KR20000011462U - Brake power of variable intake vehicle - Google Patents

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김영수
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홍종만
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Abstract

본 고안은 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치에 관한 것으로서, 흡기 다기관의 경로를 변환시키는 가변 흡기 밸브와, 상기 밸브를 동작시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터를 전자제어유닛의 감지 신호에 따라 동작시킬 수 있도록 작동되는 3 포트형 솔레노이드와, 서지 탱크의 부압을 저장하는 진공 탱크와, 상기 진공 탱크의 부압을 이용하여 브레이크 페달의 답력을 조절하는 브레이크 부스터를 포함하는 가변 흡기 차량에 있어서, 상기 진공 탱크와 브레이크 부스터 사이에 일정 차속 이상으로 주행 중 엔진의 정지시에도 브레이크 부스터 쪽으로 진공 탱크의 부압을 일시적으로 전달시킬 수 있도록 하는 보조 배력 생성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a brake power supply device for a variable intake vehicle, the variable intake valve for switching the path of the intake manifold, the actuator for operating the valve, and the actuator to operate in accordance with the detection signal of the electronic control unit In the variable intake vehicle comprising a three-port solenoid, a vacuum tank for storing the negative pressure of the surge tank, and a brake booster for adjusting the stepping force of the brake pedal using the negative pressure of the vacuum tank, the vacuum tank and the brake booster And additional auxiliary force generating means for temporarily transmitting the negative pressure of the vacuum tank toward the brake booster even when the engine is stopped while driving at a predetermined vehicle speed or more therebetween.

따라서, 본 고안에 의하면 차량 주행 중에 엔진이 갑자기 정지되더라도 가변 흡기용으로 사용되던 진공 탱크의 부압을 순간적으로 사용할 수 있게 하여 브레이크의 배력 작용을 보강함으로써 사고의 위험성을 더욱 경감시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, even when the engine is suddenly stopped while driving the vehicle, the negative pressure of the vacuum tank used for the variable intake can be instantaneously used to further reduce the risk of an accident by reinforcing the force of the brake.

Description

가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치Brake power of variable intake vehicle

본 고안은 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 중 엔진 스톱이 발생하였을 경우 브레이크를 한번 더 밟을 수 있을 정도의 배력을 형성시키도록 하는 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a brake power booster for a variable intake vehicle, and more particularly, a brake power booster for a variable intake vehicle to form a power so that the brake can be pressed once more when an engine stop occurs during driving of the vehicle. It is about.

일반적으로 차량 엔진에 채용된 가변 흡기 시스템은 엔진의 흡기 다기관 근처에 장착되어 저회전 영역에서는 흡기 경로를 가늘고 길게 하여 흡입 관성을 최대한으로 이용하는 반면에, 고회전 영역에서는 굵고 짧게 하여 흡기 저항을 최대한으로 줄일 수 있게 함으로써 엔진의 전 회전수 영역에서 높은 출력을 고르게 얻도록 하는 것이다.In general, the variable intake system employed in a vehicle engine is mounted near the intake manifold of the engine to maximize the intake inertia by making the intake path thinner and longer in the low rotational area, while making the maximum intake resistance in the high rotational area by reducing the intake resistance to the maximum. This ensures high power evenly across the full engine speed range.

도 1 에서는 종래 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치를 나타내고 있다.1 illustrates a conventional brake power booster for a variable intake vehicle.

도 1 에서, 먼저, 가변 흡기 시스템을 살펴보면, 도시되지 않은 엔진 실린더의 상부에 흡기 다기관(2)으로 흡입 공기를 분배하는 서지 탱크(Serge Tank)(1)가 결합되고, 상기 서지 탱크(1)의 한 쪽에는 공기 청정기(4)를 통하여 외부 공기를 여과시킨 후 트로틀 밸브(도시 생략)에 의하여 흡기량을 조절시킬 수 있는 트로틀 바디(Throttle Body)(3)가 연결되어 있다.In FIG. 1, first, referring to the variable intake system, a surge tank 1 for distributing intake air to the intake manifold 2 is coupled to an upper portion of an engine cylinder, not shown, and the surge tank 1 On one side is connected to a throttle body (Throttle Body) 3 that can control the intake air amount by the throttle valve (not shown) after filtering the outside air through the air cleaner (4).

그리고 상기 흡기 다기관(2)으로 통하는 경로나 면적을 변환시키는 수단으로 가변 흡기 밸브(5)가 구비되고, 상기 밸브(5)는 서지 탱크(1)의 부압을 저장하는 진공 탱크(6)의 압력을 이용하도록 되어 있다. 즉, 상기 가변 흡기 밸브(5)는, 3 포트 온/오프(3 Port On/Off)형의 솔레노이드(Solenoid)(8)와 상기 진공 탱크(6)와 직렬로 연결된 액츄에이터(Actuator)(9)에 의하여 개폐하도록 되어 있다. 또한 이 솔레노이드(8)는 대기압을 작용시킬 수 있도록 공기 청정기(4)와 배관 연결됨과 동시에, 배터리(10)의 전원을 이용하여 감지된 운전 조건(저속, 고속상태)에 대한 정보를 입, 출력시킬 수 있도록 하는 전자제어유닛(ECU)(11)과도 전기적으로 연결된다. 물론, 서지 탱크(1)와 진공 탱크(6) 사이에는 일 방향 조절 밸브(7)가 개재된다.A variable intake valve 5 is provided as a means for converting a path or an area leading to the intake manifold 2, wherein the valve 5 is a pressure of the vacuum tank 6 that stores the negative pressure of the surge tank 1. It is supposed to use. That is, the variable intake valve 5 includes a three-port on / off solenoid 8 and an actuator 9 connected in series with the vacuum tank 6. It opens and closes by. In addition, the solenoid (8) is connected to the air cleaner (4) to operate the atmospheric pressure, and at the same time, input and output information on the detected operating conditions (low speed, high speed state) using the power of the battery 10 It is also electrically connected to an electronic control unit (ECU) 11 to be able to. Of course, the one-way regulating valve 7 is interposed between the surge tank 1 and the vacuum tank 6.

한편, 상술한 가변 흡기 시스템을 이용한 브레이크의 배력 장치를 살펴보면, 브레이크 페달(Brake Pedal)(12)과 마스터 실린더(Master Cylinder)(14) 사이에 브레이크 부스터(Brake Booster)(12)가 더 설치된 것으로, 상기 부스터(12)와 연통된 서지 탱크(1)의 부압을 이용하여 제동력을 더 강하게 함으로써 제동시의 답력을 더욱 가볍게 하는 것이다.On the other hand, looking at the boosting device of the brake using the above-described variable intake system, a brake booster 12 is further installed between the brake pedal 12 and the master cylinder 14. By using the negative pressure of the surge tank 1 in communication with the booster 12, the braking force is made stronger, thereby reducing the effort of braking.

그러나, 이러한 배력 장치가, 예를 들어 답력의 10 배 정도로 증폭되도록 설계되어 있다면, 차량 주행 중에 엔진이 정지되는 사고 등이 발생될 경우 가변 흡기 밸브(5)를 전환시키는 에너지원인 진공 탱크(6) 내에 저장된 부압을 브레이크 부스터(12) 쪽으로 이동시킬 수 없기 때문에 브레이크 페달(13)을 밟더라도 1/10 정도의 제동력만 휠(도시 생략)에 전달되므로 운전자는 브레이크 장치가 갑자기 고장난 것처럼 느끼게 되어 당황하게 되고 그만큼 사고의 위험성이나 발생 확률이 더 높아지게 된다.However, if such a power booster is designed to be amplified by, for example, about 10 times the pedal effort, the vacuum tank 6, which is an energy source for switching the variable intake valve 5 in the event of an accident such as stopping the engine while driving the vehicle, may occur. Since the negative pressure stored therein cannot be moved toward the brake booster 12, even if the brake pedal 13 is pressed, only about 1/10 of the braking force is transmitted to the wheel (not shown), so that the driver suddenly feels as if the brake device is suddenly broken. The higher the risk or probability of an accident.

비록 엔진의 전자제어시스템이 아무리 발전하더라도 내구 연한에 따라 오점화(Misfire)나 마찰 등의 증가는 불가피하게 수반되는 현상이고, 심하면 점화 불능의 상태인 스톨(Stall)이 될 수도 있다. 더욱이 정지나 저속시에는 재시동을 하면 되고 엔진이 걸리지 않더라도 긴급 서비스를 받으면 되지만, 고속으로 주행 중에는 정지하기도 힘든 문제점이 있다.Although the electronic control system of the engine develops, the increase in misfire and friction is inevitably accompanied by the durability, and may even become a stall which cannot be ignited. In addition, if the engine is stopped or stopped at a low speed, the emergency service is required even if the engine is not caught, but it is difficult to stop while driving at high speed.

따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 차량 주행 중에 엔진이 갑자기 정지되어 브레이크 배력 장치의 에너지원이 사라지더라도 가변 흡기용으로 사용되던 진공 탱크의 부압을 순간적으로 사용할 수 있게 함으로써 사고의 위험성을 더욱 경감시킬 수 있는 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to instantaneously suppress the negative pressure of a vacuum tank used for variable intake even if the engine is suddenly stopped while driving a vehicle and the energy source of the brake power booster disappears. The present invention provides a brake boosting device for a variable intake vehicle that can further reduce the risk of an accident.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치는, 흡기 다기관의 경로를 변환시키는 가변 흡기 밸브와, 상기 밸브를 동작시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터를 전자제어유닛의 감지 신호에 따라 동작시킬 수 있도록 작동되는 3 포트형 솔레노이드와, 서지 탱크의 부압을 저장하는 진공 탱크와, 상기 진공 탱크의 부압을 이용하여 브레이크 페달의 답력을 조절하는 브레이크 부스터를 포함하는 가변 흡기 차량에 있어서, 상기 진공 탱크와 브레이크 부스터 사이에 일정 차속 이상으로 주행 중 엔진의 정지시에도 브레이크 부스터 쪽으로 진공 탱크의 부압을 일시적으로 전달시킬 수 있도록 하는 보조 배력 생성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The brake power supply apparatus of the variable intake vehicle according to the present invention for achieving the above object, the variable intake valve for switching the path of the intake manifold, the actuator for operating the valve, and the actuator to the detection signal of the electronic control unit In a variable intake vehicle including a three-port solenoid operated to operate according to the operation, a vacuum tank for storing the negative pressure of the surge tank, and a brake booster for adjusting the pedaling force of the brake pedal using the negative pressure of the vacuum tank, And auxiliary auxiliary force generating means for temporarily transmitting a negative pressure of the vacuum tank toward the brake booster even when the engine is stopped while driving at a predetermined vehicle speed or more between the vacuum tank and the brake booster.

도 1 은 종래의 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing a brake power boosting device of a conventional variable intake vehicle.

도 2 는 본 고안에 따른 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.Figure 2 is a schematic view showing a brake power boosting device of a variable intake vehicle according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 서지 탱크, 2 : 흡기 다기관,1: surge tank, 2: intake manifold,

4 : 공기 청정기, 5 : 가변 흡기 밸브,4: air purifier, 5: variable intake valve,

6 : 진공 탱크, 7, 24 : 일방향 조절 밸브,6: vacuum tank, 7, 24: one-way control valve,

8, 22 : 솔레노이드, 9 : 액츄에이터,8, 22: solenoid, 9: actuator,

11 : 전자제어유닛(ECU), 12 : 브레이크 부스터,11: electronic control unit (ECU), 12: brake booster,

13 : 브레이크 페달, 20 : 보조 배력 생성 수단.13: brake pedal, 20: auxiliary power generating means.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 고안에 따른 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram schematically showing a brake power boosting device of a variable intake vehicle according to the present invention.

상기 도면에서, 본 고안의 요부 구성을 제외한 부분은 종래와 동일한 명칭 및 부호를 부여하기로 하고, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.In the drawings, parts except for the essential parts of the present invention will be given the same names and symbols as in the prior art, and redundant description thereof will be omitted.

부호 20 은 진공 탱크(6)와 브레이크 부스터(12) 사이에 설치된 보조 배력 생성 수단으로서, 이는 주행 중 엔진의 정지시에도 브레이크 부스터(12) 쪽으로 진공 탱크(6)의 부압을 일시적으로 전달케 하는 것이다.Reference numeral 20 denotes auxiliary auxiliary force generating means provided between the vacuum tank 6 and the brake booster 12, which temporarily transmits the negative pressure of the vacuum tank 6 toward the brake booster 12 even when the engine is stopped while driving. will be.

즉, 상기 보조 배력 수단(20)은 전자제어유닛(11)에 의하여 차속이 일정치 이상인 경우의 엔진 정지 상태를 인식하여 제어 가능한 2 포트형의 솔레노이드(22)와, 통상 상태에서 진공 펌프(6) 내의 잔류 공기가 서지 탱크(1)의 부압에 의하여 유출되어 부압이 유지되도록 일방향으로 개폐되는 조절 밸브(24)가 포함된다.That is, the auxiliary power supply means 20 is a two-port solenoid 22 which can recognize and control the engine stop state when the vehicle speed is a predetermined value or more by the electronic control unit 11, and the vacuum pump 6 in the normal state. The control valve 24 is opened and closed in one direction so that the residual air in the () flows out by the negative pressure of the surge tank 1 to maintain the negative pressure.

여기서, 상기 2 포트형 솔레노이드(22)의 C 포트(Common Port)(22a)는 브레이크 부스터(12)의 포트(12a)와 서지 탱크(1)의 포트(1a)와의 연결 라인 상에 접속되고, NC 포트(Normaly Port)(22b)는 진공 탱크(6)의 포트(6a)와 가변 흡기측에 구비된 3 포트형 솔레노이드(8)의 NC 포트(8b)와 상호 연통하도록 연결된다. 그리고 상기 일방향 조절 밸브(24)는 서지 탱크(1)의 다른 포트(1b)와 진공 탱크(6)의 다른 포트(6a)와의 연결 배관 상에 설치된다.Here, the C port (Common Port) 22a of the two-port solenoid 22 is connected on the connection line between the port 12a of the brake booster 12 and the port 1a of the surge tank 1, An NC port (Normaly Port) 22b is connected to communicate with the port 6a of the vacuum tank 6 and the NC port 8b of the three-port solenoid 8 provided on the variable intake side. The one-way regulating valve 24 is installed on a connection pipe between the other port 1b of the surge tank 1 and the other port 6a of the vacuum tank 6.

물론, 가변 흡기 시스템측의 솔레노이드(8)에서, C 포트(8a)는 액츄에이터(9)와 배관 연결되고, NO 포트(Normaly Port)(8c)는 공기 청정기(4)의 포트(4a)와 배관 연결되어 있다.Of course, in the solenoid 8 on the side of the variable intake system, the C port 8a is piped to the actuator 9, and the NO port 8c is piped to the port 4a of the air cleaner 4. It is connected.

이와 같이 구비된 본 고안에 따른 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치의 작동 과정을 살펴보면, 차량 엔진이 정상 작동할 경우 가변 흡기용으로 사용되는 액츄에이터(9)에는 전자제어유닛(ECU)(11)의 신호를 받지 않는 한 가변 흡기용 솔레노이드(8)의 C 포트(8a)와 NO 포트(8c)가 상호 연결되어 공기 청정기(4)의 대기압이 작용되므로 가변 흡기가 작동되지 않지만, 엔진의 회전 조건에 따라 전자제어유닛(11)의 신호가 가변 흡기측 솔레노이드(8)로 입력되면 진공 탱크(6)의 부압이 NC 포트(8b)와 C 포트(8a)가 연결된 라인을 통하여 작용됨으로써 가변 흡기 밸브(5)를 작동케 한다.Looking at the operation of the brake power boosting device of the variable intake vehicle according to the present invention provided as described above, the signal of the electronic control unit (ECU) 11 to the actuator 9 used for the variable intake when the vehicle engine is operating normally Since the C port 8a and the NO port 8c of the variable intake solenoid 8 are connected to each other so that the atmospheric pressure of the air cleaner 4 is actuated, the variable intake does not operate, but depending on the rotational conditions of the engine. When the signal of the electronic control unit 11 is input to the variable intake solenoid 8, the negative pressure of the vacuum tank 6 is acted through the line connected to the NC port 8b and the C port 8a, so that the variable intake valve 5 ) To work.

물론, 서지 탱크(1)의 부압이 브레이크 부스터(12)로도 전달케 됨으로써 브레이크 페달(13)을 밟을 때의 답력을 가볍게 하는 배력 작용을 한다.Of course, since the negative pressure of the surge tank 1 is also transmitted to the brake booster 12, the back pressure acts to lighten the stepping force when stepping on the brake pedal 13.

그러나, 차속이 정해진 값 이상이지만 갑자기 엔진이 정지된 상황을 전자제어유닛(11)에서 인식하였을 경우에는 가변 흡기측 솔레노이드(8)를 무조건 “오프(Off)”하고 브레이크측 보조 배력 생성 수단(20)의 솔레노이드(22)를 “온(On)”시킨다.However, when the electronic control unit 11 recognizes that the vehicle speed is higher than a predetermined value but suddenly the engine is stopped, the variable intake side solenoid 8 is “off” unconditionally and the brake side auxiliary force generating means 20 Turn solenoid 22 on.

이 때, 상기 솔레노이드(22)의 C 포트(22a)와 NC 포트(22b)가 상호 연통됨과 동시에 진공 탱크(6)의 포트(6a)를 통하여 그 내부에 저장되어 있던 부압이 브레이크 부스터(12) 쪽으로 전달된다.At this time, the C port 22a and the NC port 22b of the solenoid 22 communicate with each other, and the negative pressure stored therein through the port 6a of the vacuum tank 6 becomes the brake booster 12. Is passed towards.

이렇게 전달되는 부압은 유지되는 순간이 매우 짧기 때문에 계기판에 표시해주는 것을 병행하면 매우 바람직하다.Since the negative pressure transmitted is very short, it is highly desirable to display the instrument panel simultaneously.

또한, 본 실시예의 보조 배력 생성 수단(20)의 솔레노이드(22)는 종래의 배력 장치와 최대한 근접하도록 설치하던지 아니면 하나의 부품으로 구성토록 하여 가능한 한 많은 부압이 엔진 정지시에 작용될 수 있도록 하면 더욱 바람직하다.In addition, the solenoid 22 of the auxiliary power generating means 20 of the present embodiment is installed so as to be as close as possible to the conventional power supply device or configured as one component so that as much negative pressure as possible can be applied when the engine is stopped. More preferred.

본 실시예는 브레이크의 성능을 향상시키는 측면보다는 페일 세이프(Fail Safe)의 측면에서 더 의미가 있는 고안이다. 적어도 차량 주행 중에 엔진이 정지하는 사고가 발생되더라도 한번은 브레이크를 거의 정상시와같이 작동케 함으로써 운전자가 당황하여 발생할 수 있었던 사고의 확률을 줄여 주는 것이다.This embodiment is a design that makes more sense in terms of fail safe than in terms of improving brake performance. At least, even if the engine stops while driving, the brakes are operated almost as if they were normal, reducing the chances of an accident that could have been caused by the driver.

본 실시예는 엔진의 정상 상태에서 서지 탱크 내에 발생하는 부압을 저장할 탱크가 필요하므로 진공 탱크가 다른 용도로 이미 준비되어 있는 가변 흡기 엔진에 적용하는 것이 가장 효과적이다. 이는 하나의 진공 탱크를 엔진 정상 회전 상태에서는 가변 흡기용으로 사용하고 엔진 정지시에는 브레이크 배력용으로 공용화할 수 있기 때문이다.Since this embodiment requires a tank to store the negative pressure generated in the surge tank in a steady state of the engine, it is most effective to apply the vacuum tank to a variable intake engine that is already prepared for another use. This is because one vacuum tank can be used for variable intake in the engine normal rotation state and for brake boosting when the engine is stopped.

상술한 본 고안에 의하면, 차량 주행 중에 엔진이 갑자기 정지되더라도 가변 흡기용으로 사용되던 진공 탱크의 부압을 순간적으로 사용할 수 있게 하여 브레이크의 배력 작용을 보강함으로써 사고의 위험성을 더욱 경감시킬 수 있다.According to the present invention described above, even if the engine is suddenly stopped while driving the vehicle, the negative pressure of the vacuum tank used for the variable intake can be instantaneously used to further reduce the risk of an accident by reinforcing the force of the brake.

Claims (2)

흡기 다기관의 경로를 변환시키는 가변 흡기 밸브와, 상기 밸브를 동작시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터를 전자제어유닛의 감지 신호에 따라 동작시킬 수 있도록 작동되는 3 포트형 솔레노이드와, 서지 탱크의 부압을 저장하는 진공 탱크와, 상기 진공 탱크의 부압을 이용하여 브레이크 페달의 답력을 조절하는 브레이크 부스터를 포함하는 가변 흡기 차량에 있어서,A variable intake valve for switching the path of the intake manifold, an actuator for operating the valve, a three-port solenoid operated to operate the actuator according to a detection signal of the electronic control unit, and a negative pressure of the surge tank In the variable intake vehicle comprising a vacuum tank and a brake booster for adjusting the pedaling force of the brake pedal using the negative pressure of the vacuum tank, 상기 진공 탱크와 브레이크 부스터 사이에 일정 차속 이상으로 주행 중 엔진의 정지시에도 브레이크 부스터 쪽으로 진공 탱크의 부압을 일시적으로 전달시킬 수 있도록 하는 보조 배력 생성 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치.And an auxiliary force generating means for temporarily transmitting a negative pressure of the vacuum tank toward the brake booster even when the engine is stopped while the engine is stopped at a predetermined vehicle speed between the vacuum tank and the brake booster. Brake powering device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조 배력 생성 수단은 전자제어유닛에 의하여 엔진 정지 상태를 인식하여 제어 가능한 2 포트형의 솔레노이드와,The auxiliary force generating means includes a two-port solenoid capable of recognizing and controlling the engine stop state by the electronic control unit; 진공 펌프 내부에 서지 탱크의 부압에 의하여 잔류 공기를 유출시켜 일정 부압이 유지되도록 일방향으로 개폐되는 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 흡기 차량의 브레이크 배력 장치.And a control valve configured to open and close in one direction to maintain a constant negative pressure by allowing residual air to flow out by the negative pressure of the surge tank in the vacuum pump.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100387856B1 (en) * 2000-12-29 2003-06-18 현대자동차주식회사 A brake system for a hybrid car

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