CN113803135A - 气驱系统及气驱系统吹扫功能控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气驱系统及气驱系统吹扫功能控制方法，包括空气滤清器、排气阀和第一反吹阀。其中，排气阀用于通过单向阀与尿素罐单向连通，第一反吹阀分别与空气滤清器和排气阀连通以使空气滤清器能够对排气阀进行吹扫。解决了相关技术中由于停车排气以吹扫尿素管路及喷嘴内残留的尿素时，气驱系统的尿素罐内高压气体会带入少量尿素溶液进入排气阀内，尿素溶液在排气阀内易结晶造成排气阀卡滞及堵塞等问题，导致排气阀失效，以及带来用户索赔等后果。

Description

气驱系统及气驱系统吹扫功能控制方法

技术领域

本申请涉及气驱后处理系统技术领域，特别是涉及一种气驱系统及气驱系统吹扫功能控制方法。

背景技术

随着气驱后处理系统技术的发展，出现了气驱系统吹扫技术，相关技术中，在车辆行车过程中，利用尿素罐上的进气阀给车辆尿素罐建压；在车辆停车后，利用尿素罐上的排气阀将尿素罐内的压力卸掉，再利用尿素罐上的反吹阀将尿素管路内及喷嘴内残留的尿素吹扫出以防止尿素喷嘴出现冰胀、堵塞等故障。在使用过程中，由于停车排气以吹扫喷嘴内残留的尿素溶液时，气驱系统的尿素罐内高压气体会带入少量尿素溶液进入排气阀内，尿素溶液在排气阀内易结晶造成排气阀卡滞及堵塞等问题，导致排气阀失效，以及带来用户索赔等后果。

发明内容

基于此，有必要针对相关技术中气驱系统排气过程中，气驱系统的尿素罐内高压气体会将尿素溶液带入进排气阀，尿素溶液在排气阀内易结晶造成排气阀卡滞及堵塞等问题。提供一种具有完全清扫功能的一种气驱系统及气驱系统吹扫功能控制方法。

根据本申请的一个方面，提供一种气驱系统，所述气驱系统包括：

空气滤清器；

排气阀，通过单向阀与尿素罐单向连通；

第一反吹阀，分别与所述空气滤清器和所述排气阀连通，以使所述空气滤清器能够对所述排气阀进行吹扫。

在其中一个实施例中，所述气驱系统包括三通管；

所述第一反吹阀、所述排气阀以及所述单向阀分别连接所述三通管。

在其中一个实施例中，所述气驱系统还包括：

安装板；

进气阀，与所述尿素罐及所述空气滤清器连通；

第二反吹阀，与所述空气滤清器及所述尿素罐的尿素管路连通；

其中，所述进气阀、所述单向阀、所述第二反吹阀以及所述第一反吹阀均固定于所述安装板上。

在其中一个实施例中，所述进气阀、所述排气阀、所述第二反吹阀以及所述第一反吹阀均为常闭式两位两通开关阀。

根据本申请的另一个方面，提供一种气驱系统吹扫功能控制方法，所述气驱系统吹扫功能控制方法包括以下步骤：

判断车辆是否处于停机状态；

若是，判断尿素罐内压力是否为零；

若是，开启第一反吹阀，以使空气滤清器对排气阀进行吹扫；所述第一反吹阀分别与空气滤清器和所述排气阀连通。

在其中一个实施例中，所述开启第一反吹阀，以使空气滤清器对排气阀进行吹扫的步骤包括：

关闭所述进气阀和第二反吹阀，开启所述第一反吹阀以连通所述空气滤清器和所述排气阀；所述第二反吹阀与所述空气滤清器及所述尿素罐的尿素管路连通；

判断所述第一反吹阀开启时长是否达到第一开启时长；

若是，关闭所述第一反吹阀。

在其中一个实施例中，所述第一开启时长为12s-17s。

在其中一个实施例中，所述判断所述尿素罐内压力是否为零的步骤前还包括：

关闭所述第一反吹阀、所述进气阀和所述排气阀，开启所述第二反吹阀以对所述尿素罐的尿素管路进行吹扫；

判断所述第二反吹阀开启时长是否达到第二开启时长；

若是，关闭所述第二反吹阀，开启所述排气阀。

在其中一个实施例中，所述第二开启时长为12s-17s。

在其中一个实施例中，所述对所述尿素罐的尿素管路进行吹扫的步骤包括：

关闭所述进气阀、所述第一反吹阀以及所述第二反吹阀，开启所述排气阀；

判断所述尿素罐内的压力是否为零；

若是，开启所述第二反吹阀。

上述气驱系统，包括空气滤清器、排气阀和第一反吹阀。其中，排气阀用于通过单向阀与尿素罐单向连通，第一反吹阀分别与空气滤清器和排气阀连通以使空气滤清器能够对排气阀进行吹扫。当车辆停机且气驱系统对尿素罐的尿素管路进行吹扫完毕后，第一反吹阀对排气阀进行吹扫，由于排气阀通过单向阀与尿素罐单向连通，当第一反吹阀对排气阀吹扫时，不会导致尿素罐内的压力升高使得排气阀再次形成尿素结晶。解决了相关技术中由于停车排气以吹扫喷嘴内残留的尿素时，气驱系统的尿素罐内高压气体会带入少量尿素溶液进入排气阀内，尿素溶液在排气阀内易结晶造成排气阀卡滞及堵塞等问题，导致排气阀失效，以及带来用户索赔等后果。

附图说明

图1为本申请一实施例中气驱系统结构图；

图2为本申请一实施例中气驱系统吹扫功能控制方法流程图；

图3为本申请一实施例中开启第一反吹阀以使空气滤清器对排气阀进行吹扫步骤的流程图；

图4为本申请一实施例中步骤判断所述尿素罐内压力是否为零前的步骤流程图；

图5为本申请一实施例中对所述尿素罐的尿素管路进行吹扫步骤的流程图；

图6为本申请一实施例中车辆行进过程中对排气阀的控制流程图。

附图标记：空气滤清器1、排气阀2、单向阀21、尿素罐3、第一反吹阀4、三通管41、安装板5、进气阀6、第二反吹阀7。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如背景技术所述，目前的气驱后处理系统包含三个气路电磁阀(进气阀、排气阀和反吹阀)，其中进气阀用于给尿素罐建压，排气阀用于停车时将尿素罐内压力卸掉，反吹阀用于吹扫尿素管路及喷嘴内残留尿素防止尿素喷嘴出现冰胀、堵塞等故障，在使用过程中，由于停车排气时，尿素罐内的高压气体会带入少量尿素溶液进入排气阀内，尿素溶液在排气阀内结晶造成排气阀卡滞及堵塞等问题，造成排气阀失效，严重的还会导致用户索赔事件。

因此有必要提供一种具有完全吹扫功能的气驱系统，解决停车排气时尿素罐3内的尿素溶液被高压气体带入到排气阀2中而导致排气阀2卡滞及堵塞的问题。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的气驱系统结构图。

如图1所示，本申请一实施例提供了一种气驱系统，包括空气滤清器1、排气阀2和第一反吹阀4。其中，排气阀2通过单向阀21与尿素罐3单向连通，第一反吹阀4分别与空气滤清器1和排气阀2连通，以使空气滤清器1能够对排气阀2进行吹扫。

具体地，第一反吹阀4能够将空气滤清器1和排气阀2连通以作为需对排气阀2进行吹扫工作时空气滤清器1和排气阀2之间的开关，空气滤清器1作为对排气阀2进行吹扫的干净气源。由于第一反吹阀4连接在排气阀2和尿素罐3的连接管路上，当需要对排气阀2进行吹扫时，难免会导致尿素罐3内的压力增大，导致吹扫结束时尿素溶液再次进入排气阀2中。在排气阀2和尿素罐3的连接管路上连接一个单向阀21能够阻挡空气滤清器1内的气体向尿素罐3方向上的输送，保证了能够充分地对排气阀2进行吹扫。

在一些实施例中，气驱系统还包括三通管41。第一反吹阀4、排气阀2以及单向阀21分别连接于三通管41。通过一个三通管41将第一反吹阀4接入排气阀2和单向阀21(单向阀21的另一端连接尿素罐3)的管路中，保证了第一反吹阀4能够在连通空气滤清器1和排气阀2的过程中的连接方式最为简便，单向阀21的使用也能够保证尿素罐3内的气体流向排气阀2不受阻碍。

在一些实施例中，气驱系统还包括安装板5、进气阀6以及第二反吹阀7。其中，进气阀6与尿素罐3及空气滤清器1连通，第二反吹阀7与空气滤清器1及尿素罐3的尿素管路连通，且进气阀6、单向阀21、第二反吹阀7以及第一反吹阀4均固定于安装板5上。

具体地，安装板5固定于尿素罐3上，进气阀6用于将空气滤清器1内的干净气体输送进入尿素罐3内以提高尿素罐3内的压力(也即进气阀6用于对尿素罐3建压)。此外，排气阀2用于将尿素罐3内的气体排出以降低尿素罐3内的压力(也即排气阀2用于对尿素罐3泄压)。如此循环往复对尿素罐3内进行建压和泄压动作，使尿素罐3能够持续喷射出尿素溶液，保证汽车行驶过程中的尿素溶液的供应。第二反吹阀7连接空气滤清器1和尿素罐3的尿素管路，形成一条空气滤清器1至尿素管路的通道，实现对尿素管路的吹扫动作，保证了车辆在停机后，对尿素管路中的残留溶液进行吹扫。第一反吹阀4的工作原理及效果如以上所述，此处不再赘述。

在另一些实施例中，单向阀21还可集成于三通管41与尿素罐3连接的管路上，或者，三通管41集成于排气阀2上。

在一些实施例中，进气阀6、排气阀2、第二反吹阀7以及第一反吹阀4均为常闭式两位两通开关阀。常闭式两位两通开关阀的控制方式为开关控制方式，结构简单、控制原理简单。

在另一些实施例中，进气阀6、排气阀2、第二反吹阀7以及第一反吹阀4还可为比例阀，或一部分为比例阀另一部分为开关阀。

参阅图2，图2示出了本申请一实施例中的气驱系统吹扫功能控制方法流程图。

如图2所示，本申请还提供了一种气驱系统吹扫功能控制方法。包括以下步骤：

S1、判断车辆是否处于停机状态；

S2、若是，判断尿素罐3内压力是否为零；

S3、若是，开启第一反吹阀4，以使空气滤清器1对排气阀2进行吹扫，第一反吹阀4分别与空气滤清器和排气阀连通。

具体地，气驱系统的吹扫功能是当车辆停机后再进行吹扫，本申请的技术方案是在对尿素罐3的尿素管路进行吹扫结束后再对排气阀2进行吹扫。因此，本申请气驱系统吹扫功能控制方法的步骤为：

S1、判断车辆是否处于停机状态，以确定气驱系统需要开始进行吹扫动作。S2、若车辆处于停机状态，判断尿素罐3内的压力是否为零，以确定尿素罐3内的压力已完全从排气阀2中释放出，在此步骤之前，还需要对尿素罐3的尿素管路进行吹扫以保证尿素管路内的残留尿素液体已被吹扫干净，当尿素管路内的残留尿素液体被吹扫干净后，再对排气阀2进行吹扫以实现完全吹扫功能，由于对尿素管路内的残留液体进行吹扫过程会导致尿素罐3内的压力升高，因而在吹扫结束后需要打开排气阀2进行泄压，所以通过判别尿素罐3内的压力状态即可判别尿素管路是否已经吹扫干净。S3、进一步地，若尿素罐3内的压力为零，保持进气阀6关闭、第二反吹阀7关闭，开启第一反吹阀4以连通空气滤清器1和排气阀2，高压气体从空气滤清器1内进入到排气阀2内，将排气阀2内残留的尿素吹扫到大气中，以清理干净排气阀2内的残留尿素溶液。

优选地，对车辆的停机状态、尿素罐3内的压力的判别、第一反吹阀4的开启或关闭动作均由ECU ECU(Electronic Control Unit，电子控制器单元)实现。

参阅图3，图3示出了本申请一实施例中开启所述第一反吹阀4，以使空气滤清器1对排气阀2进行吹扫步骤的流程图。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，关闭进气阀6和第二反吹阀7，开启第一反吹阀4，以使空气滤清器1对排气阀2进行吹扫步骤包括：

S31、关闭进气阀6和第二反吹阀7，开启第一反吹阀4以连通空气滤清器1和排气阀2；第二反吹阀7与空气滤清器1及尿素罐3的尿素管路连通。

S32、判断第一反吹阀4的开启时长是否达到第一开启时长；

S33、若是，关闭第一反吹阀4。

具体地，关闭进气阀6和第二反吹阀7，并将第一反吹阀4开启以实现空气滤清器1和排气阀2的连通，使得空气滤清器1内的干净气体能够对排气阀2进行吹扫。进一步地，判断第一反吹阀4的开启时长是否达到第一开启时长，以保证空气滤清器1对排气阀2能够足够彻底地吹扫。再进一步地，当排气阀2已经完全吹扫干净后，关闭第一反吹阀4，结束对排气阀2的吹扫动作。

也即，第一反吹阀4用于实现对排气阀2内残留的尿素溶液进行吹扫，用高压气体将排气阀2内残留的尿素溶液排出，防止尿素溶液在排气阀2内存留结晶。

同样地，对第一反吹阀4的开启或关闭动作、对第一反吹阀4的开启时长的判断均优选由ECU控制实现。

在一些实施例中，第一开启时长为12s-17s，优选为15s。控制第一反吹阀4的开启时长能够保证排气阀2有足够长的吹扫时间，以实现反吹阀的彻底吹扫。

参阅图4，图4示出了本申请一实施例中步骤判断所述尿素罐3内压力是否为零前的步骤流程图。

如图4所示，在一些实施例中，判断尿素罐3内压力是否为零的步骤之前还包括步骤：

S201、关闭第一反吹阀4、进气阀6和排气阀2，开启第二反吹阀7以对尿素罐3的尿素管路进行吹扫；

S202、判断第二反吹阀7的开启时长是否达到第二开启时长；

S203、若是，关闭第二反吹阀7，开启排气阀2。

具体地，关闭第一反吹阀4、进气阀6和排气阀2，开启第二反吹阀7以连通空气滤清器1和尿素管路，进而对尿素管路内的残留尿素溶液进行吹扫。进一步地，判断第二反吹阀7的开启时长是否达到第二开启时长，以确保尿素管路内的尿素溶液已被吹扫彻底。更进一步地，若第二反吹阀7的开启时长已达到第二开启时长，则尿素管路内的尿素溶液已被彻底吹扫干净，则关闭第二反吹阀7，开启排气阀2，以卸载在吹扫尿素管路过程中尿素罐3内升高的压力值。当然，此步骤会导致排气阀2内存在尿素溶液残留，因此需要如前文所述的对反吹阀进行吹扫的步骤以保证整个气驱系统实现完全吹扫功能。

也即，第二反吹阀7用于对尿素管路以及尿素喷嘴进行吹扫，将管路及喷嘴内残留的尿素溶液分别吹扫到尿素罐3内以及后处理器上。

优选地，对尿素罐3内的压力判断、对第二反吹阀7的开启与关闭的控制、以及对第二反吹阀7开启时长的判别均由ECU实现。

在一些实施例中，第二开启时长为12s-17s，优选为15s。控制第二反吹阀7的开启时长能够保证对尿素管路有足够长的吹扫时间，以实现尿素管路的彻底吹扫。

参阅图5，图5示出了本申请一实施例中对所述尿素罐3的尿素管路进行吹扫步骤的流程图。

如图5所示，在一些实施例中，对尿素罐3的尿素管路进行吹扫的步骤包括：

S2011、关闭进气阀6、第一反吹阀4以及第二反吹阀7，开启排气阀2；

S2012、判断尿素罐3内的压力是否为零；

S2013、若是，开启第二反吹阀7。

可以理解，首先关闭进气阀6、第一反吹阀4以及第二反吹阀7，开启排气阀2，将刚刚停机后的车辆的尿素罐3内的压力释放出来直至尿素罐3内的压力降至零，再开启第二反吹阀7以连通空气滤清器1和尿素管路，进而对尿素管路进行吹扫。

参阅图6，图6示出了本申请一实施例中车辆行进过程中对排气阀2的控制流程图。

本申请中的对排气阀2进行吹扫、对尿素管路进行吹扫均为在车辆停机后的功能。如图6所示，在一些实施例中，还包括在车辆行驶过程中对排气阀2、进气阀6进行控制方法以使得整个车辆具有充足且持续的动力源。具体包括步骤：

S01、判断尿素罐3是否满足建压条件；

S02、若是，判断尿素罐3内的压力是否达到第一预设压力值；

S03、若是，关闭第一反吹阀4、第二反吹阀7、排气阀2、以及进气阀6；

S04、判断尿素罐3内的压力是否达到第二预设压力值；

S05、若是，开启进气阀6。

可以理解，当车辆处于行驶状态时，需要尿素罐3为汽车发动机提供尿素以保证车辆的持续动力，故先对尿素罐3是否满足建压条件进行判断，在本申请中，尿素罐3的建压条件可为车辆处于行驶状态中。随后判断尿素罐3内的压力值，若尿素罐3内的压力达到第一预设压力值，可以认为尿素罐3内建压完毕。进一步关闭第一反吹阀4、第二反吹阀7、排气阀2、以及进气阀6，尿素罐3通过尿素管路向尿素喷嘴喷射出尿素溶液。随着尿素溶液的喷射，尿素罐3内压力持续降低，直到尿素罐3内压力降低到第二预设压力值时，尿素罐3不再具有喷射出满足要求的尿素溶液的能力，此时开启进气阀6，再次对尿素罐3进行建压。如此循环往复，直至车辆停机。

也即，排气阀2用于在车辆停车时排出尿素罐3内的气体，以卸掉尿素罐3内的压力，进气阀6用于在行车时给尿素罐3内建压以及补气。

在本申请的一些实施例中，第一预设压力值为800kpa-820kpa，第二预设压力值为760kpa-770kpa，其中，第一预设压力值优选为800kpa，第二预设压力值优选为770kpa。

本申请在现有气驱系统阀组(用于建压的进气阀6、用于泄压的排气阀2、和一个反吹阀)的基础上，再增加一路反吹阀，用于在停机时对排气阀2进行吹扫，并对管路进行优化升级，在排气阀2进口处增加三通管41，在尿素罐3和排气阀2这一通路中增加单向阀21，防止吹扫时高压气体进入尿素罐3内，该方案可以实现在停机时对排气阀2进行吹扫，防止尿素溶液在排气阀2内存留结晶，进而解决由于尿素结晶导致的排气阀2卡滞、结晶堵塞等问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种气驱系统，其特征在于，所述气驱系统包括：

空气滤清器；

排气阀，通过单向阀与尿素罐单向连通；

第一反吹阀，分别与所述空气滤清器和所述排气阀连通，以使所述空气滤清器能够对所述排气阀进行吹扫。

2.根据权利要求1所述的气驱系统，其特征在于，所述气驱系统包括三通管；

所述第一反吹阀、所述排气阀以及所述单向阀分别连接所述三通管。

3.根据权利要求2所述的气驱系统，其特征在于，所述气驱系统还包括：

安装板；

进气阀，与所述尿素罐及所述空气滤清器连通；

第二反吹阀，与所述空气滤清器及所述尿素罐的尿素管路连通；

其中，所述进气阀、所述单向阀、所述第二反吹阀以及所述第一反吹阀均固定于所述安装板上。

4.根据权利要求3所述的气驱系统，其特征在于，所述进气阀、所述排气阀、所述第二反吹阀以及所述第一反吹阀均为常闭式两位两通开关阀。

5.一种气驱系统吹扫功能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断车辆是否处于停机状态；

若是，判断尿素罐内压力是否为零；

若是，开启第一反吹阀，以使空气滤清器对排气阀进行吹扫；所述第一反吹阀分别与空气滤清器和所述排气阀连通。

6.根据权利要求5所述的气驱系统吹扫功能控制方法，其特征在于，所述开启第一反吹阀，以使空气滤清器对排气阀进行吹扫的步骤包括：

关闭所述进气阀和第二反吹阀，开启所述第一反吹阀以连通所述空气滤清器和所述排气阀；所述第二反吹阀与所述空气滤清器及所述尿素罐的尿素管路连通；

判断所述第一反吹阀开启时长是否达到第一开启时长；

若是，关闭所述第一反吹阀。

7.根据权利要求6所述的气驱系统吹扫功能控制方法，其特征在于，所述第一开启时长为12s-17s。

8.根据权利要求5所述的气驱系统吹扫功能控制方法，其特征在于，所述判断所述尿素罐内压力是否为零的步骤前还包括：

关闭所述第一反吹阀、所述进气阀和所述排气阀，开启所述第二反吹阀以对所述尿素罐的尿素管路进行吹扫；

判断所述第二反吹阀开启时长是否达到第二开启时长；

若是，关闭所述第二反吹阀，开启所述排气阀。

9.根据权利要求8所述的气驱系统吹扫功能控制方法，其特征在于，所述第二开启时长为12s-17s。

10.根据权利要求8所述的气驱系统吹扫功能控制方法，其特征在于，所述对所述尿素罐的尿素管路进行吹扫的步骤包括：

关闭所述进气阀、所述第一反吹阀以及所述第二反吹阀，开启所述排气阀；

判断所述尿素罐内的压力是否为零；

若是，开启所述第二反吹阀。

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