CN113650591B - 一种液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质。液力缓速器的控制方法包括如下步骤：A、检测液力缓速器手柄的位置，并检测油门踏板及制动踏板是否开启；B、若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且油门踏板或制动踏板开启，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板或制动踏板关闭后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作。本发明提供一种控制合理、使用安全、操作舒适的液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质。

Description

一种液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质。

背景技术

液力缓速器是利用液体流动时的阻尼效果对车辆产生反拖力矩的装置，起辅助制动作用，目前常匹配于重型卡车上。液力缓速器可以保证重型卡车在长下坡过程中减少主制动作用时间，有效的保证主制动系统的寿命与车辆的安全。

液力缓速器的挡位包括恒速挡位和分挡挡位，恒速挡位开启后，整车控制器记录开启瞬间的车速为目标车速。若驾驶员主观踩踏油门或制动踏板时，液力缓速器会退出工作，改变车速。油门和制动踏板结束工作后，液力缓速器还需重新平衡车速。若想改变恒速车速还需使液力缓速器退出工作后重新调整，过程比较繁琐。

另外，司机在长下坡路段由于不良的驾驶习惯踩踏离合器踏板，使得发动机风扇转速降低，从而导致整车的散热能力下降，极易造成液力缓速器水温和油温超过限制温度，使液力缓速器退出工作；当由于水温或者油温超过设定目标值后，缓速器开始限扭，但现阶段限扭模式均是阈值判断分比例下降请求制动力矩百分比，进而使得缓速器油温水温降低，该控制方式导致限扭不平顺，司机驾驶会有“耸车”感觉。

因此，亟待提供一种液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种控制合理、使用安全、操作舒适的液力缓速器的控制方法、系统、车辆及存储介质。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种液力缓速器的控制方法，包括如下步骤：

A、检测液力缓速器手柄的位置，并检测油门踏板及制动踏板是否开启；

B、若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且油门踏板或制动踏板开启，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板或制动踏板关闭后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作。

作为上述液力缓速器的控制方法的可选方案，所述步骤B还包括：

B1、若液力缓速器手柄处于分挡制动位置，且油门踏板开启时，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板关闭后，控制液力缓速器恢复至油门踏板开启前的挡位状态继续工作。

作为上述液力缓速器的控制方法的可选方案，所述步骤B还包括：

B2、若液力缓速器手柄处于分挡制动位置，且制动踏板开启时，控制液力缓速器继续工作，与制动踏板联合制动。

作为上述液力缓速器的控制方法的可选方案，所述液力缓速器的控制方法还包括步骤：

检测离合器踏板是否开启，若离合器踏板开启，则控制液力缓速器停止工作。

作为上述液力缓速器的控制方法的可选方案，所述液力缓速器的控制方法还包括步骤：

若液力缓速器手柄处于恒速制动位置时，记录当前车速为目标车速，液力缓速器按照目标车速工作，在车辆下坡时，控制车辆保持当前目标车速在3km/h的偏差范围内行驶。

作为上述液力缓速器的控制方法的可选方案，所述液力缓速器的控制方法还包括步骤：

液力缓速器的温度控制：

计算当前车速下液力缓速器产热与换热功率平衡时的所需的制动力矩，计算公式为：

其中，T为传动轴制动力矩，n为传动轴转速，q为发动机冷却液流量，T₁为冷却液进水温度，T₂为冷却水出水温度，c为冷却水比热容，ρ为冷却水密度；

计算当前车速下液力缓速器产热与换热功率平衡时的所需的制动力矩，根据液力缓速器特性曲线反馈，求出当前车速下所需制动力矩的控制气压值。

一种用于实现上述液力缓速器的控制方法的控制系统，包括：

液力缓速器油池；

定子和转子，二者组成工作腔，所述工作腔与所述液力缓速器油池通过进油通道连接；

转子轴，与所述转子连接，在所述转子的带动下转动；

热交换器，所述油池中的油液流经所述热交换器，以使所述热交换器为油液降温；

电控比例阀，设于所述油池的进气口，用于控制进气量；

还包括油门踏板、制动踏板、离合器踏板以及缓速器手柄。

作为上述液力缓速器的控制系统的可选方案，所述工作腔与所述热交换器之间连接有主回油通道，所述热交换器与所述油池之间连接有热交换器回油通道，所述工作腔与所述主回油通道之间设置有副回油通道；

所述副回油通道上设置有油温传感器；

所述热交换器的进水口设置有冷却水进水温度传感器；

所述热交换器的出水口设置有冷却水出水温度传感器；

所述油池上设置有压力传感器。

一种车辆，所述车辆包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一所述的液力缓速器的控制方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述的液力缓速器的控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果：当液力缓速器手柄处于恒速制动位置时，若油门踏板或制动踏板开启，则控制液力缓速器停止工作，并在油门踏板或制动踏板关闭后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作；而不需要像现有技术一样，在油门和制动踏板结束工作后，液力缓速器还需重新平衡车速，若想改变恒速车速还需使液力缓速器退出工作后重新调整，过程繁琐。

本发明可以使车辆下坡行驶时更具有安全性；从舒适性角度出发可更好的符合驾驶员的驾驶意图，达到驾驶员满意的车辆行驶状态。具有较高的液力缓速器驾驶舒适性和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例中液力缓速器的控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中液力缓速器的控制系统的电路连接示意图；

图3为本发明实施例中液力缓速器的控制方法的流程图；

图4为本发明实施例中液力缓速器的控制方法中液力缓速器的温度控制的流程框图。

图中：

1、转子；2、定子；3、转子轴；4、油温传感器；5、压力传感器；6、电控比例阀；61、气源进气口；62、排气口；63、液力缓速器进气口7、油池；71、进油通道；72、润滑进油通道；73、热交换器回油通道；74、副回油通道；75、主回油通道；8、热交换器；9、冷却水出水温度传感器；11、冷却水进水温度传感器；10、油门踏板；20、制动踏板；30、离合踏板；40、缓速器手柄；

A、电控比例阀信号线；B₁、进水水温传感器信号线；B₂、出水水温传感器信号线；C、油温传感器信号线；D、压力传感器信号线；E、油门踏板信号线；F、制动踏板信号线；G、离合踏板信号线；H、缓速器手柄信号线；K、车速信号线。

具体实施方式

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种液力缓速器的控制系统。参考图1，液力缓速器的控制系统包括液力缓速器油池7、定子2、转子1、转子轴3、热交换器8以及电控比例阀6，还包括还包括油门踏板10、制动踏板20、离合器踏板以及缓速器手柄40，油门踏板10、制动踏板20、离合器踏板以及缓速器手柄40均为大众熟知的汽车上的常规部件，在此不再对其安装方式和安装位置作具体介绍。液力缓速器油池7用于装液力缓速器工作所需要的油液。定子2和转子1组成电机，二者之间组成工作腔，工作腔与液力缓速器油池7通过进油通道71连接，以使油液通过进油通道71进入工作腔内，实现液力缓速器的制动功能。转子轴3与转子1连接，在转子1的带动下转动，对外输出转矩。热交换器8用于为油池7中的油液降温，油池7中的油液流经热交换器8。电控比例阀6设置在油池7的进气口，用于控制进气量，外界空气从气源进气口61进入，经过电控比例阀6后，从液力缓速器进气口进入油池7中，将油池7中的油液压入定子2和转子1组成的工作腔中，进行制动。通过控制电控比例阀6的开度即可控制进气量，进而控制油池7中的气压，最终控制压入工作腔中的油量。如图1所示，油池7上还设置有排气口62。

如图1所示，可以理解的是，热交换器8包括过油侧和过水侧，两侧进行热交换实现降温，油液从过油侧流过，冷却水从过水侧流过。热交换器8上设置有冷却水入口和冷却水出口。

工作腔与热交换器8之间连接有主回油通道75，主回油通道75的一端连接工作腔，另一端连接热交换器8的进油口；热交换器8与油池之间连接有热交换器8回油通道73，回油通道的一端连接热交换器8的出油口，另一端连接油池。油池中的油液通过进油通道71进入工作腔中，进行制动，再从主回油通道75流出，进入热交换器8进行降温，最后从热交换器8回油通道73流回油池。工作腔与主回油通道75之间设置有副回油通道74，回油通道的一端连接工作腔，另一端连接至主回油通道75与主回油通道75汇合。另外，如图1所示，液力缓速器的控制系统还包括一条润滑进油通道72，润滑进油通道72用于将油池7中的油液引至转子轴3处对传动结构进行润滑。

请继续参考图1，副回油通道74上设置有油温传感器4，热交换器8的进水口设置有冷却水进水温度传感器11，热交换器8的出水口设置有冷却水出水温度传感器9，油池上设置有压力传感器5。可以理解的是，温度传感器用于测温度，压力传感器用于测压力。

请结合图1及图2，油温传感器4的信号线C、冷却水出水温度传感器9的信号线B2、冷却水进水温度传感器11的信号线B1、压力传感器5的信号线D、电控比例阀6的信号线A、油门踏板10的信号线E、制动踏板20的信号线F、离合踏板30的信号线G、缓速器手柄40信号线H、车速信号线K均与整车控制器VCU连接，以使整车控制器VCU根据各信号线的信号控制液力缓速器工作。

实施例二

本实施例提供了一种液力缓速器的控制方法。该液力缓速器的控制方法基于实施例一所述的液力缓速器的控制系统，参考图3，该液力缓速器的控制方法包括如下步骤：

S100、检测液力缓速器手柄的位置，并检测油门踏板及制动踏板是否开启。

具体的，液力缓速器手柄可以被拨动至恒速制动位置和分挡制动位置。步骤S100中，检测油门踏板及制动踏板是否开启的方法是检测油门踏板信号E及制动踏板信号F信号有没有被激活，没有被激活即没有开启，即信号为0，踏板没有被踩下。同理，检测离合器踏板是否开启的方法是也是通过检测离合器踏板信号G来实现，信号为0就是没有开启。

液力缓速器的控制方法还包括步骤：

S200、若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且油门踏板或制动踏板开启，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板或制动踏板关闭后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作。

具体的，当液力缓速器手柄被拨动至恒速制动位置后，驾驶员还可能通过踩踏油门踏板或制动踏板来改变车速。当液力缓速器手柄被拨动至恒速制动位置后，驾驶员踩踏油门踏板或制动踏板是都会液力缓速器停止工作的。本发明中当液力缓速器手柄处于恒速制动位置后，若油门踏板或制动踏板被踩下，则控制液力缓速器停止工作。并且，当油门踏板或制动踏板关闭后，即油门踏板或制动踏板被放开后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，也就是液力缓速器恒速挡的目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作，对车辆进行制动。

本发明中，在驾驶员放开了油门踏板或制动踏板后，直接记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，使液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作。而不用像现有技术一样，在油门和制动踏板结束工作后，液力缓速器还需重新平衡车速。若想改变恒速车速还需使液力缓速器退出工作后重新调整，过程比较繁琐。本发明的液力缓速器的控制方法控制合理、使用安全、操作舒适。

具体的，步骤S200包括：

若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且油门踏板开启后，车控制器VCU控制比例电磁阀停止工作，油池内压缩气体排出，液力缓速器退出工作；此时目标车速更新为0，当油门踏板停止作用后，车控制器VCU记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速。

若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且制动踏板开启后，车控制器VCU控制比例电磁阀停止工作，油池内压缩气体排出，液力缓速器退出工作；此时目标车速更新为0，当制动踏板停止作用后，车控制器VCU记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速。

于一实施例中，步骤S200还包括：

S210、若液力缓速器手柄处于分挡制动位置，且油门踏板开启时，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板关闭后，控制液力缓速器恢复至油门踏板开启前的挡位状态继续工作；

S220、若液力缓速器手柄处于分挡制动位置，且制动踏板开启时，控制液力缓速器继续工作，与制动踏板联合制动。

具体的，液力缓速器手柄处于分挡制动位置时，踩踏油门踏板会使液力缓速器停止工作，在油门踏板关闭后，液力缓速器继续工作；而踩踏制动踏板则液力缓速器继续工作，液力缓速器与制动踏板联合制动，车辆总制动力由制动踏板的主制动与液力缓速器辅助制动联合作用。

步骤S210具体包括：

缓速器手柄处于开启固定挡状态时(即处于分挡制动位置时)，油门踏板开启后，车控制器VCU控制比例电磁阀停止工作，油池内压缩气体排出，液力缓速器退出工作；当油门踏板退出后，车控制器VCU控制比例电磁阀重新恢复此前工作状态继续保持工作。

步骤S220具体包括：

缓速器手柄处于开启固定挡状态时，制动踏板开启后，车控制器VCU控制比例电磁阀保持制动状态，缓速器辅助制动并不退出依然保持此前固定挡位状态，车辆总制动力由主制动与液力缓速器辅助制动联合作用。

于一实施例中，液力缓速器的控制方法还包括步骤：

检测离合器踏板是否开启，若离合器踏板开启，则控制液力缓速器停止工作。

具体的，本发发明中，离合器踏板位置关联液力缓速器的开启与关闭，离合器踏板开启时，其信号传到车控制器VCU，车控制器VCU控制比例电磁阀停止工作，油池上方压缩气体排出油池，液力缓速器立即退出工作，液力缓速器无输出制动力矩。通过离合器踏板位置关联液力缓速器的开启与关闭，可以避免司机在长下坡路段由于不良的驾驶习惯踩踏离合器踏板，使得发动机风扇转速降低，从而导致整车的散热能力下降，造成液力缓速器水温和油温超过限制温度，缓速器开始限扭，现阶段限扭模式存在限扭不平顺的问题，导致司机驾驶有“耸车”感觉。

于一实施例中，液力缓速器的控制方法还包括步骤：

若液力缓速器手柄处于恒速制动位置时，记录当前车速为目标车速，液力缓速器按照目标车速工作，在车辆下坡时，控制车辆保持当前目标车速在3km/h的偏差范围内行驶。

具体的，当液力缓速器处于手柄位置恒速挡口时记录当前车速为目标车速，液力缓速器处于恒速挡位。下坡时VCU控制车辆保持当前目标车速在±3km/h的偏差内行驶，使车辆下坡行驶时更具有安全性。

于一实施例中，液力缓速器的控制方法还包括液力缓速器的温度控制。液力缓速器的温度控制的具体方法如下：

计算当前车速下液力缓速器产热与换热功率平衡时的所需的制动力矩，计算公式为：

其中，T为传动轴制动力矩，n为传动轴转速，q为发动机冷却液流量，T₁为冷却液进水温度，T₂为冷却水出水温度，c为冷却水比热容，ρ为冷却水密度；

计算当前车速下液力缓速器产热与换热功率平衡时的所需的制动力矩，根据液力缓速器特性曲线反馈，求出当前车速下所需制动力矩的控制气压值。

具体而言：

当缓速器油温或水温达到限扭温度后，控制器通过转速传感器采集当前发动机转速，根据发动机转速得到发动机冷却液流量q，冷却液进水温度为T₁、出水温度为T₂；冷却水比热容为c，冷却水密度为ρ，预估当前状态在热交换器的散热功率P₁＝c·q·ρ(T₂-T₁)。使热交换功率P₁与缓速器产热功率P₂(液力缓速器制动功率)相等保证液力缓速器油温不再上升。T为传动轴制动力矩，n为传动轴转速。

得到当前车速所需的制动力矩

根据液力缓速器制动力矩特性，查询当前状态下所需的控制气压，通过调节比例阀控制电流，实现上述控制方法。当油温或水温降到一定温度后，液力缓速器恢复正常工作状态。

本发明可以使车辆下坡行驶时更具有安全性。从舒适性角度出发可更好的符合驾驶员的驾驶意图，达到驾驶员满意的车辆行驶状态。具有较高的液力缓速器驾驶舒适性和安全性方面的价值。

实施例三

本发明实施例三还在于提供一种车辆，车辆的组件可以包括但不限于：车辆本体、一个或者多个处理器，存储器，连接不同系统组件(包括存储器和处理器)的总线。

存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的液力缓速器的控制方法对应的程序指令。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的液力缓速器的控制方法。

存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实施例四

本发明实施例四还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种液力缓速器的控制方法，该液力缓速器的控制方法包括如下步骤：

S100、检测液力缓速器手柄的位置，并检测油门踏板及制动踏板是否开启；

S200、若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且油门踏板或制动踏板开启，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板或制动踏板关闭后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作。

当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的液力缓速器的控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上述实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种液力缓速器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、检测液力缓速器手柄的位置，并检测油门踏板及制动踏板是否开启；

B、若液力缓速器手柄处于恒速制动位置，且油门踏板或制动踏板开启，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板或制动踏板关闭后，记录此时的车速为当前状态下恒速挡目标车速，控制液力缓速器按照当前恒速挡目标车速工作；

液力缓速器的温度控制：

当液力缓速器油温或水温达到限扭温度后，计算当前车速下液力缓速器产热与换热功率平衡时的所需的制动力矩，计算公式为：

其中，T为传动轴制动力矩，n为传动轴转速，q为发动机冷却液流量，T₁为冷却液进水温度，T₂为冷却水出水温度，c为冷却水比热容，ρ为冷却水密度；

计算当前车速下液力缓速器产热与换热功率平衡时的所需的制动力矩，根据液力缓速器特性曲线反馈，求出当前车速下所需制动力矩的控制气压值。

2.根据权利要求1所述的液力缓速器的控制方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B1、若液力缓速器手柄处于分挡制动位置，且油门踏板开启时，控制液力缓速器停止工作；当油门踏板关闭后，控制液力缓速器恢复至油门踏板开启前的挡位状态继续工作。

3.根据权利要求1所述的液力缓速器的控制方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B2、若液力缓速器手柄处于分挡制动位置，且制动踏板开启时，控制液力缓速器继续工作，与制动踏板联合制动。

4.根据权利要求1所述的液力缓速器的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

检测离合器踏板是否开启，若离合器踏板开启，则控制液力缓速器停止工作。

5.根据权利要求1所述的液力缓速器的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

若液力缓速器手柄处于恒速制动位置时，记录当前车速为目标车速，液力缓速器按照目标车速工作，在车辆下坡时，控制车辆保持当前目标车速在3km/h的偏差范围内行驶。

6.一种用于实现权利要求1至5任一项所述液力缓速器的控制方法的控制系统，其特征在于，包括：

液力缓速器油池；

定子和转子，二者组成工作腔，所述工作腔与所述液力缓速器油池通过进油通道连接；

转子轴，与所述转子连接，在所述转子的带动下转动；

热交换器，所述油池中的油液流经所述热交换器，以使所述热交换器为油液降温；

电控比例阀，设于所述油池的进气口，用于控制进气量；

还包括油门踏板、制动踏板、离合器踏板以及缓速器手柄。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述工作腔与所述热交换器之间连接有主回油通道，所述热交换器与所述油池之间连接有热交换器回油通道，所述工作腔与所述主回油通道之间设置有副回油通道；

所述副回油通道上设置有油温传感器；

所述热交换器的进水口设置有冷却水进水温度传感器；

所述热交换器的出水口设置有冷却水出水温度传感器；

所述油池上设置有压力传感器。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的液力缓速器的控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的液力缓速器的控制方法。

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