DE4104322A1 - Fahrzeughoehen-steuervorrichtung bei fahrzeugen - Google Patents

Fahrzeughoehen-steuervorrichtung bei fahrzeugen

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Description

Die Erfindung befaßt sich mit Weiterentwicklungen einer Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung, mittels der sich eine Fahrzeughöhe schnell im Fahrzeugstillstandszustand ein­ stellen läßt.
Es ist an sich bekannt, daß ein Fahrzeug mit einer Auf­ hängungs- bzw. Federungseinheit ausgestattet ist, welche zur Veränderung der Fahrzeughöhe verstellbar ist. Die Fahr­ zeughöhe wird automatisch bei einer Aufhängungseinheit im Stillstandszustand abgesenkt, um leichter ein- und aus­ steigen zu können. Eine derartige Aufhängungseinheit ist beispielsweise in der japanischen veröffentlichten Pa­ tentanmeldung No. 58-12 816 angegeben.
Zusätzlich beschreibt die offengelegte japanische Patent­ anmeldung No. 60-4 406 eine Aufhängungseinheit, bei der ei­ ne Dämpfungskraft in gewissem Maße variabel ist, und bei der ein Aufhängungsfederkoeffizient hinsichtlich seines Wer­ tes variierbar ist. Die Aufhängungseinheit wird in einem Stillstandszustand nachgestellt, so daß die Aufhängungs­ einheit eine große Dämpfungskraft erzeugt, und die Aufhän­ gungsfeder wird so eingestellt, daß sie einen hohen Feder­ koeffizienten hat, um Schwingungen des Fahrzeugs zu unter­ drücken, die durch das Ein- und Aussteigen von Passagieren oder das Be- und Entladen des Fahrzeugs verursacht werden.
Ferner ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 59-1 56 813 ein Aufhängungssteuersystem angegeben, das mit einem Dämpfer versehen ist, dessen Dämpfungskraft variabel ist, und das mit einer Luftfeder versehen ist, deren Feder­ koeffizient dadurch variabel ist, daß ein Federkoeffizienten- Änderungsventil gesteuert wird, das zwischen der Luftfeder und einem Sammler angeordnet ist.
Bei diesen üblichen Auslegungsformen wird jedoch eine Fahr­ zeughöhe dadurch eingestellt, daß Antriebsöl durch das Dämpfungskraft-Wählventil zugeleitet oder abgeleitet wird, welches derart eingestellt ist, daß es eine große Dämpfungs­ kraft hat (es wird eine kleine Drosselöffnung gewählt). Wenn daher die Fahrzeughöhe unter einem solchen Zustand einge­ stellt wird, daß der Aufhängungszylinder eine große Dämpfungs­ kraft hat und das Fahrzeug steht, benötigt man beträchtlich viel Zeit, um die Fahrzeughöheneinstellung abschließen zu können. Hierdurch ergibt sich die Schwierigkeit, daß ein Fahr­ gast eine Zeit lang warten muß, bevor er das Fahrzeug ver­ lassen kann.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine verbesserte Fahrzeughö­ hen-Steuervorrichtung bereitzustellen, mittels der sich eine Fahrzeughöhe schnell in einen Fahrzeugstillstandszustand herabsetzen läßt.
Ferner soll nach der Erfindung eine verbesserte Fahrzeughöhen- Steuervorrichtung bereitgestellt werden, bei der die Dämpfungs­ kraft in starkem Maße so eingestellt wird, daß die Schwingung des Fahrzeugs unterdrückt wird, nachdem die Fahrzeughöhe schnell abgesenkt wurde.
Eine Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeug nach der Erfindung weist eine Einrichtung zum Ändern einer Fahrzeughöhe auf, wenn diese betätigt wird. Ein Fahr­ zeuggeschwindigkeitssensor erfaßt eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und gibt ein erstes Signal aus, welches den Still­ standszustand des Fahrzeugs wiedergibt. Ein Aufhängungszy­ linder ist mit einem Körper des Fahrzeugs verbunden und sei­ ne Länge sowie seine Dämpfungskraft sind veränderbar. Ein Dämpfungskraft-Wählventil ist hydraulisch mit dem Aufhän­ gungszylinder verbunden. Das Dämpfungskraft-Wählventil nimmt einen ersten Zustand ein, in dem die Aufhängungszylinder- Dämpfungskraft einen minimalen Wert annimmt, und nimmt einen zweiten Zustand ein, in dem die Aufhängungszylinder-Dämpfungs­ kraft einen maximalen Wert einnimmt, der größer als jener im ersten Zustand ist. Eine Steuereinheit ist elektrisch mit der Fahrzeughöhen-Veränderungseinrichtung, dem Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor und dem Dämpfungskraft-Wählventil ver­ bunden. Die Steuereinheit umfaßt eine Einrichtung, die ein zweites Signal an das Dämpfungskraft-Wählventil abgibt, um zu bewirken, daß das Dämpfungskraft-Wählventil den ersten Zustand in zeitlicher Zuordnung zu dem Arbeiten der Fahrzeug­ höhen-Änderungseinrichtung und in Abhängigkeit von dem ersten Signal einnimmt.
Bei dieser Auslegungsform werden eine schnelle Verringerung der Fahrzeughöhe und ein Unterdrücken der Fahrzeugschwingung in einem Fahrzeugstillstandszustand verwirklicht. Ferner hält eine hydraulische Schaltung bei dieser Auslegungsform das unter Druck stehende Öl in derselben und hält die Fahrzeug­ höhe im niedrigsten Niveau selbst dann konstant, wenn eine Brennkraftmaschine des Fahrzeugs zum Stillstand kommt. Wenn daher die Brennkraftmaschine wieder angelassen wird, läßt sich der Fahrzeughöhen-Steuervorgang leicht unter Einsatz einer kleinen Hydraulikölmenge durchführen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 eine hydraulische Schaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer Fahrzeughöhen-Steuer­ vorrichtung nach der Erfindung, und
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Fahr­ zeughöhen-Steuervorrichtung nach der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungs­ form einer Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung eines Kraftfahr­ zeugs nach der Erfindung insgesamt mit dem Bezugszeichen U versehen.
Die Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung U weist eine Öldruck­ quelle I auf, die Pumpen 1a und 1b umfaßt. Das Betriebsöl in einem Vorratsbehälter 2 wird mit Hilfe der Pumpen 1a und 1b angesaugt und zu einer Hilfslenkanlage (nicht gezeigt) und einer Niveaureguliereinheit II weitergeleitet, nachdem der Druck mit Hilfe eines Drucksteuerventils 3 und eines Ent­ lastungsventils 4 eingeregelt wurde, welche in der Öldruck­ quelle I vorgesehen sind.
Das Öl von der Druckquelle I wird auf zwei Leitungen (kein Bezugszeichen) verzweigt. Eine der Leitungen ist mit einem Stromteiler 5 versehen. Der Stromteiler 5 ist zwischen der Öldruckquelle I und der Niveaureguliereinheit 2 angeordnet, so daß der Öldruck weiter stabilisiert wird.
Die Niveaureguliereinheit II umfaßt vordere und hintere Aufhängungsschaltungen (kein Bezugszeichen), die jeweils mit dem Stromteiler 5 verbunden sind. Jede Aufhängungsschal­ tung hat ein Rückschlagventil 6 und ein Niveauregulierven­ til 7 zum Steuern einer Durchflußmenge des rücklaufenden Öls. Das Rückschlagventil 6 ist stromauf von dem Niveau­ regulierventil 7 angeordnet. Der andere Kanal von der Öl­ druckquelle I ist mit einem Entlastungsventil 8 verbunden, welches in Abhängigkeit von dem Arbeiten des Niveauregulier­ ventils 7 betreibbar ist. Das Entlastungsventil 8 dient dazu, die Ölströmungsmenge von der Öldruckquelle I und den Aufhängungseinheiten IIIR, IIIL, IVR und IVL zu dem Vorratsbehälter 2 zu drosseln bzw. zu begrenzen.
Das Öl von der Öldruckquelle I wird an die Aufhängungsein­ heiten IIIR, IIIL, IVR und IVL über die Niveauregulier­ einheiten II weitergeleitet, wenn die jeweiligen Niveau­ regulierventile 7 offen sind und die Veränderung einer Fahrzeughöhe erwünscht ist. Wenn das Niveauregulierventil 7 geschlossen ist, nachdem die Fahrzeughöhe verändert wur­ de, wird das Drucköl von der Öldruckquelle I zu dem Vor­ ratsbehälter 2 über das Entlastungsventil 8 zurückgeleitet.
Das durch die Niveauregulierventile 7 gegangene Öl wird den vorderen rechten und linken Aufhängungseinheiten IIIR und IIIL und den hinteren rechten und linken Aufhängungsein­ heiten IVR und IVL zugeführt. Ein Dämpferventil 10 für die Rollbewegung ist stromauf von der vorderen linken Aufhän­ gungseinheit IIIL derart angeordnet, daß die Rollbewegung des Fahrzeugs unterdrückt werden kann. In ähnlicher Weise ist ein weiteres Dämpferventil 10 für die Rollbewegung strom­ auf von der hinteren linken Aufhängungseinheit IVL angeordnet. Jede der vorderen Aufhängungseinheiten IIIR und IIIL ist mit Sammlern 9a und 9b versehen. Der Sammler 9b ist auf der Strecke des Öldurchgangs durch ein Federkoeffizienten-Wähl­ ventil 12 angeordnet. Ein weiterer Sammler 9a ist stromab eines Dämpfungskraft-Wählventils 13 angeordnet, das in den jeweiligen vorderen Aufhängungseinheiten IIIR und IIIL ange­ ordnet und mit dem jeweiligen vorderen Aufhängungszylinder 11 verbunden ist. Das Dämpfungskraft-Wählventil 13 ist der­ art ausgebildet, daß eine geeignete Drosselöffnung nach Maßgabe des Fahrzeugzustandes gewählt wird. Wenn eine große Drosselöffnung gewählt ist, ist die Dämpfungskraft gering. Wenn eine kleine Drosselöffnung gewählt ist, wird die Dämp­ fungskraft groß.
Die hinteren Aufhängungseinheiten IVR und IVL sind in ähn­ licher Weise mit den Sammlern 9a und 9b, dem Dämpferventil 10 für die Rollbewegung, dem Federkoeffizienten-Wählventil 12 und dem Dämpfungskraft-Wählventil 13 verknüpft und mit dem jeweiligen hinteren Aufhängungszylinder 11 verbunden.
Jede Aufhängungseinheit IIIR, IIIL, IVR und IVL ist mit einem Einlaß einer Ölkammer des Aufhängungszylinders 11 derart verbunden, daß das Hydrauliköl dem Aufhängungszylinder 11 über die jeweilige Aufhängungseinheiten IIIR, IIIL, IVR und IVL zugeführt wird. Ein Auslaß der Ölkammer des Aufhängungs­ zylinders 11 ist mit dem Vorratsraum 2 verbunden.
Wie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Steuerein­ heit V zum Steuern der Ventile 7, 8, 12 und 13 elektrisch mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 verbunden, welcher nach Maßgabe eines Wertes eines Fahrzeugtachometers (nicht gezeigt) arbeitet, und es ist ein Fahrzeughöhensensor 17 vorgesehen, der zwischen jeder Radachse und der Fahrzeugka­ rosserie angeordnet ist. Die Steuereinheit V empfängt Signa­ le von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 und dem Fahr­ zeughöhensensor 16, wenn sie ein Signal erhält, das angibt, daß ein Fahrzeughöhen-Steuerschalter 14 ein- und ausgeschal­ tet wird. Die Steuereinheit V verarbeitet die empfangenen Signale und gibt Steuersignale an die Ventile 7, 8, 12 und 13 ab.
Die Arbeitsweise dieser derart ausgelegten Fahrzeughöhen- Steuervorrichtung wird nachstehend näher beschrieben.
Um die Fahrzeughöhe zu vergrößern, werden jeweils die Niveau­ regulierungsventile 7 und die Dämpferventile 10 für die Rollbewegung geöffnet, während das Entlastungsventil 8 ge­ schlossen ist. Bei dieser Arbeitsstellung wird das Öl von der Öldruckquelle I gleichmäßig zu den jeweiligen Aufhän­ gungseinheiten IIIR, IIIL, IVR und IVL weitergeleitet. Das Öl beaufschlagt eine Kolbenstange des jeweiligen Aufhän­ gungszylinders 11 mit einer Druckkraft, während man eine Drosselung der Durchflußmenge durch die Ventile 12 und 13 erhält.
Wenn das Entlastungsventil 8 in diesem Zustand geöffnet wird, werden das Öl von der Öldruckquelle I und das Öl von den Aufhängungseinheiten zu dem Vorratsbehälter 2 unter Drosselung des Durchflusses durch die Ventile 5, 12 und 13 zurückgeleitet, so daß die Fahrzeughöhe allmählich verrin­ gert wird.
Da die jeweiligen Aufhängungseinheiten IIIR, IIIL, IVR und IVL einen gleichen Druck durch das Öl von der Öldruckquelle I erhalten, unterscheidet sich die Höhe eines Teils in der Nähe der Aufhängungseinheit IIIR, IIIL, IVR, IVL von den an­ deren Teilen, wenn das in einem Teil in der Nähe der jewei­ ligen Aufhängungseinheit IIIR, IIIL, IVR, IVL einwirkende Gewicht sich von jenem der anderen Teile unterscheidet.
Ferner wird die Höhe jedes Teils in der Nähe der Radachse (nicht gezeigt) immer mit Hilfe des Fahrzeughöhensensors 16 gemessen, der zwischen jeder Radachse und einer Fahrzeugka­ rosserie (nicht gezeigt) angeordnet ist. Um somit die Fahr­ zeugkarosserie in einen ebenen Zustand zu bringen, gibt die Steuereinheit V ein Steuersignal an das Niveauregulierven­ til 7 und das Dämpfungsventil 10 für die Rollbewegung ab, wenn die jeweilige Höhe eines Teils in der Nähe der jeweiligen Aufhängungseinheit IIIR, IIIL, IVR, IVL sich verändert, so daß die Höhen der rechten und linken Seiten durch das Öffnen und Schließen der Dämpfungsventile 10 für die Rollbewegung gesteuert werden, während die Höhen der vorderen und hinteren Seiten durch das Arbeiten der Niveauregulierventile 7 ge­ steuert werden. Somit ist die Fahrzeughöhe bei jeder Auf­ hängungseinheit IIIR, IIIL, IVR und IVL auf einen gewünsch­ ten Niveauwert gesteuert. Der Fahrzeughöhen-Steuervorgang wird gemäß einer Vorbelastung durch das Fahrzeuggewicht aus­ geführt, wenn sich die Gesamtfahrzeughöhe dadurch ändert, daß Fahrgäste ein- und aussteigen.
Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfaßt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird dies als ein Stillstandszustand angenommen. Das Federkoeffizienten-Wählventil 12 wird auf einen hohen Feder­ koeffizienten eingestellt, und das Dämpfungskraft-Wählven­ til 13 wird auf eine maximale Dämpfungskraft eingestellt, um ein Schwingen des Fahrzeugs zu unterdrücken, das durch die Änderung des Gesamtgewichts des Fahrzeugs verursacht wird, was sich beispielsweise dadurch ergibt, daß Fahrgäste ein- oder aussteigen, oder daß ein Be- und Entladen vorgenommen wird. Wenn unter diesen Bedingungen die Steuereinheit V die Fahrzeughöhe gemäß einem Signal von dem Fahrzeughöhensensor 15 verringern soll, werden die Ventile 7 und 12 nach Maßgabe des Signales von der Steuereinheit V geöffnet, so daß das Öl von den Aufhängungseinheiten abgeleitet wird. Zugleich wird eine maximale Drosselöffnung in dem Dämpfungskraft wähl­ ventil 13 gewählt, so daß die Fahrzeughöhe sich schnell ein­ stellen läßt.
Nachdem die Fahrzeughöhe auf ein gewünschtes Niveau einge­ stellt ist, wird eine minimale Drosselöffnung bei dem Dämp­ fungskraft-Wählventil 13 gewählt, so daß die Dämpfungskraft maximal wird. Bei dieser Arbeitsweise wird die zur Einstel­ lung der Fahrzeughöhe benötigte Zeit im Vergleich zu dem Fall verkürzt, bei dem die große Drosselöffnung in einer Fahr­ zeughöhen-Veränderungsperiode gewählt wird.
Wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird, wird das unter Druck stehende Öl den Aufhängungseinheiten zugeleitet, wäh­ rend die Fahrzeughöhe des stillstehenden Fahrzeuges auf ei­ nem niedrigen Niveau bleibt. Daher stellt diese Anordnung die Fahrzeughöhe schnell auf die zum Fahren gewünschte Höhe ein.
Ferner ist noch zu erwähnen, daß der Fahrzeughöhen-Absenk­ vorgang durchgeführt wird, wenn die Steuereinheit V ein Signal empfängt, das zum Verringern der Fahrzeughöhe be­ stimmt ist, wobei es sich beispielsweise um ein Signal han­ deln kann, das einen Öffnungszustand einer Tür wiedergibt.

Claims (12)

1. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (II; 14) zum Ändern einer Fahrzeug­ höhe, wenn sie betrieben wird,
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (15) zum De­ tektieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und zum Aus­ geben eines ersten Signals, das den Stillstandszustand des Fahrzeugs wiedergibt,
einen Aufhängungszylinder (11), der mit einer Karosse­ rie des Fahrzeugs verbunden ist und hinsichtlich seiner Länge und Dämpfungskraft veränderbar ist,
ein Dämpfungskraft-Wählventil (13), das hydraulisch mit dem Aufhängungszylinder (11) verbunden ist, wobei das Dämpfungskraft-Wählventil (13) wenigstens einen ersten Zu­ stand einnimmt, in dem die Aufhängungszylinder-Dämpfungskraft einen minimalen Wert annimmt und einen zweiten Zustand, in dem die Aufhängungszylinder-Dämpfungskraft einen maximalen Wert annimmt, der größer als jener im ersten Zustand ist, und
eine Steuereinheit (V), die elektrisch mit der Fahr­ zeughöhen-Änderungseinrichtung (II; 14), dem Fahrzeuggeschwin­ digkeitssensor (15) und dem Dämpfungskraft-Wählventil (13) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (V) eine Einrichtung zum Ausgeben eines zweiten Signales an das Dämpfungskraft- Wählventil (13) umfaßt, um zu bewirken, daß das Dämpfungs­ kraft-Wählventil (13) den ersten Zustand in zeitlicher Zuord­ nung zu dem Arbeiten der Fahrzeughöhen-Änderungseinrichtung (II; 14) und in Abhängigkeit von dem ersten Signal einnimmt.
2. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeughöhen-Änderungsein­ richtung (II; 14) einen Fahrzeughöhensensor (15), welcher eine Höhe des Fahrzeugs erfaßt, und eine Niveauregulierein­ heit (II) umfaßt, die hydraulisch mit dem Aufhängungszylin­ der (11) über das Dämpfungskraft-Wählventil (13) derart ver­ bunden ist, daß die Länge des Aufhängungszylinders (11) zur Veränderung der Fahrzeughöhe verändert wird.
3. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Federkoeffizienten- Wählventil (12) vorgesehen ist, das mit dem Aufhängungs­ zylinder (11) derart verbunden ist, daß ein Federungskoeffi­ zient des Aufhängungszylinders (11) nach Maßgabe eines Signales von der Steuereinheit (V) verändert wird.
4. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Entlastungsventil (8) hydraulisch mit dem Aufhängungszylinder (11) und elektrisch mit der Steuereinheit (V) verbunden ist, wobei das Entlastungs­ ventil (8) geöffnet wird, wenn die Fahrzeughöhe verringert wird.
5. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveaureguliereinheit (2) ein Niveauregulierventil (7) und ein Dämpfungsventil (10) für ei­ ne Rollbewegung umfaßt, die elektrisch mit der Steuereinheit (V) verbunden sind, wobei das Niveauregulierventil (7) und das Dämpfungsventil (10) für die Rollbewegung eine Fahrzeug­ höhe nach Maßgabe des zweiten Signals steuern.
6. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerschalter (14) vorgesehen ist, der mit der Steuereinheit (V) verbunden ist, wobei der Steuerschalter (14) eingeschaltet ist, wenn die Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung (U) arbeitet.
7. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Samm­ lern (9a, 9b) vorgesehen ist, die mit dem Aufhängungszylin­ der (11) verbunden sind, wobei ein Sammler (9a) mit dem Auf­ hängungszylinder (11) über das Koeffizienten-Wählventil (12) derart verbunden ist, daß hydraulisch eine Verbindung mit dem Aufhängungszylinder (11) hergestellt wird, wenn das Fe­ derkoeffizienten-Wählventil (12) geöffnet ist.
8. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveaureguliereinheit (II) mit einer Öldruckquelle (I) verbunden ist, die unter Druck stehendes Hydrauliköl dem Aufhängungszylinder (11) zuleitet.
9. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveauregulierventil (7) die vorderen und hinteren Aufhängungseinheiten (IIIR, IIIL, IVR, IVL) steuert, und daß das Dämpfungsventil (10) für die Roll­ bewegung die rechten und linken Aufhängungseinheiten (IIIR und IIIL; IVR und IVL) steuert.
10. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungskraft-Wählventil (13) den zweiten Zustand einnimmt, nachdem die Fahrzeughöhe im Fahrzeugstillstandszustand verändert wurde.
11. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrzeugtürsensor vorgesehen ist, der ein Signal an die Steuereinheit (V) im Türöffnungszustand abgibt, wobei die Steuereinheit (V) ein Signal an das Dämpfungskraft-Wählventil (13) zur Einnahme des ersten Zustandes abgibt, wenn die Steuereinheit (V) das Signal von dem Fahrzeugtürsensor empfängt.
12. Fahrzeughöhen-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungskraft-Wählventil (13) einen dritten Zustand einnimmt, in dem die Dämpfungs­ kraft einen mittleren Wert annimmt, der größer als jener im ersten Zustand und kleiner als jener im zweiten Zustand ist.
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