JPH0777091A - 内燃機関の空燃比制御方法及びその装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御方法及びその装置Info
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- JPH0777091A JPH0777091A JP22360093A JP22360093A JPH0777091A JP H0777091 A JPH0777091 A JP H0777091A JP 22360093 A JP22360093 A JP 22360093A JP 22360093 A JP22360093 A JP 22360093A JP H0777091 A JPH0777091 A JP H0777091A
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- load
- internal combustion
- combustion engine
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 あらゆる空燃比における回転変動量や平均回
転数を正しく評価し、適切な空燃比制御を可能とするこ
とを目的とする。 【構成】 内燃機関(E)の負荷を検出し(7)、検出
された負荷に対応して計測間隔(測定時間もしくは計測
データ数)を決定し(11、12)、該計測間隔(測定
時間もしくは計測データ数)にて平均回転数(Nav
g.)及び回転変動量(ΔNavg.)を演算する(1
1、14)。
転数を正しく評価し、適切な空燃比制御を可能とするこ
とを目的とする。 【構成】 内燃機関(E)の負荷を検出し(7)、検出
された負荷に対応して計測間隔(測定時間もしくは計測
データ数)を決定し(11、12)、該計測間隔(測定
時間もしくは計測データ数)にて平均回転数(Nav
g.)及び回転変動量(ΔNavg.)を演算する(1
1、14)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスエンジン等の内燃
機関の空燃比制御方法及びその装置に関するものであ
る。
機関の空燃比制御方法及びその装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5で示すように、NOx排出量を一定
としたい場合には、負荷が増大したならば、空燃比A/
Fを大きくする必要がある。ここで、空燃比A/Fが増
大すると、図6の1番下の段の回転特性が示すように、
低周波成分の影響が大きくなるため回転変動量も大きく
なる。なお、図6について説明すると、縦軸がエンジン
回転数、横軸が時間を表しており、図中上下方向へ4段
に分かれた四つのグラフがあり、空燃比は最上段のグラ
フが最も小さく、下のグラフになるに従い空燃比は増大
する。図6を参照すれば、空燃比の小さなものほど高周
波の回転変動が多く、空燃比が大きくなるに従い、低周
波の回転変動が多く含まれることが理解できる。
としたい場合には、負荷が増大したならば、空燃比A/
Fを大きくする必要がある。ここで、空燃比A/Fが増
大すると、図6の1番下の段の回転特性が示すように、
低周波成分の影響が大きくなるため回転変動量も大きく
なる。なお、図6について説明すると、縦軸がエンジン
回転数、横軸が時間を表しており、図中上下方向へ4段
に分かれた四つのグラフがあり、空燃比は最上段のグラ
フが最も小さく、下のグラフになるに従い空燃比は増大
する。図6を参照すれば、空燃比の小さなものほど高周
波の回転変動が多く、空燃比が大きくなるに従い、低周
波の回転変動が多く含まれることが理解できる。
【0003】ここで、出願人は特願平5−47075号
において、回転変動量に基づいて空燃比を制御する技術
を提案している。その技術を実施する際には平均回転数
及び回転変動量を求める必要があるが、従来技術は、空
燃比A/Fや負荷Lの数値とは無関係に、常に一定の測
定時間或いは計測データ数にて回転数を検出し、その数
値に基づいて制御を行っていた。
において、回転変動量に基づいて空燃比を制御する技術
を提案している。その技術を実施する際には平均回転数
及び回転変動量を求める必要があるが、従来技術は、空
燃比A/Fや負荷Lの数値とは無関係に、常に一定の測
定時間或いは計測データ数にて回転数を検出し、その数
値に基づいて制御を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、測定時間或い
は計測データ数を一定にした場合、その間隔を最適に設
定することは非常に困難である、という問題が存在す
る。すなわち、設定された測定時間が短く或いは計測デ
ータ数が少ない場合には、空燃比A/Fが大きくて低周
波成分を多く含む変動状態を正しく評価することが出来
ず、制御等において誤作動の原因となる。
は計測データ数を一定にした場合、その間隔を最適に設
定することは非常に困難である、という問題が存在す
る。すなわち、設定された測定時間が短く或いは計測デ
ータ数が少ない場合には、空燃比A/Fが大きくて低周
波成分を多く含む変動状態を正しく評価することが出来
ず、制御等において誤作動の原因となる。
【0005】一方、測定時間を長く設定し或いは計測デ
ータ数を長く設定すれば、その様な不具合を回避するす
ることが出来る。しかし、データ数が多くなるため大容
量の記憶手段が必要となり、処理ユニット全体の計算時
間、反応時間が長くなってしまうという不具合を生じ
る。
ータ数を長く設定すれば、その様な不具合を回避するす
ることが出来る。しかし、データ数が多くなるため大容
量の記憶手段が必要となり、処理ユニット全体の計算時
間、反応時間が長くなってしまうという不具合を生じ
る。
【0006】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、あらゆる空燃比における回転変動
量及び平均回転数を効率よく、正しく評価し、適切な空
燃比制御を可能とする制御方法及び装置の提供を目的と
している。
て提案されたもので、あらゆる空燃比における回転変動
量及び平均回転数を効率よく、正しく評価し、適切な空
燃比制御を可能とする制御方法及び装置の提供を目的と
している。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の空燃
比制御方法は、回転変動量に基づいて空燃比を制御する
内燃機関の空燃比制御方法において、内燃機関の負荷を
検出する工程と、検出された負荷に対応して計測間隔を
決定する工程と、該計測間隔にて平均回転数及び回転変
動量を決定する工程、とを含んでいる。
比制御方法は、回転変動量に基づいて空燃比を制御する
内燃機関の空燃比制御方法において、内燃機関の負荷を
検出する工程と、検出された負荷に対応して計測間隔を
決定する工程と、該計測間隔にて平均回転数及び回転変
動量を決定する工程、とを含んでいる。
【0008】また、本発明の内燃機関の空燃比制御装置
は、回転変動量に基づいて空燃比を制御する内燃機関の
空燃比制御装置において、内燃機関の負荷を検出する検
出手段と、検出された負荷に対応して計測間隔を決定す
る第1の決定手段と、該計測間隔によって平均回転数及
び回転変動量を決定する第2の決定手段、とを含んでい
る。
は、回転変動量に基づいて空燃比を制御する内燃機関の
空燃比制御装置において、内燃機関の負荷を検出する検
出手段と、検出された負荷に対応して計測間隔を決定す
る第1の決定手段と、該計測間隔によって平均回転数及
び回転変動量を決定する第2の決定手段、とを含んでい
る。
【0009】明細書中の特許請求の範囲及び上記におい
て、「計測間隔」なる文言は、「測定時間もしくは計測
データ数」を意味している。
て、「計測間隔」なる文言は、「測定時間もしくは計測
データ数」を意味している。
【0010】本発明の実施に際して、内燃機関としては
例えばガスエンジンやディーゼルエンジンやガソリンエ
ンジンが好ましいが、それに限定されるのではない。
例えばガスエンジンやディーゼルエンジンやガソリンエ
ンジンが好ましいが、それに限定されるのではない。
【0011】また、検出された負荷に対応して計測間隔
(測定時間もしくは計測データ数)を決定する第1の決
定手段と、該計測間隔(測定時間もしくは計測データ
数)によって平均回転数及び回転変動量を決定する第2
の決定手段とは、同一の中央処理ユニット(CPU)に
異なる処理を行わせる事により構成するのが好ましい。
(測定時間もしくは計測データ数)を決定する第1の決
定手段と、該計測間隔(測定時間もしくは計測データ
数)によって平均回転数及び回転変動量を決定する第2
の決定手段とは、同一の中央処理ユニット(CPU)に
異なる処理を行わせる事により構成するのが好ましい。
【0012】
【作用】上記した様な構成を具備する本発明によれば、
内燃機関の負荷を検出することにより空燃比を判定し、
その空燃比に基づいて計測間隔(測定時間もしくは計測
データ数)を決定する。すなわち、空燃比が小さければ
測定時間を比較的短く設定し、或いは計測データ数を比
較的少なく設定する。一方、空燃比が大きい場合には、
比較的長い測定時間或いは比較的多い計測データ数を設
定するのである。その結果、必要な場合(空燃比が大き
い場合)は測定時間が長く設定され或いは計測データ数
が多く設定されるので、変動量が大きくてもそれに対応
して正確な制御が実行される。また、空燃比が小さい場
合には測定時間が短くなり或いは計測データ数が少なく
なるので、使用されるデータ数も少なくなり、記憶手段
の容量を大きくする必要が無くなるのである。
内燃機関の負荷を検出することにより空燃比を判定し、
その空燃比に基づいて計測間隔(測定時間もしくは計測
データ数)を決定する。すなわち、空燃比が小さければ
測定時間を比較的短く設定し、或いは計測データ数を比
較的少なく設定する。一方、空燃比が大きい場合には、
比較的長い測定時間或いは比較的多い計測データ数を設
定するのである。その結果、必要な場合(空燃比が大き
い場合)は測定時間が長く設定され或いは計測データ数
が多く設定されるので、変動量が大きくてもそれに対応
して正確な制御が実行される。また、空燃比が小さい場
合には測定時間が短くなり或いは計測データ数が少なく
なるので、使用されるデータ数も少なくなり、記憶手段
の容量を大きくする必要が無くなるのである。
【0013】換言すれば、本発明では、それぞれの空燃
比において、適正な平均データ数をとるため、あらゆる
空燃比A/Fにおける回転変動量の平均値を正しく評価
でき、適切な空燃比制御が可能となる。また、適正なデ
ータ数を取るため、計算時間も短くなり、効果的な制御
が可能となる。
比において、適正な平均データ数をとるため、あらゆる
空燃比A/Fにおける回転変動量の平均値を正しく評価
でき、適切な空燃比制御が可能となる。また、適正なデ
ータ数を取るため、計算時間も短くなり、効果的な制御
が可能となる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面によって説
明する。
明する。
【0015】図1には、本発明を実施したガスエンジン
装置が示されている。なお、図示の実施例では内燃機関
としてガスエンジンを用いている。
装置が示されている。なお、図示の実施例では内燃機関
としてガスエンジンを用いている。
【0016】負荷Lを駆動するガスエンジンEの供給通
路1には、ガスGのガス供給路2とエアAの供給路とミ
キサMとが接続されている。その供給路2からミキサM
をバイパスするバイパス路4が設けられ、そのバイパス
路4には、空燃比を調整するバイパス弁5が設けられて
おり、また吸気通路1には、エンジン回転数を調整する
スロットルバルブ6が設けられている。
路1には、ガスGのガス供給路2とエアAの供給路とミ
キサMとが接続されている。その供給路2からミキサM
をバイパスするバイパス路4が設けられ、そのバイパス
路4には、空燃比を調整するバイパス弁5が設けられて
おり、また吸気通路1には、エンジン回転数を調整する
スロットルバルブ6が設けられている。
【0017】他方、エンジンEには、負荷検出手段であ
る負荷センサ7が設けられ、出力軸8には回転ピックア
ップ9が設けられている。そして、回転ピックアップ9
は、スロットルバルブ6に接続され、また、負荷センサ
7と共に制御手段であるコントロールユニット10に接
続されている。
る負荷センサ7が設けられ、出力軸8には回転ピックア
ップ9が設けられている。そして、回転ピックアップ9
は、スロットルバルブ6に接続され、また、負荷センサ
7と共に制御手段であるコントロールユニット10に接
続されている。
【0018】そのコントロールユニット10には、中央
処理装置(CPU)11が含まれている。このユニット
10には更に、空燃比に応じて計測間隔(測定時間もし
くは計測データ数)をセットするマップ(テーブル)及
び制御フロー、図5で示すような負荷と空燃比との関係
を示すマップ、を記憶した記憶手段であるブロック12
が設けられている。ここで、CPU11はブロック12
(に記憶されている計測間隔をセットするマップ或いは
テーブル)と組み合わされて第1の決定手段を構成して
いる。
処理装置(CPU)11が含まれている。このユニット
10には更に、空燃比に応じて計測間隔(測定時間もし
くは計測データ数)をセットするマップ(テーブル)及
び制御フロー、図5で示すような負荷と空燃比との関係
を示すマップ、を記憶した記憶手段であるブロック12
が設けられている。ここで、CPU11はブロック12
(に記憶されている計測間隔をセットするマップ或いは
テーブル)と組み合わされて第1の決定手段を構成して
いる。
【0019】そして、設定された計測間隔(測定時間も
しくは計測データ数)に従ってエンジンの平均回転数、
回転変動量を演算するソフトが符号14で示すブロック
(記憶手段:符号12で示すブロックとは別部材)にイ
ンストールされており、ブロック14(にインストール
されているソフト)及びCPU11の組み合わせが第2
の決定手段を構成している。
しくは計測データ数)に従ってエンジンの平均回転数、
回転変動量を演算するソフトが符号14で示すブロック
(記憶手段:符号12で示すブロックとは別部材)にイ
ンストールされており、ブロック14(にインストール
されているソフト)及びCPU11の組み合わせが第2
の決定手段を構成している。
【0020】ユニット10には更に、前記空燃比を制御
するアクチュエータコントロール13が設けられ、その
コントロ−ラ13はバイパス弁5を駆動するアクチュエ
ータ5aに接続されている。
するアクチュエータコントロール13が設けられ、その
コントロ−ラ13はバイパス弁5を駆動するアクチュエ
ータ5aに接続されている。
【0021】次に、システム全体の制御について図2〜
図5を参照して説明する。
図5を参照して説明する。
【0022】エンジンの運転中は(ステップS1)、負
荷センサ7からの負荷検出信号により、ブロック12に
記憶されているマップ(図5で示すマップ)に基づいて
空燃比A/Fを決定する(ステップS2)。さらに、図
3に示すようなマップ或いはテーブル(図3:ブロック
12に記憶)、或いは図4で示すようなフロー(図4:
ブロック12に記憶)に基づいて、制御サイクル或いは
計測間隔(測定時間もしくは計測データ数)が決定され
る(ステップ3)。
荷センサ7からの負荷検出信号により、ブロック12に
記憶されているマップ(図5で示すマップ)に基づいて
空燃比A/Fを決定する(ステップS2)。さらに、図
3に示すようなマップ或いはテーブル(図3:ブロック
12に記憶)、或いは図4で示すようなフロー(図4:
ブロック12に記憶)に基づいて、制御サイクル或いは
計測間隔(測定時間もしくは計測データ数)が決定され
る(ステップ3)。
【0023】この様に決定された制御サイクル或いは計
測間隔(測定時間もしくは計測データ数)に基づいて、
回転変動量が決定され、それによりバイパス弁開度を制
御し、以てガスエンジンEの空燃比を制御するのであ
る。
測間隔(測定時間もしくは計測データ数)に基づいて、
回転変動量が決定され、それによりバイパス弁開度を制
御し、以てガスエンジンEの空燃比を制御するのであ
る。
【0024】図4で示すフローチャートは、図2の制御
フローチャートのステップS3内の詳細を示している。
例えば、図3のマップ14(Table)のように空燃
比A/Fが三つの領域(A/F)<(A/F)1、(A
/F)1≦(A/F)≦(A/F)2、(A/F)2<
(A/F)に分けられ、各々の計測間隔(測定時間もし
くは計測データ数)がa、b、cで決定されるものと仮
定する。その場合、ステップS12が空燃比A/Fの領
域を判断するステップとなり、ステップS13、S1
4、S15は空気比A/Fの領域から計測間隔(測定時
間もしくは計測データ数)を決定するステップとなる。
そして、これ以後は図2のステップS4に進む。
フローチャートのステップS3内の詳細を示している。
例えば、図3のマップ14(Table)のように空燃
比A/Fが三つの領域(A/F)<(A/F)1、(A
/F)1≦(A/F)≦(A/F)2、(A/F)2<
(A/F)に分けられ、各々の計測間隔(測定時間もし
くは計測データ数)がa、b、cで決定されるものと仮
定する。その場合、ステップS12が空燃比A/Fの領
域を判断するステップとなり、ステップS13、S1
4、S15は空気比A/Fの領域から計測間隔(測定時
間もしくは計測データ数)を決定するステップとなる。
そして、これ以後は図2のステップS4に進む。
【0025】なお、マップ或いは予め決定された数値に
よらないで計測間隔(測定時間もしくは計測データ数)
を決定することも可能である。その様な場合は、CPU
11において次に示す式により計測間隔(測定時間もし
くは計測データ数)(Cycle)を決定する。
よらないで計測間隔(測定時間もしくは計測データ数)
を決定することも可能である。その様な場合は、CPU
11において次に示す式により計測間隔(測定時間もし
くは計測データ数)(Cycle)を決定する。
【0026】Cycle=INT{α(A/F)+β} 但し、「INT」は整数化を意味しており、αは比例定
数、βはオフセット量を意味している。
数、βはオフセット量を意味している。
【0027】こうして空燃比が制御された状態でエンジ
ンが運転され、エンジン回転数は回転ピックアップ9で
常に検出され、次に示す式により平均エンジン回転数N
avg.と、平均回転変動量ΔNavg.が決定され
る。
ンが運転され、エンジン回転数は回転ピックアップ9で
常に検出され、次に示す式により平均エンジン回転数N
avg.と、平均回転変動量ΔNavg.が決定され
る。
【0028】 ここで、Nは平均データ数、Tiは瞬時エンジン回転周
期である。
期である。
【0029】 但し、Aは平均回転数における周期である。
【0030】こうして決定された平均エンジン回転数N
avg.と、平均回転変動量ΔNavg.は回転変動量
に基づいて空燃比を制御する技術(特願平5−4707
5号)において用いられるのである。
avg.と、平均回転変動量ΔNavg.は回転変動量
に基づいて空燃比を制御する技術(特願平5−4707
5号)において用いられるのである。
【0031】なお、図示の実施例はあくまでも例示であ
り、本発明の技術的範囲を限定する趣旨のものではな
い。例えば、図示の実施例では内燃機関としてガスエン
ジンが用いられているが、その他のエンジンも使用可能
である。また、第1及び第2の決定手段は、単一のCP
Uと別個のブロック(記憶手段)との組み合わせとして
説明されているが、2個の処理ユニットを設けて、それ
ぞれ第1或いは第2の決定手段として用いても良い。
り、本発明の技術的範囲を限定する趣旨のものではな
い。例えば、図示の実施例では内燃機関としてガスエン
ジンが用いられているが、その他のエンジンも使用可能
である。また、第1及び第2の決定手段は、単一のCP
Uと別個のブロック(記憶手段)との組み合わせとして
説明されているが、2個の処理ユニットを設けて、それ
ぞれ第1或いは第2の決定手段として用いても良い。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、それぞ
れの空燃比において、適正な平均データ数をとるため、
あらゆる空燃比A/Fにおける回転変動量や平均回転数
を正しく評価でき、適切な空燃比制御が可能となる。
れの空燃比において、適正な平均データ数をとるため、
あらゆる空燃比A/Fにおける回転変動量や平均回転数
を正しく評価でき、適切な空燃比制御が可能となる。
【0033】また、変動量が比較的小さい場合には、測
定時間を比較的短く設定し或いは計測データ数を比較的
少なく設定することが出来るので、必要とするメモリを
節約することが出来る。その結果、処理ユニット全体の
計算処理能力を犠牲にすること無く、必要なデータ処理
を行うことが出来る。
定時間を比較的短く設定し或いは計測データ数を比較的
少なく設定することが出来るので、必要とするメモリを
節約することが出来る。その結果、処理ユニット全体の
計算処理能力を犠牲にすること無く、必要なデータ処理
を行うことが出来る。
【図1】本発明の一実施例を示す全体構成図。
【図2】本発明の制御フローチャートを示す図。
【図3】本発明の空燃比と計測間隔(測定時間もしくは
計測データ数)の関係を示す図(マップ)。
計測データ数)の関係を示す図(マップ)。
【図4】本発明の空燃比から計測間隔(測定時間もしく
は計測データ数)を決定するフローチャートを示す図。
は計測データ数)を決定するフローチャートを示す図。
【図5】負荷に対する空燃比の関係を示す図(マッ
プ)。
プ)。
【図6】空燃比をパラメータとしたときのエンジン回転
数の変動を示す図
数の変動を示す図
E・・・ガスエンジン L・・・負荷 1・・・吸気通路 2・・・ガス供給路 3・・・エア供給路 4・・・バイパス路 5・・・バイパス弁 5a・・・アクチュエータ 6・・・スロットルバルブ 7・・・負荷センサ 8・・・出力軸 9・・・回転ピックアップ 10・・・コントロールユニット 11・・・中央処理装置 12、14・・・ブロック(記憶手段) 13・・・アクチュエ−タコントローラ 14・・・マップ M・・・ミキサ
Claims (2)
- 【請求項1】 回転変動量に基づいて空燃比を制御する
内燃機関の空燃比制御方法において、内燃機関の負荷を
検出する工程と、検出された負荷に対応して計測間隔を
決定する工程と、該計測間隔にて平均回転数及び回転変
動量を決定する工程、とを含むことを特徴とする内燃機
関の空燃比制御方法。 - 【請求項2】 回転変動量に基づいて空燃比を制御する
内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関の負荷を
検出する検出手段と、検出された負荷に対応して計測間
隔を決定する第1の決定手段と、該計測間隔によって平
均回転数及び回転変動量を決定する第2の決定手段、と
を含むことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22360093A JPH0777091A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 内燃機関の空燃比制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22360093A JPH0777091A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 内燃機関の空燃比制御方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0777091A true JPH0777091A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16800726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22360093A Pending JPH0777091A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 内燃機関の空燃比制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0777091A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006006301A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-01-19 | Yanmar Co., Ltd. | 内燃機関の回転数制御装置及びその回転数制御装置を備えた内燃機関 |
KR100817199B1 (ko) * | 2004-07-12 | 2008-03-27 | 얀마 가부시키가이샤 | 내연 기관의 회전수 제어 장치 및 그 회전수 제어 장치를구비한 내연 기관 |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP22360093A patent/JPH0777091A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006006301A1 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-01-19 | Yanmar Co., Ltd. | 内燃機関の回転数制御装置及びその回転数制御装置を備えた内燃機関 |
KR100817199B1 (ko) * | 2004-07-12 | 2008-03-27 | 얀마 가부시키가이샤 | 내연 기관의 회전수 제어 장치 및 그 회전수 제어 장치를구비한 내연 기관 |
US7467039B2 (en) | 2004-07-12 | 2008-12-16 | Yanmar Co., Ltd. | Revolution control apparatus for an internal combustion engine, and internal combustion engine provided with that revolution control apparatus |
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