JP2008291988A - 鞍乗型車両の制御装置、変速装置および鞍乗型車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】変速装置20は、電子制御式変速機構21と、変速機構21を制御する制御部5と、を有する。制御部5は、変速比制御部55と、ATモードが選択可能であり、かつATモードにおいて、シフトダウン許可信号101が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する変速モード選択部52と、自動二輪車1の車両状態に基づいてシフトダウン操作量を算出するシフトダウン操作量算出部51と、を有する。変速比制御部55は、シフトダウン許可モードにおいて、スロットル70が操作されたときに、変速装置20の変速比をシフトダウン操作量に基づいてシフトダウンさせる。
【選択図】図8
Description
1.ATモードをMTモードに切り替える操作
2.MTモードにおいてシフトダウンする操作
3.MTモードをATモードに切り替える操作
の少なくとも3回の操作が必要となる。
《自動二輪車1の構成》
本実施形態では、所謂スクータータイプの自動二輪車1を例に挙げて本発明の実施形態の一例について説明する。図1に示すように、自動二輪車1は、ハンドル4と、パワーユニット2と、駆動輪としての後輪3とを備えている。パワーユニット2と後輪3とは、動力伝達機構6により接続されている。
図2は、ハンドル4の概略構成図である。ハンドル4は、図示しないステアリングヘッドパイプに接続されたハンドルバー4dを備えている。ハンドル4は、ハンドルバー4dの左端部に位置する左グリップ部4aと、ハンドルバー4dの右端部に位置する右グリップ部4bとを備えている。右グリップ部4bは、スロットル操作子71を構成している。右グリップ部4bは、ハンドルバー4dに対して回転可能である。ライダーが、このスロットル操作子71としての右グリップ部4bを回転させることで、図4に示すスロットル70が操作され、スロットル開度が調整される。
図4に示すように、駆動源としてのエンジン10と、電子制御式の変速装置20と、遠心クラッチ30と、減速機構31とを備えている。変速装置20は、変速機構21と、アクチュエータとしてのモータ22とを備えている。モータ22は、変速機構21の変速比を変更させるものである。
次に、図4を参照しながら自動二輪車1の制御ブロックについて説明する。図4に示すように、自動二輪車1の制御は、主として、制御装置としてのECU(electronic control unit)5によって行われる。ECU5は、各種設定等を記憶するメモリ57と、演算部としてのCPU(central processing unit)50と、駆動回路56とを備えている。CPU50には、シフトダウン操作量算出部51、変速モード選択部52、解除信号出力部53、シフトダウン解除部54および変速比制御部55が設けられている。
ECU5は、エンジン10の制御を行っている。具体的に、ECU5は、スロットル開度信号103や車速信号112等に基づいて、目標となるエンジン回転速度を算出する。ECU5は、エンジン回転速度信号109をモニタしながら、エンジン10の点火装置(図示せず)の点火時期およびエンジン10への燃料供給量などを調節することにより、エンジン10の回転速度等を算出された目標エンジン回転速度に制御している。
自動二輪車1では、ATモードと、手動MTモードと、自動MTモードとが選択可能である。図4および図5に示すように、ATモードと、手動MTモードと、自動MTモードとは、ライダーがモード選択スイッチ44を操作することにより選択可能となっている。
「ATモード」とは、自動二輪車1の走行状態に応じて、変速比制御部55によって、変速装置20の変速比が連続的かつ自動的に変更されるモードである。言い換えれば、「ATモード」とは、自動二輪車1の走行状態に応じて、変速装置20の変速比が無段に、自動的に変更されるモードである。「ATモード」は、例えば、予め定められた変速比マップに基づいて、変速装置20の変速比が、変速比制御部55によって、連続的かつ自動的に変更されるモードであってもよい。
一方、「MTモード」とは、予め定められた複数の変速比間で変速装置20の変速比が自動的に、または手動で変更されるモードである。MTモードのうち、ライダーがシフトアップスイッチ41やシフトダウンスイッチ42等の操作スイッチを操作することで、変速装置20の変速比が変更されるモードが「手動MTモード」である。すなわち、「手動MTモード」では、シフトチェンジがライダーにより行われる。なお、「MTモード」は、複数のギア間で物理的に変速比が変更される通常のマニュアルトランスミッションと区別する意味で、疑似MTモードと称呼されることもある。
具体的に、本実施形態では、図6に示すように、LOW側から1速、2速、3速、4速、5速という5つのほぼ固定された変速比が設定されている。なお、1速〜5速の各変速比は、完全に固定されていてもよいが、例えば、エンジン回転速度によって変化するものであってもよい。具体的に、1速〜5速の各変速比は、例えば、エンジン回転速度が大きくなるにつれて、トップ寄りになるように設定されていてもよい。手動MTモードでは、ライダーのシフトアップスイッチ41またはシフトダウンスイッチ42等の操作スイッチを操作しない限り、原則的に変速比は変化しない。言い換えれば、手動MTモードでは、ライダーのシフトアップスイッチ41またはシフトダウンスイッチ42等の操作スイッチを操作しない限り、変速装置20の変速比が各変速比間で自動的に変更されることは原則的にはない。ただし、例えば、自動二輪車1の減速時等におけるエンスト抑制などのために、例外的に強制的にシフトダウンされる場合はある。
MTモードのうち、ライダーの操作によらずに予め定められた複数の変速比間で変速装置20の変速比が、変速比制御部55によって自動的に変更されるモードが「自動MTモード」である。
「シフトダウン許可モードの概要」
図5に示すように、本実施形態では、ATモード、自動MTモードおよび手動MTモードのそれぞれからシフトダウン許可モードに移行可能となっている。ここで、「シフトダウン許可モード」とは、スロットル操作子71が操作されることにより、スロットル操作子71の操作状況に応じたシフトダウンが可能な変速モードである。すなわち、「シフトダウン許可モード」とは、ライダーが変速機構21の変速比をシフトダウンさせることで、キックダウンやエンジンブレーキの活用を行おうとする際には、ライダーの意思が反映されたシフトダウン量のシフトダウンが可能な変速モードである。
具体的に、本実施形態では、ATモードからはシフトダウン許可ATモードに移行可能となっている。ここで、「シフトダウン許可ATモード」とは、シフトダウン許可モードのうち、スロットル操作子71の操作状況に応じたシフトダウンがなされた後において、変速機構21の変速比が連続的かつ自動的に変更されていく変速モードである。
次に、図9を参照しながら、シフトダウン補正ATモードについて、さらに詳細に説明する。本実施形態のシフトダウン補正ATモードでは、通常のATモードにおいて変速機構21の変速比の算出に用いられる変速比マップから算出される変速比より、ステップS3−1において算出されたシフトダウン操作量だけシフトダウンさせた変速比に常に制御される。言い換えれば、本実施形態のシフトダウン補正ATモードでは、通常のATモードにおいて変速機構21の変速比の算出に用いられる変速比マップをシフトダウン操作量だけLOW側に移動させた新たな変速比マップを用いて変速比が算出される。そして、変速機構21の変速比が算出された変速比になるように制御される。これにより、時には、ATモードではありえなかった、ATモードにおいて使用される変速マップXよりも外側の領域へシフトダウンされることもありえる。
次に、ステップS3−3における「所定の操作」および「所定の条件」について、さらに詳細に説明する。
本実施形態では、図5に示すように、自動MTモードからはシフトダウン許可自動MTモードに移行可能となっている。ここで、「シフトダウン許可自動MTモード」とは、シフトダウン許可モードのうち、スロットル操作子71の操作状況に応じたシフトダウンがなされた後において、シフトダウンが解除されるまでは、シフトダウン後の変速比が保持され、かつ、シフトダウンが解除された後は、通常の自動MTモードの制御がなされる変速モードである。
本実施形態では、図5に示すように、手動MTモードからはシフトダウン許可手動MTモードに移行可能となっている。ここで、「シフトダウン許可手動MTモード」とは、スロットル操作子71が操作されることによりシフトダウンされた後は、ライダーのシフトチェンジ操作がない限りは、変速機構21の変速比が、予め定められた複数の変速比のいずれかに固定される変速モードである。
本実施形態では、ATモードにおいて、シフトダウン許可スイッチ43を予め操作しておくことで、スロットル操作子71の操作という、通常行われる操作であって、きわめて簡単な操作によって、容易にシフトダウンさせることができる。これにより、ATモードにおけるキックダウン操作やエンジンブレーキの活用がより容易に実施可能になる。
1.モード選択スイッチを操作して、ATモードからMTモードに変更する。
2.シフトダウンスイッチを操作してシフトダウンを行う。
という少なくとも2つの操作が必要となる。大きくシフトダウンさせようとすると、上記2つの操作に加え、さらにシフトダウンスイッチを操作しなければならない。このため、変速装置の変速比の操作が煩雑であるばかりか、迅速にシフトダウン操作を行うことが困難である。
以下、上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下の変形例の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を上記実施形態と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
上記実施形態では、シフトダウン許可スイッチ43を別途設け、シフトダウン許可スイッチ43の操作によってシフトダウン許可モードに移行する例について説明した。ただし、本発明はこの構成に限定されない。本変形例2では、シフトダウン許可スイッチ43を別途設けず、シフトダウンスイッチ42の操作によりシフトダウン許可モードに移行する例について説明する。
本変形例2では、シフトダウンスイッチ42の操作によりシフトダウン許可モードへ移行する。このため、シフトダウン許可スイッチ43を別途に設ける必要がなく、その分シフトアップスイッチ41とシフトダウンスイッチ42とをそれぞれ大きくすることができる。これにより、ライダーの操作性が向上する。また、操作スイッチの数量が減るため、ライダーの操作が簡単となる。
上記実施形態では、シフトダウン許可スイッチ43から出力されるシフトダウン許可信号101が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する例について説明した。しかし、本発明は、これに限定されない。例えば、本変形例3のように、モード選択スイッチ44から出力されるモード選択信号102によりシフトダウン許可モードに移行するようにしてもよい。
上記実施形態では、ATモードと共に、手動MTモードおよび自動MTモードが選択可能である例について説明した。しかし、本発明は、これに限定されない。例えば、図21に示すように、ATモード、シフトダウン許可モードおよびシフトダウン補正ATモードのみが選択可能であってもよい。この場合、シフトアップスイッチ41、シフトダウンスイッチ42等は、特段設ける必要はない。よって、シフトダウン許可スイッチ43などをより大きくすることができる。なお、本変形例4では、シフトダウン許可ATモードにおいて、モード選択信号102が出力されたときにATモードに復帰するが、例えば、シフトダウン許可ATモードにおいて、シフトダウン許可信号101が出力されたときにATモードに復帰するようにしてもよい。
上記実施形態では、図2に示すように、シフトダウン許可スイッチ43が左グリップ部4aに配置されたスイッチボックス40に配置されている例について説明した。しかし、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図22に示すように、シフトダウン許可スイッチ43を右グリップ部4bに配置してもよい。本変形例5のように、モード選択スイッチ44およびシフトダウン許可スイッチ43のうち、一方を右グリップ部4bに配置し、他方を左グリップ部4aに配置することで、モード選択スイッチ44およびシフトダウン許可スイッチ43の操作性を向上することができる。
上記実施形態では、スロットル操作子センサ34とスロットル開度センサ33とが別個に設けられている例について説明した。しかし、スロットル70とスロットル操作子71とがワイヤ等により直接つながっているような場合には、スロットル操作子センサ34とスロットル開度センサ33とを共通のセンサにより構成してもよい。例えば、スロットル開度センサ33によりスロットル操作子センサ34を兼ねさせてもよい。
実施形態1における変速装置20の代わりに、例えば、図23に示すように、Vベルトが金属製のベルトで構成された変速装置260を採用することができる。なお、図23において、図4に記載された実施形態の変速装置と、同じ作用を奏する部材又は部位には、同じ符号を付している。ただし、図23では、ECU5の内部構成は、実施形態1と一致しているため、図示を省略している。
「変速モード選択部」はATモードのみを選択することができるものでもよい。また、「変速モード選択部」は、ATモード以外のMTモード等も選択可能なものであってもよい。
3 後輪(駆動輪)
4 ハンドル
4a 左グリップ部
4b 右グリップ部
4c ブレーキレバー
5 ECU(制御部)
10 エンジン(駆動源)
11 エンジン回転速度センサ
20 変速装置
21 変速機構
32 車速センサ
33 スロットル開度センサ
34 スロットル操作子センサ
35 クラッチ
41 シフトアップスイッチ
42 シフトダウンスイッチ
43 シフトダウン許可スイッチ
44 モード選択スイッチ
50 CPU(演算部)
51 シフトダウン操作量算出部
52 変速モード選択部
53 解除信号出力部
54 シフトダウン解除部
55 変速比制御部
57 メモリ
60a 親指
70 スロットル
71 スロットル操作子
101 シフトダウン許可信号
102 モード選択信号
103 スロットル開度信号
107 解除信号
109 エンジン回転速度信号
110 シーブ位置信号
112 車速信号
113 スロットル操作信号
114 シーブ回転速度信号
260 金属ベルトCVT
261 プライマリ回転センサ
267C 油圧制御弁
Claims (22)
- 鞍乗型車両の駆動源と駆動輪との間に配置され、連続的に変速比を変更することができる電子制御式変速装置の制御装置であって、
前記鞍乗型車両は、
前記制御装置に対してシフトダウン許可信号を出力するシフトダウン許可スイッチと、
スロットルと、
前記スロットルを操作するスロットル操作子と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度のうち少なくともひとつを検出するスロットル操作子センサと、
を有し、
前記変速装置の変速比を制御する変速比制御部と、
前記鞍乗型車両の走行状態に応じて、前記変速比制御部が前記変速装置の変速比を連続的に変更するATモードが選択可能であり、かつ前記ATモードにおいて、前記シフトダウン許可信号が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する変速モード選択部と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度の一方を少なくとも含む前記鞍乗型車両の車両状態に基づいてシフトダウン操作量を算出するシフトダウン操作量算出部と、
を備え、
前記変速比制御部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記スロットルが操作されたときに、前記変速装置の変速比を前記シフトダウン操作量に基づいてシフトダウンさせる制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記シフトダウン操作量算出部は、所定の場合には、前記シフトダウン操作量をゼロと算出する制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記シフトダウン操作量算出部は、前記スロットル操作子の操作量が所定の操作量以下であり、かつ前記スロットル操作子の操作速度が所定の操作速度以下であるときは、前記シフトダウン操作量をゼロと算出する制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記変速モード選択部は、前記ATモードと前記シフトダウン許可モードとのみを選択可能である制御装置。 - 請求項1に記載された変速装置において、
前記車両状態には、前記鞍乗型車両の車速および前記駆動源の回転速度の少なくとも一方が含まれる制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記車両状態と前記シフトダウン操作量との相関関係を表すシフトダウン操作量マップが記憶されたメモリをさらに備え、
前記シフトダウン操作量算出部は、前記シフトダウン操作量マップに基づいて前記シフトダウン操作量を算出する制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
変速比マップが記憶されたメモリをさらに備え、
前記変速比制御部は、前記ATモードにおいては、前記変速装置の変速比を前記変速比マップから算出される変速比に制御する一方、前記シフトダウン許可モードにおいては、前記変速装置の変速比を、前記変速比マップから算出される変速比より前記シフトダウン操作量だけシフトダウンさせた変速比に常に制御する制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記変速モード選択部は、前記ATモードの他に、前記変速比制御部が、予め定められた複数の変速比間で前記変速装置の変速比を変更するMTモードを選択可能であり、
前記シフトダウン許可モードにおいて、前記スロットルが操作されたときに、前記変速モード選択部は、前記MTモードを選択し、かつ前記変速比制御部は、前記変速装置の変速比を前記予め定められた複数の変速比のうち、現在の変速比から前記シフトダウン操作量だけシフトダウンした変速比と最も近い変速比に制御する制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記鞍乗型車両に対して所定の操作が行われたとき、および前記鞍乗型車両に所定の条件が成立したときに解除信号を出力する解除信号出力部と、
前記シフトダウン許可モードにおいて、前記解除信号が出力された際に、前記シフトダウンを解除させるシフトダウン解除部と、
をさらに備えた制御装置。 - 請求項9に記載された制御装置において、
前記解除信号出力部は、前記鞍乗型車両のスロットル開度、前記駆動源の回転速度および前記鞍乗型車両の車速のうちの少なくともひとつが所定の条件を満たしたときに前記解除信号を出力する制御装置。 - 請求項9に記載された制御装置において、
前記解除信号出力部は、前記変速モード選択部によって前記シフトダウン許可モードが選択された後に所定の期間が経過したときに前記解除信号を出力する制御装置。 - 請求項9に記載された制御装置において、
前記鞍乗型車両は、ブレーキをさらに有し、
前記解除信号出力部は、前記ブレーキの操作状況に応じて前記解除信号を出力する制御装置。 - 請求項9に記載された制御装置において、
前記変速モード選択部は、前記ATモードの他に、前記変速比制御部が、予め定められた複数の変速比間で前記変速装置の変速比を変更するMTモードを選択可能であり、
前記鞍乗型車両は、前記MTモードにおいて、前記変速装置をシフトアップさせるシフトアップスイッチをさらに有し、
前記解除信号出力部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記シフトアップスイッチが操作されたときに前記解除信号を出力する制御装置。 - 請求項9に記載された制御装置において、
前記解除信号出力部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記シフトダウン許可信号が出力されたときに前記解除信号を出力する制御装置。 - 請求項1に記載された制御装置において、
前記変速モード選択部は、前記ATモードの他に、前記変速比制御部が、予め定められた複数の変速比間で前記変速装置の変速比を変更するMTモードを選択可能であり、
前記鞍乗型車両は、前記MTモードにおいて、前記変速装置をシフトダウンさせるシフトダウンスイッチをさらに有し、
前記シフトダウンスイッチと前記シフトダウン許可スイッチとは共通である制御装置。 - 鞍乗型車両の駆動源と駆動輪との間に配置された電子制御式変速装置の制御装置であって、
前記鞍乗型車両は、
前記制御装置に対してシフトダウン許可信号を出力するシフトダウン許可スイッチと、
スロットルと、
前記スロットルを操作するスロットル操作子と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度のうち少なくともひとつを検出するスロットル操作子センサと、
を有し、
前記変速装置の変速比を制御する変速比制御部と、
前記変速比制御部が、予め定められた複数の変速比間で前記変速装置の変速比を変更するMTモードが選択可能であり、かつ前記MTモードにおいて、前記シフトダウン許可信号が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する変速モード選択部と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度の一方を少なくとも含む前記鞍乗型車両の車両状態に基づいてシフトダウン操作量を算出するシフトダウン操作量算出部と、
を備え、
前記変速比制御部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記スロットルが操作されたときに、前記変速装置の変速比を前記シフトダウン操作量に基づいてシフトダウンさせる制御装置。 - 鞍乗型車両の駆動源と駆動輪との間に配置され、連続的に変速比を変更することができる電子制御式変速機構と、
前記変速機構を制御する制御部と、
を備えた変速装置であって、
前記鞍乗型車両は、
前記制御装置に対してシフトダウン許可信号を出力するシフトダウン許可スイッチと、
スロットルと、
前記スロットルを操作するスロットル操作子と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度のうち少なくともひとつを検出するスロットル操作子センサと、
を有し、
前記制御部は、
前記変速装置の変速比を制御する変速比制御部と、
前記鞍乗型車両の走行状態に応じて、前記変速比制御部が前記変速装置の変速比を連続的に変更するATモードが選択可能であり、かつ前記ATモードにおいて、前記シフトダウン許可信号が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する変速モード選択部と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度の一方を少なくとも含む前記鞍乗型車両の車両状態に基づいてシフトダウン操作量を算出するシフトダウン操作量算出部と、
を備え、
前記変速比制御部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記スロットルが操作されたときに、前記変速装置の変速比を前記シフトダウン操作量に基づいてシフトダウンさせる変速装置。 - 駆動源と、
前記駆動源により駆動される駆動輪と、
前記駆動源と前記駆動輪との間に配置され、連続的に変速比を変更することができる電子制御式変速機構と、前記変速機構を制御する制御部と、を有する変速装置と、
を備えた鞍乗型車両であって、
前記制御装置に対してシフトダウン許可信号を出力するシフトダウン許可スイッチと、
スロットルと、
前記スロットルを操作するスロットル操作子と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度のうち少なくともひとつを検出するスロットル操作子センサと、
を備え、
前記制御部は、
前記変速装置の変速比を制御する変速比制御部と、
前記鞍乗型車両の走行状態に応じて、前記変速比制御部が前記変速装置の変速比を連続的に変更するATモードが選択可能であり、かつ前記ATモードにおいて、前記シフトダウン許可信号が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する変速モード選択部と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度の一方を少なくとも含む前記鞍乗型車両の車両状態に基づいてシフトダウン操作量を算出するシフトダウン操作量算出部と、
を有し、
前記変速比制御部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記スロットルが操作されたときに、前記変速装置の変速比を前記シフトダウン操作量に基づいてシフトダウンさせる鞍乗型車両。 - 駆動源と、
前記駆動源により駆動される駆動輪と、
鞍乗型車両の駆動源と駆動輪との間に配置された電子制御式変速機構と、前記変速機構を制御する制御部と、を有する変速装置と、
を備えた鞍乗型車両であって、
前記制御装置に対してシフトダウン許可信号を出力するシフトダウン許可スイッチと、
スロットルと、
前記スロットルを操作するスロットル操作子と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度のうち少なくともひとつを検出するスロットル操作子センサと、
を備え、
前記制御部は、
前記変速装置の変速比を制御する変速比制御部と、
前記変速比制御部が、予め定められた複数の変速比間で前記変速装置の変速比を変更するMTモードが選択可能であり、かつ前記MTモードにおいて、前記シフトダウン許可信号が出力された際に、シフトダウン許可モードに移行する変速モード選択部と、
前記スロットル操作子の操作量および前記スロットル操作子の操作速度の一方を少なくとも含む前記鞍乗型車両の車両状態に基づいてシフトダウン操作量を算出するシフトダウン操作量算出部と、
を有し、
前記変速比制御部は、前記シフトダウン許可モードにおいて、前記スロットルが操作されたときに、前記変速装置の変速比を前記シフトダウン操作量に基づいてシフトダウンさせる鞍乗型車両。 - 請求項18または19に記載された鞍乗型車両において、
前記シフトダウン許可スイッチは、ライダーの親指で操作可能な位置に配置されている鞍乗型車両。 - 請求項18または19に記載された鞍乗型車両において、
ライダーが握る右側グリップ部および左側グリップ部を備えたハンドルをさらに備え、
前記シフトダウン許可スイッチは、前記左側グリップ部の右側部分に配置されている鞍乗型車両。 - 請求項18に記載された鞍乗型車両において、
変速モード選択部は、前記変速比制御部が、予め定められた複数の変速比間で前記変速装置の変速比を変更するMTモードと、前記ATモードと、前記シフトダウン許可モードとを含む複数の変速モードを選択することができ、前記シフトダウン許可信号が出力されるたびに、選択する前記変速モードを順に変更する鞍乗型車両。
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