JP2008230261A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 意図しないＨＤＣ制御の介入を防止したブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】 車両が坂道走行中または平坦路走行中かを判断する坂道判断手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記車両が坂道走行中の場合、前記車速が目標車速を上回っているときは前記ホイルシリンダの液圧を増圧し、前記車速が目標車速を下回っているときは前記ホイルシリンダの液圧を減圧することにより、前記車速を一定値に収束させる定速走行制御を実行するコントロールユニットとを備えるブレーキ制御装置において、前記コントロールユニットは、前記坂道判断手段により坂道走行から平坦路走行へ移行したと判断された場合、前記定速走行制御を終了することとした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、下り坂において各車輪の制動力を制御することにより安定走行を実現するヒルディーセント（ＨＤＣ）システムを備えたブレーキ制御装置に関する。

従来、車両挙動制御（ＶＤＣ）を行う車両において、ブレーキロック時の舵効き不足を防止し、急坂での障害物回避性や車線のトレース性を確保するため、坂道降坂時の車速を目標車速に収束させるヒルディーセント（ＨＤＣ）システムを備えたブレーキ制御装置が開示されている。
特表平１０−５０７１４５号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、ＨＤＣシステムは車両に設けられた手動スイッチのＯＮによって起動されるため、スイッチＯＮ状態のまま平坦路を走行した場合、目標車速に収束させるために制動力が介入してしまい、意図しない減速が発生するという問題があった。また、ＨＤＣ制御介入時には通常時には作動しないポンプが駆動されるため、作動音が発生して運転者に違和感を与えてしまう。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、意図しないＨＤＣ制御の介入を防止したブレーキ制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、車両が坂道走行中または平坦路走行中かを判断する坂道判断手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記車両が坂道走行中の場合、前記車速が目標車速を上回っているときは前記ホイルシリンダの液圧を増圧し、前記車速が目標車速を下回っているときは前記ホイルシリンダの液圧を減圧することにより、前記車速を一定値に収束させる定速走行制御を実行するコントロールユニットとを備えるブレーキ制御装置において、前記コントロールユニットは、前記坂道判断手段により坂道走行から平坦路走行へ移行したと判断された場合、前記定速走行制御を終了することとした。

よって、意図しないＨＤＣ制御の介入を防止したブレーキ制御装置を提供できる。

以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［ブレーキ制御装置のシステム構成］
図１は本願ブレーキ制御装置のシステム構成図である。ブレーキ制御装置は、コントロールユニット１、ブレーキユニット２、Ｇセンサ３、車輪速センサ４を有する。

コントロールユニット１は、車輪速センサ４により検出された車輪速ＶＷ（ＦＬ〜ＲＲ）、Ｇセンサ３により検出された車両前後方向加速度Ｇに基づきブレーキユニット２に制御指令を出力する。この指令に基づき、ブレーキユニット２は各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの制動力を最適に制御する。なお、前後加速度Ｇは車速の微分値を用いてもよく特に限定しない。

［油圧回路］
図２は、ブレーキユニット２の油圧回路図である。ブレーキユニット２はＰ，Ｓ系統を有するタンデム型油圧回路である。ポンプＰは一方向ポンプであり、モータＭにより駆動される。ポンプＰの吸入側は油路５１，５２及びイン側ゲートバルブ２１，２２を介してマスタシリンダ２０と接続し、吐出側は油路５３〜５６及びインバルブ２５〜２８を介して各ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）と接続する。

油路５３〜５６はそれぞれアウトバルブ２９〜３２及び油路５７，５８を介してリザーバ４１，４２と接続し、油路５１，５２とともにポンプＰの吸入側と接続する。さらに、インバルブ２５〜２８のポンプＰ側は油路６１，６２及びアウト側ゲートバルブ２３，２４を介してマスタシリンダ２０と接続する。

アウト側ゲートバルブ２３，２４には、マスタシリンダ２０への逆流を防止するチェックバルブ３３，３４が並列に設けられている。また、各インバルブ２５〜２８にはそれぞれ各ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）への逆流を防止するチェックバルブ３５〜３８が並列に設けられている。さらに、油路５１，５２であってイン側ゲートバルブ２１，２２とポンプＰとの間にはダイヤフラム４３，４４が設けられている。

（増圧時）
増圧時には、イン側ゲートバルブ２１，２２及びインバルブ２５〜２８を開弁し、アウトバルブ２９〜３２を閉弁してポンプＰを駆動する。ポンプ駆動によりマスタシリンダ２０から作動油が汲み出され、油路５１，５２及び油路５３〜５６を介して各ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）に導入されて増圧が行われる。

（減圧時）
減圧時には、インバルブ２５〜２８を閉弁、アウトバルブ２９〜３２を開弁して各ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）の作動油をリザーバ４１，４２に還流することで減圧が行われる。

［ＨＤＣ（ヒルディーセントシステム）制御基本制御処理］
図３は、ＨＤＣ制御の基本制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１０では平坦路または坂道の判断を行い、ステップＳ１へ移行する。

ステップＳ１ではＨＤＣ制御スイッチがＯＮであり、かつステップＳ１０の結果が降坂路面であるかどうかが判断される。ＹＥＳであればＨＤＣ制御を実行するためステップＳ１００へ移行し、ＮＯであればＨＤＣ制御を終了するためステップＳ７００へ移行する。

ステップＳ１００ではＨＤＣ制御時における目標車輪速を演算し、ステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ２００ではＰＩＤ制御に用いる車輪速の目標値と実際値との偏差、この偏差の微分値及び積分値それぞれの信号を演算し、ステップＳ３００へ移行する。

ステップＳ３００では、フロント輪ＦＬ，ＦＲに対する制御量をＰＩＤ制御により演算し、ステップＳ２へ移行する。リヤ輪ＲＬ，ＲＲに対する制御量はＰＩＤ制御ではなくＧセンサ３からの前後Ｇ信号に基づき決定される。

ステップＳ２では、ステップＳ３００で求めたフロント輪ＦＬ，ＦＲに対する制御量（液圧）（ＰＢＳ＿ＨＤＣ）とＦＬ，ＦＲ輪の実液圧Ｐｒとの大小関係が判断され、（ＰＢＳ＿ＨＤＣ）>Ｐｒであれば実液圧不足としてステップＳ４へ移行し、それ以外であればステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では（ＰＢＳ＿ＨＤＣ）<Ｐｒであれば実液圧過多としてステップＳ６００へ移行し、それ以外であれば（ＰＢＳ＿ＨＤＣ）＝ＰｒであるためステップＳ７００へ移行して保持制御を実行する。

ステップＳ４では増圧準備のためモータＭをＯＮし、ステップＳ４００へ移行する。

ステップＳ４００ではＰＩＤ制御で演算された制御液圧に基づきフロント輪ＦＬ，ＦＲの増圧制御を実行し、ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５００ではＰＩＤ制御で演算された制御液圧に基づきフロント輪ＦＬ，ＦＲの減圧制御を実行し、ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ６００では保持制御を実行し、ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では制御開始からの時間が１０ｍｓを経過したかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１へ戻り、ＮＯであれば時間計測を継続する。

ステップＳ６ではモータＭをＯＦＦとして制御を終了する。

［路面勾配推定制御］
図４〜図６は車両前進降坂時における路面勾配推定制御を示す図である。車両前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ３の信号は車体の加減速およびピッチングにより変動するため（図４参照）、前後Ｇセンサ３の検出値のみでは路面勾配推定精度が低い。

したがって、本願では車輪速センサ値を微分して車体加減速度（車体Ｇ）を求め、前後Ｇセンサ３の検出値との差分を演算する（図５参照）。さらに、車体Ｇと前後Ｇセンサ値との差分をフィルタ処理することで、ノイズを除去して路面勾配の推定精度を向上させる（図６参照）。

なお、路面勾配推定の際は車両進行方向が登坂方向か降坂方向かを判断するため、変速機のギヤポジションを検出して前進・後進のいずれかを判断し、前後Ｇセンサ値と比較する。

［平坦路／坂道判断制御処理］
図７は平坦路／坂道判断制御処理（図３：ステップＳ１）の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１では前後Ｇセンサ３により前後Ｇを検出し、ステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ１２では車輪速に基づき車体加減速度（車体Ｇ）を算出し、ステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３ではギヤポジションを検出し、ステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１４では前後Ｇと車体Ｇとの差分、およびギヤポジションに基づき路面勾配を推定し、降坂か登坂かを判断して制御を終了する。

［目標車輪速計算制御処理］
図８は、目標車輪速計算制御処理の流れを示すフローチャートである。図３の基本制御フローにおけるステップＳ１００に相当する。
ステップＳ１０１では、マップによりアクセル開度に基づく目標車輪速ＶＭＯＫＵを算出し、図３のステップＳ２００へ移行する。

［ＰＩＤ制御信号計算制御処理］
図９は、制御車輪速信号計算制御処理の流れを示すフローチャートである。図３の基本制御フローにおけるステップＳ２００に相当する。
ステップＳ２０１では、ＰＩＤ制御に用いる車輪速の目標値と実際値との偏差の初期値ＶＷＳＡ０、偏差ＶＷＳＡ、偏差ＶＷＳＡの微分値ＶＷＳＡＤ及び積分値ＶＷＳＡＩそれぞれの信号を演算し、ステップＳ３００へ移行する。

ここで、各制御信号は
偏差の初期値ＶＷＳＡ０＝実車輪速ＶＷ−目標車輪速ＶＭＯＫＵ
偏差ＶＷＳＡ＝ＶＷＳＡ＋１／４（ＶＷ−ＶＷＳＡ）
偏差微分値ＶＷＳＡＤ＝（ＶＷＳＡ−３０ｍｓ前のＶＷＳＡ）／３０ｍｓ
偏差積分値ＶＷＳＡＩ＝ＶＷＳＡ＋１０ｍｓ前のＶＷＳＡ
以上、各式により算出される。

［制御量演算制御処理］
図１０は、制御量演算制御処理の流れを示すフローチャートである。図３の基本制御フローにおけるステップＳ３００に相当する。
ステップＳ３０１では、フロント輪ＦＬ，ＦＲの制御量をＰＩＤ制御により以下の式に基づいて偏差分（比例分）制御量Ｐ＿ＨＤＣ、微分分制御量Ｄ＿ＨＤＣ、積分分制御量Ｉ＿ＨＤＣを演算し、それぞれを加算することで最終的な制御量ＰＢＳ＿ＨＤＣを演算し、フロント各車輪速ＶＷ（ＦＬ，ＦＲ）を目標車輪速ＶＭＯＫＵへ収束させる。

各制御量は、ゲインＫＰ，ＫＤ，ＫＩを用いて以下の式により算出される。
偏差分（比例分）制御量Ｐ＿ＨＤＣ＝偏差ＶＷＳＡ×ＫＰ
微分分制御量Ｄ＿ＨＤＣ＝偏差微分値ＶＷＳＡＤ×ＫＤ
積分分制御量Ｉ＿ＨＤＣ＝偏差積分値ＶＷＳＡＩ×ＫＩ
制御量ＰＢＳ＿ＨＤＣ＝Ｐ＿ＨＤＣ＋Ｄ＿ＨＤＣ＋Ｉ＿ＨＤＣ
［ソレノイド増圧制御処理］
図１１は、ソレノイド増圧制御処理の流れを示すフローチャートである。図３の基本制御フローにおけるステップＳ４００に相当する。
ステップＳ４０１では、常閉のイン側ゲートバルブ２１，２２をＯＮ（開弁）し、常開のアウト側ゲートバルブ２３，２４をＯＮ（閉弁）してステップＳ５へ移行する。

［ソレノイド減圧制御処理］
図１２は、ソレノイド減圧制御処理の流れを示すフローチャートである。図３の基本制御フローにおけるステップＳ５００に相当する。
ステップＳ５０１では、常閉のイン側ゲートバルブ２１，２２をＯＦＦ（閉弁）し、常開のアウト側ゲートバルブ２３，２４をＯＦＦ（開弁）してステップＳ５もしくはステップＳ６へ移行する。

［ソレノイド保持制御処理］
図１３は、ソレノイド保持制御処理の流れを示すフローチャートである。図３の基本制御フローにおけるステップＳ６００に相当する。
ステップＳ６０１では、常閉のイン側ゲートバルブ２１，２２をＯＦＦ（閉弁）し、常開のアウト側ゲートバルブ２３，２４をＯＮ（閉弁）してステップＳ５へ移行する。

［実施例１の効果］
（１）車両が坂道走行中または平坦路走行中かを判断する坂道判断手段（ステップＳ１０）と、車速を検出する車輪速センサ４（車速検出手段）と、車両が坂道走行中の場合、車速が目標車速を上回っているときはホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）の液圧を増圧し、車速が目標車速を下回っているときはホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）の液圧を減圧することにより、車速を一定値に収束させる定速走行制御を実行するコントロールユニット１とを備えるブレーキ制御装置において、コントロールユニット１は、坂道判断手段により坂道走行から平坦路走行へ移行したと判断された場合、ＨＤＣ制御（定速走行制御）を終了（ステップＳ１）することとした。

これにより、平坦路進入時にはＨＤＣシステムのスイッチＯＮ／ＯＦＦによらずＨＤＣシステムを終了させることが可能となり、不要なＨＤＣ制御の介入を防止して意図しない減速および作動音の発生を抑制することができる。

実施例２につき説明する。基本構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では車両加減速度と前後Ｇセンサ値の差分に基づき路面勾配を推定したが、実施例２では車両加減速度を用いない点で異なる。

実施例２では前後Ｇセンサ値に閾値を設け、アクセルオフ状態で前後Ｇセンサ値の絶対値が平坦路面判定閾値Ｘｇ以下であれば平坦路面と判断し、勾配路面判定閾値よりも大きければ勾配路面と判断する。勾配路面であって前後Ｇセンサ値が負であれば降坂路面、正であれば登坂路面である。

また、低勾配路面等では前後Ｇセンサ値の絶対値が平坦路面判定閾値Ｘｇ以上、かつ勾配路面判定閾値以下となる。この場合、一定Ｇ以上経過時間カウンタのカウントアップを開始し、この一定Ｇ以上経過時間カウンタが一定時間（Ｚｍｓ）継続すれば、登坂もしくは降坂路面と判断する。

［実施例２における平坦路面／坂道判断制御処理］
図１４は実施例２における平坦路／坂道判断制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１１では前後Ｇセンサ値<Ｘｇ（平坦路面判定閾値）かどうかが判断され、ＹＥＳ１であれば平坦路面としてステップＳ１１４へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１２へ移行する。

ステップＳ１１２では前後Ｇセンサ値の絶対値≧Ｙｇ（勾配路面判定閾値：Ｘｇ<Ｙｇ）であるかどうかが判断され、ＹＥＳ１であれば降坂路面としてステップＳ１１６へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１３へ移行する。

ステップＳ１１３では前後Ｇセンサ値がＸｇ以上Ｙｇ以下の範囲内であって路面は平坦でも降坂でもない状態である。
このため一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴの値がＺｍＳ１以上であるかどうかを判断し、ＹＥＳ１であればステップＳ１１６へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１７へ移行する。

ステップＳ１１４では平坦路面であるため、一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴをクリアし、ステップＳ１１５へ移行する。

ステップＳ１１５では勾配判断フラグをクリアし、平坦路面と判断して制御を終了する。

ステップＳ１１６では勾配判断フラグをセットし、降坂路面と判断して制御を終了する。

ステップＳ１１７では一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴをインクリメントし、制御を終了する。

［実施例２の効果］
（２）アクセルオフ状態で前記車両の前後Ｇ値が平坦路面判定閾値Ｘｇ（ステップＳ１１１：第１の閾値）を超え、かつ勾配路面判定閾値Ｙｇ（ステップＳ１１２：第２の閾値）を超えてから一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴが所定時間Ｚｍｓを経過した場合（ステップＳ１１３：所定の判断時間が経過した場合）、坂道走行中と判断（ステップＳ１１６）することとした。

これにより降坂状態を短時間で判断することが可能となり、実施例１の効果に加えて降坂路進入時における勾配検出遅れを回避できるとともに、低勾配降坂路など勾配検出が難しい場合であっても確実かつ速やかにＨＤＣ制御（定速走行制御）を実行することができる。

実施例３につき説明する。基本構成は実施例２と同様である。実施例３では、実施例２において車体速度も考慮に加えて平坦路／坂道判断制御を行う点で異なる。

［実施例３における平坦路面／坂道判断制御処理］
図１５は実施例３における平坦路／坂道判断制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１２１ではブレーキスイッチがＯＮであるかどうかが判断され、ＹＥＳであればブレーキ中と判断してステップＳ１２２へ移行し、ＮＯであれば走行中と判断してステップＳ１２４へ移行する。

ステップＳ１２２では、実施例３における一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴ２≧所定時間βｍｓかどうかが判断され、ＹＥＳであれば勾配路面で停車中と判断してステップＳ１２７へ移行し、ＮＯであればステップＳ１２３へ移行する。

ステップＳ１２３では前後Ｇセンサ値の絶対値≧所定値αであるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１２９へ移行し、ＮＯであれば平坦路面で停車中と判断してステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１２４では車輪速センサ値に基づいて演算された車体速度≧γであるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１２５へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１２５では勾配予備判断フラグがセットされているかどうかが判断され、ＹＥＳであれば勾配路面を走行中と判断してステップＳ１２６へ移行し、ＮＯであれば平坦路を走行中と判断してステップＳ１２８へ移行する。

ステップＳ１２６では勾配判断フラグをセットし、勾配路面と判定して制御を終了する。

ステップＳ１２７では勾配判断予備フラグをセットし、ステップＳ１２８へ移行する。

ステップＳ１２８では勾配判断フラグをクリアし、平坦路面と判定して制御を終了する。

ステップＳ１２９では一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴ２をインクリメントし、ステップＳ１２８へ移行する。

ステップＳ１３０では一定Ｇ以上経過時間カウンタＸＧＣＮＴ２をクリアし、ステップＳ１３１へ移行する。

ステップＳ１３１では勾配判断予備フラグをクリアし、ステップＳ１２８へ移行する。

［実施例３の効果］
（ロ）停車時かつブレーキＯＮ時（ステップＳ１２１）であって車両の前後Ｇセンサ値が所定値α以上（ステップＳ１２３）かつ所定時間β継続（ステップＳ１２２）した後、ブレーキがＯＦＦされて車両が加速し、所定車速γ以上（ステップＳ１２４）となった場合に坂道走行中と判断（ステップＳ１２６）することとした。

これにより、勾配路面に停車中に車両が走行を開始した場合、速やかにＨＤＣ制御（定速走行制御）を実行することができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

（イ）請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
前記坂道判断手段は、前記車両の前後Ｇおよび車両加減速度に基づき路面勾配を判断し、前記車両が坂道走行中か平坦路走行中かを判断すること
を特徴とするブレーキ制御装置。

前後Ｇおよび車両加減速度を用いることで、車両の加減速やピッチングによるＧセンサ値の変動を除去して路面勾配を推定することが可能となり、路面勾配の推定精度を向上させることができる。

（ロ）請求項１または請求項２または上記（イ）に記載のブレーキ制御装置において、
前記坂道判断手段は、停車時かつブレーキＯＮ時であって前記車両の前後Ｇ値が所定値以上かつ所定時間継続した後、ブレーキがＯＦＦされて前記車両が加速し、所定車速以上となった場合に坂道走行中と判断すること
を特徴とするブレーキ制御装置。

勾配路面に停車中に車両が走行を開始した場合、速やかに定速走行制御を実行することができる。

ブレーキ制御装置のシステム構成図である。 ブレーキユニットの油圧回路図である。 ＨＤＣ制御の基本制御処理の流れを示すフローチャートである。 車両前進降坂時における路面勾配推定制御を示す図である。 車両前進降坂時における路面勾配推定制御を示す図である。 車両前進降坂時における路面勾配推定制御を示す図である。 平坦路／坂道判断制御処理（図３：ステップＳ１）の流れを示すフローチャートである。 目標車輪速計算制御処理の流れを示すフローチャートである。 制御車輪速信号計算制御処理の流れを示すフローチャートである。 制御量演算制御処理の流れを示すフローチャートである。 ソレノイド増圧制御処理の流れを示すフローチャートである。 ソレノイド減圧制御処理の流れを示すフローチャートである。 ソレノイド保持制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２における平坦路／坂道判断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３における平坦路／坂道判断制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ コントロールユニット
２ ブレーキユニット
３ Ｇセンサ
４ 車輪速センサ
２０ マスタシリンダ
２１，２２ イン側ゲートバルブ
２３，２４ アウト側ゲートバルブ
２５〜２８ インバルブ
２９〜３２ アウトバルブ
３３〜３８ チェックバルブ
４１，４２ リザーバ
４３，４４ ダイヤフラム
５１〜５８ 油路
６１，６２ 油路
Ｍ モータ
Ｐ ポンプ
Ｗ／Ｃ ホイルシリンダ

Claims (2)

1. 車両が坂道走行中または平坦路走行中かを判断する坂道判断手段と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   前記車両が坂道走行中の場合、前記車速が目標車速を上回っているときは前記ホイルシリンダの液圧を増圧し、前記車速が目標車速を下回っているときは前記ホイルシリンダの液圧を減圧することにより、前記車速を一定値に収束させる定速走行制御を実行するコントロールユニットと
   を備えるブレーキ制御装置において、
   前記コントロールユニットは、前記坂道判断手段により坂道走行から平坦路走行へ移行したと判断された場合、前記定速走行制御を終了すること
   を特徴とするブレーキ制御装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
   前記坂道判断手段は、アクセルオフ状態で前記車両の前後Ｇ値が第１の閾値を超えてから第１の判断時間が経過した場合、または第２の閾値を超えてから第２の判断時間が経過した場合、坂道走行中と判断すること
   を特徴とするブレーキ制御装置。

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