JPS6313012B2 - - Google Patents
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- JPS6313012B2 JPS6313012B2 JP56026061A JP2606181A JPS6313012B2 JP S6313012 B2 JPS6313012 B2 JP S6313012B2 JP 56026061 A JP56026061 A JP 56026061A JP 2606181 A JP2606181 A JP 2606181A JP S6313012 B2 JPS6313012 B2 JP S6313012B2
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- JP
- Japan
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- air
- engine
- fuel ratio
- feedback correction
- correction amount
- Prior art date
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1482—Integrator, i.e. variable slope
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関する。
排気ガス中の特定成分濃度を検出するように機
関の排気系に設けた濃度センサ、例えば酸素成分
濃度を検出するO2センサの検出信号に応じて機
関に供給される混合気の空燃比をフイードバツク
制御する空燃比制御装置は周知である。例えば電
子制御燃料噴射式（EFI式）の機関においては、
機関の吸入空気流量を表わす吸気量信号あるいは
吸気マニホールド部の負圧を表わす吸気管負圧信
号と機関の毎分回転数あるいは回転速度を表わす
速度信号とに基づいて燃料噴射弁の１回の噴射時
間に関する基本噴射時間を算出し、O2センサか
らの検出信号に基づいてこの基本噴射時間を補正
することによつて最終的な噴射時間を得、これに
よつて燃料噴射弁の駆動を行うことにより空燃比
のフイードバツク制御が行われる。
関の排気系に設けた濃度センサ、例えば酸素成分
濃度を検出するO2センサの検出信号に応じて機
関に供給される混合気の空燃比をフイードバツク
制御する空燃比制御装置は周知である。例えば電
子制御燃料噴射式（EFI式）の機関においては、
機関の吸入空気流量を表わす吸気量信号あるいは
吸気マニホールド部の負圧を表わす吸気管負圧信
号と機関の毎分回転数あるいは回転速度を表わす
速度信号とに基づいて燃料噴射弁の１回の噴射時
間に関する基本噴射時間を算出し、O2センサか
らの検出信号に基づいてこの基本噴射時間を補正
することによつて最終的な噴射時間を得、これに
よつて燃料噴射弁の駆動を行うことにより空燃比
のフイードバツク制御が行われる。
この種の空燃比制御装置において、O2センサ
からの信号によるフイードバツク補正量は、機関
が充分暖機している際は、空燃比を理論値に制御
する必要上充分大きくとれるようにすることが望
ましいが、機関温度が低い場合、即ち機関の冷間
時このフイードバツク補正量による燃料の減量が
大きくなると次の如き問題が生じる。即ち、機関
は一般に冷間時にはリツチな空燃比が要求され、
このため、冷間時はベース空燃比（フイードバツ
ク補正を行わない際の空燃比）を理論空燃比より
はるかにリツチ側に設定するが、このような時に
O2センサの信号に基づいて燃料が減量する側に
多量のフイードバツク補正を行うと、機関に供給
される混合気の空燃比が理論空燃比に制御されて
しまい、初期の目的が達成できなくなり、その結
果、もたつき、バツクフアイア等が生じて運転特
性が大幅に悪化してしまう。
からの信号によるフイードバツク補正量は、機関
が充分暖機している際は、空燃比を理論値に制御
する必要上充分大きくとれるようにすることが望
ましいが、機関温度が低い場合、即ち機関の冷間
時このフイードバツク補正量による燃料の減量が
大きくなると次の如き問題が生じる。即ち、機関
は一般に冷間時にはリツチな空燃比が要求され、
このため、冷間時はベース空燃比（フイードバツ
ク補正を行わない際の空燃比）を理論空燃比より
はるかにリツチ側に設定するが、このような時に
O2センサの信号に基づいて燃料が減量する側に
多量のフイードバツク補正を行うと、機関に供給
される混合気の空燃比が理論空燃比に制御されて
しまい、初期の目的が達成できなくなり、その結
果、もたつき、バツクフアイア等が生じて運転特
性が大幅に悪化してしまう。
従つて本発明は従来技術の上述した問題点を解
決するものであり、その目的は、機関の冷間時に
おいても、また温間時においても最適なフイード
バツク補正を行うことができる空燃比制御装置を
提供することにある。
決するものであり、その目的は、機関の冷間時に
おいても、また温間時においても最適なフイード
バツク補正を行うことができる空燃比制御装置を
提供することにある。
上述の目的を達成する本発明の特徴は、排気ガ
ス中の特定成分濃度を検出する濃度センサと、該
濃度センサの検出出力に応じて空燃比のフイード
バツク補正量を算出する第１の手段と、該フイー
ドバツク補正量に応じて内燃機関に供給される混
合気の空燃比を調整する空燃比調整機構とを含む
空燃比制御装置において、機関の温度を検出する
温度センサと、該温度センサの検出出力に応じて
前記フイードバツク補正量の燃料減量側の上限値
を変化させる第２の手段とを備え、機関温度が低
い場合は機関温度が高い場合より前記フイードバ
ツク補正量の燃料減量側の上限値が小さくなるよ
うにしたことにある。
ス中の特定成分濃度を検出する濃度センサと、該
濃度センサの検出出力に応じて空燃比のフイード
バツク補正量を算出する第１の手段と、該フイー
ドバツク補正量に応じて内燃機関に供給される混
合気の空燃比を調整する空燃比調整機構とを含む
空燃比制御装置において、機関の温度を検出する
温度センサと、該温度センサの検出出力に応じて
前記フイードバツク補正量の燃料減量側の上限値
を変化させる第２の手段とを備え、機関温度が低
い場合は機関温度が高い場合より前記フイードバ
ツク補正量の燃料減量側の上限値が小さくなるよ
うにしたことにある。
以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を表わすブロ
ツク図である。同図において、１０は機関の排気
通路１２に設けられたO2センサである。O2セン
サ１０は、周知の如く、排気ガス中の酸素濃度を
検出することにより、機関の現在の空燃比状態が
理論空燃比よりリツチ側にあるかリーン側にある
かを表わす信号を出力するもので、リツチ側にあ
る場合は、約1.0V、リーン側にある場合は約0.1
〜0.2Vの信号を出力する。このO2センサ１０か
らの出力信号は、演算増幅器等から構成される比
較器１４の非反転入力端子に印加されて0.45〜
0.5V程度の比較基準電圧と比較される。比較器
１４の出力は、演算増幅器及び積分コンデンサ等
から構成される積光器１８の反転入力端子に印加
され、時間に関して積分せしめられる。従つて積
分器１８の出力電圧は、機関の空燃比がリツチで
あるとO2センサ１０が判別した場合に徐々に減
少し、逆にリーンと判別した場合に徐々に増大す
る。この積分器１８の出力電圧がフイードバツク
補正量であり、本発明においては、この出力電圧
が後述するように、機関の冷却水温に応じて制御
せしめられるのである。
ツク図である。同図において、１０は機関の排気
通路１２に設けられたO2センサである。O2セン
サ１０は、周知の如く、排気ガス中の酸素濃度を
検出することにより、機関の現在の空燃比状態が
理論空燃比よりリツチ側にあるかリーン側にある
かを表わす信号を出力するもので、リツチ側にあ
る場合は、約1.0V、リーン側にある場合は約0.1
〜0.2Vの信号を出力する。このO2センサ１０か
らの出力信号は、演算増幅器等から構成される比
較器１４の非反転入力端子に印加されて0.45〜
0.5V程度の比較基準電圧と比較される。比較器
１４の出力は、演算増幅器及び積分コンデンサ等
から構成される積光器１８の反転入力端子に印加
され、時間に関して積分せしめられる。従つて積
分器１８の出力電圧は、機関の空燃比がリツチで
あるとO2センサ１０が判別した場合に徐々に減
少し、逆にリーンと判別した場合に徐々に増大す
る。この積分器１８の出力電圧がフイードバツク
補正量であり、本発明においては、この出力電圧
が後述するように、機関の冷却水温に応じて制御
せしめられるのである。
積分器１８の出力電圧は、燃料噴射弁２４の１
回の噴射時間を演算する噴射時間演算回路２０に
送り込まれる。この演算回路２０は、機関の吸入
空気流量を表わす吸気量信号あるいは吸気管負圧
を表わす吸気管負圧信号と機関の回転速度を表わ
す速度信号とから噴射弁２４の基本噴射時間に対
応するパルス幅を有する基本噴射パルスを形成
し、積分器１８からのフイードバツク補正量に応
じてこの基本噴射パルスのパルス幅を補正処理す
る周知のものであり、例えば特開昭47―9751号、
特開昭49―67016号、及び特開昭54―42536号明細
書等に詳細にその内容が開示されている。演算回
路２０からの噴射パルスは、駆動回路２２に送り
込まれて駆動パルス電流となり、燃料噴射弁２４
がこれにより駆動せしめられる。演算回路２０に
おいて形成される噴射パルスのパルス幅は、積分
器１８の出力電圧、即ちフイードバツク補正量が
大きくなると大きくなり、従つて噴射燃料量が増
大し、出力電圧が小さくなると小さくなつて噴射
燃料量が減少するように制御され、これによつて
空燃比のフイードバツク補正制御が行われること
になる。
回の噴射時間を演算する噴射時間演算回路２０に
送り込まれる。この演算回路２０は、機関の吸入
空気流量を表わす吸気量信号あるいは吸気管負圧
を表わす吸気管負圧信号と機関の回転速度を表わ
す速度信号とから噴射弁２４の基本噴射時間に対
応するパルス幅を有する基本噴射パルスを形成
し、積分器１８からのフイードバツク補正量に応
じてこの基本噴射パルスのパルス幅を補正処理す
る周知のものであり、例えば特開昭47―9751号、
特開昭49―67016号、及び特開昭54―42536号明細
書等に詳細にその内容が開示されている。演算回
路２０からの噴射パルスは、駆動回路２２に送り
込まれて駆動パルス電流となり、燃料噴射弁２４
がこれにより駆動せしめられる。演算回路２０に
おいて形成される噴射パルスのパルス幅は、積分
器１８の出力電圧、即ちフイードバツク補正量が
大きくなると大きくなり、従つて噴射燃料量が増
大し、出力電圧が小さくなると小さくなつて噴射
燃料量が減少するように制御され、これによつて
空燃比のフイードバツク補正制御が行われること
になる。
積分器１８の反転入力端子と出力端子との間に
は、帰還抵抗２６、トランジスタ２８のコレク
タ・エミツタ、及び逆バイアス防止用のダイオー
ド３０を直列接続した回路が接続されており、ト
ランジスタ２８のベースには、電源とアースとの
間に接続した分割抵抗３２及び３４の中点と、抵
抗３６を介して水温検出回路３８の出力端子とが
接続されている。水温検出回路３８は、機関の冷
却水温度に応じた電圧THWを出力するものであ
り、電源とアース間に、サーミスタ３８ａがアー
ス側となるように直列接続されたサーミスタ３８
ａ及び抵抗３８ｂから構成されている。その出力
端子はサーミスタ３８ａの非接地側端子で構成さ
れており、従つて、機関の冷却水温が低くなる
と、その出力電圧THWは高くなり、冷却水温が
高くなるとTHWは低くなる。その結果、トラン
ジスタ２８のベース電位が冷却水温に応じて変化
し、このトランジスタ２８の飽和するコレクタ―
エミツタ間電圧が変化せしめられることになる。
以下、この様子を機関の空燃比制御と合わせて説
明する。
は、帰還抵抗２６、トランジスタ２８のコレク
タ・エミツタ、及び逆バイアス防止用のダイオー
ド３０を直列接続した回路が接続されており、ト
ランジスタ２８のベースには、電源とアースとの
間に接続した分割抵抗３２及び３４の中点と、抵
抗３６を介して水温検出回路３８の出力端子とが
接続されている。水温検出回路３８は、機関の冷
却水温度に応じた電圧THWを出力するものであ
り、電源とアース間に、サーミスタ３８ａがアー
ス側となるように直列接続されたサーミスタ３８
ａ及び抵抗３８ｂから構成されている。その出力
端子はサーミスタ３８ａの非接地側端子で構成さ
れており、従つて、機関の冷却水温が低くなる
と、その出力電圧THWは高くなり、冷却水温が
高くなるとTHWは低くなる。その結果、トラン
ジスタ２８のベース電位が冷却水温に応じて変化
し、このトランジスタ２８の飽和するコレクタ―
エミツタ間電圧が変化せしめられることになる。
以下、この様子を機関の空燃比制御と合わせて説
明する。
第１図には示されていないが、演算回路２０
は、水温センサ３８の出力電圧を受け取り、その
電圧に応じて噴射パルスのパルス幅を制御する水
温補正制御を行つており、機関の冷却水温が低い
場合、噴射パルス幅が大きくなつて機関の空燃比
状態はリツチとなる。O2センサ１０がこれを検
知して、リツチを表わす電圧（約1.0V）を出力
すると、積分器１８の出力電圧は前述のように、
徐々に低下して行き、これにより、フイードバツ
ク補正が行われて噴射パルスのパルス幅が小さく
なるように、即ち、空燃比がリーンとなるように
制御される。しかしながら、この場合、水温セン
サ３８の出力電圧THWが高いため、トランジス
タ２８のベース電位も高くなつており、積分器１
８の出力の電位がある点まで下がるとこのトラン
ジスタ２８が飽和導通して積分器１８の入力電圧
が下げられ、従つてその出力電圧を上げる形とな
り、積分器１８の出力の電位はこの点で平衡状態
となる。即ち、積分器１８の出力電圧はO2セン
サ１０が以後たとえリツチであると判別していて
も、これ以上低下せず、従つて噴射パルス幅を小
さくしようとするフイードバツク補正量がこれ以
上大きくならない。冷却水温が上昇すると、これ
に応じてトランジスタ２８のベース電位は低下し
て行き、従つてこのトランジスタ２８の飽和、し
や断点もこれにつれて変化し、その結果、積分器
１８の出力電位の平衡点も低下して行く。即ち、
フイードバツク補正量の上限値は、冷却水温が上
昇するにつれて大きくなる。冷却水温がある程度
上昇すると、トランジスタ２８のベース電位はも
はやこのトランジスタ２８が飽和できない状態ま
で低下し、従つて以降は、トランジスタ２８が常
にしや断状態となるため、噴射パルス幅を小さく
する方向のフイードバツク補正量は従来と同様に
大きな値をとることができる。
は、水温センサ３８の出力電圧を受け取り、その
電圧に応じて噴射パルスのパルス幅を制御する水
温補正制御を行つており、機関の冷却水温が低い
場合、噴射パルス幅が大きくなつて機関の空燃比
状態はリツチとなる。O2センサ１０がこれを検
知して、リツチを表わす電圧（約1.0V）を出力
すると、積分器１８の出力電圧は前述のように、
徐々に低下して行き、これにより、フイードバツ
ク補正が行われて噴射パルスのパルス幅が小さく
なるように、即ち、空燃比がリーンとなるように
制御される。しかしながら、この場合、水温セン
サ３８の出力電圧THWが高いため、トランジス
タ２８のベース電位も高くなつており、積分器１
８の出力の電位がある点まで下がるとこのトラン
ジスタ２８が飽和導通して積分器１８の入力電圧
が下げられ、従つてその出力電圧を上げる形とな
り、積分器１８の出力の電位はこの点で平衡状態
となる。即ち、積分器１８の出力電圧はO2セン
サ１０が以後たとえリツチであると判別していて
も、これ以上低下せず、従つて噴射パルス幅を小
さくしようとするフイードバツク補正量がこれ以
上大きくならない。冷却水温が上昇すると、これ
に応じてトランジスタ２８のベース電位は低下し
て行き、従つてこのトランジスタ２８の飽和、し
や断点もこれにつれて変化し、その結果、積分器
１８の出力電位の平衡点も低下して行く。即ち、
フイードバツク補正量の上限値は、冷却水温が上
昇するにつれて大きくなる。冷却水温がある程度
上昇すると、トランジスタ２８のベース電位はも
はやこのトランジスタ２８が飽和できない状態ま
で低下し、従つて以降は、トランジスタ２８が常
にしや断状態となるため、噴射パルス幅を小さく
する方向のフイードバツク補正量は従来と同様に
大きな値をとることができる。
第２図は、上述した冷却水温とフイードバツク
補正量の燃料減量側の上限値との関係を表わして
いる。同図からも明らかのように、冷却水温が−
20℃の場合は、トランジスタ２８のベース電位が
高いから、積分器１８の出力電圧が低下し始めて
すぐ平衡となり、フイードバツク補正量の燃料減
量側の上限値は５％程度となる。冷却水温が上昇
するとこれにつれてフイードバツク補正量の上記
上限値は大きくなり、冷却水温が20℃を越える
と、トランジスタ２８が積分器１８の出力電圧に
係りなく常にしや断状態となるから以後、フイー
ドバツク補正量の上記上限値は約20％と比較的大
きい値となり、機関暖機後は従来と同様の上限値
となる。
補正量の燃料減量側の上限値との関係を表わして
いる。同図からも明らかのように、冷却水温が−
20℃の場合は、トランジスタ２８のベース電位が
高いから、積分器１８の出力電圧が低下し始めて
すぐ平衡となり、フイードバツク補正量の燃料減
量側の上限値は５％程度となる。冷却水温が上昇
するとこれにつれてフイードバツク補正量の上記
上限値は大きくなり、冷却水温が20℃を越える
と、トランジスタ２８が積分器１８の出力電圧に
係りなく常にしや断状態となるから以後、フイー
ドバツク補正量の上記上限値は約20％と比較的大
きい値となり、機関暖機後は従来と同様の上限値
となる。
なお、水温に基づく上述のフイードバツク補正
量の燃料減量側の上限値の可変制御は、O2セン
サ１０がリツチと判別し、噴射パルス幅を小さく
しようとフイードバツク補正するときのみ行われ
る。即ち、O2センサ１０がリーンと判別した場
合は、ダイオード３０及びトランジスタ２８に逆
方向に電圧が印加されるため、これらの回路はし
や断状態となり全く作動しない。
量の燃料減量側の上限値の可変制御は、O2セン
サ１０がリツチと判別し、噴射パルス幅を小さく
しようとフイードバツク補正するときのみ行われ
る。即ち、O2センサ１０がリーンと判別した場
合は、ダイオード３０及びトランジスタ２８に逆
方向に電圧が印加されるため、これらの回路はし
や断状態となり全く作動しない。
以上詳細に説明したように本発明によれば、空
燃比のフイードバツク補正量の燃料減量側の上限
値が、機関温度が低いときに機関温度が高いとき
よりも小さくなるように機関温度に応じて制御さ
れるため、機関低温時に空燃比のリーン側への過
大な制御を防止することができ、もたつき、バツ
クフアイア等の生じることのない良好な運転特性
を得ることができ、しかも機関暖機後は従来と同
様の制御を行うことができる。また、機関温度の
上昇に応じてそのフイードバツク補正量の燃料減
量側の上限値が徐々に増大せしめられるため、各
温度に応じた最適な空燃比制御を行うことが可能
となる。
燃比のフイードバツク補正量の燃料減量側の上限
値が、機関温度が低いときに機関温度が高いとき
よりも小さくなるように機関温度に応じて制御さ
れるため、機関低温時に空燃比のリーン側への過
大な制御を防止することができ、もたつき、バツ
クフアイア等の生じることのない良好な運転特性
を得ることができ、しかも機関暖機後は従来と同
様の制御を行うことができる。また、機関温度の
上昇に応じてそのフイードバツク補正量の燃料減
量側の上限値が徐々に増大せしめられるため、各
温度に応じた最適な空燃比制御を行うことが可能
となる。
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図は冷却水温に対するフイードバツク補正量燃料
減量側の上限値の変化を表わす特性図である。 １０…O2センサ、１４…比較器、１８…積分
器、２０…噴射時間演算回路、２４…燃料噴射
弁、２８…トランジスタ、３８…水温検出回路。
図は冷却水温に対するフイードバツク補正量燃料
減量側の上限値の変化を表わす特性図である。 １０…O2センサ、１４…比較器、１８…積分
器、２０…噴射時間演算回路、２４…燃料噴射
弁、２８…トランジスタ、３８…水温検出回路。
Claims (1)
- １ 排気ガス中の特定成分濃度を検出する濃度セ
ンサと、該濃度センサの検出出力に応じて空燃比
のフイードバツク補正量を算出する第１の手段
と、該フイードバツク補正量に応じて内燃機関に
供給される混合気の空燃比を調整する空燃比調整
機構とを含む空燃比制御装置において、機関の温
度を検出する温度センサと、該温度センサの検出
出力に応じて前記フイードバツク補正量の燃料減
量側の上限値を変化させる第２の手段とを備え、
機関温度が低い場合は機関温度が高い場合より前
記フイードバツク補正量の燃料減量側の上限値が
小さくなるようにしたことを特徴とする空燃比制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2606181A JPS57143143A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Air-to-fuel ratio control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2606181A JPS57143143A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Air-to-fuel ratio control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57143143A JPS57143143A (en) | 1982-09-04 |
| JPS6313012B2 true JPS6313012B2 (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=12183162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2606181A Granted JPS57143143A (en) | 1981-02-26 | 1981-02-26 | Air-to-fuel ratio control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57143143A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60230532A (ja) * | 1984-04-28 | 1985-11-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS61183435U (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-15 | ||
| JPH06103283B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1994-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素センサの制御装置 |
| JP3887871B2 (ja) * | 1997-04-14 | 2007-02-28 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5460623A (en) * | 1977-10-03 | 1979-05-16 | Gen Motors Corp | Fuel controller |
-
1981
- 1981-02-26 JP JP2606181A patent/JPS57143143A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5460623A (en) * | 1977-10-03 | 1979-05-16 | Gen Motors Corp | Fuel controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57143143A (en) | 1982-09-04 |
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