JP2008031890A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転者に違和感を与えることなくアイドリング・ストップ・スタート制御を確実に実行することのできる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】ＤＰＦ装置、ＩＳＳ−ＥＣＵ、およびエンジンＥＣＵを具備し、上記ＩＳＳ−ＥＣＵは、エンジンＥＣＵにおける前記ＤＰＦ装置の強制再生の要否を示すＤＰＦ情報を監視するＤＰＦ情報監視手段と、前記ＤＰＦ情報が前記ＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示すときには前記エンジン停止要求の発生を禁止する要求禁止手段と、前記エンジン停止要求を発した後、エンジン停止要求に対する受理応答を受ける前に前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示す情報に変化したときには前記エンジン停止要求を取り下げる要求取下手段とを具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーセルエンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子を除去する排気微粒子除去装置（ＤＰＦ装置）を備えると共に、前記エンジンのアイドリング・ストップ・スタート制御機能を備えた車両における制御装置に関する。

近時、車両の状態に応じてエンジンを自動停止／自動始動する、いわゆるアイドリング・ストップ・スタート（ＩＳＳ）が注目され、種々の制御法が提唱されている（例えば特許文献１を参照）。またディーセルエンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子（粒子状物質）を除去するフィルタ（Diesel Paticulate Filter）装置（以下、ＤＰＦ装置と略す）を備えた車両において、該ＤＰＦ装置における触媒再生型のパーティキュレートフィルタを強制再生すること、特にこの強制再生を前述したアイドリング・ストップ（エンジンの停止制御）に優先させて実行することも提唱されている（例えば特許文献２を参照）。
特開２００６−４６３１６号公報 特開２００４−１５０４１６号公報

ところで排気ガス中に含まれるディーゼル排気微粒子を除去するＤＰＦ装置と、アイドリング・ストップ・スタート（ＩＳＳ）機能とを備えた車両は、図３に示すようにアイドリング・ストップ・スタート制御装置（ＩＳＳ−ＥＣＵ）１とエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）２とを備えて構成される。アイドリング・ストップ・スタート制御装置１は、車両の状態からエンジン停止条件を判定し、停止条件成立時に前記エンジン制御装置２に対してエンジン停止要求を発するものである。またエンジン制御装置２は上記エンジン停止要求を受けてエンジンを停止制御すると共に、前記ＤＰＦ装置の状態に応じてパーティキュレートフィルタの強制再生を制御するものである。ちなみにこのＤＰＦ装置の強制再生は、前述したＩＳＳ制御に優先してエンジンを作動させた状態のまま、その排気ガス中に燃料を添加し、フィルタに捕集されたディーゼル排気微粒子を燃焼させることによって行われる。

この為、ＤＰＦ装置の強制再生中の場合には、前記ＩＳＳ−ＥＣＵ１においてはエンジン停止要求を発したにも拘わらず前記エンジン制御装置２から上記エンジン停止要求に対する要求受理応答が返送されないので前記エンジン停止要求を出したままとなる。すると前記エンジン停止要求の発生時に点滅駆動され、エンジン停止時に点灯駆動されるメータクラスタ３におけるＩＳＳ作動インジケータ４が点滅し続けるので、車両の運転者に違和感を与えることになる。しかもこのとき、前記ＩＳＳ−ＥＣＵ１はエンジン停止要求を出し続けるので、前記エンジン制御装置２は前記ＤＰＦ装置の強制再生を終了した時点でエンジンを停止させることになる。この結果、あたかもエンジンが唐突に停止したような印象を与える虞がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、アイドリング・ストップ・スタート制御に優先させてＤＰＦ装置の強制再生制御が実行される場合であっても、車両の運転者に違和感を与えることなくアイドリング・ストップ・スタート制御を確実に実行することのできる車両の制御装置を提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係る車両の制御装置は、ディーセルエンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子を除去するＤＰＦ装置と、車両の状態に応じてエンジン停止条件を判定し、エンジン停止条件が成立したときにエンジン停止要求を発するアイドリング・ストップ・スタート制御装置（ＩＳＳ−ＥＣＵ）と、上記エンジン停止要求を受けて前記エンジンを停止制御すると共に、前記ＤＰＦ装置の強制再生が必要なときには前記エンジンの停止制御に優先させて前記ＤＰＦ装置に対する強制再生制御を実行させるエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）とを具備したものであって、
特に前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、
<ａ> 前記エンジン制御装置における前記ＤＰＦ装置の強制再生の要否を示すＤＰＦ情報を監視するＤＰＦ情報監視手段と、
<ｂ> 前記ＤＰＦ情報が前記ＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示すときには前記エンジン停止要求の発生を禁止する要求禁止手段と、
<ｃ> 前記エンジン停止要求を発した後、前記エンジン制御装置からの前記エンジン停止要求に対する受理応答を受ける前に前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示す情報に変化したときには前記エンジン停止要求を取り下げる要求取下手段と
を具備したことを特徴としている。

好ましくは前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、前記車両が所定条件を満たして走行したことを示す走行履歴を前記エンジン停止条件の１つとして確認して前記エンジン停止要求を発するものであって、前記要求禁止手段および要求取下手段は、それぞれ前記ＤＰＦ情報が前記ＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示すときに前記走行履歴をクリアするように構成される。また前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、前記エンジン制御装置から前記ＤＰＦ情報が検出されないときには、前記車両が前記ＤＰＦ装置を備えていないと認識して前記ＤＰＦ情報が前記ＤＰＦ装置の強制再生不要を示していると看做して、その制御処理を実行することが好ましい。

上記構成の車両の制御装置によれば、前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、前記ＤＰＦ情報が前記ＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示すときには前記エンジン停止要求の発生を禁止し（要求禁止手段）、また前記エンジン停止要求を発した後、前記エンジン制御装置からの前記エンジン停止要求に対する受理応答を受ける前に前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示す情報に変化したときには前記エンジン停止要求を取り下げるので（要求取下手段）、前記エンジン停止条件が成立したことだけを以て前記エンジン停止要求を出力し続けることがない。これ故、メータクラスタにおけるＩＳＳインジケータが長時間に亘って点滅し続けることがなくなり、また前記エンジン停止要求を発した後、或る時間を経てエンジンが唐突に停止するような不自然さもなくなる。

また前述したように車両の走行履歴を用いてアイドリング・ストップ・スタート制御を実行することで、その処理負担の増大を招くことなく前述したエンジン停止要求の発生禁止（要求禁止手段）、および前記エンジン停止要求の取り下げ（要求取下手段）を簡易に実行することが可能となる。しかもエンジン制御装置におけるＤＰＦ情報を監視するだけなので、その制御を簡易に、しかも的確に実行し得る等の効果が奏せられる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
本発明は、ディーゼルエンジン１０の排気ガス中に含まれる排気微粒子を除去するＤＰＦ装置２０とを備えた車両、いわゆるディーゼル車に組み込むに好適なアイドリング・ストップ機能を実現する制御装置である。この制御装置は、図１にその概略構成を示すように車両の状態に応じてエンジン停止条件を判定し、エンジン停止条件が成立したときにエンジン停止要求を発するアイドリング・ストップ・スタート制御装置（ＩＳＳ−ＥＣＵ）３０と、このＩＳＳ−ＥＣＵ３０からの上記エンジン停止要求を受けて前記ディーゼルエンジン１０を停止制御すると共に、前記ＤＰＦ装置２０の強制再生が必要なときには上記エンジン１０の停止制御に優先させて前記ＤＰＦ装置２０に対する強制再生制御を実行させるエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）４０とを具備して構成される。

ＩＳＳ−ＥＣＵ３０およびエンジンＥＣＵ４０は、ＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）５０を介して相互に結ばれており、後述するように上記ＩＳＳ−ＥＣＵ３０はＣＡＮ５０を介してエンジン停止要求を発し、また前記エンジンＥＣＵ４０はＣＡＮ５０を介して上記エンジン停止要求に対する要求受理応答を返送することで互いに関連して動作する。

ちなみにエンジンＥＣＵ４０は、前記ＩＳＳ−ＥＣＵ３０からの指示を受けて前記ディーゼルエンジン１０を停止制御し、これによってアイドリング・ストップ・スタート（ＩＳＳ）制御、つまり前記ディーゼルエンジン１０の自動停止と再始動を実行するエンジン停止制御手段４１を備える。更にエンジンＥＣＵ４０は前記ＤＰＦ装置２０の状態を監視し、そのパーティキュレートフィルタ（図示せず）におけるディーゼル排気微粒子の捕集状態を判定して該パーティキュレートフィルタの再生を制御するＤＦＰ監視手段４２を備える。このパーティキュレートフィルタの強制再生、つまりＤＰＦ装置２０の強制再生は、前述したＩＳＳ制御に優先してエンジン１０を作動させた状態のまま、その排気ガス中に燃料を添加し、前記フィルタに捕集されたディーゼル排気微粒子を燃焼させることによって行われる。

一方、前記ＩＳＳ−ＥＣＵ３０は、車両の状態を検出する車両状態検出手段３１と、この車両状態検出手段３１にて検出された車両状態から前記エンジン１０の停止条件を判定するエンジン停止条件判定手段３２とを備える。この判定手段３２によるエンジンの停止条件は、基本的には車両が停止中であること、変速機が中立位置であること、クラッチが接状態であること等の、前述した特許文献１に示されるような従来より良く知られた条件からなる。このような条件に加えて、本装置おいては更に後述するようにこの停止条件の１つに該車両が１０ｋｍ／ｈ以上で走行したことを示す走行履歴が存在すること、具体的には走行履歴フラグがオン（ＯＮ）であることも含んでいる。

エンジン停止条件判定手段３２は、上述したエンジン停止条件が成立したときに前記ＣＡＮ５０を介してエンジン停止要求を発すると共に、前述したメータクラスタ６０のＩＳＳインジケータ６１を点滅駆動する役割を担っている。また受理応答検出手段３３は、前記ＣＡＮ５０を介して前記エンジン停止要求に対する前記エンジンＥＣＵ４０からの受理応答が返信されるか否かを監視している。そしてこの受理応答検出手段３３にてエンジン停止要求に対する受理応答が検出されたとき、これを受けて前記エンジン停止条件判定手段３２は前述したＩＳＳインジケータ６１を連続点灯駆動し、同時に前記エンジン停止要求の発生を停止している。

尚、ＩＳＳ−ＥＣＵ３０は、このようにしてエンジンＥＣＵ４０に対してエンジン停止要求を発してエンジン１０をアイドリング・ストップ制御させた後には、前述した車両状態検出手段３１にて検出される車両状態から前記エンジン１０の再始動条件を判定している。このエンジン１０の再始動条件は、例えば変速機が中立位置であることやクラッチペダルが踏み込まれたこと等の従来より知られたアイドリング・ストップ中におけるエンジン・スタート条件からなる。そしてＩＳＳ−ＥＣＵ３０は、エンジン１０の再始動が検出されたとき、前述したＩＳＳインジケータ６１を点灯駆動を停止している。

このような基本的なアイドリング・ストップ・スタート制御機能に加えて前記ＩＳＳ−ＥＣＵ３０は、更にＣＡＮ５０を介して前記エンジンＥＣＵ４０から与えられるＤＰＦ情報を監視するＤＰＦ情報監視手段３４を備えている。このＤＰＦ情報は、前述したエンジンＥＣＵ４０におけるＤＰＦ監視手段４２によって監視した前記ＤＰＦ装置２０の強制再生の要否を示す情報からなる。特にＤＰＦ情報監視手段３４は、ＣＡＮ５０上にＤＰＦ情報が存在するか否かを監視し、更にＤＰＦ情報が存在する場合にはその情報が前記ＤＰＦ装置２０の強制再生を必要としているか否かを監視するものとなっている。

このようなＤＰＦ情報監視手段３４による監視結果を受けて、特に前記ＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示すＤＰＦ情報が検出されているとき、要求禁止手段３５は前記エンジン停止条件判定手段３２に対して前述したエンジン停止要求の発生を禁止制御している。また要求取下手段３６は、既に前記エンジン停止条件判定手段３２がエンジン停止要求しており、このエンジン停止要求に対する受理応答が前記エンジンＥＣＵ４０から返信されていない場合には、前記エンジン停止条件判定手段３２を制御して上記エンジン停止要求を取り下げている。

具体的には前記エンジン停止条件判定手段３２は、前記ＤＰＦ情報監視手段３４によってＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示すＤＰＦ情報が検出されているとき、前記要求禁止手段３５によってエンジン停止要求の発生自体が禁止される。従ってこの場合には、エンジンの停止条件が成立したとしてもエンジン停止要求が発せられることがなく、またエンジンＥＣＵ４０においては前述したＤＰＦ装置２０に対する強制再生制御を実行することになる。

しかし前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生が不要である旨を示す場合には、エンジン停止条件判定手段３２は前述したエンジン停止条件が成立した時点でエンジン停止要求を発生する。そしてこのエンジン停止要求に対する受理応答が返送される前に前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示す情報に変化すると、前記要求取下手段３６はエンジン停止条件判定手段３２を強制的に制御して上述したエンジン停止要求の出力を中止させる。これによってエンジン停止要求を取り下げられ、これに伴って前述したＩＳＳインジケータ６１の点滅駆動も中止される。またエンジンＥＣＵ４０においては、アイドリング・ストップ・スタート機能によるエンジン１０の停止制御に優先させて前述したＤＰＦ装置２０に対する強制再生制御を実行することになる。

かくしてこのように構成された車両の制御装置によれば、アイドリング・ストップ・スタート機能によるエンジン１０の停止制御に優先させてＤＰＦ装置２０の強制再生制御が実行され、またこれに伴ってエンジン停止要求の発生禁止、またはその取り下げが行われるので、ＩＳＳインジケータ６１が長時間に亘って不本意に点滅駆動されることがなくなる。従ってＩＳＳインジケータ６１が点滅し続けて、車両の運転者に違和感を与えるような不具合を効果的に回避することが可能となる。またＤＰＦ装置２０の強制再生制御が実行された場合には、エンジン停止要求の取り下げが行われるので、エンジン停止条件の成立後、ＤＰＦ装置２０の強制再生の完了に伴ってエンジンが唐突に停止するような、運転者にとって予測できない不自然な挙動も回避することが可能となる。この結果、違和感のないアイドリング・ストップ・スタート制御を実行することが可能となる。

図２はＩＳＳ−ＥＣＵ３０による上述した制御の具体的な処理手順の例を示している。この制御手順について簡単に説明すると、前記ＩＳＳ−ＥＣＵ３０はエンジンキー（図示せず）のオンにより起動されたとき［ステップＳ１］、先ず前記ＣＡＮ５０上に前述したＤＰＦ情報が存在するか否かを判定する［ステップＳ２］。そしてＤＰＦ情報が存在する場合には、当該車両がＤＰＦ装置２０を搭載したＤＰＦ搭載車両であると認識して前述したアイドリング・ストップ制御を開始する［ステップＳ３］。またＤＰＦ情報が存在しない場合にはＤＰＦレス（非搭載）車両であると認識して従来一般的なアイドリング・ストップ制御を開始する［ステップＳ４］。

具体的にはＤＰＦ搭載車両である場合には、先ずエンジン１０が始動していることを条件として、例えば該車両が１０ｋｍ／ｈ以上の速度で走行したことを示す走行履歴（フラグ）が存在するか否かを調べる［ステップＳ５］。そして走行履歴がない（フラグが立っていない）場合には、アイドリング・ストップ制御が不要であると判断し、走行履歴が発生するまで（フラグが立つまで）その処理を繰り返し実行する。また走行履歴が存在する場合には、前述したエンジンの停止条件が成立するか否かを判定する［ステップＳ６］。そしてエンジンの停止条件が成立するまで、上述したステップＳ５からの処理を繰り返し実行する。

しかしてエンジンの停止条件が成立した場合には、先ずＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示しているか否かを判定する［ステップＳ７］。そしてＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示している場合には、前述したエンジンＥＣＵ４０においてアイドリング・ストップ制御に優先してＤＰＦ装置２０の強制再生制御を実行することから、前述した走行履歴をクリアして前述したステップＳ５からの処理に戻る［ステップＳ８］。つまりエンジン停止要求の発生自体を禁止する。

これに対して前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示していない場合には、つまり強制再生が不要であることを示している場合には［ステップＳ７］、前述したように既にエンジン停止条件の成立していることからエンジン停止要求を発生する［ステップＳ９］。次いでエンジンＥＣＵ４０から上記エンジン停止要求に対する要求受理応答が返送されるか否かを判定し［ステップＳ１０］、要求受理応答が返送されるまで上記ステップＳ７からの処理を繰り返し実行する。そして要求受理応答が返送される前に前記ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性有りの状態に変化した場合には、これをステップＳ７において検出し、前述したように走行履歴をクリアして前述したステップＳ５からの処理に戻る［ステップＳ８］。つまりエンジン停止要求を取り下げる。

尚、要求受理応答の返送が確認された場合には［ステップＳ１０］、前記エンジン停止要求によるアイドリング・ストップ制御をエンジンＥＣＵ４０に委ね、前述した走行履歴をクリアする［ステップＳ８］。そしてエンジン１０が再始動されたときには、再度、アイドリング・ストップ制御を開始して前述したステップＳ５からの処理を繰り返し実行する。

一方、ＤＰＦレス（非搭載）車両である場合には、先ずエンジン１０が始動していることを条件として、例えば該車両が１０ｋｍ／ｈ以上の速度で走行したことを示す走行履歴（フラグ）が存在するか否かを調べる［ステップＳ１１］、更にエンジンの停止条件が成立するか否かを判定する［ステップＳ１２］。そして走行履歴（フラグ）が存在し、且つエンジンの停止条件が成立するまで、上述したステップＳ５からの処理を繰り返し実行する。

そして走行履歴（フラグ）が存在し、且つエンジンの停止条件が成立した場合には、エンジン停止要求を発生する［ステップＳ１３］。次いでエンジンＥＣＵ４０から上記エンジン停止要求に対する要求受理応答が返送されるか否かを判定し［ステップＳ１４］、要求受理応答が返送されるまで上記ステップＳ１３からの処理を繰り返し実行する。そして要求受理応答の返送が確認された場合には［ステップＳ１４］、前記エンジン停止要求によるアイドリング・ストップ制御をエンジンＥＣＵ４０に委ね、前述した走行履歴をクリアする［ステップＳ１５］。そしてエンジン１０が再始動されたときには、再度、アイドリング・ストップ制御を開始して前述したステップＳ５からの処理を繰り返し実行する。つまりこの場合には、前述したＤＰＦ情報が常にＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示していないと看做すことで前述したＤＰＦ情報の判定処理を省略してアイドリング・ストップ制御を実行する。

かくして上述したＩＳＳ−ＥＣＵ３０におけるアイドリング・ストップ制御によれば、エンジン停止条件の１つとして走行履歴を採用し、エンジンＥＣＵ４０からＣＡＮ５０上に出力されるＤＰＦ情報を監視して該ＤＰＦ情報がＤＰＦ装置２０の強制再生の必要性を示しているときに上記走行履歴をクリアするだけで、エンジン停止要求の発生を容易に禁止し、或いはその発生を容易に取り下げることができる。従ってエンジン１０を停止させることなくＤＰＦ装置２０の強制再生を実行するにも拘わらず、エンジン停止要求を出力し続ける等の無駄がなくなり、運転者に違和感を与える虞もなくなる。またＤＰＦ装置２０の強制再生の終了に伴ってエンジン１０が唐突に停止するような違和感もなくすことができる。

また上述した制御によれば車両がＤＰＦ装置２０を搭載しているか否かに拘わらず、同じ仕様のＩＳＳ−ＥＣＵ３０を用いてアイドリング・ストップ制御を実行することができる。即ち、ＤＰＦ装置２０を搭載していない車両の場合には、ＤＰＦ情報が常にＤＰＦ装置の強制再生の必要性を示していないと看做してアイドリング・ストップ制御を実行するだけなので、ＤＰＦ装置２０を搭載していない車両用の別のＩＳＳ−ＥＣＵを準備する必要がない等の効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えばアイドリング・ストップ制御の為のエンジン停止条件については、前述した走行履歴を上記停止条件の１つとして含めて車両の仕様に応じて定めれば良いものである。またアイドリング・ストップ後のエンジン再始動条件についても、その仕様に応じて定めれば十分である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の制御装置の機能的な概略構成図。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置におけるＩＳＳ−ＥＣＵでの処理手順の一例を示す図。 一般的な車両の制御装置の概略構成図。

符号の説明

１０ エンジン
２０ ＤＰＦ装置
３０ アイドリング・ストップ・スタート制御装置（ＩＳＳ−ＥＣＵ）
３２ エンジン停止条件判定手段
３３ 要求受理応答検出手段
３４ ＤＰＦ情報監視手段
３５ 要求禁止手段
３６ 要求取下手段
４０ エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）

Claims (3)

1. ディーセルエンジンの排気ガス中に含まれる排気微粒子を除去する排気微粒子除去装置と、
   車両の状態に応じてエンジン停止条件を判定し、エンジン停止条件が成立したときにエンジン停止要求を発するアイドリング・ストップ・スタート制御装置と、
   上記エンジン停止要求を受けて前記ディーゼルエンジンを停止制御すると共に、前記排気微粒子除去装置の強制再生が必要なときには上記エンジンの停止制御に優先させて前記排気微粒子除去装置に対する強制再生制御を実行させるエンジン制御装置とを具備し、
   前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、
   前記エンジン制御装置における前記排気微粒子除去装置の強制再生の要否を示す強制再生情報を監視する強制再生情報監視手段と、
   前記強制再生情報が前記排気微粒子除去装置の強制再生の必要性を示すときには前記エンジン停止要求の発生を禁止する要求禁止手段と、
   前記エンジン停止要求を発した後、前記エンジン制御装置からの前記エンジン停止要求に対する受理応答を受ける前に前記強制再生情報が排気微粒子除去装置の強制再生の必要性を示す情報に変化したときには前記エンジン停止要求を取り下げる要求取下手段と
   を具備したことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、前記車両が所定条件を満たして走行したことを示す走行履歴を前記エンジン停止条件の１つとして確認して前記エンジン停止要求を発するものであって、
   前記要求禁止手段および要求取下手段は、それぞれ前記強制再生情報が前記排気微粒子除去装置の強制再生の必要性を示すときに前記走行履歴をクリアするものである請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記アイドリング・ストップ・スタート制御装置は、前記エンジン制御装置から前記強制再生情報が検出されないときには、前記車両が前記排気微粒子除去装置を備えていない認識して前記強制再生情報が前記排気微粒子除去装置の強制再生不要を示していると看做すものである請求項１に記載の車両の制御装置。

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