CN103775320B - 对驱动油泵电机进行控制的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对驱动油泵的电机进行控制的控制方法。该方法包括预设一系列有关温度的参考基准；预设有关压力的参考基准；感测当前油泵的温度；感测当前油泵的压力；将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果；基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值；在电机未开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机开启压力阈值比较，并在所感测的压力小于所确定的电机开启压力阈值的情况下，开启电机；在电机开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机关闭压力阈值比较，并在所感测的压力大于所确定的电机关闭压力阈值的情况下，关闭电机。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的液压系统，具体涉及对节能液压系统的油泵电机的控制。
背景技术
动力单元与常用的氮气蓄能器、控制阀、过滤子系统、压力传感器、液压执行元件、及控制部件共同形成了汽车的液压系统，其中向液压系统供电的动力单元为电机。油泵经由设置在油泵与蓄能器连接管道之间的控制阀向蓄能器供油，液压执行系统工作时的供油来自蓄能器。
图1示意了一种典型的汽车节能液压系统。油泵11通过管道经由单向阀10向蓄能器13供油，蓄能器13在液压执行系统工作时向其供油。油泵11的驱动力来自电机12。压力传感器14监测蓄能器13的压力。控制部件17与压力传感器14耦接以接收其传送的感测压力。如果该感测压力小于预定压力，控制部件17便启动电机12，如果该感测压力大于预定压力，控制部件17将控制电机12关闭。
如上所述对电机的控制只考虑了蓄能器的压力而未涉及油液温度，这导致在某些温度条件下，液压系统的蓄能器储油量严重减少，如需满足这种情况下的需要，则不得不选用更大容量的蓄能器，否则将影响系统的使用安全并增加电机工作负荷。但在有些情况下，氮气蓄能器的油液处于相对过剩状态，油泵电机工作在不必要的相对恶劣状态下，影响了其寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种对驱动油泵的电机进行控制的控制方法，以有效解决以上及其它问题。应用该方法的车辆节能液压系统包括向液压执行系统供油的蓄能器，与蓄能器连接的单向阀，所述油泵与所述单向阀连接并通过所述单向阀向所述蓄能器供油，与所述蓄能器耦接的压力传感器，所述方法包括：预设一系列有关温度的参考基准；预设有关压力的参考基准；感测当前油泵的温度；感测当前油泵的压力；将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果；基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值；在电机未开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机开启压力阈值比较，并在所感测的压力小于所确定的电机开启压力阈值的情况下，开启电机；在电机开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机关闭压力阈值比较，并在所感测的压力大于所确定的电机关闭压力阈值的情况下，关闭电机。
根据本发明的方法，优选地，所述有关温度的参考基准包括针对油泵电机温度预设的温度参考基准集和针对液压系统预设的系统参考基准，所述有关压力的参考基准包括针对油泵预设的开启压力参考基准集和关闭压力参考基准集，其中，所述开启压力参考基准集中的每个值与所述温度参考基准集中的一个值唯一对应，所述关闭压力参考急转集中的每个值与所述温度参考基准集中的一个值唯一对应。
根据本发明的一个实施例，将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，以及基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值包括：
将所感测的油泵温度与所述温度参考基准集中的最低温度比较，并在所述比较结果表明所感测的油泵温度小于所述参考基准的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最小值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最小值；在比较结果表明所感测的油泵温度大于所述参考基准中的最高温度的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最大值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最大值；在比较结果表明所感测的油泵温度位于所述参考基准中的最低温度和最高温度之间，则根据所感测的温度从所述开启压力参考基准集中和所述关闭压力参考基准集中分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值。
根据本发明的一个实施例，将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，以及基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值包括：
将所感测的油泵温度与所述温度参考基准集中的最低温度比较，并在所述比较结果表明所感测的油泵温度小于所述参考基准的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最小值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最小值；在比较结果表明所感测的油泵温度大于所述参考基准中的最高温度的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最大值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最大值；在比较结果表明所感测的油泵温度位于所述参考基准中的最低温度和最高温度之间，则根据所感测的温度分别按照预设公式确定油泵电机开启和关闭的压力阈值。
根据本发明的一个实施例，将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，以及基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值包括：
将所感测的油泵温度与预设的系统参考基准中的最小值比较，并在所述比较结果表明所感测的油泵温度小于所述参考基准的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最小值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最小值；在比较结果表明所感测的油泵温度大于所述参考基准中的最高值的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最大值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最大值；在比较结果表明所感测的油泵温度位于所述参考基准中的最低值和最高值之间，则根据所感测的温度分别按照预设公式确定油泵电机开启和关闭的压力阈值。
本发明还提供一种驱动油泵的电机进行控制的控制系统，可应用在车辆节能液压系统，所述液压系统包括向液压执行系统供油的蓄能器，与蓄能器连接的单向阀，所述油泵与所述单向阀连接并通过所述单向阀向所述蓄能器供油，与所述蓄能器耦接的压力传感器，其中，所述控制系统包括：存储模块，其用于存储预设的一系列有关温度的参考基准，预设的有关压力的参考基准；温度传感器，其用于感测当前油泵的温度；压力传感器，其用于感测当前油泵的压力；控制模块，其用于将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，并基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值，并且在电机未开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机开启压力阈值比较，并在所感测的压力小于所确定的电机开启压力阈值的情况下，开启电机。
本发明所述的方法可以较为全面的方式控制油泵电机的开启。
附图说明
图1为本发明涉及的车辆节能液压系统。
图2是根据本发明所述的对驱动油泵的电机进行控制的控制系统的结构示意图。
图3是根据本发明所述的控制系统的第一个油泵电机开启/关闭压力算法结构示意图。
图4是根据本发明所述的控制系统的第二个油泵电机开启/关闭压力算法结构示意图。
图5是根据本发明所述的控制系统的第三个油泵电机开启/关闭压力算法结构示意图。
具体实施方式
现结合附图进一步说明本发明。需要说明的是，以下结合附图描述的具体的示例旨在更为透彻地传递本发明的主旨，均为示意性说明而非限定。
图2是根据本发明的一个实施例的控制用于驱动油泵的电机进行控制的控制系统的结构示意图。所示的控制系统控制汽车的节能液压系统，该液压系统包括向液压执行系统供油的蓄能器，设置在连接蓄能器与油泵的管道中的单向阀，油泵经由该单向阀通过管道向蓄能器供油。如图2所示，控制系统2可包括温度传感器20、与温度传感器20耦接的的控制模块22、与控制模块22耦接的用于感测蓄能器压力的压力传感器24、与控制模块22耦接的存储模块26。温度传感器20感测输送到油泵中的油的温度。压力传感器24感测蓄能器的压力。存储模块26中存储预设的多个温度参考值T1、T2、T3、…、Ti、…TN作为参考基准；预设的用于油泵电机开启的多个压力参考值U1、U2、U3、…、Ui、…UN作为参考基准；预设的用于油泵电机关闭的多个压力参考值V1、V2、V3、…、Vi、…VN作为参考基准；其中温度参考值、用于油泵电机开启的多个压力参考值以及用于油泵电机关闭的多个压力参考值都是依照其下标呈升序排列的，且具有相同下标的三种参照值相互关联。此外，i为大于2的整数。控制模块22根据感测的温度值与预设的多个温度参考值的比较结果确定开启电机的压力阈值以及关闭电机的压力阈值。
图3是根据第一示例的控制用于驱动油泵的电机的控制方法的流程图。该方法示例但不排他地可执行在图2所示的系统中。以下结合图2和图3来阐述本发明的一种实施方式。
在步骤30，温度传感器20感测油泵11的温度，并将感测温度T传送给控制模块22。
在步骤32，压力感测器24感测蓄能器的压力，并将感测压力P传送给控制模块22。
在步骤34，控制模块22将感测温度T与预设的多个温度参考值进行比较，如果温度T<T1，则进至步骤35a，如果T>TN，则进至步骤35c，如果T1≤T≤TN，则进至步骤35b。
在步骤35a，控制模块22确定油泵电机开启的压力阈值Pon为Umin、油泵电机关闭的压力阈值Poff为Vmin；其中，Umin是预设的开启电机的最小压力阈值，Vmin是预设的关闭电机的最小压力阈值；接着进至步骤36a。
在步骤36a，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。
在步骤35c，控制模块22确定油泵电机开启的压力阈值Pon为Umax、油泵电机关闭的压力阈值Pon为Vmax；其中，Umax是预设的开启电机的最大压力阈值，Vmax是预设的关闭电机的最大压力阈值；接着进至步骤36c。
在步骤36c，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，如果P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。
在步骤35b，控制模块22将感测温度T与多个参照温度值依次进行比较，并依据Ti≤T≤Ti+1的方式确定i，根据i进一步确定电机开启的压力阈值Pon为Ui和电机关闭的压力阈值Poff为Vi；接着进至步骤36b。
在步骤36b，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。
优选地，在本例中，还包括检查压力传感器和温度传感器是否故障，如果压力传感器故障，则关闭油泵。如果温度传感器故障，则将油泵电机的开启压力Pon设置为预设的值A，将油泵电机的关闭压力Poff设置为预设的值B。随后，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机并将电机的工作状态设置为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P≥Poff，则关闭电机并将电机工作状态设置为未工作。
图4是根据第二示例的控制用于驱动油泵的电机的控制方法的流程图。
在步骤40，温度传感器20感测油泵11的温度，并将感测温度T传送给控制模块22。
在步骤42，压力传感器24感测油泵11的温度，并将感测压力P传送给控制模块22。
在步骤44，控制模块22将感测温度T与预设的系统工作温度下限Cmin比较，如果温度T≤Cmin，则进至步骤45a，如果T≥Cmin，则将感测温度T与预设的系统工作温度上限Cmax比较，在T>Cmax的情况下，进至步骤45c，如果T≤Cmax，则进至步骤45b。
在步骤45a，控制模块22确定油泵电机开启的压力阈值Pon为Umin、油泵电机关闭的压力阈值Poff为Vmin；其中，Umin是预设的开启电机的最小压力阈值，Vmin是预设的关闭电机的最小压力阈值；接着进至步骤46a。
在步骤46a，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机并将电机的工作状态设置为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P≥Poff，则关闭电机并将电机工作状态设置为未工作。
在步骤45c，控制模块22确定油泵电机开启的压力阈值Pon为Umax、油泵电机关闭的压力阈值Poff为Vmax；其中，Umax是预设的开启电机的最大压力阈值，Vmax是预设的关闭电机的最大压力阈值；接着进至步骤46c。
在步骤46c，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机并将电机的工作状态设置为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P≥Poff，则关闭电机并将电机工作状态设置为未工作。
在步骤45b，控制模块22设置电机开启压力Pon＝（当前温度t－系统工作温煦下限设定C）/（系统工作温度上限设定D－系统工作温度下限设定C）×（预设的开启电机的最大压力阈值Umax－预设的开启电机的最大压力阈值Umin）＋预设的开启电机的最小压力阈值Umin；设置油泵电机关闭压力Poff＝（当前温度t－系统工作温煦下限设定C）/（系统工作温度上限设定D－系统工作温度下限设定C）×（预设的关闭电机的最大压力阈值Vmax－预设的关闭电机的最大压力阈值Vmin）＋预设的关闭电机的最小压力阈值Vmin；接着执行步骤46b。
在步骤46b，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机并将电机的工作状态设置为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P≥Poff，则关闭电机并将电机工作状态设置为未工作。
优选地，在本例中，还包括检查压力传感器和温度传感器是否故障，如果压力传感器故障，则关闭油泵。如果温度传感器故障，则将油泵电机的开启压力Pon设置为预设的值A，将油泵电机的关闭压力Poff设置为预设的值B。随后，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机并将电机的工作状态设置为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P≥Poff，则关闭电机并将电机工作状态设置为未工作。
图5是根据第三示例的控制用于驱动油泵的电机的控制方法的流程图。
在步骤50，温度传感器20感测油泵11的温度，并将感测温度T传送给控制模块22。
在步骤52，压力感测器24感测蓄能器的压力，并将感测压力P传送给控制模块22。
在步骤54，控制模块22将感测温度T与预设的多个温度参考值进行比较，如果温度T<T1，则进至步骤55a，如果T<TN，则进至步骤55c，如果T1≤T≤TN，则进至步骤55b。
在步骤55a，控制模块22确定油泵电机开启的压力阈值Pon为Umin、油泵电机关闭的压力阈值Poff为Vmin；其中，Umin是预设的开启电机的最小压力阈值，Vmin是预设的关闭电机的最小压力阈值；接着进至步骤56a。
在步骤56a，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。
在步骤55c，控制模块22确定油泵电机开启的压力阈值Pon为Umax、油泵电机关闭的压力阈值Pon为Vmax；其中，Umax是预设的开启电机的最大压力阈值，Vmax是预设的关闭电机的最大压力阈值；接着进至步骤56c。
在步骤56c，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若如果P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。a，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。
在步骤55b，控制模块22将感测温度T与多个参照温度值依次进行比较，并依据Ti≤T≤Ti+1的方式确定i，根据i从预设的用于油泵电机开启的多个压力参考值中确定Ui和Ui＋1,根据i从预设的用于油泵电机关闭的多个压力参考值中确定出Vi和Vi＋1，并设定油泵电机开启的压力阈值Pon＝（当前温度t－Ti）/(Ti+1-Ti)*(Ui+1-Ui)+Ui、油泵电机关闭的压力阈值Poff＝（当前温度t－Ti）/(Ti+1-Ti)*(Vi+1-Vi)+Vi。
在步骤56b，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机，且可将电机的状态设定为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力P与Poff比较，若P>Poff，则关闭电机，且可将电机的状态设定为未工作。
优选地，在本例中，还包括检查压力传感器和温度传感器是否故障，如果压力传感器故障，则关闭油泵。如果温度传感器故障，则将油泵电机的开启压力Pon设置为预设的值A，将油泵电机的关闭压力Poff设置为预设的值B。随后，如果电机未工作，控制模块22将感测压力P与Pon比较，如果P<Pon，则启动电机并将电机的工作状态设置为工作；如果电机在工作，控制模块22将感测压力与Poff比较，若P≥Poff，则关闭电机并将电机工作状态设置为未工作。
Claims (7)
1.一种对驱动油泵的电机进行控制的控制方法，其应用在车辆节能液压系统，所述液压系统包括向液压执行系统供油的蓄能器，与蓄能器连接的单向阀，所述油泵与所述单向阀连接并通过所述单向阀向所述蓄能器供油，与所述蓄能器耦接的压力传感器，其特征在于，所述方法包括：
预设一系列有关温度的参考基准，
预设有关压力的参考基准，
感测当前油泵的温度，
感测当前油泵的压力，
将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，
基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值，
在电机未开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机开启压力阈值比较，并在所感测的压力小于所确定的电机开启压力阈值的情况下，开启电机，
在电机开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机关闭压力阈值比较，并在所感测的压力大于所确定的电机关闭压力阈值的情况下，关闭电机。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有关温度的参考基准包括针对油泵电机温度预设的温度参考基准集和针对液压系统预设的系统参考基准，所述有关压力的参考基准包括针对油泵预设的开启压力参考基准集和关闭压力参考基准集，其中，所述开启压力参考基准集中的每个值与所述温度参考基准集中的一个值唯一对应，所述关闭压力参考急转集中的每个值与所述温度参考基准集中的一个值唯一对应。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，以及基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值包括：
将所感测的油泵温度与所述温度参考基准集中的最低温度比较，并在所述比较结果表明所感测的油泵温度小于所述参考基准的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最小值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最小值；在比较结果表明所感测的油泵温度大于所述参考基准中的最高温度的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最大值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最大值；在比较结果表明所感测的油泵温度位于所述参考基准中的最低温度和最高温度之间，则根据所感测的温度从所述开启压力参考基准集中和所述关闭压力参考基准集中分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，以及基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值包括：
将所感测的油泵温度与所述温度参考基准集中的最低温度比较，并在所述比较结果表明所感测的油泵温度小于所述参考基准的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最小值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最小值；在比较结果表明所感测的油泵温度大于所述参考基准中的最高温度的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最大值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最大值；在比较结果表明所感测的油泵温度位于所述参考基准中的最低温度和最高温度之间，则根据所感测的温度分别按照预设公式确定油泵电机开启和关闭的压力阈值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，从而得出不同的比较结果，以及基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值包括：
将所感测的油泵温度与预设的系统参考基准中的最小值比较，并在所述比较结果表明所感测的油泵温度小于所述参考基准的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最小值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最小值；在比较结果表明所感测的油泵温度大于所述参考基准中的最高值的情况下，将所述油泵的电机开启压力阈值设置为所述开启压力参考基准集中的最大值而关闭压力阈值设置为所述关闭压力参考基准集中的最大值；在比较结果表明所感测的油泵温度位于所述参考基准中的最低值和最高值之间，则根据所感测的温度分别按照预设公式确定油泵电机开启和关闭的压力阈值。
6.一种对驱动油泵的电机进行控制的控制系统，其应用在车辆节能液压系统，所述液压系统包括向液压执行系统供油的蓄能器，与蓄能器连接的单向阀，所述油泵与所述单向阀连接并通过所述单向阀向所述蓄能器供油，与所述蓄能器耦接的压力传感器，其特征在于，所述控制系统包括：
存储模块，其用于存储预设的一系列有关温度的参考基准，预设的有关压力的参考基准；
温度传感器，其用于感测当前油泵的温度，
压力传感器，其用于感测当前油泵的压力，
控制模块，其用于将所感测的油泵温度与所述参考基准比较，并基于不同的比较结果，根据有关压力的参考基准分别确定油泵电机开启和关闭的压力阈值，并且在电机未开启的情况下，将所感测的压力与所确定的电机开启压力阈值比较，并在所感测的压力小于所确定的电机开启压力阈值的情况下，开启电机。
7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述有关温度的参考基准包括针对油泵电机温度预设的温度参考基准集和针对液压系统预设的系统参考基准，所述有关压力的参考基准包括针对油泵预设的开启压力参考基准集和关闭压力参考基准集，其中，所述开启压力参考基准集中的每个值与所述温度参考基准集中的一个值唯一对应，所述关闭压力参考急转集中的每个值与所述温度参考基准集中的一个值唯一对应。
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2012
- 2012-10-24 CN CN201210409440.3A patent/CN103775320B/zh active Active
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