DE4042092A1 - Uebersetzungsverhaeltnis-steuersystem fuer ein stufenlos variables getriebe - Google Patents

Uebersetzungsverhaeltnis-steuersystem fuer ein stufenlos variables getriebe

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Übersetzungsver­ hältnis-Steuersystem für ein stufenlos variables keilriemenge­ triebenes automatisches Getriebe mit einem Antiblockier-Bremssy­ stem, insbesondere auf ein System zur Steuerung des Überset­ zungsverhältnisses während und nach dem Betrieb des Anti­ blockier-Bremssystems.
Es ist allgemein bekannt geworden, ein Antiblockier-Bremssystem (weiterhin ABS genannt) für ein Kraftfahrzeug vorzusehen, um ein Blockieren der Räder zu vermeiden, wenn das Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten abge­ bremst wird. Damit wird die Richtungsstabilität und die Manö­ vrierfähigkeit des Kraftfahrzeugs verbessert. Das ABS steuert elektronisch den Druck der Bremsflüssigkeit und die Radgeschwin­ digkeit, um ein Blockieren der Räder zu verhindern. Da in einem Kraftfahrzeug mit einem kontinuierlich variablen keilriemenge­ triebenen Getriebe, in dem das Übersetzungsverhältnis und der Leitungsdruck präzise in bezug auf die Radgeschwindigkeit und andere Faktoren gesteuert werden, wird die Steuerung des Getrie­ bes stark durch den Betrieb des ABS beeinflußt. Daher ist es wünschenswert, sowohl das ABS als auch das Getriebe zu steuern, wenn das ABS betätigt wird. Insbesondere ist es vorteilhaft das Übersetzungsverhältnis während der Betätigung des ABS zu steu­ ern, wenn die Radgeschwindigkeit plötzlich absinkt und fluktu­ iert. Im Steuersystem des stufenlos variablen Getriebes wird die Übersetzung in Übereinstimmung mit einer sich erhöhenden Kraft­ fahrzeuggeschwindigkeit (Geschwindigkeit der Räder wird als Kraftfahrzeuggeschwindigkeit angesehen) erhöht und abgesenkt mit abfallender Kraftfahrzeuggeschwindigkeit. Deshalb wird die Über­ setzung rasch erniedrigt, wenn das Kraftfahrzeug schnell abge­ bremst wird. Wenn der Druck der Bremsflüssigkeit in dem ABS re­ duziert wird und die Radgeschwindigkeit sich erhöht, wird die Übersetzung erhöht. Somit fluktuiert das Übersetzungsverhältnis während des Betriebes des ABS. Derartige Fluktuationen des Über­ setzungsverhältnisses verursachen Vibrationen des Kraftfahrzeugs und verkürzen die Lebensdauer des Keilriemens des Getriebes. Mehr noch, die Pseudo-Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, die von der Geschwindigkeit der Räder abhängt, koinzidiert nicht mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß das ABS nicht be­ stimmungsgemäß arbeitet. Somit ist es vorteilhaft das Transmis­ sionsverhältnis zu steuern, ungeachtet der Radgeschwindigkeit während des Betriebes des ABS.
Die japanische Patentschrift 53 24 687 offenbart ein Steuersy­ stem des Übersetzungsverhältnisses während des Betriebes des ABS. In diesem System wird die Übersetzungsverhältnis-Änderungs­ geschwindigkeit erniedrigt, wenn eine Schlupfrate der antreiben­ den Räder auf einer Fahrbahn kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, um somit einen Schlupf der Räder zu verhindern. Dieses System bezieht sich auf die Steuerung der Antriebskraft beim Beschleunigen des Kraftfahrzeugs, um damit einen Schlupf der Räder zu verhindern, aber löst nicht die oben beschriebenen Probleme.
Es gibt noch weiter Probleme bezüglich des Übersetzungsverhält­ nisses in bezug auf den Betrieb des ABS. Das ABS wird generell betrieben, wenn ein Blockieren der Räder beim Betätigen des Bremspedals unmittelbar bevorsteht. Ein derartiger Rad-Blockie­ rungszustand tritt häufig bei einem kleinen Übersetzungsverhält­ nis in einem hohen Maschinengeschwindigkeitsbereich auf. Deshalb ist es notwendig, das Übersetzungsverhältnis mit einem kleinen Wert bei einem hohen Geschwindigkeitsgang zu wechseln. Zusätz­ lich kann dort eine große Differenz zwischen dem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis und dem gewünschten Übersetzungsverhält­ nis gleichzeitig auftreten, wenn der Betrieb des ABS gestoppt wird. Daher können Störungen auftreten, wenn das Übersetzungs­ verhältnis rasch zu einem gewünschten Verhältnis verändert wird. Somit ist es wünschenswert, das Übersetzungsverhältnis nach dem Betrieb des ABS übergangslos zu wechseln.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überset­ zungsverhältnis-Steuersystem für ein stufenlos variables Ge­ triebe bereitzustellen, in dem ein Übersetzungsverhältnis ange­ messen während und nach dem Betrieb des ABS gesteuert wird.
Erfindungsgemäß ist daher ein System zur Steuerung des Überset­ zungsverhältnisses eines stufenlos variablen keilriemengetriebe­ nen Getriebes vorgesehen, das mit einer Verbrennungskraftma­ schine in einem Kraftfahrzeug verbunden ist, mit einer Antriebs- Keilriemenscheibe mit einer hydraulisch versetzbaren Scheibe und einem primären Hydraulikzylinder zur Bewegung der Scheibe, einer angetriebenen Keilriemenscheibe mit einer hydraulisch versetzba­ ren Scheibe und einem sekundären hydraulischen Zylinder zur Be­ wegung dieser Scheibe, ein Keilriemen, der mit beiden Keilrie­ menscheiben im Eingriff steht, einem Hydraulikkreislauf zur Öl­ versorgung von einer Pumpe zu den Zylindern, einem Übersetzungs­ verhältnis-Steuerventil zur Steuerung eines Primärdrucks, der auf die primären Zylinder wirkt, ein Leitungsdruck-Steuerventil zur Steuerung eines Sekundärdrucks, der auf den Sekundärzylinder einwirkt, einem Drosselklappen-Positionssensor zur Erzeugung eines Drosselklappenöffnungsgrad-Signals, Geschwindigkeitssenso­ ren zur Aufnahme der Geschwindigkeit der antreibenden und getriebenen Keilriemenscheiben und der Verbrennungskraftmaschine entsprechend und zur Erzeugung entsprechender Geschwindigkeits­ signale, aktuelle Übersetzungsverhältnis-Berechnungseinrichtun­ gen, die auf das Antriebs-Keilriemengeschwindigkeitssignal und das sekundäre Keilriemen-Geschwindigkeitssignal ansprechen, um ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis zu errechnen und um ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis-Signal zu erzeugen, Ein­ richtungen zur Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhält­ nisses, die auf das Antriebs-Keilriemenscheiben-Geschwindig­ keitssignal und das Drosselklappenöffnungsgrad-Signal anspre­ chen, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu berechnen und um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis-Signal zu erzeugen, Ventil-Betriebseinrichtungen, die auf das tatsächliche Überset­ zungsverhältnis-Signal und das gewünschte Übersetzungsverhält­ nis-Signal ansprechen, um das Übersetzungsverhältnis-Steuerven­ til zu betreiben, um somit das Übersetzungsverhältnis auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis zu steuern und einem Anti­ blockier-Bremssystem.
Das System umfaßt ABS-Betriebsaufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme eines Ausgangssignals des Antiblockier-Bremssystems und zur Er­ zeugung eines ABS-Signals, Speichereinrichtungen zur Ablage einer Vielzahl von gewünschten ABS-Übersetzungsverhältnissen während des Betriebes des Antiblockier-Bremssystems, Auswahlein­ richtungen, die auf das ABS-Signal ansprechen, um ein ge­ wünschtes ABS-Übersetzungsverhältnis von den Speichereinrichtun­ gen anstatt von dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zu erhal­ ten und um das gewünschte ABS-Übersetzungsverhältnis auf die Ventil-Betriebseinrichtungen anzuwenden, und die gewünschten ABS-Übersetzungsverhältnisse derart angeordnet sind, daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis zu dem gewünschten ABS- Übersetzungsverhältnis langsam gesteuert wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, in dem System fer­ ner Durchgangs-Steuereinrichtungen vorzusehen, die auf das Ver­ schwinden des ABS-Signals ansprechen, um das tatsächliche Über­ setzungsverhältnis zu dem gewünschten Übersetzungsverhältnis langsam zurückzuführen.
Weiter Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von der nachfolgenden Beschreibung mit bezug auf die begleiten­ den Zeichnungen verständlich. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlos variablen keilriemengetriebenen Getriebes, auf das die vorliegende Erfindung Anwendung findet, und einen hydraulischen Steuerkreislauf dieses Getriebes;
Fig. 2a und 2b ein Blockdiagramm der Steuereinheit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwi­ schen der Antriebs-Keilriemenscheibengeschwindigkeit und der angetriebenen Keilriemenscheibengeschwindigkeit zeigt;
Fig. 4a bis 4e Charakteristika eines Bremssystems und Übersetzungs­ verhältnisse einer ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit bezug auf den Betrieb des ABS;
Fig. 5a und 5b ein Blockdiagramm einer Steuereinheit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6a und 6b graphische Darstellungen, die die Charakteristika einer Übersetzungsverhältnis-Rückführungsgeschwindigkeit darstellen.
In Fig. 1 wird ein erfindungsgemäßes stufenlos variables keil­ riemengetriebenes automatisches Getriebe für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Dieses umfaßt eine automatische Kupplung 2 zur Kraft­ übertragung der Verbrennungskraftmaschine 1 auf ein keilriemen­ getriebenes stufenlos variables Getriebe 4 mittels eines Aus­ wahlmechanismus 3.
Das keilriemengetriebene Getriebe 4 weist eine Hauptwelle 5 und eine Ausgangswelle 6 auf, die parallel zur Hauptwelle 5 angeord­ net ist. Die Antriebs-Keilriemenscheibe (primäre Antriebs­ scheibe) 7 und eine getriebene Keilriemenscheibe 8 sind auf der Hauptwelle 5 bzw. der Ausgangswelle 6 entsprechend angeordnet. Eine feste konische Scheibe 7a der Antriebs-Keilriemenscheibe 7 ist integral mit der Hauptwelle 5 und einer axial beweglichen konischen Scheibe 7b, die axial verschiebbar ist, auf der Haupt­ welle 5 angebracht. Die bewegliche konische Scheibe 7b gleitet ebenfalls in einem Zylinder 9, der auf der Hauptwelle 5 ausge­ bildet ist, um so eine Servo-Einrichtung bereitzustellen.
Die feste konische Scheibe 8a der Antriebs-Keilriemenscheibe 8 ist auf der Ausgangswelle 6 gegenüber der beweglichen konischen Scheibe 7b und der beweglichen konischen Scheibe 8b ausgebildet, die gleitend auf der Welle 6 gegenüber der Scheibe 7a angebracht ist. Die bewegliche konische Scheibe 8b weist einen zylindri­ schen Teil auf, der gleitend mit einem Zylinder 10 auf der Aus­ gangswelle 6 in Eingriff steht, um die Servo-Einrichtung zu bil­ den. Ein Keilriemen 11 steht im Eingriff mit der Antriebs-Keil­ riemenscheibe 7 und der angetriebenen Keilriemenscheibe 8. Der Zylinder 9 der Antriebs-Keilriemenscheibe 7 weist einen Druck­ aufnahme-Bereich auf, der weiter als der Zylinder 10 der ange­ triebenen Keilriemenscheibe 8 ist. Somit ist der Betriebsdurch­ messer des Keilriemens 11 über die Keilriemenscheibe 7, 8 in Ab­ hängigkeit von den Betriebsbedingungen variabel.
Auf der Ausgangswelle 6 ist ein Zahnrad 12a befestigt, das mit einem zwischengeschalteten Untersetzungsrad 12 auf der Zwischen­ welle 13 in Eingriff steht. Ein zwischengeschaltetes Zahnrad 14a auf der Welle 13 steht mit einem letzten Untersetzungszahnrad 14 in Eingriff. Eine Rotation des letzten Untersetzungszahnrades 14 wird auf die Achsen 17 der Antriebsräder 16 des Kraftfahrzeugs mittels eines Differentials 15 übertragen.
Im folgenden wird der hydraulische Kreislauf beschrieben. Das Öl, das sich in einem Behälter 30 befindet, wird mittels einer Ölpumpe 20 durch eine Druckleitungs-Passage 21 zu einem Lei­ tungsdruck-Steuerventil 22 geleitet. Die Ölpumpe 20 ist ferner mit dem Zylinder 10 der angetriebenen Keilriemenscheibe 8 durch eine Passage 21b verbunden. Das Leitungsdruck-Steuerventil 22 ist mit einem Übersetzungsverhältnis-Steuerventil 23 durch eine Passage 21a verbunden. Der Zylinder 9 der antreibenden Keilrie­ menscheibe 7 wird mit druckbelastetem Öl durch die Passage 21, das Leitungsdruck-Steuerventil 22, die Passage 21a, das Überset­ zungsverhältnis-Steuerventil 23 und eine Passage 24 beliefert. Eine Leitung 25 ist zwischen dem Leitungsdruck-Steuerventil 22 und einem elektromagnetisch arbeitenden Ein-Aus-Ventil 27 ge­ schaltet. Eine Leitung 26 ist zwischen dem Übersetzungsverhält­ nis-Steuerventil 23 und einem elektromagnetisch arbeitenden Ein- Aus-Ventil 28 geschaltet. Das elektromagnetisch arbeitende Ven­ til 27 ist mit der Pumpe 20 mittels einer Passage 21c über eine Öffnung 30 verbunden, und das Ventil 28 ist mit der Passage 21a durch eine Passage 21d mit einer Öffnung 30a verbunden.
Das elektromagnetisch arbeitende Ventil 27 ist so ausgelegt, daß es auf Steuersignale der Steuereinheit 40 anspricht um Steuer­ druck in Form von Impulsen zu erzeugen. Der Steuerdruck wird dann zu dem Leitungsdruck-Steuerventil 22 geleitet. Das Lei­ tungsdruck-Steuerventil 22 ist mit einem Sensor-Schuh 29 mittels eines Federrückhalters verbunden. Der Sensor-Schuh 29 steht mit der beweglichen Scheibe 7b der Antriebs-Keilriemenscheibe 7 in Eingriff, um so das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i aufzu­ nehmen. Somit wird der Leitungsdruck PL in Übereinstimmung mit dem Übersetzungsverhältnis i und einem Maschinen-Drehmoment Te gesteuert.
Das elektromagnetisch arbeitende Ventil 28 wird ebenfalls durch die Steuersignale betrieben und erzeugt eine Druckminderung, die zu dem Übersetzungsverhältnis-Steuerventil 23 geleitet wird, um eine Spindel des Ventils 23 zu einer Ölbelieferungs-Position und einer Ölablauf-Position, entsprechend dem Steuerverhältnis zu bewegen. Somit wird die Durchflußrate Q des gelieferten oder des abgeflossenen Öls zum bzw. vom Zylinder 9 der Antriebs-Keilrie­ menscheibe 7 gesteuert, um ein Optimum des Übersetzungsverhält­ nisses i zu erzielen.
Im folgenden wird ein Bremssystem mit einem ABS beschrieben. Das Bremspedal 31 ist mit einem Hauptbremszylinder 32 zur Erzeugung eines Bremsflüssigkeitsdruckes in Übereinstimmung mit der Kraft, die auf das Bremspedal einwirkt, verbunden. Der Hauptbremszylin­ der 32 ist mit einem Paar von Modulatoren 34 des ABS mittels einer Leitung 33a verbunden. Eine Leitung 33b, ausgehend von je­ dem Modulator 34, ist mit einer Bremseinrichtung 35 jeden An­ triebsrades 16 verbunden. Der Modulator 34 ist ferner mit einer Bremseinrichtung der Antriebsräder (nicht gezeigt) mittels eines Verhältnis-Ventils 36 zur Einstellung des Druckes zu den An­ triebsrädern verbunden. Der Modulator 34 hat verschiedene elek­ tromagnetische Ventile zur Reduzierung des Druckes, bzw. Erhö­ hung und Aufrechterhaltung des Druckes, um damit den Bremsflüs­ sigkeitsdruck zu steuern, wenn das Antiblockier-Bremssystem in Übereinstimmung mit einem Signal von der Steuereinheit 40 betä­ tigt wird.
In den Fig. 2a und 2b ist das System so angeordnet, um das Übersetzungsverhältnis i, den Leitungsdruck PL und den ABS-Modu­ lator zu steuern. In dem System sind ein Maschinengeschwindig­ keits-Sensor 43, ein Antriebskeilriemenscheiben-Geschwindig­ keitssensor 41, ein angetriebener Keilriemen-Geschwindigkeits­ sensor 42 und ein Drosselklappen-Positionssensor 44 vorgesehen.
Die Ausgangssignale NP und NS der Sensoren 41, 42 sind dem tat­ sächlichen Übersetzungsverhältnis-Rechner 45 zugeführt, um ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis i in Übereinstimmung mit i=NP/NS zu erzeugen. Das Ausgangssignal NS und das Ausgangssi­ gnal R, das den Öffnungsgrad der Drosselklappe des Drosselklap­ pen-Positionssensors 44 wiedergibt, werden zu einer gewünschten Übersetzungsverhältnis-Tabelle 46 geführt. Ein gewünschtes Über­ setzungsverhältnis id wird aus der Tabelle 46 in Übereinstimmung mit den Signalen NS und R hergeleitet. Die gewünschten Überset­ zungsverhältnisse id werden in Abhängigkeit von einem gewünsch­ ten Übersetzungsverhältnis-Änderungsmuster ermittelt.
Das gewünschte Übersetzungsverhältnis id wird durch eine Aus­ wahlsektion 68 zu einem gewünschten Übersetzungsverhältnis-Ände­ rungsgeschwindigkeits-Rechner 47 geführt, der eine gewünschte Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit did/dt erzeugt. Die Geschwindigkeit, di/dt stellt eine Änderung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses id während eines vorbestimmten Zeit­ intervalls Δt dar. Das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i, das gewünschte Übersetzungsverhältnis id, die gewünschte Über­ setzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit did/dt und Koeffizi­ enten K1 und K2, die aus einer Koeffizientensatz-Sektion 48 erhalten werden, werden einem Übersetzungsverhältnis-Änderungs­ geschwindigkeits-Rechner 49 zugeführt, um eine Übersetzungsver­ hältnis-Änderungsgeschwindigkeit did/dt aus folgender Formel zu errechnen
di/dt = K1(id-i) + K2×did/dt.
In dieser Formel ist K1(id-i) eine Steuerungserhöhung, abhängig von der Differenz zwischen dem gewünschten Übersetzungsverhält­ nis id und dem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis i, und did/dt ist ein Phasenfortschreitungs-Korrekturfaktor zur Elimi­ nierung einer Verzögerung während des Betriebes des Systems. Nämlich, die gewünschte Übersetzungsverhältnis-Änderungsge­ schwindigkeit did/dt, die abhängig vom System ist, wird zu der Steuerungserhöhung als ein Phasenfortschreitungsfaktor addiert. Somit wird eine Vor-Steuerung ausgeführt, um die Verzögerung zu korrigieren, wodurch eine Verbesserung der Konvergenz erzielt wird.
Die Geschwindigkeit di/dt und das tatsächliche Verhältnis i wer­ den der Steuerverhältnis-Tabelle 50 zugeführt, um ein Steuerver­ hältnis D in Übereinstimmung mit D=f(di/dt, i) herzuleiten, unter Verwendung einer Tabelle für die Herauf- und Herabsetzung des Getriebes.
Das Steuerverhältnis D wird zu einem höheren Wert als 50% für die Heraufsetzung des Getriebes gesetzt und zu einem kleineren Wert als 50% für die Herabsetzung. Beim Hochfahren des Getriebes ist das Steuerverhältnis D eine abfallende Funktion abhängig vom tatsächlichen Übersetzungsverhältnis i und eine ansteigende Funktion abhängig von der Übersetzungs-Änderungsgeschwindigkeit |di/dt|. Im Gegensatz dazu ist beim Herunterfahren des Getriebes das Steuerverhältnis D bestimmt als eine ansteigende Funktion des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses i und eine ab­ fallende Funktion der Übersetzungs-Änderungsgeschwindigkeit di/dt. Das Steuerverhältnis D wird dem elektromagnetisch arbei­ tenden Ein-Aus-Ventil 28 über einen Treiber 51 zugeführt.
Weiterhin wird das Drosselklappen-Positionssignal R und das Ma­ schinengeschwindigkeits-Signal Ne einem Maschinendrehmoment- Rechner 52 zugeführt, so daß das Maschinendrehmoment Te aufgrund der Drosselklappenposition R und der Maschinengeschwindigkeit Ne berechnet wird.
Andererseits wird das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i vom Rechner 45 zu einer notwendigen Leitungsdrucktabelle 53 geführt, um einen notwendigen Leitungsdruck PLU pro Einheitsdrehmoment herzuleiten. Der notwendige Leitungsdruck PLU und das Eingangs­ drehmoment Te werden dem gewünschten Leitungsdruck-Rechner 54 zugeführt, in dem ein gewünschter Leitungsdruck PL mit Hilfe von PL=PLU×Te errechnet wird. Der gewünschte Leitungsdruck PL wird einer Steuerverhältnis-Tabelle 55 zugeführt, um ein Steuerver­ hältnis DL gemäß dem gewünschten Leitungsdruck PL herzuleiten. Das Steuerverhältnis DL wird einem Treiber 56 zugeführt, der das elektromagnetisch arbeitende Ein-Aus-Ventil 27 mit dem Steuer­ verhältnis betreibt.
Zur Steuerung des ABS wird ein Kraftfahrzeug-Geschwindigkeits­ rechner 62 von einem Vorderrad-Geschwindigkeits-NF vom Vorder­ rad-Geschwindigkeitssensor 60 und einem Hinterrad-Geschwindig­ keits-NR vom Hinterrad-Geschwindigkeitssensor 61 gespeist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird als Mittelwert der Radgeschwin­ digkeiten NF und NR errechnet. Eine Radblockier-Bestimmungssek­ tion 63 wird mit der Radgeschwindigkeit NF und NR zur Aufnahme des Blockierens der Räder in Betrieb gesetzt. Die Räder können blockiert werden, wenn die Bremsverzögerung dN/dt der Radge­ schwindigkeit NF oder NR extrem groß ist. Ein Blockierungs-Si­ gnal von der Bestimmungssektion 63 und der Fahrzeuggeschwindig­ keit V werden der hydraulischen Drucksteuereinheit 64 zur Kon­ trolle des Modulators 34 durch eine Ausgangssteuereinheit 65 zu­ geführt.
Wenn die Radgeschwindigkeit NF oder NR des Rades kleiner als eine Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit Vc ist, so daß das Rad blockiert ist, erzeugt die Steuereinheit 64 ein druckreduzieren­ des Signal, um den hydraulischen Druck zu reduzieren.
Wenn die Radgeschwindigkeit wiederhergestellt ist, wird ein Si­ gnal erzeugt, um den hydraulischen Druck zu erhöhen. Die Aus­ gangssteuereinheit 65 verwendet ein ABS-Signal, das auf den zu den elektromagnetischen Ventilen im Modulator 34 führenden Si­ gnalen basiert. Durch wiederholte Anwendung dieses Vorganges kann ein Blockieren der Räder verhindert werden.
Im folgenden wird nun ein System zur Steuerung des Übersetzungs­ verhältnisses während des Betriebes des ABS beschrieben.
Die Steuereinheit 40 ist ferner mit einer ABS-Betriebsbestim­ mungssektion 66 ausgestattet, zu der das ABS-Signal von der Aus­ gangsbestimmungssektion 65 geführt ist, um zu bestimmen, ob das ABS in Betrieb ist oder ob der Betrieb beendet ist. Ferner ist eine gewünschte ABS-Übersetzungsverhältnis-Tabelle 67 vorgese­ hen. Die gewünschte Übersetzungsverhältnis-Tabelle 46 speichert die gewünschten Übersetzungsverhältnisse id für normale Fahrbe­ dingungen, wobei hingegen die gewünschte ABS-Übersetzungsver­ hältnis-Tabelle 67 eine Vielzahl von gewünschten Übersetzungs­ verhältnissen id′ enthält, die für den Betrieb während und nach dem ABS-Betrieb geeignet sind. In Übereinstimmung mit der An­ triebs-Keilriemengeschwindigkeit NS und dem Drosselklappen- Öffnungsgrad R wird ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis id; aus der Tabelle 67 ermittelt und zu der Auswahlsektion 68 ge­ führt. Wenn ein ABS-Betriebssignal von der ABS-Bestriebsbe­ stimmungs-Sektion 66 zu der Auswahlsektion 68 geführt ist, wird das gewünschte Übersetzungsverhältnis id′ für das ABS zu dem gewünschten Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeits- Rechner 47 geführt, anstatt des Übersetzungsverhältnisses id. Somit wird die Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit di/dt auf der Basis der Differenz zwischen dem gewünschten Übersetzungsverhältnis id′ und dem tatsächlichen Übersetzungs­ verhältnis i errechnet.
In Fig. 3 wird das kleinste Übersetzungsverhältnis iH und das größte Übersetzungsverhältnis iL der Tabelle 46 gezeigt. Das Ge­ triebe ist derart ausgelegt, daß es von dem kleinsten Verhältnis iH zu dem größten Verhältnis iL bei einem Minimum der Überset­ zungsverhältnis-Änderungslinie lL bei einer niedrigen primären Keilriemenscheibengeschwindigkeit heruntergefahren wird. Beim Vergleich der Übersetzungsverhältnis-Änderungsquantität Δi′′ in bezug auf die Absenkungs-Quantität ΔNS der Antriebs-Keilriemen­ geschwindigkeit NS auf der Seite der größten Übersetzung iL mit einer Übersetzungsverhältnis-Änderungsquantität Δi′ bezogen auf die gleiche Geschwindigkeit NS auf der Seite des kleinsten Über­ setzungsverhältnisses iH, ist die Quantität Δi′ beim kleinsten Verhältnis iH kleiner als die Quantität Δi′′ beim größten Ver­ hältnis iL. Um die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate zu er­ niedrigen, wenn das ABS in Betrieb gewesen ist, wird das ge­ wünschte Übersetzungsverhältnis bei einem Wert, wo Δi/ΔNS klein ist, bestimmt, nämlich, bei einem Wert nahe dem kleinsten Über­ setzungsverhältnis iH. Somit ändert sich die gewünschte Über­ setzung id′ für die ABS-Betriebsbedingung entlang einer Minimum- Übersetzungsverhältnis-Änderungslinie l′L, was durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist. Insbesondere ist das ge­ wünschte Übersetzungsverhältnis id′ bei dem kleinsten Überset­ zungsverhältnis iH für eine gewisse Zeit aufrechterhalten und danach erhöht, um graduell die Antriebs-Keilriemengeschwin­ digkeit NP zu erniedrigen. Das in Tabelle 67 gespeicherte ge­ wünschte Übersetzungsverhältnis id′ wird somit bestimmt.
Nach Beendigung des Betriebes des ABS kehrt das Kraftfahrzeug zu normalen Fahrbedingungen zurück und ein ABS-Stopsignal wird zu einer Durchgangskontroll-Sektion 69 geführt, die dafür vorgesehen ist, um das Getriebe vor einem raschen Herunterfahren zu schützen, wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis und dem gewünschten Übersetzungsverhält­ nis groß ist. Die Durchgangssteuer-Sektion 69 bestimmt einen Übergangsbereich bis das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i mit dem gewünschten Verhältnis id übereinstimmt. Während des Übergangsbereichs wird die Übergangsverhältnis-Änderungs­ geschwindigkeit di/dt, die im Rechner 49 errechnet wurde, gra­ duell erhöht.
Ist das Kraftfahrzeug während des Betriebes im Stillstand, wird der Zylinder 10 der angetriebenen Keilriemenscheibe 8 mit Lei­ tungsdruck beaufschlagt und der primäre Zylinder 9 der Antriebs- Keilriemenscheibe 7 wird entleert, da NP, NS, R Null sind und das Steuerverhältnis D ebenfalls Null ist. Somit steht der Keil­ riemen 11 des stufenlos variablen keilriemengetriebenen Getrie­ bes mit einem maximalen Betriebsdurchmesser in Eingriff mit der angetriebenen Scheibe 8, um das größte Übersetzungsverhältnis bereitzustellen (Niedriggeschwindigkeits-Zustand) .
Wenn das Gaspedal betätigt wird, erhöht sich der Kupplungsstrom progressiv mit einem Anstieg der Geschwindigkeit Ne der Verbren­ nungskraftmaschine. Die automatische Kupplung 2 steht graduell im Eingriff, um die Maschinenkraft auf die Antriebs-Keilriemen­ scheibe 7 zu übertragen. Die Kraft der Maschine 1 wird auf die Ausgangswelle 6 mit dem größten Übersetzungsverhältnis durch den Antriebskeilriemen 11 und die Antriebs-Keilriemenscheibe 8 und somit auf die Achsen 17 der Antriebsräder 16 durch die dazwi­ schen liegende Welle 13 und das Differential 15 übertragen. So­ mit wird das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt. Wenn die Kraft­ fahrzeuggeschwindigkeit (Ausgangssignal NS) einen vorbestimmten Wert überschreitet, ist die Kupplung 2 völlig entkuppelt.
Wenn das Drosselklappenventil zur Beschleunigung des Kraftfahr­ zeugs geöffnet ist, wird das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i von dem tatsächliche Übersetzungsverhältnis-Rechner 45 auf der Basis der Antriebs-Keilriemenscheibengeschwindigkeit NP und der angetriebenen Keilriemenscheibengeschwindigkeit NS vom Antrieb und angetriebenen Keilriemenscheibensensor 41 bzw. 42 errechnet. Das gewünschte Übersetzungsverhältnis id wird aus der gewünsch­ ten Übersetzungsverhältnis-Tabelle 46 in Übereinstimmung mit dem Drosselklappen-Öffnungsgrad des Drosselklappen-Positionssensors 44 und der angetriebenen Keilriemenscheibengeschwindigkeit NS ermittelt. Die gewünschte Übersetzungsverhältnis-Änderungsge­ schwindigkeit did/dt wird mit Hilfe des gewünschten Überset­ zungsverhältnis-Rechners 47 auf der Basis des gewünschten Über­ setzungsverhältnisses id errechnet. Somit wird die Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsgeschwindigkeit di/dt durch den Überset­ zungsverhältnis-Rechner 49 in Übereinstimmung mit den tatsäch­ lichen und gewünschten Übersetzungsverhältnissen und den Koeffi­ zienten K1 und K2 bestimmt. Das Steuerverhältnis D wird aus der Steuerverhältnis-Tabelle 50 in Übereinstimmung mit der Überset­ zungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit ±di/dt und des aktuel­ len Übersetzungsverhältnisses i hergeleitet.
Ein Pulssignal wird in Übereinstimmung mit dem Steuerverhältnis D zu dem elektromagnetisch arbeitenden Ventil 28 geführt, um das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil 23 in die Öllieferungs- oder Ölentleerungsposition zu versetzen. Somit ist der Druck zu der Antriebs-Keilriemenscheibe 7 gesteuert, wodurch das Überset­ zungsverhältnis ebenfalls gesteuert wird.
Für den Fall, daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i grö­ ßer als das gewünschte Übersetzungsverhältnis id (id) ist, wird das Steuerverhältnis D auf einen Wert kleiner als 50% ent­ sprechend der Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit di/dt gesetzt, und dem elektromagnetischen Ventil 28 zugeführt. Als Ergebnis dessen wird das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil 23 angesteuert, um die Antriebs-Keilriemenscheibe 9 für eine längere Periode als die Entleerungsperiode zu beliefern. Somit wird der Druck an der Antriebs-Keilriemenscheibe 9 vergrößert, so daß das Getriebe heruntergefahren wird. Wenn andererseits das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i kleiner als das gewünschte Übersetzungsverhältnis id (id<i) ist, wird das kleinere Steu­ erverhältnis D als 50% dem elektromagnetischen Ventil 28 zuge­ führt, so daß das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil 23 für eine längere Periode gehalten ist, zu entleeren. Infolgedessen wird die Antriebs-Keilriemenscheibe 9 entleert, wodurch das Ge­ triebe heruntergefahren wird. Weiterhin ändert sich das tatsäch­ liche Übersetzungsverhältnis i kontinuierlich, um zu dem ge­ wünschten Verhältnis id im gesamten Bereich zwischen dem größten Übersetzungsverhältnis iL und dem kleinsten Übersetzungsverhält­ nis iH zu konvergieren.
Nun wird der Steuerbetrieb des Leitungsdruckes beschreiben. Die Pumpe 20, die durch die Verbrennungskraftmaschine 1 angetrieben wird, pumpt das Öl zu dem Leitungsdruck-Steuerventil 22. Wenn das Maschinen-Drehmoment Te in Übereinstimmung mit dem Drossel­ klappen-Öffnungsgrad R und der Maschinengeschwindigkeit Ne in einem niedrigen Maschinengeschwindigkeits-Bereich groß ist, wird der gewünschte Leitungsdruck groß. Das elektromagnetisch arbei­ tende Ein-Aus-Ventil 27 wird entsprechend dem gewünschten Lei­ tungsdruck bei einem Steuerverhältnis DL betrieben, so daß der Leitungsdruck PL erhöht wird. Im Hochgeschwindigkeitsbereich der Maschine erniedrigt sich das Maschinendrehmoment Te, so daß der Leitungsdruck PL reduziert wird. Somit wird die Kraft über das Getriebe ohne Schlupf des Keilriemens 8 übertragen.
Wird das Bremspedal 31 während der Fahrtbedingung betätigt, er­ zeugt der Hauptzylinder 32 den Bremsflüssigkeitsdruck, der zu den Bremseinrichtungen 35 geführt wird, um die Räder abzubrem­ sen. Als Ergebnis dessen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Antriebs-Keilriemenscheibengeschwindigkeit NS herabgesetzt, so daß die Übersetzungsverhältnis-Steuersektion 50 das Überset­ zungsverhältnis-Steuerventil 23 in Betrieb setzt, um das Ge­ triebe herabzufahren.
Andererseits wird durch die Radblockierungs-Bestimmungssektion 63 bestimmt, wann die Räder während einer raschen Bremsverzöge­ rung der Radgeschwindigkeit NF oder NR blockiert sind. Nämlich, dann wenn das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit einem niedrigen Reibungskoeffienten abgebremst wird, verlangsamt sich die Vor­ derradgeschwindigkeit NF oder die Hinterradgeschwindigkeit NR, wie es in Fig. 4b dargestellt ist. Die Antiblockier-Steuerein­ heit 55 erzeugt ein ABS-Signal, um den Druck der Bremsflüssig­ keit in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen der Geschwin­ digkeit NF oder NR und der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit Vc zu erhöhen, aufrechtzuerhalten oder zu verzögern. Das ABS-Signal wird durch die Ausgangssteuereinheit 65 zur Regulierung des Druckes zu dem Modulator 34 geleitet. Somit wird der Bremsflüs­ sigkeitsdruck für die Bremse 35 moduliert, wie es in Fig. 4c dargestellt ist. Dadurch verlangsamt sich auch die Radgeschwin­ digkeit NF oder NR in Übereinstimmung mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VB, ohne daß ein Blockieren der Räder verursacht wird.
Unterdessen bestimmt die ABS-Betriebsbestimmungssektion 66, daß das ABS in Abhängigkeit von einem Signal, wie dem Druckminde­ rungssignal, betrieben wird. Somit wählt die Auswahlsektion 68 das gewünschte ABS-Übersetzungsverhältnis id′ anstatt des ge­ wünschten Übersetzungsverhältnisses id für normale Fahrbedingun­ gen. Wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i gleich dem kleinsten Übersetzungsverhältnis iH während des Bremsvorgangs ist, wird das ABS-Übersetzungsverhältnis id′ zu dem kleinsten Übersetzungsverhältnis iH aufrechterhalten, bis die Fahrzeugge­ schwindigkeit einen niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich erreicht (niedrige angetriebene Keilriemenscheibengeschwindig­ keit NS) wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Entsprechend wird die Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit di/dt Null oder sehr klein während der Periode, in der die Vorderradgeschwindig­ keit NF oder die Hinterradgeschwindigkeit NR fluktuiert.
Wie in Fig. 4d gezeigt ist, wird das Übersetzungsverhältnis auf einem kleinen Wert nahe dem kleinsten Übersetzungsverhältnis iH für eine Zeit gehalten, wodurch eine Änderung bei einer sehr kleinen Geschwindigkeit erreicht wird. Somit wird der Einfluß des ABS auf das Übersetzungsverhältnis reduziert. Daher nähert sich die Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit Vc, die von der Vorder­ radgeschwindigkeit NF oder der Hinterradgeschwindigkeit NR ab­ hängig ist, der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VB.
Wenn der Betrieb des ABS gestoppt wird, wird das ABS-Signal nicht der ABS-Betriebsbestimmungssektion 66 zugeführt, die das ABS-Stop-Signal der Auswahlsektion 68 zuführt. Sodann wird die normale Getriebesteuerung fortgeführt. Das ABS-Stop-Signal wird ferner der Durchgangs-Steuersektion 69 zugeführt, in der der Übergangszustand festgelegt wird, so daß die Übersetzungsver­ hältnis-Änderungsgeschwindigkeit di/dt graduell erhöht wird. Ob­ wohl zu diesem Zeitpunkt das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i klein ist, wird das gewünschte Übersetzungsverhältnis id auf einen größeren Wert in Übereinstimmung mit einer niedrigen ange­ triebenen Keilriemenscheibengeschwindigkeit NS gesetzt. Wie wei­ ter oben mit bezug auf die Fig. 4d beschrieben wurde, wird das Getriebe langsam herabgefahren.
Die Fig. 5a und 5b zeigen eine Steuereinheit 40a einer zwei­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ähnlich der Steuersektion 40 aus Fig. 2a und 2b ist. In der zweiten Ausfüh­ rungsform wird die Übertragungsverhältnis-Änderungsgeschwindig­ keit nach dem Betrieb des ABS in Übereinstimmung mit den Fahrbe­ dingungen ohne Mangel beim Stoppen des Kraftfahrzeugs gesteuert. Wenn das Kraftfahrzeug wieder beschleunigt wird, konvergiert das Übersetzungsverhältnis i schnell zu dem gewünschten Überset­ zungsverhältnis id für die normalen Fahrbedingungen.
Wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis i im wesentlichen mit dem gewünschten Übersetzungsverhältnis id koinzidiert, be­ stimmt die Durchgangsbestimmungs-Sektion 69a, daß das Kraftfahr­ zeug nicht länger in dem Übergangszustand verbleibt. Somit wählt die Auswahl-Sektion 71 die Übersetzungsverhältnis-Änderungsge­ schwindigkeit di/dt von dem Übersetzungsverhältnis-Änderungsge­ schwindigkeits-Rechner 49 aus. Die Übersetzungsverhältnis-Ände­ rungsgeschwindigkeit di/dt wird der Steuerverhältnis-Tabelle 50 zugeführt, so daß das Steuersystem einen normalen Steuerungsbe­ trieb wieder aufnimmt. Die anderen Konstruktionen und Arbeits­ weisen der Steuereinheit 40a sind dieselben wie die der Steuereinheit 40 der ersten Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung kann dahingehend modifiziert werden, um das gewünschte ABS-Übersetzungsverhältnis id′ bei einem Über­ setzungsverhältnis vor dem Start des Herabfahrens aufrechtzuer­ halten.
Aus den Beschreibungen der obigen Ausführungsformen der vorlie­ genden Erfindung geht hervor, daß diese auch ein Verfahren be­ inhaltet.
Während des Betriebes des ABS, ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes gesteuert, so daß die Änderungsrate gering ist. Somit kann das ABS exakt unter Berücksichtigung der Bezie­ hung zwischen der Pseudo-Fahrzeuggeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert werden. Die Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeit während des Be­ triebes des ABS wird von einer Tabelle hergeleitet, wodurch die Steuerung erleichtert wird. Da das Übersetzungsverhältnis sich nicht weit ändert, verringern sich die Vibrationen des Fahrzeugs und die Lebensdauer des Keilriemens des Getriebes wird dadurch erhöht. Wenn der Betrieb des ABS gestoppt wird, wird das Über­ setzungsverhältnis angemessen in Übereinstimmung mit verschie­ denen Fahrbedingungen herabgefahren, wodurch ein exzessiver Ma­ schinenbremseffekt und Schlupf des Keilriemens verhindert wird.

Claims (4)

1. System zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines Keilriemenantriebs-Getriebes, das an einer Verbrennungs­ kraftmaschine in einem Kraftfahrzeug befestigt ist, ge­ kennzeichnet durch
  • - eine Antriebs-Keilriemenscheibe (7) mit einer hydraulisch versetzbaren Scheibe (7b) und einem primären hydrauli­ schen Zylinder (9) zur Bewegung der Scheibe;
  • - eine angetriebene Keilriemenscheibe (8) mit einer hydrau­ lisch versetzbaren Scheibe (8b) und einem zweiten hydrau­ lischen Zylinder (10) zur Bewegung der Scheibe (8b);
  • - einen Keilriemen (11), der mit beiden Keilriemenscheiben (7, 8) im Eingriff steht;
  • - einem hydraulischen Kreislauf zur Belieferung von Öl von einer Pumpe (20) zu den Zylindern (9, 10);
  • - ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil (23) zur Steue­ rung eines primären Druckes, mit dem der erste Zylinder (9) versorgt wird;
  • - ein Leitungsdruck-Steuerventil (22) zur Steuerung eines zweiten Druckes, der zu dem zweiten Zylinder (10) führt;
  • - ein Drosselklappen-Positionssensor (44) zur Erzeugung eines Drossenklappen-Öffnungsgradsignals;
  • - Geschwindigkeitssensoren (41, 42, 43) zur Aufnahme der Geschwindigkeiten der Antriebs-Keilriemenscheibe (7) und der angetriebenen Keilriemenscheibe (8) und der Verbren­ nungskraftmaschine (1) und zur Erzeugung entsprechender Geschwindigkeitssignale;
  • - Einrichtungen (45) zur Berechnung der tatsächlichen Über­ setzungsverhältnisse aus dem Antriebskeilriemenscheiben- Geschwindigkeitssignal und dem zweiten Keilriemenschei­ ben-Geschwindigkeitssignal zur Berechnung des tatsächli­ chen Übersetzungsverhältnisses und zur Erzeugung eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnis-Signals;
  • - Einrichtungen (46) zur Berechnung eines gewünschten Über­ setzungsverhältnisses aus dem Antriebskeilriemenscheiben- Geschwindigkeitssignal und dem Drosselklappen-Öffnungs­ grad-Signal zur Berechnung eines gewünschten Überset­ zungsverhältnisses und zur Erzeugung eines gewünschten Übersetzungsverhältnis-Signals;
  • - Ventil-Betreibereinrichtungen, die auf das tatsächliche Übersetzungsverhältnis-Signal und das gewünschte Überset­ zungsverhältnis-Signal ansprechen zum Betreiben des Über­ setzungsverhältnis-Steuerventils (23), um damit das Über­ setzungsverhältnis auf das gewünschten Übersetzungsver­ hältnis zu steuern;
  • - ein Antiblockier-Bremssystem, das folgende Einrichtungen beinhaltet:
  • - ABS-Betriebsaufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme eines Ausgangssignals des Antiblockier-Bremssystems und zur Erzeugung eines ABS-Signals;
  • - Speichereinrichtungen (67) zum Speichern einer Viel­ zahl von gewünschten ABS-Übersetzungsverhältnissen während des Betriebes des Antiblockier-Bremssystems;
  • - Auswahleinrichtungen (68), die auf das ABS-Signal an­ sprechen, um ein gewünschtes ABS-Übersetzungsverhält­ nis von den Speichereinrichtungen (67) statt des ge­ wünschten Übersetzungsverhältnisses zu erhalten und um das gewünschte ABS-Übersetzungsverhältnis auf die Ven­ til-Betätigungseinrichtungen (27, 28) anzuwenden; und
  • - Anordnung der gewünschten ABS-Übersetzungsverhält­ nisse, um das tatsächliche Übersetzungsverhältnis auf das gewünschte ABS-Übersetzungsverhältnis langsam zu steuern.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Durchgangs-Steuereinrichtungen, die auf das Ver­ schwinden des ABS-Signals ansprechen, um das tatsächliche Übersetzungsverhältnis auf das gewünschte Übersetzungsver­ hältnis langsam zurückzuführen.
3. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • - Übersetzungsverhältnis-Änderungsgeschwindigkeitsrechner­ einrichtungen (47), die auf das tatsächliche Überset­ zungsverhältnis und das gewünschte Übersetzungsverhältnis zur Berechnung einer Übersetzungsverhältnis-Änderungsge­ schwindigkeit ansprechen;
  • - Anwendung der berechneten Übersetzungsverhältnis-Ände­ rungsgeschwindigkeit auf die Ventil-Betriebseinrichtungen (27, 28) anstatt des gewünschten Übersetzungsverhält­ nisses.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückführungsgeschwindigkeit des tatsächlich gewünschten Übersetzungsverhältnisses eine ab­ fallende Funktion der Antriebskeilriemen-Geschwindigkeit und des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses ist und eine ansteigende Funktion des Drosselklappen-Öffnungsgrades und des gewünschten Übersetzungsverhältnisses.
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