JPH02176265A - 電子制御式自動変速機 - Google Patents

電子制御式自動変速機

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JPH02176265A
JPH02176265A JP32925788A JP32925788A JPH02176265A JP H02176265 A JPH02176265 A JP H02176265A JP 32925788 A JP32925788 A JP 32925788A JP 32925788 A JP32925788 A JP 32925788A JP H02176265 A JPH02176265 A JP H02176265A
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solenoid
clutch
signal
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Yasunobu Ito
康伸 伊藤
Kenji Suzuki
研司 鈴木
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子制御式自動変速機及びその制御方法に係
り、特にその自動変速機のロックアツプクラッチ系統の
故障検出及びそのフェールセーフ制御方法に関する。
(従来の技術) 従来の電子制御式自動変速機(以下、77Mという)に
おいては、−aにトルクコンバータ内に、その滑りをな
くし燃費を向上させるための直結用のロックアツプ(L
−up)クラッチが設けられており、スロットル開度と
車速等の情報に基づき、電子制御装置により77M内の
油圧回路に取り付けられたロックアツプ制御用ソレノイ
ド(以下、ロックアップソレノイドという)等のアクチ
ュエータを駆動することにより、ロックアツプクラッチ
の作動、開放、手作動状態を制御1するようにしている
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来の制御方法では、口・ンク
アンブソレノイド等のアクチュエータの電気的故障に対
するフェールセーフ制御は考慮されているが、ロックア
ツプ制御の機構的な部分の故障、例えば、ロックアラフ
リラッチの摩擦材の損耗やバルブスティック等に対して
は、その検出手段及びフェールセーフ制御に難があり、
それに対する十分な対策が望まれている。
特に、ロックアツプを常時作動させる側に故障が生じた
場合、−Cに油圧回路によって、1速状態ではロックア
ツプ作動しないようにフェールセーフ制御されるように
なっているが、ノッキングやエンスト、変速ショックの
悪化を招き、不具合となる。
更に、雪道走行等のために、2速発進とか3速発進とか
の走行モードを選択できるようになっているシステムに
おいては、車両停止時にそのモードを選択するとロック
アツプ作動状態となり、いきなりエンストし、不具合と
なる。
本発明は、上記の状況に迄み、ロックアップ制御の機構
的故障を的確に検出し、そのフェールセーフ制御を行い
得る電子制御式自動変速機及びその制御方法を提供する
ことを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記目的を達成するために、電子制御式自動
変速機において、T/M入力回転数を検出するためのT
/M入力回転数センサ(1)を設置し、該T / M入
力回転数センサ(1)からのT/M入力回転数信号とエ
ンジン回転数センサ(2)からのエンジン回転数信号と
を電子制御装置(6)に入力し、該電子制御装置におい
て、ロックアツプソレノイド(22)の作動信号出力中
の、前記T/M入力回転数とエンジン回転数の差が設定
値以内にあるか否かを判断することにより、実際にロッ
クアツプクラッチ(35)が正常作動しているかどうか
を判断することができるように構成したものである。
また、ロックアツプソレノイド(22)の解除信号出力
中の前記T/M入力回転数とエンジン回転数とが、ある
回転数差以上であるかどうかを判断することにより、実
際にロックアツプクラッチが開放しているかどうかを判
断することができるように構成したものである。
(作用及び発明の効果) 本発明によれば、上記のように構成したので、もし、ロ
ックアップソレノイド(22)の作動信号出力中である
にも関わらず、ロックアツプクラッチ(35)が作動し
ていない場合、即ち、T/M入力回転数とエンジン回転
数とが等しくない場合、ロックアツプ制御系にロックア
ツプの作動不良故障が生じていることがわかる。
一方、ロックアツプソレノイド(22)の解除信号出力
中にも関わらず、ロックアツプクラッチ(35)が開放
していなかった場合、即ち、T/M入力回転数とエンジ
ン回転数とがある回転数差未満である場合、ロックアッ
プ制御系にロックアツプの開放不良故障が生じているこ
とがわかる。
また、電子制御装置(6)は、ロックアツプソレノイド
(22)へのロックアツプソレノイド駆動回路(17)
からの出力信号と、ロックアップソレノイドモニタ回路
(18)からのモニタ信号とを比較することにより、電
気的故障、例えばロックアツプソレノイド(22)のシ
ョート、断線等の検出を行うことができる。
このように、自動変速機のロックアツプソレノイド(2
2)の電気的故障の検出に加え、ロックアツプ制御系の
機構的な故障を検出できると共にその区別をも行うこと
ができる。
特に、ロックアツプソレノイド(22)の解除信号出力
中にも関わらず、ロックアツプクラッチ(35)が開放
していなかった場合には、変速点を故障モードに変更し
たり、2速発進又は3速発進の走行モードを禁止し、エ
ンジンのノンキングやエンストを防止することができる
また、運転席のインパネ等に設置された故障警告装置を
作動させることにより、その状態をドライバに警告する
こともできる。
なお、上記記載において、説明の便宜上、各要素に符号
を付しているが、これらは本発明の構成を限定するもの
ではない。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
第1図は本発明の実施例を示す電子制御式自動変速機の
全体構成図である。
この図において、1はT/M入力回転数センサであり、
このセンサ1は、例えば、第2図に示すように、インプ
ントシャフト36に連結される第1クラツチC3のドラ
ム37の回転数を検出する電磁ビックアンプタイプのセ
ンサである。2はT/M出力回転数センサ(車速センサ
を含む)であり、デファレンシャルドライブピニオン4
4の回転数を検出する電磁ピックアンプタイプのセンサ
である。
また、このセンサ2はデファレンシャルドリブンギアや
パーキングギアなどの回転数を検出するようにしてもよ
い、3はエンジンの回転数を検出するエンジン回転数セ
ンサ、4はスロットルポジションセンサ(以下、スロッ
トルセンサという)、5はウインクモード選沢スイッチ
であり、これは雪道など路面が凍結しているような場合
に、■速からの発進によるスリップを防止するために、
2速以上のギヤ段による発進を可能にするスイッチであ
り、外国において多用されている。6は電子制御装置、
7はT/M入力回転数センサ1に接続されるインタフェ
ース回路、8はT/M出力回転数センサ2に接続される
インタフェース回路、9はエンジン回転数センサ3に接
続されるインタフェース回路、10はスロットルセンサ
4に接続されるインタフェース回路、11はウインクモ
ード選択スイッチ5に接続されるインタフェース回路、
12はマイクロコンピュータであり、このマイクロコン
ピュータ12は、図示しないがCPU (中央処理装置
)、制御プログラム及び各種データを固定記憶したRO
M (リードオンリーメモリ)、ROMの読み出しデー
タ及び−時的な入出力データを記憶するRAM (ラン
ダムアクセスメモリ)等を有し、演算・制御機能(タイ
マ機能を含む)を有する。13は第1のシフトソレノイ
ド駆動回路、14は第1のシフトソレノイド20の動作
を監視する第1のモニタ回路、15は第2のシフトソレ
ノイド駆動回路、16は第2のシフトソレノイド21の
動作を監視する′P42のモニタ回路、17はロックア
ップソレノイド駆動回路、18はロックアツプソレノイ
ド22の動作を監視するモニタ回路、19は故障警告装
置駆動回路23は故障警告装置である。
また、第2図に示すように、T/M30は、主変速機構
部(3速自動変速機構部)31と、副変速機構部32を
有し、エンジン側からエンジンクランクシャフトに連結
している軸33、流体式トルクコンバータ34、ロノク
アソブクランチ35、インプットシャフト36、そのイ
ンプットシャフト36に直結される第1クラツチC1の
ドラム37、シングルギアユニット38、デュアルギア
ユニント39、カウンタドライブギア40.カウンタド
リブンギア41、カウンタシャフト42、プラネタリギ
アユニント43、デファレンシャルドライブピニオン4
4を具備している。又、第2(ダイレクト)クラッチC
!、第1ブレーキB+ 、第1ワンウエイクラツチF+
、iff%2ff−キBz、第3ブレーキB3、第2ワ
ンウエイクラツチFz、第4ワンウエイクラツチF1、
第4  (U/Dダイレクト)クラッチCコ、第4(U
/D)ブレーキB4が配設されている。
そこで、T/M出力回転数センサ2によって検出される
T/M出力回転数00と、スロットルセンサ4によって
検出されるスロットル開度THとにより、T/Mのギア
段及びトルクコンバーク内のロックアツプクラッチ35
の作動或いは開放を決定し、T/Mに内蔵された第1及
び第2のシフトソレノイド20.21及びロックアツプ
ソレノイド22をオン・オフ制御する。
ここで、ロンクアソブクラ・ンチの湘1 ifについて
第3図及び第4図を参照しながら説明する。
ロックアツプ作動時は、第4図に示すように、ロックア
ツプリレーバルブ50のロックアツプソレノイド22の
オンにより油路が切り換えられ、ロックアツプクラッチ
35に通しるオイルの方向は、第3図(a)に示す方向
になる。このため、ロックアツプクラッチ35はフロン
トカバー51に押し付けられて、エンジンのクランクシ
ャフトとT/M30のインプットシャフト36とは直結
状態となる。即ち、エンジン→フロントカバー51→ロ
ックアツプクラ2チ35→O/Dインプットシャフト5
4へと動力が伝達される。
一方、ロックアツプ解除時は、ロックアツプリレーバル
ブ50の作動により、作動時とは逆方向に油路が切り換
えられ、第3図(b)の状態となる。
つまり、エンジン−フロントカバー51→ポンプインペ
ラ53→タービンランナ52→O/Dインプツトシヤフ
ト54へと動力が伝達される。
このように、スロットルセンサ4、T/M出力回転数セ
ンサ2による電子制御装置6への入力信号に基づいて、
マイクロコンピュータ12により、口、クアノプクラノ
チ35を作動すべきか解除すべきかを判断し、ロックア
ツプソレノイド駆動回路17を介してロックアツプソレ
ノイド22をオン・オフ制御する。
そこで、電子制御装置6からロックアツプソレノイド2
2ヘロソクアツプクラツチ35の作動信号を出力してい
る間、T/M人力回転センサ1とエンジン回転数センサ
3による電子制御装置6への入力信号に基づいて、マイ
クロコンピュータ12により両者の回転数を比較し、そ
の結果、両者の回転数が等しい場合には正常と判断する
一方、電子制御装置6からロックアツプソレノイド22
ヘロツクアツプクラツチ35の作動信号を出力している
にも関わらず、両者の回転数が不一致の場合には、ロッ
クアツプクラッチ35が滑ったり、作動しない等のIA
構的な故障をしていると判断することにより、故障検出
を行うことができる。
そして、このようル二ロソクアノプ系統のR梼的故障と
判断される場合には、ロックアツプソレノイド22をオ
フし、摩擦材の焼損等による二次故障を防止するための
フェールセーフ制御を実行させることができる。
また、ロックアツプソレノイド22の解除信号出力中の
前記T/M入力回転数n、とエンジン回転数n、が、あ
る回転数差以上であるかどうかを判断することにより、
実際にロックアツプクラッチ35が開放しているかどう
かを判断することができる。つまり、ロックアツプソレ
ノイド22の解除信号出力中にも関わらず、ロックアツ
プクラッチ35が開放していなかった場合には、エンジ
ンのノッキング現象を軽減するために、油圧回路におい
て、■速状態では強制的にロックアツプクラッチ35が
解除されることに着目して、1→2アップ変速点、2→
1ダウン変速点を通常の状態より高くすることができる
更に、ウインタモード選択スイッチ5(第1図参照)が
装備されているものにおいては、雪道走行等のために設
定しである2速発進や3速発進の走行モード、所謂ウイ
ンクモードを禁止して、エンスト防止のフェールセーフ
制御を行うことができる。
また、上記実施例においては、電子制御装置6において
、ロックアツプソレノイド22への出力信号とロックア
ツプソレノイド22のモニタ回路18によるモニタ信号
とを比較することにより、ロックアツプソレノイド22
の断線やショートなどの電気的故障の検出を行うことが
できる。
この点について第5図を参照しながら詳細に説明する。
第5図において、Tr、はスイッチング用PNPトラン
ジスタ、Tr2は過電流保護用PNPトランジスタ、T
r3はスイッチング用PNPトランジスタTr、のオン
・オフ制御を行う制御[11用NPN )ランジスタ、
Tr、はマイクロコンピュータ12からの出力信号を反
転するNPN )ランジスタ、R1乃至R1□は抵抗、
Dl乃至D3はダイオードであり、特に、ダイオードD
!はロックアツプソレノイド22の逆起電圧防止のため
のフライホイールダイオードである。ZDはツェナーダ
イオード、60は電源端子であり、イグニッションスイ
ッチを介してバッテリに接続される。また、61は正論
理N07回路、62はロックアツプソレノイド22の電
圧側端子である。
そこで、マイクロコンピュータ12よりLo−レヘルの
信号が出力されると、トランジスタTraのベース電位
は下がり、トランジスタTraはオフとなる。すると、
トランジスタTr=のベース電位は上がることになり、
トランジスタTrsはオンとなる。
そして、トランジスタTr、のベース電位は下がり、ト
ランジスタTr+がオンすると、電tAFJN子60か
ら抵抗R1を通じて電流が供給され、ロックアツプソレ
ノイド22に通電される。この状態から、ロックアツプ
ソレノイド22の電圧側端子62の電位を、モニタ回路
、即ち、入力される電流をダイオードD、を介して、分
圧抵抗Rl l l  R11で分圧し、正論理N07
回路61で反転して、マイクロコンビエータ12に読み
込む。つまり、マイクロコンピュータ12よりLO−レ
ヘルの信号が出力されると、ロックアツプソレノイド駆
動回路17によってロックアップソレノイド22に通電
され、これをモニタ回路18によりモニタする。
逆に、マイクロコンピュータ12より旧ghレベルの信
号が出力されると、トランジスタTr4のへ一ス電位は
上がり、トランジスタTraはオンとなる。
すると、トランジスタTr3のベース電位は下がること
になり、トランジスタTr3はオフとなる。そして、ト
ランジスタTr、のベース電位は上がり、トランジスタ
Tr+がオフすると、電源端子60から抵抗R1を通じ
て供給されていた電流は遮断され、口・ンクア・ンブソ
レノイド22はン肖勢される。
次に、本発明の電子制御式自動変速機の動作について説
明する。
(A)ロックアツプクラッチのオフ故障、即ち、ロック
アツプクラッチを常時作動させない側での故障の場合に
ついて、第1図の構成図及び第6図のフローチャートを
参照しながら説明する。
まず、マイクロコンピュータ12からのロックアツプソ
レノイド22への出力信号とロックアツプソレノイド2
2に対するモニタ回路18によるモニタ信号とを比較す
ることにより、ロックアツプ系統が電気的に正常か否か
を判断する(ステップ■)。
その結果、ロックアツプ系統が電気的に正常でない場合
には、直ちに故障警告装置23を作動するとともに措置
を講じる(ステップ■)。
前記ステップ■において、ロックアツプ系統が電気的に
正常である場合には、ロックアップ作動信号が出力中で
あるか否かを判断する。つまり、ロックアツプ信号出力
状態を示すフラグFLUPが“°2″°か否かを判断す
る(ステップ■)。
因みに、FLUP=0は解放状態を示し、FLUP=1
は手作動状態を示すものとする。
その結果、フラグFLUPが”°2°°でない場合には
、タイマTLUPをリセット(クリア)する。
ここで、TLUPはマイクロコンピュータ12のタイマ
機能により、ロックアップ作動信号の出力時間を計測す
るタイマである(ステップ■)。
また、前記ステップ■において、フラグFLUPが°“
2パの場合には、タイマTLUPが所定時間Asec 
、例えば1秒以上出力しているか否かを判断する(ステ
ップ■)。
その結果、タイマTLUPが所定時間A sec、例え
ば1秒以上出力している場合には、スリップ比5LIP
を算出する。
ここでSL I P−(ECR−INR)/EGRであ
り、EGRはエンジン回転数、INRはT/M入力回転
数を示す(ステップ■)。
次に、そのスリップ比5LIPが、設定値B%、例えば
3%を超えているか否かを判断する(ステップ■)。
その結果、スリップ比5LIPが設定値B%、例えば3
%を超えている場合には、口・7クア、プ系統のi構的
故障(ロックアソフリラソチ/バルブ故障)と判断して
ダイアグノーシス出力を行う(ステ・ンブ■)。なお、
この時よりロンクア・ンフ。
点制御を葉上する。
(B)口、クアップクラッチのオン故障、即ち、ロック
アップクラッチを常時作動させる側での故障の場合につ
いて、第1図の構成図及び第7図のフローチャートを参
照しながら説明する。
まず、マイクロコンピュータ12からのロックアツプソ
レノイド22への出力信号と、ロックアツプソレノイド
22に対するモニタ回路I8によるモニタ信号とを比較
することにより、ロックアツプ系統が電気的に正常か否
かを判断する(ステップ[株])。
その結果、ロックアツプ系統が電気的に正常でない場合
には、直ちに故障警告装置23を作動するとともに措置
を講じる(ステップ0)。
前記ステップ[株]において、ロックアツプ系統が電気
的に正常である場合には、ロックアツプ作動信号が解除
中であるか否かを判断する。つまり、ロックアツプ信号
出力状態を示すフラグF L tJ Pが“0°°か否
かを判断する(ステップ(I@)。
因みに、FLUP−1は手作動状8を示し、FLUP=
2は作動状態を示すものとする。
その結果、フラグFLUPが′0°゛でない場合には、
タイマTLUPNをリセット(クリア)する。ここで、
TLUPNはマイクロコンピュータ12のタイマ機能に
より、ロックアツプ作動信号のオフ時間を計測するタイ
マである(ステップ@)。
また、前g己ステップ@において、フラグFLUPが′
0”°の場合には、タイマTLUPNが所定時間Ase
c 、例えば1秒以上経過するか否か、つまり、ロック
アツプ作動信号を1秒以上オフしているか否かを判断す
る(ステップ■)。
その結果、タイマTLUPNが所定時間A:ec 。
例えば1秒以上経過している場合には、スリップ比5L
IPを算出する。
ここで5LIP= (EGR−INR)/EC;Rであ
り、EGRはエンジン回転数、INRはT/M人力回転
数を示す(ステップ■)。
次に、そのスリップ比5LIPが、設定値B%、例えば
3%未満か否かを判断する(ステップ■)。
その結果、スリップ比5LIPが設定値B%、例えば3
%未満の場合には、ロックアツプ系統の機構的故障(ロ
ックアツプクラッチ/バルブ故障)と判断してダイアグ
ノーシス出力を行う(ステシブ■)。なお、この時より
ロックアツプ点制御を禁止する。更に、エンストを防止
するために、2速以上のギヤ段による発進を禁止する6
特に、ウインクモード選択スイッチ5が装備されている
ものにおいては、その作動を禁止する。
また、マイクロコンピュータ12内のメモリに、ロック
アツプ制御の電気的故障とI!9.横的故障とを別々に
記憶しておき、その故障部位を探索可能にして、ディー
ラ−等でそれを読み出すことにより、サービス性の向上
を図るように構成することもできる。
更に、運転席のインパネ等に設置された故障警告装置l
l!23に故障状態を表示することにより、ドライバに
故障を知らせ、修理の必要性を指示することもできる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな(、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す電子制御式自動変速機の
全体構成図、第2図はその変速機の概略説明図、第3図
はその変速機のロックアツプクラッチの動作説明図、第
4図はその変速機のロックアツプ系統の構成図、第5図
はその変速機のロックアツプソレノイドの電気的系統の
故障検出装置の構成図、第6図はロックアツプクラッチ
のオフ故障の場合の動作フローチャート、第7図はロッ
クアツプクラッチのオン故障の場合の動作フローチャー
トである。 l・・・T/M入力回転数センサ、2・・・T/M出力
回転故センサ(車速センサを含む)、3・・・エンジン
回転数センサ、4・・・スロットルセンサ、5・・・ウ
インクモード選沢スイッチ、6・・・電子制御装置、7
〜11・・・インタフェース回路、12・・・マイクロ
コンピュータ、13・・・第1のシフトソレノイド駆動
回路、14・・・第1のモニタ回路、15・・・第2の
シフトソレノイド駆動回路、16・・・第2のモニタ回
路、17・・・ロックアップソレノイド駆動回路、18
・・・ロックアツプソレノイドのモニタ回路、19・・
・故障警告装置駆動回路、20・・・第1のシフトソレ
ノイド、21・・・第2のシフトソレノイド、22・・
・ロックアツプソレノイド、23・・・故障警告装置、
30・・・T/M、31・・・主変速機構部(3速自動
変速機構部)、32・・・副変速機構部、33・・・軸
、34・・・流体式トルクコンバータ、35・・・ロッ
クアツプクラッチ、36・・・インプットシャフト、3
7・・・第1クラツチC8のドラム、38・・・シング
ルギアユニット、39・・・デニアルギアユニット、4
0・・・カウンタドライブギア、41・・・カウンタド
リブンギア、42・・・カウンタシャフト、43・・・
プラネタリギアユニット、44・・・デファレンシャル
ドライブピニオン、50・・・ロックアツプリレーバル
ブ、51・・・フロントカバー、52・・・タービンラ
ンナ、53・・・ポンプインペラ、54・・・O/Dイ
ンプットシャフト、C0・・・第1クラツチ、C0・・
・第2 (ダイレクト)クラッチ、B1・・・第1ブレ
ーキ、F、・・・第1ワンウエイクラツチ、B、・・・
第2ブレーキ、B、・・・第3ブレーキ、F!・・・第
2ワンウエイクラツチ、F3・・・第4ワンウエイクラ
ツチ、C3・・・第4 (U/Dダイレクト)クラッチ
、B4・・・第4 (U/D)ブレーキ、Tr、・・・
スイッチング用PNPI−ランジスタ、Trz・・・過
電流保護用PNPトランジスタ、Tr3・・・制御用N
PNトランジスタ、Tr4・・・NPN トランジスタ
、R1〜RI!・・・1氏抗、D I−D 3 ・・・
ダイオード、ZD・・・ツェナーダイオード、60・・
・電ii端子、61・・・正論理NOT回路、62・・
・ロックアツプソレノイドの電圧側端子。 特許出願人 アイシン・エイ・ダブり二株式会社代理人
  弁理士  清 水   守(外1名)第 図 第 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロックアップ機構を具備する電子制御式自動変速
    機において、変速機入力回転数センサを設置し、該セン
    サからの変速機入力回転数信号とエンジン回転数センサ
    からのエンジン回転数信号とを電子制御装置に入力し、
    該電子制御装置によって、ロックアップ制御用ソレノイ
    ドの信号出力中の変速機入力回転数とエンジン回転数と
    に基づいて、該エンジン回転数と変速機入力回転数との
    差を求める手段と、実際のロックアップクラッチの作動
    状態を判定する手段を具備することを特徴とする電子制
    御式自動変速機。
  2. (2)ロックアップ機構を具備する電子制御式自動変速
    機において、変速機入力回転数信号とエンジン回転数セ
    ンサからのエンジン回転数信号とに基づいて、ロックア
    ップ制御用ソレノイドの作動信号出力中の変速機入力回
    転数とエンジン回転数との差が設定値以内にあるか否か
    を判断し、実際のロックアップクラッチが正常作動して
    いるか否かを判定することを特徴とする電子制御式自動
    変速機の制御方法。
  3. (3)ロックアップ機構を具備する電子制御式自動変速
    機において、変速機入力回転数信号とエンジン回転数セ
    ンサからのエンジン回転数信号とに基づいて、ロックア
    ップ制御用ソレノイドの解除信号出力中の変速機入力回
    転数とエンジン回転数との差が設定値以上であるか否か
    を判断し、実際のロックアップクラッチが正常作動して
    いるか否かを判定することを特徴とする電子制御式自動
    変速機の制御方法。
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