JP6044346B2 - 車両搭載電動機器の状態検出装置 - Google Patents

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本発明は車両に搭載した電動機器の状態例えば作動の状態を検出する車両搭載電動機器の状態検出装置、特に車両搭載電動機器は車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器の状態検出装置に関するものである。
この様な、車両搭載電動機器の状態検出装置において、断線検知を行う場合、従来技術として、断線を検知するライン例えば信号線へパルス生成部からのチェック用パルス信号をインピーダンス素子を介して印加し、信号線から得られる信号とチェック用パルス信号とを比較し、判定回路にて信号線の断線を判定することが知られている。(例えば、特許文献1)
特開2004−198302号公報
しかしながら、特許文献1に開示される技術の如く、断線検知をするためには、パルス生成部や判定回路が必要であり、しかもパルス生成部は、断線と同時にチェックパルス信号を生成する回路または断線に無関係に常時チェック用パルス信号を生成する回路の何れかを用いる必要がある。更には、特許文献1に開示される技術では、断線を検知するタイミングは、断線が起きてしまった場合、または常時即ち作動中であるため、車両搭載電動機器が作動を開始する直前即ち予め設定した状態に達したタイミングにて断線を検知できない欠点がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器の断線を、車両搭載電動機器の作動開始の直前に検知できる車両搭載電動機器の状態検出装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1に係る車両搭載電動機器の状態検出装置は、車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器と、入力側には前記車両搭載電動機器を駆動する駆動信号が印加され、出力側には前記車両搭載電動機器の状態に応じた状態信号を出力するドライバICと、前記駆動信号とは異なり前記ドライバICが受け付けないチェック信号を出力するチェック信号出力部と、前記ドライバICと並列に設けられ前記ドライバICの入力側から出力側へ前記チェック信号を通過させるチェック信号通過部と、前記車両が予め設定された状態に達した時には、前記チェック信号を前記ドライバICの前記入力側に印加し、前記チェック信号通過部を通過してきた前記チェック信号の帰還をモニタ部にて確認するチェック信号帰還確認部と、前記チェック信号の帰還を確認後に、前記駆動信号を前記ドライバICの前記入力側に印加する制御部とを設けたを要旨とする。
上記課題を解決するため、請求項2に係る車両搭載電動機器の状態検出装置は、請求項1に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置において、前記車両が予め設定された状態は、前記車両の走行速度が予め設定された速度以下に達した状態であるを要旨とする。
上記課題を解決するため、請求項3に係る車両搭載電動機器の状態検出装置は、請求項1または2に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置において、前記車両が予め設定された状態は、前記車両搭載電動機器に電源投入されたスタンバイ状態であるを要旨とする。
上記課題を解決するため、請求項4に係る車両搭載電動機器の状態検出装置は、請求項1〜3の何れか一項に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置において、前記チェック信号通過部は、フィルタであるを要旨とする。
上記課題を解決するため、請求項5に係る車両搭載電動機器の状態検出装置は、請求項1〜4の何れか一項に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置において、前記チェック信号は、前記駆動信号とは周波数が異なるを要旨とする。
上記課題を解決するため、請求項6に係る車両搭載電動機器の状態検出装置は、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置において、前記車両搭載電動機器は、電動オイルポンプであるを要旨とする。
請求項1に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器と、入力側には前記車両搭載電動機器を駆動する駆動信号が印加され、出力側には前記車両搭載電動機器の状態に応じた状態信号を出力するドライバICと、前記駆動信号とは異なり前記ドライバICが受け付けないチェック信号を出力するチェック信号出力部と、前記ドライバICと並列に設けられ前記ドライバICの入力側から出力側へ前記チェック信号を通過させるチェック信号通過部と、前記車両が予め設定された状態に達した時には、前記チェック信号を前記ドライバICの前記入力側に印加し、前記チェック信号通過部を通過してきた前記チェック信号の帰還をモニタ部にて確認するチェック信号帰還確認部と、前記チェック信号の帰還を確認後に、前記駆動信号を前記ドライバICの前記入力側に印加する制御部とを設けてあるので、車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器の断線を、制御部の作用にて、断線検知が必要である車両搭載電動機器の作動開始の直前に検知できる。
請求項2に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、前記車両が予め設定された状態は、前記車両の走行速度が予め設定された速度以下に達した状態であるので、車両の設定された走行速度にて作動を開始する車両搭載電動機器の断線検知を、必要とした適切なタイミングにて行うことができる。
請求項3に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、前記車両が予め設定された状態は、前記車両搭載電動機器に電源投入されたスタンバイ状態であるので、電源投入されてスタンバイ状態にある車両搭載電動機器の断線検知を、必要とした適切なタイミングにて行うことができる。
請求項4に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、前記チェック信号通過部は、フィルタであるので、複雑な回路も必要としない。
請求項5に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、前記チェック信号は、前記駆動信号とは周波数を異ならせることにて、断線検知できるので、複雑な回路も必要としない。
請求項6に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、電動オイルポンプであるので、電動オイルポンプが作動を開始する直前に断線を検知できるため、電動オイルポンプを作動させた時に断線検知を行う場合の不都合を解消できる。即ち、電動オイルポンプは、エンジンのアイドリングストップ状態では、エンジン駆動のメカ式オイルポンプを駆動できないため、そのアイドリングストップ状態で油圧を確保するために作動させるものである。従って、もし電動オイルポンプを作動させた時に断線していたとなると、エンジンのアイドリングストップ状態では、油圧が生じないことなる。従って、例えば、電動オイルポンプの油圧にて作動するCVT(Continuously Variable Transmission)においては、電動オイルポンプが作動させた時に断線していた場合には、電動オイルポンプによる油圧は何ら発生せずプーリへの油圧が低下してしまうため、ベルトはプーリ上を滑ることとなって摩耗し、ベルトの耐久性を低下させる。しかしながら、請求項6に係る車両搭載電動機器の状態検出装置の発明によれば、電動オイルポンプが作動を開始する直前に断線を検知できるので、その検知に基づき、アイドリングストップへの移行を中止して、油圧の確保が可能となる。
本発明の第1実施形態を示す説明図である。 図1に示す車両搭載電動機器の状態検出装置の状態検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。
以下、本発明による車両搭載電動機器の状態検出装置は、車両搭載電動機器を電動オイルポンプ11とした第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、その電動オイルポンプ11の状態検出装置の構成を示す説明図である。電動オイルポンプ11は電気モータ12に駆動的に連結されて、モータ12の作動にて駆動される。
電動オイルポンプ11の状態検出装置10は、図1に示すように、モータ12を駆動するドライバIC13と、ドライバIC13への信号を付与するとともにドライバIC13からの信号を処理する制御部14と、チェック信号通過部15と、レベルシフト回路16と、OR回路17とを有する。
ドライバIC13の入力側に駆動指示線18が接続され、また、出力側には状態出力線19が接続されて、モータ12は駆動指示線18に印加された駆動信号Dsにて作動し、そのモータ12の作動にて電動オイルポンプ11は作動し、油圧を発生する。又、ドライバIC13からは、状態出力線19には、電動オイルポンプ11の状態の状態に応じた信号例えば電動オイルポンプ11が作動中であれば、HレベルとLレベルとを繰り返すパルス信号なる状態出力信号が印加され、電動オイルポンプ11が非作動の場合には、Lレベルのままであり、所謂信号が印加されないものである。
制御部14は、例えばECUから構成され、信号指示線20を介してレベルシフト回路16へモータ12を駆動する駆動信号Dsなる例えば周波数100Hz(ヘルツ)のポンプ駆動パルスを出力する。又制御部14は信号指示線20を介してレベルシフト回路16へ、駆動信号とは別に、駆動信号Dsとは異なり、モータ12を作動できないチェック信号Csを出力する。
レベルシフト回路16は、制御部14からの入力なる駆動信号Dsおよびチェック信号Csをレベル設定して駆動信号指示線18を介してドライバIC13および駆動信号指示線18から分岐した信号分岐線21を介してチェック信号通過部15へ出力する。このチェック信号Csは、駆動信号Dsとは異なり、駆動信号Dsの周波数100Hzよりも格段に低い低周波数なる例えば周波数6Hz(ヘルツ)の1周期のワンショットパルスから構成される。なお、チェック信号Csなるこのワンショットのパルスは、説明の都合上、駆動信号Dsよりも低周波として取り扱った。
ドライバIC13には、駆動信号Dsなるポンプ駆動パルスの繰り返しパルスは読み取りできるが、一方、繰り返しのないワンショットパルスは読み取りできない制御IC(図示略)が設けられている。従って、駆動指示線18にチェック信号Csが印加されても、制御ICの作動にて、ドライバICは、チェック信号Csを受け付けないものである。その結果、駆動指示線18にチェック信号Csが印加されても、ドライバIC13はモータ12を駆動できないものであり、電動オイルポンプ11も非作動である。
チェック信号通過部15は、ドライバIC13と並列に設けられるもので、レベルシフト回路16からドライバIC13の入力側なる駆動指示線18そしてその駆動指示線18から分岐した信号分岐線21を介して印加されたチェック信号Csを通過させ、信号通過線22を介してOR回路17に供給する。このチェック信号通過部15は、例えばフィルタ回路より具体的にはローパスフィルタにて構成されるもので、高周波なる駆動信号Dsは通過させない作用を有する。
OR回路17は、状態出力線19および信号通過線22からの信号を入力としてその論理和なる出力は、信号帰還線23を介して、制御部14に印加されて、制御部14は、OR回路17の出力をモニタする。この様に信号通過線22からの信号は、ドライバIC13の出力側なる状態出力線19からの信号と同様にOR回路17の入力と作用し、又信号分岐線21はドライバIC13の入力側なる駆動指示線18か分岐された構成であることから、チェック信号通過部15は、信号分岐線21および信号通過線22を通じてチェック信号CsをドライバIC13の入力側から出力側に通過させる作用を行う。
ドライバIC13と、制御部14と、チェック信号通過部15と、OR回路17とには、それぞれを作動可能にする電源電圧として所定電圧Vccが印加されている。又、モータ12の電源電圧Vmが、ドライバIC13を介してモータ12へ投入可能に構成され、モータ12へ電源電圧Vmが投入された状態はモータ12のスタンバイ状態であり、このスタンバイ状態では、モータ12は作動せず、駆動信号DsがドライバIC13に印加されて初めてモータ12は作動を開始する。
電動オイルポンプ11の状態を検出する状態検出装置10における状態検知に対する作動の制御は制御部14のコンピュータプログラムにて実行される。
図2は、制御部14により実行される電動オイルポンプ11の状態を検出する状態検出装置10における状態検出ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは所定時間毎に繰り返し実行される。状態検出ルーチンは、ステップS11に示す車両が予め設定された状態に達したか否か即ち車両の走行速度Vsが5km/h以下に減速された否かの判断にて開始される。そして車両の走行速度Vsが5km/h以下に減速された場合には、ステップS12で、モータ12にモータ電源電圧Vmに投入し、モータ12はスタンバイ状態にされる。なお、車両が予め設定された状態に達したかの否かの判断は、電動オイルポンプ11を駆動するモータ12にモータ電源電圧Vmが投入されたスタンバイ状態であるか否可の判断とすることも可能であり、又、車両の走行速度Vsが5km/h以下に減速された否かの判断と組み合わせることも可能である。
そして、ステップS13で、チェック信号Csが制御部14から信号指示線20を介してレベルシフト回路16に印加される。そして、ステップS14にて、チェック信号Csが帰還したか否かを確認するチェック信号帰還フラグFsを入力とする処理を実行する。チェック信号帰還フラグFsは、実施例では、チェック信号Csが帰還した時に値1が設定され、チェック信号Csが帰還していない時に値0が設定されるものである。
チェック信号Csはレベルシフト回路16からは、駆動指示線18を介してドライバIC13に印加される。又一方、チェック信号Csはレベルシフト回路16からは、駆動指示線18から分岐した信号分岐線21を介してチェック信号通過部15に印加される。
ドライバIC13は、チェック信号Csが印加されても、前述の如くドライバIC13の作用にて受け付けないものであるため。その結果、ドライバIC13はモータ12を駆動させず、電動オイルポンプ11も非作動である。従って、ドライバIC13から状態出力線19には電動オイルポンプ11の現在の状態即ち非作動を示すLレベルが継続されて、所謂信号は印加されない。
一方、チェック信号通過部15に印加されたチェック信号Csは、前述の如くチェック信号通過部15の作用にてチェック信号通過部15を通過して、信号通過線22を介してOR回路17に印加される。OR回路17は、信号通過線22からの信号即ちチェック信号Csと状態出力線19からの信号即ちLレベルを入力として、その論理和なるチェック信号Csを出力として信号帰還線23を介して、制御部14に印加する。
そして、制御部14は、信号指示線20から発した信号と信号帰還線23からの帰還した信号とをモニタするもので、この場合、信号指示線20から発した信号はチェック信号Csであり、又信号帰還線23から帰還した信号もチェック信号Csであり、チェック信号Csは帰還していることにより、チェック信号帰還フラグFsを値1とする。なお、チェック信号Csが信号帰還線23に帰還しない場合には、チェック信号帰還フラグFsを値0とする。次に、ステップS15で、チェック信号帰還フラグFsの値を調べ、チェック信号Csが帰還したか否かの判断がされる。このステップS15は、チェック信号通過部15を通過してきたチェック信号Csの帰還を確認するチェック信号帰還確認部に相当する。
チェック信号帰還フラグFsの値が0の時には、チェック信号Csは帰還しなかったと判断し、信号指示線20、レベルシフト回路16、駆動指示線18、信号分岐線21、チェック信号通過部15、信号通過線22、OR回路17、信号帰還線23の内、少なくともその一つで断線が生じているものであり、ステップS16にて断線を検知し、次いでステップS17で警告し、警告灯又は警告ブザー等を作動させる。次いで、ステップS18にてエンジンアイドリングストップへの移行を禁止する。
一方、チェック信号帰還フラグFsの値が1の時には、チェック信号Csが帰還したと判断し、信号指示線20、レベルシフト回路16、駆動指示線18、信号分岐線21、チェック信号通過部15、信号通過線22、OR回路17、および信号帰還線23には断線しておらず正常な状態にある。次いで、ステップS19で、チェック信号帰還フラグFsの処理をクリアする。次いでステップS20で駆動信号Dsを印加する。駆動信号Dsは信号指示線20、レベルシフト回路16、駆動指示線20を介して、ドライバIC13に印加されて、スタンバイ状態にあるモータ12に作用して、モータ12を駆動し電動オイルポンプ11を作動させる。そして、電動オイルポンプ11が正常にポンプ作動している場合は、ドライバICの状態出力線19には、前述の如く、モータ11の回転に応じた所定のパルス信号が印加され、OR回路17の一方の入力とされる。
しかしながら、レベルシフト回路16から駆動指示線18、信号分岐線21を介してチェック信号通過部15に印加された駆動信号Dsは、前述の如くチェック信号通過部15の作用にてチェック信号通過部15を通過できないため、信号通過線22には現れず、従って、信号通過線22からのOR回路17への入力はLレベルが継続されたままであり、所謂信号は印加されない。OR回路17は、状態出力線19からの電動オイルポンプ11の正常ポンプ作動状態に応じたパルス信号と信号通過線19からの信号即ちLレベル所謂信号なしとを入力として、その論理和なるパルス信号を出力として信号帰還線23を介して、制御部14に印加する。
そして、信号帰還線23を介して制御部14に印加された信号に基づき、ステップS21で電動オイルポンプ11の状態を監視し、ステップS22で電動オイルポンプ11の作動に異常発生か否かを判断する。信号指示線20から駆動信号Dsが発されている場合に、前述のパルス信号が信号帰還線23から印加される場合は、電動オイルポンプ11は正常作動していると判断され、駆動信号Dsに応じて作動を継続する。
しかしながら、駆動信号Dsが発せられているにもかかわらず、電動オイルポンプ11が作動していない場合にはモータ12も作動しておらず、ドライバIC13の状態出力線19には、モータ12の非作動に応じたLレベル所謂信号なしが印加され、OR回路17の一方の入力とされる。この場合、OR回路17は、状態出力線19からのLレベル所謂信号なしと信号通過線19からのLレベル所謂信号なしを入力として、その論理和なるLレベル所謂信号なしを出力として信号帰還線23を介して、制御部14に印加する。
そして、信号指示線20から駆動信号Dsが発せられているにもかかわらず、前述の如く、信号帰還線23からLレベル所謂信号なしが印加される場合には、電動オイルポンプ11の作動に非作動を含め異常が発生したと判断される。この様に電動オイルポンプ11に異常発生がある場合には、次いでステップS17の警告に進み、警告灯又は警告ブザー等を作動させる。次いで、ステップS18にてエンジンアイドリングストップへの移行を禁止する。
ステップS22で異常発生していないと判断された場合は即ち電動オイルポンプ11の作動は正常であり、次いで、S23に進み、次の条件成立まで待機する、次いで、ステップS24にて、状態検出の作動は終了する。
なお、本発明の車両搭載電動機器の状態検出装置は第1実施形態にて示した電動オイルポンプのみならず、電動ウオーターポンプの他、液晶パネル等広く適用可能である。
なお、本発明の第1実施形態では、状態出力線19の信号は、電動オイルポンプ11が非作動の場合には、Lレベルのままであり、所謂信号が印加されないものとした例を示した。しかしながら、これに代えて、電動オイルポンプ11が非作動の場合には、状態出力線19の信号はHレベルのままであり、これも同様に所謂信号が印加されないものとして処理する変更も可能である。また同様に信号通過線22の信号も、駆動信号Dsがチェック信号通過部15に印加されてもLレベルが継続されたままで所謂信号は印加されないものとした例を示した。しかしながら、これに代えて、駆動信号Dsがチェック信号通過部15に印加されてもHレベルが継続されたままとし、これも同様に所謂信号が印加されないものとして処理する変更も可能である。
なお、本発明の第1実施形態では、駆動信号Dsは高周波とし、チェック信号Csは低周波とし、チェック信号通過部15は、ローパスフィルタのフィルタ回路の例を説明したが、これに代えて、駆動信号Dsは低周波とし、チェック信号Csは高周波とし、チェック信号通過部15は、ハイパスフィルタのフィルタ回路と変更することも可能である。
上述のように、第1実施形態の車両搭載電動機器の状態検出装置10によれば、車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器11と、入力側には車両搭載電動機器11を駆動する駆動信号Dsが印加され、出力側には車両搭載電動機器11の状態に応じた状態信号を出力するドライバIC13と、駆動信号Dsとは異なりドライバIC13が受け付けないチェック信号Csを出力するチェック信号出力部S13と、ドライバIC13と並列に設けられドライバIC13の入力側から出力側へチェック信号Csを通過させるチェック信号通過部15と、車両が予め設定された状態に達した時には、チェック信号CsをドライバIC13の入力側に印加し、チェック信号通過部15を通過してきたチェック信号Csの帰還をモニタ部にて確認するチェック信号帰還確認部S15と、チェック信号Csの帰還を確認後に、駆動信号DsをドライバIC13の入力側に印加する制御部14とを設けた構成であることから、車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器11の断線を、制御部14の作用にて、断線検知が必要である車両搭載電動機器11の作動開始の直前に検出できる。
上述のように、第1実施形態の車両搭載電動機器の状態検出装置10によれば、車両が予め設定された状態は、車両の走行速度Vsが予め設定された速度以下に達した状態とする構成であることから、車両の設定された走行速度にて作動を開始する車両搭載電動機器11の断線検知を、必要とした適切なタイミングにて行うことができる。
上述のように、第1実施形態の車両搭載電動機器の状態検出装置10によれば、車両が予め設定された状態は、車両搭載電動機器11に電源投入されたスタンバイ状態とする構成であることから、電源投入されてスタンバイ状態にある車両搭載電動機器11の断線検知を、必要とした適切なタイミングにて行うことができる。
上述のように、第1実施形態の車両搭載電動機器の状態検出装置10によれば、チェック信号通過部15は、フィルタとした構成であることから、複雑な回路も必要としない。
上述のように、第1実施形態の車両搭載電動機器の状態検出装置10によれば、チェック信号Csは、駆動信号Dsとは周波数が異なる構成であることから、複雑な回路も必要としない。
上述のように、第1実施形態の車両搭載電動機器の状態検出装置10によれば、車両搭載電動機器11は、電動オイルポンプ11とする構成であることから、電動オイルポンプ11が作動を開始する直前に断線を検知できるため、電動オイルポンプ11を作動させた時に断線検知を行う場合の不都合を解消できる。即ち、電動オイルポンプ11は、エンジンのアイドリングストップ状態では、エンジン駆動のメカ式オイルポンプを駆動できないため、そのアイドリングストップ状態で油圧を確保するために作動させるものである。従って、もし電動オイルポンプ11を作動させた時に断線していたとなると、エンジンのアイドリングストップ状態では、油圧が生じないことなる。従って、例えば、電動オイルポンプ11の油圧にて作動するCVT(Continuously Variable Transmission)においては、電動オイルポンプ11が作動させた時に断線していた場合には、電動オイルポンプ11による油圧は何ら発生せずプーリへの油圧が低下してしまうため、ベルトはプーリ上を滑ることとなって摩耗し、ベルトの耐久性を低下させる。しかしながら、電動オイルポンプ11が作動を開始する直前に断線を検知できるので、その検知に基づき、アイドリングストップへの移行を中止して、油圧の確保が可能となる。
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。
10・・・状態検出装置、11・・・電動オイルポンプ(車両搭載電動機器)、12・・・モータ、13・・・ドライバIC、14・・・制御部、15・・・チェック信号通過部(フィルタ)。

Claims (6)

  1. 車両が予め設定された状態に達した後に作動を開始する車両搭載電動機器と、
    入力側には前記車両搭載電動機器を駆動する駆動信号が印加され、出力側には前記車両搭載電動機器の状態に応じた状態信号を出力するドライバICと、
    前記駆動信号とは異なり前記ドライバICが受け付けないチェック信号を出力するチェック信号出力部と、
    前記ドライバICと並列に設けられ前記ドライバICの入力側から出力側へ前記チェック信号を通過させるチェック信号通過部と、
    前記車両が予め設定された状態に達した時には、前記チェック信号を前記ドライバICの前記入力側に印加し、前記チェック信号通過部を通過してきた前記チェック信号の帰還をモニタ部にて確認するチェック信号帰還確認部と、
    前記チェック信号の帰還を確認後に、前記駆動信号を前記ドライバICの前記入力側に印加する制御部とを設けた車両搭載電動機器の状態検出装置。
  2. 前記車両が予め設定された状態は、前記車両の走行速度が予め設定された速度以下に達した状態である請求項1に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置。
  3. 前記車両が予め設定された状態は、前記車両搭載電動機器に電源投入されたスタンバイ状態である請求項1または請求項2に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置。
  4. 前記チェック信号通過部は、フィルタである請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置。
  5. 前記チェック信号は、前記駆動信号とは周波数が異なる請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置。
  6. 前記車両搭載電動機器は、電動オイルポンプである請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の車両搭載電動機器の状態検出装置。
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