JP2003065027A - 内燃機関の排気温度センサ制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気温度センサ制御装置Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明の目的は、実際の触媒温度の変化に
対する排気温度センサの検出値の応答遅れを低減し得
て、実際の触媒温度と排気温度センサの検出値との差を
低減し得て、高精度な排気温度の検出を可能とすること
にある。 【構成】 このため、この発明は、内燃機関の排気通路
に排気浄化用の触媒を設け、この触媒の上流側の排気通
路に排気組成を検出する排気センサを設け、前記触媒内
を含みこの触媒から下流側の排気通路に排気温度を検出
する排気温度センサを設け、この排気温度センサ内に電
源のＯＮ・ＯＦＦにより発熱・停止するヒータを設け、
前記排気温度センサの検出する排気温度の検出値に応じ
て前記ヒータの電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。
対する排気温度センサの検出値の応答遅れを低減し得
て、実際の触媒温度と排気温度センサの検出値との差を
低減し得て、高精度な排気温度の検出を可能とすること
にある。 【構成】 このため、この発明は、内燃機関の排気通路
に排気浄化用の触媒を設け、この触媒の上流側の排気通
路に排気組成を検出する排気センサを設け、前記触媒内
を含みこの触媒から下流側の排気通路に排気温度を検出
する排気温度センサを設け、この排気温度センサ内に電
源のＯＮ・ＯＦＦにより発熱・停止するヒータを設け、
前記排気温度センサの検出する排気温度の検出値に応じ
て前記ヒータの電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の排気温
度センサ制御装置に係り、特に、実際の触媒温度の変化
に対する排気温度センサの検出値の応答遅れを低減し得
て、実際の触媒温度と排気温度センサの検出値との差を
低減し得て、高精度な排気温度の検出を可能とし得る内
燃機関の排気温度センサ制御装置に関する。
度センサ制御装置に係り、特に、実際の触媒温度の変化
に対する排気温度センサの検出値の応答遅れを低減し得
て、実際の触媒温度と排気温度センサの検出値との差を
低減し得て、高精度な排気温度の検出を可能とし得る内
燃機関の排気温度センサ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載される内燃機関には、排気通
路に排気浄化用の触媒を設け、排気通路に排気温度を検
出する排気温度センサを設け、この排気温度センサの検
出値により触媒温度が活性温度になるように例えば混合
気の空燃比を制御して、触媒の排気浄化機能を確保する
排気温度センサ制御装置を設けているものがある。
路に排気浄化用の触媒を設け、排気通路に排気温度を検
出する排気温度センサを設け、この排気温度センサの検
出値により触媒温度が活性温度になるように例えば混合
気の空燃比を制御して、触媒の排気浄化機能を確保する
排気温度センサ制御装置を設けているものがある。
【０００３】このような内燃機関の排気温度センサ制御
装置としては、特開平８−３５４１８号公報、特開平７
−１９０４０号公報に開示されるものがある。
装置としては、特開平８−３５４１８号公報、特開平７
−１９０４０号公報に開示されるものがある。
【０００４】特開平８−３５４１８号公報に開示される
ものは、リアルタイムで算出されたモデル定数と三元触
媒温度検出手段の応答遅れを見込んだ逆モデルとに基づ
いて排気温度を予測し、この予測された排気温度が目標
温度未満のときは三元触媒が活性化していないものと判
断して排出ガス温度を上昇させるように制御し、予測さ
れた排気温度が目標温度以上のときは三元触媒が活性化
しているものと判断して排出ガス温度の制御を中止する
ものである。
ものは、リアルタイムで算出されたモデル定数と三元触
媒温度検出手段の応答遅れを見込んだ逆モデルとに基づ
いて排気温度を予測し、この予測された排気温度が目標
温度未満のときは三元触媒が活性化していないものと判
断して排出ガス温度を上昇させるように制御し、予測さ
れた排気温度が目標温度以上のときは三元触媒が活性化
しているものと判断して排出ガス温度の制御を中止する
ものである。
【０００５】特開平７−１９０４０号公報に開示される
ものは、排気管を覆うフード内に外気を導入するベンチ
レータを設け、このベンチレータ内に導入外気量を調整
する開閉弁を設け、この開閉弁をエンジン回転数、排気
温度及び外気温度に対応する最適開度に動作制御し、排
気温度が最適となるようにするものである。
ものは、排気管を覆うフード内に外気を導入するベンチ
レータを設け、このベンチレータ内に導入外気量を調整
する開閉弁を設け、この開閉弁をエンジン回転数、排気
温度及び外気温度に対応する最適開度に動作制御し、排
気温度が最適となるようにするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気温度セ
ンサ制御装置には、触媒内を含みこの触媒から下流側の
排気通路に排気温度センサを設け、この排気温度センサ
の検出値により触媒温度が活性温度になるよう制御する
ものがある。
ンサ制御装置には、触媒内を含みこの触媒から下流側の
排気通路に排気温度センサを設け、この排気温度センサ
の検出値により触媒温度が活性温度になるよう制御する
ものがある。
【０００７】ところが、触媒内から下流側の排気通路に
排気温度センサを設けた場合には、触媒の実際の温度に
対する排気温度の検出に遅れや差異を生じ、排気温度の
高精度な検出を行えない問題がある。
排気温度センサを設けた場合には、触媒の実際の温度に
対する排気温度の検出に遅れや差異を生じ、排気温度の
高精度な検出を行えない問題がある。
【０００８】例えば、排気温度センサを触媒の下流側に
設けた場合に、図５に示す如く、内燃機関の負荷が低い
条件下においては、触媒の実際の温度と触媒下流側の排
気温度センサの検出値との間に大きな差異を生じる場合
がある。また、排気温度センサを触媒の下流側に設けた
場合に、図６に示す如く、内燃機関の負荷が高い条件下
においても、触媒の実際の温度と触媒下流側の排気温度
センサの検出値との間に差異を生じる場合があり、且つ
触媒の実際の温度に対して排気温度センサの検出値の応
答に遅れを生じる問題がある。
設けた場合に、図５に示す如く、内燃機関の負荷が低い
条件下においては、触媒の実際の温度と触媒下流側の排
気温度センサの検出値との間に大きな差異を生じる場合
がある。また、排気温度センサを触媒の下流側に設けた
場合に、図６に示す如く、内燃機関の負荷が高い条件下
においても、触媒の実際の温度と触媒下流側の排気温度
センサの検出値との間に差異を生じる場合があり、且つ
触媒の実際の温度に対して排気温度センサの検出値の応
答に遅れを生じる問題がある。
【０００９】このため、応答遅れの排気温度の検出値を
内燃機関の制御に利用した場合には、内燃機関の空燃比
や点火時期の制御に遅れを生じことになり、触媒の劣化
を促進させるおそれがある。また、触媒の劣化防止を目
的として排気温度センサの応答遅れを補正させる場合に
は、触媒劣化防止制御が不要な状況でも、触媒劣化防止
制御を行わなければならない問題がある。
内燃機関の制御に利用した場合には、内燃機関の空燃比
や点火時期の制御に遅れを生じことになり、触媒の劣化
を促進させるおそれがある。また、触媒の劣化防止を目
的として排気温度センサの応答遅れを補正させる場合に
は、触媒劣化防止制御が不要な状況でも、触媒劣化防止
制御を行わなければならない問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去すべく、内燃機関の排気通路に排気浄化
用の触媒を設け、この触媒の上流側の排気通路に排気組
成を検出する排気センサを設け、前記触媒内を含みこの
触媒から下流側の排気通路に排気温度を検出する排気温
度センサを設け、この排気温度センサ内に電源のＯＮ・
ＯＦＦにより発熱・停止するヒータを設け、前記排気温
度センサの検出する排気温度の検出値に応じて前記ヒー
タの電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。
述不都合を除去すべく、内燃機関の排気通路に排気浄化
用の触媒を設け、この触媒の上流側の排気通路に排気組
成を検出する排気センサを設け、前記触媒内を含みこの
触媒から下流側の排気通路に排気温度を検出する排気温
度センサを設け、この排気温度センサ内に電源のＯＮ・
ＯＦＦにより発熱・停止するヒータを設け、前記排気温
度センサの検出する排気温度の検出値に応じて前記ヒー
タの電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する制御手段を設
けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の内燃機関の排気温度セ
ンサ制御装置は、触媒内を含みこの触媒から下流側の排
気通路に排気温度センサを設け、この排気温度センサ内
に電源のＯＮ・ＯＦＦにより発熱・停止するヒータを設
け、制御手段によって、排気温度センサの検出する排気
温度の検出値に応じてヒータの電源をＯＮ・ＯＦＦする
よう制御することにより、排気温度センサを排気温度に
基づきヒータで加熱することによって、触媒の実際の温
度に対して排気温度センサの検出値を近づけることがで
き、触媒の実際の温度に対する排気温度センサの検出値
の応答の遅れや、触媒の実際の温度と排気温度センサの
検出値との差を減少させることができる。
ンサ制御装置は、触媒内を含みこの触媒から下流側の排
気通路に排気温度センサを設け、この排気温度センサ内
に電源のＯＮ・ＯＦＦにより発熱・停止するヒータを設
け、制御手段によって、排気温度センサの検出する排気
温度の検出値に応じてヒータの電源をＯＮ・ＯＦＦする
よう制御することにより、排気温度センサを排気温度に
基づきヒータで加熱することによって、触媒の実際の温
度に対して排気温度センサの検出値を近づけることがで
き、触媒の実際の温度に対する排気温度センサの検出値
の応答の遅れや、触媒の実際の温度と排気温度センサの
検出値との差を減少させることができる。
【００１２】
【実施例】以下図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。図１〜図４は、この発明の実施例を示すもので
ある。図３において、２は内燃機関、４は燃焼室であ
る。この内燃機関２は、図示しないエアクリーナと吸気
管６とスロットルボディ８と吸気マニホルド１０とを順
次に接続し、各燃焼室４に連通する吸気通路１２を設け
ている。スロットルボディ８には、吸気通路１２にスロ
ットル弁１４を設けている。吸気マニホルド１０には、
各燃焼室４毎の燃料噴射弁１６を設けている。
明する。図１〜図４は、この発明の実施例を示すもので
ある。図３において、２は内燃機関、４は燃焼室であ
る。この内燃機関２は、図示しないエアクリーナと吸気
管６とスロットルボディ８と吸気マニホルド１０とを順
次に接続し、各燃焼室４に連通する吸気通路１２を設け
ている。スロットルボディ８には、吸気通路１２にスロ
ットル弁１４を設けている。吸気マニホルド１０には、
各燃焼室４毎の燃料噴射弁１６を設けている。
【００１３】また、内燃機関２は、排気マニホルド１８
と排気管２０と触媒コンバータ２２とを順次に接続し、
各燃焼室４に連通する排気通路２４を設けている。触媒
コンバータ２２には、排気通路２４に排気浄化用の触媒
２６を設けている。この触媒２６の上流側の排気管２０
には、排気通路２４に臨ませて排気組成を検出する排気
センサとして、例えば、排気の酸素濃度を検出する酸素
センサ２８（Ｏ２センサ）を設けている。なお、排気セ
ンサは、排気の空燃比を検出する空燃比センサとするこ
ともできる。さらに、内燃機関２は、各燃焼室４に臨ま
せて点火プラグ３０を設けている。
と排気管２０と触媒コンバータ２２とを順次に接続し、
各燃焼室４に連通する排気通路２４を設けている。触媒
コンバータ２２には、排気通路２４に排気浄化用の触媒
２６を設けている。この触媒２６の上流側の排気管２０
には、排気通路２４に臨ませて排気組成を検出する排気
センサとして、例えば、排気の酸素濃度を検出する酸素
センサ２８（Ｏ２センサ）を設けている。なお、排気セ
ンサは、排気の空燃比を検出する空燃比センサとするこ
ともできる。さらに、内燃機関２は、各燃焼室４に臨ま
せて点火プラグ３０を設けている。
【００１４】この内燃機関２は、触媒２６内を含みこの
触媒２６から下流側の排気通路２４に排気温度を検出す
る排気温度センサ３２を設けている。この実施例におい
ては、触媒２６直後の排気通路２４に臨ませて排気温度
センサ３２を設けている。
触媒２６から下流側の排気通路２４に排気温度を検出す
る排気温度センサ３２を設けている。この実施例におい
ては、触媒２６直後の排気通路２４に臨ませて排気温度
センサ３２を設けている。
【００１５】排気温度センサ３２、図４に示す如く、セ
ンサ本体３４一端側に排気通路２４内に位置される温度
検出素子３６を設け、この温度検出素子３６を覆う有底
筒形状の素子カバー３８を設け、素子カバー３８に排気
の流通する複数の透孔４０を設けている。温度検出素子
３６には、検出した信号を出力するセンサ出力線４２が
接続されている。センサ出力線４２は、センサ本体３４
から導出されている。
ンサ本体３４一端側に排気通路２４内に位置される温度
検出素子３６を設け、この温度検出素子３６を覆う有底
筒形状の素子カバー３８を設け、素子カバー３８に排気
の流通する複数の透孔４０を設けている。温度検出素子
３６には、検出した信号を出力するセンサ出力線４２が
接続されている。センサ出力線４２は、センサ本体３４
から導出されている。
【００１６】この排気温度センサ３２内には、電源のＯ
Ｎ・ＯＦＦにより発熱・停止するヒータ４４を設けてい
る。ヒータ４４は、温度検出素子３６の外周を覆うよう
に設けられ、電源を供給するヒータ電源線４６が接続さ
れている。ヒータ電源線４６は、センサ本体３４の他端
側から導出されている。
Ｎ・ＯＦＦにより発熱・停止するヒータ４４を設けてい
る。ヒータ４４は、温度検出素子３６の外周を覆うよう
に設けられ、電源を供給するヒータ電源線４６が接続さ
れている。ヒータ電源線４６は、センサ本体３４の他端
側から導出されている。
【００１７】燃料噴射弁１６と酸素センサ２８と点火プ
ラグ３０と排気温度センサ３２とヒータ４４とは、排気
温度センサ制御装置４８の制御手段５０に接続されてい
る。制御手段５０には、機関回転数を検出する機関回転
数センサ５２とスロットル開度を検出するスロットル開
度センサ５４と吸気負圧を検出する吸気圧センサ５６と
冷却水温度を検出する水温センサ５８と車速を検出する
車速センサ６０とが接続されている。
ラグ３０と排気温度センサ３２とヒータ４４とは、排気
温度センサ制御装置４８の制御手段５０に接続されてい
る。制御手段５０には、機関回転数を検出する機関回転
数センサ５２とスロットル開度を検出するスロットル開
度センサ５４と吸気負圧を検出する吸気圧センサ５６と
冷却水温度を検出する水温センサ５８と車速を検出する
車速センサ６０とが接続されている。
【００１８】制御手段５０は、各種センサ３２・５２〜
６０から入力する信号により燃料噴射弁１６の動作や点
火プラグ３０の飛火を制御し、空燃比制御や点火時期制
御を行う。
６０から入力する信号により燃料噴射弁１６の動作や点
火プラグ３０の飛火を制御し、空燃比制御や点火時期制
御を行う。
【００１９】この制御手段５０は、排気温度センサ３２
の検出する排気温度の検出値に応じて、ヒータ４４の電
源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する。
の検出する排気温度の検出値に応じて、ヒータ４４の電
源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する。
【００２０】また、この制御手段５０には、内燃機関２
の暖機完了を検出する暖機完了検出手段６２を設けてい
る。暖機完了検出手段６２は、各種センサ５２〜６０か
ら入力する信号により内燃機関２の暖機が完了したこと
を検出する。
の暖機完了を検出する暖機完了検出手段６２を設けてい
る。暖機完了検出手段６２は、各種センサ５２〜６０か
ら入力する信号により内燃機関２の暖機が完了したこと
を検出する。
【００２１】さらに、制御手段５０には、排気温度セン
サ３２の検出する排気温度の検出値に対して、図２に示
す如く、第１〜第５の設定値Ｔ０〜Ｔ４を設定して設け
ている。第１〜第５の設定値Ｔ０〜Ｔ４は、Ｔ０＜Ｔ１
＜Ｔ２＜Ｔ４＜Ｔ３の関係に設定されている。
サ３２の検出する排気温度の検出値に対して、図２に示
す如く、第１〜第５の設定値Ｔ０〜Ｔ４を設定して設け
ている。第１〜第５の設定値Ｔ０〜Ｔ４は、Ｔ０＜Ｔ１
＜Ｔ２＜Ｔ４＜Ｔ３の関係に設定されている。
【００２２】第１の設定値Ｔ０は、ヒータ制御下限しき
い値（例えば、５００℃）であり、排気温度センサ３２
の検出値がこのヒータ制御下限しきい値以下の場合はヒ
ータ４４の電源をＯＦＦする。第２の設定値Ｔ１は、ヒ
ータ制御ＯＮしきい値（例えば、７００℃）であり、排
気温度センサ３２の検出値がこのヒータ制御ＯＮしきい
値未満の場合はヒータ４４の電源をＯＮする。第３の設
定値Ｔ２は、ヒータ制御ＯＦＦしきい値（例えば、７３
０℃）であり、排気温度センサ３２の検出値がこのヒー
タ制御ＯＦＦしきい値を越えた場合はヒータ４４の電源
をＯＦＦする。
い値（例えば、５００℃）であり、排気温度センサ３２
の検出値がこのヒータ制御下限しきい値以下の場合はヒ
ータ４４の電源をＯＦＦする。第２の設定値Ｔ１は、ヒ
ータ制御ＯＮしきい値（例えば、７００℃）であり、排
気温度センサ３２の検出値がこのヒータ制御ＯＮしきい
値未満の場合はヒータ４４の電源をＯＮする。第３の設
定値Ｔ２は、ヒータ制御ＯＦＦしきい値（例えば、７３
０℃）であり、排気温度センサ３２の検出値がこのヒー
タ制御ＯＦＦしきい値を越えた場合はヒータ４４の電源
をＯＦＦする。
【００２３】第４の設定値Ｔ３は、触媒保護制御ＯＮし
きい値（例えば、９００℃）であり、排気温度センサ３
２の検出値がこの触媒保護制御ＯＮしきい値を越えた場
合は触媒２６の温度を低下させるよう制御する。第５の
設定値Ｔ４は、触媒保護制御ＯＦＦしきい値（例えば、
８５０℃）であり、排気温度センサ３２の検出値がこの
触媒保護制御ＯＦＦしきい値未満の場合は触媒２６の温
度を低下させる制御を終了させる。
きい値（例えば、９００℃）であり、排気温度センサ３
２の検出値がこの触媒保護制御ＯＮしきい値を越えた場
合は触媒２６の温度を低下させるよう制御する。第５の
設定値Ｔ４は、触媒保護制御ＯＦＦしきい値（例えば、
８５０℃）であり、排気温度センサ３２の検出値がこの
触媒保護制御ＯＦＦしきい値未満の場合は触媒２６の温
度を低下させる制御を終了させる。
【００２４】制御手段５０は、前記暖機完了検出手段６
２により内燃機関２の暖機完了が検出された際に、排気
温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が第１の設
定値Ｔ０を越え、且つこの第１の設定値Ｔ０よりも高い
第２の設定値Ｔ１未満である場合は、ヒータ４４の電源
のＯＮするよう制御し、排気温度センサ３２の検出する
排気温度の検出値が第２の設定値Ｔ１よりも高い第３の
設定値Ｔ２を越えている場合は、ヒータ４４の電源をＯ
ＦＦするよう制御する。
２により内燃機関２の暖機完了が検出された際に、排気
温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が第１の設
定値Ｔ０を越え、且つこの第１の設定値Ｔ０よりも高い
第２の設定値Ｔ１未満である場合は、ヒータ４４の電源
のＯＮするよう制御し、排気温度センサ３２の検出する
排気温度の検出値が第２の設定値Ｔ１よりも高い第３の
設定値Ｔ２を越えている場合は、ヒータ４４の電源をＯ
ＦＦするよう制御する。
【００２５】また、制御手段５０は、前記暖機完了検出
手段６２により内燃機関２の暖機完了が検出された際
に、排気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が
第１の設定値Ｔ０を越え、且つこの第１の設定値Ｔ０よ
りも高い第４の設定値Ｔ３を越えている場合は、触媒２
６の温度を低下させるよう制御する。このとき、制御手
段５０は、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側
の空燃比として触媒２６の温度を低下させるよう制御す
る。
手段６２により内燃機関２の暖機完了が検出された際
に、排気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が
第１の設定値Ｔ０を越え、且つこの第１の設定値Ｔ０よ
りも高い第４の設定値Ｔ３を越えている場合は、触媒２
６の温度を低下させるよう制御する。このとき、制御手
段５０は、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側
の空燃比として触媒２６の温度を低下させるよう制御す
る。
【００２６】なお、制御手段５０は、排気温度センサ３
２の検出する排気温度の検出値が第４の設定値Ｔ３を越
えた後に第５の設定値Ｔ４未満となった場合は、触媒２
６の温度を低下させる制御を終了させる。
２の検出する排気温度の検出値が第４の設定値Ｔ３を越
えた後に第５の設定値Ｔ４未満となった場合は、触媒２
６の温度を低下させる制御を終了させる。
【００２７】次に作用を説明する。
【００２８】内燃機関２の排気温度センサ制御装置４８
は、制御手段５０によって、図１に示す如く、制御がス
タートすると（１００）、各種センサ３２・５２〜６０
から排気温度や機関回転数等の信号を取り込み（１０
２）、これらの信号から内燃機関２が暖機が完了したか
否かを判断する（１０４）。
は、制御手段５０によって、図１に示す如く、制御がス
タートすると（１００）、各種センサ３２・５２〜６０
から排気温度や機関回転数等の信号を取り込み（１０
２）、これらの信号から内燃機関２が暖機が完了したか
否かを判断する（１０４）。
【００２９】この判断（１０４）がＹＥＳの場合は、排
気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が第１の
設定値Ｔ０を越えているか否かを判断する（１０６）。
この判断（１０６）がＹＥＳの場合は、排気温度センサ
３２の検出値が第４の設定値Ｔ３未満であるか否かを判
断する（１０８）。この判断（１０８）がＹＥＳの場合
は、排気温度センサ３２の検出値が第２の設定値Ｔ１未
満であるか否かを判断する（１１０）。
気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が第１の
設定値Ｔ０を越えているか否かを判断する（１０６）。
この判断（１０６）がＹＥＳの場合は、排気温度センサ
３２の検出値が第４の設定値Ｔ３未満であるか否かを判
断する（１０８）。この判断（１０８）がＹＥＳの場合
は、排気温度センサ３２の検出値が第２の設定値Ｔ１未
満であるか否かを判断する（１１０）。
【００３０】この判断（１１０）がＹＥＳの場合は、ヒ
ータ制御により排気温度センサ３２内に設けたヒータ４
４の電源をＯＮし（１１２）、各種センサ３２・５２〜
６０から信号を取り込み（１１４）、排気温度センサ３
２の検出値が第３設定値Ｔ２を越えたか否かを判断する
（１１６）。
ータ制御により排気温度センサ３２内に設けたヒータ４
４の電源をＯＮし（１１２）、各種センサ３２・５２〜
６０から信号を取り込み（１１４）、排気温度センサ３
２の検出値が第３設定値Ｔ２を越えたか否かを判断する
（１１６）。
【００３１】この判断（１１６）がＮＯの場合は、処理
（１１２）に戻り、ヒータ４４の電源をＯＮする。この
判断（１１６）がＹＥＳの場合は、ヒータ４４の電源を
オフしてヒータ制御をエンドにする（１１８）。なお、
前記判断（１０４）、（１０６）、（１１０）がＮＯの
場合は、エンドにする（１１８）。
（１１２）に戻り、ヒータ４４の電源をＯＮする。この
判断（１１６）がＹＥＳの場合は、ヒータ４４の電源を
オフしてヒータ制御をエンドにする（１１８）。なお、
前記判断（１０４）、（１０６）、（１１０）がＮＯの
場合は、エンドにする（１１８）。
【００３２】また、前記判断（１０８）がＮＯの場合
は、触媒保護制御を開始（１２０）して触媒２６の温度
を低下させるよう制御し、各種センサ３２・５２〜６０
から信号を取り込み（１２２）、排気温度センサ３２の
検出値が第５設定値Ｔ４を越えたか否かを判断する（１
２４）。
は、触媒保護制御を開始（１２０）して触媒２６の温度
を低下させるよう制御し、各種センサ３２・５２〜６０
から信号を取り込み（１２２）、排気温度センサ３２の
検出値が第５設定値Ｔ４を越えたか否かを判断する（１
２４）。
【００３３】なお、前記触媒保護制御（１２０）におい
ては、混合気の空燃比が理論空燃比（ストイキ）よりも
リッチ側（燃料過剰状態）の空燃比となるよう燃料噴射
弁１６を制御することにより、触媒２６の温度を低下さ
せる。
ては、混合気の空燃比が理論空燃比（ストイキ）よりも
リッチ側（燃料過剰状態）の空燃比となるよう燃料噴射
弁１６を制御することにより、触媒２６の温度を低下さ
せる。
【００３４】前記判断（１２４）がＮＯの場合は、処理
（１２０）に戻り、触媒保護制御により触媒２６の温度
を低下させるよう制御する。前記判断（１２４）がＹＥ
Ｓの場合は、触媒保護制御を終了（１２６）して触媒２
６の温度を低下させる制御を終了させ、エンドにする
（１１８）。
（１２０）に戻り、触媒保護制御により触媒２６の温度
を低下させるよう制御する。前記判断（１２４）がＹＥ
Ｓの場合は、触媒保護制御を終了（１２６）して触媒２
６の温度を低下させる制御を終了させ、エンドにする
（１１８）。
【００３５】なお、前記触媒保護制御を終了（１２６）
においては、混合気の空燃比をリッチ側の空燃比から理
論空燃比へと変更することにより、触媒２６の温度を低
下させる制御を終了させる。
においては、混合気の空燃比をリッチ側の空燃比から理
論空燃比へと変更することにより、触媒２６の温度を低
下させる制御を終了させる。
【００３６】このように、この内燃機関２の排気温度セ
ンサ制御装置４８は、制御手段５０によって、排気温度
センサ３２の検出する排気温度の検出値に応じて、ヒー
タ４４の電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する。
ンサ制御装置４８は、制御手段５０によって、排気温度
センサ３２の検出する排気温度の検出値に応じて、ヒー
タ４４の電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する。
【００３７】この実施例においては、排気温度センサ制
御装置４８は、暖機完了検出手段６２により内燃機関２
の暖機完了が検出された際に、排気温度センサ３２の検
出する排気温度の検出値が第１の設定値Ｔ０を越え、且
つこの第１の設定値Ｔ０よりも高い第２の設定値Ｔ１未
満である場合は、ヒータ４４の電源のＯＮするよう制御
し、排気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が
第２の設定値Ｔ１よりも高い第３の設定値Ｔ２を越えて
いる場合は、ヒータ４４の電源をＯＦＦするよう制御す
る。
御装置４８は、暖機完了検出手段６２により内燃機関２
の暖機完了が検出された際に、排気温度センサ３２の検
出する排気温度の検出値が第１の設定値Ｔ０を越え、且
つこの第１の設定値Ｔ０よりも高い第２の設定値Ｔ１未
満である場合は、ヒータ４４の電源のＯＮするよう制御
し、排気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が
第２の設定値Ｔ１よりも高い第３の設定値Ｔ２を越えて
いる場合は、ヒータ４４の電源をＯＦＦするよう制御す
る。
【００３８】これにより、排気温度センサ制御装置４８
は、排気温度センサ３２を排気温度に基づきヒータ４４
で加熱することによって、触媒２６の実際の温度に対し
て排気温度センサ３２の検出値を近づけることができ、
触媒２６の実際の温度に対する排気温度センサ３２の検
出値の応答の遅れや、触媒２６の実際の温度と排気温度
センサ３２の検出値との差を減少させることができる。
は、排気温度センサ３２を排気温度に基づきヒータ４４
で加熱することによって、触媒２６の実際の温度に対し
て排気温度センサ３２の検出値を近づけることができ、
触媒２６の実際の温度に対する排気温度センサ３２の検
出値の応答の遅れや、触媒２６の実際の温度と排気温度
センサ３２の検出値との差を減少させることができる。
【００３９】このため、この排気温度センサ制御装置４
８は、実際の触媒温度の変化に対する排気温度センサ３
２の検出値の応答遅れを低減し得て、実際の触媒温度と
排気温度センサ３２の検出値との差を低減し得て、高精
度な排気温度の検出を可能とし得る。
８は、実際の触媒温度の変化に対する排気温度センサ３
２の検出値の応答遅れを低減し得て、実際の触媒温度と
排気温度センサ３２の検出値との差を低減し得て、高精
度な排気温度の検出を可能とし得る。
【００４０】この結果、この排気温度センサ制御装置４
８は、内燃機関２の空燃比や点火時期の制御に利用した
場合にも制御に遅れを生じることがなく、触媒２６の劣
化を促進させるおそれを回避することができ、また、触
媒２６の劣化防止を目的として排気温度センサ３２の応
答遅れを補正させる触媒劣化防止制御を不要とすること
ができ、制御の簡素化を果たすことができる。
８は、内燃機関２の空燃比や点火時期の制御に利用した
場合にも制御に遅れを生じることがなく、触媒２６の劣
化を促進させるおそれを回避することができ、また、触
媒２６の劣化防止を目的として排気温度センサ３２の応
答遅れを補正させる触媒劣化防止制御を不要とすること
ができ、制御の簡素化を果たすことができる。
【００４１】しかも、この排気温度センサ制御装置４８
は、排気浄化用の触媒２６が最も効果的に排気を浄化す
る温度範囲（第１の設定値Ｔ０から第３の設定値Ｔ２の
範囲）でヒータ４４をＯＮしているため、無駄に電力を
消費することがないので、内燃機関２の充電系に負担を
掛けることがない。さらに、この排気温度センサ制御装
置４８は、排気温度センサ４８の検出値の精度を向上す
ることができ、実際の触媒温度に近い値を用いて混合気
の空燃比制御を行うことが可能となり、排気浄化性能に
優れた燃料消費の少ない制御装置を実現することができ
る。
は、排気浄化用の触媒２６が最も効果的に排気を浄化す
る温度範囲（第１の設定値Ｔ０から第３の設定値Ｔ２の
範囲）でヒータ４４をＯＮしているため、無駄に電力を
消費することがないので、内燃機関２の充電系に負担を
掛けることがない。さらに、この排気温度センサ制御装
置４８は、排気温度センサ４８の検出値の精度を向上す
ることができ、実際の触媒温度に近い値を用いて混合気
の空燃比制御を行うことが可能となり、排気浄化性能に
優れた燃料消費の少ない制御装置を実現することができ
る。
【００４２】また、この排気温度センサ制御装置４８
は、制御手段５０によって、暖機完了検出手段６２によ
り内燃機関２の暖機完了が検出された際に、排気温度セ
ンサ３２の検出する排気温度の検出値が第１の設定値Ｔ
０を越え、且つこの第１の設定値Ｔ０よりも高い第４の
設定値Ｔ３を越えている場合は、混合気の空燃比を理論
空燃比よりもリッチ側の空燃比とすることにより触媒２
６の温度を低下させるよう制御する。
は、制御手段５０によって、暖機完了検出手段６２によ
り内燃機関２の暖機完了が検出された際に、排気温度セ
ンサ３２の検出する排気温度の検出値が第１の設定値Ｔ
０を越え、且つこの第１の設定値Ｔ０よりも高い第４の
設定値Ｔ３を越えている場合は、混合気の空燃比を理論
空燃比よりもリッチ側の空燃比とすることにより触媒２
６の温度を低下させるよう制御する。
【００４３】これにより、この排気温度センサ制御装置
４８は、ヒータ４４をある温度範囲（第１の設定値Ｔ０
から第３の設定値Ｔ２の範囲）だけでＯＮしているた
め、触媒２６の温度が高くなりすぎこともなく、触媒２
６の高温劣化を回避することができ、燃料消費効率の良
い理論空燃比運転領域を最大限に広げることができる。
４８は、ヒータ４４をある温度範囲（第１の設定値Ｔ０
から第３の設定値Ｔ２の範囲）だけでＯＮしているた
め、触媒２６の温度が高くなりすぎこともなく、触媒２
６の高温劣化を回避することができ、燃料消費効率の良
い理論空燃比運転領域を最大限に広げることができる。
【００４４】さらに、この排気温度センサ制御装置４８
は、排気温度センサ３２の検出値が第４の設定値Ｔ３を
越えている場合に、混合気の空燃比をリッチ側の空燃比
とすることによって触媒２６の温度を低下させているた
め、特別の冷却手段を必要とせず、制御システムのプロ
グラムを変更するだけで触媒２６の温度低下を実現する
ことができ、簡単に実施することができる。なお、排気
温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が第５の設
定値Ｔ４以下となった場合は、混合気の空燃比をリッチ
側の空燃比から理論空燃比に戻すことにより、排気有害
成分値を低下させることができる。
は、排気温度センサ３２の検出値が第４の設定値Ｔ３を
越えている場合に、混合気の空燃比をリッチ側の空燃比
とすることによって触媒２６の温度を低下させているた
め、特別の冷却手段を必要とせず、制御システムのプロ
グラムを変更するだけで触媒２６の温度低下を実現する
ことができ、簡単に実施することができる。なお、排気
温度センサ３２の検出する排気温度の検出値が第５の設
定値Ｔ４以下となった場合は、混合気の空燃比をリッチ
側の空燃比から理論空燃比に戻すことにより、排気有害
成分値を低下させることができる。
【００４５】さらにまた、この排気温度センサ制御装置
４８は、排気温度センサ３２の検出値が第４の設定値Ｔ
３を越えた後に第５の設定値Ｔ４未満となった場合は、
触媒２６の温度を低下させる制御を終了させることによ
り、触媒２６の高温劣化を回避することができ、使用寿
命を延長することができる。
４８は、排気温度センサ３２の検出値が第４の設定値Ｔ
３を越えた後に第５の設定値Ｔ４未満となった場合は、
触媒２６の温度を低下させる制御を終了させることによ
り、触媒２６の高温劣化を回避することができ、使用寿
命を延長することができる。
【００４６】なお、上述実施例においては、触媒２６直
後の排気通路２４に臨ませて排気温度センサ３２を設け
たが、触媒２６内に排気温度センサ３２を設けることも
できる。また、上述実施例においては、排気温度センサ
３２の検出する排気温度の検出値に応じてヒータ４４の
電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御したが、ヒータ４４の
頻繁なＯＮ・ＯＦを防止するためにＯＮ・ＯＦＦ制御に
ヒステリシスを設けることもできる。さらに、明らかに
触媒２６の温度が高温条件に入らないと判断された場合
（例えば、アイドル運転時や渋滞走行時等）は、排気温
度センサ制御装置４８による排気温度センサ３２のヒー
タ４４の制御ルーチンから、外れるようにすることもで
きる。
後の排気通路２４に臨ませて排気温度センサ３２を設け
たが、触媒２６内に排気温度センサ３２を設けることも
できる。また、上述実施例においては、排気温度センサ
３２の検出する排気温度の検出値に応じてヒータ４４の
電源をＯＮ・ＯＦＦするよう制御したが、ヒータ４４の
頻繁なＯＮ・ＯＦを防止するためにＯＮ・ＯＦＦ制御に
ヒステリシスを設けることもできる。さらに、明らかに
触媒２６の温度が高温条件に入らないと判断された場合
（例えば、アイドル運転時や渋滞走行時等）は、排気温
度センサ制御装置４８による排気温度センサ３２のヒー
タ４４の制御ルーチンから、外れるようにすることもで
きる。
【００４７】また、この内燃機関２の排気温度センサ制
御装置４８は、排気温度センサ３２の検出する排気温度
の検出値に応じてヒータ４４の電源をＯＮ・ＯＦＦする
よう制御したが、内燃機関２の運転状態に対する触媒２
６の実際の温度と排気温度センサ３２の検出値との差や
応答遅れを学習し、現在の運転状態における触媒２６の
実際の温度に対する排気温度センサ３２の検出値の差や
応答遅れを学習値から予測してヒータ４４をＯＮ・ＯＦ
Ｆするよう制御することにより、触媒２６の実際の温度
に排気温度センサ３２の検出値をさらに近づけることが
でき、触媒２６の実際の温度に対する排気温度センサ３
２の検出値の差や応答の遅れを減少させることができ、
高精度な排気温度の検出を可能とし得る。
御装置４８は、排気温度センサ３２の検出する排気温度
の検出値に応じてヒータ４４の電源をＯＮ・ＯＦＦする
よう制御したが、内燃機関２の運転状態に対する触媒２
６の実際の温度と排気温度センサ３２の検出値との差や
応答遅れを学習し、現在の運転状態における触媒２６の
実際の温度に対する排気温度センサ３２の検出値の差や
応答遅れを学習値から予測してヒータ４４をＯＮ・ＯＦ
Ｆするよう制御することにより、触媒２６の実際の温度
に排気温度センサ３２の検出値をさらに近づけることが
でき、触媒２６の実際の温度に対する排気温度センサ３
２の検出値の差や応答の遅れを減少させることができ、
高精度な排気温度の検出を可能とし得る。
【００４８】さらに、この内燃機関２の排気温度センサ
制御装置４８は、排気温度センサ３２の検出する排気温
度の検出値に応じてヒータ４４の電源をＯＮ・ＯＦＦす
るよう制御したが、酸素センサ２８の検出する排気の酸
素濃度から触媒２６の実際の温度を推測してヒータ４４
をＯＮ・ＯＦＦするよう制御することにより、触媒２６
の実際の温度に排気温度センサ３２の検出値をさらに近
づけることができ、触媒２６の実際の温度に対する排気
温度センサ３２の検出値の差や応答の遅れを減少させる
ことができ、高精度な排気温度の検出を可能とし得る。
制御装置４８は、排気温度センサ３２の検出する排気温
度の検出値に応じてヒータ４４の電源をＯＮ・ＯＦＦす
るよう制御したが、酸素センサ２８の検出する排気の酸
素濃度から触媒２６の実際の温度を推測してヒータ４４
をＯＮ・ＯＦＦするよう制御することにより、触媒２６
の実際の温度に排気温度センサ３２の検出値をさらに近
づけることができ、触媒２６の実際の温度に対する排気
温度センサ３２の検出値の差や応答の遅れを減少させる
ことができ、高精度な排気温度の検出を可能とし得る。
【００４９】さらにまた、運転条件、外気温度、燃料噴
射量等からヒータ４４のＯＮ・ＯＦＦ用マップを作り、
排気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値をＯＮ
・ＯＦＦ用マップにより参照してヒータ４４の電源をＯ
Ｎ・ＯＦＦするよう制御することにより、排気温度セン
サ３２の検出値を触媒２６の実際の温度に近づけること
ができ、また、排気温度センサ３２を特定温度にまで加
熱し得る電源をヒータ４４に供給した際に排気温度セン
サ３２が検出する温度と前記特定温度との差から排気温
度センサ３２の検出特性を求め、この検出特性に応じて
実際に検出した排気の温度を補正するよう制御すること
により、触媒２６の実際の温度に近い温度を高精度に求
めることができる。
射量等からヒータ４４のＯＮ・ＯＦＦ用マップを作り、
排気温度センサ３２の検出する排気温度の検出値をＯＮ
・ＯＦＦ用マップにより参照してヒータ４４の電源をＯ
Ｎ・ＯＦＦするよう制御することにより、排気温度セン
サ３２の検出値を触媒２６の実際の温度に近づけること
ができ、また、排気温度センサ３２を特定温度にまで加
熱し得る電源をヒータ４４に供給した際に排気温度セン
サ３２が検出する温度と前記特定温度との差から排気温
度センサ３２の検出特性を求め、この検出特性に応じて
実際に検出した排気の温度を補正するよう制御すること
により、触媒２６の実際の温度に近い温度を高精度に求
めることができる。
【００５０】
【発明の効果】このように、この発明の内燃機関の排気
温度センサ制御装置は、排気温度センサを排気温度に基
づきヒータで加熱することによって、触媒の実際の温度
に対して排気温度センサの検出値を近づけることがで
き、触媒の実際の温度に対する排気温度センサの検出値
の応答の遅れや、触媒の実際の温度と排気温度センサの
検出値との差を減少させることができる。
温度センサ制御装置は、排気温度センサを排気温度に基
づきヒータで加熱することによって、触媒の実際の温度
に対して排気温度センサの検出値を近づけることがで
き、触媒の実際の温度に対する排気温度センサの検出値
の応答の遅れや、触媒の実際の温度と排気温度センサの
検出値との差を減少させることができる。
【００５１】このため、この排気温度センサ制御装置
は、実際の触媒温度の変化に対する排気温度センサの検
出値の応答遅れを低減し得て、実際の触媒温度と排気温
度センサの検出値との差を低減し得て、高精度な排気温
度の検出を可能とし得る。この結果、この排気温度セン
サ制御装置は、内燃機関の空燃比や点火時期の制御に利
用した場合にも制御に遅れを生じることがなく、触媒の
劣化を促進させるおそれを回避することができ、また、
触媒の劣化防止を目的として排気温度センサの応答遅れ
を補正させる触媒劣化防止制御を不要とすることがで
き、制御の簡素化を果たすことができる。
は、実際の触媒温度の変化に対する排気温度センサの検
出値の応答遅れを低減し得て、実際の触媒温度と排気温
度センサの検出値との差を低減し得て、高精度な排気温
度の検出を可能とし得る。この結果、この排気温度セン
サ制御装置は、内燃機関の空燃比や点火時期の制御に利
用した場合にも制御に遅れを生じることがなく、触媒の
劣化を促進させるおそれを回避することができ、また、
触媒の劣化防止を目的として排気温度センサの応答遅れ
を補正させる触媒劣化防止制御を不要とすることがで
き、制御の簡素化を果たすことができる。
【図１】この発明の実施例を示す内燃機関の排気温度セ
ンサ制御装置の制御フローチャートである。
ンサ制御装置の制御フローチャートである。
【図２】設定値とヒータのＯＮ・ＯＦＦとの関係を説明
する図である。
する図である。
【図３】内燃機関の排気温度センサ制御装置のシステム
構成図である。
構成図である。
【図４】排気温度センサの一部破断側面図である。
【図５】低負荷時の触媒内温度と排気温度センサの検出
値との関係を示す図である。
値との関係を示す図である。
【図６】高負荷時の触媒内温度と排気温度センサの検出
値との関係を示す図である。
値との関係を示す図である。
２ 内燃機関
４ 燃焼室
１２ 吸気通路
１４ スロットル弁
１６ 燃料噴射弁
２４ 排気通路
２６ 触媒
２８ 酸素センサ
３０ 点火プラグ
３２ 排気温度センサ
４４ ヒータ
４８ 排気温度センサ制御装置
５０ 制御手段
５２ 機関回転数センサ
５４ スロットル開度センサ
５６ 吸気圧センサ
５８ 水温センサ
６０ 車速センサ
６２ 暖機完了検出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 9/00 Ｆ０２Ｄ 35/00 ３６０Ｃ
Ｆ０２Ｄ 35/00 ３６０ 41/04 ３０５Ａ
41/04 ３０５ ３３０Ｍ
３３０ Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｂ
Ｆターム(参考） 3G004 AA01 BA06 BA09 DA25
3G091 AA02 AA17 AA23 AA28 AB01
BA02 BA03 BA04 BA05 BA28
CA05 CB02 CB05 DA01 DA02
DB11 EA01 EA06 EA07 EA16
EA17 EA34 EA39 FA02 FA04
FB02 FB03 FB11 FB12 FC04
FC07 FC08 HA36 HA37 HA38
3G301 HA01 HA06 JA08 JA13 JA20
JA21 JA25 JA26 JA33 KA05
KA11 KA21 LA01 LB02 MA01
MA11 NA07 NA08 NB18 ND01
NE13 PA07B PA07Z PA11B
PA11Z PD02B PD02Z PD11B
PD11Z PE01B PE01Z PE08B
PE08Z PF01B PF01Z
4D048 CC53 DA01 DA02 DA03 DA06
DA08 DA13 DA20
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に排気浄化用の触媒
を設け、この触媒の上流側の排気通路に排気組成を検出
する排気センサを設け、前記触媒内を含みこの触媒から
下流側の排気通路に排気温度を検出する排気温度センサ
を設け、この排気温度センサ内に電源のＯＮ・ＯＦＦに
より発熱・停止するヒータを設け、前記排気温度センサ
の検出する排気温度の検出値に応じて前記ヒータの電源
をＯＮ・ＯＦＦするよう制御する制御手段を設けたこと
を特徴とする内燃機関の排気温度センサ制御装置。 - 【請求項２】 内燃機関の排気通路に排気浄化用の触媒
を設け、この触媒の上流側の排気通路に排気組成を検出
する排気センサを設け、前記触媒内を含みこの触媒から
下流側の排気通路に排気温度を検出する排気温度センサ
を設け、この排気温度センサ内に電源のＯＮ・ＯＦＦに
より発熱・停止するヒータを設け、前記内燃機関の暖機
完了を検出する暖機完了検出手段を設け、この暖機完了
検出手段により内燃機関の暖機完了が検出された際に、
前記排気温度センサの検出する排気温度の検出値が第１
の設定値を越え且つこの第１の設定値よりも高い第２の
設定値未満である場合は、前記ヒータの電源のＯＮする
よう制御し、前記排気温度センサの検出する排気温度の
検出値が前記第２の設定値よりも高い第３の設定値を越
えている場合は、前記ヒータの電源をＯＦＦするよう制
御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の排
気温度センサ制御装置。 - 【請求項３】 内燃機関の排気通路に排気浄化用の触媒
を設け、この触媒の上流側の排気通路に排気組成を検出
する排気センサを設け、前記触媒内を含みこの触媒から
下流側の排気通路に排気温度を検出する排気温度センサ
を設け、この排気温度センサ内に電源のＯＮ・ＯＦＦに
より発熱・停止するヒータを設け、前記内燃機関の暖機
完了を検出する暖機完了検出手段を設け、この暖機完了
検出手段により内燃機関の暖機完了が検出された際に、
前記排気温度センサの検出する排気温度の検出値が第１
の設定値を越え且つこの第１の設定値よりも高い第４の
設定値を越えている場合は、前記触媒の温度を低下させ
るよう制御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃
機関の排気温度センサ制御装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記暖機完了検出手段
により内燃機関の暖機完了が検出された際に、前記排気
温度センサの検出する排気温度の検出値が第１の設定値
を越え且つこの第１の設定値よりも高い第４の設定値を
越えている場合は、前記内燃機関の空燃比を理論空燃比
よりもリッチ側の空燃比として前記触媒の温度を低下さ
せるよう制御する制御手段であることを特徴とする請求
項３に記載の内燃機関の排気温度センサ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259022A JP2003065027A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 内燃機関の排気温度センサ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259022A JP2003065027A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 内燃機関の排気温度センサ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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