JP2010071081A - Device for diagnosing abnormality of fuel level detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンク内の燃料レベル(燃料残量)を検出する燃料レベル検出器の異常診断を行う燃料レベル検出器の異常診断装置に関する発明である。 The present invention relates to an abnormality diagnosis device for a fuel level detector that performs abnormality diagnosis of a fuel level detector that detects a fuel level (remaining amount of fuel) in a fuel tank.
従来の燃料レベル検出器の異常診断装置としては、例えば下記の特許文献1〜3に記載されているように、所定期間の燃料消費量と燃料レベル検出器の出力変化量との関係に基づいて燃料レベル検出器の異常診断を行うようにしたものがある。
上記特許文献1〜3では、いずれも、燃料消費量を、燃料噴射弁からの燃料噴射量を積算して求めるようにしているが、近年、吸入空気量を積算してその積算値から燃料消費量を推定し、推定した燃料消費量と燃料レベル検出器の出力変化量との関係に基づいて燃料レベル検出器の異常診断を行う技術が提案されている。 In all of the above Patent Documents 1 to 3, the fuel consumption amount is obtained by integrating the fuel injection amount from the fuel injection valve. However, in recent years, the intake air amount is integrated and the fuel consumption is calculated from the integrated value. A technique has been proposed in which the amount of fuel is estimated and abnormality of the fuel level detector is diagnosed based on the relationship between the estimated fuel consumption and the output change amount of the fuel level detector.
近年、CO2 排出量削減、石油代替燃料の活用等の社会的要請から、燃料として、ガソリン、アルコール及び両者の混合燃料をいずれも使用可能なエンジン(内燃機関)を搭載した自動車の需要が増加している。このような自動車では、燃料タンクに前回と異なるアルコール濃度の燃料が給油されると、燃料タンク内の燃料のアルコール濃度が変化する。ガソリンとアルコールとでは理論空燃比が異なるため、燃料のアルコール濃度が変化すると、燃料の理論空燃比も変化することから、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量(空燃比)が制御されるようになっている。 In recent years, demands for automobiles equipped with engines (internal combustion engines) that can use gasoline, alcohol, and mixed fuels of both as fuels have increased due to social demands such as reducing CO 2 emissions and using alternative fuels for oil. is doing. In such an automobile, when fuel with a different alcohol concentration from the previous time is supplied to the fuel tank, the alcohol concentration of the fuel in the fuel tank changes. Since the stoichiometric air-fuel ratio differs between gasoline and alcohol, if the alcohol concentration of the fuel changes, the stoichiometric air-fuel ratio of the fuel also changes, so that the fuel injection amount (air-fuel ratio) is controlled according to the alcohol concentration of the fuel. It has become.
従って、吸入空気量積算値と燃料消費量との関係は、燃料のアルコール濃度に応じて空燃比が変化するのに対応して変化するが、上記異常診断技術では、燃料のアルコール濃度による空燃比の変化を考慮せずに、燃料消費量を推定するようにしているため、アルコール混合燃料が燃料タンク内に給油されたときに、燃料のアルコール濃度による空燃比の変化によって燃料消費量の推定精度が悪化し、その結果、燃料レベル検出器の異常の有無を誤診断する可能性がある。 Accordingly, the relationship between the integrated value of the intake air amount and the fuel consumption changes corresponding to the change in the air-fuel ratio according to the alcohol concentration of the fuel. The fuel consumption is estimated without considering the change in the fuel consumption, so when the alcohol-mixed fuel is supplied into the fuel tank, the estimation accuracy of the fuel consumption is based on the change in the air-fuel ratio due to the alcohol concentration of the fuel. As a result, there is a possibility of misdiagnosing the presence or absence of abnormality of the fuel level detector.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、燃料のアルコール濃度がどの様なアルコール濃度であっても、燃料レベル検出器の異常診断を精度良く行うことができる燃料レベル検出器の異常診断装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and therefore the object of the present invention is to accurately perform abnormality diagnosis of the fuel level detector regardless of the alcohol concentration of the fuel. An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis device for a fuel level detector.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、燃料タンク内の燃料レベルを検出する燃料レベル検出器と、吸入空気量を積算してその積算値から燃料消費量を推定する燃料消費量推定手段と、前記燃料消費量推定手段で推定した燃料消費量と前記燃料レベル検出器の出力変化量との関係に基づいて前記燃料レベル検出器の異常診断を行う異常診断手段とを備えた燃料レベル検出器の異常診断装置において、燃料のアルコール濃度を検出又は推定するアルコール濃度判定手段と、前記アルコール濃度判定手段で検出又は推定したアルコール濃度に基づいて前記異常診断手段による診断条件を変更又は補正する診断条件変更手段とを備えた構成としたものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a fuel level detector for detecting the fuel level in the fuel tank, and a fuel consumption for integrating the intake air amount and estimating the fuel consumption amount from the integrated value. An amount diagnosing unit; and an abnormality diagnosing unit for diagnosing an abnormality of the fuel level detector based on a relationship between the fuel consumption estimated by the fuel consumption amount estimating unit and an output change amount of the fuel level detector. In the abnormality diagnosis device of the fuel level detector, the alcohol concentration determination means for detecting or estimating the alcohol concentration of the fuel, and the diagnosis condition by the abnormality diagnosis means is changed based on the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration determination means or In this configuration, diagnostic condition changing means for correction is provided.
この構成では、アルコール濃度判定手段で検出又は推定したアルコール濃度に応じて診断条件を変更又は補正することができるため、燃料のアルコール濃度がどの様なアルコール濃度であっても、実際のアルコール濃度に合った診断条件を用いて燃料レベル検出器の異常診断を精度良く行うことができる。 In this configuration, since the diagnostic conditions can be changed or corrected according to the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration determination means, the actual alcohol concentration can be obtained regardless of the alcohol concentration of the fuel. The abnormality diagnosis of the fuel level detector can be performed with high accuracy using the appropriate diagnosis conditions.
具体的には、請求項2のように、前記燃料消費量推定手段は、吸入空気量積算値が所定値に達するまでの期間の燃料消費量を推定し、前記異常診断手段は、前記吸入空気量積算値が所定値に達するまでの期間に検出した前記燃料レベル検出器の出力変化量に基づいて閾値を設定し、前記燃料消費量推定手段で推定した燃料消費量を診断指標として用いて、これを前記閾値と比較して燃料レベル検出器の異常診断を行うようにしても良い。 Specifically, as in claim 2, the fuel consumption amount estimation means estimates a fuel consumption amount during a period until the intake air amount integrated value reaches a predetermined value, and the abnormality diagnosis means determines the intake air amount. A threshold is set based on the output change amount of the fuel level detector detected during a period until the integrated amount reaches a predetermined value, and the fuel consumption estimated by the fuel consumption estimation means is used as a diagnostic index. This may be compared with the threshold value to perform abnormality diagnosis of the fuel level detector.
或は、請求項3のように、前記燃料消費量推定手段によって、所定期間中に吸入空気量を積算してその積算値と空燃比とに基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量(以下「第1の燃料消費量推定値」という)を推定し、前記異常診断手段によって、前記所定期間中の前記燃料レベル検出器の出力変化量に基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量(以下「第2の燃料消費量推定値」という)を推定し、前記第1の燃料消費量値と前記第2の燃料消費量推定値とを比較し、その比較結果を診断指標として用いて、これを閾値と比較して前記燃料レベル検出器の異常診断を行うようにしても良い。 Alternatively, as in claim 3, the fuel consumption estimation means integrates the intake air amount during a predetermined period and based on the integrated value and the air-fuel ratio, the fuel consumption during the abnormality diagnosis period (hereinafter referred to as the fuel consumption amount during the abnormality diagnosis period) (Referred to as “first fuel consumption estimation value”), and the fuel consumption amount during the abnormality diagnosis period (hereinafter referred to as “the first fuel consumption amount estimated value”) based on the output change amount of the fuel level detector during the predetermined period. (Referred to as “second fuel consumption estimated value”), the first fuel consumption value is compared with the second fuel consumption estimated value, and the comparison result is used as a diagnostic index. May be compared with a threshold value to perform abnormality diagnosis of the fuel level detector.
また、診断条件を変更又は補正する場合は、請求項4のように、アルコール濃度判定手段で検出又は推定したアルコール濃度に基づいて閾値を変更又は補正するようにしても良いし、或は、請求項5のように、アルコール濃度判定手段で検出又は推定したアルコール濃度に基づいて診断指標を変更又は補正するようにしても良い。 When changing or correcting the diagnostic conditions, the threshold value may be changed or corrected based on the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration determination means, as in claim 4. As in item 5, the diagnostic index may be changed or corrected based on the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration determination means.
また、請求項6のように、アルコール濃度判定手段の異常診断を行う手段と、前記アルコール濃度判定手段の異常が検出されたときに燃料レベル検出器の異常診断を禁止する手段とを備えた構成としても良い。このようにすれば、アルコール濃度判定手段の異常発生時に燃料レベル検出器の正常/異常を誤診断することを未然に防止できて、燃料レベル検出器の異常診断の信頼性を向上できる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a means for diagnosing abnormality of the alcohol concentration determination means and means for prohibiting abnormality diagnosis of the fuel level detector when an abnormality of the alcohol concentration determination means is detected. It is also good. In this way, it is possible to prevent erroneous diagnosis of normality / abnormality of the fuel level detector when an abnormality occurs in the alcohol concentration determination means, and the reliability of abnormality diagnosis of the fuel level detector can be improved.
また、請求項7のように、アルコール濃度判定手段の異常診断を行う手段を備え、前記アルコール濃度判定手段の異常が検出されたときに診断条件を正常判定範囲を広げるように変更又は補正するようにしても良い。このようにすれば、アルコール濃度判定手段の異常発生時に、正常な燃料レベル検出器を異常と誤診断することを未然に防止できて、燃料レベル検出器の異常診断の信頼性を向上できる。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided means for diagnosing abnormality of the alcohol concentration determination means, and when the abnormality of the alcohol concentration determination means is detected, the diagnosis condition is changed or corrected so as to widen the normal determination range. Anyway. In this way, it is possible to prevent a normal fuel level detector from being erroneously diagnosed as abnormal when an abnormality occurs in the alcohol concentration determination means, thereby improving the reliability of abnormality diagnosis of the fuel level detector.
具体的には、請求項8のように、アルコール濃度判定手段の異常が検出されたときに、アルコール濃度100%と仮定して診断条件を変更又は補正するようにしても良い。このようにしても、アルコール濃度判定手段の異常発生時に正常判定範囲を広げることができて、正常な燃料レベル検出器を異常と誤診断することを未然に防止できる。 Specifically, as in claim 8, when an abnormality in the alcohol concentration determination means is detected, the diagnosis condition may be changed or corrected assuming that the alcohol concentration is 100%. Even in this case, the normal determination range can be expanded when an abnormality occurs in the alcohol concentration determination means, and it is possible to prevent a normal fuel level detector from being erroneously diagnosed as abnormal.
また、請求項9のように、アルコール濃度判定手段は、燃料のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサと、燃料のアルコール濃度の影響を受けて変動するエンジン制御パラメータ(例えば空燃比フィードバック補正量、その学習値、空燃比ずれ量、始動時の燃圧上昇速度、燃焼安定性、エンジン回転変動等)に基づいて燃料のアルコール濃度を推定するアルコール濃度推定手段と、前記アルコール濃度センサの異常診断を行う手段とを備え、前記アルコール濃度センサの異常が検出されていないときには、前記アルコール濃度センサで検出したアルコール濃度に基づいて前記診断条件を変更又は補正し、前記アルコール濃度センサの異常が検出されたときには、前記アルコール濃度推定手段で推定したアルコール濃度に基づいて前記診断条件を変更又は補正するようにしても良い。このようにすれば、アルコール濃度センサの異常発生時でも、アルコール濃度推定手段で推定したアルコール濃度を用いて診断条件を変更又は補正することができ、アルコール濃度センサの異常発生時でも、アルコール濃度を考慮した診断条件を用いて燃料レベル検出器の異常診断を比較的精度良く行うことができる。 According to another aspect of the present invention, the alcohol concentration determination means includes an alcohol concentration sensor that detects the alcohol concentration of the fuel, and an engine control parameter that varies under the influence of the alcohol concentration of the fuel (for example, an air-fuel ratio feedback correction amount, An alcohol concentration estimation means for estimating the alcohol concentration of the fuel based on a learning value, an air-fuel ratio deviation, a fuel pressure increase rate at the start, combustion stability, engine rotation fluctuation, and the like, and a means for diagnosing abnormality of the alcohol concentration sensor When the abnormality of the alcohol concentration sensor is not detected, the diagnostic condition is changed or corrected based on the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor, and when the abnormality of the alcohol concentration sensor is detected, Based on the alcohol concentration estimated by the alcohol concentration estimation means, It may be changed or corrected cross conditions. In this way, even when an abnormality occurs in the alcohol concentration sensor, the diagnostic conditions can be changed or corrected using the alcohol concentration estimated by the alcohol concentration estimation means. The abnormality diagnosis of the fuel level detector can be performed with relatively high accuracy using the considered diagnosis conditions.
更に、請求項10のように、エンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段を備え、前記冷却水温検出手段で検出した冷却水温も考慮して診断条件を変更又は補正するようにしても良い。このように、冷却水温も考慮して診断条件を変更又は補正すれば、冷却水温に応じた燃料噴射量の補正量を診断条件に反映させることができ、異常診断の精度を更に向上させることができる。 Further, as in claim 10, a cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine may be provided, and the diagnosis condition may be changed or corrected in consideration of the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means. Thus, if the diagnosis condition is changed or corrected in consideration of the cooling water temperature, the correction amount of the fuel injection amount according to the cooling water temperature can be reflected in the diagnosis condition, and the accuracy of the abnormality diagnosis can be further improved. it can.
また、異常診断期間中にアルコール濃度判定手段で検出又は推定するアルコール濃度が変動する可能性があることを考慮して、請求項11のように、アルコール濃度判定手段は、所定期間中のアルコール濃度を平均処理した値を最終的なアルコール濃度として求めるようにしたり、或は、請求項12のように、所定期間中の前半のアルコール濃度と後半のアルコール濃度をそれぞれ検出又は推定し、それらの値から最終的なアルコール濃度を求めるようにしても良い。或は、請求項13のように、所定期間中のアルコール濃度の最大値及び/又は最小値を検出又は推定し、その値に基づいて最終的なアルコール濃度を求めるようにしても良い。いずれの場合でも、アルコール濃度判定手段で検出又は推定するアルコール濃度の精度・信頼性を向上させることができる。
Further, in consideration of the possibility that the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration determination means may fluctuate during the abnormality diagnosis period, as in
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Several embodiments embodying the best mode for carrying out the present invention will be described below.
本発明の実施例1を図1乃至図3に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG.
An
更に、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられている。各気筒の吸気マニホールド20の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各気筒の点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, a
一方、エンジン11の排気管23には、排出ガスの空燃比を検出する空燃比センサ24が設けられ、この空燃比センサ24の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒25が設けられている。
On the other hand, the
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ26(冷却水温検出手段)や、ノッキングを検出するノックセンサ29が取り付けられている。また、クランク軸27の外周側には、クランク軸27が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ28が取り付けられ、このクランク角センサ28の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A cooling water temperature sensor 26 (cooling water temperature detecting means) for detecting the cooling water temperature and a
エンジン11は、燃料として、ガソリン、エタノールやメタノール等のアルコール、ガソリンにアルコールを混合したアルコール混合燃料をいずれも使用可能であり、これらのガソリン、アルコール、アルコール混合燃料のいずれかを燃料タンク30内に給油するようになっている。燃料タンク30内には、燃料を汲み上げる燃料ポンプ31が設けられている。この燃料ポンプ31から吐出される燃料は、燃料配管32を通してデリバリパイプ33に送られ、このデリバリパイプ33から各気筒の燃料噴射弁21に分配される。燃料配管32のうちの燃料ポンプ31付近には、燃料フィルタ34とプレッシャレギュレータ35が接続され、このプレッシャレギュレータ35によって燃料ポンプ31の吐出圧が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し管36により燃料タンク30内に戻されるようになっている。
The
また、燃料タンク30内の適宜の箇所(例えば燃料ポンプ31)には、該燃料タンク30内に貯留されている燃料(燃料ポンプ31から吐出される燃料)のアルコール濃度を検出するアルコール濃度センサ37(アルコール濃度判定手段)が取り付けられている。このように、燃料タンク30内にアルコール濃度センサ37を設置すれば、アルコール濃度センサ37の故障時に該アルコール濃度センサ37から燃料が漏れても、その燃料を燃料タンク30内に回収することができ、外部への燃料漏れを防止できる利点がある。
Further, an
但し、アルコール濃度センサ37の取付場所は、燃料タンク30内に限定されず、燃料配管32又はデリバリパイプ33にアルコール濃度センサ37を取り付けても良い。尚、アルコール濃度センサ37は、どの様な構成のアルコール濃度センサを用いても良く、例えば、燃料の誘電率に応じた静電容量を測定してアルコール濃度を検出する静電容量式のアルコール濃度センサ、或は、燃料の透過光量(透過率)を測定してアルコール濃度を検出する光学式(透過式)のアルコール濃度センサを用いても良い。
However, the place where the
燃料タンク30には、該燃料タンク30内の燃料レベル(燃料残量)を検出する燃料レベル検出器39が設けられている。この燃料レベル検出器39の出力や前記各種センサの出力は、制御回路(以下「ECU」と表記する)38に入力される。このECU38は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁21の燃料噴射量や点火プラグ22の点火時期を制御する。
The
その際、燃料のアルコール濃度が高くなるほど、燃料の理論空燃比が小さくなり、実空燃比を理論空燃比に制御するのに必要な燃料噴射量が増加するという関係があることを考慮して、ECU38は、燃料噴射制御プログラム(図示せず)を実行することで、アルコール濃度センサ37で検出した燃料のアルコール濃度が高くなるほど、燃料噴射量が多くなるように、燃料のアルコール濃度に応じて燃料噴射量を増量補正し又は目標空燃比を変更・補正する。
At that time, considering that there is a relationship that the higher the alcohol concentration of the fuel, the lower the theoretical air-fuel ratio of the fuel, and the more fuel injection amount is required to control the actual air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio. The
また、ECU38は、後述する図2の燃料レベル検出器異常診断プログラムを実行することで、アルコール濃度センサ37で検出した燃料のアルコール濃度に基づいて診断条件を変更又は補正して、吸入空気量積算値から推定した燃料消費量と燃料レベル検出器39の出力変化量との関係に基づいて燃料レベル検出器39の異常診断を実行する。
Further, the
本実施例1では、燃料レベル検出器39の異常診断を次のようにして行う。
まず、吸入空気量を積算してその積算値が所定値に達するまでの期間の燃料消費量を吸入空気量積算値(=所定値)と空燃比に基づいて算出する。
燃料消費量=吸入空気量積算値÷空燃比
ここで、空燃比は、例えば、空燃比フィードバック制御の目標空燃比、又は、空燃比センサ24で検出した空燃比を用いれば良い。
In the first embodiment, abnormality diagnosis of the
First, the amount of intake air is integrated, and the fuel consumption during the period until the integrated value reaches a predetermined value is calculated based on the intake air amount integrated value (= predetermined value) and the air-fuel ratio.
Fuel consumption amount = intake air amount integrated value / air-fuel ratio Here, for example, a target air-fuel ratio of air-fuel ratio feedback control or an air-fuel ratio detected by the air-
更に、吸入空気量積算値が所定値に達するまでの期間に検出した燃料レベル検出器39の出力変化量とアルコール濃度センサ37で検出した燃料のアルコール濃度とに基づいて閾値を算出する。この際、燃料レベル検出器39の出力変化量から燃料消費量を算出し、この燃料消費量をアルコール濃度に応じて補正した値を閾値としたり、或は、燃料レベル検出器39の出力変化量とアルコール濃度とをパラメータとする二次元マップを用いて閾値を算出するようにしても良い。
Further, a threshold value is calculated based on the output change amount of the
そして、吸入空気量積算値から算出した燃料消費量を「診断指標」として用い、これを上記閾値と比較して燃料レベル検出器39の異常診断を行う。
以上説明した本実施例1の燃料レベル検出器39の異常診断は、ECU38によって図2の燃料レベル検出器異常診断プログラムに従って次のように実行される。
Then, the fuel consumption amount calculated from the integrated value of the intake air amount is used as a “diagnosis index”, and this is compared with the threshold value to perform an abnormality diagnosis of the
The abnormality diagnosis of the
図2の燃料レベル検出器異常診断プログラムは、エンジン運転中に所定時間毎に繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、異常診断実行条件が成立しているか否かを、例えば始動から所定時間が経過したか否かで判定する。ここで、始動から所定時間が経過したことを異常診断実行条件とする理由は、燃料タンク30内の残留燃料と新たに給油した燃料が均一に混ざり合うまでに暫く時間がかかるためであり、また、給油後の最初の始動直後は、燃料配管32やデリバリパイプ33内に残留する燃料(つまりアルコール濃度センサ37でアルコール濃度が検出されない燃料)が噴射されるため、アルコール濃度センサ37で検出するアルコール濃度(燃料タンク30内の燃料のアルコール濃度)と燃料噴射弁21から噴射する燃料のアルコール濃度とが異なる可能性があるためである。
The fuel level detector abnormality diagnosis program in FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined time intervals during engine operation. When this program is started, first, in
上記ステップ101で、異常診断実行条件が成立していないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
If it is determined in
これに対し、上記ステップ101で、異常診断実行条件が成立していると判定されれば、ステップ102に進み、エアフローメータ14で検出した吸入空気量を積算して吸入空気量積算値(空気消費量)を求める。この後、ステップ103に進み、吸入空気量積算値(空気消費量)が所定値に達するまでの期間の燃料消費量を、吸入空気量積算値(=所定値)と空燃比に基づいて算出し、この燃料消費量を診断指標とする。
診断指標=燃料消費量=吸入空気量積算値÷空燃比
On the other hand, if it is determined in
Diagnostic index = fuel consumption = integrated intake air amount ÷ air-fuel ratio
ここで、空燃比は、例えば、空燃比フィードバック制御の目標空燃比、又は、空燃比センサ24で検出した空燃比を用いれば良い。このステップ102の処理が特許請求の範囲でいう燃料消費量推定手段としての役割を果たす。
Here, as the air-fuel ratio, for example, a target air-fuel ratio of air-fuel ratio feedback control or an air-fuel ratio detected by the air-
この後、ステップ104に進み、車両に搭載した自己診断機能(図示せず)の診断結果に基づいてアルコール濃度センサ37が正常であるか否かを判定する。自己診断機能によりアルコール濃度センサ37の断線、ショート等の故障が検出されていれば、ステップ109に進み、燃料レベル検出器39の異常診断を禁止して、正常/異常の誤判定を防止する。
Thereafter, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether or not the
一方、上記ステップ104で、アルコール濃度センサ37が正常であると判定されれば、ステップ105に進み、吸入空気量積算値が所定値に達するまでの期間に検出した燃料レベル検出器39の出力変化量とアルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度とに基づいて閾値を算出する。この際、燃料レベル検出器39の出力変化量から燃料消費量を算出し、この燃料消費量をアルコール濃度に応じて補正した値を閾値としたり、或は、燃料レベル検出器39の出力変化量とアルコール濃度とをパラメータとする二次元マップを用いて閾値を算出するようにしても良い。更に、図3に示すように、冷却水温センサ26で検出した冷却水温に応じて閾値を変更又は補正するようにしても良い。このようにすれば、冷却水温に応じた燃料噴射量の補正量を閾値(診断条件)に反映させることができ、燃料レベル検出器39の異常診断の精度を向上させることができる。このステップ105の処理が特許請求の範囲でいう診断条件変更手段としての役割を果たす。
On the other hand, if it is determined in
このステップ105で、異常診断期間中のアルコール濃度センサ37の検出値を平均処理した値を用いるようにしても良いし、異常診断期間中の前半のアルコール濃度と後半のアルコール濃度をそれぞれ検出して、アルコール濃度の高い方(又は低い方)を選択したり、或は、両者の平均値を最終的なアルコール濃度検出値としても良い。或は、異常診断期間中のアルコール濃度の最大値及び/又は最小値を検出し、その値に基づいて最終的なアルコール濃度を求めるようにしても良い。
In
この後、ステップ106に進み、上記ステップ103で算出した診断指標(燃料消費量)を閾値と比較して、診断指標が閾値よりも小さいと判定されれば、ステップ107に進み、燃料レベル検出器39が正常であると判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 106, the diagnosis index (fuel consumption) calculated in
一方、上記ステップ106で、診断指標が閾値以上と判定されれば、ステップ108に進み、燃料レベル検出器39が異常であると判定する。異常と判定された場合は、例えば、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ(図示せず)を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部(図示せず)に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報(異常コード等)をECU38のバックアップRAM(図示せず)等の書き換え可能な不揮発性メモリ(ECU38の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ)に記憶する。これらステップ106〜108の処理が特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例1によれば、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度に応じて閾値(診断条件)を変更又は補正することができるため、燃料のアルコール濃度がどの様なアルコール濃度であっても、実際のアルコール濃度に合った閾値(診断条件)を用いて燃料レベル検出器39の異常診断を精度良く行うことができる。
According to the first embodiment described above, since the threshold value (diagnostic condition) can be changed or corrected according to the alcohol concentration detected by the
しかも、本実施例1では、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときに、燃料レベル検出器39の異常診断を禁止するようにしたので、アルコール濃度センサ37の異常発生時に燃料レベル検出器39の正常/異常を誤診断することを未然に防止できて、燃料レベル検出器39の異常診断の信頼性を向上できる。
Moreover, in the first embodiment, when abnormality of the
本発明の実施例2では、図4の燃料レベル検出器異常診断プログラムを実行することで、所定の異常診断期間中の燃料レベル検出器39の出力変化量に基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量(以下「燃料消費量推定値A」という)を推定すると共に、当該異常診断期間中に吸入空気量を積算してその積算値と空燃比とに基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量(以下「燃料消費量推定値B」という)を推定し、前者の燃料消費量推定値Aと後者の燃料消費量推定値Bとを比較し、その比較結果を診断指標として用いて、これを、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度に応じて設定した閾値と比較して、燃料レベル検出器39の異常診断を行うようにしている。その他のシステム構成は、前記実施例1と同じである。
In the second embodiment of the present invention, by executing the fuel level detector abnormality diagnosis program of FIG. 4, the fuel during the abnormality diagnosis period is based on the output change amount of the
図4の燃料レベル検出器異常診断プログラムは、エンジン運転中に所定時間毎に繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ201で、異常診断実行条件が成立しているか否かを、例えば始動から所定時間が経過したか否かで判定し、異常診断実行条件が成立していないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
The fuel level detector abnormality diagnosis program in FIG. 4 is repeatedly executed at predetermined time intervals during engine operation. When this program is started, first, in
これに対し、上記ステップ201で、異常診断実行条件が成立していると判定されれば、ステップ202に進み、所定の異常診断期間中の燃料レベル検出器39の出力変化量に基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量推定値Aを算出する。この後、ステップ203に進み、異常診断期間中にエアフローメータ14で検出した吸入空気量を積算してその積算値と空燃比とに基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量推定値Bを算出する。
燃料消費量推定値B=吸入空気量積算値÷空燃比
ここで、空燃比は、例えば、空燃比フィードバック制御の目標空燃比、又は、空燃比センサ24で検出した空燃比を用いれば良い。
On the other hand, if it is determined in
Fuel consumption estimation value B = intake air amount integrated value / air-fuel ratio Here, for example, the target air-fuel ratio of air-fuel ratio feedback control or the air-fuel ratio detected by the air-
この後、ステップ204に進み、燃料レベル検出器39の出力変化量から算出された燃料消費量推定値Aと吸入空気量積算値から算出された燃料消費量推定値Bとの差分の絶対値|A−B|を算出し、これを診断指標とする。
診断指標=|A−B|
Thereafter, the routine proceeds to step 204 where the absolute value of the difference between the fuel consumption estimated value A calculated from the output change amount of the
Diagnostic index = | A−B |
この後、ステップ205に進み、燃料のアルコール濃度の影響で変化する空燃比フィードバック制御の制御パラメータ(例えば空燃比フィードバック補正量、その学習値、空燃比ずれ量、目標空燃比と実空燃比との比率等)に基づいて燃料のアルコール濃度推定値を算出する。尚、燃料のアルコール濃度の推定方法は、空燃比フィードバック制御の制御パラメータの他に、始動時の燃圧上昇速度、燃焼安定性(エンジン回転変動)、エンジントルク等のいずれかに基づいて燃料のアルコール濃度を推定するようにしても良く、要は、燃料のアルコール濃度の影響で変化するエンジン制御パラメータに基づいて燃料のアルコール濃度推定値を算出するようにすれば良い。 Thereafter, the routine proceeds to step 205, where the control parameter of the air-fuel ratio feedback control that changes due to the influence of the alcohol concentration of the fuel (for example, the air-fuel ratio feedback correction amount, its learning value, the air-fuel ratio deviation amount, the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio Based on the ratio, the alcohol concentration estimate of the fuel is calculated. The method for estimating the alcohol concentration of the fuel is not limited to the control parameter of the air-fuel ratio feedback control, but based on any one of the fuel pressure increase rate at the start, combustion stability (engine rotation fluctuation), engine torque, etc. The concentration may be estimated. In short, the estimated value of the alcohol concentration of the fuel may be calculated based on the engine control parameter that changes due to the influence of the alcohol concentration of the fuel.
この後、ステップ206に進み、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度と上記ステップ205で算出したアルコール濃度推定値との差分の絶対値が所定の判定閾値よりも小さいか否かで、アルコール濃度センサ37が正常であるか否かを判定する。この際、車両に搭載した自己診断機能(図示せず)によりアルコール濃度センサ37の断線、ショート等の故障が検出されていないことを確認した上で、アルコール濃度の検出値と推定値との差分の絶対値に基づいてアルコール濃度センサ37の正常/異常を判定するようにしても良い。
Thereafter, the process proceeds to step 206, where the alcohol concentration sensor determines whether or not the absolute value of the difference between the alcohol concentration detected by the
このステップ206で、アルコール濃度センサ37が異常であると判定されれば、ステップ211に進み、燃料レベル検出器39の異常診断を禁止する。
If it is determined in
一方、上記ステップ206で、アルコール濃度センサ37が正常であると判定されれば、ステップ207に進み、アルコール濃度センサ37で検出した燃料のアルコール濃度に基づいて閾値を算出する。この際、冷却水温センサ26で検出した冷却水温に応じて閾値を変更又は補正するようにしても良い。具体的には、燃料のアルコール濃度と冷却水温をパラメータとして閾値を算出する二次元マップ(図3参照)を用いて、現在のアルコール濃度と冷却水温に応じた閾値を算出したり、或は、アルコール濃度に応じてマップ等により設定した閾値を冷却水温に応じて補正しても良い。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ208に進み、上記ステップ204で算出した診断指標|A−B|を閾値と比較して、診断指標|A−B|が閾値よりも小さいと判定されれば、ステップ209に進み、燃料レベル検出器39が正常であると判定する。一方、上記ステップ208で、診断指標|A−B|が閾値以上と判定されれば、ステップ210に進み、燃料レベル検出器39が異常であると判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 208, and the diagnosis index | AB | calculated in
以上説明した本実施例2においても、前記実施例1と同様の効果を得ることができる。 Also in the second embodiment described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
上記実施例1,2では、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときに、燃料レベル検出器39の異常診断を禁止するようにしたが、本発明の実施例3では、図5の燃料レベル検出器異常診断プログラムを実行することで、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときには、燃料のアルコール濃度の影響で変化するエンジン制御パラメータに基づいて推定したアルコール濃度に応じて閾値を算出するようにしている。
図5の燃料レベル検出器異常診断プログラムは、図4の燃料レベル検出器異常診断プログラムのステップ211の処理をステップ212の処理に変更しただけである。
In the first and second embodiments, the abnormality diagnosis of the
The fuel level detector abnormality diagnosis program in FIG. 5 is merely a change of the process in
図5の燃料レベル検出器異常診断プログラムでは、ステップ206で、アルコール濃度センサ37の異常が検出されると、ステップ212に進み、ステップ205で燃料のアルコール濃度の影響で変化するエンジン制御パラメータに基づいて算出したアルコール濃度推定値に応じた閾値をマップ等により算出する。この際、冷却水温センサ26で検出した冷却水温に応じて閾値を変更又は補正するようにしても良い。これ以外の各ステップの処理は前記図4の各ステップの処理と同じである。
In the fuel level detector abnormality diagnosis program of FIG. 5, if an abnormality of the
本実施例3では、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときに、燃料のアルコール濃度の影響で変化するエンジン制御パラメータに基づいて算出したアルコール濃度推定値に応じた閾値を算出するようにしたので、アルコール濃度センサ37の異常発生時でも、アルコール濃度推定値に応じた閾値を用いて燃料レベル検出器39の異常診断を比較的精度良く行うことができる。
In the third embodiment, when the abnormality of the
上記実施例3では、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときに、アルコール濃度推定値に応じて閾値を算出するようにしたが、本発明の実施例4では、図6の燃料レベル検出器異常診断プログラムを実行することで、ステップ206で、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときに、ステップ213に進み、アルコール濃度検出値を正常判定範囲を広げるように所定濃度に設定する。ここで、所定濃度は、例えばアルコール濃度100%であっても良いし、それよりも低い濃度であっても良く、要は、正常判定範囲を広げるように設定すれば良い。この後、ステップ207に進み、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度又は上記ステップ213で設定した所定濃度に基づいて閾値を算出する。これ以外の各ステップの処理は前記図4の各ステップの処理と同じである。
In the third embodiment, when the abnormality of the
本実施例4では、アルコール濃度センサ37の異常を検出したときに、アルコール濃度検出値を正常判定範囲を広げるように所定濃度に設定するようにしたので、アルコール濃度センサ37の異常発生時に、正常な燃料レベル検出器39を異常と誤診断することを未然に防止できて、燃料レベル検出器39の異常診断の信頼性を向上できる。
In the fourth embodiment, when an abnormality of the
上記実施例1〜4では、いずれも、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度に応じて閾値を変更又は補正するようにしたが、本発明の実施例5では、図7の燃料レベル検出器異常診断プログラムを実行することで、ステップ206で、アルコール濃度センサ37が正常であると判定されたときに、ステップ207aに進み、ステップ204で算出した診断指標|A−B|を、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度に応じて補正する。この際、冷却水温センサ26で検出した冷却水温も考慮して、診断指標|A−B|を補正するようにしても良い。
In any of the first to fourth embodiments, the threshold value is changed or corrected according to the alcohol concentration detected by the
この後、ステップ208に進み、上記ステップ207aで補正した診断指標|A−B|を、予め設定した閾値と比較する。この閾値は、予め決められた基準アルコール濃度(例えば0%、50%、100%等)に応じた閾値に設定すれば良い。
Thereafter, the process proceeds to step 208, and the diagnostic index | A-B | corrected in
このステップ208で、診断指標|A−B|が閾値よりも小さいと判定されれば、ステップ209に進み、燃料レベル検出器39が正常であると判定する。一方、上記ステップ208で、診断指標|A−B|が閾値以上と判定されれば、ステップ210に進み、燃料レベル検出器39が異常であると判定する。これ以外の各ステップの処理は前記図4の各ステップの処理と同じである。
If it is determined in
以上説明した本実施例5においても、前記実施例2と同様の効果を得ることができる。 尚、本実施例5では、ステップ206で、アルコール濃度センサ37の異常が検出されたときに、ステップ211に進み、燃料レベル検出器39の異常診断を禁止するようにしたが、アルコール濃度センサ37の異常検出時に、ステップ205で算出したアルコール濃度推定値に応じて診断指標|A−B|を補正したり、或は、アルコール濃度センサ37の異常検出時に、アルコール濃度検出値を正常判定範囲を広げるように所定濃度(例えば100%)に設定して、この所定濃度に応じて診断指標|A−B|を補正するようにしても良い。
Also in the fifth embodiment described above, the same effect as in the second embodiment can be obtained. In the fifth embodiment, when an abnormality of the
[その他の実施例]
前記実施例1〜5では、いずれも、アルコール濃度センサ37で検出したアルコール濃度に応じて診断条件(閾値又は診断指標)を変更又は補正するようにしたが、アルコール濃度センサ37を搭載しない車両に本発明を適用する場合は、燃料のアルコール濃度の影響を受けて変動するエンジン制御パラメータ(例えば空燃比フィードバック補正量、その学習値、空燃比ずれ量、始動時の燃圧上昇速度、燃焼安定性、エンジン回転変動等)に基づいて燃料のアルコール濃度を推定し、推定したアルコール濃度に応じて診断条件(閾値又は診断指標)を変更又は補正するようにしても良い。
[Other Examples]
In each of the first to fifth embodiments, the diagnosis condition (threshold value or diagnostic index) is changed or corrected according to the alcohol concentration detected by the
また、前記実施例2〜5では、いずれも、燃料レベル検出器39の出力変化量から算出した燃料消費量推定値Aと吸入空気量積算値から算出した燃料消費量推定値Bとの差分の絶対値|A−B|を算出し、これを診断指標としたが、前者の燃料消費量推定値Aと後者の燃料消費量推定値Bとの比(A/B)を診断指標とし、これを閾値と比較して燃料レベル検出器39の異常診断を行うようにしても良い。
Further, in each of the second to fifth embodiments, the difference between the fuel consumption estimated value A calculated from the output change amount of the
或は、異常診断期間中の吸入空気量積算値から算出した燃料消費量推定値Bに基づいて燃料レベル検出器39の出力変化量を推定し(或は異常診断期間中の吸入空気量積算値からマップ又は数式等により燃料レベル検出器39の出力変化量を推定し)、この燃料レベル検出器39の出力変化量推定値と実際の出力変化量との差分値又は比を診断指標とし、これを閾値と比較して燃料レベル検出器39の異常診断を行うようにしても良い。
Alternatively, the output change amount of the
また、燃料レベル検出器39の出力変化量と燃料消費量推定値との関係が燃料タンク30内の燃料レベルによって変化する場合(つまり燃料タンク30の周側面形状が高さ位置によって変化する場合)には、燃料レベル検出器39で検出した燃料レベルに応じて、燃料レベル検出器39の出力変化量と燃料消費量推定値との関係(マップ又は数式等)を補正するようにしても良い。
Further, when the relationship between the output change amount of the
その他、本発明は、図1に示すような吸気ポート噴射式エンジンに限定されず、筒内噴射式エンジンや、吸気ポート噴射用の燃料噴射弁と筒内噴射用の燃料噴射弁の両方を備えたデュアル噴射式のエンジンにも適用して実施できる。 In addition, the present invention is not limited to the intake port injection type engine as shown in FIG. 1, but includes an in-cylinder injection type engine, and both an intake port injection fuel injection valve and an in-cylinder injection fuel injection valve. It can also be applied to dual-injection engines.
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、14…エアフローメータ、15…モータ、16…スロットルバルブ、17…スロットル開度センサ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…排気管、24…空燃比センサ、25…触媒、26…冷却水温センサ(冷却水温検出手段)、28…クランク角センサ、30…燃料タンク、31…燃料ポンプ、32…燃料配管、33…デリバリパイプ、34…燃料フィルタ、35…プレッシャレギュレータ、37…アルコール濃度センサ(アルコール濃度判定手段)、38…ECU(異常診断手段,診断条件変更手段)、39…燃料レベル検出器
DESCRIPTION OF
Claims (13)
吸入空気量を積算してその積算値から燃料消費量を推定する燃料消費量推定手段と、
前記燃料消費量推定手段で推定した燃料消費量と前記燃料レベル検出器の出力変化量との関係に基づいて前記燃料レベル検出器の異常診断を行う異常診断手段と
を備えた燃料レベル検出器の異常診断装置において、
燃料のアルコール濃度を検出又は推定するアルコール濃度判定手段と、
前記アルコール濃度判定手段で検出又は推定したアルコール濃度に基づいて前記異常診断手段による診断条件を変更又は補正する診断条件変更手段と
を備えていることを特徴とする燃料レベル検出器の異常診断装置。 A fuel level detector for detecting the fuel level in the fuel tank;
Fuel consumption estimation means for integrating the intake air amount and estimating the fuel consumption from the integrated value;
An abnormality diagnosing unit for diagnosing an abnormality of the fuel level detector based on a relationship between a fuel consumption estimated by the fuel consumption estimating unit and an output change amount of the fuel level detector; In the abnormality diagnosis device,
Alcohol concentration determination means for detecting or estimating the alcohol concentration of the fuel;
An abnormality diagnosis device for a fuel level detector, comprising: diagnosis condition changing means for changing or correcting a diagnosis condition by the abnormality diagnosis means based on the alcohol concentration detected or estimated by the alcohol concentration determination means.
前記異常診断手段は、前記吸入空気量積算値が所定値に達するまでの期間に検出した前記燃料レベル検出器の出力変化量に基づいて閾値を設定し、前記燃料消費量推定手段で推定した燃料消費量を診断指標として用いて、これを前記閾値と比較して前記燃料レベル検出器の異常診断を行うことを特徴とする請求項1に記載の燃料レベル検出器の異常診断装置。 The fuel consumption estimation means estimates the fuel consumption during a period until the intake air amount integrated value reaches a predetermined value,
The abnormality diagnosis means sets a threshold based on an output change amount of the fuel level detector detected during a period until the intake air amount integrated value reaches a predetermined value, and the fuel estimated by the fuel consumption estimation means The abnormality diagnosis device for a fuel level detector according to claim 1, wherein the abnormality diagnosis of the fuel level detector is performed by using consumption as a diagnostic index and comparing it with the threshold value.
前記異常診断手段は、前記所定期間中の前記燃料レベル検出器の出力変化量に基づいて当該異常診断期間中の燃料消費量(以下「第2の燃料消費量推定値」という)を推定し、前記第1の燃料消費量値と前記第2の燃料消費量推定値とを比較し、その比較結果を診断指標として用いて、これを閾値と比較して前記燃料レベル検出器の異常診断を行うことを特徴とする請求項1に記載の燃料レベル検出器の異常診断装置。 The fuel consumption amount estimation means integrates the intake air amount during a predetermined period and based on the integrated value and the air-fuel ratio, the fuel consumption amount during the abnormality diagnosis period (hereinafter referred to as “first fuel consumption amount estimated value”). Estimated)
The abnormality diagnosis means estimates a fuel consumption amount during the abnormality diagnosis period (hereinafter referred to as “second fuel consumption estimated value”) based on an output change amount of the fuel level detector during the predetermined period; The first fuel consumption value is compared with the second fuel consumption estimated value, and the comparison result is used as a diagnostic index, which is compared with a threshold value to perform abnormality diagnosis of the fuel level detector. The abnormality diagnosis device for a fuel level detector according to claim 1.
前記診断条件変更手段は、前記アルコール濃度判定手段の異常が検出されたときに前記診断条件を正常判定範囲を広げるように変更又は補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の燃料レベル検出器の異常診断装置。 Means for performing an abnormality diagnosis of the alcohol concentration determination means;
6. The diagnostic condition changing unit according to claim 1, wherein the diagnostic condition is changed or corrected so as to widen the normal determination range when an abnormality of the alcohol concentration determination unit is detected. An abnormality diagnosis device for fuel level detectors.
前記診断条件変更手段は、前記アルコール濃度センサの異常が検出されていないときには、前記アルコール濃度センサで検出したアルコール濃度に基づいて前記診断条件を変更又は補正し、前記アルコール濃度センサの異常が検出されたときには、前記アルコール濃度推定手段で推定したアルコール濃度に基づいて前記診断条件を変更又は補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の燃料レベル検出器の異常診断装置。 The alcohol concentration determination means includes an alcohol concentration sensor that detects the alcohol concentration of the fuel, an alcohol concentration estimation means that estimates the alcohol concentration of the fuel based on an engine control parameter that varies under the influence of the alcohol concentration of the fuel, Means for diagnosing abnormality of the alcohol concentration sensor,
The diagnostic condition changing means changes or corrects the diagnostic condition based on the alcohol concentration detected by the alcohol concentration sensor when no abnormality of the alcohol concentration sensor is detected, and the abnormality of the alcohol concentration sensor is detected. 6. The abnormality diagnosis device for a fuel level detector according to claim 1, wherein the diagnosis condition is changed or corrected based on the alcohol concentration estimated by the alcohol concentration estimation means.
前記診断条件変更手段は、前記冷却水温検出手段で検出した冷却水温も考慮して前記診断条件を変更又は補正することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の燃料レベル検出器の異常診断装置。 Equipped with cooling water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine,
10. The fuel level detector according to claim 1, wherein the diagnostic condition changing unit changes or corrects the diagnostic condition in consideration of a cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting unit. Abnormality diagnosis device.
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