DE102015200884A1 - Heckentfrostungssteuerung in Stopp-Start-Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Steuern eines Stopp-Start-Fahrzeugs umfasst bei automatisch gestopptem Motor das Anweisen eines Motor-Autostarts in Reaktion darauf, dass ein kalibrierbares Zeitintervall nach dem Erhalten einer Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster endet. Das Verfahren kann ferner das Aktivieren eines Entfrosters, nachdem der Motor automatisch gestartet wurde, umfassen. Das Verfahren kann zusätzlich das Aktivieren einer Entfrosteranzeige, wenn die elektrische Entfrosteraktivierung erhalten wird, umfassen. Das Verfahren kann ferner das Sperren eines Motor-Autostopps in Reaktion auf eine Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster bei laufendem Motor und ferner in Reaktion darauf, dass eine Batterieladung nicht ausreichend ist, eine vorhergesagte Stromaufnahme zu unterstützen, und Signalisieren einer Warnung für einen Fahrer des Fahrzeugs umfassen.
Description
- Diese Offenbarung betrifft Stopp-Start-Fahrzeuge und das Steuern von Stopp-Start-Aktivitäten, wenn ein Fahrer einen Heckentfroster im Stopp-Start-Fahrzeug aktiviert.
- Stopp-Start-Fahrzeuge können mit einem Motor-Autostopp-Merkmal ausgestattet sein. Dieses Merkmal schaltet den Motor während bestimmter Zeiträume des Fahrzeugbetriebs ab, um Kraftstoff einzusparen. Zum Beispiel kann das Autostopp-Merkmal eingesetzt werden, wenn das Fahrzeug angehalten wird, anstatt einen Leerlauf des Motors zu gestatten. Der Motor kann neu gestartet werden, wenn der Fahrer die Bremse freigibt oder das Gaspedal betätigt.
- Ein Verfahren zum Steuern eines Stopp-Start-Fahrzeugs umfasst bei automatisch gestopptem Motor das Anweisen eines Motor-Autostarts in Reaktion darauf, dass ein kalibrierbares Zeitintervall nach dem Erhalten einer Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster endet. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter das Aktivieren eines Entfrosters, nachdem der Motor automatisch gestartet wurde. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter das Aktivieren einer Entfrosteranzeige, wenn die Aktivierung für den elektrischen Entfroster erhalten wird. In noch einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter das Sperren eines Motor-Autostopps in Reaktion auf eine Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster bei laufendem Motor und weiter in Reaktion darauf, dass eine Batterieladung nicht ausreichend ist, eine vorhergesagte Stromaufnahme zu unterstützen. Eine solche Ausführungsform kann zusätzlich ein Signalisieren einer Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs umfassen.
- Ein Stopp-Start-Fahrzeug enthält einen elektrischen Entfroster mit einer Entfrosteranzeige und mindestens einer Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dazu konfiguriert, die Entfrosteranzeige zu aktivieren, wenn eine Entfrosteraktivierungsanforderung erhalten wird, und einen Motor-Autostart ein kalibrierbares Zeitintervall, nachdem die Entfrosteraktivieranforderung erhalten wird, anzuweisen. In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ferner dazu konfiguriert, den elektrischen Entfroster zu aktivieren, wenn der Motor nach dem kalibrierbaren Zeitintervall automatisch gestartet wird. In einem Ausführungsbeispiel beträgt das kalibrierbare Zeitintervall fünfzehn Sekunden.
- Ein Fahrzeug enthält einen Motor, der Autostart- und Autostopp-Funktionen aufweist, einen elektrischen Entfroster und eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dazu konfiguriert, bei automatisch gestopptem Motor einen Motor-Autostart in Reaktion darauf, dass ein kalibrierbares Zeitintervall nach einer Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster endet, anzuweisen und einen Motor-Autostopp in Reaktion auf eine Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster und eine Batterieladung, die nicht ausreichend ist, eine Stromaufnahme bei abgeschaltetem Motor zu unterstützen, zu sperren. In einer Ausführungsform enthält das Fahrzeug weiter eine Entfrosteranzeige. In einer solchen Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ferner dazu konfiguriert, die Entfrosteranzeige zu aktivieren, wenn die Aktivierung für den elektrischen Entfroster erhalten wird, während der Motor automatisch gestoppt ist. In einer anderen Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ferner dazu konfiguriert, dem Fahrer eine Warnung zu signalisieren, wenn der Motor-Autostopp in Reaktion auf eine Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster und eine Batterieladung, die nicht ausreichend ist, eine Stromaufnahme bei abgeschaltetem Motor zu unterstützen, gesperrt ist.
- Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen eine Anzahl von Vorteilen bereit. Zum Beispiel sieht die vorliegende Offenbarung ein Stopp-Start-Fahrzeug vor, das eine Steuerlogik aufweist, um einen Motorneustart und eine Aktivierung eines elektrischen Entfrosters nach dem Erhalten einer Entfrosteranforderung zu verzögern, wodurch ermöglicht wird, dass der Motor länger automatisch gestoppt bleibt, und vermieden wird, dass der Fahrer aufgrund eines sofortigen Motorneustarts überrascht wird. Als weiteres Beispiel sieht die vorliegende Offenbarung ein Stopp-Start-Fahrzeug vor, das eine Steuerlogik aufweist, um einen Motor-Autostopp zu verhindern, wenn ein elektrischer Entfroster aktiv ist, falls der Batterieladezustand nicht ausreichend ist, um die Stromaufnahme bei abgeschaltetem Motor zu unterstützen.
-
1 ist ein Diagramm, das den Motorstatus während eines Autostopps darstellt. -
2 ist eine Blockdarstellung eines Stopp-Start-Fahrzeugs. -
3 ist ein Ablaufschema, das einen Algorithmus zum Steuern eines Start-Stopp-Fahrzeugs darstellt. - Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung in verschiedener Art und Weise zu benutzen. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die anhand irgendeiner der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Es können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen verschiedene Kombinationen und Abwandlungen der Merkmale, die den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechen, erwünscht sein.
- Stopp-Start-Fahrzeuge werden von herkömmlichen Verbrennungsmotoren angetrieben und sind mit einem Stopp-Start-System, das Autostopp- und Autostart-Funktionen steuert, ausgestattet. Das Stopp-Start-System kann den Motor automatisch stoppen, wenn das Fahrzeug angehalten wird und der Motor nicht zum Antrieb oder für andere Zwecke benötigt wird. Zu einem späteren Zeitpunkt kann das Stopp-Start-System den Motor automatisch starten, wenn dies zum Antrieb oder für andere Zwecke erforderlich ist. Durch das Deaktivieren des Motors, wenn dies möglich ist, wird der Gesamtkraftstoffverbrauch reduziert. Anders als echte Hybridfahrzeuge sind Stopp-Start-Fahrzeuge nicht zu einem reinen Elektroantrieb in der Lage. Des Weiteren sind Stopp-Start-Fahrzeuge anders als echte Hybridfahrzeuge nicht mit einer Traktionsbatterie ausgestattet. Sie enthalten stattdessen lediglich eine herkömmliche Batterie für Starten, Beleuchtung und Zündung (SLI, starting, light, ignition).
- Steuereinrichtungen können einen Autostopp oder Autostart des Motors initiieren. Wenn das Fahrzeug beispielsweise zum Stehen kommt, können die Steuereinrichtungen eine Anweisung ausgeben, den Prozess zum Stoppen des Motors zu beginnen, wodurch die Lichtmaschine oder der integrierte Starter-Generator daran gehindert wird, den elektrischen Verbrauchern elektrischen Strom bereitzustellen. Die Batterie kann den elektrischen Verbrauchern elektrischen Strom bereitstellen, während der Motor gestoppt ist. Wenn nach einem Motor-Autostopp das Bremspedal ausgerückt wird (und/oder das Gaspedal eingerückt wird), können die Steuereinrichtungen eine Anweisung ausgeben, den Prozess zum Starten des Motors zu beginnen, wodurch es der Lichtmaschine oder dem integrierten Starter-Generator ermöglicht wird, den elektrischen Verbrauchern elektrischen Strom bereitzustellen.
- Bezug nehmend auf
1 kann eine Motor-Stopp-Start-Sequenz mehrere Phasen beinhalten: „Autostopp Beginn“ markiert den Beginn des Motor-Autostopps; „Vorbereiten auf Motor-Autostopp“ ist die Zeitperiode, während der Fahrzeugsysteme sowie der Motor auf den bevorstehenden Motorstopp vorbereitet werden (wenn während dieser Phase eine Autostopp-Sperrbedingung detektiert wird, wird die Vorbereitung auf den bevorstehenden Motorstopp nicht weitergeführt und die Fahrzeugsysteme und der Motor kehren in ihre normalen Betriebsmodi zurück); „Kraftstoff abschalten“ markiert den Punkt, an dem der Kraftstofffluss zum Motor gestoppt wird; „Motor stoppen“ ist die Zeitperiode, während der die Motordrehzahl auf 0 reduziert wird; „unterhalb Kraftstoffneustart“ markiert den Punkt, nach dem, wenn ein Neustart angefordert wird, um den Autostopp während der „Motor stoppen“-Phase zu sperren, der Starter möglicherweise eingerückt werden muss, um den Motor anzuschleppen (wenn ein Neustart vor „unterhalb Kraftstoffneustart“ und während der „Motor stoppen“-Phase angefordert wird, kann der Motor neu gestartet werden, um den Autostopp durch das Wiederanstellen des Kraftstoffflusses zu sperren); „Motordrehzahl = 0“ markiert den Punkt, an dem die Motordrehzahl nahezu oder gleich 0 ist; „Motor automatisch gestoppt“ ist die Zeitperiode, während der der Motor abgeschaltet ist; „Starter einrücken“ markiert den Punkt, an dem der Starter beginnt, den Motor anzuschleppen, in dem Bemühen, den Motor zu starten (in Reaktion darauf, dass eine Motorautostart-Bedingung detektiert wird); „Starter schleppt Motor an“ ist die Zeitperiode, während der der Motor nicht in der Lage ist, aus eigener Leistung zu drehen; „Starter ausrücken“ markiert den Punkt, an dem der Motor in der Lage ist, aus eigener Leistung zu drehen; „Motordrehzahl steigt an“ ist die Zeitperiode, während der die Drehzahl des Motors auf Betriebsdrehzahl steigt; und, „Autostart Ende“ markiert den Punkt, an dem die Drehzahl des Motors seine Betriebsdrehzahl erreicht (eine Drehzahl bei oder über Soll-Leerlaufdrehzahl). - In Stopp-Start-Fahrzeugen kann das Stopp-Start-System den Motor automatisch abschalten, um Kraftstoff einzusparen, und den Motor zu einem späteren Zeitpunkt automatisch neu starten. In einigen Situationen ist es jedoch unerwünscht, dass der Motor gemäß der Basislogik automatisch stoppt oder automatisch startet. Zum Beispiel nehmen elektrische Fensterentfroster eine relativ große Menge an Strom auf. Wenn ein elektrischer Entfroster läuft, ist der Batterieladezustand möglicherweise nicht ausreichend, den Elektroenergiebedarf zu decken, wenn der Motor automatisch gestoppt ist. Gleichermaßen ist, wenn der Motor automatisch gestoppt ist und ein Fahrer den Entfroster aktiviert, der Batterieladezustand möglicherweise nicht ausreichend, den Elektroenergiebedarf zu unterhalten, wenn der Motor abgeschaltet bleibt.
- Eine Lösung ist, Motor-Autostopps immer dann zu sperren, wenn der Entfroster aktiv ist. Dadurch kann es jedoch sein, dass der Motor unnötigerweise weiter läuft, wenn die Batterieladung in der Lage ist, dem Entfroster Energie zu liefern, was Kraftstoff verschwendet. Des Weiteren kann, wenn der Motor sofort bei Aktivierung des Entfrosters automatisch gestartet wird, der Fahrer überrascht werden, was die Kundenzufriedenheit senkt.
- Bestimmte hierin offenbarte Systeme und Verfahren können eine verbesserte Stopp-Start-Steuerungskonfiguration für einen eine Autostopp-Funktionalität aufweisenden Motor bereitstellen. Wenn ein Entfroster aktiv ist, kann eine Steuereinrichtung eine Motor-Autostart-Anforderung in Reaktion darauf, dass eine Batterieladung nicht ausreichend ist, einen vorhergesagten Strombedarf zu liefern, sperren. Des Weiteren kann die Steuereinrichtung, wenn der Motor automatisch gestoppt ist und eine Autostart-Anforderung ausgegeben wird, den Motor-Autostart verzögern und die Aktivierung des Entfrosters verzögern, bis der Motor automatisch gestartet ist.
- Bezug nehmend auf
2 wird eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs100 , das Autostopp-Funktionalität aufweist, gezeigt. Das Fahrzeug100 enthält einen Motor102 , eine SLI-Batterie104 , einen Drehzahlsensor106 , ein Gaspedal108 und ein Bremspedal110 . Das Fahrzeug enthält weiter ein Stopp-Start-System112 , das mindestens eine Steuereinrichtung114 enthält. Das Fahrzeug enthält zusätzlich einen elektrischen Entfroster116 und eine Entfrosteranzeige118 . In einem Ausführungsbeispiel ist der elektrische Entfroster116 ein Heckscheiben-Entfroster, und die Entfrosteranzeige118 ist eine Anzeigeleuchte, die nahe einem Entfrosteraktivierungsschalter liegt. Motor102 , SLI-Batterie104 , Drehzahlsensor106 , Gaspedal108 , Bremspedal110 , elektrischer Entfroster116 und Entfrosteranzeige118 stehen alle in Kommunikation mit oder unter der Kontrolle des Stopp-Start-Systems112 , wie durch Volllinien angezeigt. - Die mindestens eine Steuereinrichtung
114 kann während des Fahrzeugbetriebs Autostopp-Anweisungen und Autostart-Anweisungen an den Motor102 ausgeben. Das Stopp-Start-System112 umfasst zum Beispiel eine Basis-Autostopp/-start-Logik, die Autostopp-Anweisungen und Autostart-Anweisungen — um unter anderem Phasen zu erreichen, die denen mit Bezug auf1 beschriebenen ähnlich sind — auf der Basis von Signalen von mindestens dem Drehzahlsensor106 , Gaspedal108 und Bremspedal110 ausgibt. Kurz gesagt, der Motor102 wird in Reaktion auf eine Autostopp-Anweisung abgeschaltet und wird in Reaktion auf eine Autostart-Anweisung neu gestartet. - In einer anhand der
2 und3 beschriebenen Ausführungsform wird eine Aktivierungsanforderung für einen elektrischen Entfroster erhalten, wie in Block120 dargestellt. Die Entfrosteraktivierungsanforderung kann zum Beispiel durch einen Fahrer, der einen Entfrosterknopf drückt, initiiert werden. Dann wird eine Feststellung getroffen, ob der Motor automatisch gestoppt ist, wie bei Operation122 dargestellt. Diese Feststellung kann zum Beispiel durch Steuereinrichtung114 getroffen werden. Wenn der Motor automatisch gestoppt ist, dann wird Entfrosteranzeige118 aktiviert, wie in Block124 dargestellt. Dies informiert den Fahrer, dass die Entfroster-Anforderung erhalten wurde. Die Operation verzögert dann ein kalibrierbares Zeitintervall lang, wie in Block126 dargestellt. Das Zeitintervall kann etwa15 Sekunden sein. Verschiedene andere Zeitverzögerungen sind natürlich möglich. Nachdem das kalibrierbare Zeitintervall geendet hat, wird eine Motor-Autostart-Anforderung ausgegeben, wie in Block128 dargestellt. Diese Anforderung kann durch das Stopp-Start-System112 ausgegeben werden. Nachdem der Motor automatisch gestartet wurde und läuft, wird Entfroster116 aktiviert, wie in Block130 dargestellt. - Falls zurück bei Operation
122 der Motor nicht automatisch gestoppt ist, wenn die Aktivierungsanforderung für einen elektrischen Entfroster erhalten wird, dann wird der Entfroster bei Erhalt der Anforderung aktiviert, wie in Block132 dargestellt. Nachdem der Entfroster aktiviert ist, wird eine Feststellung getroffen, ob eine Autostopp-Anforderung erhalten wird, wie in Operation134 dargestellt. Falls nein, dann fährt die Steuerung fort, eine Autostopp-Anforderung bei Operation134 zu überwachen. Falls ja, dann wird eine Feststellung getroffen, ob der Ladezustand der Batterie104 dazu ausreichend ist, die Stromaufnahme bei abgeschaltetem Motor zu decken. In einer Ausführungsform wird diese Feststellung getroffen, indem eine Stromaufnahme für aktive elektrische Vorrichtungen einschließlich des Entfrosters berechnet und mit einem gegenwärtigen Batterieladezustand verglichen wird. In einer anderen Ausführungsform wird ein Batterieladezustandsschwellenwert bereitgestellt, und ein gegenwärtiger Batterieladezustand wird mit dem Ladezustandsschwellenwert verglichen. Wenn festgestellt wird, dass der Batterieladezustand dazu ausreichend ist, die Stromaufnahme zu decken, dann wird der Motor automatisch gestoppt, wie in Block138 dargestellt. Falls nein, dann wird die Motorautostopp-Anforderung gesperrt, wie in Block140 dargestellt. Dem Fahrer wird eine Warnung signalisiert, um anzuzeigen, dass ein Autostopp wegen niedrigem Batterieladezustand gesperrt wurde, wie in Block142 dargestellt. - Wie aus den verschiedenen Ausführungsformen ersichtlich, stellt die vorliegende Offenbarung ein Stopp-Start-Fahrzeug mit Steuerlogik bereit, um Motor-Autostarts und eine Aktivierung eines elektrischen Entfrosters für ein Zeitintervall, nachdem eine Entfrosteraktivierung angefordert wurde, zu verzögern. Diese Verzögerung verringert unnötige Motorstarts und reduziert des Weiteren eine Überraschung des Fahrers, die durch Motor-Autostarts, sofort nachdem die Entfrosteraktivierung angefordert wurde, verursacht wird. Des Weiteren stellt die vorliegende Offenbarung ein Stopp-Start-Fahrzeug mit Steuerlogik zum Sperren von Motor-Autostopps, wenn ein Batterieladezustand nicht ausreichend ist, eine Stromaufnahme bei abgeschaltetem Motor zu unterstützen, bereit.
- Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Steuereinrichtung oder einen Computer übermittelt werden/durch diese implementiert werden, welche eine beliebige existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder speziell dafür vorgesehene elektronische Steuereinheit enthalten können. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die von einer Steuereinrichtung oder einem Computer in vielen Formen ausgeführt werden können, einschließlich in Form von Informationen, die permanent auf nicht-beschreibbaren Speichermedien wie ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die änderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbandspeichern, optischen Bandspeichern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, aber nicht darauf beschänkt. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem durch Software ausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung von geeigneten Hardwarekomponenten, wie etwa anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits, ASICs), feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (Field-Programmable Gate Arrays, FPGAs), Zustandsautomaten, Steuereinrichtungen oder irgendwelchen anderen Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen, oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten implementiert werden.
- Wie oben beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Obwohl möglicherweise verschiedene Ausführungsformen als Vorteile bietend oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere erwünschte Eigenschaften bevorzugt beschrieben wurden, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein Kompromiss zwischen einem oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften geschlossen werden kann, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der speziellen Anwendung und Implementierung abhängen. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Aussehen, Packaging, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. gehören. Insofern liegen Ausführungsformen, die als bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik beschrieben wurden, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Claims (6)
- Verfahren zum Steuern eines Motor-Stopp-Start-Systems in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst: Anweisen eines Motor-Autostarts in Reaktion darauf, dass ein kalibrierbares Zeitintervall abläuft, wobei das Zeitintervall bei Erhalt einer Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster bei automatisch gestopptem Motor initiiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das kalibrierbare Zeitintervall fünfzehn Sekunden beträgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Aktivieren eines Entfrosters, nachdem der Motor automatisch gestartet wurde, umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Aktivieren einer Entfrosteranzeige, wenn die Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster erhalten wird, umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Sperren eines Motor-Autostopps in Reaktion auf eine Aktivierungsanforderung für den elektrischen Entfroster bei laufendem Motor und ferner in Reaktion darauf, dass eine Batterieladung nicht ausreichend ist, eine vorhergesagte Stromaufnahme zu unterstützen, umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Signalisieren einer Warnung an einen Fahrer umfasst.
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