KR20030046954A - 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법 - Google Patents

차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차속 리드 스위치의 펄스 채터링 현상에 의한 차속 계산 오류를 방지하기 위하여 차속 변화에 대한 적분 값을 비교하한 후, 설정치 이상이면 전회의 차속을 유지할 목적으로;
차량에 시동 온 되면, 차속, 출력축 회전수 및 그 밖의 사용 변수를 초기화하고, 차량이 주행중인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 차량이 주행중임이 판단되면, 차속을 필터링하여 금회/전회로부터 산출된 차속변화값이 제1 설정 값 이상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 차속변화값이 제1 설정값 이상이면, 차속을 전회 차속으로 대체한 후, 대체된 차속이 제2설정 값 이상인 가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 차속이 제2 설정 값 이상인 경우, 이 상태가 소정 시간 이상 유지되는가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 차속이 제2 설정 값 이상으로 소정 시간 이상 유지되는 횟수가 소정의 설정 횟수 이상 발생됨이 판단되면, 변속단을 3속 고정 제어하기 위한 제어신호와 소정의 고장 표시 신호를 출력하는 단계로 이루어져 있어서, 차량의 변속 성능을 향상시킬 수 있고, 고객의 편의성을 제공할 수 있으며, 프로그램 재입력에 따른 정비 공정을 단순화시킬 수 있으며, 변속단 3속 홀드 현상을 해결할 수 있음에 따라 배기가스 배출을 저감할 수 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법{A METHOD FOR REED SWITCH SIGNAL FAIL CONTROLLING OF AUTOMATIC TRANSMISSION IN VEHICLE}
본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 차속 리드 스위치의 펄스 채터링(Pulse Chattering)현상에 의한 차속 계산 오류를 방지하기 위하여 차속 변화에 대한 적분 값을 비교하한 후, 설정치 이상이면 전회의 차속을 유지하고, 고장 발생 표시등을 점등시키기 위한 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 자동 변속기는 차량의 주행속도와 부하에 따라 변속비를 자동적으로 조절하는 변속 제어 장치를 구비하고 있다.
상기한 변속 제어 장치는 기어 트레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크를 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 출력단 회전수를 조절하여 변속을 수행한다.
상기와 같이 변속을 수행하는 희박 연료분사를 수행하는 린번 엔진이 구비된 자동 변속기 차량에서 종래에는 일정차속 이상이면, 연료 소모를 감소시키기 위한 희박연소 제어를 수행하였다.
그러나, 상기한 종래의 방법은 엔진 제어 장치로 입력되는 차속신호에 채터링 현상이 발생하여 간헐적으로 3속 홀드가 발생하는 문제점을 내포하고 있다.
즉, 차속을 검출하는 리드 스위치는 N-S 극을 갖고 있는 자석이 회전하므로써, 스위치의 접촉이 반복되는 전자기적인 동작을 수행하여 차속을 검출한다.
상기한 동작으로 차속을 검출하는 리드 스위치에서 채터링은 자석이 접촉(On상태)되고 떨어지는(Off상태) 중간 지점에서 전류(자기장)의 단속이 이루어지지 않기 때문에 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차속 리드 스위치의 펄스 채터링 현상에 의한 차속 계산 오류를 방지하기 위하여 차속 변화에 대한 적분 값을 비교하한 후, 설정치 이상이면 전회의 차속을 유지할 수 있는 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
차량에 시동 온 되면, 차속, 출력축 회전수 및 그 밖의 사용 변수를 초기화하고, 차량이 주행중인가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 차량이 주행중임이 판단되면, 차속을 필터링하여 금회/전회로부터 산출된 차속변화값이 제1 설정 값 이상인가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 차속변화값이 제1 설정값 이상이면, 차속을 전회 차속으로 대체한 후, 대체된 차속이 제2설정 값 이상인 가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 차속이 제2 설정 값 이상인 경우, 이 상태가 소정 시간 이상 유지되는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 차속이 제2 설정 값 이상으로 소정 시간 이상 유지되는 횟수가 소정의 설정 횟수 이상 발생됨이 판단되면, 변속단을 3속 고정 제어하기 위한 제어신호와 소정의 고장 표시 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 리드 스위치의 신호 불량 제어 장치 구성 블록도 이고,
도2는 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 리드 스위치의 신호 불량 제어 방법 동작 순서도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 차량 동작상태 검출장치 110 : 스로틀 밸브 개도 검출부
120 : 터빈 회전수 검출부 130 : 출력축 회전수 검출부
140 : 엔진 회전수 검출부 150 : 차속 검출부
200 : 변속 제어 장치 300 : 구동장치
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 장치 구성 블록도로서, 차량 동작상태 검출장치(100)는 운전자의 스위치 조작상태 및 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 신호를 검출한다.
엔진 제어 장치(200)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되는 차속을 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 엔진 제어에 적용한다.
변속 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 스로틀 밸브 개도, 터빈 회전수, 출력축 회전수 및 상기 엔진 제어 장치(200)로부터 출력되는 엔진 회전수 및 차속 등의 신호를 입력받아 차량 주행에 따른 차속을 계산하고, 상기 계산된 금회의 차속과 전회의 차속 차를 제1 설정 값과 비교하여 차속 값을 금회 또는 전회의 차속 값으로 대체한 하고, 상기 차속에 따른 출력축 회전수의 차가 소정의 값(약 30%) 이상 차이가 발생됨이 소정의 시간(약 2sec) 이상 유지됨과 동시에 그 횟수가 설정 횟수 이상 검출되면 변속단을 3속 고정 제어하기 위한 제어신호와 소정의 고장 표시 신호를 출력한다.
구동장치(400)는 상기 변속 제어 장치(300)에서 출력되는 소정의 제어신호에 동기되어 변속단을 3속 홀드 시키고, 운전자가 식별 가능하도록 고장 표시등을 점등시킨다.
상기 차량 동작상태 검출장치(100)는 운전자의 가속페달 조작상태에 따라 연동하는 스로틀 밸브의 개도량을 검출하는 스로틀 밸브 개도량 검출부(110)와; 주행중인 자동 변속기 차량의 터빈 회전수를 검출하는 터빈 회전수 검출부(120)와; 주행중인 차량 자동 변속기의 출력축의 회전수를 검출하는 출력축 회전수 검출부(130)와; 주행중인 차량의 엔진의 회전수를 검출하는 엔진 회전수 검출부(140)와; 주행중인 차량의 바퀴 회전에 따른 실 차속을 검출하는 차속 검출부(150)로 이루어져 있다.
상기한 구성으로 이루어진 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법을 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 실시예를 설명한다.
제 1 실시예)
주행중인 차량에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수 및 차속 등을 검출한다.
이에, 엔진 제어 장치(200)는 차량 동작상태 검출장치(100)로부터 검출되는 엔진 회전수 및 차속 등을 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 엔진의 동작상태를 제어한다.
그리고, 변속 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수 및 상기 엔진 제어 장치(200)에 입력된 엔진 회전수 및 차속 등을 입력받고자, 소정의 제어신호를 출력하면, 상기 차량 동작상태 검출장치(100)와 엔진 제어 장치(200)는 상기 변속 제어 장치(300)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 검출된 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수 및 차속 등을 출력한다.
변속 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)와 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수 및 차속 등을 입력받아 도 2에 도시되어 있는 바와같이 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 엔진 제어 장치(200)에서 입력되는 실 차속(Vs)을 비교 판단하여 차량이 주행중인가를 판단한다(S100,S110,S120).
상기에서 차량이 주행중임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 차량 주행에 따른 실 차속(Vs(n))을 계산한다(S130).
상기에서 실 차속(Vs(n)) 계산은 타이어 지름과 차속 기어비에 의해 계산된 1.28sec 동안의 VSPCNT 수로 차속(Vs)를 하기의 수학식 1과 같이 계산한다.
상기에서 Nw = 차속 바퀴의 구동측 회전수[Rev/sec]
Na = 차속 바퀴의 피동측 회전수[Rev/sec]
Z1 = 차속 바퀴 구동 기어 수(=36)
Z2 = 차속 바퀴 피동 기어 수(=34)
R = 차량 바퀴의 반경(=0.262)
Vs : 실 차속
VSPCNT : 차속 펄스 입력 갯수
VSPCFFC : 차속 변환상수
이다.
상기와 같이 수학식 1에 의해 실 차속(Vs)이 산출되면, 변속 제어 장치(300)는 산출되는 차속을 적분하여 필터링 하고, 상기 필터링 된 금회의 차속과 전회의 차속 차를 산출 한 다음, 상기 산출된 값이, 소정의 제1 설정 값보다 큰가를 비교 판단한다(S140).
상기에서 산출된 값이, 소정의 제1 설정 값보다 크다고 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 차속(Vs(n))을 전 회 차속(Vs(n-1))으로 설정한다(S150).
하지만, 상기에서 산출된 값이, 소정의 제1 설정 값보다 크다고 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 차속(Vs(n))을 현재의 검출 차속(Vs(n))으로 설정한다(S151).
이 후, 변속 제어 장치(300)는 상기에서 차속(Vs(n))이 설정되면, 상기 설정된 차속(Vs(n))의 절대 값이 자동 변속기(미도시)의 출력축 회전수(PG-B)보다 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생되는가를 판단한다(S160).
|(Vs(n))| > |PG-B × 0.3| 또는 |(Vs(n))| < |PG-B × 0.3|
상기에서 설정된 차속(Vs(n))의 절대 값이 자동 변속기(미도시)의 출력축 회전수(PG-B)보다 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 상기 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되고, 더 나아가 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되는 횟수가 시동 온 이후, 시동 오프이전까지 소정의 횟수(약 5회) 이상 발생되었는가를 판단한다(S170,S180).
상기에서 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되는 횟수가 시동 온 이후, 시동 오프이전까지 소정의 설정 횟수(약 5회) 이상 발생됨이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 자동 변속기(미도시)의 출력축 회전수를 검출하는 출력축 회전수 센서(PG-B)의 고장 발생으로 판단하고, 변속단을 3속 홀드 시킴과 동시에 그에 상응하는 고장코드를 발생하고, 운전자가 고장여부를 확인 가능하도록 고장 표시 램프 점등 요구신호를 출력한다.
하지만, 상기(S181)에서 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되는횟수가 시동 온 이후, 시동 오프이전까지 소정의 설정 횟수(약 5회) 이하임이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 상기 횟수를 1씩 증가 시켜가며 출력축 회전수 검출센서(PG-B)의 고장 여부를 계속 판단한다(S181).
그리고, 상기에서 차속 이 검출되지 않거나, 필터링 되어 산출된 차속(Vs(n))이 출력축 회전수(PG-B)와의 오차가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%)이내 포함되고, 상기 필터링 되어 산출된 차속(Vs(n))이 출력 회전수(PG-B)와의 오차가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이외로 검출됨이 수초(2sec)이하로 검출됨이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 출력축 회전수 검출센서(PG-B)의 고장판단을 수행하지 않고, 카운터를 리셋 시키고 초기 단계부터 다시 출력축 회전수 검출센서(PG-B)의 고장여부를 판단한다.
제 2 실시예)
주행중인 차량에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량 동작상태 변화에 따라 가변되는 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수 및 차속 등을 검출한다.
이에, 엔진 제어 장치(200)는 차량 동작상태 검출장치(100)로부터 검출되는 엔진 회전수 및 차속 등을 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 엔진의 동작상태를 제어한다.
그리고, 변속 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출된 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수 및 상기 엔진 제어 장치(200)에 입력된 엔진 회전수 및 차속 등을 입력받고자, 소정의 제어신호를 출력하면, 상기 차량 동작상태 검출장치(100)와 엔진 제어 장치(200)는 상기 변속 제어 장치(300)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 검출된 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수 및 차속 등을 출력한다.
변속 제어 장치(300)는 상기 차량 동작상태 검출장치(100)와 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 스로틀 밸브 개도량, 터빈 회전수, 출력축 회전수, 엔진 회전수 및 차속 등을 입력받아 도 2에 도시되어 있는 바와같이 사용하는 모든 변수를 초기화하고, 엔진 제어 장치(200)에서 입력되는 실 차속(Vs)을 비교 판단하여 차량이 주행중인가를 판단한다(S200,S210,S220).
상기에서 차량이 주행중임이 판단되면, 변속 제어 장치(200)는 차량 주행에 따른 실 차속(Vs(n))을 계산한다(S230).
상기에서 실 차속(Vs(n)) 계산은 타이어 지름과 차속 기어비에 의해 계산된 1.28sec 동안의 VSPCNT 수로 차속(Vs)를 하기의 수학식 2와 같이 계산한다.
상기에서 Nw = 차속 바퀴의 구동측 회전수[Rev/sec]
Na = 차속 바퀴의 피동측 회전수[Rev/sec]
Z1 = 차속 바퀴 구동 기어 수(=36)
Z2 = 차속 바퀴 피동 기어 수(=34)
R = 차량 바퀴의 반경(=0.262)
Vs : 실 차속
VSPCNT : 차속 펄스 입력 갯수
VSPCFFC : 차속 변환상수
이다.
상기와 같이 수학식 2에 의해 실 차속(Vs)이 산출되면, 변속 제어 장치(300)는 산출되는 차속을 미분하여 차속 기울기 값을 산출한 후 필터링 하고, 상기 필터링 된 차속 기울기 값이 소정의 제1 설정 값보다 큰가를 비교 판단한다(S240).
d(Vs(n)- Vs(n-1))/dt > 제1 설정 값
상기에서 산출된 차속 기울기 값이, 소정의 제1 설정 값보다 크다고 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 차속(Vs(n))을 전 회 차속(Vs(n-1))으로 설정한다(S250).
하지만, 상기에서 산출된 차속 기울기 값이, 소정의 제1 설정 값보다 크다고판단되면, 변속 제어 장치(300)는 차속(Vs(n))을 현재의 검출 차속(Vs(n))으로 설정한다(S251).
이 후, 변속 제어 장치(300)는 상기에서 차속(Vs(n))이 설정되면, 상기 설정된 차속(Vs(n))의 절대 값이 자동 변속기(미도시)의 출력축 회전수(PG-B)보다 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생되는가를 판단한다(S260).
|(Vs(n))| > |PG-B × 0.3| 또는 |(Vs(n))| < |PG-B × 0.3|
상기에서 설정된 차속(Vs(n))의 절대 값이 자동 변속기(미도시)의 출력축 회전수(PG-B)보다 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 상기 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되고, 더 나아가 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되는 횟수가 시동 온 이후, 시동 오프이전까지 소정의 횟수(약 5회) 이상 발생되었는가를 판단한다(S270,S280).
상기에서 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되는 횟수가 시동 온 이후, 시동 오프이전까지 소정의 설정 횟수(약 5회) 이상 발생됨이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 자동 변속기(미도시)의 출력축 회전수를 검출하는 출력축 회전수센서(PG-B)의 고장 발생으로 판단하고, 변속단을 3속 홀드 시킴과 동시에 그에 상응하는 고장코드를 발생하고, 운전자가 고장여부를 확인 가능하도록 고장 표시 램프 점등 요구신호를 출력한다.
하지만, 상기(S281)에서 차속(Vs(n))과 출력축 회전수(PG-B)가 소정의 제4 설정 값(예 : 30%) 이상 또는 이하로 차이가 발생됨이 수초(예 : 2sec)간 지속되는 횟수가 시동 온 이후, 시동 오프이전까지 소정의 설정 횟수(약 5회) 이하임이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 상기 횟수를 1씩 증가 시켜가며 출력축 회전수 검출센서(PG-B)의 고장 여부를 계속 판단한다(S281).
그리고, 상기에서 차속 이 검출되지 않거나, 필터링 되어 산출된 차속(Vs(n))이 출력축 회전수(PG-B)와의 오차가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%)이내 포함되고, 상기 필터링 되어 산출된 차속(Vs(n))이 출력 회전수(PG-B)와의 오차가 소정의 제2 설정 값(예 : 30%) 이외로 검출됨이 수초(2sec)이하로 검출됨이 판단되면, 변속 제어 장치(300)는 출력축 회전수 검출센서(PG-B)의 고장판단을 수행하지 않고, 카운터를 리셋 시키고 초기 단계부터 다시 출력축 회전수 검출센서(PG-B)의 고장여부를 판단한다.
이로써, 차속 리드 스위치에서 입력되는 신호에 대한 엔진 제어 장치의 채터링 현상에 의해 차속 계산 오류를 방지하며, 오류 발생시 전 회의 차속을 유지하여 차량을 주행시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법은 차속 리드 스위치의 펄스 채터링 현상에 의한 차속 계산 오류를 방지하기 위하여 차속 변화에 대한 적분 값 또는 미분 값을 비교한 후, 설정치 이상이면 전회의 차속을 유지할 수 있음에 따라, 차량의 변속 성능을 향상시킬 수 있고, 고객의 편의성을 제공할 수 있으며, 프로그램 재입력에 따른 정비 공정을 단순화시킬 수 있으며, 변속단 3속 홀드 현상을 해결할 수 있음에 따라 배기가스 배출을 저감할 수 있다.

Claims (5)

  1. 차량에 시동 온 되면, 차속, 출력축 회전수 및 그 밖의 사용 변수를 초기화하고, 차량이 주행중인가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 차량이 주행중임이 판단되면, 차속을 필터링하여 금회/전회로부터 산출된 차속변화값이 제1 설정 값 이상인가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 차속변화값이 제1 설정값 이상이면, 차속을 전회 차속으로 대체한 후, 대체된 차속이 제2설정 값 이상인 가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 차속이 제2 설정 값 이상인 경우, 이 상태가 소정 시간 이상 유지되는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 차속이 제2 설정 값 이상으로 소정 시간 이상 유지되는 횟수가 소정의 설정 횟수 이상 발생됨이 판단되면, 변속단을 3속 고정 제어하기 위한 제어신호와 소정의 고장 표시 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차속변화값은 금회 차속과 전회 차속의 미분치값인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차속변화값은 금회 차속과 전회 차속의 적분치값인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 필터링 한 후 계산된 금회의 차속과 전회의 차속를 적분하여 산출된 차가 제1 설정 값 이하이면, 차속을 금회의 차속으로 적용하여 출력축 회전수의 값과 소정의 제2 설정 값이상 차이가 발생하였는가를 판단하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법.
  5. 제 1항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 소정의 제2 설정 값은 30%인 것을 포함하는 차량용 자동 변속기의 차속 검출 신호 불량 제어 방법.
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