DE102005004774B4 - Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage und hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage, mit mindestens zwei Bremskreisen (1,11), bei welchem eine Leckageprüfung eines Ventils vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil, das als ein hydraulisches Verbindungsventil (34) ausgeführt ist, über das die Bremskreise (I, II) verbindbar sind, überprüft wird, wobei die Leckageprüfung nach einer Betätigung des Verbindungsventils (34) bei Fahrzeugstillstand mittels eines Drucksensors (12, 41) durchgeführt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Bremsanlage und eine hydraulische Bremsanlage.
- Für zweiachsige Fahrzeuge ist die Zweikreisigkeit von hydraulischen Bremsanlagen vorgeschrieben, damit beim Ausfall eines Kreises das Fahrzeug mit Hilfe des anderen Kreises noch verzögert werden kann. Heute wird fast ausschließlich Diagonalaufteilung oder Vorderachs-, Hinterachsaufteilung verwendet. Bei der Vorderachs-, Hinterachs-Aufteilung wirkt jeder Bremskreis des Hauptbremszylinders auf eine Achse. Bei der Diagonalaufteilung wirkt ein Kreis auf ein Vorderrad und das jeweilige diagonal gegenüberliegende Hinterrad.
- Fahrzeuge die mit elektronischen Fahrdynamikregelsystemen ausgerüstet sind, können die zweikreisigen hydraulischen Bremsanlagen radindividuell unabhängig vom Fahrer betätigen. Dabei hängt die Wirksamkeit des ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm) oder ARP (Active Rollover Protection) bzw. RSC (Roll Stability Controll) ganz entscheidend von dem schnellen Aufbau des Bremsdrucks ab, denn je eher die kritische Gier- oder Kippbewegung durch die richtige Wahl und Verteilung der Bremskräfte korrigiert wird, desto sanfter und effektiver läuft die Regelung ab. Bei niedrigen Temperaturen steht dem eine unangenehme Eigenschaft der Bremsflüssigkeit entgegen: Sie wird zähflüssiger. Dies kann dazu führen, dass auf der Saugseite der Pumpe in der erforderlichen kurzen Zeit nicht genügend Bremsflüssigkeit zur Verfügung steht und die Flüssigkeitssäule während einer vom Regler ausgelösten Bremsung abreist.
- Dies wird durch die sogenannte Vorladung verhindert, die auf unterschiedliche Weise realisiert wird: Beim ersten Verfahren wird die zuverlässige Versorgung mit Bremsflüssigkeit durch eine zusätzliche Pumpe garantiert, während bei einem anderen Verfahren die Vorladung über den Bremskraftverstärker erfolgt.
- Beide werden von dem Regler angesteuert und sorgen dafür, dass die Hochdruckpumpe auch bei niedrigen Temperaturen zuverlässig mit Bremsflüssigkeit versorgt wird.
- Es wäre ein weiteres Verfahren wünschenswert, das ohne Vorladung auskommt und das einen schnellen Druckaufbau in mindestens einer Radbremse ermöglicht, um die Dynamik des vom Fahrer unabhängigen Eingriffs zu erhöhen.
- Bekannt ist eine Bremsanlage, die mittels einem Pumpenpfad alle Bremskreise mit Druckmittel versorgt und dass eine der Druckseite zugeordnete Ventilanordnung den Pumpenpfad auf die Bremskreise verzweigt (
DE 44 41 955 A1 ). Weiterhin ist aus derWO 2004/067344 A1 DE 37 39 915 C2 zeigt ein Druckversorgungssystem, das aus einem Doppelpumpenaggregat besteht. - Aus der
DE 34 35 089 C2 geht bereits ein gattungsgemäßes Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage hervor, die über zwei Bremskreise verfügt, bei dem eine Leckageprüfung eines Ventils vorgesehen ist. - Ferner ist aus der
DE 100 25 038 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur verbesserten Druckdynamik bei aktivem Druckaufbau in einer Fahrzeugbremsanlage bekannt, mit einem hydraulischen Verbindungsventil zur Verbindung und Überprüfung zweier Bremskreise. - Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Bremsanlage bereitzustellen, die mindestens zwei Bremskreise aufweist, die über ein hydraulisches Verbindungsventil verbindbar sind. Ferner soll eine hydraulische Bremsanlage angegeben werden, mit mindestens zwei Bremskreisen, die über ein hydraulisches Verbindungsventil verbindbar sind, und welche Bremsanlage eine sichere Funktionsweise gewährleistet.
- Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
- Erfindungsgemäß sind bei dem Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Bremsanlage, insbesondere Kraftfahrzeugbremsanlage, mindestens zwei Bremskreise über ein hydraulisches Verbindungsventil verbindbar und es ist eine Leckageprüfung des Verbindungsventils vorgesehen.
- Nach der Erfindung wird eine Leckageprüfung im wesentlichen nach einer Betätigung des Verbindungsventils durchgeführt.
- Dabei wird die Prüfung bevorzugt bei einem Fahrzeugstillstand durchgeführt; sie kann jedoch auch während der Fahrt erfolgen.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage einen Drucksensor, ein Trennventil, eine Pumpe, ein Auslassventil und einen Sattel einer Radbremse aufweist, dass mittels des Drucksensors die Gesamt-Leckage in einem Prüfraum gemessen wird, welcher begrenzt wird durch das Trennventil in geschlossener Stellung, die Pumpe, das Verbindungsventil in geschlossener Stellung, das SG-Ventil in geschlossener Stellung und den Sattel der Radbremse und dass auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage die Leckage des Verbindungsventils ermittelt oder abgeschätzt wird.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage ein Test-Ventil, einen THZ-Drucksensor, ein Trennventil, eine Pumpe, ein Auslassventil und einen Sattel einer Radbremse aufweist, dass mittels des Drucksensors die Gesamt-Leckage in einem Prüfraum gemessen wird, welcher begrenzt wird durch das Test-Ventil in geschlossener Stellung, die Pumpe, das Verbindungsventil in geschlossener Stellung, das SG-Ventil in geschlossener Stellung und den Sattel der Radbremse und dass auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage die Leckage des Verbindungsventils ermittelt oder abgeschätzt wird.
- Erfindungsgemäß sind bei der hydraulischen Bremsanlage, insbesondere Kraftfahrzeugbremsanlage, mit mindestens zwei Bremskreisen, die über ein hydraulisches Verbindungsventil verbindbar sind, Mittel vorgesehen, zwecks Leckageprüfung des Verbindungsventils.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Bremsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage einen Drucksensor, ein Trennventil, eine Pumpe, ein Auslassventil und einen Sattel einer Radbremse aufweist, zwecks Ermittlung einer Gesamt-Leckage in einem Prüfraum, welcher begrenzt wird durch das Trennventil in geschlossener Stellung, die Pumpe, das Verbindungsventil in geschlossener Stellung, das SG-Ventil in geschlossener Stellung und den Sattel der Radbremsen, und dass eine Ermittlungseinheit vorgesehen ist, mittels der die Leckage des Verbindungsventils auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage ermittelt oder abgeschätzt wird.
- Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Bremsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsanlage ein Test-Ventil, einen THZ-Drucksensor, ein Trennventil, eine Pumpe, ein Auslassventil und einen Sattel einer Radbremse aufweist, zwecks Ermittlung einer Gesamt-Leckage in einem Prüfraum, welcher begrenzt wird durch das Test-Ventil in geschlossener Stellung, die Pumpe, das Verbindungsventil in geschlossener Stellung, das SG-Ventil in geschlossener Stellung und den Sattel der Radbremse, und dass eine Ermittlungseinheit vorgesehen ist, mittels der die Leckage des Verbindungsventils auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage ermittelt oder abgeschätzt wird.
- Das Verfahren oder die Bremsanlage nach der Erfindung ist vorzugsweise für ein Fahrzeug vorgesehen, dass ein elektronisches Bremsenregelungssystem mit einer Kippverhinderung (ARP) aufweist.
- Die hydraulische Bremsanlage nach der Erfindung wird anhand von zwei Figuren beispielhaft näher erläutert.
- Es zeigen
-
1 einen hydraulischen Schaltplan für eine Bremsanlage, bei der ein zusätzlicher Drucksensor für die Leckageprüfung vorgesehen ist; -
2 einen hydraulischen Schaltplan für Bremsanlagen, bei dem der dem Hauptzylinder zugeordnete Drucksensor für die Leckageprüfung vorgesehen ist - Die
1 und2 zeigen hydraulische Schaltpläne für Bremsanlagen, mittels denen es möglich ist, mit beiden Pumpenkreisen der Bremsanlage in eine Radbremse zu fördern. - Damit können insbesondere bei Geländewagen, die eine sehr hohe Fördermenge an Hydraulikflüssigkeit benötigen und meist eine hohe Kipptendenz infolge ungünstiger Schwerpunktlage besitzen, Verfahren zur Kippverhinderung gemäß
EP 110 835 A2 DE 198 27 881 A1 ,EP 0 991 543 B1 ,DE 198 16 430 AI,DE 196 32 943 A1 durchgeführt werden. Die Vorteile dabei sind eine etwa doppelte Fördermenge und ein etwa halber Saugwiderstand. Vorteilhaft kann so eine aufwändige Vorladung eingespart werden. - Die Bremsanlage (
1 ) weist als wesentliche Bestandteile einen Bremskraftverstärker1 , einen Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit3 und einen Hauptbremszylinder (Tandem Hauptzylinder) 2 auf, dessen Druckkammern über Bremsleitungen4 ,5 mit Radbremsen8-11 verbunden sind. Die Radbremsen sind paarweise in sogenannten Bremskreisen I, II zusammengefasst. - Zur Erfassung eines fahrerseitig eingesteuerten Drucks dient ein Drucksensor
12 an der Bremsleitung5 , welche eine Druckkammer mit den Radbremsen10 ,11 von Bremskreis I verbindet. Jede Bremsleitung5 ,6 weist in Reihenschaltung elektromagnetische Trennventile6 ,7 sowie für jede Radbremse8-11 jeweils ein Einlassventil27-30 sowie jeweils ein Auslassventil15-18 auf. Die beiden Radbremsen8 ,9 ;10 ,11 eines jeden Bremskreises I, II sind mit einer Rücklaufleitung22 ,23 verbunden, in deren Leitungsabzweige pro Radbremse8-11 jeweils das Auslassventil15-18 eingesetzt ist. Stromabwärts zu den Auslassventilen15-18 befindet sich in jeder Rücklaufleitung22 ,23 ein Niederdruckspeicher19 ,20 der mit einem Eingang einer elektromotorisch angetriebenen Druckmittelfördervorrichtung21 verbunden ist, welche die beiden Bremskreise I, II speist. Die Druckmittelfördervorrichtung21 weist für jeden Bremskreis I, II eine Pumpe24 ,25 auf, die von einem Motor26 angetrieben wird. Zwischen den Ausgängen31 ,32 der Pumpen24 ,25 und jedem Bremskreis I, II ist eine hydraulische Verbindungsleitung33 vorgesehen, in der ein Kreisverbindungsventil34 angeordnet ist. Der Druckmitteldurchtritt wird über eine im Kreisverbindungsventil34 angeordnete Blende gedrosselt. - Um einen Wechsel zwischen ABS-Rückförderbetrieb (in Richtung Hauptbremszylinder) und ASR oder ESP oder ARP-Fahrdynamikregelungsbetrieb mittels der Druckmittelfördervorrichtung
21 zu ermöglichen, mündet je Bremskreis I, II stromabwärts zwischen den Niederdruckspeicher19 ,20 und dem Eingang der Fördervorrichtung21 jeweils eine Saugleitung37 ,38 in jeweils einen Saugkanal39 ,40 ein. In jede Saugleitung37 ,38 ist ein elektromagnetisch betätigbares Umschaltventil13 ,14 eingesetzt, das nur bei aktiver Fahrdynamikregelung eine Druckmittelverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder4 und dem Eingang der Druckmittelfördervorrichtung21 herstellt. - Diese Bremsanlage weist einen dem Verbindungsventil
34 bzw. der Verbindungsleitung33 zugeordneten zusätzlichen Drucksensor41 (Test-Drucksensor) auf. Vorzugsweise kann darüber hinaus ein zusätzliches Rückschlagventil 42(Test-Rückschlagventil) im Bremskreis I in Druckmittelförderrichtung nach der Verbindungsstelle45 der Verbindungsleitung33 mit dem Ausgang32 der Pumpe25 angeordnet sein. - Darüber hinaus ist erfindungsgemäß ein redundanter Schalter
43 ,44 oder Sensor für den Flüssigkeitsstand der Hydraulikflüssigkeit im Behälter3 vorgesehen. - Ferner sind gemäß
1 vorteilhaft weitere, nicht näher bezeichnete Rückschlagventile, hydraulische Speicher und Dämpfungskammern vorgesehen, die die an sich bekannten Aufgaben in einem Bremskreis erfüllen. - Im bevorzugten Anwendungsfall wird wenigstens einer für die Fahrzeugkipptendenz um die Fahrzeuglängsachse indikativen fahrdynamischen Kenngröße ein zugehöriger Kippverhinderungswert vorgegeben und laufend der betreffende Kenngrößen-Momentanwert erfasst. Dieser Momentanwert wird mit dem Kippverhinderungswert verglichen und mindestens ein kurvenäußeres Vorderrad, z.B. 11, gebremst, sobald ein Kenngrößen-Momentanwert den zugehörigen Kippverhinderungswert überschreitet. Um mindestens das Vorderrad
11 radindividuell zu bremsen, werden die Umschaltventile13 ,14 geöffnet, die Trennventile6 ,7 sowie die Einlassventile27 ,28 ,29 geschlossen. Mittels der beiden Pumpen24 ,25 wird die doppelte Fördermenge in die Vorderradbremse11 gefördert. - Der zusätzliche Drucksensor
41 wird erfindungsgemäß verwendet, damit für die Anlage eine Leckageprüfung vorgenommen werden kann. Diese kann auch im Stand des Fahrzeugs durchgeführt werden. Der Prüfraum bei der Leckageprüfung wird dabei begrenzt durch das Trennventil6 (geschlossene Stellung), Pumpe24 , Verbindungsventil34 (geschlossene Stellung), Auslassventile15 ,16 (geschlossene Stellung) und Sättel der Radbremsen 8,9 eines Kreises II. Die Pumpe24 fördert Druckmittel in den geschlossen Prüfraum und der Drucksensor41 misst die Summe der Leckage. Erfindungsgemäß wird unter Berücksichtigung der möglichen Druckverluste durch Leckagen an den verschiedenen Komponenten, welche in dem Prüfraum, d.h. dem definierten Bereich des hydraulischen Kreises angeordnet sind, die Leckage des Verbindungsventils34 ermittelt oder abgeschätzt. Der durch die Leckageprüfung ermittelte Wert wird dann mit einem vorgegebenen, zulässigen Leckage-Genzwert verglichen und bei Überschreiten des Grenzwerts, d. h. einer zu großen Leckage, wird ein Warnsignal erzeugt. - Der im Behälter
3 angeordnete redundante Schalter43 ,44 mißt die Füllstandshöhe des Druckmittels. Er wird nach der Erfindung dazu verwendet, damit bei einem Ausfall eines Bremskreises I oder II (Kreisausfall) eine entsprechende Warnung sicher erfolgen kann. Denn entsprechend einer großen Genauigkeit der zuvor beschriebenen Leckagemessung kann bei einem Kreisausfall ein hinreichender Bremsdruckaufbau durch den verbliebenen Bremskreis noch für einen bestimmten, begrenzten Zeitraum sichergestellt werden. Der Zeitraum ist dabei im wesentlichen so lang bemessen, dass das Fahrzeug noch eine Werkstatt erreichen kann. - Das zusätzliches Rückschlagventil
42 erhöht die Sicherheit bei schwerwiegendem Fehler des Verbindungsventils34 . Ohne das Rückschlagventil42 könnten sonst für beide Kreise I, II ein Druckverlust bzw. eine Leckage nach außen in den jeweils anderen Kreis eintreten. - Die in
2 gezeigte Bremsanlage ist mit Grundaufbau mit der in1 dargestellten identisch. Die gleichen Bauteile sind hier auch mit denselben Bezugszeichen versehen und diese werden im folgenden nicht mehr erläutert. - Im Unterschied zum Aufbau nach
1 wird in2 anstelle des zusätzlichen Drucksensors (41 in1 ) der ohnehin vorhandene THZ-Drucksensor12 für die Leckagemessung verwendet. Der Prüfraum wird dabei durch ein zusätzliches Test-Ventil50 in einem Bremskreis, hier in Bremskreis I, hergestellt. - Der Prüfraum wird hier begrenzt durch das Test-Ventil
50 (geschlossene Stellung), Pumpe25 , Verbindungsventil34 (geschlossene Stellung), Auslassventile17 ,18 (geschlossene Stellung) und Sättel der Radbremsen10 ,11 des Kreises I. Der Drucksensor12 misst die Summe der Leckage. Erfindungsgemäß wird unter Berücksichtigung der möglichen Druckverluste durch Leckagen die Leckage des Verbindungsventils34 ermittelt oder abgeschätzt. - Erfindungsgemäß wird vorzugsweise immer nach Verwendung des Verbindungsventils
34 eine Leckageprüfung durchgeführt. Dies erfolgt insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs ,d.h. nach einem Fahrzeugbetrieb mit Ansteuerung des Verbindungsventils34 . Vorteilhaft sind dafür die zusätzlichen Bauteile Rückschlagventil mit und ohne Feder51 ,42 und redundanter Schalter43 ,44 und besonders bevorzugt darüber hinaus ein Drucksensor41 vorgesehen.
Claims (7)
- Verfahren zur Prüfung einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage, mit mindestens zwei Bremskreisen (1,11), bei welchem eine Leckageprüfung eines Ventils vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil, das als ein hydraulisches Verbindungsventil (34) ausgeführt ist, über das die Bremskreise (I, II) verbindbar sind, überprüft wird, wobei die Leckageprüfung nach einer Betätigung des Verbindungsventils (34) bei Fahrzeugstillstand mittels eines Drucksensors (12, 41) durchgeführt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugbremsanlage den Drucksensor (41), Trennventile (6, 7), eine Druckfördereinrichtung (21) mit zwei Pumpen (24, 25), Auslassventile (15, 16, 17, 18) und Sättel von Radbremsen (8, 9, 10, 11) aufweist, dass mittels des Drucksensors (41) die Gesamt-Leckage in einem Prüfraum gemessen wird, welcher begrenzt wird durch das Trennventil (6) in geschlossener Stellung, die Pumpe (24), das Verbindungsventil (34) in geschlossener Stellung, die Auslassventile (15, 16) in geschlossener Stellung und den Sattel der Radbremse (8, 9), und dass auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage die Leckage des Verbindungsventils (34) ermittelt oder abgeschätzt wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugbremsanlage ein Test-Ventil (50), den Drucksensor (12), Trennventile (6, 7), eine Druckfördereinrichtung (21) mit zwei Pumpen (24, 25), Auslassventile (15, 16, 17, 18) und Sättel der Radbremsen (10, 11) aufweist, dass mittels des Drucksensors (12) die Gesamt-Leckage in einem Prüfraum gemessen wird, welcher begrenzt wird durch das Test-Ventil (50) in geschlossener Stellung, die Pumpe (25), das Verbindungsventil (34) in geschlossener Stellung, die Auslassventil (17, 18) in geschlossener Stellung und die Sättel der Radbremsen (10, 11), und dass auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage die Leckage des Verbindungsventils ermittelt oder abgeschätzt wird. - Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für ein Fahrzeug vorgesehen ist, dass ein elektronisches Bremsenregelungssystem mit einer Kippverhinderung (ARP) aufweist.
- Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit mindestens zwei Bremskreisen (I,II), die über ein hydraulisches Verbindungsventil (34) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Leckageprüfung des Verbindungsventils (34) die Kraftfahrzeugbremsanlage Mittel aufweist, umfassend einen Drucksensor (41), Trennventile( 6, 7), eine Druckfördereinrichtung (21) mit zwei Pumpen (24, 25), Auslassventile (15, 16, 17, 18) und Sättel von Radbremsen (8,9, 10, 11), mit einem Prüfraum zwecks Ermittlung einer Gesamt-Leckage, der durch das Trennventil (6) in geschlossener Stellung, die Pumpe (24), das Verbindungsventil (34) in geschlossener Stellung, die Auslassventile (15, 16) in geschlossener Stellung und den Sattel der Radbremse (8, 9) begrenzt ist, und dass eine Ermittlungseinheit vorgesehen ist, mittels der die Leckage des Verbindungsventils (34) auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage ermittelt oder abgeschätzt wird, wobei die Leckageprüfung nach einer Betätigung des Verbindungsventils (34) bei Fahrzeugstillstand mittels des Drucksensors (41) durchgeführt wird.
- Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit mindestens zwei Bremskreisen (I,II), die über ein hydraulisches Verbindungsventil (34) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Leckageprüfung des Verbindungsventils (34) die Kraftfahrzeugbremsanlage Mittel aufweist, umfassend ein Test-Ventil (50), einen THZ-Drucksensor (12), Trennventile (6, 7), eine Druckfördereinrichtung (21) mit zwei Pumpen (24, 25), Auslassventile (15, 16, 17, 18) und Sättel der Radbremsen (10, 11), einen Prüfraum zwecks Ermittlung einer Gesamt-Leckage, welcher begrenzt wird durch das Test-Ventil (50) in geschlossener Stellung, die Pumpe (25), das Verbindungsventil (34) in geschlossener Stellung, das Auslassventil (17, 18) in geschlossener Stellung und die Sättel der Radbremsen(10,11), und dass eine Ermittlungseinheit vorgesehen ist, mittels der die Leckage des Verbindungsventils (34) auf Grundlage der gemessenen Gesamt-Leckage ermittelt oder abgeschätzt wird, wobei die Leckageprüfung nach einer Betätigung des Verbindungsventils (34) bei Fahrzeugstillstand mittels des Drucksensors (12) durchgeführt wird.
- Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorherigen
Ansprüche 5 oder6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugbremsanlage für ein Fahrzeug vorgesehen ist, dass ein elektronisches Bremsenregelungssystem mit einer Kippverhinderung (ARP) aufweist.
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