KR20200110517A - Apparatus for controlling purge of fuel evaporation in hybrid vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량에서 발생하는 잔류가스의 퍼지를 제어하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for controlling the purge of residual gas generated in a hybrid vehicle.
일반적으로 하이브리드(Hybrid) 차량이란, 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 일컫는다.In general, a hybrid vehicle means driving a vehicle by efficiently combining two or more different types of power sources, but in most cases, the power of the engine and battery to obtain driving power by burning fuel (fossil fuel such as gasoline). It refers to a vehicle that obtains driving power by an electric motor driven by
하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 엔진의 기계적 동력을 바퀴에 직접 전달하고 필요할 때 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터의 도움을 받는 차량을 병렬형 하이브리드 차량이라 하고, 엔진의 기계적 동력을 발전기를 통해 전기적 동력으로 변화하여 전기모터를 구동하거나 배터리에 충전하는 차량을 직렬형 하이브리드 차량이라고 한다. 보통, 고속주행이나 장거리 주행은 병렬형 하이브리드 차량이 유리하고, 시내주행이나 단거리 주행은 직렬형 하이브리드 차량이 유리하다.Hybrid vehicles can form various structures using an engine and an electric motor as power sources. A vehicle that directly transmits the mechanical power of the engine to the wheels and receives the help of an electric motor driven by battery power when necessary is called a parallel hybrid vehicle. In addition, a vehicle that drives an electric motor or charges a battery by changing the mechanical power of the engine into electrical power through a generator is referred to as a series hybrid vehicle. In general, parallel hybrid vehicles are advantageous for high-speed driving or long-distance driving, and serial hybrid vehicles are advantageous for city driving or short-distance driving.
최근에는 배터리의 용량을 종전의 하이브리드 차량보다 크게 만들고 배터리를 외부 전원으로부터 충전하여, 근거리 주행시는 EV 모드로만 주행하고, 배터리가 고갈되면 HEV 모드로 주행하는 플러그인 하이브리드 차량이 개발되고 있다. 즉, 플러그인 하이브리드 차량(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV)은 기존의 하이브리드 차량과 같이 휘발유로 구동되는 내연엔진 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 둘 중 하나 혹은 양쪽 모두를 이용해 차량을 구동하지만, 대용량의 고전압 배터리를 장착해 외부 전기로 충전할 수 있는 차량이다.Recently, plug-in hybrid vehicles have been developed that make the capacity of a battery larger than that of a conventional hybrid vehicle and charge the battery from an external power source, and run only in the EV mode when driving at a short distance and in the HEV mode when the battery is depleted. In other words, a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) is equipped with a gasoline-powered internal combustion engine and a battery engine at the same time, like a conventional hybrid vehicle, to drive the vehicle using one or both of them. It is a vehicle that can be charged with external electricity by installing a high-voltage battery of.
이러한 하이브리드 차량은 주행 구동원으로서 엔진 및 구동모터가 직결되어 있고, 동력 전달을 위한 클러치 및 변속기, 엔진 및 구동모터 등의 구동을 위한 인버터, 고전압배터리 등을 포함하며, 또한 이들의 제어수단으로서 서로 CAN 통신에 의하여 통신 가능하게 연결되는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 배터리 제어기(BMS: Battery Management System) 등을 포함하고 있다.Such a hybrid vehicle is directly connected to an engine and a driving motor as a driving source, and includes a clutch and a transmission for power transmission, an inverter for driving the engine and driving motor, and a high voltage battery. It includes a hybrid controller (HCU: Hybrid Control Unit), a motor controller (MCU: Motor Control Unit), and a battery controller (BMS: Battery Management System) that are communicatively connected through communication.
특히, 모터가 변속기 쪽에 장착되고 모터와 엔진 사이에 엔진클러치가 구비된 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 타입의 하이브리드 차량은, 엔진클러치의 결합을 통하여 엔진의 동력을 구동모터를 통해 구동계에 전달한다.In particular, a TMED (Transmission Mounted Electric Device) type hybrid vehicle in which a motor is mounted on the transmission side and an engine clutch is provided between the motor and the engine transmits the power of the engine to the drive system through the driving motor through the coupling of the engine clutch.
한편, 차량의 연료탱크에서는 대기 방출시 오염원인 탄화수소(HC)를 포함한 연료 증발가스가 발생하므로, 차량에는 이를 제거하기 위한 연료 증발가스 퍼지시스템이 적용된다.Meanwhile, since fuel evaporative gas including hydrocarbons (HC), which is a pollutant, is generated in the fuel tank of the vehicle, a fuel evaporative gas purge system for removing this is applied to the vehicle.
연료 증발가스 퍼지시스템은 활성탄을 갖춘 캐니스터(Canister)에 연료탱크의 증발가스를 포집한 후, 엔진 작동시 퍼지제어를 통해 상기 포집된 증발가스를 연소실로 보내줌으로써 오염원인 탄화수소(HC)의 대기 방출을 방지한다. 이때, 캐니스터는 휘발성 연료를 저장하는 연료탱크로부터 연료 증발가스의 탄화수소를 흡수할 수 있는 흡착성 물질을 함유한 것으로, 기화기의 뜨개실과 연료탱크에서 증발하는 연료 증발가스가 대기중으로 방출되는 것을 방지하기 위하여 연료탱크와 연결되어 연료 증발가스를 포집한다.The fuel boil-off gas purge system collects boil-off gas from the fuel tank in a canister equipped with activated carbon and then sends the collected boil-off gas to the combustion chamber through purge control during engine operation, thereby releasing hydrocarbon (HC) as a pollutant to the atmosphere Prevent. At this time, the canister contains an adsorbent material capable of absorbing hydrocarbons of the fuel evaporation gas from the fuel tank storing volatile fuel, and to prevent the fuel evaporation gas evaporating from the knitting chamber of the carburetor and the fuel tank from being released into the atmosphere. It is connected to the fuel tank to collect fuel evaporation gas.
하이브리드 차량에 이러한 연료 증발가스 퍼지시스템이 적용되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 퍼지밸브(101)가 컴프레셔 전단에 위치하게 되어 실린더까지의 퍼지경로(컴프레셔, 에어 쿨러, 트로틀 밸브)가 길어져 상기 퍼지경로(102) 상에 연료 증발가스가 잔류하는 현상(이하, 잔류가스)이 발생하지만, 상기 하이브리드 차량의 연료 증발가스 퍼지시스템은 이를 고려하고 있지 않다.When such a fuel boil-off gas purge system is applied to a hybrid vehicle, as shown in FIG. 1, the
아울러, 하이브리드 차량의 연료 증발가스 퍼지시스템은 포집된 증발가스를 엔진을 통해 연소시키는 과정에서 발생하는 파워를 연비 향상에 활용하지 못하는 문제점이 있다.In addition, the fuel boil-off gas purge system of a hybrid vehicle has a problem in that the power generated in the process of burning the collected boil-off gas through an engine cannot be utilized to improve fuel efficiency.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 잔류가스 퍼지 과정에서 차량의 주행상황과 배터리의 SOC(State Of Charge)에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하고, 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전함으로써, 잔류가스를 효율적으로 제거하는 것은 물론 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention controls the engine to output charging power corresponding to the driving condition of the vehicle and the SOC (State Of Charge) of the battery in the residual gas purging process, and output from the engine. An object thereof is to provide an apparatus and method for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle capable of efficiently removing residual gas and improving fuel efficiency of the vehicle by charging the battery using the charged power.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치에 있어서, 퍼지 경로상의 잔류가스를 검출하는 잔류가스 검출부; 차량의 주행속도를 검출하는 차속 검출부; 배터리의 SOC(State Of Charge)를 검출하는 SOC 검출부; 및 상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하고, 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 발전기(Generator)를 제어하는 제어부를 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object is a residual gas purge control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: a residual gas detection unit for detecting residual gas on a purge path; A vehicle speed detector that detects a driving speed of the vehicle; An SOC detector for detecting a state of charge (SOC) of the battery; And a control unit that controls the engine to output charging power corresponding to the driving speed of the vehicle and the SOC of the battery when purging the residual gas, and controls a generator to charge the battery using the charging power output from the engine. Includes.
이러한 본 발명의 장치는 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워가 기록된 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The apparatus of the present invention may further include a storage unit for storing a table in which the charging power corresponding to the driving speed of the vehicle and the SOC of the battery is recorded.
여기서, 상기 제어부는 상기 테이블을 기반으로, 상기 차속 검출부에 의해 검출된 차속과 상기 SOC 검출부에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하고, 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어할 수 있다.Here, based on the table, the control unit determines the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and the charging power corresponding to the SOC of the battery detected by the SOC detection unit, and controls the engine to output the determined charging power. I can.
또한, 상기 제어부는 상기 결정된 충전파워를 출력하기 위한 제어신호를 ECU(Engine Control Unit)로 전달할 수 있다.In addition, the control unit may transmit a control signal for outputting the determined charging power to an engine control unit (ECU).
또한, 상기 제어부는 상기 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지밸브를 닫고 엔진클러치를 해제할 수 있다.In addition, when the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is driving, the controller may close the purge valve and release the engine clutch.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치에 있어서, 퍼지 경로상의 잔류가스를 검출하는 잔류가스 검출부; 차량의 주행속도를 검출하는 차속 검출부; 배터리의 SOC(State Of Charge)를 검출하는 SOC 검출부; 상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 ECU(Engine Control Unit); 및 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 발전기(Generator)를 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)를 포함한다.Another apparatus of the present invention for achieving the above object is a residual gas purge control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: a residual gas detection unit for detecting residual gas on a purge path; A vehicle speed detector that detects a driving speed of the vehicle; An SOC detector for detecting a state of charge (SOC) of the battery; An ECU (Engine Control Unit) for controlling the engine to output charging power corresponding to the driving speed of the vehicle and the SOC of the battery when the residual gas is purged; And a hybrid control unit (HCU) for controlling a generator to charge the battery using charging power output from the engine.
이러한 본 발명의 다른 장치는 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워가 기록된 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.Another device according to the present invention may further include a storage unit for storing a table in which the charging power corresponding to the driving speed of the vehicle and the SOC of the battery is recorded.
여기서, 상기 ECU는 상기 테이블을 기반으로, 상기 차속 검출부에 의해 검출된 차속과 상기 SOC 검출부에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하고, 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어할 수 있다.Here, based on the table, the ECU determines the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and the charging power corresponding to the SOC of the battery detected by the SOC detection unit, and controls the engine to output the determined charging power. I can.
또한, 상기 HCU는 상기 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지밸브를 닫고 엔진클러치를 해제할 수 있다.In addition, the HCU may close the purge valve and release the engine clutch when the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is driving.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법에 있어서, 잔류가스 검출부가 퍼지 경로상의 잔류가스를 검출하는 단계; 차속 검출부가 차량의 주행속도를 검출하는 단계; SOC(State Of Charge) 검출부가 배터리의 SOC를 검출하는 단계; 제어부가 상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 발전기(Generator)를 제어하는 단계를 포함한다.A method of the present invention for achieving the above object, in the residual gas purge control method of a hybrid vehicle, the residual gas detection unit detecting the residual gas on the purge path; Detecting a driving speed of the vehicle by a vehicle speed detection unit; Detecting an SOC of the battery by a state of charge (SOC) detector; Controlling, by a controller, an engine to output a charging power corresponding to a driving speed of a vehicle and an SOC of a battery when the residual gas is purged; And controlling, by the control unit, a generator to charge the battery using the charging power output from the engine.
이러한 본 발명의 방법은 저장부가 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워가 기록된 테이블을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of the present invention may further include storing, by the storage unit, a table in which the driving speed of the vehicle and the charging power corresponding to the SOC of the battery are recorded.
여기서, 상기 엔진을 제어하는 단계는, 상기 테이블을 기반으로 상기 차속 검출부에 의해 검출된 차속과 상기 SOC 검출부에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the controlling of the engine may include determining a vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and a charging power corresponding to the SOC of the battery detected by the SOC detection unit based on the table; And controlling the engine to output the determined charging power.
또한, 상기 엔진을 제어하는 단계는, 상기 결정된 충전파워를 출력하기 위한 제어신호를 ECU(Engine Control Unit)로 전달할 수 있다.In addition, in the controlling of the engine, a control signal for outputting the determined charging power may be transmitted to an engine control unit (ECU).
또한, 이러한 본 발명의 방법은 상기 잔류가스를 검출하는 단계 이전에, 상기 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지밸브를 닫고 엔진클러치를 해제하는 단계를 더 포함함 수도 있다.In addition, the method of the present invention may further include the step of closing the purge valve and releasing the engine clutch if the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is running, before the step of detecting the residual gas.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치 및 그 방법은, 잔류가스 퍼지 과정에서 차량의 주행상황과 배터리의 SOC(State Of Charge)에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하고, 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전함으로써, 잔류가스를 효율적으로 제거하는 것은 물론 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.The apparatus and method for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention control the engine to output charging power corresponding to the driving condition of the vehicle and the state of charge (SOC) of the battery during the residual gas purge process. And, by charging the battery using the charging power output from the engine, it is possible to efficiently remove residual gas and improve fuel efficiency of the vehicle.
도 1 은 본 발명이 적용되는 TMED 타입의 하이브리드 차량의 퍼지경로를 나타내는 일예시도,
도 2 는 본 발명이 적용되는 TMED 타입의 하이브리드 차량에 대한 일예시도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치에 대한 구성도,
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법에 대한 흐름도,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.1 is an exemplary view showing a fuzzy path of a hybrid vehicle of TMED type to which the present invention is applied,
2 is an example diagram of a hybrid vehicle of TMED type to which the present invention is applied,
3 is a configuration diagram of an apparatus for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention;
4 is a flow chart of a method for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing a computing system for executing a method of controlling a residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function obstructs an understanding of the embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the constituent elements of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
도 2 는 본 발명이 적용되는 TMED 타입의 하이브리드 차량에 대한 일예시도이다.2 is an example diagram of a hybrid vehicle of TMED type to which the present invention is applied.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 TMED 타입의 하이브리드 차량은, 운전요구 검출부(110), ECU(Engine Control Unit, 120), TCU(Transmission Control Unit, 130), 배터리(High Voltage Battery, 140), BMS(Battery Management System, 150), HCU(Hybrid Conteol Unit, 160), 인버터(170), 엔진(180), 엔진클러치(190), 모터(200), 변속기(210), 구동륜(220), 및 HSG(Hybrid Starter Generator, 230)을 포함할 수 있다.As shown in Figure 2, the hybrid vehicle of the TMED type to which the present invention is applied, a driving
운전요구 검출부(110)는 운전자의 주행 요구인 APS(Accel Position Sensor) 변위, 스로틀 밸브의 변위, 브레이크 페달의 변위를 포함하는 운전자의 요구신호를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.The driving
ECU(120)는 상위 제어기인 HCU(160)의 요구에 따라 엔진(180)의 제반적인 동작을 제어한다. 특히, ECU(120)는 엔진의 연료 분사와 관련된 전반적인 제어를 수행한다.The ECU 120 controls the overall operation of the
TCU(130)는 현재의 차속과 스로틀 밸브의 변위에 따라 업/다운을 위한 목표 변속단을 결정하여 변속기(110)의 변속비를 제어하며, 목표 변속단이 결정되면 상위 제어기인 HCU(160)에 엔진클러치(190)의 슬립제어를 요청한다.The TCU 130 controls the transmission ratio of the
배터리(140)는 하이브리드 모드 및 모터 모드에서 모터(200)에 동작 전압을 공급하고, 브레이크 제동에 의한 회생제동 모드에서 모터(200)를 통해 회수되는 회생 에너지에 의해 충전된다.The
배터리(140)는 HSG(230)와 전기적으로 연결되어 상기 HSG(230)를 구동시키기 위한 전압이 저장된다. The
배터리(140)는 엔진(180)의 출력을 보조하는 경우에는 상기 HSG(230)에 구동 전압을 공급하고, 회생 제동 시에는 상기 HSG(230)에서 발전되는 전압으로 충전된다.The
BMS(150)는 고전압배터리(140)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 SOC(State Of Charge) 상태 및 충/방전 전류량을 관리 제어한다.The
HCU(160)는 운전자의 주행요구 및 차량의 상태정보에 따라 각 제어기들을 통합 제어하여 엔진(180) 및 모터(200)의 출력 토크를 제어함으로써 차량의 전반적인 거동을 제어한다. 특히, HCU(160)는 엔진클러치(190)의 결합(ON)과 분리(OFF)를 제어하고, 아울러 HSG(230)를 제어한다.The
HCU(160)는 TCU(130)로부터 엔진클러치(190)의 슬립제어가 요청되면 목표 슬립제어를 위한 유압을 결정하고 해당 유압에 상응하는 전류로 엔진클러치(190)를 단속하는 유압제어 솔레노이드를 작동시켜 엔진클러치(190)의 슬립제어를 수행한다.
인버터(170)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위치 소자로, 상기 HCU(160)에서 인가되는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어신호에 따라 고전압배터리(140)의 직류 전압을 3상 교류 전압으로 변환시켜 모터(200)를 구동시킨다.The
엔진(180)은 ECU(120)의 제어에 의해 그 출력이 제어되며, 도시되지 않은 ETC(Electric Throttle Control)를 통해 흡입 공기량이 조정될 수 있다.The output of the
엔진클러치(190)는 엔진(180)과 모터(200)의 사이에 배치되어, 하이브리드 모드에서 엔진(180)의 출력토크와 모터(200)의 출력토크를 합산하여 변속기(110)에 인가한다.The
모터(200)는 상기 인버터(170)를 통해 인가되는 고전압배터리(140)의 전압에 의해 구동된다.The
변속기(210)는 상기 TCU(130)의 제어에 따라 변속비가 조정되며, 엔진클러치(190)를 통해 합산되어 인가되는 토크를 동기된 변속단 변속비로 분배하여 구동륜(220)에 전달시켜 자동차가 주행 될 수 있도록 한다.The
HSG(230)는 엔진(180)과 밸트(Belt)로 연동되는 구성으로서, 엔진(180)의 시동시 교류전력을 제공받아 시동모터로서 작용하여 엔진(180)에 구동력을 제공한다. 엔진(180)의 시동 후 HSG(230)는 엔진(180)으로부터 구동력을 제공받아 3상 교류 전력을 발전하는 발전기로 동작한다. 이러한 HSG(230)는 엔진(180)의 토크 제어를 보조하여 응답성을 향상시킨다. HSG(230)가 엔진(180)과 연결되도록 벨트를 이용하되, 벨트 장력을 고려하여 토크 제어를 할 수 있다. 엔진(180)의 크랭크축에는 메인 풀리가 설치되어 크랭크축과 함께 회전하며, 벨트 등을 통하여 HSG(230)의 보조 풀리와 함께 회전하도록 연결된다. 이때 벨트는 자동차의 엔진(180)에 구동력을 전달하는 수단으로 통상적으로 사용되는 동력을 전달하는 수단의 일례로서 기재한 것이며, 체인, 기어 등 그 외의 동력전달수단을 포함할 수 있다.The
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치에 대한 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치(300)는, 저장부(10), 잔류가스 검출부(20), 차속 검출부(30), SOC 검출부(40), 및 제어부(50)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치(300)를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.As shown in Figure 3, the residual gas
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 차량의 주행상황과 배터리의 SOC(%)에 상응하는 충전파워(kw)가 기록된 테이블을 저장한다. 이때, 주행상황은 차량의 주행속도(차속), 도로의 종류(고속도로, 국도, 지방도, 일반도로 등) 등을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 테이블은 하기의 [표 1]과 같다.Looking at each of the above components, first, the
저장부(10)는 잔류가스 퍼지 과정에서 차량의 주행상황과 배터리의 SOC(State Of Charge)에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하고, 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하는데 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수도 있다.The
저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.The
잔류가스 검출부(20)는 퍼지경로(102) 상의 잔류가스를 검출한다. 이러한 잔류가스 검출부(20)는 센서의 형태로 구현될 수도 있고, 일반적으로 널리 알려진 모델을 기반으로 잔류가스의 존재 여부를 추정할 수도 있다.The residual
차속 검출부(30)는 차량의 주행속도를 검출한다. 이러한 차속 검출부(30)는 차량의 주행속도를 직접 측정할 수도 있고, 차량 네트워크를 통해 차량의 주행속도를 수집할 수도 있다. 이때, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 등을 포함할 수 있다.The vehicle
SOC 검출부(40)는 하이브리드 차량에 구비된 배터리(140)의 SOC를 검출한다. 이러한 SOC 검출부(40)는 배터리(140)의 SOC를 직접 산출할 수도 있고, BMS(150)로부터 배터리(140)의 SOC를 획득할 수도 있다.The
제어부(50)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(50)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수도 있고, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다. 바람직하게는, 제어부(50)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
제어부(50)는 잔류가스 퍼지 과정에서 차량의 주행상황과 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하고, 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 과정에서 요구되는 각종 제어를 수행한다. The
제어부(50)는 하이브리드 차량에 기본적으로 구비된 ECU(120) 및 HCU(160)와 연동하여 퍼지경로상의 잔류가스를 제거할 수 있다. 물론, 제어부(50)의 기능 자체를 ECU(120) 및 HCU(160)가 직접 수행하도록 구현할 수도 있다.The
제어부(50)는 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지경로상의 잔류가스가 제거될 수 있도록 퍼지밸브(101)를 닫고, 엔진클러치(190)를 해제한다. 이때, 엔진 오프 조건은 주지 관용의 기술로서 배터리(140)의 출력만으로 운전자의 요구출력을 만족시킬 수 있는 경우를 포함할 수 있다.When the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is driving, the
제어부(50)는 퍼지경로상의 잔류가스가 모두 제거될 때까지 엔진(180)을 구동시킨 후 엔진(180)을 정지시킨다.The
제어부(50)는 엔진클러치(190)가 해제되면 퍼지경로상의 잔류가스를 검출(잔류가스의 유무, 잔류가스량)하도록 잔류가스 검출부(20)를 제어하고, 차량의 주행속도와 배터리의 SOC를 검출하도록 차속 검출부(30)와 SOC 검출부(40)를 각각 제어한다.When the
제어부(50)는 엔진클러치(190)가 해제되면 저장부(10)에 저장되어 있는 차량의 주행상황과 배터리의 SOC(%)에 상응하는 충전파워(kw)가 기록된 테이블을 기반으로, 차속 검출부(30)에 의해 검출된 차속과 SOC 검출부(40)에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하고, 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진(180)을 제어한다. 이때, 상기 결정된 충전파워를 출력하기 위한 제어신호를 ECU(120)로 전달할 수 있다.When the
제어부(50)는 엔진(180)으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 배터리(140)를 충전하도록 HSG(230)를 제어할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에서는 제어부(50)를 별도의 구성으로 구현한 예를 설명하지만, 제어부(50)의 기능을 하이브리드 차량에 구비된 HCU(160) 및 ECU(120)가 수행하도록 구현할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, an example of implementing the
즉, ECU(120)가 저장부(10)에 저장되어 있는 차량의 주행상황과 배터리의 SOC(%)에 상응하는 충전파워(kw)가 기록된 테이블을 기반으로, 차속 검출부(30)에 의해 검출된 차속과 SOC 검출부(40)에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하고, 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진(180)을 제어하도록 구현할 수도 있다. 이때, 상기 충전파워를 결정하는 과정은 HCU(160)가 수행하도록 구현할 수도 있다.That is, based on the table in which the
또한, HCU(160)가 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 배터리를 충전하도록 HSG(230)를 제어하도록 구현할 수도 있다.In addition, the
또한, HCU(160)가 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지경로상의 잔류가스가 제거될 수 있도록 퍼지밸브(101)를 닫고, 엔진클러치(190)를 해제하도록 구현할 수도 있다.In addition, the
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법에 대한 흐름도이다.4 is a flowchart of a method for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
먼저, 잔류가스 검출부(20)가 퍼지 경로상의 잔류가스를 검출한다(401).First, the residual
이후, 차속 검출부(30)가 차량의 주행속도를 검출한다(402).Thereafter, the vehicle
그리고, SOC(State Of Charge) 검출부(40)가 배터리의 SOC를 검출한다(403).Then, the SOC (State Of Charge)
이후, 제어부(50)가 상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어한다(404).Thereafter, when the residual gas is purged, the
그리고, 상기 제어부(50)가 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 HSG(Hybrid Starter Generator)를 제어한다(405).In addition, the
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.5 is a block diagram showing a computing system for executing a method for controlling a residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the method for controlling residual gas purging of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention described above may also be implemented through a computing system. The
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.The
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive), 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.Accordingly, the steps of the method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be directly implemented as hardware, software modules, or a combination of the two executed by the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 저장부
20: 잔류가스 검출부
30: 차속 검출부
40: SOC 검출부
50: 제어부10: storage
20: residual gas detection unit
30: vehicle speed detection unit
40: SOC detection unit
50: control unit
Claims (14)
차량의 주행속도를 검출하는 차속 검출부;
배터리의 SOC(State Of Charge)를 검출하는 SOC 검출부; 및
상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하고, 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 발전기를 제어하는 제어부
를 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
A residual gas detection unit for detecting residual gas on the purge path;
A vehicle speed detector that detects a driving speed of the vehicle;
An SOC detector for detecting a state of charge (SOC) of the battery; And
A control unit that controls the engine to output charging power corresponding to the driving speed of the vehicle and the SOC of the battery when purging the residual gas, and controls the generator to charge the battery using the charging power output from the engine
Residual gas purge control device of a hybrid vehicle comprising a.
차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워가 기록된 테이블을 저장하는 저장부
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 1,
A storage unit that stores a table that records the vehicle's driving speed and the charging power corresponding to the battery's SOC.
Residual gas purge control apparatus of a hybrid vehicle further comprising a.
상기 제어부는,
상기 테이블을 기반으로, 상기 차속 검출부에 의해 검출된 차속과 상기 SOC 검출부에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하고, 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 2,
The control unit,
Based on the table, the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and a charging power corresponding to the SOC of the battery detected by the SOC detection unit are determined, and the engine is controlled to output the determined charging power. Vehicle residual gas purge control device.
상기 제어부는,
상기 결정된 충전파워를 출력하기 위한 제어신호를 ECU(Engine Control Unit)로 전달하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 3,
The control unit,
A residual gas purging control apparatus for a hybrid vehicle, characterized in that transmitting a control signal for outputting the determined charging power to an engine control unit (ECU).
상기 제어부는,
상기 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지밸브를 닫고 엔진클러치를 해제하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 1,
The control unit,
When the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is running, the purge valve is closed and the engine clutch is released.
차량의 주행속도를 검출하는 차속 검출부;
배터리의 SOC(State Of Charge)를 검출하는 SOC 검출부;
상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 ECU(Engine Control Unit); 및
상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 발전기를 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)
를 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
A residual gas detection unit for detecting residual gas on the purge path;
A vehicle speed detector that detects a driving speed of the vehicle;
An SOC detector for detecting a state of charge (SOC) of the battery;
An ECU (Engine Control Unit) for controlling the engine to output a charging power corresponding to the driving speed of the vehicle and the SOC of the battery when the residual gas is purged; And
HCU (Hybrid Control Unit) that controls the generator to charge the battery using the charging power output from the engine
Residual gas purge control device of a hybrid vehicle comprising a.
차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워가 기록된 테이블을 저장하는 저장부
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 6,
A storage unit that stores a table that records the vehicle's driving speed and the charging power corresponding to the battery's SOC.
Residual gas purge control apparatus of a hybrid vehicle further comprising a.
상기 ECU는,
상기 테이블을 기반으로, 상기 차속 검출부에 의해 검출된 차속과 상기 SOC 검출부에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하고, 상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 7,
The ECU,
Based on the table, the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and a charging power corresponding to the SOC of the battery detected by the SOC detection unit are determined, and the engine is controlled to output the determined charging power. Vehicle residual gas purge control device.
상기 HCU는,
상기 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지밸브를 닫고 엔진클러치를 해제하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 장치.
The method of claim 6,
The HCU,
When the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is running, the purge valve is closed and the engine clutch is released.
차속 검출부가 차량의 주행속도를 검출하는 단계;
SOC(State Of Charge) 검출부가 배터리의 SOC를 검출하는 단계;
제어부가 상기 잔류가스 퍼지시 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 엔진으로부터 출력되는 충전파워를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 발전기를 제어하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법.
Detecting, by the residual gas detection unit, residual gas on the purge path;
Detecting a driving speed of the vehicle by a vehicle speed detection unit;
Detecting an SOC of the battery by a state of charge (SOC) detector;
Controlling, by a control unit, an engine to output charging power corresponding to a driving speed of the vehicle and SOC of the battery when the residual gas is purged; And
Controlling, by the control unit, a generator to charge the battery using charging power output from the engine
Residual gas purge control method of a hybrid vehicle comprising a.
저장부가 차량의 주행속도와 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워가 기록된 테이블을 저장하는 단계
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법.
The method of claim 10,
Step of storing a table in which the storage unit records the driving speed of the vehicle and the charging power corresponding to the SOC of the battery
Residual gas purge control method of a hybrid vehicle further comprising a.
상기 엔진을 제어하는 단계는,
상기 테이블을 기반으로 상기 차속 검출부에 의해 검출된 차속과 상기 SOC 검출부에 의해 검출된 배터리의 SOC에 상응하는 충전파워를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 충전파워를 출력하도록 엔진을 제어하는 단계
를 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법.
The method of claim 11,
The step of controlling the engine,
Determining a charging power corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and the SOC of the battery detected by the SOC detection unit based on the table; And
Controlling the engine to output the determined charging power
Residual gas purge control method of a hybrid vehicle comprising a.
상기 엔진을 제어하는 단계는,
상기 결정된 충전파워를 출력하기 위한 제어신호를 ECU(Engine Control Unit)로 전달하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법.
The method of claim 12,
The step of controlling the engine,
The residual gas purge control method of a hybrid vehicle, characterized in that transmitting a control signal for outputting the determined charging power to an engine control unit (ECU).
상기 잔류가스를 검출하는 단계 이전에, 상기 하이브리드 차량의 주행중에 엔진 오프 조건이 만족되면, 퍼지밸브를 닫고 엔진클러치를 해제하는 단계
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 잔류가스 퍼지 제어 방법.The method of claim 11,
Before the step of detecting the residual gas, if the engine off condition is satisfied while the hybrid vehicle is running, closing the purge valve and releasing the engine clutch
Residual gas purge control method of a hybrid vehicle further comprising a.
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2019
- 2019-03-13 KR KR1020190028933A patent/KR102645053B1/en active IP Right Grant
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KR20180123916A (en) | 2017-05-10 | 2018-11-20 | 현대자동차주식회사 | Fuel vapor purge control system and method for hybrid vehicle |
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