JPH045130A - 車両用駆動系クラッチ制御装置 - Google Patents

車両用駆動系クラッチ制御装置

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JPH045130A
JPH045130A JP2104639A JP10463990A JPH045130A JP H045130 A JPH045130 A JP H045130A JP 2104639 A JP2104639 A JP 2104639A JP 10463990 A JP10463990 A JP 10463990A JP H045130 A JPH045130 A JP H045130A
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deceleration
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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  • Retarders (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、四輪駆動車のトランスファ装置や、自動車の
差動装置等に用いられ、前後輪または左右輪への駆動力
配分を変更する駆動系クラッチのクラッチ締結力を制御
する車両用駆動系クラッチ制御装置に関する。
(従来の技術) 従来の車両用差動制限クラッチ制御装置としては、例え
ば、実開昭63−22236号(実願昭61−1155
25号)公報に記載されている装置が知られている。
この従来出典には、デフロックを旋回操作やブレーキ操
作により解除する装置の場合、高横加速度旋回中にブレ
ーキ操作やアクセルOFF操作等により減速すると、左
右駆動輪の差動制限によるタックイン抑制効果が無くな
り、タックインの発生を招く。このタックインを抑制す
る目的で、高横加速度旋回時で、且つ、減速時に限り、
差動制限力を付与する内容が示されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来装置にあっては、減速あるいは
制動操作検出時に、横加速度(横向加速度、求心加速度
と同義)のみの大きさに応じてクラッチ締結力(差動制
限力)を増加させる装置である為、下記に述へる問題を
残している。
■ 高速旋回安定性を重視し、夕・ンクイン量、減速旋
回安定性を満足する量のクラッチ締結力を付与する装置
とした場合、低速旋回時にはクラッチ締結力が過大とな
り、アンダーステアが発生して車両回頭性が低下する。
■ 一方、低速旋回時の口頭性を重視し、クラッチ締結
力を小さく抑えた場合、高速旋回時における旋回安定性
が低下する。
本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、差動制限力や前後輪駆動力配分を制御する車両用駆動
系クラッチ制御装置において、高横加速度状態での減速
旋回時にタックインの抑制を図りながら、高速旋回安定
性と低速旋回回卯性との両立を図ることを課題とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため本発明の車両用駆動系クラッチ
制御装置では、高横加速度を伴なう減速旋回時に、横加
速度に応じて与えられるクラッチ締結力の制御ゲインを
、車速か高速であればあるほど大きくする手段とした。
即ち、第1図のクレーム対応図に示すように、エンジン
駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝達する動力分
割装置1と、該動力分割装置1の駆動入力部と駆動出力
部との間に設けられ、制御外力により伝達トルクを発生
させる駆動系クラッチ手段2と、車両状態を検出する所
定の検出手段3からの入力信号に基づきクラッチ締結力
を増減制御するクラッチ、制御手段4と、を備えた車両
用駆動系クラッチ制御装置において、前記検出手段3と
して、車両の減速状態あるいは減速操作を検出する減速
検出手段301と横加速度検出手段302と車速検出手
段303とを含み、前記クラッチ制御手段4は、高横加
速度状態での減速旋回時に、クラッチ締結力を横加速度
の大きさに応じて付与すると共に、その増加割合を車速
か高いほど大きくする制御を行なう手段であることを特
徴とする。
(作 用) 本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置では、上述のク
ラッチ制御手段4により、高横加速度状態での減速旋回
時に、クラッチ締結力を横加速度の大きさに応じて付与
すると共に、その増加割合(制御ケイン)を車速か高い
ほど大きくする制御か行なわれる。
従って、例えば、駆動系クラッチ手段2が左右輪の差動
制限クラッチである場合には、高横加速度状態での減速
旋回時に差動制限力が付与され、この差動制限作用によ
り旋回外輪と旋回内輪との回転速度差の発生が抑えられ
る為、旋回内輪よりも旋回外輪が早い速度で回転しなが
ら車両がスピンする、所謂タックインに対して、前記作
動制限作用はタックイン方向(車両スピン方向)とは逆
方向にヨーモーメントを発生させる事になり、二〇差動
制限モーメントによりタックイン方向のヨーモーメント
が打ち消され、タックインが抑制される。
そして、高横加速度状態での減速旋回時のうち車速か高
車速である時には、横加速度の大きさに応じて付与され
る差動制限力の制御ゲインが高い為、タックイン量、減
速旋回安定性を満足する量の差動制限量になり、高速旋
回安定性が図られる。
一方、高横加速度状態での減速旋回時のうち車速が低車
速である時には、横加速度の大きさに応じて付与される
差動制限力の制御ゲインが低い為、適度なタックイン量
が得られ、低速旋回回頌性の確保が図られる。
尚、駆動系クラッチ手段2が、クラッチ締結力により前
後輪の一方にエンジン駆動力を伝達する駆動力配分クラ
ッチである場合にも同様である。
(第1実施例) 以下、実施例を述べるにあたって、外部油圧により作動
する多様摩擦クラッチ手段を備えた車両用差動制限制御
装置を例にとる。
ます、第1実施例の構成を説明する。
第1実施例装置は、第2図〜第4図に示ずように、差動
装置(動力分割装置)10、多板摩擦クラッチ手段(駆
動系クラッチ手段)11、油圧発生装置12、コントロ
ールユニット(クラッチ制御手段)13、入力センサ1
4(検出手段)を備えているもので、以下各構成につい
て述べる。
差動装置10は、左右輪に回転速度差が生じるような走
行状態において、この回転速度差に応じて左右輪に速度
差をもたせるという差動機能と、エンジン駆動力を左右
の駆動輪に等配分に分配伝達する駆動力配分機能をもつ
装置である。
この差動装置10は、スタッドポルト15により車体に
取り付けられるハウジング16内に納められているもの
で、リングギヤ17、ディファレンシャルケース18、
ビニオンメートシャフト19、デフビニオン20、サイ
ドギヤ21,21を備えている。
前記ディファレンシャルケース18は、ハウシンク16
に対しテーパーローラヘアリング22゜22′により回
転自在に支持されている。
前記リングギヤ1Yは、ディファレンシャルケース18
に固定されていて、プロペラシャフト23に設けられた
ドライブピニオン24と噛み合い、このドライブピニオ
ン24から回転駆動力が入力される。
前記サイドギヤ2’l、21°には、駆動出力軸である
左輪側ドライブシャフト25と右輪側ドライブシャフト
26がそれぞれに設けられている。
多板摩擦クラッチ手段11は、前記差動装置10の駆動
入力部と駆動出力部との間に設けられ、外部油圧による
クラッチ締結力が付与され、差動制限トルクを発生する
手段である。
この多板摩擦クラッチ手段11は、ハウシング16及び
ディファレンシャルケース18内に納められていて、多
板摩擦クラッチ27.27”、プレッシャリング28.
28’ 、  リアクションプレート29.29’ 、
スラスト軸受30,30°、スペーサ31.31’ 、
ブツシュロッド32、油圧ピストン33、油室34、油
圧ポート35を備えている。
前記多板摩擦クラッチ27.27’ は、ディファレン
シャルケース(駆動入力部)18に回転方向固定された
フリクションプレート27a、27’  aと、サイド
ギヤ(駆動出力部)21゜21′に回転方向固定された
フリクションディスク27b、27’  bとによって
構成され、軸方向の両端面にはプレッシャリング28.
28’ とリアクションプレート29.29’ とが配
置されている。
前記プレッシャリング28.28’ は、クラッチ締結
力を受ける部材として前記ビニオンメートシャフト19
に嵌合状態で設けられ、その嵌合部は、第3図に示すよ
うに、断面方形のシャフト端部19aに対し角溝28a
、28’  aによって嵌合させ、トルク比例式差動制
限手段のように、左右輪回転差によるスラスト力が発生
しない構造としている。
前記油圧ピストン33は、油圧ポート35への油圧供給
により軸方向(図面右方向)へ移動し、両多板摩擦クラ
ッチ27.27’ を油圧レベルに応じて締結させるも
ので、一方の多板摩擦クラッチ27は、締結力がブツシ
ュロッド32−スペサ31→スラスト軸受30→リアク
ションプレート29へと伝達され、プレッシャリング2
8を反力受けとして締結され、他方の多板摩擦クラッチ
27゛は、ハウジング16からの締結反力が締結力とな
って締結される。
油圧発生装置12は、第4図に示すように、クラッチ締
結力となる油圧を発生する外部装置で、油圧ポンプ40
、ポンプモータ41、ポンプ圧油路42、ドレーン油路
43、制御圧油路44と、バルブアクチュエータとして
バルブソレノイド45を有する電磁比例減圧バルブ46
を備えている。
前記電磁比例減圧バルブ46は、油圧ポンプ40からポ
ンプ圧油路42を介して供給されるポンプ圧の作動油を
、コントロールユニット13からの制御電流信号(i)
により、指令電流値lの大きさに比例した制御油圧Pに
圧力制御をし、制御圧油路44から油圧ボート35及び
油室34へ制御油圧Pを送油するバルブァクチュエータ
で、制御電流信号(1)は電磁比例減圧バルブ46のバ
ルブソレノイド45に対して出力される。
尚、制御油圧Pと差動制限力Tとは、 TCcP・μ・n・「・A ロ、クラッチ枚数 r:クラッチ平均半径 A:受圧面積 の関係にあり、差動制限力Tは制御油圧Pに比例する。
コントロールユニット13は、車載のマイクロコンピュ
ータを中心とする制御回路で、入力インタフェース回路
131、メモリ132、CPLI(セントラル、プロセ
シング、ユニット)133、出力インタフェース回路1
34を備えている。
前記コントロールユニット13への入力センサ類14と
しては、横加速度センサ141、車速センサ142、ブ
レーキスイッチ143、アクセル開度センサ144が設
置づられている。
前記横加速度センサ141は横加速度Y6に応じた検出
信号を出力し、車速センサ142は車速Vに応じた検出
信号を出力し、ブレーキスイッチ143はブレーキ操作
時にON信号を出力し、アクセル開度センサ144はア
クセル開度Aに応じた検出信号を出力する。
次に、作用を説明する。
第5図はコントロールユニット13で所定の制御周期に
より行なわれる差動制限制御処理作動の流れを示すフロ
ーチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップ100では、横加速度Y6.車速V及びブレー
キスイッチ信号Bswが読み込まれる。
ステップ101では、前記ブレーキスイッチ信号Els
wがONかOFFかが判断され、ONの時にはステップ
102以降へ進み、OFFの時にはステップ103で目
標クラッチ締結力T°が■゛=0に設定される。
ステップ102では、前記横加速度Y6が高横加速度か
どうかの判断基準となる設定値Y。より大きいかどうか
が判断され、YG>YOの時にはステップ104へ進み
、Y6≦Yoの時にはステップ103へ進む。
ステップ104では、第6図及び第7図に示す特性に従
って、目標クラッチ締結力■”が計算される。
即ち、第7図の車速Vがv1〜v2の時に制御ゲインが
にI〜に、というように高車速であるほど制御ゲインを
高めるに−V特性によります車速Vに応じた制御ゲイン
にを決め、次に、第6図のT’−YG特性を制御ゲイン
ににより確定しておいて、横加速度Y6の大きさに比例
した値で与えられる目標クラッチ締結力T°が求められ
る。
ここで、第6図及び第7図に示す特性を数式化した次式
により目標クラッチ締結力■°を求めるようにしても良
い。
T’= f (V、 Ya) =にX V X (Y6− Yo)≧Oステップ105
〜111は、指令クラッチ締結力下の急変動を防ぐため
にフィルタリンク処理部である。
ステップ105では、1制御周期前の指令クラッチ締結
力Tと今回の目標クラッチ締結力■゛との差分6丁が計
算される。
△T=T’−T ステップ106では、1制御周期当りのクラッチ締結力
の変化量Δ丁の符号を判断し、クラッチ締結力が増加か
減少かが判別される。
ステップ107では、△T≧0の時にΔ丁が設定値A以
上かどうかか判断され、ΔT≧Aの時には急なりラッチ
締結力増加を規制する為にステップ109へ進み、△T
<Aの時にはステップ110へ進む。
ステップ108では、△T<Oの時に1△Tが設定値8
以上かどうかが判断され、1△丁1≧Bの時には急なり
ラッチ締結力減少を防ぐ為にステップ111へ進み、1
△T1〈Bの時にはステップ110へ進む。
ステップ109では、クラッチ締結力の増加量を規制す
る為、1制御周期前の指令クラッチ締結力Tと許容増加
量Aとの和により今回の指令クラッチ締結力Tが計算さ
れる。
T←T+A ステップ110では、クラッチ締結力の増加。
減少量が許容範囲内である為、目標クラッチ締結力T゛
が今回の指令クラッチ締結力Tとされる。
T←T′ ステップ111では、クラッチ締結力の減少量を規制す
る為、1制御周期前の指令クラッチ締結力下と許容減少
量Bとの差により今回の指令クラッチ締結力Tが計算さ
れる。
−T−8 ステップ112では、上記ステップ109.+10.1
11のいずれかで決定された指令クラッチ締結力Tを発
生させる油圧Pとなるように、電磁比例減圧バルブ46
のパルフッレノイト45に対して制御電流信号lが出力
される。
次に、第1実施例装置が適用された車両での各走行パタ
ーンにおける作用を説明する。
(イ)通常走行時 直進走行時や定常旋回時等で、ステップ101でのブレ
ーキ操作条件とステップ102での横加速度条件の両条
件を同時に満足することのない走行時には、ステップ1
03において目標クラッチ締結力T°が零とされ、差動
制限力は全く付与されない。
従って、差動装置10はコンベンショナルディファレン
シャルとなり、旋回時には、内外軸の旋回軌跡差による
回転速度差が差動機能により許容される。
尚、この通常走行時に、左右駆動輪の回転速度差やアク
セル開度や車速を入力情報とし、車両状態に応じて最適
の走行性能等を得るべく差動制限量を制御するようにし
ても良い。
(ロ)高検加速度減速旋回時 高横加速度状態での減速旋回時には、ステップ101で
のブレーキ操作条件とステップ102での横加速度条件
の両条件を同時に満足する為、ステップ104以降にお
いて目標クラッチ締結力T。
が与えられ、旋回制動安定性を確保するへ〈左右駆動輪
に差動制限力が付与される。
即ち、高横加速度旋回時にフレーキ操作をした場合には
、車両のヨー軸回りにタックイン方向(車両スピン方向
)のヨーモーメントが作用し、これに伴ない旋回外輪は
旋回内輪よりも早い速度で回転しようとする。しかし、
これら旋回外輪と旋回内輪との間に差動制限力か付与さ
れることで前記回転速度差の発生が抑えられる為、タッ
クイン方向とは逆方向にヨーモーメントが発生し、タッ
クイン方向のヨーモーメントを打ち消す。
この差動制限モーメントにより、ステア特性がオーバス
テア側からアンダーステア側に修正され、旋回制動安定
性が確保されるし、タックイン方向のヨーモーメントの
発生が過大になることによるタックインの発生も抑制さ
れる。
そして、高横加速度状態での減速旋回時のうち車速Vが
高車速である時には、横加速度Y6の大きさに応じて付
与されるクラッチ締結力(=差動制限力)の制御ゲイン
Kが、例えば、に=に2というように高い為、タックイ
ン量を十分に抑制すると共に旋回制動安定性を満足する
量の差動制限量が付与されることになり、高横加速度に
よる高速減速旋回時に旋回安定性が図られる。
方、高横加速度状態での減速旋回時のうち車速Vが低車
速である時には、横加速度Y6の大きさに応じて付与さ
れるクラッチ締結力(差動制限力)の制御ゲインKが、
例えば、に” K Iというように低い為、ステア特性
としてはオーバステア傾向が残り適度なタックイン量が
得られることになり、高横加速度による低速減速旋回時
に旋回回頭性の確保が図られる。
以上説明してきたように、第1実施例の車両用差動制限
制御装置にあっては、高横加速度状態での減速旋回時に
、横加速度Y6に応じて与えられる目標クラッチ締結力
T′の制御ゲインKを、車速Vが高速であればあるほど
大きくする装置とした為、高横加速度による減速旋回時
に差動制限力を付与することによるタックインの抑制を
図りながら、その差動制限力を車速Vに応じて与えるこ
とで高速旋回安定性と低速旋回回頭性との両立を図るこ
とか出来る。
(第2実施例) 次に、第8図に基づいて第2実施例の車両用差動制限制
御装置について説明する。
第1実施例装置は、減速走行をブレーキ操作により検出
し、ブレーキスイッチ信号ONで、且つ、横加速度Y6
かY6〉Yoであることを上記車速対応タックイン抑制
制御の開始及び継続条件とし、ブレーキスイッチ信号O
FF 、もしくは、横加速度Y6がY6≦Yoであるこ
とを車速対応タックイン抑制制御解除条件とする例であ
る。
これに対し、この第2実施例装置は、減速走行をアクセ
ル足離し操作により検出し、アクセル開度ΔがA<Ao
であると共にアクセル開度時間変化率AがA〈八1で、
且つ、横加速度Y6がY6>Y、。
Y6>Y、であることを上記車速対応タックイン抑制制
御の開始条件とし、アクセル開度A f4< A < 
A 。
で、且つ、横加速度Y6がY6>Y、 (≦Y2)であ
ることを上記車速対応タックイン抑制制御の継続条件と
し、アクセル開度AがA≧Aoもしくは横加速度YGか
YG≦Y1であることを上記車速対応タックイン抑制制
御の解除条件とする例とした。
尚、装置構成としては、第1実施例装置と同様であるの
で、説明を省略する。
次に、作用を説明する。
第8図はコントロールユニット13で所定の制御周期に
より行なわれる差動制限制御処理作動の流れを示すフロ
ーチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップ200では、横加速度Y6.車速V及びアクセ
ル開度Aが読み込まれる。
ステップ201では、アクセル開度時間変化早入が下記
の式により計算される。
△t:制御周期 Ao:今回のアクセル開度 An−+;i制御周期前のアクセル開度ステップ202
では、アクセル開度Aが設定値A0未満かどうかが判断
される。
ステップ203では、横加速度Y6が、高横加速度旋回
状態を示す設定値Y1を超えているかどうかが判断され
る。
ステップ204では、タックイン抑制フラグTFLGが
1かどうかが判断される。
ステップ205では、アクセル開度時間変化早入が設定
値A1未満かどうかが判断される。
ステップ206では、横加速度Y6が、タックインを生
じ得る過大な横加速度としての設定値Y2(≧Y、)を
超えているかどうかが判断される。
ステップ207では、タックイン抑制フラグTFL。が
Oに設定される。
ステップ208では、タックイン抑制フラグTF、。が
1に設定される。
即ち、ステップ202.ステップ203.ステップ20
5.ステップ206の条件(A<Ao。
Ya> Yl、 A < A I 、 Ya> Y2)
を全て満足することを車速対応タックイン抑制制御の開
始条件とし。
また、ステップ202.ステップ203の両条件(A 
<A O、yc>y+)を満足することを車速対応タッ
クイン抑制制御の継続条件とし、さらに、ステップ20
2とステップ203の条件のうち少なくとも一方を満足
しないこと(A≧A。もしくはY、3≦Y、)を車速対
応タックイン抑制制御の解除条件としている。
次のステップ209〜ステツプ218は、第5図に示す
フローチャートにおいて、ステップ103〜ステツプ1
12に対応する処理である為、説明を省略する。尚、ス
テップ213.2+5のCはステップ107,109の
Aに相当し、ステップ214.217(7)Dはステッ
プ108.Mlの日に相当する。
第2実施例装置の作用効果に関しても第1実施例装置と
同様である為、説明を省略する。
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における変更等があっても本
発明に含まれる。
例えば、第1.第2実施例では、左右駆動輪の差動を制
限する差動制限クラッチの制御例を示したが、例えば特
願昭59−276048号に図示される様な四輪駆動車
の前後輪に駆動力を配分する駆動力配分クラッチのクラ
ッチ締結力制御装置に適用することがでる。
即ち、高横加速度状態での減速旋回時に、クラッチ締結
力を付与することで駆動力配分を四輪駆動方向とすると
エンジン直結駆動輪への伝達駆動力が減少し、タックイ
ン方向のモーメントを打ち消すアンダーステア方向のモ
ーメントが発生する。
また、駆動力配分が四輪駆動側であればあるほどエンジ
ン直結駆動輪側タイヤでの駆動力及び制動力がクラッチ
締結駆動輪側タイヤに分担され、コーナリング限界性能
が高まり安定方向となる。
この為、車速か高車速である時には、4輪等配分側とな
り、高速旋回安定性が図られるし、一方、車速が低車速
である時には、後輪配分側となり、低速旋回回頭性の確
保が図られる。
また、実施例では、アクチュI−タとして、電磁比例減
圧バルブを示したが、開閉の電磁バルブ等を用い、制御
信号をデユーティ信号にして油圧制御を行なうような例
であっても、また、電磁クラッチ等の他のクラッチ手段
としても良い。
また、実施例では、減速検知手段として、車両の減速操
作であるフレーキ操作やアクセル○FF操作を検知する
例を示したが、横加速度検出手段と同様に、車体の前後
方向の加速度を検出するGセンサを設け、該Gセンサか
ら得られる車両の減速度信号により車両の減速状態を検
出しても良い。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明にあっては、差動制限
力や前後輪駆動力配分を制御する車両用駆動系クラッチ
制御装置において、高横加速度状態での減速旋回時に、
横加速度に応じて与えられるクラッチ締結力の制御ゲイ
ンを、車速か高速であればあるほど大きくする手段とし
た為、高横加速度状態での減速旋回時にタックインの抑
制を図りながら、高速での高横加速度減速旋回時におけ
る旋回安定性と、低速での高横加速度減速旋回時におけ
る旋回回頭性との両立を図ることが出来るという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置を示す
クレーム対応図、第2図は本発明実施例装置の差動制限
手段を内蔵した差動装置を示す断面図、第3図は第2図
Z方向矢視図、第4図は実施例装置の油圧発生装置及び
制御装置を示す図、第5図は第1実施例装置のコントロ
ールユニットで行なわれる差動制限制御処理作動の流れ
を示すフローチャート、第6図は横加速度に対する目標
クラッチ締結力特性図、第7図は車速に対する制御ゲイ
ン特性図、第8図は第2実施例装置のコントロールユニ
ットで行なわれる差動制限制御処理作動の流れを示すフ
ローチャートである。 1・・・動力分割装置 2・・・駆動系クラッチ手段 3・・・検出手段 301・・・減速検出手段 302・・・横加速度検出手段 303・・・車速検出手段 4・・・クラッチ制御手段

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝
    達する動力分割装置と、該動力分割装置の駆動入力部と
    駆動出力部との間に設けられ、制御外力により伝達トル
    クを発生させる駆動系クラッチ手段と、車両状態を検出
    する所定の検出手段からの入力信号に基づきクラッチ締
    結力を増減制御すクラッチ制御手段と、を備えた車両用
    駆動系クラッチ制御装置において、 前記検出手段として、車両の減速状態あるいは減速操作
    を検出する減速検出手段と横加速度検出手段と車速検出
    手段とを含み、 前記クラッチ制御手段は、高横加速度状態での減速旋回
    時に、クラッチ締結力を横加速度の大きさに応じて付与
    すると共に、その増加割合を車速が高いほど大きくする
    制御を行なう手段であることを特徴とする車両用駆動系
    クラッチ制御装置。
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