CN101903630B - 与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机组装部件的故障保护控制的方法和设备、以及交流发电机-起动机组装部件和相应的布线连接 - Google Patents

与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机组装部件的故障保护控制的方法和设备、以及交流发电机-起动机组装部件和相应的布线连接 Download PDF

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Abstract

本发明的方法包括：使用电子控制单元(17)基于表示机动车的状态的第一信息信号(Capt.Véh.)，来产生用于交流发电机-起动机***(27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)；以及使用控制电路(13)基于表示所述交流发电机-起动机***的状态的诊断信号(Diag1.Ond.、Diag2.Exc.、Diag2.Ond.)，来产生用于电源电路(14)的控制信号(Cd.Exc.、Cd.Ond.)。根据本发明，所述方法包括：使用所述电子控制单元(17)还根据至少一个第一诊断信号(Diag1.Ond)，来产生所述控制信号；以及使用所述控制电路(13)另外基于从数据通信总线(19)中获得的第二信息信号(CAN)，来产生所述控制信号(Cd.Ond.、Cd.Exc.)。

Description

与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机组装部件的故障保护控制的方法和设备、以及交流发电机-起动机组装部件和相应的布线连接
技术领域
本发明涉及用于耦接到机动车的热力发动机的交流发电机-起动机的故障保护控制的方法和设备。
本发明还涉及可以实现该方法和包括此设备的交流发电机-起动机***。
背景技术
对节约能源和减少污染的考虑(特别是在城市环境中)正使得机动车辆制造商为他们的机型装备有用于停止/重新起动热力发动机的自动***(在该说明书中的以下部分中称为“自动发动机停止/重新起动***”)，诸如由术语“即停即走(stop and go)”所称的***。
回想在VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR公司的专利申请FR2875549中，机动车可以根据“即停即走”模式通过可逆电机或耦接到热力发动机并且由“起动机”模式下的逆变器供电的交流发电机-起动机而运行。
在“即停即走”运行模式下交流发电机-起动机***的使用在某些条件下包括：当机动车本身处于静态时引起热力发动机的完全停止，然后作为例如驾驶员的动作被解释为重新起动热力发动机的请求的结果，重新起动热力发动机。
典型的“即停即走”情况是在红灯处于停止的情况。当机动车在交通灯处停止时，热力发动机自动停止，然后当灯变成绿色时，作为该***做出的驾驶员压下离合器踏板或表示驾驶员希望引起他的机动车移动的任何其它动作的诊断结果，通过交流发电机-起动机***重新起动发动机。
为此，如VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR公司还在专利申请FR2875551中所指出的，“即停即走”***使用从机动车的传感器(诸如乘客空间中的温度传感器)中获得的表示机动车的运行状态的信息、或离合器踏板的位置的检测结果、或在数据通信总线上读出的信息(诸如，机动车的速度或发动机的旋转速度)。
将理解，由交流发电机-起动机***执行的自动重新起动功能是必须保证特定级别的运行安全性的功能。
如VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR公司在专利申请FR287557中所述，用于控制起动机模式下的交流发电机-起动机***的方法的基本特征在于，它必须包括在重新起动阶段发生之前检验用于重新起动发动机的所谓的先决条件的步骤，并且所谓的“安全”条件贯穿发动机的重新起动的阶段。
用于重新起动发动机的先决条件具体地由驾驶员的至少一个有意的动作确定，例如按下离合器踏板大于90％。
附加条件是，例如必须提供机动车的车载网络，即机动车的接触钥匙“在接触之后”必须处于位置+APC，并且牵引链必须断开。
事实上，当机动车处于静态(即，具有零速度)并且热力发动机由自动功能停止时，除非确信牵引链断开，否则就重新启动发动机，这是毫无疑问的。
如果该链闭合，则重新起动发动机可以推动机动车，因此使其前进(或倒退)，从而危害财产或人的安全。
因而，为了避免这类情况，现在实现了一种解决方案，其使用特定的控制线Auth.Ond.，以便许可逆变器的控制。此特定的控制线Auth.Ond.源自于机动车的控制***，其在自动停止/重新起动功能以外，从而实现大部分安全要求。
此外，为了检测电机的激活状态，引入辅助的安全设备。此安全设备由线Diag.1 Ond.构成，其传达指示电机的旋转并且从来自于转子的位置传感器的信号中获得的信息。
此信息然后由微处理器翻译成用于控制电机的形式，并且在状态和故障信号当中被发送到机动车的电子控制单元的微处理器。
这种解决方案实现了该功能固有的大部分安全要求，但是也暴露了某些缺点。
事实上，只有当用于控制电机的微处理器运行时，信息Diag 1.Ond.才可用于机动车的电子控制单元。这涉及特定的软件延迟，以便在信息不存在时变为无效(检测信息的不存在的延迟)。
另一个缺点是该解决方案需要使用具有大的处理能力的微处理器，因为控制电机的微处理器必须控制并监视该电机，以及支持所有或部分***策略，同时向外部提供接口。
这种解决方案也不适合于电机既用于重新起动热力发动机又用于转矩辅助的情况。
简单的控制线Auth.Ond.不能既用于防止重新起动又用于防止转矩辅助操作。事实上，只有当牵引链断开时才可以激活重新起动功能，而只有当牵引链闭合时才可以激活转矩辅助功能。这两个条件是对立的。
因此，需要一种使得可以消除所有这些问题同时提高全局功能的安全级别的新结构。
发明内容
本发明的目的是满足此需要，并且它的目的具体地是用于与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机***的故障保护控制方法。
所讨论的机动车本身是已知的，并且包括至少一个电子控制单元、机动车传感器、数据通信总线和车载电力网。
具有交流发电机-起动机的***传统地包括具有用于检测旋转的装置的至少一个旋转电机、包括至少一个逆变器和为旋转电机供电的激励电路的电源电路、和用于控制电源电路的电路。
以已知的方式，此类交流发电机-起动机***的故障保护控制方法包括：
-基于从机动车传感器中获得的、表示机动车的运行状态的第一信息信号Capt.Véh.，通过该电子控制单元产生用于控制交流发电机-起动机***的信号；以及
-基于表示该交流发电机-起动机***的运行状态的诊断信号，通过此控制电路产生用于控制该电源电路的信号。
根据本发明的此交流发电机-起动机***的故障保护控制方法区别特征在于，它另外包括：
-另外基于表示交流发电机-起动机***的运行状态的诊断信号当中的至少一个第一诊断信号Diag1.Ond.，通过该电子控制单元产生该控制信号；以及
-另外基于从该数据通信总线中获得的第二信息信号，通过该控制电路产生该控制信号。
优选地，该控制信号当中的至少一个第一控制信号Cd.Exc.构成表示该交流发电机-起动机***的运行状态的诊断信号当中的至少一个第二诊断信号Diag1.Exc.。
非常有利地，根据本发明的交流发电机-起动机的故障保护控制的方法另外包括：
-通过该电子控制单元中提供的第一微处理器产生该控制信号当中的至少一个第一控制信号Dd.Ond.和/或Dd.Exc.，并且处理该至少第一和第二诊断信号Diag.Ond.、Diag1.Exc.；
-通过该控制单元中提供的第一布线逻辑决策电路产生该控制信号当中的至少一个第二控制信号Auth.Ond.；以及
-通过该控制电路中提供的第二布线逻辑决策电路来专门产生控制信号Cd.Ond.和Cd.Exc.。
优点源自于此用于交流发电机-起动机***的控制的故障保护方法还包括如下特征的事实：
-根据由第一微处理器产生的激活和/或禁止信号当中的至少一个第一激活信号Act.Exc.和表示车载电力网的接通的接触信号产生至少第二控制信号Auth.Exc.；以及
-根据该第二控制信号Auth.Exc.和由该控制电路中提供的第二微处理器产生的控制信号当中的至少一个第一控制信号Pil.Exc.产生至少第一控制信号Cd.Exc.。
另外，有利地通过第二微处理器将状态/故障信号发送到第一微处理器。
在根据本发明的故障保护控制方法中，激励电路由第一控制信号Cd.Exc.控制，该第一控制信号是为了可靠性的原因由第二布线逻辑电路获得的，其中它已被第二控制信号Auth.Exc确认(validate)。
第一诊断信号Diag.1.Ond.优选地由用于检测旋转的装置提供。
本发明还涉及与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机***的故障保护控制设备，其被设计成实现上述方法。
此设备是这种类型的，其中：
-该机动车的电子控制单元接收从机动车传感器中获得的表示该机动车的运行状态的第一信息信号，并产生用于控制交流发电机-起动机***的信号；
-用于控制该电源电路的电路(即，至少一个逆变器和一个激励电路)接收表示该交流发电机-起动机***的运行状态的诊断信号，并产生用于控制该电源电路的信号。
根据本发明的故障保护控制设备的区别特征在于：
-该机动车的电子控制单元另外接收该诊断信号当中的至少一个第一诊断信号Diag.1.Ond.；以及
-该控制电路另外从该数据通信总线接收第二信息信号。
在该设备中，优点源自于该电源电路的控制信号当中的至少一个第一控制信号Cd.Exc.构成该诊断信号当中的至少一个第二诊断信号Diag1.Exc.的事实。
非常有利地，根据本发明的设备另外包括：
-第一微处理器，提供于该机动车的电子控制单元中，其处理至少第一诊断信号Diag1.Ond.和第二诊断信号Diag1.Exc.，并产生该交流发电机-起动机***的控制信号当中的至少一个第一控制信号Dd.Ond.和/或Dd.Exc.；
-第一布线逻辑决策电路，提供于该机动车的控制单元中，并产生该控制信号当中的至少一个第二控制信号Auth.Exc.；以及
-第二布线逻辑决策电路，提供于该控制电路中，并产生该电源电路的控制信号Cd.Ond.和Cd.Exc.。
根据本发明的设备另外包括：
-第一逻辑门，根据由第一微处理器产生的激活信号Act.Exc.和/或禁止信号Inh.Ond.当中的至少一个第一激活信号Act.Exc.和表示车载电力网的接通的接触信号+APC/Vbat产生第二控制信号Auth.Exc.或多个信号；
-第二微处理器，提供于该电源电路的控制电路中，并产生控制信号Pil.Ond.和Pil.Exc.；以及
-第二逻辑门，根据第二控制信号Auth.Exc.和控制信号Pil.Ond.和Pil.Exc当中的至少一个第一控制信号Pil.Exc.产生第一控制信号Cd.Exc.或多个信号。
优选地，第二微处理器向第一微处理器发送状态/故障信号，并且有利地，第一控制信号Cd.Exc.控制该激励电路。
第一诊断信号Diag1.Ond.优选地由用于检测旋转的装置提供。
本发明还涉及包括前述故障保护控制设备的、被设计用于机动车的热力发动机的交流发电机-起动机***，具体地，涉及包括微混合型的恢复制动功能的交流发电机-起动机***。
这几个基本说明将使得本发明与现有技术相比较提供的优点对本领域技术人员而言明显。
下面结合附图给出本发明的详细描述。应当注意，这些附图的唯一目的是示出说明书的正文，并且它们不以任何方式构成对本发明的范围的限制。
附图说明
图1是与机动车的热力发动机耦接的已知的交流发电机-起动机***的略图。
图2是与机动车的热力发动机耦接的具有恢复制动和/或交流发电机-起动机转矩辅助的已知微混合***的略图。
图3是对于图1所示的类型的交流发电机-起动机***情况的已知故障保护控制设备的流程图。
图4示出对于图1所示的类型的自动交流发电机-起动机停止/重新起动***的情况的根据本发明的布线连接和故障保护控制设备的流程图。
图5是示出对于图2所示的类型的具有恢复制动和/或转矩辅助的微混合***的情况的根据本发明的布线连接和故障保护控制设备的流程图。
图6a是示出在变形实施例中图2所示的类型的具有恢复制动和/或转矩辅助的微混合***的故障保护控制设备的第一优选实施例的根据本发明的布线连接的流程图。
图6b是示出在变形实施例中图2所示的类型的具有恢复制动和/或转矩辅助的微混合***的故障保护控制设备的第二优选实施例的根据本发明的布线连接的流程图。
图7是示出根据本发明的与具有恢复制动和/或转矩辅助的微混合***的故障保护控制方法有关的专用信号的发送的图。
具体实施方式
本发明的优选实施例涉及具有交流发电机-起动机***的机动车，分别如图1和2所示有或者没有在制动期间的能量恢复设备。
图1显示为与机动车的热力马达2耦接的交流发电机-起动机***1。
交流发电机-起动机***1包括可逆电机3，其由皮带和滑轮的传动装置4耦接到发动机2。
电机3包括转子5，其在轴7的末端与输出滑轮6集成。转子5具有通过集电器(collector)9供电的感应器(inductor)8，集电器9由激励电路10旋转。
电机3还包括由逆变器12供电的相或电枢绕组11。
控制电路13根据由转子5的位置传感器15提供的信息和由机动车的电子控制单元17、17a产生的控制信号16控制电机3的由逆变器12和激励电路10构成的电源电路14。
电子控制单元17、17a通过专用的布线连接18或经由CAN型的车载数据通信总线19接收发动机2的运行的参数和其它上下文信息。
逆变器12优选地由对于产生脉冲的车载电源电压Vbat的斩波电路20构成，其频率和宽度由控制电路13控制。
斩波电路20是可逆交流-直流转换器，其在交流发电机-起动机***1用作交流发电机时用作同步整流器21。
如前面已经说明的，由交流发电机-起动机***1执行的自动重新起动功能是必须保证特定级别的运行安全的功能。事实上，当机动车处于静态(即，具有零速度)并且发动机2由该功能停止时，除非确信牵引链断开，否则重新启动发动机，这是毫无疑问的。
为了避免这类情况而已经实现的已知解决方案如图3所示。
图3更详细地示出了图1中的控制电路13和电子控制单元17、17a。
由电池电压Vbat或者在接触+APC之后供电的机动车的电子控制单元17、17a包括第一微处理器22和第一布线逻辑决策电路23，它们接收从机动车传感器中获得的第一信息信号Capt.Véh.，并产生控制电路13的控制信号Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Ond.，即闭合激励电路的请求Dd.Exc.、起动逆变器的运行的请求Dd.Ond.、和对于起动逆变器的运行的许可Auth.Ond.。
也由电池电压Vbat或在接触+APC之后供电的控制电路13包括第二微处理器24和AND门25，它们从电子控制单元17、17a接收控制信号Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Ond.，并产生用于命令闭合激励电路的信号Cd.Exc.和用于起动逆变器的运行的信号Cd.Ond.，它们分别控制电源电路14的激励电路10和逆变器12。
第二微处理器24另外接收分别关于激励电路10的闭合的状态和逆变器12的运行的起动的诊断信号Diag2.Exc.、Diag2.Ond.。
同时，第二微处理器24通过连接到电机3的位置传感器15的专用线Diag1.Ond.诊断旋转电机3的速度。
通过发送从控制电路13中获得的状态/故障信号States/Faults，将交流发电机-起动机***1的运行状态和故障指示给电子控制单元17、17a的第一微处理器22。
使用从第一微处理器22中获得的专用禁止线Inh.Ond，其确认或不确认由第一布线逻辑决策电路23产生的、用于起动逆变器12的运行的许可Auth.Ond.，以便实现与重新起动功能有关的运行安全的大部分要求SdF，如前所述。
施加于控制电路13的AND门25(其输出Cd.Ond.控制逆变器12)的输入端的用于许可逆变器12的运行的起动的信号Auth.Ond.确认由第二微处理器24产生的、施加于另一个输入端的逆变器Pil.Ond.的控制信号。
逆变器12的运行的起动的控制由该功能外部的第一微处理器22以及由布线逻辑决策电路执行的事实有助于加强安全性。
但是，图3所示的用于交流发电机-起动机***1的故障保护控制的设备存在一些弱点，即：
-首先，仅仅向逆变器12的控制电路13的第二微控制器24发送可逆AC/DC变换器20的发动机模式的激活的诊断Diag1.Ond.。因此，只有当第二微处理器24运行时，该信息才可用于机动车17、17a的电子控制单元。这涉及特定的软件延迟，以便在信息不可用时变为无效(reactive)(检测缺少信息的时间)。
-第二，逆变器12由该***外的单元激活，并且在微混合型或所谓的“14+X”型的结构的情况下，如图2示意地所示(即，当存在中间能量存储单元26和提供发动机转矩辅助的功能的能力时)，必须：
-在该功能存在的情况下，修改机动车结构和/或电源外的单元；
-或者当使用自动功能(即，对电源外的部件具有最小可能的影响(甚至一点也没有)的功能)时，使用不遭受该问题的另一个结构。以下与图6a和6b结合来描述后一种解决方案，其原理包括使用在***27之内实现的两个控制电路17a、13；每一个都包含微处理器22、24的这些电路被布置以使得它们彼此监视(例如，第二控制电路13监视第一控制电路17a，以便在已经检测到它的微处理器22有故障或者正在触发未到期的(premature)动作(即，不希望的动作)的情况下禁止它的要求)，这使得可以致使发动机模式的激活安全(转矩辅助或起动/重新起动)，同时避免使用较昂贵的安全解决方案，例如在旋转电机3的控制电子装置之内。
-第三，在所谓的“14+X”型的微混合***的情况下，反而第二微处理器24的许多资源用于电机3的监视与控制，在图1所示的交流发电机-起动机***1的情况下，第二微处理器24同时是用于与该***的外部进行接口的单元，这需要非常大的处理能力(以便既向外部提供接口又提供电机控制)。另外，它也必须支持所有或部分***策略。
-第四，在“14+X”型的结构的情况下不能实现某些安全解决方案。
“14+X”或微混合型的结构如图2所示。
与图1所示的传统交流发电机-起动机***类似，微混合***27包括旋转电机3，旋转电机3具有由激励电路10供电的逆变器8、由用作逆变器12的可逆AC/DC变换器20供电的相绕组11、和用于感测转子8的位置的传感器15。
但是，与传统的交流发电机-起动机***不同，逆变器12由超级电容器26供电，而不是直接连接到车载电池。
当用作发电机时，电机3通过用作整流器的可逆AC/DC变换器20为超级电容器26充电，并且为车载电力网提供高于电池电压Vbat的电压Vbat+X。
由DC/DC变换器构成的能量转换电路29进行以电压Vbat为第一车载网络供电的车载电池28和以电压Vbat+X为第二车载网络供电的超级电容器26之间的电能的可能交换。
控制电路13利用可逆AC/DC变换器20和能量转换电路29控制激励电路10，可逆AC/DC变换器20包括逆变器12，构成交流发电机-起动机***1的电源电路14。
控制电路13由与CAN总线19接口的电子控制单元17、17a控制。
图2所示的微混合***27使得可以实现恢复和/或转矩辅助制动功能：来自于制动的部分机械能由用作发电机的电机3变换成电能并且存储在超级电容器26中，该部分能量通过使得电机3用作电动机而用于为热力发动机2提供附加转矩。
但是，如前所述，在微混合***27中，不能够如传统的交流发电机-起动机***1那样，通过简单的禁止线Auth.Ond来提供对于重新起动和/或转矩辅助的未到期功能的保护。
事实上，只有当牵引链断开时才可以激活重新起动功能，而只有当牵引链闭合时才可以激活转矩辅助功能。因此，这两个条件是对立的。
图4示出了施加于图1所示的传统交流发电机-起动机***1的安全解决方案，其也应用于图2所示的微混合***27，如图5和6所示。
根据本发明的总原理，在执行自动重新起动功能和/或发动机转矩辅助功能的***的背景内，提出使用如下配置的结构：
-第一，所谓的决策单元(其中实现高级策略)，诸如机动车的电子控制单元17、17a，或另一个可用的处理单元；和
-第二，由上述决策单元控制的执行单元(可逆电机3和它的相关电子装置13、14)。
因而，以两个独立单元的结构的配置避免将附加的安全设备(诸如附加的微控制器)引入到图1所示的传统交流发电机-起动机***1中。
此外，在该功能不存在的情况下，单独的、但是在如图2和6所示的微混合型的结构的背景内可选地属于微混合***27的两个微处理器22、24的使用也避免了修改机动车的结构。
在图6a和6b所示的结构中，第一微处理器22是已经存在于能量转换电路29的第二控制电路17a中的那个，因此具有如图4所示的电子控制单元17的第一微处理器22的功能。第二控制电路17a则在图6a和6b所示的结构中充当图4所示的电子控制单元17的部分。
此外，为了解决与发动机模式的未到期激活(重新起动和/或转矩辅助功能的未到期激活)有关的问题，两个微处理器22、24之间的结构受到约束，特别是为了避免在两个微处理器22、24中的一个的简单故障的情况下提前触发这些模式中的一个(提高了全局功能的安全级别)。为了避免电子控制单元17、17a的第一微处理器22的简单故障的问题，必须在控制电路13的第二微处理器24内实现用于对由电子控制单元17、17a发出的命令进行评估或诊断的策略的电源电路14。
这些策略的目的是，当认为不合适时，不允许实现电子控制单元17、17a的请求，例如用于闭合激励电路的请求Dd.Exc.、或用于使用逆变器的请求Dd.Ond.。
为此，电源电路14的控制电路13必须例如(和优选地)通过机动车车载的CAN网络从***的外部接收某些背景信息(例如：机动车的速度、发动机的状态、或牵引链的状态)，以便避免因许多附加的输入和输出而影响功能的成本。
在这些条件下，交流发电机-起动机***1变为智能致动器，因为它然后能够拒绝电子控制单元17、17a的请求Dd.Exc.或Dc.Ond.之一。
为了消除执行单元(电源电路14的控制电路13，包括逆变器12)中提供的第二微处理器24的简单故障的问题，有必要：
-例如通过从第二微处理器24中获得的逆变器的控制信号Pil.Ond.和不是由该第二微处理器24产生的信号Auth.Ond.之间的逻辑AND 25(已经根据现有技术参考图3描述的解决方案)，使得用于激活从第二微处理器24开始的下游侧的请求安全；
-或者通过电子控制单元17、17a的第一微处理器22诊断电源电路14的激活(例如通过诊断线Diag1.Exc.)并且因此使得后者动作。
(注意，用这种方法，并不与原因有关地采取动作，因为电源电路14的激活是被命令的，但是风险却降低了，因为该模式不会持续长时间，即不会持续该回路的时间。)
也可以通过使用例如用于“重新起动”功能的第一类型的安全设备并使用用于“转矩辅助”功能的第二类型的安全设备(或反之亦然)来组合这两个类型的安全设备；这使得可以消除与“牵引链”条件有关的前述问题。
此外，可以从电子控制单元17、17a开始或朝向电子控制单元17、17a制造这两个安全设备，在执行单元13的第二微处理器24发生故障时，电子控制单元17、17a使得这两个安全设备同等可用。在“14+X”型的微混合***的背景内，这种解决方案具有不影响机动车的其余电结构的优点(特别是在可选功能的背景内)。
图4示出了在图1所示的类型的传统交流发电机-起动机***1的情况下上述原理的实施方式。
在该结构中，由机动车的电子控制单元17、17a构成的决策单元获得从该***外部中获得的第一信息信号Capt.Véh.，并使用这些第一信息信号来产生用于许可电机1的激励的信号Auth.Excit.。
该激励许可信号Auth.Exc.优选地由第一专用布线连接传递到激励电路10，以便允许电机3的激励。
如图4所示，该激励可以仅仅通过第一控制信号Cd.Exc.而发生，第一控制信号Cd.Exc.通过由电子控制单元17、17a的激励许可信号Auth.Exc.确认第一控制信号Pil.Exc.而产生。
第一控制信号Pil.Exc.由第二微处理器24响应于从电子控制单元17、17a中获得的用于闭合激励电路的请求Dd.Exc.而产生。
在该请求Dd.Exc.(第二微处理器24的输入)和指令(从第二微处理器24输出)之间，可以实现用于确认命令的过程以便防止由于电子控制单元17、17a的第一微处理器22的简单错误引起的激励的激活。该确认过程通过从机动车的数据通信总线CAN中获得的信息信号来执行。
该确认过程可以采用不同的形式，具体地例如：
·确认用于激活发电机或发动机模式(起动机或转矩辅助)的请求和关于接触之后的信息的存在的信息之间的兼容性。
该确认过程补充了许可信号Auth.Exc.，该许可信号Auth.Exc.确认第一AND逻辑门31中的第一控制信号Pil.Exc.，如图4和6所示。
作为变形，实施接触的激活的预期应用于用于许可激励的信号Auth.Exc.，以便预磁化(pre-flux)电机3。
在这种情况下，该预期信号可以采用几个值，诸如(例如)：
·机动车的远程开锁；
·许可的用户的接近的检测；
·门的打开；
·门的关闭；
·接触钥匙的***；
·压下离合器踏板；
·压下刹车踏板以及变速杆在空档位置。
如图4和6所示，Auth.Exc.的切换优选地在电子控制单元17、17a中通过由机动车的数据通信总线CAN提供给第一微处理器22的信息来执行。这通过用于激活激励的信号Act.Exc.的确认来执行。该信号仅仅在第二AND逻辑门30中由表示车载电力网的接通的接触信号+APC/Vbat确认之后，被变换成用于许可闭合激励电路的信号Auth.Exc.。
这在如图5或6所示的、其中的能量存储器26可用的微混合***27的情况下特别有益，因为在这种情况下，可以通过信号Act.Exc.对许可信号Auth.Exc.进行动作，因而防止在检测到存储器26故障时(通过在先前引用的彼此相关的申请中所述的设备中的附加诊断信号所识别)的激励，这使得可以通过降低电机3的级别的短路的总风险来提高全局功能的安全级别。
用于使得逆变器12进行动作的故障保护控制基于与激励电路10相同的原理。
结合图3已经可以看出，机动车的电子控制单元17、17a获得从***外部(以导线形式或通过CAN数据总线)获得的信息信号Capt.Véh.，并且使用这些信号来产生对于激活电机3的发动机模式的许可auth.Ond.。
该许可被发送到包括逆变器12的电源电路14的控制电路13，以便确认第二控制信号Pil.Ond。
以与先前同样的方法，控制电路13的第二微处理器24从电子控制单元17、17a获得请求Dd.Ond.，以便产生到逆变器12的发动机模式的第二控制信号Cd.Ond.。以与激励相同的方式，可以实现命令的确认的过程，以便避免由于在电子控制单元17、17a中提供的第一微处理器22的简单错误引起的逆变器的激活。
如前所述，该类型的确认过程具体地通过由第二微处理器24获得从机动车的数据通信总线CAN中获得的第二信息信号来实现。
该确认过程可以采用不同的形式，具体地例如：
·确认用于激活发动机模式(起动机或转矩辅助)的请求Dd.Ond.与机动车和/或发动机速度之间的兼容性。(仅仅在机动车和/或发动机的特定速度范围内可以指令这些功能中的每一个。)
或：
·确认用于激活发动机模式(起动机或转矩辅助)的请求Dd.Ond.和牵引链的状态之间的兼容性(仅仅在牵引链的给定状态内可以指令这些功能中的每一个)。
作为补充，在激励电路的第一控制信号Cd.Exc.的情况下和在逆变器12的第二控制信号Cd.Ond.的情况下，执行电源电路14的激活的诊断。
因而，这些诊断信号Diag2.Ond.和Diag2.Exc.允许在控制电路13内实现反测量(即，以该指令的逆向意义的立即动作)。
但是，这类过程不足以覆盖电源电路14中的一个(激励电路10的传动装置、电机3的相绕组11的传动装置12)的未到期动作的所有情况。
事实上，在未到期的激活源自于第二微处理器24的情况下，不能认为该反测量是有效的：不能认为已经产生该未到期命令的第二微处理器24能够令人满意地执行该反测量。
为此，产生诊断信号Diag1.Ond.和Diag1.Exc.，其被发送到电子控制单元17、17a。
为了保持安全网络，分别通过第二和第三专用布线连接将这些诊断信号Diag1.Ond.和Diag1.Exc.发送到电子控制单元17、17a，而不依靠控制电路13的第二微处理器24的任何转换形式。
使用这类专用连接的目的是允许电子控制单元17、17a的第一微处理器22可以译码出任何缺陷；它们使得可以克服第二微处理器24的缺陷并毫不迟延地向电子控制单元17、17a发送该信息。
这类设备使得可以诊断未到期的发动机模式(起动-重新起动和/或转矩辅助)，并克服禁止线Auth.Ond上的条件的二重性的情况。
如下实现通过第一诊断信号Diag1.Ond.的故障保护配置：
在检测之后，决策单元的第一微处理器22通过禁止它对于发动机模式的请求Dd.Ond.和/或通过利用布线逻辑对第一决策电路23进行内部动作来禁止发动机模式，从而通过内部信号Inh.Ond产生用于许可实施发动机模式的信号Auth.Ond.。
应当注意，如上所述，该机制不阻止未到期的指令，但是大大减少了经历风险的时间。
作为对该整个过程的补充，电子控制单元17、17a的第一微处理器22将能够向机动车的其余部分(因此向客户)通知或请求通知***中的缺陷，并且通知风险的存在。基于信号Diag1.Ond中未预期的值的检测来提供该信息。
类似地，第二诊断信号Diag1.Exc.使得可以根据逆变器图来检测激励电路的闭合。
图4、5、6a和6b表示在激励电路10的功率驱动器之前获得第二诊断信号Diag1.Exc.时的情况。
作为变形，该第二诊断信号Diag1.Exc.有利地在功率驱动器10之后获得。
这两个结构具有优点和缺点：
在第一结构中，用于该检测所必需的组件的成本较低，因为涉及的是低功率信号，但是不存在驱动器的状态的直接图像。
在第二结构中，检测的成本较高，因为它涉及必须被传递到决策单元的功率信号，但是可以在与功率驱动器10的投入使用的检测的同时进行激励电流的冗余测量。
图4、5、6a和6b所示的第一结构组合了成本的约束和风险的检测，因为该诊断使得可以检测激励的未到期的激活，其相关于未到期的起动和/或转矩辅助，等效于单个保护装置的损耗。
概括起来，注意，与图3所示的根据现有技术单独已知的屏障Auth.Ond.相比，根据本发明的用于交流发电机-起动机***1的故障保护控制的方法和设备提供了新的、附加的安全屏障，即：
-在电源电路14的控制电路13的微处理器24内实现用于评估或诊断第一微处理器22给出的命令的策略；
-在电子控制单元17、17a内实现对与控制电路13的微处理器24的状态独立的电机的激活状态的诊断；以及
-许可并确认激励Auth.Exc。
在第一和第二微处理器22、24、数据通信总线19和本发明实现的用于检测旋转15的装置之间交换的不同的控制和诊断信号如图7所示。
本发明实现的不同的控制和诊断信号优选地产生如下：
Dd.Ond和Dd.Exc.
这些第一控制信号由电子控制单元17、17a形成并通过(专用或公共)网络发送到电源电路14(逆变器12和激励电路10)的控制电路13。
这些第一控制信号还由不同的机动车传感器(变速箱、制动器、速度、电池和/或存储单元电压、门的状态等等)的采集而形成，并且反映请求的***状态：交流发电机或再生器模式(激励＝激活状态，逆变器＝去激活状态)；Idle_Stop或Cut-off_Alternator模式(激励＝激活状态，逆变器＝去激活状态)；发动机模式(激励＝激活状态，逆变器＝去激活状态)。
另一方面，控制电路13将状态信号(交流发电机，再生器模式等等)以及关于它的内部故障和模式的信息和/或被拒绝的转变(状态和故障信号(States/Faults，即，状态/故障))(通过相同的网络)返回到电子控制单元17、17a。
所指出的被拒绝的转变具体地是：
-作为由控制电路13接收到的信息+APC和由电子控制单元17、17a所发出的请求之间存在不兼容性的结果，拒绝转变到发电机或发动机模式；以及
-作为由电子控制单元17、17a所发出的请求和机动车和/或发动机速度(允许的范围外的速度)之间存在不兼容性的结果，拒绝转变到发动机模式。
Auth.Exc.
如前所述，该第二控制信号优选地通过由电子控制单元17、17a(根据该单元中实现的策略)的第一微处理器22切换SMART MOS型30的电路而根据接触信号+APC或Vbat产生。
Diag.1 Ond.
该第一诊断信号优选地根据从电机3的位置传感器15中获得的信号产生。该信号由电子控制单元17、17a的第一微处理器22按照与图3、5和6a所示的实施例中用于包括逆变器12的电源电路14的控制电路13的第二微处理器24相同的方式来译码。
在这种情况下，电子控制单元17、17a接收并使用从机动车中获得的第二信息信号CAN，以便仅仅在特定背景下不考虑该第一诊断。
例如，可以参考下文：
-附加的起动机的激活(以便避免由该装置执行的起动的“未到期的”检测)；
-机动车速度的存在(以便避免由客户有意执行的推车起动的“未到期的”检测)；
-由机动车的其余部件产生的转矩的估计(以便避免通常在该(发动机)***外部产生的转矩辅助变化的“未到期的”检测)。
作为变形，另一个这类诊断信号根据可以是电机3级别的发动机模式的激活的图像的任何信号来产生，并且它然后能够替换由第一和第二微处理器22、24处理的第一诊断信号Diag1.Ond.。
图6b应用了此变形，构成了第二实施例：
因此，由电子控制单元17、17a对微混合型结构的能量存储器26的电压的差动测量还适用于这类诊断信号，特别是为了使得“转矩辅助”模式得到故障保护，因为转矩辅助的激活涉及存储的电压的使用，因此涉及后者的减小。
在这样的假设中并且按照如前就关于电机3的旋转所述的相同的方式，电子控制单元17、17a必须接收由网络电荷Vbat+X(如果此功率存在)收集的功率的估计，以便在诊断时不考虑在其它地方使用该功率。
应当注意，此变形实施例在组合能量存储器26和单个电源单元的DC/DC变换器29的情况下特别有益。事实上，在这种情况下，所有引用的信号都是内部信号，并且不必要具有附加的线路。
Diag1.Exc.
该第二诊断信号Diag1.Exc.优选地通过二极管电路(二极管和适配电阻器)产生。
Diag2.Ond.和Diag2.Exc.
这些诊断信号在电源电路14(逆变器12和激励电路10)的电子设备的级别被连接。这些是信号的简单适配，以便被“重新注入”到电源电路14的控制电路13的第二微处理器24中(可选地在数字输入端处)。
Auth.Ond.
晶体管电路23(逻辑门)考虑从机动车传感器之一(例如变速箱传感器)中获得的输入信号Capt.Véh.到无效值的转变，并且考虑从电子控制单元17、17a的第一微处理器22中获得的禁止信号Inh_Ondul，以便产生该控制信号。
Inh.Ond.
如前所示，该控制信号由电子控制单元17、17a的第一微处理器22在检测到第一诊断信号Diag1.Ond时产生。
与图4、5、6a和6b有关的上述结构的优点是：
-最小化了控制电路13和电源电路14的故障保护功能所必需的输入/输出数目；
-控制电路13不单独支持与***的外部的全部接口；以及
-避免了附加的微处理器的实施。
也应注意，在具有恢复制动和/或转矩辅助的微混合***的背景内，***的输入/输出不特定于这些功能之一。
根据其它方面，本发明还涉及如下所述的故障保护控制方法和布线连接：
A)通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的专用信号的故障保护控制方法，该机动车包括至少一个电子控制单元17、机动车传感器、数据通信总线19和车载电力网，该交流发电机-起动机***1、27包括具有用于检测旋转的装置15的至少一个旋转电机3、为所述旋转电机3供电且包括至少一个逆变器12和激励电路10的电源电路14、和用于所述电源电路14的第一控制电路13，其中该方法包括：向第一控制电路13发送许可激励电路10的闭合的第一控制信号Auth.Exc.。
B)根据上述点A)的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1的专用信号的故障保护控制方法，其中该方法另外包括：向第一控制电路13和电子控制单元17发送由用于检测旋转的装置15提供的第一诊断信号Diag1.Ond.和/或从为逆变器12供电且指示旋转电机3的旋转的电压Vbat+X中获得的第三诊断信号Diag3.Ond.。
C)根据上述点A)的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***27的专用信号的故障保护控制方法，其中该方法另外包括：向第一控制电路13和/或包含在交流发电机-起动机***27中的能量转换电路的第二控制电路17a发送由用于检测旋转的装置15提供的第一诊断信号Diag1.Ond.和/或从为逆变器12供电并指示旋转电机3的旋转的电压Vbat+X中获得的第三诊断信号Diag3.Ond.。
D)根据上述点C的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的专用信号的故障保护控制方法，其中该方法另外包括：经由第一控制电路13向电子控制单元17或第二控制电路17a发送表示第一控制信号Cd.Exc.的状态的第二诊断信号Diag1.Exc.，该第一控制信号Cd.Exc.指令激励电路10的闭合。
E)根据上述点C或D)的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的专用信号的故障保护控制方法，其中该方法另外包括：经由第一控制电路13向电子控制单元17或第二控制电路17a发送状态/故障信号States/Faults。
F)根据上述点A)到E)中的任何一个的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的专用信号的故障保护控制方法，其中该方法另外包括：向第一控制电路13发送从数据通信总线19中获得的信息信号CAN。
G)根据上述点C)到E)中的任何一个的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的专用信号的故障保护控制方法，其中该方法另外包括：向电子控制单元17、或第二控制电路17a发送表示车载电力网的电压的接通的接触信号+APC/Vbat。
H)根据点G)的通过与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的专用信号的故障保护控制方法，其中第一控制信号Auth.Exc.通过接触信号+APC/Vbat确认。
I)被适配为实施根据上述点A)到H)中的任何一个的方法的与机动车的热力发动机2耦接的交流发电机-起动机***1、27的布线连接，其中该连接发送从包括以下项的组中选择出的专用信号：
-第一控制信号Auth.Exc.；
-第一诊断信号Diag1.Ond.；
-第二诊断信号Diag1.Exc.；
-第三诊断信号Diag3.Ond.；
-状态/故障信号States/Faults；以及
-接触信号+APC/Vbat。
J)根据点I)的与机动车的热力发动机耦接的交流发电机-起动机***1、27的布线连接，其中该布线连接中的至少一个是专用的布线连接。
将理解，本发明不简单地局限于先前描述的优选实施例。
相反，本发明合并将处于由以下权利要求书定义的范围内的所有可能的变形实施例。

Claims (16)

1.一种用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，所述机动车包括：至少一个电子控制单元(17)、机动车传感器、数据通信总线(19)和车载电力网(Vbat、Vbat+X)，所述交流发电机-起动机***(1、27)包括：具有用于检测旋转的装置(15)的至少一个旋转电机(3)、包括至少一个逆变器(12)和为所述旋转电机(3)供电的激励电路(10)的电源电路(14)、和用于所述电源电路(14)的控制电路(13)，所述方法包括：
-通过该电子控制单元(17)基于从所述机动车传感器中获得的、表示所述机动车的运行状态的第一信息信号(Capt.V éh.)，来产生用于控制所述交流发电机-起动机***(1、27)的信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)；以及
-通过所述控制电路(13)基于表示所述交流发电机-起动机***的运行状态的诊断信号(Diag1.Ond.、Diag2.Exc.、Diag2.Ond.)，来产生用于控制所述电源电路(14)的信号(Cd.Exc.、Cd.Ond.)，
其特征在于，所述方法还包括：
-通过所述电子控制单元(17)另外基于所述诊断信号(Diag1.Ond.、Diag1.Exc.、Diag2 Ond.、Diag2.Exc.)当中的至少一个第一诊断信号(Diag1.Ond)，来产生所述用于控制所述交流发电机-起动机***(1、27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)；以及
-通过所述控制电路(13)另外基于从所述数据通信总线(19)中获得的第二信息信号(CAN)，来产生所述用于控制所述电源电路(14)的控制信号(Cd.Ond.、Cd.Exc.)。
2.根据前述权利要求1所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，其特征在于，所述用于控制所述电源电路(14)的控制信号(Cd.Ond.、Cd.Exc.)当中的至少一个第一控制信号(Cd.Exc.)构成所述诊断信号(Diag1.Ond.、Diag1 Exc.、Diag2.Ond.、Diag2.Exc.)当中的至少一个第二诊断信号(Diag1.Exc.)。
3.根据前述权利要求2所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，其特征在于，它还包括：
-通过在所述电子控制单元(17)中提供的第一微处理器(22)产生所述用于控制所述交流发电机-起动机***(1、27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)当中的至少一个第二控制信号(Dd.Ond.、Dd.Exc.)，并且至少处理所述第一诊断信号(Diag1.Ond.)和所述第二诊断信号(Diag1.Exc.)；
-通过在所述控制单元(17)中提供的第一布线逻辑决策电路(23)产生所述用于控制所述交流发电机-起动机***(1、27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)当中的至少一个第三控制信号(Auth.Exc)；以及
-通过在所述控制电路(13)中提供的第二布线逻辑决策电路(25、31)专门产生所述用于控制所述电源电路(14)的控制信号(Cd.Ond.、Cd.Exc.)。
4.根据前述权利要求3所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，其特征在于，它还包括：
-根据由所述第一微处理器(22)产生的激活和/或禁止信号(Act.Exc.、Inh.Ond.)当中的至少一个第一激活信号(Act.Exc.)以及表示所述车载电力网的接通的接触信号(+APC/Vbat)产生所述至少第三控制信号(Auth.Exc.)；以及
-根据所述至少第三控制信号(Auth.Exc.)以及由所述控制电路(13)中提供的第二微处理器(24)产生的控制信号(Pil.Ond.、Pil.Exc.)当中的至少一个第四控制信号(Pil.Exc.)产生所述至少第一控制信号(Cd.Exc.)。
5.根据前述权利要求4所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，其特征在于，它还包括：通过所述第二微处理器(24)向所述第一微处理器(22)发送状态/故障信号(States/Faults)。
6.根据前述权利要求2所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，其特征在于，所述激励电路(10)由所述第一控制信号(Cd.Exc.)控制。
7.根据前述权利要求1到6中的任何一个所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的方法，其特征在于，所述第一诊断信号(Diag1.Ond.)是通过所述用于检测旋转的装置(15)提供的。
8.一种被适配为实施根据前述权利要求1到7中的任何一个所述的方法的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，所述机动车包括至少一个电子控制单元(17)、机动车传感器、数据通信总线(19)和车载电力网(Vbat、Vbat+X)，所述交流发电机-起动机***(1、27)包括：具有用于检测旋转的装置(15)的至少一个旋转电机(3)、包括至少一个逆变器(12)和为所述旋转电机(3)供电的激励电路(10)的电源电路(14)、和用于控制所述电源电路(14)的电路(13)，所述设备为这种类型的，其中：
-所述电子控制单元(17)接收从所述机动车传感器中获得的、表示所述机动车的运行状态的第一信息信号(Capt.V éh.)，并产生用于所述交流发电机-起动机***(1、27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)；
-所述控制电路(13)接收表示所述交流发电机-起动机***(1、27)的运行状态的诊断信号(Diag2.Exc.、Diag2.Ond.)，并产生用于所述电源电路(14)的控制信号(Cd.Exc.、Cd.Ond.)；
其特征在于：
-所述第二电子控制单元(17)另外接收所述诊断信号(Diag1.Ond.、Diag1.Exc.、Diag2.Ond.、Diag2.Exc.)当中的至少一个第一诊断信号(Diag1.Ond.)；以及
-所述控制单元(13)另外从所述数据通信总线(19)接收第二信息信号(CAN)。
9.根据前述权利要求8所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，其特征在于，所述用于控制所述电源电路(14)的控制信号(Cd.Ond.、Cd.Exc.)当中的至少一个第一控制信号(Cd.Exc.)构成所述诊断信号(Diag1.Ond.、Diag1.Exc.、Diag2.Ond.、Diag2.Exc.)当中的至少一个第二诊断信号(Diag1.Exc.)。
10.根据前述权利要求8或9所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，其特征在于，它还包括：
-第一微处理器(22)，提供于所述电子控制单元(17)中，至少处理所述第一诊断信号(Diag1.Ond.)和所述第二诊断信号(Diag1.Exc.)，并产生所述用于控制所述交流发电机-起动机***(1、27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)当中的至少一个第二控制信号(Dd.Ond.、Dd.Exc.)；
-第一布线逻辑决策电路(23)，提供于所述控制单元(17)中，并且产生所述用于控制所述交流发电机-起动机***(1、27)的控制信号(Dd.Exc.、Dd.Ond.、Auth.Exc.、Auth.Ond.)当中的至少一个第三控制信号(Auth.Exc.)；以及
-第二布线逻辑决策电路(25、31)，提供于所述控制电路(13)中，并且产生所述用于控制所述电源电路(14)的控制信号(Cd.Ond.、Cd.Exc.)。
11.根据前述权利要求10所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，其特征在于，它还包括：
-第一逻辑门(30)，根据由所述第一微处理器(22)产生的激活和/或禁止信号(Act.Exc.、Inh.Ond.)当中的至少一个第一激活信号(Act.Exc.)以及表示所述车载电力网(Vbat)的接通的接触信号(+APC/Vbat)产生所述至少第三控制信号(Auth.Exc.)；
-第二微处理器(24)，提供于该控制电路(13)中，并且产生控制信号(Pil.Ond.、Pil.Exc.)；以及
-第二逻辑门(31)，根据所述至少第三控制信号(Auth.Exc)以及所述由第二微处理器(24)产生的控制信号(Pil.Ond.、Pil.Exc.)当中的至少一个第四控制信号(Pil.Exc.)产生所述至少第一控制信号(Cd.Exc.)。
12.根据前述权利要求11所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，其特征在于，所述第二微处理器(24)向所述第一微处理器(22)发送状态/故障信号(States/Faults)。
13.根据前述权利要求9所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，其特征在于，所述第一控制信号(Cd.Exc.)控制所述激励电路(10)。
14.根据前述权利要求8所述的用于与机动车的热力发动机(2)耦接的交流发电机-起动机***(1、27)的故障保护控制的设备，其特征在于，所述第一诊断信号(Diag1.Ond.)是通过所述用于检测旋转的装置(15)提供的。
15.一种被设计用于机动车的热力发动机(2)的交流发电机-起动机***(1、27)，所述交流发电机-起动机装备有根据前述权利要求8到14中任何一个所述的所述故障保护控制设备。
16.根据权利要求15所述的被设计用于机动车的热力发动机(2)的交流发电机-起动机***(27)，还包括微混合型的恢复制动功能。
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