KR100874085B1 - 차량의 연료펌프 드라이버 진단 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘피아이(Liquefied Petroleum Injection) 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연료 펌프 드라이버의 출력단의 고장을 진단할 수 있도록 한 LPI 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 펌프제어신호에 따라 상기 연료탱크의 연료를 토출시키는 연료펌프를 포함하는 엘피아이 차량의 연료펌프 진단 장치에 있어서, 상기 연료펌프 드라이버의 출력측에 접속되어 연료 펌프 드라이버의 출력단의 고장을 진단하여 진단 신호를 발생하는 연료펌프 드라이버 진단부; 및 상기 연료 펌프 드라이버 진단부의 진단 신호를 수신하여 수신된 진단 신호에 따라 상기의 연료 펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하는 서브 이씨유를 포함한다.

자동차, 연료 분사 신호, LPI 시스템, ECU, 연료 펌프 드라이버

Description

차량의 연료펌프 드라이버 진단 방법 및 장치{APPARATUS AND METHDO FOR DETECTING ERROR OF FUEL PUMP DRIVER OF CAR}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 연료펌프 진단 장치의 구성을 보인 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 드라이버 진단 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 서브 이씨유 30 : 연료 펌프 드라이브

50 : 연료 펌프 모터 70 : 연료 펌프 드라이버 진단부

본 발명은 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연료 펌프 드라이버 출력단의 고장 유무를 진단할 수 있도록 한 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동차에 사용되는 연료 중 엘피지(Liquefied Petroleum Gas) 연료는 옥탄가가 높고 내열성이 우수하다는 특징과 연료비가 저렴하다는 장점이 있기 때문에 일부의 승용차와 승합차 등에 사용되고 있으며 대형차에도 적용시킬 예정에 있다.

상기 자동차의 엔진에 공급되는 엘피지 연료는 액상이며 이를 기화시키게 되면 공기와의 혼합성이 좋아 가연성이 놓기 때문에 가솔린과 경유에 비해 노킹이 잘 일어나지 않게 되며 베이퍼록(Vapor-Lock)이나 퍼컬레이션(Percolation)과 같은 현상의 발생을 방지할 수 있어 가솔린이나 디젤 연료의 대체 연료로서 그 적용 범위가 점차로 증가되고 있는 추세이다.

여기서, 상기 엘피지 연료 장치는 연료 펌프를 이용하여 엘피지 연료를 액상으로 가스 인젝터에 공급하고, 이 가스 인젝터를 통해 엘피지 연료를 실린더로 분사하며, 이 분사된 이 엘피지 연료는 공기가 혼합한 후 기화하여 엔진을 구동시킨다.

최근 차량에는 이씨유의 가스 인젝터 제어를 통해 LPG를 인젝터(Injector)를 통하여 연소실에 직접 분사 시키는 엘피아이(LPI: Liquefied Petroleum Injection) 방식을 채택하여 별도의 믹서와 증발기를 사용하지 않고, 연비 및 동력 성능이 향상시킬 수 있다.

이러한 일반적인 LPI 차량에 있어, 점화 스위치가 온 되면, 메인 이씨유에서 발생된 가솔린 인젝션 신호를 수신한 서브 이씨유는 가솔린 인젝션 신호에 따라 연료펌프를 엔진 속도에 따라 가변된 펌프 속도로 연료 펌프 모터를 구동시키기 위한 펌프제어신호를 발생하고, 이 펌프제어신호를 받은 연료펌프 드라이버는 상기의 펌프 제어 신호를 연료 펌프 모터 구동 신호로 변환하여 연료 펌프 모터에 제공되어 연료 펌프 모터가 해당 속도로 동작된다. 이때 상기 연료 펌프 드라이버는, 연료 펌프 모터가 정상으로 동작되는 지를 진단하는 프로그램을 더 포함한다.

그러나, 종래의 엘피아이 차량에 있어, 연료펌프 드라이버의 출력단이 고장을 진단 하는 장치가 없으므로, 연료펌프 드라이브 출력단의 고장으로 인해 연료 펌프 모터의 고장 진단에 오류가 발생되고, 이러한 연료 펌프 모터의 고장 판정 오류로 인해 차량의 안전성이 저하되는 문제점이 종종 발생하였다. 따라서, 연료 펌프 드라이버의 출력단의 고장 여부를 진단하는 별도의 로직 및 장치가 필요하였다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료 펌프 드라이버의 출력단의 고장 여부를 진단하여 서브 이씨유로 공급하여 연료 펌프 드라이버 및 연료 펌프 모터의 고장 진단을 정확하게 실행할 수 있는 차량의 연료펌프 드라이버 진단 방법 및 장치를 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치는,

펌프제어신호에 따라 연료탱크의 연료를 토출시키는 연료 펌프 드라이버 및 연료 펌프 모터를 포함하는 차량에 있어서,

상기 연료펌프 드라이버의 출력측에 접속되어 연료 펌프 드라이버의 출력단의 고장을 진단하여 진단 신호를 발생하는 연료펌프 드라이버 진단부; 및

상기 연료 펌프 드라이버 진단부의 진단 신호를 수신하여 수신된 진단 신호에 따라 상기의 연료 펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하는 서브 이씨유를 포함한다.

상기 연료펌프 드라이버 진단부는

상기 연료펌프 드라이버의 출력단이 비정상 동작인 경우 15Hz 주파수의 진단신호를 발생하여 서브 이씨유로 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서브 이씨유는

상기 연료 펌프 드라이버 진단부로부터 공급되는 진단신호를 수신하여

수신된 진단신호의 한 주기의 제1 입력시간을 카운팅하고, 하이 레벨의 진단 신호의 제2 입력 시간을 카운팅하며, 로우 레벨의 제어신호의 제3 입력 시간을 카운팅하며,

상기 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되었는 지를 체크하여 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되지 않은 경우 하이 레벨의 진단신호가 수신되었는 지를 체크하여 하이 레벨의 진단신호가 수신된 경우 상기 제2 입력 시간을 카운팅한 후 하이 레벨의 펌프진단신호가 로우 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이된 경우 현재 제2 입력 시간의 카운팅값을 유지하고,

상기 하이 레벨의 진단신호가 수신되지 않은 경우 제3 입력 시간을 카운팅한 후 로우 레벨의 진단신호가 하이 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된 경우 현재 제3 입력 시간의 카운팅값을 유지하며,

현재 카운팅값으로 유지된 제2 입력 시간 및 제3 입력 시간을 통해 연료펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 서브 이씨유의 연료펌프 드라이버의 고장 판정은,

상기 현재 카운팅값으로 유지되는제2 입력 시간이 제1 소정치(0.01초) 이상 제2 소정치(0.034초) 이하이고, 제3 입력 시간이 제1 소정치(0.04초) 이상 제2 소정치(0.067초) 이상인 경우연료 펌프 드라이버를 고장으로 판정하는 것을 특징으로 한 다.

여기서, 제2 입력 시간이 제1 소정치(0.01초) 이상 제2 소정치(0.034초) 이하인, 경우인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 관점에 따른 차량의 연료펌프 드라이버 진단 방법은,

연료 펌프 모터의 구동 상태에 따라 발생된 진단 신호를 진단라인을 통해 제공받아 연료펌프 드라이버 출력단의 고장을 판정하는 엘피아이 차량의 연료펌프 드라이버 진단 방법에 있어서,

a) 연료펌프 드라이버 진단부로부터 진단 라인을 통해 공급되는 진단신호를 수신하는 단계;

b) 상기 a) 단계로부터 수신된 진단신호의 한 주기의 제1 입력시간을 카운팅하고, 하이 레벨의 진단 신호의 제2 입력 시간을 카운팅하며, 로우 레벨의 제어신호의 제3 입력 시간을 카운팅하는 단계;

c) 상기 b) 단계의 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되었는 지를 체크하여 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되지 않은 경우 하이 레벨의 진단신호가 수신되었는 지를 체크하여 하이 레벨의 진단신호가 수신된 경우 상기 제2 입력 시간을 카운팅한 후 하이 레벨의 진단신호가 로우 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이된 경우 현재 제2 입력 시간의 카운팅값을 유지하는 단계; 및

d) 상기 c) 단계에서 상기 하이 레벨의 진단신호가 수신되지 않은 경우 제3 입력 시간을 카운팅한 후 로우 레벨의 진단신호가 하이 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된 경우 현재 제3 입력 시간의 카운팅값을 유지 하는 단계;

e) 상기 d) 단계에서 현재 카운팅값으로 유지된 제2 입력 시간 및 제3 입력 시간을 통해 연료펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하는 단계로 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 e) 단계는,

e-1) 상기 현재 카운팅값으로 유지되는 제2 입력 시간이 제1 소정치 이상 제2 소정치 이하이고, 제3 입력 시간이 제1 소정치 이상 제2 소정치 이하인 경우 연료펌프 드라이버를 고장으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 소정치는 0.04초 이고, 제 2 소정치는 0.067초 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 연료펌프 드라이버의 출력단의 상태에 따라 진단신호를 발생하여 서브 이씨유로 공급하는 연료펌프 드라이버 진단부를 별도로 설치함으로써, 연료펌프 드라이버의 고장 발생 시 연료 펌프 드라이버의 고장 정확하게 진단 및 판정하여 연료 펌프 드라이버의 고장으로 인해 연료 펌프 모터의 고장 판정 오류를 미연에 방지하여 차량의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 단 본 발명의 LPI 시스템을 채택한 차량을 일 예로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치의 구성을 보인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 연료펌프 드라이버 진단 장치는, 연료 펌프 드라이버(30)의 출력측에 접속되어 연료 펌프 드라이버(20)의 출력 신호 에 따라 진단 신호를 발생하여 진단라인을 통해 출력하는 연료펌프 진단부(70)와, 상기 진단라인을 통해 공급된 상기 연료펌프 드라이버 진단부(70)의 진단신호에 따라 상기 연료 펌프 드라이버(70)의 정상 동작 및 상기 진단라인의 고장을 판정하기 위한 프로그램을 포함하는 서브 이씨유(10)로 구성된다.

상기 연료펌프 드라이버 진단부(70)는 연료 펌프 드라이버(30)의 출력 신ㅎ호의 레벨을 진단하여 상기 연료 펌프 드라이버(30)의 고장 발생 시 15Hz 주파수의 진단신호를 발생하여 진단 라인을 통해 서브 이씨유(10)로 공급하도록 구비된다.

이와 같이 구비된 엘피아이 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치에 있어서, 우선, 메인 이씨유(미도시됨)에서 발생된 가솔린 인젝션 신호를 수신한 서브 이씨유(10)는 상기 가솔린 인젝션 신호에 따라 펌프 제어 신호를 발생하고, 이 펌프 제어 신호는 연료 펌프 드라이버(30)에 공급된다. 여기서, 상기 펌프 제어 신호는 가솔린 인젝션의 신호에 따라 상기의 연료 펌프 모터(50)를 구동시키기 위한 신호로서, 이 펌프 제어 신호를 받은 연료 펌프 드라이버(30)는 엔진 상태에 따라 연료 펌프 모터(50)의 구동 속도를 제어하기 위한 구동 신호를 발생한다.

상기 구동 신호는 연료 펌프 모터(50)에 공급되고, 이 구동 신호를 받은 연료 펌프 모터(50)는 구동 신호에 따라 회전하여 연료 탱크 내의 연료를 인젝터에 공급한다. 상기 연료 펌프 모터(50)의 구동 속도는 운전자의 가속 상태에 따라 결정된다.

이때 상기 연료 펌프 드라이버(30)의 구동 신호는 상기의 연료 펌프 드라이버 진단부(70)에 공급되어 상기 연료 펌프 드라이버(30)의 구동 신호가 정상인지 비정상인 지를 판단하여 진단 신호를 발생한다. 여기서, 상기 진단 신호는 연료펌프 드라이 버(30)가 비정상적으로 동작하여 고장 발생 경우 15Hz 주파수를 가진다.

상기 진단신호는 상기 진단라인을 통해 서브 이씨유(30)로 공급된다.

또한, 상기 서브 이씨유(30)는 상기 진단신호의 한 주기의 제1 입력 시간, 상기 제1 입력시간 동안 하이 레벨의 진단신호의 제2 입력시간, 및 상기 제1 입력 시간 동안 로우 레벨의 진단신호의 제3 입력 시간에 따라 연료펌프 드라이버(30)의 구동 상태를 감지한다.

예를 들어 서브 이씨유(30)는 상기 현재 카운팅값으로 유지되는 제2 입력 시간이 제1 소정치(0.01초) 이상 제2 소정치(0.034초) 이하이고, 제3 입력 시간이 제1 소정치(0.04초) 이상 제2 소정치(0.067초) 이상인 경우 연료 펌프 드라이버(30)가 비정상적으로 구동된 것으로 판정한다.

또한, 상기 서브 이씨유(30)는 상기 진단 신호에 따라 연료펌프 드라이버(30)의 고장 여부를 판정 후 고장 발생 시 대체값으로 펌프 제어 신호를 보정한다.

도 2는 도 1에 도시한 차량의 연료펌프 드라이버 진단 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 이를 참조하여 본 발명에 따른 차량의 연료펌프 드라이버 진단 과정을 설명한다.

우선, 상기 서브 이씨유(10)는 연료 펌프 드라이버(30)로부터 공급되는 진단신호를 수신하고(단계 301), 수신된 진단신호의 한 주기의 제1 입력시간을 카운팅하고(단계 303), 하이 레벨의 진단신호가 수신되었는 지를 체크하여(단계 305) 하이 레벨의 진단신호가 수신된 경우 상기 제2 입력 시간을 카운팅한 후(단계 307) 단계(311)로 진행한다.

상기 단계(311)는 상기 단계(307)를 통해 하이 레벨의 진단신호의 입력 시간인 제2 입력 시간을 카운팅한 후 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이되었는 지를 체크하고, 상기 단계(311)를 통해 천이된 경우 상기 서브 이씨유(30)는 현재 하이 레벨의 입력 시간인 제2 입력 시간을 유지한다(단계 313).

한편, 상기 단계(305)를 통해 하이 레벨의 진단신호가 수신되지 않는 경우 상기 서브 이씨유(30)는 로우 레벨의 진단신호가 수신되었다고 판정하여 로우 레벨의 진단신호의 입력 시간인 제3 입력 시간을 카운팅하고(단계 309), 상기 단계(309)를 통해 하이 레벨의 진단신호가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이되었는 지를 체크하여(단계 315), 상기 단계(315)를 통해 천이된 경우 현재 로우 레벨의 입력 시간인 제3 입력 시간을 유지한다(단계 317).

상기 서브 이씨유(30)는 현재 카운팅값으로 유지된 제2 입력 시간 및 제3 입력 시간을 통해 연료펌프의 구동의 고장을 진단한다.

즉, 상기 서브 이씨유(30)는 상기 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되었는 지를 체크하여(단계 318) 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되지 않은 경우 상기 현재 카운팅값으로 유지되는 제2 입력 시간이 제1 소정치(0.01 초) 이상 제2 소정치(0.034 초) 이하이고, 제3 입력 시간이 제1 소정치(0.04초) 이상 제2 소정치(0.067초) 이하인 지를 체크하여(단계 319) 상기 단계(319)의 조건을 만족하는 경우 연료펌프 드라이버(10)가 비정상 구동되는 것으로 판정한다(단계 321).

한편, 상기 단계(319)를 통해 상기 조건들을 만족하지 않는 경우 상기 단계(301)로 진행한다. 또한, 상기 서브 이씨유(10)는 진단신호에 따라 연료펌프(20)의 고장 여 부를 진단한 후 고장 발생 시 대체값으로 펌프제어신호를 보정한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 연료펌프 드라이버 진단 장치 및 방법은, 연료펌프 드라이버의 출력단의 상태에 따라 진단신호를 발생하여 서브 이씨유로 공급하는 연료펌프 드라이버 진단부를 별도로 설치함으로써, 연료펌프 드라이버의 고장 발생 시 연료 펌프 드라이버의 고장 정확하게 진단 및 판정하여 연료 펌프 드라이버의 고장으로 인해 연료 펌프 모터의 고장 판정 오류를 미연에 방지하여 차량의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

1. 펌프제어신호에 따라 연료탱크의 연료를 토출시키는 연료 펌프 드라이버 및 연료 펌프 모터를 포함하는 차량에 있어서,

   상기 연료펌프 드라이버의 출력측에 접속되어 연료 펌프 드라이버의 출력단의 고장을 진단하여 진단 신호를 발생하는 연료펌프 드라이버 진단부; 및

   상기 연료 펌프 드라이버 진단부의 진단 신호를 수신하여 수신된 진단 신호에 따라 상기의 연료 펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하는 서브 이씨유를 포함하되,

   상기 서브 이씨유는,

   상기 연료 펌프 드라이버 진단부로부터 공급되는 진단신호를 수신하여 수신된 진단신호의 한 주기의 제1 입력시간을 카운팅하고, 하이 레벨의 진단 신호의 제2 입력 시간을 카운팅하며, 로우 레벨의 진단 신호의 제3 입력 시간을 카운팅하며,

   상기 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되었는 지를 체크하여 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되지 않은 경우 하이 레벨의 진단신호가 수신되었는 지를 체크하여 하이 레벨의 진단신호가 수신된 경우 상기 제2 입력 시간을 카운팅한 후 하이 레벨의 진단신호가 로우 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이된 경우 현재 제2 입력 시간의 카운팅값을 유지하고,

   상기 하이 레벨의 진단신호가 수신되지 않은 경우 제3 입력 시간을 카운팅한 후 로우 레벨의 진단신호가 하이 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된 경우 현재 제3 입력 시간의 카운팅값을 유지하며,

   현재 카운팅값으로 유지된 제2 입력 시간 및 제3 입력 시간을 통해 연료펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 서브 이씨유의 연료펌프 드라이버의 고장 판정은,

   상기 현재 카운팅값으로 유지되는 제2 입력 시간이 제1 소정치 이상 제2 소정치 이하이고, 제3 입력 시간이 제1 소정치 이상 제2 소정치 이하인 경우 연료 펌프 드라이버를 고장으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 장치.
5. 제4항에 있어서, 여기서, 상기 제1 소정치는 0.01초 이고, 제2 소정치는 0.034초 인 것을 특징으로 하는 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 장치.
6. 연료 펌프 모터의 구동 상태에 따라 발생된 진단 신호를 진단라인을 통해 제공받아 연료펌프 드라이버 출력단의 고장을 판정하는 엘피아이 차량의 연료펌프 드라이버 진단 방법에 있어서,

   a) 연료펌프 드라이버 진단부로부터 진단 라인을 통해 공급되는 진단신호를 수신하는 단계;

   b) 상기 a) 단계로부터 수신된 진단신호의 한 주기의 제1 입력시간을 카운팅하고, 하이 레벨의 진단 신호의 제2 입력 시간을 카운팅하며, 로우 레벨의 제어신호의 제3 입력 시간을 카운팅하는 단계;

   c) 상기 b) 단계의 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되었는 지를 체크하여 제1 입력 시간의 카운팅이 완료되지 않은 경우 하이 레벨의 진단신호가 수신되었는 지를 체크하여 하이 레벨의 진단신호가 수신된 경우 상기 제2 입력 시간을 카운팅한 후 하이 레벨의 진단신호가 로우 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이된 경우 현재 제2 입력 시간의 카운팅값을 유지하는 단계; 및

   d) 상기 c) 단계에서 상기 하이 레벨의 진단신호가 수신되지 않은 경우 제3 입력 시간을 카운팅한 후 로우 레벨의 진단신호가 하이 레벨로 천이되었는 지를 체크하여 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된 경우 현재 제3 입력 시간의 카운팅값을 유지하는 단계;

   e) 상기 d) 단계에서 현재 카운팅값으로 유지된 제2 입력 시간 및 제3 입력 시간을 통해 연료펌프 드라이버의 출력단 고장을 판정하는 단계로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 e) 단계는,

   e-1) 상기 현재 카운팅값으로 유지되는 제2 입력 시간이 제1 소정치 이상 제2 소정치 이하이고, 제3 입력 시간이 제1 소정치 이상 제2 소정치 이하인 경우 연료펌프 드라이버를 고장으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 소정치는 0.04초 이고, 제 2 소정치는 0.067초 인 것을 특징으로 하는 하는 차량의 연료 펌프 드라이버 진단 방법.

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