CN110291286A - 电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法 - Google Patents

电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法 Download PDF

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Abstract

本发明实现一种小型、不需要复杂的电路且具有异常检测电路的电子控制装置，所述异常检测电路不仅运用于直喷喷射器驱动电路、运用于其他驱动电路也能抑制成本增高。电流检测部(9)具备电流检测电阻(91)、差动放大器(92)及电流检测部(93)。电流检测部(93)检测到的电流被供给至异常正常判断部(17)。诊断电流驱动电路(7)与电流检测电阻(91)的合成电阻值比喷射器驱动电路(3)的电阻值高。燃料喷射信号(4)被输入至逻辑电路(6)的输入端，燃料切断信号被输入至逻辑电路(6)的否定输入端。逻辑电路(6)的输出端连接至喷射器驱动电路(3)的栅极。来自燃料喷射信号输出部(14)的输出信号(4)经由开关(8)被供给至诊断电流驱动电路(7)的栅极。

Description

电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法
技术领域
本发明涉及电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法。
背景技术
在控制发动机的ECU(电子控制装置)中运用有例如在发生了车辆中搭载的微电脑的运算异常的情况下切断燃料喷射的技术。
因此，区别于使从喷射器喷射燃料用的喷射器驱动电路导通、断开的燃料喷射信号而具备强制性地使喷射器驱动电路变为断开状态的燃料切断信号。燃料切断信号可由检测实际发动机扭矩与运算扭矩的误差的微电脑担负，也可由检测微电脑的控制异常的微电脑监视功能担负。
例如，在燃料切断信号因某种原因发生了异常而固定在了燃料喷射许可状态的情况下，在微电脑异常时将无法实现燃料切断，因此无法再高精度地进行车辆的动作控制。
因此，在车辆驾驶员导通点火开关起到断开点火开关而ECU停止为止的期间内必须至少确认1次燃料切断信号在正常动作。
进而，输出燃料切断信号的功能是涉及到车辆安全的功能，较理想为在发动机起动前进行确认。
要确认燃料切断信号的正常的动作，须在对喷射器流通有电流的状态下输出燃料切断信号，由此确认流至喷射器的电流实际被切断。
但是，若单纯使用上述方法，则存在对喷射器流通有电流的状态，因此会喷射不必要的燃料。
因此，在专利文献1记载的技术中，是以不喷射不必要的燃料的方式使喷射器驱动电路进行导通、断开动作，在对喷射器流通有不喷射燃料的程度的电流的状态下确认燃料切断信号在正常动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2016-108984号公报
发明内容
发明要解决的问题
喷射器要喷射燃料，就需要一定以上的电流。若使用专利文献1记载的技术，则可以对喷射器流通微小的电流，也不会喷射不必要的燃料。因此，可以在发动机起动前确认燃料切断信号是否在正常动作。
但是，虽然用于确认燃料切断信号是否在正常动作的电流比较微小，但实际驱动中需对喷射器流通大电流，大电流也会流至电流检测电路。
因此，需将电流检测电路大型化，在空间及成本方面存在问题。
此外，燃料切断信号的动作确认时需要将电流设成微小以使喷射器不喷射燃料用的反馈控制，这一目的的控制电路比较复杂，成为了成本增高的因素。
在将专利文献1记载的技术运用于直喷喷射器驱动电路的情况下，通过使用现有电路能够抑制成本增高，但在运用于非直喷喷射器驱动电路的其他电路的情况下难以避免成本增高。
本发明的目的在于实现如下的电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法，所述电子控制装置小型、不需要复杂的电路，并具有异常检测电路，所述异常检测电路不仅运用于直喷喷射器驱动电路，运用于其他驱动电路也能抑制成本增高。
解决问题的技术手段
为了达成上述目的，本发明以如下方式构成。
一种电子控制装置，其具备：喷射器驱动部，其对喷射燃料的喷射器流通喷射器驱动电流；逻辑部，其得到燃料喷射信号及燃料切断信号的供给，按照这些燃料喷射信号及燃料切断信号来驱动上述喷射器驱动部；电流检测部，其具有比上述喷射器驱动部的电阻值大的电阻值，检测微小电流流至上述喷射器这一情况；以及异常正常判断部，其根据上述电流检测部检测到的上述微小电流来判定上述燃料切断信号是否正被正常地供给至上述逻辑部。
一种电子控制装置的异常正常判断方法，所述电子控制装置具有：喷射器驱动部，其对喷射燃料的喷射器流通喷射器驱动电流；逻辑部，其得到燃料喷射信号及燃料切断信号的供给，按照这些燃料喷射信号及燃料切断信号来驱动上述喷射器驱动部；以及电流检测部，其具有比上述喷射器驱动部的电阻值大的电阻值，检测微小电流流至上述喷射器这一情况，该电子控制装置的异常正常判断方法中，根据上述电流检测部检测到的上述微小电流来判定上述燃料切断信号是否正被正常地供给至上述逻辑部。
发明的效果
本发明能够实现如下的电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法，所述电子控制装置小型、不需要复杂的电路，并具有异常检测电路，该异常检测电路不仅运用于直喷喷射器驱动电路、运用于其他驱动电路也能抑制成本增高。
附图说明
图1为本发明的第1实施例的电子控制装置的概略构成图，为表示配置在发动机ECU内的例子的框图。
图2为表示图1的电路构成中的、燃料切断信号的诊断次序的图。
图3为使用图1所示的电路构成的情况下的、燃料切断信号发生了异常的情况下的次序的图。
图4为表示以作为本发明的第2实施例的电子控制装置的形式配置在ECU内的情况下的概略构成例的框图。
图5为表示使用图4所示的电路构成的情况下的、燃料切断信号的诊断次序的图。
图6为表示使用图4所示的电路构成的情况下的、燃料切断信号发生了异常的情况下的次序的图。
图7为表示本发明的第2实施例的变形例的框图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。
实施例
(第1实施例)
图1为本发明的第1实施例的电子控制装置的概略构成图，为表示配置在发动机ECU 1内的例子的框图。
图1中，作为本发明的第1实施例的电子控制装置具备：喷射器驱动电路(喷射器驱动部)3(图示的例子中为FET)，其对喷射燃料用的喷射器2进行驱动；燃料喷射信号输出部14，其输出驱动喷射器驱动电路3的燃料喷射信号4；燃料切断信号输出部15，其输出燃料切断信号5，该燃料切断信号5进行燃料喷射信号4驱动喷射器驱动电路3这一情况的许可/禁止；逻辑电路(逻辑部)6；诊断电流驱动电路7(图示的例子中为FET)，其对喷射器2流通微小的电流，区别于喷射器驱动电路3；开关8(SW1(第1开关))，其装在燃料喷射信号4与诊断电流驱动电路7之间；电流检测电路9，其检测流至诊断电流驱动电路7的电流；异常正常判断部17，其根据由电流检测电路9检测到的电流来判断燃料切断信号5的异常正常；以及动作控制部16。
电流检测部9具备：电流检测电阻91，其一端连接至作为诊断电路7的FET的源极，另一端接地；差动放大器92，其输入端连接有该电流检测电阻91的两端；以及电流检测部93，其连接有该差动放大器92的输出端。电流检测部93检测到的电流被供给至异常正常判断部17。
呈诊断电流驱动电路7与电流检测电阻91的合成电阻值比喷射器驱动电路3的电阻值大的构成。
喷射器2连接到作为喷射器驱动电路3的FET的漏极。此外，喷射器驱动电路3的源极接地。喷射器驱动电路3的漏极连接到作为诊断电流驱动电路7的FET的漏极。
燃料喷射信号4被输入至逻辑电路6的输入端，燃料切断信号被输入至逻辑电路6的否定输入端。逻辑电路6的输出端连接到喷射器驱动电路3的栅极。
来自燃料喷射信号输出部14的输出信号4经由开关8供给至诊断电流驱动电路7的栅极。
动作控制部16控制燃料喷射信号输出部14、燃料切断信号输出部15、开关8及异常正常判断部17的动作。
在图1所示的例子中，关于燃料切断信号5及逻辑电路6，是将燃料切断信号5为L(低)的情况设为许可状态的构成。再者，关于逻辑电路6，其类别、形态并没有特别规定，可以有各种变形。
图2为表示图1的电路构成中的、燃料切断信号5的诊断次序的图。
图2中，当在时间点t0动作控制部16中出现初始诊断执行触发时，动作控制部16在时间点t1将之前为断开的开关8(SW1)导通。在该时间点，燃料喷喷射信号4及燃料切断信号5均为低(L)状态。
在时间点t2，将燃料切断信号5设为H(高)也就是禁止侧，在该状态下，在时间点t3，使燃料喷射信号4变为H(高)。于是，燃料喷射信号4经由开关8被供给至诊断电流驱动电路7的栅极，诊断电流驱动电路7变为导通。
另一方面，在时间点t3，由于燃料切断信号5为H状态，因此逻辑电路6的输出为0，所以驱动电路3为断开的状态。因此，电流I1(喷射器驱动电流)不流至驱动电路3，但电流I2流至喷射器2、诊断电流驱动电路(诊断电流驱动部)7及电流检测电阻91。
诊断电流驱动电路7及电流检测电路9具有足够高的电阻值，因此电流I2仅流通喷射器2不喷射燃料的程度的微小电流。
在该状态下，当在时间点t4将燃料切断信号5设为L(低)时，逻辑电路6的输出变为1，喷射器驱动电路3变为导通，电流I1开始流至喷射器2及喷射器驱动电路3并不断增加。在该情况下，由于电流I2为极小的电流，因此，当电流I1开始流至喷射器驱动电路3时，电流I2中流通的电流基本变为0。
继而，在喷射器2进行燃料喷射之前的时间点t5、也就是电流I1变为通过喷射器2喷射燃料的大小之前的微小电流的状态下，将燃料切断信号5设为H(高)。由此，逻辑电路6的输出变为0，喷射器驱动电路3变为断开，因此不会喷射燃料，电流I1变为OFF，电流I2开始流通。
关于电流I2的电流变化，通过异常正常判断部17来检测被电流检测电路9的电流检测部93检测到的电流，根据动作控制部16的燃料切断信号5的高、低指令信号来判断电流I2在发生变化，由此能够确认燃料切断信号5在正常动作。
在时间点t6，诊断结束，开关8被设为断开，而且燃料切断信号5也被设为L。于是，通过喷射器驱动电路3的导通断开控制来控制流至喷射器2的电流I1。
如此，输入不通过喷射器2喷射燃料的程度的燃料切断信号5的短脉冲，由此能使不进行燃料喷射的程度的电流变高、变低，从而确认燃料切断信号5在进行动作。
图3为表示使用图1所示的电路构成的情况下的、燃料切断信号5发生了异常的情况下的次序的图。
作为异常的一例，列举燃料切断信号5固定在了燃料切断许可侧这一情况。
图3中，当在时间点t0出现诊断执行触发时，在时间点t1开关8(SW1)变为导通，燃料喷射输出部14经由开关8连接至诊断电流驱动电路7。
在时间点t2将燃料切断信号5设为H(高)，但在时间点t0之前就发生了固定在许可侧的异常，因此，燃料切断信号5实际上为L(低)(虚线图示)。
当在时间点t3将燃料喷射信号4设为H(高)时，由于燃料切断信号为L(低)状态，因此喷射器驱动电路3变为导通而流通电流I1。在该情况下，异常正常判断部17检测到原本应流至电流I2的电流没有流通这一情况，从而可以检测到燃料切断信号5的异常。在检测到异常时，电流I1变为大电流，只要在从喷射器2喷射燃料之前将燃料喷射信号4设为L(低)，便能避免诊断时的燃料喷射。
根据以上的第1实施例，电流检测电路9检测因燃料切断信号5的短脉冲而发生变化的电流I2，由此，可以确认燃料切断信号5能够切断电流I1、能够停止喷射器2的燃料喷射。
也就是说，根据第1实施例，与喷射器驱动电路3并联的诊断电流驱动电路7以及电流检测电路9的电流检测电阻91的电阻值设定成与喷射器驱动电路3的电阻值相比足够大的值，因此，在喷射器2的实际驱动中，流至喷射器2的大电流也不会流至诊断电流驱动电路7及电流检测电路9，所以能避免电流检测电路9的大型化。
此外，在燃料切断信号5的动作确认时，不需要将电流设为微小以使喷射器2不喷射燃料用的反馈控制，从而能够抑制成本增高。
进而，诊断电流驱动电路7及电流检测电路9与喷射器驱动电路3为不同电路，因此，不仅运用于直喷喷射器驱动电路、运用于其他驱动电路也能获得同样的效果。
即，根据第1实施例，能够实现如下的的电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法，所述电子控制装置小型、不需要复杂的电路，并具有异常检测电路，所述异常检测电路不仅运用于直喷喷射器驱动电路、运用于其他驱动电路也能抑制成本增高。
再者，在电流I2为微小到不影响发动机动作中的燃料喷射特性的电流的情况下，开关8(SW1)及诊断电流驱动电路7可以省略。
此外，电流检测电路9也可相对于诊断电流驱动电路7而言装在喷射器2侧。
(第2实施例)
接着，对本发明的第2实施例进行说明。
第1实施例为使用燃料切断信号5的短脉冲来流通不发生喷射器2的燃料喷射的电流的构成。
但是，例如在喷射器2的电感分量较小、电流变化变得陡峭的情况下，或者由于喷射器2的电阻值在低温状态下变小而电流变化变得陡峭的情况下，有可能无法制作燃料切断信号5的短脉冲。
因此，本发明的第2实施例为可不利用燃料切断信号5来制作短脉冲的构成例。
图4为示出以作为本发明的第2实施例的电子控制装置的形式配置在ECU 1内的情况下的概略构成例的框图。
第2实施例与第1实施例的不同点在于，燃料喷射信号4供给至诊断驱动电路7的栅极的线路被去掉，逻辑电路6的输出端经由开关10(SW2(第2开关))连接到喷射器驱动电路3的栅极，而且经由开关11(SW3(第3开关))连接到诊断电流驱动电路7的栅极。此外，在第2实施例中，配置有检测喷射器2与喷射器驱动电路3之间的电压Vd的变化的电压检测电路(电压检测部)12。
再者，在图4的例子中，虽然省略了图示，但配备有图1所示的燃料喷射信号输出部14、燃料切断信号输出部15、动作控制部16及异常正常判断部17。但是成为动作控制部16还进行开关10及开关11的开闭控制的构成。此外，成为电压检测电路12的输出被供给至异常正常判断部17的构成。
图5为表示使用图4所示的电路构成的情况下的、燃料切断信号5的诊断次序的图。
当在时间点t0出现初始诊断执行触发时，在时间点t1开关10(SW2)从导通变为断开，开关11(SW3)从断开变为导通。此时，当在将燃料切断信号5设为L(低)也就是许可的状态下将燃料喷射信号4设为H时，不会流通电流I1，但由于诊断电流驱动电路7是导通的，因此流通电流I2。
由于诊断电流驱动电路7以及电流检测电路(电流检测部)9的电流检测电阻91具有足够高的电阻值，因此，电流I2仅流通喷射器2不喷射燃料的程度的电流。在该状态下，当在时间点t2将燃料切断信号5设为H也就是执行燃料切断、设为燃料喷射禁止状态时，诊断电流驱动电路7变为断开，电流I2不再流通。
通过由电流检测电路9检测电流I2的变化，能够确认燃料切断信号5在进行动作。
此外，即便在时间点t3将开关10(SW2)设为导通，只要燃料切断信号5为H也就是处于禁止侧，喷射器驱动电路3便不会导通。该状态可由电压检测电路12检测。也就是说，根据由电压检测电路12检测到的电压从时间点t0起维持固定值这一情况，可以确认燃料切断信号5能够切断流至喷射器2的电流这一情况以及能将喷射器驱动电路3的动作设为禁止状态这一情况。
图6为表示使用图4所示的电路构成的情况下的、燃料切断信号5发生了异常的情况下的次序的图。
作为异常的一例，列举燃料切断信号5固定在了许可侧这一情况。
图6中，当在时间点t0出现诊断执行触发时，在时间点t1开关10(SW2)从导通变为断开，开关11(SW3)从断开变为导通。此时，当在将燃料切断信号5设为L(低)也就是许可的状态下将燃料喷射信号4设为H时，不会流通电流I1，但由于诊断电流驱动电路7是导通的，因此流通电流I2。
在时间点t2将燃料切断信号5设为H，但由于固定在了许可侧，因此实际上为L。当燃料喷射信号4变为H时，诊断电流驱动电路7变为导通，而在燃料切断信号5为H的状态下，电流I2应变为L，但检测不到电流I2变为L这样的电流变化，由此，可以判定燃料切断信号5的异常。
此外，当在时间点t3将开关10(SW2)设为导通时，若燃料切断信号5为H状态，则驱动电路3不会变为导通，电压电路12检测到的电压为H状态。另一方面，若燃料切断信号5为L状态，则驱动电路3会变为导通，开始流通电流I1，电压检测电路12检测到的电压变为L。因此，只要监视电压检测电路12检测到的电压，便能判定(检测)燃料切断信号5的异常。
继而，在时间点t4将开关10(SW2)设为断开，由此，在从喷射器2喷射燃料之前将驱动电路3设为断开，避免流通电流I1。在时间点t5，诊断结束。
如上所述，根据本发明的第2实施例，即便在无法制作燃料切断信号5的短脉冲的情况下，也能获得与第1实施例同样的效果。
再者，燃料切断信号5可为来自微电脑即ECU 1内部的信号，也可为来自微电脑即ECU1的微电脑监视功能的信号输入。
此外，也可从以来自ECU 1内部的信号以及来自微电脑监视功能的信号双方为输入信号的OR电路输入。
此外，在实施例2中，在能将流至电流检测电路9的电流检测电阻91的电流I2减小到不影响来自喷射器2的燃料喷射的程度的情况下，也可为如下构成：即便像图7那样在逻辑电路6的输出端与喷射器驱动电路3的栅极之间配置开关10并去掉开关8及诊断用驱动电路7，也会由例如微电脑(ECU)1内部搭载的AD转换器13等来读取来自电流检测电路9的信号。再者，图7中省略了图4所示的电压检测电路12的图示，但图7的例子中也有配备。
以上说明过的各实施例、各种变化例只是一例，只要无损发明的特征，本发明便不限定于这些内容。
符号说明
1…ECU、2…喷射器、3…喷射器驱动电路、4…燃料喷射信号、5…燃料切断信号、6…逻辑电路、7…诊断电流驱动电路、8…开关(SW1(第1开关))、9…电流检测电路、10…开关(SW2(第2开关))、11…开关(SW3(第3开关)、12…电压检测电路、13…AD转换器、14…燃料喷射输出部、15…燃料切断信号输出部、16…动作控制部、17…异常正常判断部、91…电流检测电阻、92…差动放大器、93…电流检测部。

Claims (13)

1.一种电子控制装置，其特征在于，具备：
喷射器驱动部，其对喷射燃料的喷射器流通喷射器驱动电流；
逻辑部，其得到燃料喷射信号及燃料切断信号的供给，按照这些燃料喷射信号及燃料切断信号来驱动上述喷射器驱动电路；
电流检测部，其具有比上述喷射器驱动部的电阻值大的电阻值，检测微小电流流至上述喷射器这一情况；以及
异常正常判断部，其根据上述电流检测部检测到的上述微小电流来判定上述燃料切断信号是否在被正常地供给至上述逻辑部。
2.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，
上述微小电流是比喷射器驱动电流小的电流，是不从上述喷射器执行燃料喷射的电流。
3.根据权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于，
还具备动作控制部，所述动作控制部为了通过上述喷射器驱动部来流通上述喷射器驱动电流而将上述燃料喷射信号设为高状态，在上述燃料喷射信号为高状态的期间内设为上述燃料切断信号短时间内不执行燃料切断的状态，上述短时间是不从上述喷射器执行燃料的喷射的时间。
4.根据权利要求3所述的电子控制装置，其特征在于，
在上述燃料切断信号为短时间内不执行燃料切断的状态时，上述电流检测部检测到的上述微小电流发生了变化的情况下，上述异常正常判断部判断上述燃料切断信号在正常动作。
5.根据权利要求4所述的电子控制装置，其特征在于，
还具备：诊断电流驱动部，其连接在上述喷射器与上述电流检测部之间，从上述喷射器对上述电流检测部流通上述微小电流；以及第1开关，其切换是否将上述燃料喷射信号供给至上述诊断电流驱动部，在上述燃料喷射信号经由上述第1开关被供给至上述诊断电流驱动部的状态而且是上述燃料切断信号执行燃料切断的状态时，上述诊断电流驱动部从上述喷射器对上述电流检测部流通上述微小电流。
6.根据权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，
还具备：电压检测部，其检测上述喷射器驱动部与上述喷射器之间的电压；以及第2开关，其切换是否将来自上述逻辑部的输出信号供给至上述喷射器驱动部，在上述燃料切断信号为执行燃料切断的状态时，从由上述电流检测部检测到微小电流的状态变为检测不到的状态，在为在检测不到微小电流的状态下通过上述第2开关将来自上述逻辑部的输出信号供给到上述喷射器驱动部的状态时，由上述电压检测部检测到的电压不发生变化的情况下，判断上述燃料切断信号在正常动作。
7.根据权利要求6所述的电子控制装置，其特征在于，
还具备：诊断电流驱动部，其连接在上述喷射器与上述电流检测部之间，从上述喷射器对上述电流检测部流通上述微小电流；以及第3开关，其切换是否将来自上述逻辑部的输出信号供给至上述诊断电流驱动部。
8.一种电子控制装置的异常正常判断方法，所述电子控制装置具有：喷射器驱动部，其对喷射燃料的喷射器流通喷射器驱动电流；逻辑部，其得到燃料喷射信号及燃料切断信号的供给，按照这些燃料喷射信号及燃料切断信号来驱动上述喷射器驱动部；以及电流检测部，其具有比上述喷射器驱动部的电阻值大的电阻值，检测微小电流流至上述喷射器这一情况，该电子控制装置的异常正常判断方法的特征在于，
根据上述电流检测部检测到的上述微小电流来判定上述燃料切断信号是否在被正常地供给至上述逻辑部。
9.根据权利要求8所述的电子控制装置的异常正常判定方法，其特征在于，
上述微小电流是比喷射器驱动电流小的电流，是不从上述喷射器执行燃料喷射的电流。
10.根据权利要求9所述的电子控制装置的异常正常判定方法，其特征在于，
为了通过上述喷射器驱动部来流通上述喷射器驱动电流，将上述燃料喷射信号设为高状态，在上述燃料喷射信号为高状态的期间内，设为上述燃料切断信号在不从上述喷射器执行燃料的喷射的短时间内不执行燃料切断的状态。
11.根据权利要求10所述的电子控制装置的异常正常判定方法，其特征在于，
在上述燃料切断信号为短时间内不执行燃料切断的状态时，上述电流检测部检测到的上述微小电流发生了变化的情况下，判断上述燃料切断信号在正常动作。
12.根据权利要求11所述的电子控制装置的异常正常判定方法，其特征在于，
上述电子控制装置具备：诊断电流驱动部，其连接在上述喷射器与上述电流检测部之间，从上述喷射器对上述电流检测部流通上述微小电流；以及第1开关，其切换是否将上述燃料喷射信号供给至上述诊断电流驱动部，在上述燃料喷射信号经由上述第1开关被供给至上述诊断电流驱动部的状态而且是上述燃料切断信号执行燃料切断的状态时，上述诊断电流驱动部从上述喷射器对上述电流检测部流通上述微小电流。
13.根据权利要求8所述的电子控制装置的异常正常判定方法，其特征在于，
上述电子控制装置具备：电压检测部，其检测上述喷射器驱动部与上述喷射器之间的电压；以及第2开关，其切换是否将来自上述逻辑部的输出信号供给至上述喷射器驱动部，在上述燃料切断信号为执行燃料切断的状态时，从由上述电流检测部检测到微小电流的状态变为检测不到的状态，在为在检测不到微小电流的状态下通过上述第2开关将来自上述逻辑部的输出信号供给到上述喷射器驱动部的状态时，由上述电压检测部检测到的电压不发生变化的情况下，判断上述燃料切断信号在正常动作。
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