CN103443510A - 自动变速器的控制装置 - Google Patents

Abstract

在本发明中，特别是在向第二变速级的变速结束且为输入转矩上限值时，在通过滑移状态判断单元判断为滑移状态时，将从输入转矩上限值减去第一规定量的值作为降低侧输入转矩上限值而设定，在设定了降低侧输入转矩上限值的状态下，当向下一次的第二变速级的变速结束且为降低侧输入转矩上限值时，当通过滑移状态判断单元未判断为滑移状态时，将降低侧输入转矩上限值加上第二规定量的值作为新的输入转矩上限值而设定。

Description

自动变速器的控制装置

技术领域

本发明涉及通过多个摩擦联接元件的联接组合实现多个变速级的自动变速器的控制装置。

背景技术

目前，一个摩擦联接元件在多个不同的变速级联接的自动变速器中，有时摩擦元件承受的联接容量（转矩分配）在每个变速级不同，存在在以与请求大的联接容量的变速级对应的方式设计时，在请求小的联接容量的变速级油压的控制性恶化的这样的问题。下面，将各变速级的联接容量之比记载为转矩分配比。于是，在专利文献1中公开有如下的技术，即、作为自动变速器的离合器，具有多个油压室和联接时承受油压的受压面积不同的多个活塞，病根据需要的联接容量，切换供给油压的油压室。

专利文献1:（日本）特开平11－201187号公报

但是，如专利文献1所记载，在使活塞的受压面积不同的情况下，在可适用于转矩分配比方面具有限度。即，为了使受压面积不同，需要使在联接容量小的变速级动作的油压室的活塞的受压面积比在大的变速级动作的一侧小。这时，由于活塞用的复位弹簧的负荷的偏差及设于活塞的密封部件的滑动阻力给予控制性的影响增大，存在控制的精度恶化的趋势，因此，在减小受压面积的情况中也同样具有限度。

发明内容

本发明是着眼于上述问题而创立的，其目的在于提供一种可抑制转矩分配比的差异而造成的控制性的恶化的自动变速器的控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种自动变速器的控制装置，该自动变速器为有级式自动变速器，并具有在第一变速级和第二变速级的双方被联接且第二变速级的转矩分配比比第一变速级的转矩分配比大的摩擦联接元件，使包含所述摩擦联接元件的多个摩擦联接元件选择地联接，可选择包含所述第一变速级及第二变速级的多个目标变速级，其中，该自动变速器的控制装置具有：滑移状态判断单元，其判断所述摩擦联接元件是否为滑移状态；输入转矩上限值设定单元，其设定向所述有级式自动变速器的输入转矩上限值，在向所述第二变速级的变速结束且为所述输入转矩上限值时，当通过所述滑移状态判断单元判断为滑移状态时，所述输入转矩上限值设定单元将从所述输入转矩上限值减去第一规定量的值作为降低侧输入转矩上限值而设定，在设定了所述降低侧输入转矩上限值的状态下，当向下一次的第二变速级的变速结束且为所述降低侧输入转矩上限值时，在通过所述滑移状态判断单元未判断为滑移状态时，所述输入转矩上限值设定单元将所述降低侧输入转矩上限值加上第二规定量的值作为新的输入转矩上限值而设定。

这样，在第二变速级中，一旦仅将输入转矩上限值降低第一规定量后，仅通过提高第二规定量，可以设定更适当的输入转矩上限值，因此，可以将摩擦联接元件的联接容量的安全率设定得更小。另外，由于可以将安全率设定得小，所以，相应地，可以降低转矩分配比大的第二变速级的油压，可以抑制转矩分配比小的第一变速级的油压控制性的恶化。

附图说明

图1是表示实施例1的自动变速器的控制装置的概略的系统图；

图2是表示实施例1的输入转矩上限值学习控制处理的流程图；

图3是在实施例1的输入转矩上限值学习控制处理中降低输入转矩上限值时的时间图；

图4是在实施例1的输入转矩上限值学习控制处理中提高输入转矩上限值时的时间图；

图5是在实施例1的输入转矩上限值学习控制处理中维持输入转矩上限值时的时间图。

符号说明

1：发动机

1a：发动机转矩致动器

2：有级式自动变速器

3：传动轴

4：差速器

5：驱动轮

10：发动机控制器

11：APO传感器

12：车速传感器

13：涡轮传感器

20：AT控制器

21：变速控制部

22：输入转矩控制部（输入转矩上限值设定单元）

23：学习控制部（输入转矩上限值设定单元）

24：故障防护控制部（故障防护控制实施单元）

CL1：第一离合器（其他的摩擦联接元件）

CL2：第二离合器（摩擦联接元件）

CVU：控制阀组件

具体实施方式

实施例1

图1是表示实施例1的自动变速器的控制装置的概略的系统图。实现多个变速级的有级式自动变速器2与驱动源即发动机1连接，从有级式自动变速器2输出的转矩从传动轴3经由差速器4传递至驱动轮5。发动机1具有适当控制节气门开度、火花塞点火时刻、燃料喷射量等并控制发动机转矩的发动机转矩致动器1a，基于发动机控制器10的指令信号控制发动机转矩。

有级式自动变速器2具有由包含第一离合器CL1及第二离合器CL2的多个摩擦联接元件、与这些摩擦联接元件连接的多个旋转构件、与各旋转构件连结的多个行星齿轮组构成的行星齿轮组GRU。另外，在控制阀组件CVU内设置有将内装于有级式自动变速器2内的油泵作为油压源，控制向各摩擦联接元件供给的油压的多个电磁阀，根据AT控制器20的指令信号供给对应的摩擦联接元件需要的油压。具体而言，当根据驾驶者请求的转矩设定主压（line压）时，以该主压为基压，调节各摩擦联接元件需要的油压并供给。

在AT控制器20内具有：变速控制部21，其基于行驶状态（车速和加速器踏板开度等）运算目标变速级，输出控制阀组件CVU需要的指令信号；输入转矩控制部22（相当于输入转矩上限值设定单元），其对由发动机1输入的转矩设定输入转矩上限值，对发动机控制器10输出输入转矩上限值；学习控制部23（相当于输入转矩上限值设定单元），其在选择第n速级时进行输入转矩上限值的学习控制处理；故障防护控制部24（相当于故障防护控制实施单元），其根据摩擦联接元件的滑移状态，进行向不使用滑移状态的摩擦联接元件的变速级过渡的故障防护控制。AT控制器20输入来自检测驾驶者操作的加速器踏板开度的APO传感器11的信号、来自检测传动轴3的转速且考虑差速器4的终端减速比及驱动轮5的轮胎直径检测车速的车速传感器12的信号、以及来自检测向有级式自动变速器2的输入转速即涡轮转速的涡轮传感器13的信号，基于这些输入信号执行各种控制处理。

在此，在有级式自动变速器2中，在作为目标变速级设定第m速级（相当于第一变速级）时，联接第一离合器CL1和第二离合器CL2。另外，在作为目标变速级设定第n速级（相当于第二变速级）时，释放第一离合器CL1，仅联接第二离合器CL2。此外，也可以是在实现第m速级及第n速级时联接其它的摩擦联接元件的结构。

当实现第m速级时和实现第n速级时，第二离合器CL2联接，有助于转矩传递。当实现第m速级时，将第二离合器CL2所请求的最大联接容量设为M1，当实现第n速级时，将第二离合器CL2所请求的最大联接容量设为N1时，构成为M1＜N1的关系。在此，将M1和N1的比率作为转矩分配比亚x（x＝m，n）时得到下述的式。

第m速级的转矩分配比：亚m＝M1／（M1＋N1）

第n速级的转矩分配比：亚n＝N1／（M1＋N1）

即，第n速级的第二离合器CL2的转矩分配比亚n比第m速级的第二离合器CL2的转矩分配比亚m大。因此，第二离合器CL2可实现地设计与在第n速级请求的转矩分配比亚n对应的联接容量。

这样，在实施例1的有级式自动变速器2中，具有在不同的变速级双方联接的第二离合器CL2，由于在每个变速级第二离合器CL2的转矩分配比不同，所以与转矩分配比大的变速级对应，并在转矩分配比小的变速级也需要以油压控制性不恶化的方式进行考虑。通常，在离合器的设计中考虑安全率，确保以所请求的转矩分配比例如1.2倍的值的联接容量。

但是，当提高安全率时，在请求小的联接容量的变速级，油压的控制性恶化。

因此，在实施例1中，将第二离合器CL2的设计上的安全率设定得比通常的设计需要的安全率（例如其它摩擦联接元件中采用的安全率）低，在假设因容量不足而产生滑移的情况下，通过抑制在有级式自动变速器2的输入转矩上限，来消除想不到的容量不足。

换句话说，这与学习第二离合器CL2的联接容量最大值（可传递的转矩的最大值），以不超出其联接容量最大值的方式限制输入转矩相同。

另外，当限制输入转矩的上限时，也考虑到对运转性有影响，实际上，仅以在特定的变速级即第n速级踩踏加速踏板至全开时的瞬时水平进行限制。与此相比，大多假想是在第m速级缓慢地踩踏加速踏板时的行驶情形，另外，因舒适行驶，所以请求精度也高，因此，第二离合器CL2的油压控制性非常重要。在实施例1中，在不需要增加零件数量等而能够对应该请求这一点上是有利的。

图2是表示实施例1的输入转矩上限值学习控制处理的流程图。本流程图是在学习控制部23执行且对输入转矩控制部22输出基于该学习结果而更新的信息的处理，是在变速中等不执行而在对所设定的目标变速级的变速结束的阶段执行的处理。

在步骤S101，检测齿轮比异常，当判断为齿轮比异常时进入步骤S102，当判断为齿轮比正常时进入步骤S110。在此，齿轮比异常的检测是指检测有级式自动变速器2的实际变速比偏离目标变速级的变速比的状态，这意味着在实现目标变速级需要的摩擦联接元件中产生伴随联接容量不足的滑移。实际变速比根据向有级式自动变速器2的输入转速和来自有级式自动变速器2的输出转速计算出。具体而言，根据涡轮传感器13的转速信号可知向有级式自动变速器2的输入转速，根据车速传感器12的转速信号可知来自有级式自动变速器2的输出转速，因此，通过该两转速之比（输入转速／输出转速）计算出。

另外，在检测该齿轮比异常时，使用比目标变速级的变速比大规定量的异常检测用第一变速比Gr1（相当于偏离目标变速级的变速比第三规定量的值）、和比异常检测用第一变速比Gr1大规定量的异常检测用第二变速比Gr2（相当于偏离目标变速级的变速比比第三规定量大的第四规定量的值）判断。

在实际变速比Gr偏离异常检测用第一变速比Gr1以上，且小于异常检测用第二变速比Gr2的状态持续预设定的第一时间T1时，判断为变速比异常。由此，可以将某程度的滑移状态持续的情况判定为滑移状态，避免错误的异常判断。另外，当实际变速比Gr为异常检测用第二变速比Gr2以上时，即使经过第一时间T1之前也立即判断为齿轮比异常。由此，抑制在摩擦联接元件产生的滑移，实现耐久性的提高等。

在步骤S102中，判断目标变速级Gr＊是否为第n速级，是第n速级时进入步骤S103，执行转矩降低侧学习控制处理。另一方面，是第n速级以外时，由于为其它摩擦联接元件的滑移状态，因此判断为产生某些异常，进入步骤S109，执行向不使用滑移状态的摩擦联接元件的回避变速级等的变速的故障防护控制处理。换言之，输入转矩上限值学习控制处理仅在转矩分配比大的第n速级执行，因此，在其它的变速级中摩擦联接元件产生滑移的情况下，依旧使用不能正常传递转矩的摩擦联接元件，始终避免限制输入转矩行驶，通过使用其它正常的变速级行驶，确保运转性。

（关于转矩降低侧学习控制）

在步骤S103中，判断主压是否为最大值，当为最大值时进入步骤S104，除此以外时，结束本控制流程。即，主压为根据驾驶者的请求转矩等设定的值，驾驶者大幅度踩踏加速踏板时，以在发动机1中也输出大的转矩（通过输入转矩控制部22输出的输入转矩上限值）方式进行控制。因此，使应该与该输入转矩上限值对应的主压上升至最大值，避免摩擦联接元件（该情况下为第二离合器CL2）的滑移。

在实施例1中，由于为将安全率设定得低的技术，所以在主压未上升至最大值的程度的状况的输入转矩的情况，即未达到输入转矩上限值的情况下，特别是以即使不限制任何输入转矩，也能够在第二离合器CL2不产生滑移的方式进行设计，不需要特别进行学习控制。但是，即使在输入转矩上升至输入转矩上限值的状态下使主压上升至最大值，在产生滑移的情况下，也需要限制输入转矩，因此，在主压为最大值时进入步骤S104以后，进行学习控制处理。

在步骤S104中，开始降低侧异常检测计时器Td的计数，同时判断实际变速比Gr是否为异常检测用第一变速比Gr1以上，且判断该状态是否持续第一时间T1以上，当判断为持续时进入步骤S106，当判断为未持续时进入步骤S105。

在步骤S105中判断实际变速比Gr是否为异常检测用第二变速比Gr2以上，当为Gr2以上时，立即进入步骤S106，除此以外时返回步骤S104，反复降低侧异常检测计时器Td的计数。

在步骤S106中，将从通过输入转矩控制部22输出的输入转矩上限值减去降低侧规定量X1的值作为降低侧输入转矩上限值而设定，并将其向发动机控制器10输出。由此，从发动机1输出的转矩成为相当于降低侧输入转矩上限值的值。

在步骤S107中，判断实际变速比Gr是否收敛于不足异常检测用第一变速比Gr1，当未收敛时，反复本步骤至收敛，当判断为收敛时进入步骤S108。另外，当判断为未收敛时，在步骤S106中进一步可以进行降低侧规定量X1的转矩下降，也可以在一次转矩仅下降X1后，待机规定时间，判断实际变速比的收敛，并没有特别的限定。

在步骤S108中，通过降低侧输入转矩上限值的设定，使实际变速比收敛于目标变速级的变速比，因此，首先将该时刻的降低侧输入转矩上限值作为输入转矩上限值进行更新。因此，在变速为其它变速级之后，再次变速为第n速级的情况下的输入转矩上限值成为降低侧输入转矩上限值。

在步骤S110中，判断目标变速级Gr＊是否为第n速级，当为第n速级时，进入步骤S111，执行转矩提高侧学习控制处理。另一方面，当为第n速级以外时，其它摩擦联接元件也未滑移而为正常的，因此，结束本控制流程。

（关于转矩提高侧学习控制）

在步骤S111中，判断主压是否为最大值，当为最大值时进入步骤S104，除此之外时结束本控制流程。判断主压是否为最大值的理由与在步骤S103叙述的理由相同，因此省略。

在步骤S112中，开始稳定化计时器Tu1的计数，同时判断稳定化计时器Tu1的计数值是否持续第二时间T2以上，当判断为持续时进入步骤S113，除此之外时反复本步骤，反复稳定化计时器Tu1的计数。即，在进入本流程时，首先，由于在步骤S101未检测到齿轮比异常，因此主压为最大值，以后确定稳定得到齿轮比为正常的状态的状态。

在步骤S113中，将由从输入转矩控制部22输出的输入转矩上限值加上提高侧规定量X2的值作为提高侧输入转矩上限值设定，且将其输出至发动机控制器10。在此，提高侧规定量X2设定在比降低侧规定量X1小的值，因此，在滑移检测时通过大幅度降低转矩，能够尽早避免滑移，在未检测出滑移时，通过较小地提高转矩，可以防止再次的滑移。

在步骤S114中，判断实际变速比Gr是否收敛在不足异常检测用第一变速比Gr1，当未收敛时进入步骤S117，将输入转矩上限值维持为加上提高侧规定量X2前的值。另一方面，当收敛时进入步骤S115。

在步骤S115中，提高侧异常检测计时器Tu2的计数开始，并且判断提高侧异常检测计时器Tu2是否持续第三时间T3以上，当判断为持续时进入步骤S116，将加上了提高侧规定量X2的值作为新的输入转矩上限值进行更新。另一方面，当判断为不持续时返回步骤S114，反复提高侧异常检测计时器Tu2的计数。

（输入转矩上限值学习控制处理的作用）

下面，对基于上述控制处理的作用进行说明。

图3是在实施例1的输入转矩上限值学习控制处理中降低输入转矩上限值时的时间图。初始条件是向第n速级的变速结束，在大幅度踩踏加速器踏板开度的状态下将其设为一定的行驶状态。

当驾驶者踩踏加速踏板时，随之输入转矩增大至预设定的输入转矩上限值，并且主压也上升至最大值。这时，实际变速比Gr为异常检测用第一变速比Gr1以上，当不足异常检测用第二变速比Gr2的状态仅持续第一时间T1时，设定从输入转矩上限值减去降低侧规定量X1的值即降低侧输入转矩上限值。

由此，因输入转矩减小，所以实际变速比Gr收敛于目标变速级（第n速级）的变速比。由此，可以抑制第二离合器CL2的滑移的产生。

图4是在实施例1的输入转矩上限值学习控制处理中提高输入转矩上限值时的时间图。另外，该时间图的初始条件如图3所示，是输入转矩上限值一旦在设定为降低侧输入转矩上限值的状态下向其它的变速级变速，再次向第n速级变速时。

当驾驶者踩踏加速踏板时，随之输入转矩增大至降低侧输入转矩上限值，并且主压也上升至最大值。这时，实际变速比Gr以第二时间T2持续不足异常检测用第一变速比Gr1的状态，有级式自动变速器2的状态稳定化。在该状态下设定加上提高侧规定量X2的值即提高侧输入转矩上限值。接着，由于实际变速比Gr持续第三时间T3收敛于第n速级的变速比，所以在输入转矩控制部22将该提高侧输入转矩上限值作为新的输入转矩上限值而更新。

这样，一旦仅将输入转矩上限值大幅降低X1后，仅通过提高比X1小的X2，可以尽早避免第二离合器CL2的滑移，并且可以抑制增大输入转矩后的再次的滑移。另外，由于可以设定更适当的输入转矩上限值，所以可以将安全率尽可能设定得很小。另外，由于安全率可以设定得小，所以可以抑制转矩分配比小的第m速级的油压控制性的恶化。

图5是在实施例1的输入转矩上限值学习控制处理中维持输入转矩上限值时的时间图。另外，该时间图的初始条件如图3所示，是输入转矩上限值一旦在设定于降低侧输入转矩上限值的状态下向其它的变速级变速，再次向第n速级变速时。

当驾驶者踩踏加速踏板时，随之输入转矩增大至降低侧输入转矩上限值，同时主压也上升至最大值。这时，实际变速比不足异常检测用第一变速比Gr1的状态持续第二时间T2，有级式自动变速器2的状态稳定化。在该状态下，设定加上提高侧规定量X2的值即提高侧输入转矩上限值。接着，实际变速比Gr持续第三时间T3之前为异常检测用第一变速比Gr1以上，在第二离合器CL2产生滑移，因此，立即降低提高侧规定量X2，使输入转矩上限值返回降低侧输入转矩上限值。即维持输入转矩上限值。

由此，可以使输入转矩尽可能上升至第二离合器CL2的联接容量，可以将安全率设定得更小。

如上述说明，在实施例1中，可以得到下述列举的作用效果。

（1）一种有级式自动变速器2的控制装置，具有在第m速级（第一变速级）和第n速级（第二变速级）的双方被联接，第n变速级的转矩分配比比第m变速级的转矩分配比大的第二离合器CL2（摩擦联接元件），使包含第二离合器CL2的多个摩擦联接元件选择地联接，可选择包含第m速级及第n速级的多个目标变速级，其中，具有判断包含第二离合器CL2的摩擦联接元件是否为滑移状态的步骤S101（滑移状态判断单元）和设定向有级式自动变速器2的输入转矩上限值的输入转矩控制部22（输入转矩上限值设定单元），学习控制部23在向第n速级的变速结束且为输入转矩上限值时并通过步骤S101判断为滑移状态时，在步骤S106、S108中，将从输入转矩上限值减去降低侧规定量X1（第一规定量）的值作为降低侧输入转矩上限值而设定，在设定了降低侧输入转矩上限值的状态下，向下一次的第n速级的变速结束，且为降低侧输入转矩上限值时，在通过步骤S101未判断为滑移状态时，在步骤S113、S115将在降低侧输入转矩上限值加上提高侧规定量X2（第二规定量）的值作为新的输入转矩上限值而设定。

这样，一旦只将输入转矩上限值降低X1后，仅通过提高X2，可以设定更适当的输入转矩上限值，因此，可以将第二离合器的安全率尽可能设定得小。此外，由于可以将安全率设定得小，所以可以相应地降低转矩分配比大的第n速级的油压，可以抑制转矩分配比小的第m速级的油压控制性的恶化。

（2）学习控制部23在选择第n速级以外的变速级时，在步骤S101判断为滑移状态时，维持输入转矩上限值的设定。而且，故障防护控制部24进行未使用滑移状态的摩擦联接元件的故障防护控制。

换言之，输入转矩上限值学习控制处理仅在转矩分配比大的第n速级执行，因此，在其它的变速级使用不能正常传递转矩的摩擦联接元件的状态下，避免始终限制输入转矩进行行驶，通过使用其它的正常的变速级行驶，可以确保运转性。

（3）提高侧规定量X2比降低侧规定量X1小。

这样，在将输入转矩上限值一旦只降低X1后，通过仅提高比X1小的X2，可以尽早避免第二离合器CL2的滑移，并且可以抑制再次的滑移。

（4）步骤S101在有级式自动变速器2的实际变速比偏离比目标变速级的变速比大规定量的异常检测用第一变速比Gr1（从目标变速级的变速比偏离第三规定量的值）以上的状态持续第一时间T1（规定时间）时，判断为滑移状态。

因此，可以将某程度的滑移状态持续的情况判断为滑移状态，避免错误的异常判断。

（5）步骤S101在有级式自动变速器2的实际变速比偏离比异常检测用第一变速比Gr1大规定量的异常检测用第二变速比Gr2（偏离目标变速级的变速比比第三规定量大的第四规定量的值）以上时，判断为滑移状态。

换言之，实际变速比Gr为异常检测用第二变速比Gr2以上时，即使经过第一时间T1前也立即判断为滑移状态。由此，可以抑制在摩擦联接元件产生的滑移，实现耐久性的提高。

Claims (5)

1.一种自动变速器的控制装置，该自动变速器为有级式自动变速器，并具有在第一变速级和第二变速级的双方被联接且第二变速级的转矩分配比比第一变速级的转矩分配比大的摩擦联接元件，

使包含所述摩擦联接元件的多个摩擦联接元件选择地联接，可选择包含所述第一变速级及第二变速级的多个目标变速级，其特征在于，该自动变速器的控制装置具有：

滑移状态判断单元，其判断所述摩擦联接元件是否为滑移状态；

输入转矩上限值设定单元，其设定向所述有级式自动变速器的输入转矩上限值，

在向所述第二变速级的变速结束且为所述输入转矩上限值时，当通过所述滑移状态判断单元判断为滑移状态时，所述输入转矩上限值设定单元将从所述输入转矩上限值减去第一规定量的值作为降低侧输入转矩上限值而设定，

在设定了所述降低侧输入转矩上限值的状态下，当向下一次的第二变速级的变速结束且为所述降低侧输入转矩上限值时，在通过所述滑移状态判断单元未判断为滑移状态时，所述输入转矩上限值设定单元将所述降低侧输入转矩上限值加上第二规定量的值作为新的输入转矩上限值而设定。

2.如权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

具有故障防护控制实施单元，其在通过所述滑移状态判断单元判断为所述摩擦联接元件为滑移状态的情况下，实施不使用所述摩擦联接元件的故障防护控制，在选择所述第二变速级时，当通过所述滑移状态判断单元判断为所述摩擦联接元件为滑移状态的情况下，不实施所述故障防护控制，

在选择了所述第二变速级以外的变速级时，当通过所述滑移状态判断单元判断为所述摩擦联接元件为滑移状态的情况下，所述输入转矩上限值设定单元维持输入转矩上限值的设定，

所述故障防护控制实施单元进行不使用所述摩擦联接元件的故障防护控制。

3.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述第二规定量比所述第一规定量小。

4.如权利要求1～3中任一项所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

在所述有级式自动变速器的实际变速比从所述目标变速级的变速比偏离第三规定量以上的状态持续规定时间时，所述滑移状态判断单元判断为滑移状态。

5.如权利要求4所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，

在所述有级式自动变速器的实际变速比从所述目标变速级的变速比偏离比第三规定量大的第四规定量以上时，所述滑移状态判断单元判断为滑移状态。

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