CN102026836A - 用于混合动力车的电力驱动模式选择 - Google Patents

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Abstract

描述了一种选择混合动力车的驱动模式的方法。该方法包括：确定纯电力驱动模式的能量效率；确定非电力或混合动力驱动模式的能量效率；从所确定的能量效率计算纯电力驱动的能量相关优势；和基于混合动力车的操作参数，计算需要的最小能量相关优势。然后，在该能量相关优势与需要的最小能量相关优势之间进行比较，并在比较结果在所选极限内时，命令混合动力车进行纯电力驱动。

Description

用于混合动力车的电力驱动模式选择
技术领域
本发明涉及一种混合动力车。具体地，本发明涉及一种用于选择是以纯电力模式驱动车辆还是以混合动力模式驱动车辆的方法。
背景技术
混合动力车使用由一个或多个蓄电池供给能量的电动马达来补充或者替换由诸如内燃发动机的主马达所提供的推进力。在纯电力驱动模式(“电力驱动(e-drive)”)中，通过电动马达确保车辆的推进力，所述电动马达消耗蓄电池中所储存的电功率。纯电力驱动模式的优点包括减少车辆排放以及能依据操作环境对车辆进行更加节能的操作。
在混合动力驱动模式中，通过电动马达和主马达二者确保车辆的推进力，所述主马达典型地(但不排他地)是内燃(IC)发动机。通过使用特殊设计的变速器，内燃发动机和一个或多个电动马达选择性地联接到驱动轮，以便使IC发动机、一个或多个电动马达、或者它们的组合推进车辆。混合动力驱动模式典型地比纯电力驱动模式产生更多的污染物，并且依据操作环境可能由于IC发动机消耗的燃料而可能节能性较差。然而，混合动力驱动模式的优点包括：能够对蓄电池再充电；驾驶员可以使用更大的功率和转矩；以及，如果期望某些环境控制功能，对于乘员有额外的舒适性。
为了使乘员的舒适性和车辆的操作效率最优化，必要的是确定操作条件的具体设定，并且要求是以纯电力驱动模式操作车辆还是在IC发动机也操作的情况下以混合动力驱动模式操作车辆。决定哪一种驱动模式是优选的可能是复杂的，这是因为许多参数都是重要的并会影响对纯电力模式或者混合动力模式的选择。
在确定优选的驱动模式中会考虑到的参数和因素中的某些包括：蓄电池的荷电状态；驾驶员所要求的性能，例如期望的驱动轮转矩；附件的使用，例如车辆的环境控制系统；车辆的速度；和在传动系的部件中固有的多种效率损失。
驱动模式的选择应当是快速的，以便更好地利用一个驱动模式或者另一个驱动模式可以提供的优点。这需要较快的算法，所述较快的算法执行简单并且优选地不需要附加车辆中还不可用的诸如传感器的外加部件。选择应当也是稳定的，选择算法中包括的机制应防止在一个驱动模式与另一个驱动模式之间来回切换。
在混合动力车中，使用纯电力驱动模式来节约燃料，这是由于在该模式中IC发动机不操作并且从而不燃烧燃料。然而，在决定对于切换到纯电力驱动模式是否是有效的和期望的时，额外的考虑因素是重要的。例如，第一考虑因素是，产生允许纯电力操作所必需的电能，需要少于由纯电力操作所节约的燃料量。在德国专利文献DE4344053B4和美国专利号6,201,312中说明了相关问题，所述专利的全部内容包含于此。
第二考虑因素是，仅当通过车辆的纯电力操作可以满足车辆的要求时才能切断IC发动机。这些要求可以包括车辆性能、驾驶员和乘员舒适性等。如果在不违反系统限制的情况下不能实施纯电力模式操作，则IC发动机不能关闭。通过美国专利申请2002/0019687A1和德国专利文献DE 102004046445A1阐述相关问题，所述专利的全部内容通过参考包含于此。
用于评价是选择纯电力驱动还是选择混合动力驱动的各种参数和考虑因素可能随着时间而改变，有时会快速地改变。由于这个原因，该评价可能会具有交替变化的结果，或者有利于纯电力驱动操作或者有利于IC发动机操作。如果评价变化太频繁并且直接用于选择驱动模式，则所得到的IC发动机频繁的起动和切断可能对能量效率、耐用性和乘员舒适性有不利的影响。
用于确定使用纯电力驱动模式的可行性的一种非常简单的方法包括基于蓄电池的荷电水平进行选择。然而，从能量效率的观点以及从舒适性的观点，该方法仅确定是否能够进行电力驱动，而没有考虑到电力驱动是否是期望的。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种确定是否期望以纯电力驱动模式操作车辆的方法。根据本发明，系统考虑了全电力驱动模式相对于IC发动机起动情况下的混合动力模式增大的效率，并且比较该额外的效率与最小效率阈值。如果超过该阈值，则纯电力驱动模式或者电力驱动模式被认为是优选的。
本发明在一个实施例中包括用于确定车辆是以纯电力驱动模式操作还是以混合动力驱动模式操作的三个步骤。第一示例性的步骤总体上评价以纯电力驱动模式操作车辆的能量相关优势(energy relatedadvantage)。第二示例性的步骤包括基于车辆的操作条件计算最小需要的或者要求的能量相关优势，为了选择纯电力驱动模式必须满足该最小需要的或者要求的能量相关优势。第三示例性的步骤用于稳定作用和决定，以便执行用于驱动车辆的模式的选择并且防止太频繁地从一种模式到另一种模式来回切换。稳定作用起到重要的作用，这是因为稳定作用防止IC发动机过分频繁的起动和关闭，这是不期望的并且对于乘员是不舒适的，并且对于机械系统是有负担的。
根据本发明用于确定优选的驱动模式的示例性系统考虑了以纯电力驱动模式操作的能量相关优势，并且将该能量相关优势与最小要求的优势比较。依据车辆的操作条件，并且依据驾驶员的需要，可以修改最小要求的优势以获得某些操作目标。通常，根据本发明的实施例的系统企图最大化电力驱动模式，以便尤其在具有更大节约潜力的驱动阶段中减小消耗。例如，可以指定最小期望的节约潜力。
随着蓄电池放电，根据本发明的示例性系统通常仅在具有较高的燃料节约潜力的驱动阶段支持纯电力驱动。这些驱动阶段可以包括例如在时停时止的交通中的行驶或者城市行驶。这样，当不产生显著的节约时，来自蓄电池的有限的功率不会过多地使用，而是被保留以便以后在提供更大节约的阶段中允许驱动。
随着蓄电池逐渐增加地充电，选择纯电力驱动的条件范围变得较大。例如，在蓄电池完全充电时，所以的驱动都可以是纯电力驱动。因而根据本发明，蓄电池保持在最优的荷电条件中。
当结合附图考虑时，本发明的其它目的、优点和新颖特征将从以下本发明的详细说明而变得清楚。
附图说明
在下文中参照以下所列举的附图说明本发明，在附图中：
图1是示出根据本发明的电力驱动判定系统的示例性实施例的框图；
图2是示出在根据本发明的示例性的电力驱动判定系统中考虑到的要素的框图；以及
图3是根据本发明的实施例在各种条件下用于选择电力驱动或者混合动力驱动的示例性的视图。
具体实施方式
本发明的示例性实施例提供一种系统，所述系统确定车辆应当以纯电力驱动模式驱动还是以混合动力模式驱动，在所述混合动力模式中IC发动机也操作。根据本发明提供一种简单、快速的算法，以评价在给定条件下车辆的电力驱动的能量相关优势。
根据本发明，示例性的系统分析在给定的速度下对给定的驱动转矩要求用于纯电力驱动的系统损失和用于混合动力驱动的系统损失，以便得到纯电力驱动的能量相关优势。例如，从可以取决于车辆的条件和取决于外部条件的若干变量确定需要的最小能量相关优势。这些变量可以与蓄电池的荷电状态、IC发动机的迟滞条件等相关。该能量相关优势继而与所需要的最小能量相关优势比较以决定使用哪一种模式。
图1示出根据本发明的示例性的电力驱动判定系统的框图。在模块100内，基于纯电力驱动损失与IC发动机驱动损失的比较，计算能量相关优势。在模块200中，计算需要的最小能量相关优势，而在模块300中，关于是使IC发动机关闭还是让其继续运转进行判定，并且执行稳定步骤以确保车辆不会过度地在驱动模式之间切换。
在模块100中进行本发明的示例性实施例中的初始步骤，在所述模块100处通过将纯电力驱动操作与使用IC发动机的混合动力模式比较而计算电力驱动的能量相关优势。用于该示例性的步骤的输入包括：车速102，其由VFzg表示；和驾驶员指定的驱动转矩要求104，其由驱动转矩期望表示。因为能量相关优势表示使车辆运动并且产生所必需的电能的燃料成本，所以能量相关优势可以以公升每秒为单位(l/s)来表述。在该示例性的步骤中，因为传输功率损失对于电力驱动和对于混合动力驱动大致相同，所以传输功率损失可以在计算中忽略。
根据该实施例，比较两条损失链。计算第一损失链以用于非电力驱动或者混合动力驱动操作，该操作可以是例如IC发动机操作。计算第二损失链以用于使用纯电力驱动的电力驱动操作。图2是更加详细地示出在第一损失链和第二损失链计算中的要素的示例的框图。
在第一损失链400中，由于在轮402处的期望功率与图1的模块100中所示的期望的驱动转矩104相关，所以轮402处的期望功率是已知的。图2中的项PeF和PvF分别指的是由于累积的电力驱动损失和IC驱动损失所导致的在轮402处的功率损失。项Pch 490指的是在各种驱动条件下轮402处的期望功率，其与在给定的速度102下获得该功率所必需的燃料量相关。在一个示例性实施例中，可以通过测量加速踏板的位置或者通过另一适当的方法来确定期望的驱动转矩104。
在计算从IC发动机驱动所得到的损失时，根据该实施例考虑三个主要项。确定来自包括电动马达A 406和电动马达B 404的车辆电机的损失，并且所述损失被包含在图2中所示的功率损失项PEMA loss和PEMB loss中。在一个示例中，A和B电动马达被构造在变速器中，并且执行不同的功能。例如，A马达可以用于起动IC发动机、制动能量再生等，而B电动马达可以用于驱动车辆。甚至在IC发动机操作的混合动力驱动期间也可能出现由于电动马达所导致的损失。功率损失的精确值受到例如反映在操作变量n和T中的各种操作变量的影响，因为它们以效率ηEMA和ηEMB来影响电动马达。
类似地，从非电力的驱动电动马达得到的诸如IC发动机损失408的绝对功率损失Pabs loss例如是IC发动机效率ηabs VM和操作变量n和T的函数。例如，这些损失可以从发动机的内部摩擦、热力学低效率、附件等得到。当计算出所有功率损失时，将所有功率损失相加以获得总IC发动机驱动功率损失项PvF。
也在如图2中所示的第二损失链500中计算电力驱动损失，例如，所述电力驱动损失作为期望的驱动转矩104和车速102的函数。在该情况下，因为与电力驱动模式相关联的不同的损失，所以期望的功率Pch 490与不同于IC发动机燃料量的燃料量相对应。电力驱动损失例如从以下得到：1)在之前的操作点处，由于对蓄电池充电所导致的损失；和2)在当前的操作点处，由于电力驱动所发生的分量损失。
在图2中所示的示例性实施例中，充电损失LPAn包括：Prel VM loss，其考虑到由ηrel VM表示的IC发动机的相对燃烧效率而在块502中计算；以及电机的相对损失Prel EM loss，其考虑到电机效率ηrel EM而在块506中计算。在一个示例性实施例中，这些效率在操作期间不会改变并且可以认为是恒定的。
由于蓄电池的化学充电而出现另一种功率损失，所述另一种功率损失在块508中计算为项Ploading BAT loss，其考虑到蓄电池效率ηloading BAT而计算。在蓄电池的充电期间并且也在IC发动机的蓄电池功率下的驱动期间，发生该功率损失。
第二损失链500(标记为电力驱动)的右侧反映从实际的车辆的电力驱动得到的损失。例如，在块510中确定化学处理蓄电池损失。由Pentl BAT loss所指示的该损失反映与释放在充电期间储存在蓄电池中的能量相关联的蓄电池损失。该损失是所产生的蓄电池功率Pbat的函数，并且受到蓄电池化学效率ηEntl BAT的影响。
在用于损失链的电力驱动部分的块512中计算的另一个项是Pabs EMB loss，该项表示驱动马达B中的绝对功率损失。该损失受到由ηabs EMB表示的驱动马达B的效率和用于使车辆运动的蓄电池功率的影响。
一旦已经确定了所有电力驱动功率损失，则将所有电力驱动功率损失相加以获得总电力驱动功率损失PeF。然后，例如通过从总IC发动机功率损失PvF减去总电力驱动功率损失PeF而确定用于电力驱动的能量相关优势。然后，将与图1中所示的能量相关优势110相对应的该项传递到模块300以进一步处理。在该示例性实施例中，从而对车辆的特定速度和驾驶员所期望的转矩确定能量相关优势。本领域的技术人员将应当理解，根据本发明可以使用其它的确定电力驱动能量相关优势的方法。
如下在模块200中确定用于选择电力驱动模式的最小优势。最小优势被确定为若干有影响的变量的函数，所述最小优势必须通过纯电力驱动模式实现，以便得到电力驱动是有利的这样的结论。这些有影响的参数可以包括例如蓄电池的荷电条件、对IC发动机的改变条件而计算的迟滞作用、在电驱动的初始准备之后的电力驱动操作的开始、或者车辆的其它操作变量。这些操作变量通常与混合动力驱动部件的状态和条件相关。
示例性的操作变量在模块200中示意性地示出为特性曲线206和迟滞作用208，所述特性曲线206用于评价由SOC 202所表示的条件变量，所述迟滞作用208受到由VMoff变量204所表示的IC发动机条件的变化的影响。在图中通过元件210表示开始使用电力驱动的效果。所有这些变量在示例性的模块200的元件212中相加以得到需要的最小能量相关优势214，所述需要的最小能量相关优势214传递到模块300。
在模块300中，判定是否以纯电力驱动模式操作车辆。在一个示例性实施例中，图3中示出的图可以用于做出判定。该图表示出上述模块100中确定的电力驱动的恒定的能量相关优势的线300。这些线绘制为纵轴302上的期望转矩(变量104)和横轴304上的车速(变量102)的函数。
在一个示例性的情况下，示出等于0的差异的线表示盈亏平衡点(break even point)310。在该线以上，使用IC发动机的混合动力驱动是更加节能的，而在该线以下，电力驱动是更加节能的。图3表示在块100中执行的计算的输出。依据诸如蓄电池荷电水平之类的因素，将该输出与电力驱动的最小需要的优势的不同值进行比较。在一个示例性实施例中，大约30％至40％的蓄电池荷电水平限定了一个阈值，在该阈值处，需要电力驱动的更高的最小期望优势以开始转换。
通过遵循上述的方案，通过维持可用于当电力驱动是非常有益时的条件的蓄电池的高电荷，并且通过当这些条件使得电力驱动将在效率方面提供较少的益处时使用IC发动机对蓄电池再充电，能够在全局最大化电力驱动的效率。从而，蓄电池最优地保持充电，以便在其节约最多的燃料时获得电力驱动的最大优势。
模块300的元件302可以用于稳定作用，以便防止在两种驱动模式之间过度来回切换。例如，如果由系统所确定的模式快速地切回到先前所选择的模式，可以指定在切换到不同的模式之前的等待周期。根据本发明，可以计算出能量相关优势与需要的最小能量相关优势之间的差异的变化程度，并且除非差异的变化超过所选值，不会命令从一种驱动模式到另一种模式的切换。
在另一个示例中，每次从能量相关优势(在模块100中计算出)减去要求的能量相关最小优势(在模块200中计算出)所得到的结果的符号发生变化时，IC发动机的条件不会从起动变化到关闭，并且反之亦然。或者，在每次步骤处，差异被加到累积值，从而将能量效率优势集成。根据本发明，在该示例中，将能量效率优势(也可以称为功率优势)集成。当集成的能量效率优势超过限定的上限时，车辆的电力驱动模式进行改变。相反地，当集成的值在限定的下限以下时，执行离开电力驱动模式的切换。
已经阐述以上公开内容以仅用于说明本发明，并且以上公开内容不是限制性的。对于本领域的技术人员来说，由于可以对包含本发明的精神和范围的所公开的实施例修改，所以本发明应当构造成包括在所附权利要求的范围内的一切及其等同方案。

Claims (22)

1.一种选择混合动力车的驱动模式的方法，所述方法包括以下步骤：
确定纯电力驱动模式的能量效率；
确定混合动力驱动模式的能量效率；
从所确定的能量效率计算纯电力驱动的能量相关优势；
基于所述混合动力车的操作参数，计算需要的最小能量相关优势；
将所述能量相关优势与所述需要的最小能量相关优势比较；以及
当比较的结果在所选择的极限内时，选择所述混合动力车的纯电力驱动。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据车速和期望的驱动转矩确定所述纯电力驱动模式的能量效率。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据车速和期望的驱动转矩确定所述混合动力驱动模式的能量效率。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过将与所述纯电力驱动相关联的功率损失和与对蓄电池再充电相关联的功率损失相加，确定所述纯电力驱动模式的能量效率。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：将内燃发动机的相对损失、电机的相对损失、蓄电池化学充电的相对损失、蓄电池功率传输损失的相对损失和电力驱动马达损失的相对损失中的至少所选相对损失的功率损失相加。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过将来自内燃发动机的绝对损失和电力驱动马达的绝对损失中的至少所选绝对损失的功率损失相加，确定所述混合动力驱动模式的能量效率。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于所述混合动力车的蓄电池的荷电水平调节所述需要的最小能量相关优势，以便在选择的条件中支持纯电力驱动。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：至少部分地基于所述蓄电池的荷电条件、内燃发动机的条件改变的迟滞作用、以及纯电力驱动的开始的函数，来确定所述需要的最小能量相关优势。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：从在所选车速和期望转矩的操作点处的所述能量相关优势减去所述需要的最小能量相关优势，并且将所得到的值与限定的极限比较。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，仅当所述操作点提供在期望节约以上的能量节约潜力时，才修改所述限定的极限，以便在所述蓄电池的所选荷电水平以下支持纯电力驱动。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：在选择所述纯电力驱动之前的稳定步骤，以避免从一种驱动模式到另一个驱动模式频繁地切换。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：基于所述能量相关优势和所述需要的最小能量相关优势，计算集成的能量效率优势。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，仅当所述集成的能量效率优势超过限定的极限时，才选择进行切换。
14.一种操作混合动力车的方法，所述方法包括以下步骤：
在指定的车速和期望转矩下，确定所述混合动力车的纯电力驱动模式相对混合动力驱动模式的能量相关优势；
根据所述混合动力车的操作参数确定所述纯电力驱动模式的最小要求的能量相关优势；以及
当所述能量相关优势大于所述最小要求的能量相关优势时，选择所述纯电力驱动模式。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：至少部分地基于所述车辆的蓄电池的荷电状态，选择所述纯电力驱动模式。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：当所述蓄电池被高度充电时，额外地支持所述纯电力驱动模式。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：稳定所述驱动模式选择，以防止在驱动模式之间过度切换。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：除非所述能量相关优势与所述最小要求的能量相关优势之间的差异的变化程度超过所选值，否则防止在所述驱动模式之间切换。
19.一种混合动力车，包括：
电力驱动马达；
内燃发动机；
控制器，其适于选择纯电力驱动模式和混合动力驱动模式中的一种，所述纯电力驱动模式仅使用所述电力驱动马达，所述混合动力驱动模式使用所述电力驱动马达和所述内燃发动机，以及
含有能由所述控制器执行的指令的存储器，所述指令用于：确定所述纯电力驱动模式相对于所述混合动力驱动模式的能量相关优势；确定所述纯电力驱动模式的最小要求的能量相关优势；以及根据将所述能量相关优势与所述最小要求的能量相关优势比较的结果，使所述内燃发动机起动和停止。
20.根据权利要求19所述的混合动力车，其中，所述指令包括：当所述纯电力驱动模式的能量相关优势大于所述最小要求的能量相关优势时，选择所述纯电力驱动模式。
21.根据权利要求19所述的混合动力车，其中，所述指令包括：通过将与所述电力驱动马达相关联的能量效率和与所述内燃发动机相关联的能量效率比较，计算所述纯电力驱动模式的能量相关优势。
22.根据权利要求19所述的混合动力车，还包括：当所述混合动力车的蓄电池基本充好电时支持关闭所述内燃发动机的指令。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104203616A (zh) * 2012-04-03 2014-12-10 雷诺股份公司 用于对混合动力车辆的电池再充电的方法
CN104417539A (zh) * 2013-08-19 2015-03-18 株式会社电装 车辆控制装置
CN110979335A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 义乌吉利动力总成有限公司 混合动力系统能量效率的计算方法、计算系统及车辆
CN114491870A (zh) * 2022-02-17 2022-05-13 中国北方车辆研究所 一种传动系统效率估计方法和装置、存储介质
CN114715135A (zh) * 2022-03-30 2022-07-08 江铃汽车股份有限公司 一种混动驱动模式调节方法、系统及设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2976590B1 (fr) 2011-06-16 2014-06-13 Mp Technic Dispositif de fabrication ou de production d'hypochlorite de sodium ou d'acide hypochloreux et systeme de traiment des eaux en general

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3358381B2 (ja) * 1995-04-24 2002-12-16 日産自動車株式会社 無段自動変速機の制御装置
JP3401181B2 (ja) * 1998-02-17 2003-04-28 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動制御装置
JP4040241B2 (ja) * 2000-08-03 2008-01-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP3832237B2 (ja) * 2000-09-22 2006-10-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド車の制御装置
DE10353256B3 (de) * 2003-11-14 2005-03-31 Barske, Heiko, Dr. Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102004055128A1 (de) * 2004-11-16 2006-06-01 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Hybridkraftfahrzeugs sowie Hybridfahrzeug
DE102005044268A1 (de) * 2005-09-16 2007-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung des Ladezustands eines Energiespeichers oder des Energieflusses in einem Fahrzeug mit einem Hybridantrieb

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104203616A (zh) * 2012-04-03 2014-12-10 雷诺股份公司 用于对混合动力车辆的电池再充电的方法
CN104417539A (zh) * 2013-08-19 2015-03-18 株式会社电装 车辆控制装置
CN104417539B (zh) * 2013-08-19 2018-03-09 株式会社电装 车辆控制装置
CN110979335A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 义乌吉利动力总成有限公司 混合动力系统能量效率的计算方法、计算系统及车辆
CN110979335B (zh) * 2019-12-10 2021-04-27 义乌吉利动力总成有限公司 混合动力系统能量效率的计算方法、计算系统及车辆
CN114491870A (zh) * 2022-02-17 2022-05-13 中国北方车辆研究所 一种传动系统效率估计方法和装置、存储介质
CN114715135A (zh) * 2022-03-30 2022-07-08 江铃汽车股份有限公司 一种混动驱动模式调节方法、系统及设备

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