KR20140104777A - 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법에 관한 것으로, 바이퓨얼 차량이 가솔린 연료로 운전 중인지 여부를 확인하는 단계; 상기 차량의 엔진 예열 상태를 확인하는 단계; 가스 연료를 공급하는 가스라인의 압력값을 저장하는 단계; 상기 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 큰 경우, 상기 가스라인을 조절하는 조절장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및 상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 가스라인 압력값을 측정하여 가스라인 조절장치에 이상이 발생된 것인지, 단순히 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있는 것인지 여부를 구분할 수 있으며, 단순히 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있는 경우에는 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하고, 기울기값 크기에 따라 미리 제1 기울기값 및 제2 기울기값을 각각 설정하고, 측정된 기울기가 어느 범위에 해당하는지 여부를 판단함으로써 많은 양의 가스 연료가 누설되는 제1 누설범위에 해당하는지 또는 적은 양의 가스 연료가 누설되는 제2 누설범위에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.

Description

바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법 {LEAKING DIAGNISING METHOD FOR GAS LINE IN BI-FUEL VEHICLE}

본 발명은 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되는지, 만일 가스 연료가 누설되는 경우에는 누설되는 양이 어느 정도인지 구분할 수 있는 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법에 관한 것이다.

차량의 운행에 필요한 동력을 얻기 위해서 차량의 엔진은 연료를 연소시켜 피스톤을 왕복 운동시킨다. 피스톤의 왕복 운동은 회전 운동으로 전환되어 차량을 운행시킬 수 있다.

이와 같이 차량의 운행에 있어 연료의 연소는 필수적인 요소이다. 최근 전기나 수소와 같은 동력원을 사용하는 차량이 등장하고 있긴 하지만, 아직 널리 보급되고 있진 못한 상황이며, 이보다 일반적으로 사용되는 차량의 연료로 가솔린, 가스 등이 있다.

이때 가솔린 연료 및 가스 연료를 모두 장착하여 운전자의 의사에 따라 연료를 선택하여 차량에 공급할 수 있는 차량을 바이퓨얼(BI-FUEL) 차량이라고 한다.

즉, 두 가지의 연료를 모두 장착한 차량이라는 뜻으로, 운전자는 가솔린 연료에 비해서 단가가 저렴한 가스 연료를 차량에 공급함으로써 경제성을 추구할 수 있으며, 혹은 가스 연료에 비해 연비가 좋아 차량이 성능을 향상시킬 수 있는 가솔린 연료를 차량에 공급함으로써 구동성을 추구할 수 있다.

다만 가스 연료의 경우에는 가솔린 연료에 비해 누출의 위험이 존재하며, 누출된 경우에도 무색 무취이기 때문에 쉽게 발견이 어렵다.

특히 가스 연료가 누출되었는지를 인식하지 못한 채, 사용자가 차량 내부에서 흡연을 위해 화기를 사용하거나, 겨울철 정전기에 의한 스파크가 발생하는 경우에는 가스 폭발과 같은 대형 사고로까지 이어질 수 있다.

따라서 차량의 운행 중 가스 연료가 누설되고 있는지, 누설된다면 어느 정도의 양이 누설되고 있는지를 진단하기 위한 방법이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은, 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되는지를 진단할 수 있으며 누설되는 경우, 누설되는 가스 연료의 양이 많은 양인지 혹은 적은 양인지를 구분할 수 있는 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 바이퓨얼 차량이 가솔린 연료로 운전 중인지 여부를 확인하는 단계; 상기 차량의 엔진 예열 상태를 확인하는 단계; 가스 연료를 공급하는 가스라인의 압력값을 저장하는 단계; 상기 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 큰 경우, 상기 가스라인을 조절하는 조절장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및 상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 바이퓨얼(bi-fuel) 차량의 가스라인 누설 진단 방법에 의하여 달성된다.

상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계는, 상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 이용하여 상기 가스라인으로부터 누설되는 누설량을 구분하기 위하여 상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 가스라인의 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계는, 상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정 이후에, 측정된 상기 기울기가 기설정된 제1 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정; 및 측정된 상기 기울기가 상기 제1 기울기값보다 작은 경우, 상기 가스라인의 누설량이 제1 누설 범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 가스라인의 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계는, 상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정 이후에, 측정된 상기 기울기가 상기 제1 기울기값보다 작지 않은 경우, 측정된 상기 기울기가 기설정된 제2 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정; 및 측정된 상기 기울기가 상기 제2 기울기값보다 작은 경우, 상기 가스라인의 누설량이 제2 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 가스라인 압력값을 측정하여 가스라인 조절장치에 이상이 발생된 것인지, 단순히 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있는 것인지 여부를 구분할 수 있으며, 단순히 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있는 경우에는 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하고, 기울기값 크기에 따라 미리 제1 기울기값 및 제2 기울기값을 각각 설정하고, 측정된 기울기가 어느 범위에 해당하는지 여부를 판단함으로써 많은 양의 가스 연료가 누설되는 제1 누설범위에 해당하는지 또는 적은 양의 가스 연료가 누설되는 제2 누설범위에 해당하는지 여부를 판단할 수 있는 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 연료 공급부를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법을 순서대로 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 연료 공급부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법은 가솔린 연료로 운전 중인지 여부 확인 단계(S100), 엔진의 예열 상태 확인 단계(S200), 가스라인의 압력값 저장 단계(S300), 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부 판단 단계(S410), 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰 경우, 가스라인 조절 장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계(S415) 및 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계(S435, S445)를 포함한다.

가솔린 연료로 운전 중인지 여부 확인 단계는 가스라인의 저압 상태를 유지하여 미세한 누설까지도 진단하기 위해서 가스 연료 대신 가솔린 연료로 운전 중인지 여부를 확인하는 단계이다(S100).

가솔린 연료로 운전하는 경우에는 가스라인으로부터 엔진 실린더로 가스 연료가 공급되지 않기 때문에 저압 상태를 유지할 수 있다.

가스라인이 저압 상태를 유지하여, 미세한 누설까지도 진단해내기 위해서 본 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법은 가스라인을 사용하지 않는 가솔린 연료로 운전 중인 상태에서 진단을 수행할 수 있다.

차량이 가솔린 연료로 운전 중인 경우에는, 차량의 엔진 예열 상태를 확인하는 단계가 수행될 수 있다(S200).

차량의 엔진 예열 상태 확인 단계는, 기체 상태인 가스 연료가 온도에 민감하기 때문에 누설을 진단하기에 충분한 상태를 갖추었는지 여부를 확인하기 위해서 차량 엔진의 예열 상태를 확인하는 단계이다(S200).

기체 상태인 가스 연료는 온도에 따라 부피나 압력이 민감하게 변화될 수 있다. 특히 본 실시예와 같이 차량의 운행 중 누설을 진단하는 경우에는 차량의 운행에 따라 엔진이 충분히 예열된 상태에서 누설을 진단하여야만 정확한 결과를 얻을 수 있다.

엔진의 예열이 충분치 못한 경우에는 가스 연료의 부피나 압력이 감소되어 누설 발생 여부가 검출되지 않을 수 있기 때문이다.

이전 단계에서 차량이 가솔린 연료로 운전 중이며(S100), 차량 엔진이 충분히 예열된 것으로 판단되면(S200) 가스라인의 압력값을 저장하는 단계가 수행될 수 있다(S300).

가스라인의 압력값 저장 단계는 가스 연료를 공급하지 않고 있어 미사용 상태인 가스라인 내부의 가스 연료 압력값을 저장하는 단계이다(S300).

가스 연료를 공급하지 않고 있다 하더라도 가스라인 내부에는 가스 연료가 존재할 수 있다. 다만 그 양이 많지 않아 가스라인 내부는 저압 상태가 된다.

본 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 가스 누설 진단 방법은 이와 같이 저압 상태에 해당하는 가스라인 내부의 가스 연료의 압력값을 이용해 가스가 누설되었는지 여부를 진단한다.

이때 정상 작동 범위의 가스라인 압력값을 저장하기 위해서 가스라인에 가스를 공급하는 가스 차단 밸브를 열고 가스 연료를 공급한 뒤, 가스라인 압력값을 저장할 수 있다. 가스라인 압력값이 저장되고 나면 가스 차단 밸브를 닫는다.

가스라인 압력값이 저장되고 나면(S300), 저장된 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부를 판단하는 단계가 수행될 수 있다(S410).

가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부를 판단하는 단계는 가스라인 압력값의 최대값을 미리 설정하고 이 값보다 저장된 가스라인 압력값이 큰지 여부를 판단하는 단계이다(S410).

가스라인의 압력값이 지나치게 높은 경우에는 단순히 가스라인에 누설이 발생된 것이 아니라, 가스라인을 조절하는 장치에 이상이 발생되어 가스 연료가 제대로 차단되고 있지 못한 상황이 발생된 것이라 판단할 수 있다.

따라서 가스라인 조절 장치에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있는 가스라인 압력값의 최대값을 미리 설정하고, 이 값보다 큰 가스라인 압력값이 저장된 경우에는 가스라인 조절 장치에 이상이 발생된 것으로 판단하기 위해, 먼저 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.

이후에는 판단된 결과에 따라 가스라인 조절 장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계(S415) 및 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계(미도시)가 각각 수행될 수 있다.

가스라인 조절 장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계는 전술한 것과 같이 저장된 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰 경우, 이는 가스 연료의 공급 및 차단을 조절하는 가스라인 조절 장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계이다(S415).

본 실시예에 따른 가스라인 조절 장치는 가스 레귤레이터일 수 있다.

이와는 반대로 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계(미도시)는 저장된 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 이때는 가스라인 조절 장치에는 이상이 없지만 가스라인 자체로부터 단순 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계이다.

이때 본 실시예에 따라 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계(미도시)는 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정(S420)을 포함할 수 있다.

가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정은 가스라인 압력값의 기울기 변화를 이용하여 가스라인으로부터 누설되는 누설량을 구분함으로써, 보다 미세하게 누설되는 가스 연료 누설량을 진단하기 위하여 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정이다(S420).

본 실시예에 따른 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계(미도시)는, 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정(S420) 이후에, 측정된 기울기가 제1 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정(S430) 및 기울기가 제1 기울기값보다 작은 경우 가스라인의 누설량이 제1 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정(S435)을 포함할 수 잇다.

측정된 기울기가 제1 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정은 가스라인으로부터 누설되는 가스 연료가 급격하게 누설될 정도로 많은 양이 누설되고 있는지를 판단하기 위한 과정이다(S430).

본 발명에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법은 가스라인 압력량 및 그 기울기를 측정하여, 누설되는 가스 연료가 어느 정도에 해당하는지를 구분하기 위한 것이다.

따라서 가스 연료가 누설되고 있는 것으로 판단되는 경우, 누설되는 가스 연료의 범위가 어느 정도에 해당하는지를 결정하기 위해서 제1 기울기값을 미리 설정할 수 있다.

제1 기울기값은 가스 연료가 일정 범위 이상의 많은 양이 누설되고 있는지를 판단하기 위한 기준값이다.

가스 연료가 누설되고 있는 경우, 가스라인 내부로부터 외부로 가스 연료가 배출되기 때문에 내부에서 측정되는 가스라인 압력값은 음의 기울기를 가지게 된다.

따라서 측정된 기울기가 제1 기울기값보다 작은 경우에 가스라인으로부터 많은 양의 가스 연료가 누설되고 있는 것으로 판단할 수 있다.

가스라인의 누설량이 제1 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정은 전술한 것과 같이 가스라인으로부터 누설되는 가스 연료의 누설량이 일정량 이상 대량으로 누설되는 것으로 판단되는 범위를 제1 누설범위로 설정하고, 가스라인 압력값의 기울기가 제1 기울기보다 작은 경우에 제1 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정이다(S435).

한편, 측정된 가스라인 압력값의 기울기가 제1 기울기값보다 작지 않은 경우에는 제1 누설범위에 해당하지 않으며, 이러한 경우에는 다시 제2 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정(S440)이 수행될 수 있다.

제2 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정은 전술한 제1 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정과 마찬가지로, 가스라인으로부터 누설되는 가스 연료가 제1 누설범위에 해당할 정도로 많은 양이 누설되고 있지는 않음에도 불구하고 소량의 가스 연료가 누설되고 있는지 여부를 확인하기 위한 과정이다(S440).

제2 기울기값은 제1 기울기값보다 큰 값으로 설정될 수 있으며, 제1 누설범위보다는 소량이지만 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있음을 판단할 수 있는 값이다.

따라서 가스라인 압력값의 기울기가 제2 기울기값보다 작은 경우에는 가스 연료의 누설량이 제1 누설범위보다는 작지만, 무시할 수 없을 정도의 누설이 진행되고 있음을 나타내게 되며, 반대로 가스라인 압력값의 기울기가 제2 기울기값보다 작은 경우에는 가스 연료의 누설량이 거의 없어 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있지 않음을 나타낼 수 있다.

그러므로 측정된 가스라인 압력값의 기울기가 제2 기울기값보다 작은 경우에는 가스라인의 누설량이 제2 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정(S445)이 수행될 수 있다.

가스라인의 누설량이 제2 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정은 전술한 것과 같이 가스라인으로부터 누설되는 가스 연료의 누설량이 제1 누설범위에 해당할 정도로 많은 양은 아니지만 소량의 가스 연료가 누설되고 있는 범위를 제2 누설범위로 설정하고, 가스라인 압력값의 기울기가 제1 기울기값보다 작지는 않으나 제2 기울기값보다 작은 경우에는 가스라인의 누설량이 제2 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정이다(S445).

따라서 본 실시예에 따른 가스라인 누설 진단 방법은 제1 누설범위 및 제2 누설범위를 각각 설정하여 누설되는 가스 연료의 양이 어느 범위에 해당하는지를 구분할 수 있기 때문에, 누설되는 가스 연료의 양이 많은 양인지 혹은 적은 양인지 여부를 쉽게 알 수 있도록 한다.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법에 대해서 설명하였다.

전술한 것 이외에도 측정된 가스라인 압력값의 기울기가 제2 기울기값보다 작지 않은 경우에는 누설이 발생되지 않은 것으로 판단하는 과정이 더 포함될 수 있으며, 전술한 가스라인 누설 진단이 종료된 이후에는 진단 결과를 차량의 운전자에게 표시하는 단계가 더 포함될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법에 의하면, 가스라인 압력값을 측정하여 가스라인 조절장치에 이상이 발생된 것인지, 단순히 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있는 것인지 여부를 구분할 수 있다.

단순히 가스라인으로부터 가스 연료가 누설되고 있는 경우에는 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하고, 기울기값 크기에 따라 미리 제1 기울기값 및 제2 기울기값을 각각 설정하고, 측정된 기울기가 어느 범위에 해당하는지 여부를 판단함으로써 많은 양의 가스 연료가 누설되는 제1 누설범위에 해당하는지 또는 적은 양의 가스 연료가 누설되는 제2 누설범위에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (4)

1. 바이퓨얼 차량이 가솔린 연료로 운전 중인지 여부를 확인하는 단계;
   상기 차량의 엔진 예열 상태를 확인하는 단계;
   가스 연료를 공급하는 가스라인의 압력값을 저장하는 단계;
   상기 가스라인 압력값이 기설정된 최대값보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
   상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 큰 경우, 상기 가스라인을 조절하는 조절장치에 이상이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및
   상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계를 포함하는,
   바이퓨얼(bi-fuel) 차량의 가스라인 누설 진단 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가스라인 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계는,
   상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 이용하여 상기 가스라인으로부터 누설되는 누설량을 구분하기 위하여 상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가스라인의 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계는,
   상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정 이후에,
   측정된 상기 기울기가 기설정된 제1 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정; 및
   측정된 상기 기울기가 상기 제1 기울기값보다 작은 경우, 상기 가스라인의 누설량이 제1 누설 범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   바이퓨얼 차량의 가스라인 누설 진단 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가스라인의 압력값이 상기 기설정된 최대값보다 크지 않은 경우, 상기 가스라인에 누설이 발생된 것으로 판단하는 단계는,
   상기 가스라인 압력값의 기울기 변화를 측정하는 과정 이후에,
   측정된 상기 기울기가 상기 제1 기울기값보다 작지 않은 경우, 측정된 상기 기울기가 기설정된 제2 기울기값보다 작은지 여부를 판단하는 과정; 및
   측정된 상기 기울기가 상기 제2 기울기값보다 작은 경우, 상기 가스라인의 누설량이 제2 누설범위에 해당하는 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   바이퓨얼 차량의 저압라인 누설 진단 방법.

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