JP2009202674A - Steering column positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるステアリングコラム位置調整装置に係り、特に、チルト機構やテレスコピック機構など、ステアリングコラムの位置調整を行うべく電動モータを駆動するステアリングコラム位置調整装置に関する。 The present invention relates to a steering column position adjusting device mounted on a vehicle, and more particularly, to a steering column position adjusting device that drives an electric motor to adjust the position of a steering column, such as a tilt mechanism and a telescopic mechanism.
従来、車両運転者により操舵操作されるステアリングホイールを内包するステアリングコラムの位置を調整する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この装置は、ステアリングコラムの位置調整を行うべく駆動される電動モータを備えている。電動モータは、駆動によりステアリングコラムの上下位置又は前後位置を変更する。従って、かかる装置によれば、電動モータの駆動によりステアリングホイールの操作位置を車両運転者の要求に従って調整し或いはステアリングホイールを退避位置へ退避させることが可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a device that adjusts the position of a steering column that includes a steering wheel that is steered by a vehicle driver is known (see, for example, Patent Document 1). This device includes an electric motor that is driven to adjust the position of the steering column. The electric motor changes the vertical position or the front-rear position of the steering column by driving. Therefore, according to such an apparatus, it is possible to adjust the operation position of the steering wheel according to the request of the vehicle driver or to retract the steering wheel to the retracted position by driving the electric motor.
また、この装置において、電動モータには、エンジンの動作に同期した信号に基づく制御周波数や制御位相からなる制御信号が加えられる。かかる制御信号が電動モータに加えられると、その電動モータが振動する。このため、ステアリングコラムにエンジンのアイドル振動等に基づく低周波数の振動が入力されても、電動モータの振動によりその振動を有効に抑制することが可能となる。
ところで、ステアリングコラムの位置を変更すべく電動モータが駆動されるとき、音の周期的な変化(唸り)が発生することがあり、車両乗員に耳障りな作動音を与えることがある。この唸りは、主に電動モータの回転速度変化に起因するものであり、この電動モータの回転速度変化は、主に電動モータの作動位置ごとの負荷の変動に起因するものである。この点、電動モータの作動位置ごとの負荷の変動が生ずると、車両乗員にとって耳障りな唸りが発生する。 By the way, when the electric motor is driven to change the position of the steering column, a periodic change (swinging) of the sound may occur, and an irritating operation sound may be given to the vehicle occupant. This distortion is mainly caused by a change in the rotation speed of the electric motor, and the change in the rotation speed of the electric motor is mainly caused by a change in load at each operation position of the electric motor. In this regard, when the load fluctuates for each operation position of the electric motor, the harshness that is annoying for the vehicle occupant occurs.
ここで、上記の唸りを低減するのに、電動モータの作動位置ごとの機械的な負荷が一定になるように各機械部品の精度を著しく向上させることが考えられるが、しかし、かかる手法では、コストアップが招来してしまう。 Here, in order to reduce the above-described distortion, it is conceivable to significantly improve the accuracy of each mechanical component so that the mechanical load for each operating position of the electric motor is constant. However, in such a method, Cost increase will be invited.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電動モータの作動時に発生する唸りを簡易な構成で抑制することが可能なステアリングコラム位置調整装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a steering column position adjusting device capable of suppressing the curl generated when the electric motor is operated with a simple configuration.
上記の目的は、ステアリングコラムの位置調整を行うべく駆動される電動モータを備えるステアリングコラム位置調整装置であって、ステアリングコラムの位置ごとに前記電動モータに印加すべき電圧又は供給すべき電流を示すマップを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記マップに従って前記電動モータに電圧を印加し又は電流を供給して駆動するモータ駆動手段と、前記モータ駆動手段による前記電動モータの駆動時、ステアリングコラムの位置と該電動モータの回転速度との関係を求める関係実測手段と、前記関係実測手段により求めた前記関係に対して逆位相となる波形に基づいて、前記記憶装置に記憶する前記マップを新たに作成する新マップ作成手段と、前記記憶装置に記憶する前記マップを、前記新マップ作成手段により作成されたものに書き換えるマップ書換手段と、を備えるステアリングコラム位置調整装置により達成される。 The above object is a steering column position adjusting device including an electric motor driven to adjust the position of the steering column, and indicates a voltage to be applied to the electric motor or a current to be supplied for each position of the steering column. A storage device for storing a map; motor driving means for driving the electric motor by applying a voltage or supplying a current according to the map stored in the storage device; and driving of the electric motor by the motor driving means The relationship measurement means for obtaining the relationship between the position of the steering column and the rotation speed of the electric motor, and the waveform stored in the storage device based on the waveform having the opposite phase to the relationship obtained by the relationship measurement means. A new map creating means for newly creating the map, and the map stored in the storage device, the new map And map rewriting means for rewriting to those created by the formation means, is achieved by a steering column position adjusting device comprising a.
この態様の発明においては、電動モータの駆動時、ステアリングコラムの位置とその電動モータの回転速度との関係が求められる。電動モータの回転速度は、ステアリングコラムの位置すなわちその位置における負荷と、印加される電圧又は供給される電流と、に応じたものとなる。具体的には、負荷が大きいほど少なくなり、また、印加電圧が高いほど或いは供給電流が多いほど多くなる。従って、電動モータの回転速度がステアリングコラムの位置に応じて変化する場合は、その後、電動モータの回転速度を一定に保つために、ステアリングコラムの位置に応じて印加電圧又は供給電流を変化させることとすればよい。この際、モータ回転速度が多かったステアリングコラム位置では、印加電圧を低くし或いは供給電流を少なくすれば、また、モータ回転速度が少なかったステアリングコラム位置では、印加電圧を高くし或いは供給電流を多くすれば、その位置でのモータ回転速度を他の位置のものと合わせることが可能となる。 In the invention of this aspect, when the electric motor is driven, the relationship between the position of the steering column and the rotational speed of the electric motor is required. The rotational speed of the electric motor depends on the position of the steering column, that is, the load at that position, and the applied voltage or supplied current. Specifically, it decreases as the load increases, and increases as the applied voltage increases or the supply current increases. Therefore, when the rotation speed of the electric motor changes according to the position of the steering column, the applied voltage or the supply current is changed according to the position of the steering column in order to keep the rotation speed of the electric motor constant thereafter. And it is sufficient. At this time, if the applied voltage is lowered or the supply current is reduced at the steering column position where the motor rotational speed is high, the applied voltage is increased or the supply current is increased at the steering column position where the motor rotational speed is low. Then, the motor rotation speed at that position can be matched with that at other positions.
本発明においては、上記の関係が求められると、その関係に対して逆位相となる波形が計算され、その波形に基づいて新たなマップが作成され、その新たなマップに記憶装置に記憶すべきマップが書き換わる。記憶装置のマップの書き換えが行われた後は、そのマップに従って電動モータに電圧が印加され或いは電流が供給される。この新たなマップによれば、ステアリングコラムの位置に応じて負荷が変動しても、ステアリングコラム位置ごとの電動モータの回転速度を一定にする新たな印加電圧又は供給電流が電動モータに加わることとなるため、ステアリングコラム位置ごとの電動モータの回転速度を一定に保つことが可能となる。従って、本発明によれば、電動モータの作動時に発生する唸りをそのモータ制御による簡易な構成で抑制することができる。 In the present invention, when the above relationship is obtained, a waveform having an opposite phase to the relationship is calculated, a new map is created based on the waveform, and the new map should be stored in the storage device. The map is rewritten. After the map of the storage device is rewritten, a voltage or current is supplied to the electric motor according to the map. According to this new map, even if the load fluctuates according to the position of the steering column, a new applied voltage or supply current that makes the rotation speed of the electric motor constant at each steering column position is applied to the electric motor. Therefore, the rotation speed of the electric motor for each steering column position can be kept constant. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the wrinkling that occurs during the operation of the electric motor with a simple configuration by the motor control.
尚、上記したステアリングコラム位置調整装置において、前記新マップ作成手段は、前記関係実測手段により求めた前記関係に対して逆位相となる波形を計算する逆位相波形計算手段と、前記関係実測手段により求めた前記関係又は前記逆位相波形計算手段により計算された前記波形についてステアリングコラムの位置に対する前記電動モータの回転速度の平均値を算出する回転速度平均値算出手段と、前記逆位相波形計算手段により計算された前記波形の各ステアリングコラム位置における前記電動モータの回転速度と、前記回転速度平均値算出手段により算出された前記平均値とに基づいて、各ステアリングコラム位置ごとに、前記電動モータの回転速度の、前記平均値からの変動率を算出する変動率算出手段と、前記記憶装置に記憶されている前記マップの各ステアリングコラム位置における電圧値又は電流値にそれぞれ前記変動率算出手段により算出された前記変動率分を加算して、新たな前記マップを作成する加算手段と、を有することとしてもよい。 In the steering column position adjusting device described above, the new map creating means includes an anti-phase waveform calculating means for calculating a waveform having an opposite phase to the relation obtained by the relation measuring means, and the relation measuring means. Rotational speed average value calculating means for calculating an average value of the rotational speed of the electric motor with respect to a steering column position for the waveform calculated by the relationship or the antiphase waveform calculating means, and the antiphase waveform calculating means Based on the calculated rotational speed of the electric motor at each steering column position of the waveform and the average value calculated by the rotational speed average value calculating means, the rotation of the electric motor is determined for each steering column position. Fluctuation rate calculation means for calculating a variation rate of the speed from the average value, and stored in the storage device Addition means for creating a new map by adding the fluctuation rate calculated by the fluctuation rate calculation means to the voltage value or current value at each steering column position of the map. Also good.
この態様の発明においては、ステアリングコラムの位置とその電動モータの回転速度との関係に対して逆位相となる波形が計算され、その関係又はその計算された逆位相波形についてステアリングコラム位置に対する電動モータの回転速度の平均値が算出され、その平均値と各ステアリングコラム位置におけるモータ回転速度とに基づいて、各ステアリングコラム位置ごとにモータ回転速度のその平均値からの変動率が算出され、そして、現状のマップの電圧値又は電流値にその変動率分が加算されて新たなマップが作成される。モータ回転速度は、印加電圧又は供給電流に比例する。このため、この新たなマップによれば、ステアリングコラムの位置に応じて負荷が変動しても、ステアリングコラム位置ごとの電動モータの回転速度を一定にできる新たな印加電圧又は供給電流が電動モータに加わることとなるので、ステアリングコラム位置ごとの電動モータの回転速度を一定に保つことが可能となる。従って、本発明によれば、電動モータの作動時に発生する唸りをそのモータ制御による簡易な構成で抑制することができる。 In the invention of this aspect, a waveform having an opposite phase is calculated with respect to the relationship between the position of the steering column and the rotational speed of the electric motor, and the electric motor with respect to the steering column position with respect to the relationship or the calculated opposite phase waveform. The average value of the rotational speed of the motor is calculated, and based on the average value and the motor rotational speed at each steering column position, the rate of change from the average value of the motor rotational speed is calculated for each steering column position, and A new map is created by adding the fluctuation rate to the voltage value or current value of the current map. The motor rotation speed is proportional to the applied voltage or supply current. For this reason, according to this new map, even if the load fluctuates according to the position of the steering column, a new applied voltage or supply current that can keep the rotation speed of the electric motor at each steering column position constant is supplied to the electric motor. As a result, the rotation speed of the electric motor at each steering column position can be kept constant. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the wrinkling that occurs during the operation of the electric motor with a simple configuration by the motor control.
また、上記したステアリングコラム位置調整装置において、前記新マップ作成手段は、前記関係実測手段により求めた前記関係についてステアリングコラムの位置に対する前記電動モータの回転速度の平均値を算出する回転速度平均値算出手段と、前記関係実測手段により求めた前記関係の各ステアリングコラム位置における前記電動モータの回転速度と、前記回転速度平均値算出手段により算出された前記平均値とに基づいて、各ステアリングコラム位置ごとに、前記電動モータの回転速度の、前記平均値からの変動率を算出する変動率算出手段と、前記記憶装置に記憶されている前記マップの各ステアリングコラム位置における電圧値又は電流値からそれぞれ前記変動率算出手段により算出された前記変動率分を減算して、新たな前記マップを作成する減算手段と、を有することとしてもよい。 Further, in the steering column position adjusting device described above, the new map creation means calculates an average rotational speed value for calculating an average rotational speed value of the electric motor with respect to a steering column position for the relation obtained by the relation measurement means. Each steering column position based on the rotation speed of the electric motor at each steering column position of the relationship determined by the relationship measuring means and the average value calculated by the rotation speed average value calculation means. Further, the fluctuation rate calculating means for calculating the fluctuation rate of the rotational speed of the electric motor from the average value, and the voltage value or the current value at each steering column position of the map stored in the storage device, respectively. By subtracting the fluctuation rate calculated by the fluctuation rate calculation means, a new mask is obtained. Subtracting means for creating a flop, it may have a.
この態様の発明においては、ステアリングコラムの位置とその電動モータの回転速度との関係についてステアリングコラム位置に対する電動モータの回転速度の平均値が算出され、その平均値と各ステアリングコラム位置におけるモータ回転速度とに基づいて、各ステアリングコラム位置ごとにモータ回転速度のその平均値からの変動率が算出され、そして、現状のマップの電圧値又は電流値からその変動率分が減算されて新たなマップが作成される。モータ回転速度は、印加電圧又は供給電流に比例する。この点、新たなマップは、ステアリングコラムの位置とその電動モータの回転速度との関係に対して逆位相となる波形に基づくものとなる。このため、この新たなマップによれば、ステアリングコラムの位置に応じて負荷が変動しても、ステアリングコラム位置ごとの電動モータの回転速度を一定にする新たな印加電圧又は供給電流が電動モータに加わることとなるので、ステアリングコラム位置ごとの電動モータの回転速度を一定に保つことが可能となる。従って、本発明によれば、電動モータの作動時に発生する唸りをそのモータ制御による簡易な構成で抑制することができる。 In the invention of this aspect, the average value of the rotation speed of the electric motor with respect to the steering column position is calculated for the relationship between the position of the steering column and the rotation speed of the electric motor, and the average value and the motor rotation speed at each steering column position are calculated. Based on the above, the fluctuation rate from the average value of the motor rotation speed is calculated for each steering column position, and the fluctuation rate is subtracted from the voltage value or current value of the current map to obtain a new map. Created. The motor rotation speed is proportional to the applied voltage or supply current. In this regard, the new map is based on a waveform having an opposite phase with respect to the relationship between the position of the steering column and the rotational speed of the electric motor. For this reason, according to this new map, even if the load fluctuates according to the position of the steering column, a new applied voltage or supply current that makes the rotation speed of the electric motor constant at each steering column position is applied to the electric motor. As a result, the rotation speed of the electric motor at each steering column position can be kept constant. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress the wrinkling that occurs during the operation of the electric motor with a simple configuration by the motor control.
更に、上記したステアリングコラム位置調整装置において、前記関係実測手段は、前記モータ駆動手段による前記電動モータの駆動開始から駆動完了までの間、ステアリングコラムの位置と該電動モータの回転速度との関係を求めることとすれば、電動モータの駆動開始から駆動完了までのステアリングコラム位置ごとのモータ回転速度を求めることが可能となる。 Furthermore, in the above-described steering column position adjusting device, the relationship actual measurement means determines the relationship between the position of the steering column and the rotation speed of the electric motor from the start of driving of the electric motor to the completion of driving by the motor driving means. If it calculates | requires, it will become possible to obtain | require the motor rotational speed for every steering column position from the drive start of an electric motor to a drive completion.
本発明によれば、電動モータの作動時に発生する唸りを簡易な構成で抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the twist which generate | occur | produces at the time of the action | operation of an electric motor can be suppressed with a simple structure.
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例であるステアリングコラム位置調整装置10の構成図を示す。本実施例のステアリングコラム位置調整装置10は、車両に搭載されており、車両運転者が乗車した際若しくは降車する際に自動的に或いは乗車した車両運転者の手動操作によりステアリングホイールを内包するステアリングコラムを予め定められた位置に或いは任意の位置に位置調整する装置である。 FIG. 1 shows a configuration diagram of a steering column position adjusting apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The steering column position adjusting device 10 according to the present embodiment is mounted on a vehicle and includes a steering wheel automatically when a vehicle driver gets on or gets off, or by manual operation of a vehicle driver who gets on the vehicle. This is a device that adjusts the position of a column to a predetermined position or an arbitrary position.
図1に示す如く、ステアリングコラム位置調整装置10は、ステアリングコラムの位置を前後方向に調整可能なテレスコピック機構(ステアリングコラムの軸方向の位置を調整する機構)12と、ステアリングコラムの位置を上下方向に調整可能なチルト機構(ステアリングコラムの軸方向の傾きを調整する機構)14と、からなる。テレスコピック機構12は、ステアリングコラムの前後方向への位置調整を行うべく駆動される電動モータ(以下、適宜テレスコモータと称す)20を有している。また、チルト機構14は、ステアリングコラムの上下方向への位置調整を行うべく駆動される電動モータ(以下、適宜チルトモータと称す)22を有している。尚、以下、テレスコモータ20及びチルトモータ22を纏めて単に電動モータ18と称す。
As shown in FIG. 1, the steering column position adjusting device 10 includes a telescopic mechanism (mechanism for adjusting the axial position of the steering column) 12 that can adjust the position of the steering column in the front-rear direction, and the steering column position in the vertical direction. And a tilt mechanism 14 (mechanism for adjusting the tilt of the steering column in the axial direction). The
ステアリングコラム位置調整装置10は、また、コンピュータを主体に構成された一つの電子制御ユニット(以下、ECUと称す)24を備えている。ECU24には、可変電圧供給部26を介して上記したテレスコモータ20及びチルトモータ22がそれぞれ接続されている。テレスコモータ20及びチルトモータ22はそれぞれ、ECU24からの指令(電圧印加)に従って駆動される。可変電圧供給部26は、車載バッテリに接続されており、ECU24からの指令に従って、車載バッテリから電動モータ18へ印加する電圧を可変する。
The steering column position adjusting apparatus 10 also includes one electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 24 that is configured mainly by a computer. The
ECU24は、不揮発性の記憶部28を有している。記憶部28には、ステアリングコラムの位置(後述のテレスコ位置又はチルト位置)ごとに電動モータ18に印加すべき電圧を示すマップが記憶格納されている。このマップは、初期値としてステアリングコラムの位置によらず予め定められた一定電圧(初期マップ)に設定されており、後述の如く書き換えが行われることにより適宜変更される。ECU24は、記憶部28に記憶されているマップに従って電動モータ18への電圧印加を行う。
The
テレスコモータ20は、テレスコ機構12の、ステアリングコラムの前後方向への位置を調整するのに必要な可動部12aと固定部との間に設けられており、その可動部12aをテレスコ作動させる。また、チルトモータ22は、チルト機構14の、ステアリングコラムの上下方向への位置を調整するのに必要な可動部14aと固定部との間に設けられており、その可動部14aをチルト作動させる。
The
テレスコモータ20には、そのテレスコモータ20の回転速度(単位時間当たりの回転数)rpmに応じた信号を出力する第1の回転速度センサ30が配設されている。また、チルトモータ22には、そのチルトモータ22の回転速度rpmに応じた信号を出力する第2の回転速度センサ32が配設されている。第1及び第2の回転速度センサ30,32は、例えば発光部と受光部とからなるフォトセンサである。第1及び第2の回転速度センサ30,32はそれぞれ、ECU24に接続されており、それらの出力はそれぞれ、ECU24に供給される。ECU24は、第1の回転速度センサ30から供給される出力信号に基づいてテレスコモータ20の回転速度rpm1を検出すると共に、第2の回転速度センサ32から供給される出力信号に基づいてチルトモータ22の回転速度rpm2を検出する。
The
また、テレスコ機構12の可動部12aには、固定部に対するその可動部12aの位置すなわちステアリングコラムの前後方向の位置(テレスコ位置)に応じた信号を出力する第1のポジションセンサ34が配設されている。また、チルト機構14の可動部14aには、固定部に対するその可動部14aの位置すなわちステアリングコラムの上下方向の位置(チルト位置)に応じた信号を出力する第2のポジションセンサ36が配設されている。第1及び第2のポジションセンサ34,36は、例えばホール素子や抵抗素子からなる位置センサである。第1及び第2のポジションセンサ34,36はそれぞれ、ECU24に接続されており、それらの出力はそれぞれ、ECU24に供給される。ECU24は、第1のポジションセンサ34から供給される出力信号に基づいてステアリングコラムのテレスコ位置を検知すると共に、第2のポジションセンサ36から供給される出力信号に基づいてステアリングコラムのチルト位置を検知する。
The
次に、図2及び図3を参照して、本実施例のステアリングコラム位置調整装置10の動作について説明する。図2は、本実施例のステアリングコラム位置調整装置10においてECU24が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図3は、本実施例のステアリングコラム位置調整装置10による制御を説明するための図を示す。
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, operation | movement of the steering column position adjustment apparatus 10 of a present Example is demonstrated. FIG. 2 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the
尚、図3(A)にはステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置Xに対して電動モータ18へ印加すべき印加電圧Vの初期マップを、図3(B)には図3(A)に示す初期マップに従って電動モータ18が駆動された際に生ずるステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置Xと電動モータ18の回転速度との関係を、図3(C)には図3(B)に示す関係に対して逆位相となる波形(逆位相波形)を、図3(D)には図3(C)に示す逆位相波形に基づいて算出されるステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置Xに対する電動モータ18の回転速度の平均値(平均回転速度)を、また、図3(E)には図3(C)に示す逆位相波形と図3(D)に示す平均回転速度とに基づいて新たに作成されるステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置Xに対して電動モータ18へ印加すべき印加電圧Vのマップを、それぞれ示す。 3A shows an initial map of the applied voltage V to be applied to the electric motor 18 with respect to the telescopic position or tilt position X of the steering column, and FIG. 3B shows an initial map of FIG. The relationship between the telescopic position or tilt position X of the steering column and the rotation speed of the electric motor 18 generated when the electric motor 18 is driven according to the initial map is shown in FIG. 3C as shown in FIG. The electric motor 18 with respect to the telescopic position or the tilt position X of the steering column calculated on the basis of the waveform (antiphase waveform) having an opposite phase with respect to FIG. 3D based on the opposite phase waveform shown in FIG. The average value of the rotation speed (average rotation speed) is newly created based on the anti-phase waveform shown in FIG. 3C and the average rotation speed shown in FIG. 3D in FIG. Steering column A map of the applied voltage V to be applied to the electric motor 18 relative to the score position or tilt position X, respectively.
本実施例のステアリングコラム位置調整装置10において、記憶部28に初期マップが記憶されている場合、ECU24は、運転者の乗車や降車或いは手動操作が行われた際に、その初期マップに従って電動モータ18へステアリングコラム位置(テレスコ位置又はチルト位置)に関係なく一定電圧を印加する。電動モータ18に初期マップにおける一定電圧が印加されると、その電動モータ18がかかる一定電圧の印加により駆動される。この場合には、テレスコピック機構12の可動部12a又はチルト機構14の可動部14aが電動モータ18の駆動により固定部に対して変位することで、ステアリングコラムの位置が変更され調整される。
In the steering column position adjusting apparatus 10 of the present embodiment, when the initial map is stored in the
ところで、ステアリングコラムの位置を変更すべく電動モータ18が駆動されるとき、音の周期的な変化(唸り)が発生することがあり、車両乗員に耳障りな作動音を与えることがある。この唸りは、主に電動モータ18の回転速度変化に起因するものであり、この電動モータ18の回転速度変化は、主に電動モータ18の作動位置ごとの負荷の変動に起因するものである。この点、電動モータ18の作動位置ごとの負荷の変動が生ずると、車両乗員にとって耳障りな唸りが発生してしまう。 By the way, when the electric motor 18 is driven to change the position of the steering column, a periodic change (sounding) of the sound may occur, and an irritating operation sound may be given to the vehicle occupant. This turning is mainly caused by a change in the rotation speed of the electric motor 18, and the change in the rotation speed of the electric motor 18 is mainly caused by a change in load at each operating position of the electric motor 18. In this regard, when the load fluctuates for each operating position of the electric motor 18, an annoying harshness occurs for the vehicle occupant.
これに対して、本実施例のステアリングコラム位置調整装置10において、ECU24は、運転者の乗車や降車或いは手動操作が行われたことを検知すると、まず、記憶部28からステアリングコラム位置Xと印加電圧Vとの関係を示すマップ(初期の場合は初期マップ)を読み込む(ステップ100)。そして、そのマップに従った電圧を電動モータ18に印加して電流を電動モータ18に供給する(ステップ102)。この際、電動モータ18の駆動が開始されると、ステアリングコラムのテレスコピック機構12のテレスコ作動或いはチルト機構14のチルト作動が開始される(ステップ104)。
On the other hand, in the steering column position adjusting apparatus 10 according to the present embodiment, when the
かかるステアリングコラムのテレスコ作動又はチルト作動が開始されると、ECU24は、以後、第1又は第2の回転速度センサ30,32の出力信号に基づいてテレスコモータ20の回転速度rpm1又はチルトモータ22の回転速度rpm2を検出すると共に、第1又は第2のポジションセンサ34,36の出力信号に基づいてステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置を検出することで、同じ検出タイミングにおけるステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置と電動モータ18の回転速度rpm1,rpm2との関係を求める(ステップ106)。以下、この求めた関係を実測関係と称す。
When the telescopic operation or the tilting operation of the steering column is started, the
この実測関係は、図3(A)に示す一定電圧の初期マップに従って電動モータ18が駆動された場合は、図3(B)に示す如く、機械的負荷の変動に起因して周期的な変動を示すものとなる。尚、上記した実測関係の実測は、ステアリングコラムのテレスコ作動又はチルト作動が開始されてから完了するまで継続して行われる。 When the electric motor 18 is driven according to the constant voltage initial map shown in FIG. 3 (A), the actual measurement relationship is shown in FIG. 3 (B). Will be shown. Note that the actual measurement relationship described above is continuously performed from the start of the telescopic operation or tilt operation of the steering column until completion.
そして、ECU24は、ステアリングコラムのテレスコ作動又はチルト作動が完了する(ステップ108)と、上記の如く実測したステアリングコラムのテレスコ位置又はチルト位置Xと電動モータ18の回転速度rpm1,rpm2との実測関係に対して逆位相となる波形(以下、逆位相波形と称す)を計算する(ステップ110)。この逆位相波形は、図3(C)に示す如く、上記の如く実測した実測関係に対してステアリングコラム位置Xに対するモータ回転速度の平均値Y0を挟んで正反対に位置する、ステアリングコラム位置Xごとの電動モータ18の回転速度Yをプロットして結んだものとなる。
Then, when the telescopic operation or tilting operation of the steering column is completed (step 108), the
次に、ECU24は、その計算した逆位相波形に基づいて、記憶部28に記憶するマップを新たに作成する処理を行う(ステップ112)。
Next, the
具体的には、まず、その逆位相波形ついての各ステアリングコラム位置Xにおける電動モータ18の回転速度Yと、そのステアリングコラム位置Xに対するモータ回転速度の平均値(実測関係による平均値でも逆位相波形による平均値でも同じ結果が得られる。)Y0とに基づいて、それら各ステアリングコラム位置Xごとに、電動モータ18の回転速度Y(X)のその平均値Y0からの変動率Δ(X)(=(Y(X)−Y0)/Y0)を算出する。尚、この変動率Δ(X)は、回転速度Y(X)が平均値Y0よりも多いときを正とし、回転速度Y(X)が平均値Y0よりも少ないときを負とする。 Specifically, first, the rotational speed Y of the electric motor 18 at each steering column position X for the antiphase waveform and the average value of the motor rotational speed for the steering column position X (the antiphase waveform is also the average value based on the actual measurement relationship). The same result can be obtained with the average value obtained by the following equation.) Based on Y0, for each of the steering column positions X, the variation rate Δ (X) (from the average value Y0 of the rotational speed Y (X) of the electric motor 18 is calculated. = (Y (X) -Y0) / Y0) is calculated. The fluctuation rate Δ (X) is positive when the rotational speed Y (X) is greater than the average value Y0 and negative when the rotational speed Y (X) is less than the average value Y0.
この変動率Δ(X)は、ステアリングコラム位置Xごとに変化し得るものであり、逆位相波形における電動モータ18の回転速度Y(X)が平均値Y0に一致するときは“0”となり、その回転速度Y(X)が多いほど大きくなり、その回転速度Y(X)が少ないほど小さくなって、上記の如く実測した関係における電動モータ18の回転速度rpm1,rpm2が多いほど小さくなり、その回転速度rpm1,rpm2が少ないほど大きくなる。 This variation rate Δ (X) can change for each steering column position X, and is “0” when the rotational speed Y (X) of the electric motor 18 in the antiphase waveform matches the average value Y0. The larger the rotation speed Y (X), the smaller the rotation speed Y (X), the smaller the rotation speed, and the smaller the rotation speed rpm1, rpm2 of the electric motor 18 in the relationship measured as described above, the smaller. The smaller the rotational speeds rpm1 and rpm2, the larger.
そして、次に、記憶部28に記憶されており上記ステップ100で読み込んだマップの各ステアリングコラム位置Xにおける電圧値V(X)にそれぞれ、上記の如く算出した対応のステアリングコラム位置Xにおける変動率Δ(X)分を加算することで、新たにステアリングコラム位置Xと印加電圧Vとの関係を示すマップを作成する(次式(1)及び図3(E)参照)。
Then, the variation rate at the corresponding steering column position X calculated as described above is applied to the voltage value V (X) at each steering column position X of the map stored in the
新たな印加電圧V(X)=古い印加電圧V(X)×(1+Δ(X)) ・・・(1)
ECU24は、上記の如く新たなマップを作成すると、記憶部28に記憶するマップをその新たに作成したマップに書き換える処理を行う(ステップ114)。かかる処理が行われると、次回、運転者の乗車や降車或いは手動操作によってステアリングコラムのテレスコ作動又はチルト作動が行われる際に、その新たなマップに従って電動モータ18が駆動され、ステアリングコラムの位置調整が行われることとなる。
New applied voltage V (X) = old applied voltage V (X) × (1 + Δ (X)) (1)
When the
かかる構成において、記憶部28に記憶されていたマップに従って電動モータ18が駆動された際に電動モータ18の回転速度がステアリングコラム位置に応じて変化したときは、記憶部28におけるマップの書き換えが行われることにより、その後、モータ回転速度が多かったステアリングコラム位置ではそのモータ回転速度の多い分だけ電動モータ18への印加電圧が低くされ、また、モータ回転速度が少なかったステアリングコラム位置ではそのモータ回転速度の少ない分だけ電動モータ18への印加電圧が高くされる。
In such a configuration, when the electric motor 18 is driven according to the map stored in the
電動モータ18への印加電圧が低くされると、その電動モータ18に供給される電流が少なくなり、その電動モータ18の回転速度が少なくなる。また、電動モータ18への印加電圧が高くされると、その電動モータ18に供給される電流が多くなり、その電動モータ18の回転速度が多くなる。電動モータ18の回転速度は、その印加電圧や供給電流に比例し、印加電圧が高いほど多くなり、供給電流が多いほど多くなる。 When the voltage applied to the electric motor 18 is lowered, the current supplied to the electric motor 18 is reduced, and the rotation speed of the electric motor 18 is reduced. Further, when the voltage applied to the electric motor 18 is increased, the current supplied to the electric motor 18 increases and the rotation speed of the electric motor 18 increases. The rotation speed of the electric motor 18 is proportional to the applied voltage and supply current, and increases as the applied voltage increases and increases as the supply current increases.
この点、電動モータ12への記憶部28に記憶されているマップに従った電圧印加時にステアリングコラム位置に応じて電動モータ18の負荷変動が発生して電動モータ18の回転速度変化が生じたときは、その後、記憶部28のマップが更新されて、その回転速度変化を生じさせずその回転速度を一定にするような新たな印加電圧又は供給電流が電動モータ18に加わることとなるので、ステアリングコラム位置ごとの電動モータ18の回転速度が略一定に保たれることとなる。このため、本実施例においては、ステアリングコラム位置に応じて電動モータ18の負荷変動が発生するときにも、ECU24の制御によりステアリングコラム位置ごとの電動モータ18の回転速度を略一定に保つことが可能となる。
In this regard, when a load change of the electric motor 18 occurs according to the steering column position when a voltage is applied according to the map stored in the
ステアリングコラム位置ごとの電動モータ18の回転速度が略一定に保たれれば、唸りの発生は抑制される。従って、本実施例のステアリングコラム位置調整装置10によれば、電動モータ18の作動時に発生する唸りを、ECU24のモータ制御による簡易な構成で抑制することが可能となっており、運転者に対する耳障りな作動音を低減することが可能となっている。このため、唸りの発生を抑制するのに、電動モータ18の作動位置ごとの負荷が一定になるように各機械部品の精度を向上させることは不要であり、コストアップを伴わずに唸りを抑制することが可能である。
If the rotation speed of the electric motor 18 at each steering column position is kept substantially constant, the occurrence of turning is suppressed. Therefore, according to the steering column position adjusting apparatus 10 of the present embodiment, it is possible to suppress the sag generated when the electric motor 18 is operated with a simple configuration by the motor control of the
また、ステアリングコラムのテレスコ機構12やチルト機構14或いは電動モータ18等の経年変化が生ずることに起因して、同じステアリングコラム位置において電動モータ18の回転速度変化が生じたときも、その後、記憶部28のマップが更新されて、その回転速度変化を生じさせないような新たな印加電圧又は供給電流が電動モータ18に加わることとなるので、経年変化に起因した電動モータ18の回転速度変化は抑制されることとなる。このため、本実施例においては、電動モータ18の駆動制御をECU24の制御により経年変化に対応したものとすることが可能であり、経年変化に起因して電動モータ18の作動時に発生する唸りを有効に抑制することが可能となっている。
Further, when the rotational speed change of the electric motor 18 occurs at the same steering column position due to the aging of the
尚、上記の実施例においては、記憶部28が特許請求の範囲に記載した「記憶装置」に相当していると共に、ECU24が、記憶部28に記憶されているマップに従って電動モータ18に電圧を印加し又は電流を供給して駆動することにより特許請求の範囲に記載した「モータ駆動手段」が、図2に示すルーチン中ステップ106の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「関係実測手段」が、ステップ110,112の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「新マップ作成手段」が、ステップ110の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「逆位相波形計算手段」が、実測関係や逆位相波形からステアリングコラム位置Xに対するモータ回転速度の平均値を算出することにより特許請求の範囲に記載した「回転速度平均値算出手段」が、各ステアリングコラム位置Xごとに電動モータ18の回転速度Y(X)のその平均値Y0からの変動率Δ(X)を算出することにより特許請求の範囲に記載した「変動率算出手段」が、記憶部28に記憶されているマップの各ステアリングコラム位置Xにおける電圧値Vにそれぞれ、対応のステアリングコラム位置Xにおける変動率Δ(X)分を加算することで、新たなマップを作成することにより特許請求の範囲に記載した「加算手段」が、ステップ114の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「マップ書換手段」が、それぞれ実現されている。
In the above embodiment, the
ところで、上記の実施例においては、記憶部28に記憶されているマップに従った電圧で電動モータ18が駆動されたとき、ステアリングコラムの位置とその電動モータ18の回転速度との関係を求め、その関係に対して逆位相となる逆位相波形を計算し、ステアリングコラム位置に対する電動モータ18の回転速度の平均値Y0を算出し、逆位相波形の各ステアリングコラム位置Xにおける電動モータ18の回転速度Y(X)と平均値Y0とに基づいて変動率Δ(X)を算出し、記憶部28に記憶されているマップの各ステアリングコラム位置における電圧値Vにそれぞれ変動率Δ(X)分を加算することで、新たなマップを作成することとしている。
By the way, in the above embodiment, when the electric motor 18 is driven with a voltage according to the map stored in the
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ステアリングコラムの位置とその電動モータ18の回転速度との関係が求められた際に、その関係についてステアリングコラム位置に対する電動モータ18の回転速度rpm1,rpm2の平均値rpm0を算出し、その関係についての各ステアリングコラム位置Xにおける電動モータ18の回転速度rpm1,rpm2とその平均値rpm0とに基づいて変動率Δrpm(X)(=(rpm*(X)−rpm0)/rpm0;但し、*=1,2)を算出し、記憶部28に記憶されているマップの各ステアリングコラム位置Xにおける電圧値V(X)からそれぞれ変動率Δrpm(X)分を減算することで、新たにステアリングコラム位置Xと印加電圧Vとの関係を示すマップを作成することとしてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and when the relationship between the position of the steering column and the rotational speed of the electric motor 18 is obtained, the rotational speed rpm1 of the electric motor 18 with respect to the steering column position is determined. , Rpm2 average value rpm0 is calculated, and based on the rotational speed rpm1, rpm2 of the electric motor 18 at each steering column position X and the average value rpm0 for the relationship, the variation rate Δrpm (X) (= (rpm * ( X) −rpm0) / rpm0; where * = 1, 2) is calculated, and the variation rate Δrpm (X) is calculated from the voltage value V (X) at each steering column position X of the map stored in the
新たな印加電圧V(X)=古い印加電圧V(X)×(1−Δrpm(X))
尚、上記の変動率Δrpm(X)は、回転速度rpm*(X)が平均値rpm0よりも多いときを正とし、回転速度rpm*(X)が平均値rpm0よりも少ないときを負とすると、電動モータ18の回転速度rpm*(X)が平均値rpm0に一致するときは“0”となり、その回転速度rpm*(X)が多いほど大きくなり、その回転速度rpm*(X)が少ないほど小さくなる。
New applied voltage V (X) = old applied voltage V (X) × (1−Δrpm (X))
The fluctuation rate Δrpm (X) is positive when the rotational speed rpm * (X) is greater than the average value rpm0, and negative when the rotational speed rpm * (X) is less than the average value rpm0. When the rotation speed rpm * (X) of the electric motor 18 coincides with the average value rpm0, it becomes “0”, and increases as the rotation speed rpm * (X) increases, and the rotation speed rpm * (X) decreases. It gets smaller.
かかる変形例の構成においても、記憶部28に記憶されていたマップに従って電動モータ18が駆動された際に電動モータ18の回転速度がステアリングコラム位置に応じて変化したときは、記憶部28におけるマップの書き換えが行われることにより、その後、モータ回転速度が多かったステアリングコラム位置ではそのモータ回転速度の多い分だけ電動モータ18への印加電圧が低くされ、また、モータ回転速度が少なかったステアリングコラム位置ではそのモータ回転速度の少ない分だけ電動モータ18への印加電圧が高くされる。
Even in the configuration of the modification, when the electric motor 18 is driven according to the map stored in the
このため、本変形例においても、ステアリングコラム位置に応じて電動モータ18の負荷変動が発生するときにも、ECU24の制御によりステアリングコラム位置ごとの電動モータ18の回転速度を略一定に保つことが可能となり、これにより、電動モータ18の作動時に発生する唸りを、ECU24のモータ制御による簡易な構成で抑制することが可能となり、運転者に対する耳障りな作動音を低減することが可能となると共に、電動モータ18の駆動制御をECU24の制御により経年変化に対応したものとすることが可能であり、経年変化に起因して電動モータ18の作動時に発生する唸りを有効に抑制することが可能となる。
For this reason, also in this modification, even when a load fluctuation of the electric motor 18 occurs according to the steering column position, the rotational speed of the electric motor 18 at each steering column position can be kept substantially constant by the control of the
尚、この変形例においては、ECU24が、ステアリングコラム位置Xと電動モータ18の回転速度rpm*との実測関係に対して逆位相となる波形に基づいて、記憶部28に記憶するマップを新たに作成することにより特許請求の範囲に記載した「新マップ作成手段」が、ステアリングコラム位置Xと電動モータ18の回転速度rpm*との実測関係からステアリングコラム位置Xに対するモータ回転速度rpm*の平均値rpm0を算出することにより特許請求の範囲に記載した「回転速度平均値算出手段」が、各ステアリングコラム位置Xごとに電動モータ18の回転速度rpm*のその平均値rpm0からの変動率Δrpm(X)を算出することにより特許請求の範囲に記載した「変動率算出手段」が、記憶部28に記憶されているマップの各ステアリングコラム位置Xにおける電圧値V(X)からそれぞれ、対応のステアリングコラム位置Xにおける変動率Δrpm(X)分を減算することで、新たなマップを作成することにより特許請求の範囲に記載した「減算手段」が、それぞれ実現されている。
In this modification, the
また、上記の実施例においては、第1及び第2のポジションセンサ34,36をステアリングコラムのテレスコ機構12又はチルト機構14の可動部12a,14aに配設して、直接的にステアリングコラムの位置(テレスコ位置やチルト位置)を検出することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータの回転角度を検出するセンサをテレスコモータ20及びチルトモータ22にそれぞれ配設して、間接的にその検出した回転角度からステアリングコラムの位置を推定して検出することとしてもよい。
In the above embodiment, the first and
更に、上記の実施例においては、ECU24の記憶部28に記憶するマップとして、ステアリングコラムの位置に対して電動モータに印加すべき印加電圧を示したものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ステアリングコラムの位置に対して電動モータに供給すべき供給電流を示したものを用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the map stored in the
10 ステアリングコラム位置調整装置
18〜22 電動モータ
24 ECU(電子制御ユニット)
30 第1の回転速度センサ
32 第2の回転速度センサ
34 第1のポジションセンサ
36 第2のポジションセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steering column position adjustment apparatus 18-22
30 1st
Claims (4)
ステアリングコラムの位置ごとに前記電動モータに印加すべき電圧又は供給すべき電流を示すマップを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されている前記マップに従って前記電動モータに電圧を印加し又は電流を供給して駆動するモータ駆動手段と、
前記モータ駆動手段による前記電動モータの駆動時、ステアリングコラムの位置と該電動モータの回転速度との関係を求める関係実測手段と、
前記関係実測手段により求めた前記関係に対して逆位相となる波形に基づいて、前記記憶装置に記憶する前記マップを新たに作成する新マップ作成手段と、
前記記憶装置に記憶する前記マップを、前記新マップ作成手段により作成されたものに書き換えるマップ書換手段と、
を備えることを特徴とするステアリングコラム位置調整装置。 A steering column position adjusting device comprising an electric motor driven to adjust the position of a steering column,
A storage device for storing a map indicating a voltage to be applied to the electric motor or a current to be supplied for each position of the steering column;
Motor driving means for driving the electric motor by applying a voltage or supplying a current according to the map stored in the storage device;
A relation actual measurement means for obtaining a relation between a position of a steering column and a rotation speed of the electric motor when the electric motor is driven by the motor driving means;
New map creation means for creating a new map to be stored in the storage device based on a waveform having an opposite phase to the relationship obtained by the relationship measurement means;
Map rewriting means for rewriting the map stored in the storage device with the map created by the new map creating means;
A steering column position adjusting device comprising:
前記関係実測手段により求めた前記関係に対して逆位相となる波形を計算する逆位相波形計算手段と、
前記関係実測手段により求めた前記関係又は前記逆位相波形計算手段により計算された前記波形についてステアリングコラムの位置に対する前記電動モータの回転速度の平均値を算出する回転速度平均値算出手段と、
前記逆位相波形計算手段により計算された前記波形の各ステアリングコラム位置における前記電動モータの回転速度と、前記回転速度平均値算出手段により算出された前記平均値とに基づいて、各ステアリングコラム位置ごとに、前記電動モータの回転速度の、前記平均値からの変動率を算出する変動率算出手段と、
前記記憶装置に記憶されている前記マップの各ステアリングコラム位置における電圧値又は電流値にそれぞれ前記変動率算出手段により算出された前記変動率分を加算して、新たな前記マップを作成する加算手段と、
を有することを特徴とする請求項1記載のステアリングコラム位置調整装置。 The new map creation means is:
An anti-phase waveform calculating means for calculating a waveform having an anti-phase with respect to the relation obtained by the relation measuring means;
A rotational speed average value calculating means for calculating an average value of a rotational speed of the electric motor with respect to a position of a steering column for the waveform calculated by the relation measuring means or the inverse phase waveform calculating means;
Based on the rotation speed of the electric motor at each steering column position of the waveform calculated by the antiphase waveform calculation means and the average value calculated by the rotation speed average value calculation means, for each steering column position And a fluctuation rate calculating means for calculating a fluctuation rate of the rotational speed of the electric motor from the average value;
Adder for creating a new map by adding the change rate calculated by the change rate calculation means to the voltage value or current value at each steering column position of the map stored in the storage device. When,
The steering column position adjusting device according to claim 1, comprising:
前記関係実測手段により求めた前記関係についてステアリングコラムの位置に対する前記電動モータの回転速度の平均値を算出する回転速度平均値算出手段と、
前記関係実測手段により求めた前記関係の各ステアリングコラム位置における前記電動モータの回転速度と、前記回転速度平均値算出手段により算出された前記平均値とに基づいて、各ステアリングコラム位置ごとに、前記電動モータの回転速度の、前記平均値からの変動率を算出する変動率算出手段と、
前記記憶装置に記憶されている前記マップの各ステアリングコラム位置における電圧値又は電流値からそれぞれ前記変動率算出手段により算出された前記変動率分を減算して、新たな前記マップを作成する減算手段と、
を有することを特徴とする請求項1記載のステアリングコラム位置調整装置。 The new map creation means is:
Rotational speed average value calculating means for calculating an average value of the rotational speed of the electric motor with respect to the position of the steering column for the relationship obtained by the relationship measuring means;
Based on the rotation speed of the electric motor at each steering column position of the relationship obtained by the relationship measurement means and the average value calculated by the rotation speed average value calculation means, for each steering column position, A fluctuation rate calculating means for calculating a fluctuation rate of the rotational speed of the electric motor from the average value;
Subtracting means for creating a new map by subtracting the variation rate calculated by the variation rate calculating means from the voltage value or current value at each steering column position of the map stored in the storage device. When,
The steering column position adjusting device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008045162A JP2009202674A (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Steering column positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008045162A JP2009202674A (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Steering column positioning device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009202674A true JP2009202674A (en) | 2009-09-10 |
Family
ID=41145382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008045162A Pending JP2009202674A (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Steering column positioning device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009202674A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103072625A (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 株式会社捷太格特 | Controller for steering apparatus |
JP2013132987A (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Jtekt Corp | Steering control device |
-
2008
- 2008-02-26 JP JP2008045162A patent/JP2009202674A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103072625A (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 株式会社捷太格特 | Controller for steering apparatus |
JP2013132987A (en) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Jtekt Corp | Steering control device |
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