KR19990013291A - 차량용 제어장치 - Google Patents

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KR19990013291A
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후지모토다카노리
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기타오카다카시
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Abstract

본 발명은 ROM을 기판에 장착한 상태에서 신뢰성이 높은 ROM의 내용 변경이 가능한 차량용 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 차량용 제어 장치는, 차량용 제어 프로그램이 저장된 전기적으로 재기록 가능한 불휘발성 메모리(11)와, 재기록 처리가 정상적으로 실행되었는지를 체크하는 조합(照合)수단(S25) 및 상기의 조합 수단에 의한 조합 결과가 기대치와 합치된 경우에, 차량의 통상의 차량 운전 조건에서 분명히 이상(異常) 제어량으로 나타나는 제어 장치의 출력을 처리하는 이상 처리 수단(S35)으로 구성되어 있다.

Description

차량용 제어장치
본 발명은 마이크로 컴퓨터를 사용하는 제어 프로그램에 따라 제어량을 연산 처리하는 엔진 제어, 전동 제어 등의 차량용 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 제어 프로그램을 저장하는 메모리를 제어장치에 연결된 재기록이 가능한 차량용 제어장치에 관한 것이다.
통상, 차량용 제어장치는 온도나 진동 등의 심각한 환경에 노출되기 때문에, 특히 엔진 제어 등에서는 내진성(耐振性) 향상을 위해, 제어 프로그램을 저장하는 ROM(판독 전용 메모리) 등의 설치에는 소켓을 사용할 수 없어, 제어장치의 조립전에 전용기(專用機)로 프로그램을 기록하고, 기판에 직접 납땜하게 된다.
그런데, 차량용 제어장치 중에서 예를 들면 엔진 제어 장치에서는 대량 생산시 엔진 개개의 차이에 의해 제어 데이터가 매치 않는 등, 여러 가지 이류로 ROM의 내용을 변경하지 않으면 안되는 경우가 있다.
상기의 경우, 종래는 일단 ROM을 분리하여 재기록한 후, 다시 납땜하지 않으면 안되었고, 이 결과, 공정수가 많아짐과 동시에, 납땜부분의 신뢰성이 저하하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 예컨대 일본 특허 공개 공보 평8-2556562호 공보에 기재된 종래의 엔진 제어 장치에서는 ROM의 내용 변경시 ROM을 기판에 설치한 채로 새로운 프로그램을 기록하도록 하고 있다.
그런데, 이러한 종래 장치에서는 어떤 요인, 예컨대 재기록 도중에 기록라인(통신 신호 라인)의 순간 단절에 의해 신호가 절단되는 경우 등에 발생하는 기록불량에 관한 처치가 없기 때문에, 기록 작업의 후속 공정에서, 어느 방법을 이용하여 기록된 ROM의 내용을 체크할 필요가 있다. 그 때문에, 작업 공정이 증가하여, 생산성이 저하하는 문제가 있고, 상기 체크 공정에서의 인위적 실수에 의해, 체크 결과를 간과하게 될 우려도 있다.
이러한 경우가 대개 운전 조건에서 분명하게 이상(異常) 제어량으로서 나타나는 기록 불량이라면, 체크 공정에서 간과하게 되더라도 다른 후속 공정에서 발견될 가능성이 있지만, 특수한 조건에서만 이상 제어량으로서 나타나는 기록 불량인 경우는 발견할 수 없어서 시장에 유출되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, ROM을 기판에 설치한 채로, 높은 신뢰성의 ROM 내용 변경이 가능한 차량용 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서의 메모리 어드레스의 할당을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서의 기록처리를 도시한 플로우챠트.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서의 기록을 위한 통신 시퀀스를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서의 시리얼 통신을 이용한 기록 처리를 도시한 플로우챠트.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서의 기록처리를 도시한 플로우챠트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 엔진 제어장치 2: 기록 장치
10:CPU 11: 불휘발성 메모리(PROM)
12: 마스크 ROM 13: RAM
15: 교체(切換)회로 20: 기록용 프로그램
청구항 제1항의 발명에 관계되는 차량용 제어 장치는, 차량용 제어 로그램이 저장된 기억수단과, 상기 기억수단에 저장된 상기 제어 프로그램의 대부분을 재기록하고, 상기 재기록된 상기 제어 프로그램의 이상(異常)의 경우에, 이상 처리를 행하는 재기록 처리수단을 구비하며, 상기 재기록된 제어 프로그램이 정상인 경우에 차량의 운전 상태를 근거로 연산 처리하여 제어량을 출력한다.
청구항 제 2 항의 발명에 관계되는 차량용 제어 장치는, 청구항 제 1 항의 발명에 있어서, 상기 재기록 처리 수단이, 재기록 처리가 정상적으로 실행되었는지를 체크하는 조합 수단과, 상기 조합 수단에 의한 조합 결과가 기대치와 합치된 경우에, 차량의 통상의 차량 운전 조건에서 분명하게 이상(異常) 제어량으로서 나타나는 상기 제어장치의 출력을 처리하는 이상 처리 수단을 구비한다.
청구항 3항의 발명에 관계되는 차량용 제어 장치는, 청구항 제 1 또는 제 2 항의 발명에 있어서, 상기 재기록 처리수단이 외부에서의 지령에 근거하여 상기 기억수단에 저장된 제어 프로그램을 외부 장치에 저장된 재기록용 프로그램으로 재기록한다.
이하, 본 발명에 의한 차량용 제어장치의 일실시예로서, 예컨대 엔진 제어장치에 적용한 경우의 예를 도면을 참조하여 설명한다.
(실시예 1)
도 l은 본 발명의 실시예 1을 도시한 구성도이다. 도 1에 있어서, 엔진 제어 장치(1)는 각종 연산, 처리를 행하는 CPU(10)와, 이 CPU(10)가 판독 입력되어 연산, 처리를 행하기 위한 제어 프로그램 혹은 데이터가 저장되어 있는 전기적으로 소거/기록 가능한 기억 수단으로서의 PROM(불휘발성 메모리)(11)와, 이 PROM(11)의 기록을 바꾸기 위한 재기록 처리 프로그램이 저장되어 있는 소거/기록이 불가능한 마스크 ROM(12)과, CPU(10)가 연산, 처리한 데이터를 기록하거나, 혹은 판독하여 출력을 행하는 RAM(13)과, 각종 센서의 입력신호의 기록이나 각종 제어신호의 출력을 행하는 I/O(14)와, 후술의 외부장치에서의 재기록 장치(2)로부터의 재기록 신호(2a)에 의해, 마스크 ROM(12)에 저장되어 있는 재기록 처리 프로그램과 PROM(11)에 저장되어 있는 제어 프로그램을 선택하는 교체회로(15)를 구비한다.
재기록 장치(2)는 재기록용 프로그램(20) 및 본 장치를 제어하는 프로그램을 내장하고, 엔진 제어 장치(1)의 마스크 ROM(12)에는 재기록 장치(2)에 내장되어 있는 재기록용 프로그램(20)이 교체 회로(15), CPU(10) 및 시리얼 통신라인(2c)을 통해 입력되고, PROM(11)을 재기록하기 위한 재기록 처리 프로그램이 저장된다.
또한, 시리얼 통신 라인(2b)은 상기 입력이 정확하게 행해졌는가를 CPU(10)가 재기록 장치(2)에 대해 체크를 행하는 경우나 그 외에 재기록 장치(2)의 제어신호를 전송하는 경우 등에 사용된다.
I/O(14)에는 엔진 회전수를 계측하기 위한 크랭크 각 신호(14a), 엔진에 흡입되는 공기량을 계측하기 위한 흡입 공기량 신호(14b)가 입력되고, 이들의 입력신호에 근거하여, CPU(10)에서는 엔진으로 분사된 연료 분사량을 연산하고, 이 연산결과에 의한 제어량을 연료 분사 제어 신호(14c)로서 I/O(14)를 통해 출력하고 있다.
또, CPU(10), PROM(11), 마스크 ROM(12), RAM(13), I/O(14) 및 교체 회로(15)는 각각 어드레스/데이터 버스에 접속되어 있다.
또한, 상기 엔진 제어에 필요한 제어 프로그램은 PROM(11)에 저장되어 있고, 이 PROM(11)은 전기적으로 소거/기록이 가능하지만, 외부의 재기록 장치(2)로부터 재기록 신호(2a)가 입력되어 있지 않은 경우는, 소거와 기록이 불가능한 판독 전용이 되며, 재기록 신호(2a)가 입력된 경우에, 소거/기록이 가능하게 된다.
또, CPU(10), 마스크 ROM(12), 교체회로(15) 및 재기록 장치(2)는 재기록 처리 수단을 구성한다.
도 2는 이 실시예에 있어서의 엔진 제어장치(1)에 포함되는 메모리의 어드레스 할당을 나타내는 메모리 맵이고, 위에서부터 어드레스의 순서대로 나열되어 있다.
즉, 위에서부터 순서대로 설명하면, 먼저 CPU(10)의 내부의 기능을 바꾸기 위한 각종 레지스터의 메모리 영역(30), RAM(13)의 메모리 영역(31)이, 다음은 재기록 처리 프로그램을 저장하는 마스크 ROM(12)의 메모리 영역(32), 엔진 제어에 필요한 제어 프로그램을 저장하는 PROM(11)의 제1 메모리 영역인 메모리 영역(33), 최종적으로 이 메모리 영역(33)의 일부인 제2 메모리 영역으로서 리셋 벡터 영역(33a)이 순서대로 할당되어 있어, 리셋 해제후, CPU(10)는 이 메모리 영역(33a)에 지정되어 있는 어드레스를 판독하여, 그 지정된 어드레스로부터 제어 프로그램을 실행 처리하게 된다.
다음에, 동작에 대하여 설명한다.
우선, PROM(11)에 대한 재기록 처리에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 3은 재기록 장치(2)로부터 재기록 신호(2a)가 엔진 제어 장치(1)에 입력된 경우에 실행되어 마스크 ROM(l2)에 저장되어 있는 재기록 처리 프로그램의 처리를 나타내는 플로우챠트이다.
도 3에 있어서, 스텝 S11에서 처리를 위한 각종 초기 설정을 행하여, 스텝 S12에서 재기록 장치(2)로부터의 재기록 명령 및 이 장치에 내장되어 있는 재기록용 프로그램(20)을 수신하거나, 명령에 대한 회신을 하기 위한 시리얼 통신(SCI)의 모드 설정을 행하며, 스텝 S13에서 외부에서의 통신 신호를 수신하거나 인터럽트 처리를 행하기 위한 수신 인터럽트 대기 상태가 된다.
도 4는 재기록 처리를 위한 엔진 제어장치(1)와 재기록 장치(2)의 통신 시퀀스를 도시한 도면이고, 도 5는 재기록 장치(2)로부터의 명령 등의 통신 신호를 수신했을 때에 발생하는 SCI 인터럽트로 실행하는 처리를 도시한 플로우챠트이다.
도 4에 있어서, 우선 스텝 S21에서 재기록 장치(2)로부터 재기록 신호(2a)가 ON 출력되면 엔진 제어장치(1)는 스텝 S31에서 재기록 처리 모드로 된다. 구체적으로는 상기 재기록 신호(2a)의 ON 출력에 의해, PROM(11)은 소거/기록가능한 상태로 됨과 동시에, 교체 회로(15)에 의해 프로그램을 마스크 ROM(l2)에 저장되어 있는 재기록 처리 프로그램으로 교체하고, CPU(10)는 도 3에 도시된 플로우챠트의 처리를 실행한 후 SCI 인터럽트 대기, 즉 명령 대기 상태로 된다.
다음에, 재기록 장치(2)가 스텝 S22에서 소거를 위한 소거명령을 송신하면, 엔진 제어장치(1)는 스텝 S32(소거수단)에서 소거 처리를 실행한다. 구체적으로는 CPU(10)가 소거 명령을 수신하면, 도 5에 도시된 SCI 인터럽트가 실행되며, 스텝 S41에서 기록중 플래그가 YES 가 아니면, 스텝 S44에서 소거 명령을 인식하고, 스텝 S45에서 PROM(불휘발성 메모리)(11)를 소거하고, 스텝 S46에서 이번의 인터럽트 명령 종료한다.
다음에, 재기록 장치(2)가 도 4의 스텝 S23에서 기록을 위한 기록 명령을 송신하면, 엔진 제어장치(1)는 스텝 S33(제1 기록수단)에서 기록처리의 준비를 행하고, 계속하여 소정 포맷으로 전달된 제어 프로그램을 PROM(11)에 기록해 간다.
구체적으로는, CPU(10)가 기록 명령을 수신하면, SCI 인터럽트 외부 처리(도 5)가 실행되고, 스텝 S50에서 기록 명령을 인식하고, 스텝 S51에서, 기록중 플래그를 YES 에 세트함과 동시에, 기록 처리에서 기록 데이터 수를 계측하기 위한 CPU(10)에 포함된 카운트(도시되지 않음)의 count1를 0으로 세트하고, 스텝 S52에서 이번의 인터럽트를 일단 종료한다.
다음, 기록 명령에 대해 전달된 기록 데이터를 수신하면, 재차 SCI 인터럽트 처리(도 5)가 실행되고, 선두의 스텝 S41에서 기록중 플래그″가 체크되지만, 먼저 번의 SCI 인터럽트 시에 기록중 플래그″가 YES에 세트되어 있기 때문에, 스텝 S41에서는 기록중 플래그=YES″로 판정되어, 기록처리(스텝 S42)가 실행된다.
이 스텝 S42에 있어서 기록처리의 상세한 처리를, 기록처리의 플로우챠트를 도시한 도 6을 참조하여 설명한다.
여기에서 전달되는 기록 데이터는 「모든 기록 데이터수(n)」+「기록선두 어드레스」+「기록 데이터(D1)」+··+「기록 데이터 Dn」의 데이터 순서대로 전달된다.
도 6에 있어서, 스텝 S61에서 2번째로 전달되었던 기록 선두 어드레스」에, 스텝 S51(도 5)에서 0으로 세트된 count1의 값을 가산한 PROM(11)의 어드레스에, 3번째로 전달되고 있는 「기록 데이터(D1)」를 기록한다.
다음에, 스텝 S62에서 상기 count1의 값을 증가하고, 스텝 S63에서 이 count1의 값을 1번째로 전달된「기록전 데이터수 n」과 비교하여, count1이「기록 데이터 수 n」에 도달할 때까지, 즉 모든 데이터의 기록이 종료할 때까지, 기록 데이터 수신마다 상기 처리를 반복한다.
이렇게 하여, 3번째 이후에 전달된「기록 데이터」를 PROM(11)에 순서대로 기록해 간다.
다음에, 스텝 S63에서 모든 데이터 기록 종료 판정된 경우는, 스텝 S64에서 기록중 플래그″를 NO로 세트하여 기록처리를 종료한다. 기록중 플래그″를 NO에 세트한 것은 다음 수신 데이터를, 수신시 실행되는 SCI 인터럽트(도 5)의 스텝 S41에서 NO으로 판정되도록 하여, 다음 명령으로서 인식시키기 위함이다.
다음에, 다시 도 4로 돌아가서, 재기록 장치(2)는 스텝 S24에서 체크섬을 구하기 위해서 체크섬 송신 명령을 송신하면, 엔진 제어장치(1)는 스텝 S34에서 체크섬을 계산하여 그 결과를 송신한다.
구체적으로는 CPU(l0)가 체크섬 송신 명령을 수신하면 SCI 인터럽트(도 5)가 실행되며, 스텝 S47에서 체크섬 명령을 인식하여, 스텝 S48에서 PROM(11)의 전 영역의 데이터를 가산하고, 그 합계치(체크섬)를 구한 후, 결과를 재기록 장치(2)에 송신하고, 스텝 S49에서 이번의 인터럽트를 종료한다.
다음에, 재기록 장치(2)에서 처리되는 도 4의 스텝 S25, S26, S27은 본 실시예의 특징부로서, 먼저, 스텝 S25(조합수단)에서 앞서 전달된 체크섬을 미리 계산하여, 저장해 둔 체크섬의 설계치와 조합한다.
조합 결과가 일치하게 되면, 스텝 S28에서 재기록 신호(2a)를 OFF 시키어 모든 재기록 처리를 종료하고, 엔진 제어장치(1)도 상기 재기록 신호(2a)의 OFF를 받아 모든 재기록 처리를 종료한다.
그러나, 스텝 S25에서 조합 결과가 불일치하게 된 경우, 스텝 S26에서 재차 소거를 위한 소거 명령을 송신함과 동시에 스텝 S27에서 재기록 장치(2)에 기록 불량을 나타내게 한 후, 상기에서 설명한 스텝 S28의 처리를 행하는 모든 재기록 처리를 종료한다.
한편, 엔진 제어 장치(1)는 소거 명령을 인식하면, 스텝 S35(이상 처리 수단)에서 상기 설명한 것과 동일 방법으로 재차 PROM(11)의 내용을 모두 소거 처리한다. 이와 같이, 엔진 제어 장치(11)에서 PROM(11)의 내용이 모두 소거되면, 엔진 제어가 불가능하게 되어, 통상의 운전 조건은 명확히 이상한 출력(이 경우의 출력은 부정된다)이 되기 때문에, 재기록후의 공정에서 기록 불량이 용이하게 발견될 수 있다.
또한, 도 5에 있어서, 재기록 장치(2)로부터 전달된 신호가, 스텝 S41, S44, S47, S50의 어느 것에도 해당하지 않은 경우, 스텝 S53에서 재기록 장치(2)에 에러를 회신하고, 스텝 S54에서 인터럽트를 종료한다.
이 에러 회신을 받아서, 재기록 장치(2)에서는, 도시하지 않은 예를 들면 스텝 S25에서의 체크섬이 불일치한 경우와 동일 처리를 할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 전기적으로 재기록 가능한 불휘발성 메모리에 저장된 제어 프로그램을 외부의 재기록 장치에 저장된 재기록용 프로그램으로 재기록하는 재기록 처리수단을 설치하고, 이 재기록 처리 수단은 재기록 처리가 정확히 실행되었는가를 체크하는 조합 수단과, 이 조합 수단에서 조합 결과가 기대치와 상이한 경우, 차량의 통상의 차량 운전 조건에서 명확히 이상한 제어량으로서 나타나는 제어 장치의 출력을 처리하는 통상의 처리 수단을 구비하도록 하였기 때문에, 불휘발성 메모리 즉 ROM를 분리하지 않고 제어 프로그램의 재기록이 가능하게 되는 것 외에, 어떠한 요인으로 기록불량이 발생한 경우, 그 후의 공정에서 그 기록 불량을 용이하게 발견할 수 있고, 불량품의 시장 유출을 방지할 수 있다.
(실시예 2)
또, 상기 실시예 1에서는 재기록 처리가 정상으로 실행되었던 경우에, 이상 제어량의 결과를 나타내는 소거 처리를 재차 실행하는 것에 대해 설명하였지만, 예컨대 연료 공급의 중단과 같은 명확히 이상(異常) 제어량인 제어 프로그램을 재차 기록하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시예 l에서는 엔진 제어의 대표적인 제어인 연료 분사 제어에 대하여 설명하였지만, 또한 입출력 신호를 추가하여, 점화 제어, 아이들의 공기량을 제어하는 아이들 회전수 제어를 행하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시예 1에서는 본 발명을 엔진 제어장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 차량용 이외의 제어장치, 예컨대 전동 제어 장치나 파워 스티어링 제어 장치 등에도 마찬가지로 적용 가능하다.
상기와 같이, 청구항 제 1 항의 발명에 의하면, 차량용 제어 로그램이 저장된 기억수단과, 상기 기억수단에 저장된 상기 제어 프로그램의 대부분을 재기록하고, 상기 재기록된 상기 제어 프로그램의 이상(異常)의 경우에, 이상 처리를 행하는 재기록 처리수단을 구비하며, 상기 재기록된 제어 프로그램이 정상인 경우에 차량의 운전 상태를 근거로 연산 처리하여 제어량을 출력하므로, 어떠한 요인에서 제어 데이터의 변경이 필요한 경우, 기억 수단을 분리하지 않고 제어 프로그램의 재기록이 가능하고, 이에 따라 기억 수단 변경시의 공정이 저감되는 것 외에, 탑재상태에서도 기록 변경이 가능하기 때문에, 시장에서 의외의 처치를 신속히 행할 수 있다는 효과가 있다.
청구항 제 2 항의 발명에 의하면, 재기록 처리 수단이, 재기록 처리가 정상적으로 실행되었는지를 체크하는 조합 수단과, 상기 조합 수단에 의한 조합 결과가 기대치와 합치된 경우에, 차량의 통상의 차량 운전 조건에서 분명하게 이상(異常) 제어량으로서 나타나는 상기 제어장치의 출력을 처리하는 이상 처리 수단을 구비하므로, 어떠한 요인에서 제어량의 변경이 필요한 경우, 기억 수단을 분리하지 않고 제어 프로그램의 재기록이 가능하여서, 기록 수단의 변경시 공정이 저감되는 것 외에, 탑재 상태에서 재기록이 가능하기 때문에, 시장에서 의외의 처치를 신속히 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 기록 변경이 완료되었을 때, 어떠한 요인으로 기록 불량이 발생한 경우, 차량의 통상의 차량 운전 조건에서 명확히 이상의 제어량으로서 나타나는 제어 장치의 출력을 처리하는 통상의 처리 수단을 구비하고 있어서, 기록 변경후의 공정에서 기록 불량을 용이하게 발견할 수 있고, 불량품의 시장 유출을 방지할 수 있고, 특히 시장의 의외의 처치에서 제어 장치를 차량에 탑재한 상태에서도 기록 변경이 유효하므로, 비상시 신뢰성이 높은 기록 변경을 행할 수 있다는 효과가 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 재기록 처리수단은 외부에서의 지령에 근거하여 상기 기억수단에 저장된 제어 프로그램을 외부 장치에 저장된 재기록용 프로그램으로 재기록하므로, 보다 효율이 좋고 제어 장치를 차량에 탑재한 상태에서 재기록할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량용 제어 프로그램이 저장된 기억수단과,
    상기 기억수단에 저장된 상기 제어 프로그램의 대부분을 재기록하고, 상기 재기록된 상기 제어 프로그램이 이상(異常)인 경우에, 이상 처리를 행하는 재기록 처리수단을 구비하며,
    상기 재기록된 제어 프로그램이 정상인 경우에 차량의 운전 상태를 근거로 연산 처리하여 제어량을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 제어장치.
  2. 재 1 항에 있어서, 상기 재기록 처리 수단은,
    재기록 처리가 정상적으로 실행되었는지를 체크하는 조합 수단과,
    상기 조합 수단에 의한 조합 결과가 기대치와 합치된 경우에, 차량의 통상의 차량 운전 조건에서 분명하게 이상(異常) 제어량으로서 나타나는 상기 제어장치의 출력을 처리하는 이상 처리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 제어장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 재기록 처리수단은 외부에서의 지령에 근거하여 상기 기억수단에 저장된 제어 프로그램을 외부 장치에 저장된 재기록용 프로그램으로 재기록하는 것을 특징으로 하는 차량용 제어장치.
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