JPH1130327A - 無段変速機のフェールセーフ用変速制御装置 - Google Patents
無段変速機のフェールセーフ用変速制御装置Info
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Abstract
共に、このフェール時に無段変速機が最低速変速比まで
変速して急減速を生ずるのを防止する。 【解決手段】 51で車速VSPを読み込み、52で車速V
SPからライン圧ソレノイド駆動デューティ設定値DS2
を検索する。この設定値DS2は、車速VSPごとに許容
不能な車両減速度を生ずることのないダウンシフト限界
を提供するライン圧値に対応したソレノイド駆動デュー
ティ値とする。次に53でライン圧ソレノイド駆動デュー
ティDを読み込み、54でこのデューティD(ライン圧)
が設定値D S2(ライン圧設定値)を越えているか否かに
より、コントローラが異常であるか、正常であるかを判
定する。異常であれば、55で異常判定信号SMCを0にし
て当該異常判定瞬時の変速比に固定し、正常であれば、
56で異常判定信号SMCを1にして通常通りの変速を行わ
せる。
Description
速機や、トロイダル型無段変速機等の無段変速機が、変
速制御系に異常を生じた時に、これを適切に変速制御す
るための装置に関するものである。
を例にとって述べると、その変速制御装置は例えば特開
昭61−105347号公報に記載のごとく、運転状態
に適応した好適な目標変速比を演算し、これに対応した
変速比指令により、ステップモータやサーボモータ等の
モータを回転させて、変速制御弁を目標変速比に対応し
たストローク位置に操作するよう構成する。この操作に
より該変速制御弁は目標変速比に対応した変速制御圧を
作り出して出力し、無段変速機は当該変速制御圧に応動
して目標変速比に向け無段階に変速される。
の変速制御系が故障により異常な状態になったときは、
変速比をいきなり最低速変速比近辺の大きな変速比に向
けて変更すべき、とのダウンシフト変速指令が出される
こともあり得る。この場合、有段の自動変速機では当該
ダウンシフト変速指令が出ても、機械的に第2速までし
かダウンシフト変速しないような対策がされており、問
題がないものの、無段変速機においては、指令通りのダ
ウンシフト変速が実行されてしまう。
上記無段変速機の異常時に急なダウンシフト変速にとも
なうエンジンブレーキで急減速されることがあり、不自
然な車両挙動を生ずるという問題がある。
の変速比とライン圧から上記の異常を正確に判断して、
上記の問題を生ずることのないフェールセーフ用の変速
制御を提供することを目的とする。
の上記異常を更に確実に判断して、第1発明の作用効果
を一層顕著なものにすることを目的とする。
搭載車の車速と無段変速機のライン圧から、センサの追
加なしに、従って、低故障率で上記の異常を判断して、
前記の問題を生ずることのないフェールセーフ用の変速
制御を提供することを目的とする。
の上記異常を正確に判断して、第3発明の作用効果を更
に顕著なものにすることを目的とする。
の上記異常を判断するに際してモニタするライン圧をも
っと簡単に監視し得るようにすることを目的とする。
ず第1発明による無段変速機のフェールセーフ用変速制
御装置は、ライン圧を元圧として変速制御することによ
り変速比を決定される無段変速機において、前記ライン
圧が、無段変速機の変速比ごとに、ライン圧設定値を越
えている間、ライン圧が該ライン圧設定値を越えた時の
変速比を維持するよう構成したことを特徴とするもので
ある。
フ用変速制御装置は、上記第1発明において、前記ライ
ン圧設定値を、無段変速機の変速比ごとに定められてい
る目標ライン圧の最高値と同じ値に設定したことを特徴
とするものである。
フ用変速制御装置は、ライン圧を元圧として変速制御す
ることにより変速比を決定される無段変速機において、
前記ライン圧が、前記無段変速機を搭載された車両の車
速ごとに、ライン圧設定値を越える間、ライン圧が該ラ
イン圧設定値を越えた時の変速比を維持するよう構成し
たことを特徴とするものである。
フ用変速制御装置は、上記第3発明におけるライン圧設
定値を以下のように定める。つまり、車速ごとに許容不
能な車両減速度を生ずることのないダウンシフト限界を
提供するライン圧値と同じ値に上記ライン圧設定値を設
定したことを特徴とするものである。
フ用変速制御装置は、上記第1発明乃至第4発明のいず
れかにおいて、無段変速機がライン圧を電子制御される
ものである場合、該ライン圧に代えてライン圧制御信号
を用いるよう構成したことを特徴とするものである。
制御に供されるライン圧が、無段変速機の変速比ごと
に、ライン圧設定値を越えている場合、異常と判断し
て、ライン圧が当該ライン圧設定値を越えた時の変速比
を維持する。これがため、無段変速機の変速制御系が故
障により異常な状態になって、変速比をいきなり最低速
変速比近辺の大きな変速比に向けて変更すべき、とのダ
ウンシフト変速指令が出されたとしても、当該指令に呼
応した変速を行うことがなく、当該ダウンシフト変速指
令が発せられる無段変速制御系の異常時でも、急なダウ
ンシフト変速により車両が急減速されることがなく、こ
れに伴って不自然な車両挙動が発生するという問題を回
避することができる。
値を、無段変速機の変速比ごとに定められている目標ラ
イン圧の最高値と同じ値に設定したことから、ライン圧
が、到底あり得ないライン圧領域にある時をもって異常
と判断し、第1発明の前記変速比維持作用を行うことか
ら、当該判断が正確で、無駄に変速比維持作用が行われ
るのを防止することができる。
変速比とライン圧とにより異常判断を行う場合、実際の
ライン圧制御に際して到底あり得ないライン圧領域をも
って異常と判断するために、この判断が正確であるもの
の、変速比の算出に無段変速機の入力回転数および出力
回転数が必要であることから、これら回転数を検出する
2個のセンサからの信号を用いることとなり、それだけ
故障率が高くなるのを免れない。
が車速ごとに、ライン圧設定値を越えている場合、異常
と判断して、ライン圧が当該ライン圧設定値を越えた時
の変速比を維持する。これがため、無段変速機の変速制
御系が故障により異常な状態になって、変速比をいきな
り最低速変速比近辺の大きな変速比に向けて変更すべ
き、とのダウンシフト変速指令が出されたとしても、当
該指令に呼応した変速を行うことがなく、当該ダウンシ
フト変速指令が発せられる無段変速制御系の異常時で
も、急なダウンシフト変速により車両が急減速されるこ
とがなく、この急減速に伴う不自然な車両挙動の発生を
回避することができる。
車速から異常を判断するために、ライン圧の他には車速
を検出すれば用が足り、センサが1つでよいことから、
故障率を低下させて信頼性を高めることができる。
イン圧設定値の設定に際し、車速ごとに許容不能な車両
減速度を生ずることのないダウンシフト限界を提供する
ライン圧値と同じ値に上記ライン圧設定値を設定するこ
とから、無段変速機の前記異常を正確に判断し得て、第
3発明による異常時の変速比維持作用による作用効果を
更に顕著なものにすることができる。
圧を電子制御されるものである場合、当該ライン圧その
ものではなく、ライン圧制御信号を用いて前記無段変速
機の異常判断を行う。これがため、無段変速機の上記異
常を判断するに際してモニタするライン圧を検出する必
要がなくなり、ライン圧をもっと簡単に監視することが
できる。
に基づき詳細に説明する。図1は、Vベルト式無段変速
機用として構成した本発明のフェールセーフ用変速制御
装置の一実施の形態を示す。Vベルト式無段変速機はエ
ンジン回転を入力される入力プーリとしてのプライマリ
プーリ1と、変速後の回転を出力する出力プーリとして
のセカンダリプーリ2とを具え、これらプライマリプー
リ1およびセカンダリプーリ2間にVベルト3を巻き掛
けして伝動系を構成する。そして当該Vベルト式無段変
速機は、両プーリ1,2に対するVベルト3の巻き掛け
円弧径を変化させてプーリ間伝動比、つまり変速比を無
段階に変更可能である。
イマリプーリ1は、固定フランジ1aに対向してプーリ
V溝を形成する可動フランジ1bを軸線方向へ変位可能
とし、セカンダリプーリ2も、固定フランジ2aに対向
してプーリV溝を形成する可動フランジ2bを軸線方向
へ変位可能とする。そして、可動フランジ1bには固定
フランジ1aに向かう方向に変速制御圧P S を作用さ
せ、可動フランジ2bには固定フランジ2aに向かう方
向にライン圧PL を作用させ、更に、可動フランジ1b
の変速制御圧(PS )受圧面積を可動フランジ2bのラ
イン圧(PL )受圧面積の2倍とし、変速制御圧PS と
ライン圧PL との差圧に応じ両プーリ1,2に対するV
ベルト3の巻き掛け円弧径を無段階に変化させて、無段
変速機を無段変速させるものとする。
御系を説明するに、このライン圧制御系は圧力源11
と、これからの作動油をライン圧PL に調圧するプレッ
シャーレギュレータ弁12と、このプレッシャーレギュ
レータ弁にライン圧制御用のモディファイア圧Pm を供
給するためのプレッシャーモディファイア弁13と、こ
のプレッシャーモディファイア弁13を制御するライン
圧ソレノイド14と、該ライン圧ソレノイドに一定のパ
イロット圧PC を供給するパイロット弁15とで構成す
る。
源11からの作動油を回路16に漏洩させつつ、また必
要に応じてドレンポート12a よりドレンさせつつ、モ
ディファイア圧Pm に応じたライン圧PL に調圧し、こ
のライン圧PL をモディファイア圧Pm の上昇につれて
高くするものとする。またパイロット弁15は回路16
からの漏れ油を一定のパイロット圧PC にしてライン圧
ソレノイド14に供給し、ライン圧ソレノイド14は一
定圧PC を駆動デューティDに応じたデューティ圧PD
にして、デューティDの増大につれ高くなるデューティ
圧PD をモディファイア弁13に印加する。更にモディ
ファイア弁13は、回路16から漏れ油をデューティ圧
PD の上昇につれて高くなるモディファイア圧Pm にし
てこれを、従って、ライン圧ソレノイド14の駆動デュ
ーティDの増大につれて高くなるモディファイア圧Pm
をプレッシャーレギュレータ弁12に印加し、ライン圧
PL の上記制御に資する。よって、ライン圧PL はライ
ン圧ソレノイド14の駆動デューティDを加減すること
で制御することができ、ソレノイド14の駆動デューテ
ィDの上昇につれて高くなる。ここで当該ラインソレノ
イド駆動デューティDはメインコントローラ17によ
り、以下のごとくに決定することとする。
イド駆動デューティDの決定(ライン圧制御)のため
と、その他に後述の変速制御をも行うために、車速VS
Pを検出する車速センサ18からの信号、エンジンスロ
ットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ19
からの信号、プライマリプーリ1の回転数Npri を検出
するプライマリプーリ回転センサ28からの信号、およ
びセカンダリプーリ2の回転数Nsec を検出するプライ
マリプーリ回転センサ29からの信号をそれぞれ入力す
る。
ノイド駆動デューティDの決定(ライン圧制御)を説明
する。ライン圧PL の制御に当たってメインコントロー
ラ17は、プライマリプーリ1の回転数Npri とセカン
ダリプーリ2の回転数Nsec との比で表される変速比i
P (=Npri /Nsec )を求め、この変速比iP とスロ
ットル開度TVOで規定された、図5に例示する所定の
目標ライン圧制御特性に対応したマップをもとに、上記
の変速比iP およびスロットル開度TVOからライン圧
目標値を求め、これに対応したソレノイド駆動デューテ
ィDをライン圧ソレノイド14に指令する。ここでソレ
ノイド14は、パイロット弁15からの一定圧PC を駆
動デューティDに応じたデューティ圧PD にしてモディ
ファイア弁13に印加し、モディファイア弁13はデュ
ーティDに応じたモディファイア圧Pm をプレッシャー
レギュレータ弁12に印加し、プレッシャーレギュレー
タ弁12は、圧力源11からの作動油をデューティDに
応じたライン圧PL に調圧する。以上によりライン圧P
L は、図5に示す所定のライン圧制御特性に沿ってライ
ン圧目標値に一致するよう制御される。
るに、これは、プライマリプーリ1への変速制御圧PS
を決定する変速制御弁21と、変速リンク22と、ステ
ップモータ23とで構成する。変速リンク22は、一端
をプライマリプーリ可動フランジ1bと共に変位するシ
フタ24に連節し、他端をステップモータ23により回
動されるよう連結し、両端間を変速制御弁21のスプー
ル21aに枢着する。ここで変速制御弁21は回路25
からのライン圧PL を減圧して回路26に変速制御圧P
S を作り出すもので、スプール21aをステップモータ
23により変速リンク22を介して図中上昇される時、
変速制御圧回路26をライン圧回路25に通じて変速制
御圧PS を上昇させることにより、高速側変速比へのア
ップシフト変速を実行させ、スプール21aを逆にステ
ップモータ23で図中下降される時、変速制御圧回路2
6をドレンポート21bに通じて変速制御圧PS を低下
させることにより、低速側変速比へのダウンシフト変速
を実行させるものとする。なお、変速リンク22を介し
てスプール21aの上記ストロークを制御するステップ
モータ23の回転位置はメインコントローラ17により
これを決定し、これにより以下の変速制御を実行するも
のとする。
ラ17は、例えば図2に示す制御プログラムを実行す
る。先ずステップ31においてスロットル開度TVO、
車速VSP、プライマリプーリ回転数Npri 、およびセ
カンダリプーリ回転数Nsec を読み込む。次いでステッ
プ32において、例えば図3に示す変速制御特性に対応
したマップをもとに車速VSPおよびスロットル開度T
VOから目標とすべきプライマリプーリ回転数Npri *
を検索する。
イマリプーリ回転数Npri * をセカンダリプーリ回転数
Nsec で除算することにより、最終目標変速比iP0(=
Npr i * /Nsec )を求める。次いでステップ34にお
いて、最終目標変速比iP0を所定の時定数Tの応答をも
って実現するための過渡目標変速比iPTをiPT=〔1/
(1+T・S)〕iP0の演算により算出する。ここでS
は、ラプラス演算子である。
プーリ回転数Npri をセカンダリプーリ回転数Nsec で
除算することにより実変速比iP (=Npri /Nsec )
を求め、最後のステップ36において、実変速比iP が
過渡目標変速比iPTに一致するようなステップモータ駆
動信号SiPを、図1におけるステップモータ駆動回路3
0の一方の入力端子に出力する。
端子には、サブコントローラ40からの後述する判定結
果に応じたメインコントローラ故障判定信号SMCが入力
されており、ステップモータ駆動回路30は、当該判定
信号SMCをもとにメインコントローラ17が正常である
間、上記のステップモータ駆動信号SiPをそのままステ
ップモータ23に供給して、実変速比iP を過渡目標変
速比iPTに一致させるように変速を進行させる。
ーリ1の可動フランジ1bはシフタ24を介し変速リン
ク22をステップモータ23の周りで、変速制御弁スプ
ール21aを元のストローク位置に戻すよう回動させ、
変速比が上記の過渡目標変速比iPTになったところで変
速制御が終了し、この変速比を維持することができる。
トローラ17の異常を判定するためにサブコントローラ
40を設ける。これがため当該サブコントローラ40に
は、前記したごとくにライン圧PL を制御するライン圧
ソレノイド14への駆動デューティDを入力すると共
に、車速VSPを検出するセンサ18からの信号を入力
し、その他に、プライマリプーリ回転数Npri を検出す
るセンサ28、およびセカンダリプーリ回転数Nsec を
検出するセンサ29からの信号を入力する。
をもとに図4のプログラムを実行して以下のごとくにメ
インコントローラ17の正常、異常を判定する。先ずス
テップ41において、プライマリプーリ回転数Npri を
セカンダリプーリ回転数Nsec で除算することにより実
変速比iP (=Npri /Nsec )を求める。次いでステ
ップ42において、この実変速比iP から図5に示すラ
イン圧ソレノイド駆動デューティの設定値DS1を検索す
る。ここでライン圧ソレノイド駆動デューティ設定値D
S1は、前記のライン圧制御で用いた図5の線図から明ら
かなように、変速比iごとのライン圧目標値の最高値に
対応するソレノイド駆動デューティとし、従って、ライ
ン圧ソレノイド駆動デューティ設定値DS1を越えた、ハ
ッチングを付して示すデューティ領域は、もともと制御
上あり得ない高ライン圧領域を示す。
ラ17からライン圧ソレノイド14へのソレノイド駆動
デューティD(ライン圧PL 相当)を読み込み、ステッ
プ44において、このソレノイド駆動デューティD(ラ
イン圧PL )がライン圧ソレノイド駆動デューティ設定
値DS1(ライン圧設定値)を越えているか否かにより、
つまり、図5のハッチング領域にあるか否かにより、メ
インコントローラ17が異常であるか、正常であるかを
判定する。
ステップ45において、メインコントローラ異常判定信
号SMCを0にし、メインコントローラ17が正常であれ
ば、ステップ46において、メインコントローラ異常判
定信号SMCを1にする。メインコントローラ異常判定信
号SMCは図1のステップモータ駆動回路30に供給さ
れ、このステップモータ駆動回路30は、メインコント
ローラ17が正常でSMC=1にされている間、前記のス
テップモータ駆動信号SiPをそのままステップモータ2
3に供給して、実変速比iP を過渡目標変速比iPTに一
致させるように変速を進行させる。しかしてメインコン
トローラ17が異常でSMC=0にされている間、ステッ
プモータ駆動回路30は、当該異常判定瞬時以後ステッ
プモータ23へステップモータ駆動信号SiPを供給せ
ず、ステップモータ23を当該異常判定瞬時の回転位置
に停止させて、変速比iP を異常判定瞬時の変速比に固
定する。
障により異常な状態になって、変速比をいきなり最低速
変速比近辺の大きな変速比に向けて変更すべき、とのダ
ウンシフト変速指令を出力したとしても、当該指令に呼
応した変速がそのまま行われることがなく、当該ダウン
シフト変速指令が発せられる異常時でも、急なダウンシ
フト変速により車両が急減速されることがなく、運転者
を戸惑わせたり、思わぬ車両挙動を生ずるという問題を
回避することができる。
ントローラ17の異常を判定するに当たり、ライン圧ソ
レノイド駆動デューティD(ライン圧PL )が、変速比
ごとに定められている目標ライン圧の最高値と同じ値に
設定した、図5に示すライン圧ソレノイド駆動デューテ
ィ設定値DS1(ライン圧設定値)を越えている時をもっ
て、つまり、ライン圧PL が図5にハッチングを付して
示した、到底あり得ない高ライン圧領域である時をもっ
て、メインコントローラ17が異常であると判定するか
ら、当該判定が正確で、無駄に上記の変速比固定作用が
行われるのを防止することができる。
に、変速比とライン圧ソレノイド駆動デューティ(ライ
ン圧)とにより異常判断を行う場合、実際のライン圧制
御に際して到底あり得ないソレノイドデューティ領域
(ライン圧領域)にある時を異常と判断するために、こ
の判断が正確であるものの、変速比の算出に、図4のス
テップ41に見られるごとくプライマリプーリ回転数N
pri およびセカンダリプーリ回転数Nsec が必要である
ことから、これら回転数を検出する2個のセンサ28,
29からの信号を用いることとなり、それだけ故障率が
高くなる。
の、上記故障率が高くなる問題を生じないようにした、
サブコントローラ40が実行する異常判定処理の他の実
施の形態を示す。本実施の形態によれば、先ずステップ
51において車速VSPを読み込み、次のステップ52
において、車速VSPから図7に例示するライン圧ソレ
ノイド駆動デューティ設定値DS2を検索する。
設定値DS2は、以下のごとくに決定する。無段変速機、
特にVベルト式無段変速機は、変速制御機構が図1につ
き前述したようなものであることから、変速制御に用い
るライン圧ごとにダウンシフト変速できなくなる限界変
速比(ダウンシフト限界)を有する。このダウンシフト
限界は、ライン圧が低くなるほど小さくなり、このこと
は、低ライン圧ほど低速側変速比へのダウンシフト変速
が制限されることを意味する。この観点から本実施の形
態においては、車速VSPごとに許容不能な車両減速度
を生ずることのないダウンシフト限界を提供するライン
圧値に対応したソレノイド駆動デューティをライン圧ソ
レノイド駆動デューティ設定値DS2として、図7に例示
するごとくに設定する。これがため、図7においてハッ
チングを付した領域は、許容不能な車両減速度を生ずる
ダウンシフト変速を生起させ得るような大デューティ領
域(高ライン圧領域)を示し、本実施の形態においては
この領域にある時を異常と判断する。
ーラ17からライン圧ソレノイド14へのライン圧ソレ
ノイド駆動デューティDを読み込み、次のステップ54
において、このソレノイド駆動デューティD(ライン圧
PL)が上記のライン圧ソレノイド駆動デューティ設定
値DS2(ライン圧設定値)を越えているか否かにより、
つまり、図7のハッチング領域にあるか否かにより、メ
インコントローラ17が異常であるか、正常であるかを
判定する。
ステップ55において、メインコントローラ異常判定信
号SMCを0にし、メインコントローラ17が正常であれ
ば、ステップ56において、メインコントローラ異常判
定信号SMCを1にする。メインコントローラ異常判定信
号SMCは図1のステップモータ駆動回路30に供給さ
れ、このステップモータ駆動回路30は、メインコント
ローラ17が正常でSMC=1にされている間、前記のス
テップモータ駆動信号SiPをそのままステップモータ2
3に供給して、実変速比iP を過渡目標変速比iPTに一
致させるように変速を進行させる。しかしてメインコン
トローラ17が異常でSMC=0にされている間、ステッ
プモータ駆動回路30は、当該異常判定瞬時以後ステッ
プモータ23へステップモータ駆動信号SiPを供給せ
ず、ステップモータ23を当該異常判定瞬時の回転位置
に停止させて、変速比iP を異常判定瞬時の変速比に固
定する。
障により異常な状態になって、変速比をいきなり最低速
変速比近辺の大きな変速比に向けて変更すべき、とのダ
ウンシフト変速指令を出力したとしても、当該指令に呼
応した変速がそのまま行われることがなく、当該ダウン
シフト変速指令が発せられる異常時でも、急なダウンシ
フト変速により車両が急減速されることがなく、この急
減速に伴う不自然な車両挙動の発生を回避することがで
きる。
コントローラ17の異常判定に際し、ライン圧ソレノイ
ド駆動デューティD(ライン圧PL )と車速VSPから
この異常判定を行うために、車速VSPを検出すれば用
が足り、センサが車速センサ18のみの1つでよいこと
から、故障率を低下させて信頼性を高めることができ
る。
イン圧PL そのものではなく、その制御信号であるライ
ン圧ソレノイド駆動デューティDを用いてメインコント
ローラ17の異常判断を行うため、当該異常判断に際し
てモニタするライン圧PL を検出する必要がなくなり、
大いに有利である。
変速制御装置を具えたVベルト式無段変速機の変速制御
システム図である。
ラが実行する変速制御プログラムを示すフローチャート
である。
る。
が実行する異常判定処理を示すフローチャートである。
共に示す線図である。
が実行する異常判定処理の他の実施の形態を示すフロー
チャートである。
示す線図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ライン圧を元圧として変速制御すること
により変速比を決定される無段変速機において、 前記ライン圧が、無段変速機の変速比ごとに、ライン圧
設定値を越えている間、ライン圧が該ライン圧設定値を
越えた時の変速比を維持するよう構成したことを特徴と
する無段変速機のフェールセーフ用変速制御装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記ライン圧設定値
を、無段変速機の変速比ごとに定められている目標ライ
ン圧の最高値と同じ値に設定したことを特徴とする無段
変速機のフェールセーフ用変速制御装置。 - 【請求項3】 ライン圧を元圧として変速制御すること
により変速比を決定される無段変速機において、 前記ライン圧が、前記無段変速機を搭載された車両の車
速ごとに、ライン圧設定値を越える間、ライン圧が該ラ
イン圧設定値を越えた時の変速比を維持するよう構成し
たことを特徴とする無段変速機のフェールセーフ用変速
制御装置。 - 【請求項4】 請求項3において、前記ライン圧設定値
は、車速ごとに許容不能な車両減速度を生ずることのな
いダウンシフト限界を提供するライン圧値と同じ値に設
定したことを特徴とする無段変速機のフェールセーフ用
変速制御装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項におい
て、ライン圧を電子制御される無段変速機の場合、該ラ
イン圧に代えてライン圧制御信号を用いるよう構成した
ことを特徴とする無段変速機のフェールセーフ用変速制
御装置。
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