取り付けられている。フロアパネル９の下側に配置された燃料フィルタ３２は、前後方向において、コンバータ２３と燃料タンク３１との間に配置され、左右方向において、トンネルサイドフレーム１０とフロアフレーム１１との間に配置されている。燃料フィルタ３２の外周には、前後１対の左側ブラケットｂ１と、右側ブラケットｂ２とが固定されている。１対の左側ブラケットｂ１は、フロアフレーム１１にボルトを介して締結され、右側ブラケットｂ２は、トンネルサイドフレーム１０にボルトを介して締結されている。
【００３１】
燃料フィルタ３２は、金属製のケースと、このケースに収容された補強材や不織布等のフィルタエレメント（図示略）と、電気ヒータ（図示略）等によって構成されている。この燃料フィルタ３２のケースの前壁部には、前方に延びる導入部３２ａが形成され、後壁部には、後方に延びる導出部３２ｂが形成されている。
【００３２】
第１燃料供給管３４は、略直線状に延設される領域を金属製配管３４ａで形成され、導入部３２ａに接続された湾曲状の前端領域をゴム製配管３４ｂで形成されている。第２燃料供給管３５は、略直線状に延設される領域を金属製配管３５ａで形成され、導出部３２ｂに接続された湾曲状の後端領域をゴム製配管３５ｂで形成されている。
それ故、第１，第２燃料供給管３４，３５には、燃料フィルタ３２の上部近傍領域において、交差部分と並行部分とが夫々存在している。
【００３３】
図６に示すように、燃料フィルタ３２の上部には、第１，第２燃料供給管３４，３５に加えて、金属製の燃料還流管３７及び左右２本の金属製ブレーキ液パイプ１４が前後に延びると共に各々が近接して配索されている。これらの配管１４，３４，３５，３７は、３つの金属製クリップｃ１〜ｃ３を用いて燃料フィルタ３２の上部で夫々連結されている。
クリップｃ１は、燃料フィルタ３２の前部上方にて第２燃料供給管３５（３５ａ）と燃料還流管３７と２本のブレーキ液パイプ１４を連結している。クリップｃ２は、クリップｃ１の後方にて第１，第２燃料供給管３４（３４ａ），３５（３５ａ）と燃料還流管３７を連結している。クリップｃ３は、クリップｃ２の後方にて第１燃料供給管３４（３４ａ）と燃料還流管３７と２本のブレーキ液パイプ１４を連結している。
【００３４】
図７に示すように、燃料フィルタ３２が、コンバータ２３の後方近傍位置に配置されているため、１００℃近くになるコンバータ２３の高温雰囲気が走行風によって燃料フィルタ３２の正面に供給される。また、インバータ２２の高温雰囲気が燃料フィルタ３２の上面を通過する。これにより、冷間時、電気ヒータの作動を最小限に抑えながら、軽油燃料からのワックスの析出を抑制してフィルタエレメントの目詰まりを防止している。
尚、本実施例において、近傍位置とは、熱源から放射熱の影響を受けることが可能な領域含むものである。
【００３５】
図３，図５に示すように、燃料ポンプ３３は、エンジン１の左側壁部にボルトを介して締結固定されている。具体的には、最後列の気筒の吸気マニホールド５３の下側で且つシリンダブロック５１の中段部に装着されている。この燃料ポンプ３３は、低圧ポンプ機能と高圧ポンプ機能を一体的に備えている。低圧ポンプ機能によって、燃料タンク３１から燃料ポンプ３３まで第１，第２燃料供給管３４，３５を介して燃料を搬送し、高圧ポンプ機能によって、燃料ポンプ３３から１対のコモンレール５４ａ，５４ｂまで第３燃料供給管３６ａ，３６ｂを介して燃料を圧送している。
【００３６】
図３，図４に示すように、第２燃料供給管３５及び燃料還流管３７の途中部は、燃料フィルタ３２上からエンジン１付近までの領域において、インバータ２２及びコンバータ２３の上部を前後に延びるように並設された後、屈曲して上方に延びている。
インバータ２２の上部には、クリップｃ４と、このクリップｃ４の後側のクリップｃ５とが設けられ、第２燃料供給管３５及び燃料還流管３７の途中部が固定されている。
【００３７】
コモンレール５４ａ，５４ｂに蓄積された高圧燃料は、各気筒のシリンダヘッド５２に設けられたインジェクタ（図示略）に分配され、所定の噴射タイミングにて燃焼室に夫々噴射される。図５に示すように、コモンレール５４ａ，５４ｂの余剰燃料は、単一のコモンレール還流管３９に集合されてリターン集合部４９に送られている。同様に、各インジェクタ５５の余剰燃料は、単一のインジェクタ還流管４０に集合されてリターン集合部４９に送られ、燃料ポンプ３３の余剰燃料は、ポンプ還流管３８を介してリターン集合部４９に送られている。燃料ポンプ３３、コモンレール５４ａ，５４ｂ、及び各インジェクタ５５の余剰燃料は、リターン集合部４９に集められた後、燃料還流管３７により燃料タンク３１にリターンされる。
【００３８】
次に、本発明の実施形態によるエンジンの燃料供給装置の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、燃料フィルタ３２が、フロアパネル９の下方に配置されたため、大型の燃料フィルタ３２を搭載することができる。また、燃料フィルタ３２が、電気部品であるコンバータ２３の後方近傍位置に配置されたため、電気部品の放射熱を利用して燃料フィルタ３２を加熱することができ、ワックスの析出を回避することができる。
【００３９】
燃料フィルタ３２が、燃料タンク３１の前方近傍位置に配置されたため、燃料フィルタ３２が、燃料タンク３１からの放射熱を受熱しつつ、燃料フィルタ３２と燃料タンク３１を接続する第１燃料供給管３４を短縮化することによって、第１燃料供給管３４から外部に放射される熱を抑制することができる。
【００４０】
電気部品が、インバータ２２と、このインバータ２２よりも後側に配置されると共にインバータ２２に接続されたコンバータ２３とから構成され、燃料フィルタ３２が、コンバータ２３の後方近傍位置に配置されたため、燃料フィルタ３２が、コンバータ２３の放射熱を受熱することができる。
【００４１】
インバータ２２とコンバータ２３との上下方向の高さ位置を異ならせたため、コンバータ２３の冷却効率を上げつつ、インバータ２２の放射熱を利用して燃料フィルタ３２の受熱効率を増すことができる。
【００４２】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、６気筒のディーゼル縦置きエンジンの例について説明したが、エンジン種類、気筒数、型式、配置形態等は任意に設定することが可能であり、例えば、４気筒ガソリンエンジンであっても良い。また、ハイブリッド車両の例について説明したが、少なくともエンジンと燃料タンクと燃料フィルタを備えた車両であれば良く、ハイブリッド車両に限られない。
【００４３】
２〕前記実施形態においては、燃料フィルタ３２を左側のトンネルサイドフレーム１０とフロアフレーム１１との間で且つフロアパネル９の下方に配設した例について説明したが、右側のトンネルサイドフレーム１０とフロアフレーム１１との間で且つフロアパネル９の下方に配設しても良く、また、トンネル部９ａの内部に配設しても良い。
【００４４】
３〕前記実施形態においては、燃料フィルタ３２をコンバータ２３の後側に配置した例について説明したが、燃料フィルタ３２Ａをインバータ２２Ａの後側に配置しても良い。
図８に示すように、燃料タンク３１の前方に、インバータ２２Ａと、このインバータ２２Ａの後側にコンバータ２３Ａを配設し、インバータ２２Ａをインバータ２２Ａとコンバータ２３Ａの間に配置する。これにより、放熱源であるインバータ２２Ａとコンバータ２３Ａによって燃料フィルタ３２Ａを挟み込むことができ、燃料フィルタ３２Ａを一層加熱することができる。
【００４５】
４〕前記実施形態においては、燃料タンク３１の前方に配置された電気部品としてインバータ２２とコンバータ２３の例について説明したが、インバータ２２とコンバータ２３のうち何れか一方であっても良い。また、燃料タンク３１の後方に配置された電気部品であっても良い。
【００４６】
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００４７】
９            フロアパネル
２２，２２Ａ  インバータ
２３，２３Ａ  コンバータ
３１          燃料タンク
３２，３２Ａ  燃料フィルタ
Ｖ            車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020172878.tif 000006
【図５】
2020172878.tif 000007
【図６】
2020172878.tif 000008
【図７】
2020172878.tif 000009
【図８】
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