DE102021206545B3 - Method and control device for operating a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat (2) und einem Getriebe (3), wobei zur Ausführung einer Schaltung in dem Getriebe (3) im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs von einer Schaltablaufsteuerung ein vor Schaltungsauslösung angefordertes Soll-Moment des Antriebsaggregats (2) für die Schaltungsausführung reduziert und nach der Schaltungsausführung wieder erhöht wird. Nach der Schaltungsausführung wird eine erste Momentdifferenz zwischen einem maximal verfügbaren Moment des Antriebsaggregats (2) und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats (2) und/oder eine zweite Momentdifferenz zwischen einem Moment des Antriebsaggregats (2) während der Schaltungsausführung und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats (2) ermittelt, wobei das nach Schaltungsausführung angeforderte Soll-Moment des Antriebsaggregats (2) abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz ermittelt wird. A method for operating a motor vehicle with a drive unit (2) and a gearbox (3), in which, to execute a shift in the gearbox (3) when the motor vehicle is in pulling mode, a shift sequence control provides a target torque of the drive unit (2) for the Circuit execution is reduced and increased again after the circuit execution. After the circuit execution, a first torque difference between a maximum available torque of the drive unit (2) and a current actual torque of the drive unit (2) and / or a second torque difference between a torque of the drive unit (2) during the circuit execution and a current actual The torque of the drive unit (2) is determined, the setpoint torque of the drive unit (2) being determined as a function of the first moment difference and / or as a function of the second moment difference.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for operating a motor vehicle. The invention also relates to a control device for operating a motor vehicle.
Ein Kraftfahrzeug verfügt über ein Antriebsaggregat und ein Getriebe, wobei das Getriebe zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb des Kraftfahrzeugs geschaltet ist. Das Getriebe wandelt Drehmomente und Drehzahlen und stellt so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats an einem Abtrieb des Kraftfahrzeugs bereit.A motor vehicle has a drive unit and a transmission, the transmission being connected between the drive unit and an output of the motor vehicle. The transmission converts torques and speeds and thus provides the tractive power of the drive unit to an output of the motor vehicle.
In einem Getriebe können Gangwechsel bzw. Schaltungen ausgeführt werden. Bei Ausführung eines Gangwechsels oder einer Schaltung im Getriebe wird im Getriebe ein Ist-Gang ausgelegt und ein Ziel-Gang eingelegt. Bei automatisierten bzw. automatischen Schaltgetrieben erfolgt dieser Gangwechsel automatisch und wird von einer Schaltablaufsteuerung gesteuert.Gear changes or shifts can be carried out in a transmission. When a gear change or a shift is carried out in the transmission, an actual gear is disengaged in the transmission and a target gear is engaged. In the case of automated or automatic gearboxes, this gear change takes place automatically and is controlled by a gearshift sequence control.
Aus der Praxis ist es bekannt, dass zur Ausführung einer Schaltung in einem automatischen oder automatisierten Getriebe eines Kraftfahrzeugs im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs von der Schaltablaufsteuerung ein vor der Schaltungsauslösung angefordertes Soll-Moment des Antriebsaggregats für die Schaltungsausführung reduziert und nach der Schaltungsausführung wieder erhöht wird.It is known from practice that, in order to execute a shift in an automatic or automated transmission of a motor vehicle when the motor vehicle is in pulling mode, the shift sequence control reduces a target torque of the drive unit for the shift execution that is requested before the shift is triggered and increases it again after the shift has been executed.
Die Erhöhung des Soll-Moments des Antriebsaggregats nach Schaltungsausführung erfolgt dabei vorzugsweise auf das Niveau des Soll-Moments vor Schaltungsauslösung. Da sich ein maximal verfügbares Antriebsaggregatmoment dynamisch stark ändern kann, besteht die Möglichkeit, dass sich während der Schaltungsausführung sowie nach der Schaltungsausführung das verfügbare Moment des Antriebsaggregats gegenüber dem Niveau vor Schaltungsauslösung reduziert, sodass dann das nach Schaltungsausführung angeforderte Soll-Moment nicht bereitgestellt werden kann. Hierdurch können Schwingungen im Antriebsstrang verursacht werden, wodurch sich eine deutliche Komforteinbuße nach Ausführung eines Gangwechsels ergibt. Dies ist von Nachteil. Es besteht Bedarf daran, derartige Schwingungsbelastungen im Antriebsstrang zu vermeiden.The increase in the target torque of the drive unit after the circuit has been carried out is preferably carried out to the level of the target torque before the circuit was triggered. Since a maximum available drive unit torque can change strongly dynamically, there is the possibility that the available torque of the drive unit is reduced during the shift execution as well as after the shift execution compared to the level before the shift was triggered, so that the target torque requested after the shift execution cannot be provided. This can cause vibrations in the drive train, which results in a significant loss of comfort after a gear change has been carried out. This is a disadvantage. There is a need to avoid such vibration loads in the drive train.
Die
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.The invention is based on the object of creating a novel method and control device for operating a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird nach der Schaltungsausführung eine erste Momentdifferenz zwischen einem maximal verfügbaren Moment des Antriebsaggregats und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats und/oder eine zweite Momentdifferenz zwischen einem Moment des Antriebsaggregats während der Schaltungsausführung und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats ermittelt. Nach der Schaltungsausführung wird das angeforderte Soll-Moment des Antriebsaggregats abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz ermittelt.This object is achieved by a method for operating a motor vehicle according to
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können als unkomfortabel empfundene Schwingungsbelastungen im Antriebsstrang, die sich nach Schaltungsausführung infolge eines reduzierten maximalen Antriebsaggregatmoments ausbilden können, reduziert werden. Das nach Schaltungsausführung angeforderte Soll-Moment des Antriebsaggregats wird hierzu abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz ermittelt. So ist ein schneller Lastaufbau nach Schaltungsausführung bei hohem Komfort möglich.With the method according to the invention, vibration loads in the drive train which are perceived as uncomfortable and which can develop after the circuit has been implemented as a result of a reduced maximum drive unit torque can be reduced. The target torque of the drive unit requested after the circuit execution is for this purpose dependent on the first torque difference and / or dependent on the second torque difference reference determined. In this way, the load can be built up quickly after the circuit has been carried out with a high level of comfort.
Insbesondere wird als zweite Momentdifferenz die Differenz zwischen einem minimalen Moment des während der Schaltungsausführung maximal verfügbaren Moments des Antriebsaggregats und dem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats ermittelt. Dies ist besonders bevorzugt, um bei hohem Komfort nach Schaltungsausführung möglichst schnell das Antriebsaggregatmoment aufzubauen.In particular, the difference between a minimum torque of the maximum available torque of the drive assembly during the shift execution and the current actual torque of the drive assembly is determined as the second torque difference. This is particularly preferred in order to build up the drive assembly torque as quickly as possible with a high level of comfort after the circuit design.
Vorzugsweise gibt die Schaltablaufsteuerung nach der Schaltungsausführung einen zeitlichen Ziel-Gradienten für den Aufbau des Moments des Antriebsaggregats vor. Der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene zeitliche Ziel-Gradient wird abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz angepasst, um einen zeitlichen Soll-Gradienten für den Aufbau des angeforderten Soll-Moments zu ermitteln. Diese Vorgehensweise ist bevorzugt, um bei hohem Komfort möglichst schnell einen Lastaufbau zu ermöglichen.The shift sequence control preferably specifies a time target gradient for the build-up of the torque of the drive unit after the shift has been executed. The temporal target gradient specified by the shift sequence control is adapted as a function of the first torque difference and / or as a function of the second torque difference in order to determine a temporal target gradient for building up the requested target torque. This procedure is preferred in order to enable a load to be built up as quickly as possible with a high level of comfort.
Vorzugsweise wird dann, wenn die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz größer als ein Grenzwert ist, zur Ermittlung des zeitlichen Soll-Gradienten der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene Ziel-Gradienten umso stärker reduziert, je kleiner die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz ist. Dann, wenn die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz kleiner als ein Grenzwert ist, wird als zeitlicher Soll-Gradienten der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene Ziel-Gradient verwendet. Auch diese Details sind bevorzugt, um bei hohem Komfort nach Schaltungsausführung möglichst schnell einen Lastaufbau zu gewährleisten.Preferably, if the first torque difference and / or the second torque difference is greater than a limit value, the target gradient specified by the shift sequence control is reduced the more the smaller the first torque difference and / or the second torque difference, in order to determine the temporal setpoint gradient is. Then, when the first torque difference and / or the second torque difference is smaller than a limit value, the target gradient specified by the shift sequence control is used as the temporal setpoint gradient. These details are also preferred in order to ensure a load build-up as quickly as possible with a high level of comfort after the circuit has been executed.
Vorzugsweise wird die Anpassung des von der Schaltablaufsteuerung vorgegebenen zeitlichen Ziel-Gradienten abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz zeitlich begrenzt. Die zeitliche Begrenzung ist bevorzugt, um den Lastaufbau nach der Schaltungsausführung nicht unnötig zu verlängern.The adaptation of the temporal target gradient predetermined by the shift sequence control is preferably limited in time as a function of the first torque difference and / or as a function of the second torque difference. The time limit is preferred in order not to unnecessarily lengthen the load build-up after the circuit has been executed.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist in Anspruch 9 definiert.The control device according to the invention is defined in
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs; -
2 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
-
1 a powertrain scheme of a motor vehicle; -
2 a signal flow diagram to illustrate the method according to the invention for operating a motor vehicle.
Beim Getriebe 3 handelt es sich um ein automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe, in welchem Gangwechsel bzw. Schaltungen von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang automatisiert bzw. automatisch durchgeführt werden.The
Ferner zeigt
Das Steuergerät 7 verfügt über eine Schaltablaufsteuerung. Zur Ausführung einer Schaltung bzw. eines Gangwechsels im Getriebe 3 im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs wird von der Schaltablaufsteuerung ein vor der Schaltungsauslösung angefordertes Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 für die eigentliche Schaltungsausführung reduziert und nach der eigentlichen Schaltungsausführung wieder erhöht.The
Bei der Erfindung geht es nun darum, Schaltungen bzw. Gangwechsel möglichst komfortabel auszuführen und hierzu ein Verfahren vorzuschlagen, mithilfe dessen das Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 nach Schaltungsausführung so erhöht wird, dass Schwingungen im Antriebsstrang 1 vermieden werden.The aim of the invention is to carry out gearshifts or gear changes as comfortably as possible and to propose a method for this purpose, with the aid of which the target torque of the
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, nach Schaltungsausführung einer im Zugbetrieb ausgeführten Schaltung eine erste Momentdifferenz zwischen einem maximal verfügbaren Moment des Antriebsaggregats 2 und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats 2 und/oder eine zweite Momentdifferenz zwischen einem Moment des Antriebsaggregats 2 während der Schaltungsausführung und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats 2 zu ermitteln, wobei das nach Schaltungsausführung angeforderte Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz ermittelt wird. Hiermit kann nach Schaltungsausführung bei hohem Komfort ein schneller Lastaufbau durch schnelle Erhöhung des vom Antriebsaggregat 2 bereitgestellten Moments erfolgen.According to the invention it is proposed, after the circuit execution of a circuit carried out in train operation, a first torque difference between a maximum available torque of the
Weitere Details der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
In einem Block 8 des Signalflussdiagramms wird überprüft, ob im Getriebe 3 im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs eine Schaltung bzw. ein Gangwechsel ausgeführt wird. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 8 auf Block 8 zurückverzweigt. Wird hingegen in Block 8 festgestellt, dass im Getriebe 3 ein Gangwechsel bzw. eine Schaltung im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird, so wird ausgehend von Block 8 auf Block 9 verzweigt.In a
In Block 9 wird überprüft, ob die Schaltungsausführung beendet wurde. Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block 9 auf Block 9 zurückverzweigt.In
Wird hingegen in Block 9 festgestellt, dass die Schaltungsausführung beendet wurde, so wird ausgehend von Block 9 auf Block 10 verzweigt. In Block 10 gibt die Schaltablaufsteuerung für die Zeit nach der Schaltungsausführung ein Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 vor, um nach Schaltungsausführung das Ist-Moment des Antriebsaggregats 2 in Richtung auf das Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 zu erhöhen und so Last aufzubauen.If, on the other hand, it is determined in
In einem nachfolgenden Schritt 11 wird mindestens eine Momentdifferenz ermittelt, insbesondere eine erste Momentdifferenz zwischen einem maximal verfügbaren Moment des Antriebsaggregats 2 und dem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats 2 und/oder eine zweite Momentdifferenz zwischen einem Moment des Antriebsaggregats 2 während der Schaltungsausführung, insbesondere dem minimalen Moment des während der Schaltungsausführung maximal verfügbaren Moments des Antriebsaggregats 2 oder einem hiervon abhängigen Moment, und dem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats 2.In a
Das von dem minimalen Moment des während der Schaltungsausführung maximal verfügbaren Moments des Antriebsaggregats 2 abhängige Moment kann ein Moment sein, welches um einen definierten Offset gegenüber dem minimalen Moment des während der Schaltungsausführung maximal verfügbaren Moments erhöht ist.The torque dependent on the minimum torque of the maximum available torque of the
In Block 12 wird nachfolgend überprüft, ob die jeweilige ermittelte Momentdifferenz, also die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz, größer als ein Grenzwert ist.In
Dann, wenn die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz größer als der Grenzwert ist, wird ausgehend von Block 12 auf Block 13 verzweigt. In Block 13 wird das nach Schaltungsausführung angeforderte Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 abhängig von der ersten Differenz und/oder abhängig von der zweiten Differenz ermittelt, insbesondere derart, dass ein zeitlicher Soll-Gradient für den Aufbau des angeforderten Soll-Moments abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz ermittelt wird.Then, when the first torque difference and / or the second torque difference is greater than the limit value, a branch is made from
So ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Schaltablaufsteuerung nicht nur das Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 nach Schaltungsausführung vorgibt, sondern auch einen zeitlichen Ziel-Gradienten für den Aufbau des Moments des Antriebsaggregats 2. Wird festgestellt, dass die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz größer als der Grenzwert ist, so wird der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene zeitliche Ziel-Gradient abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz angepasst, um den Soll-Gradienten für den Aufbau des angeforderten Soll-Moments des Antriebsaggregats 2 zu ermitteln.So it is preferably provided that the shift sequence control not only specifies the target torque of the
Bei der Ermittlung des zeitlichen Soll-Gradienten wird der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene Ziel-Gradient umso stärker reduziert, je kleiner die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz ist.When determining the temporal setpoint gradient, the target gradient specified by the shift sequence control is reduced the more the smaller the first torque difference and / or the second torque difference is.
Dann hingegen, wenn in Block 12 festgestellt wird, dass die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz kleiner als der Grenzwert ist, wird von Block 12 auf Block 14 verzweigt und in Block 14 wird der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene Ziel-Gradient nicht verändert, sodass als zeitlicher Soll-Gradient für das Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 der Ziel-Gradient der Schaltablaufsteuerung unverändert verwendet wird.Then, on the other hand, if it is determined in
Nach Veränderung bzw. Anpassung des von der Schaltablaufsteuerung vorgegebenen Ziel-Gradienten in Block 13 - abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz - wird in einem Block 15 überprüft, ob eine zulässige maximale Zeitdauer für die Anpassung des von der Schaltablaufsteuerung vorgegebenen zeitlichen Ziel-Gradienten abgelaufen ist. Ist dies der Fall, ist also die maximale Zeitdauer für die Anpassung des von der Schaltablaufsteuerung vorgegebenen zeitlichen Ziel-Gradienten abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz abgelaufen, so wird ausgehend von Block 15 auf Block 14 verzweigt und als Soll-Gradient der von der Schaltablaufsteuerung vorgegebene Ziel-Gradient verwendet. Wird hingegen in Block 15 festgestellt, dass die maximale Zeitdauer für die Anpassung des von der Schaltablaufsteuerung vorgegebenen zeitlichen Ziel-Gradienten abhängig von der ersten Momentdifferenz und/oder abhängig von der zweiten Momentdifferenz noch nicht abgelaufen ist, so wird ausgehend von Block 15 auf Block 16 verzweigt und dann der angepasste Ziel-Gradient als Soll-Gradient für den Aufbau des angeforderten Soll-Moments des Antriebsaggregats 2 verwendet.After changing or adapting the target gradient specified by the shift sequence control in block 13 - depending on the first Moment difference and / or as a function of the second moment difference - it is checked in a
Als Momentdifferenz kann sowohl die erste Momentdifferenz zwischen dem maximal verfügbaren Moment des Antriebsaggregats 2 und einem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats 2 als auch die zweite Momentdifferenz zwischen dem minimalen Moment des während der Schaltungsausführung maximal verfügbaren Moments des Antriebsaggregats 2 oder dem hiervon abhängigen Moment und dem aktuellen Ist-Moment des Antriebsaggregats 2 verwendet werden. Dann, wenn die zweite Momentdifferenz verwendet wird, ist Reduzierung des Soll-Moments im Vergleich zur Verwendung der ersten Momentdifferenz abgeschwächt, sodass der Lastaufbau nach Schaltungsausführung schneller bei hohem Komfort unter Vermeidung von Schwingungen im Antriebsstrang 1 erfolgt.Both the first torque difference between the maximum available torque of the
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät, welches eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren automatisch auszuführen. Bei diesem Steuergerät handelt es sich insbesondere um das Getriebesteuergerät 7 handeln.The invention also relates to a control device which is set up to automatically carry out the method described above. This control device is, in particular, the
Beim Steuergerät handelt es sich um ein elektronisches Steuergerät, welches hardwareseitige Mittel und softwareseitige Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen, so zum Beispiel mit dem Getriebe 3 und dem Motorsteuergerät 6. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen weiterhin ein Prozessor zur Datenverarbeitung und ein Speicher zur Datenspeicherung. Bei den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Steuergerät implementiert sind.The control device is an electronic control device which has hardware-side means and software-side means for executing the method according to the invention. The hardware means include data interfaces to exchange data with the assemblies involved in the execution of the method according to the invention, for example with the
Das erfindungsgemäße Steuergerät umfasst die Schaltablaufsteuerung, die zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe 3 des Kraftfahrzeugs im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugs das Soll-Moment des Antriebsaggregats 2 für die Schaltungsausführung zunächst reduziert und nach Schaltungsausführung wieder erhöht. Das Steuergerät ist eingerichtet, nach Schaltungsausführung einer im Zugbetrieb ausgeführten Schaltung die erste Momentdifferenz und/oder die zweite Momentdifferenz zu ermitteln und abhängig hiervon das angeforderte Soll-Moment, nämlich einen Soll-Gradienten für den Aufbau des Soll-Moments, des Antriebsaggregats 2 zu ermitteln.The control device according to the invention comprises the shift sequence control, which initially reduces the target torque of the
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- AntriebsstrangPowertrain
- 22
- AntriebsaggregatDrive unit
- 33
- Getriebetransmission
- 44th
- AbtriebDownforce
- 55
- Kupplungcoupling
- 66th
- SteuergerätControl unit
- 77th
- SteuergerätControl unit
- 88th
- Blockblock
- 99
- Blockblock
- 1010
- Blockblock
- 1111th
- Blockblock
- 1212th
- Blockblock
- 1313th
- Blockblock
- 1414th
- Blockblock
- 1515th
- Blockblock
- 1616
- Blockblock
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DE102010028071A1 (en) | 2010-04-22 | 2011-10-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for driving control of a motor vehicle |
DE102015112771A1 (en) | 2014-08-07 | 2016-02-11 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | A method of controlling a vehicle during a clutch-to-clutch upshift of a transmission |
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