(57)【要約】回生制動を禁止または抑制するよう規制するべき状態と、回生制動の規制を解除した状態との遷移頻度を抑制する回生協調ブレーキ制御装置の提供。回生制動を禁止または抑制する条件を満たしたことを検知して回生規制信号Ｓ１を出力する回生規制条件判定手段９２と、車両の加速操作を検知して回生規制解除信号Ｓ２を出力する加速操作検知手段９３と、車両の回生制動が規制されている状態から回生規制解除信号Ｓ２と回生規制信号Ｓ１とを用いて回生制動の規制を継続する状態か当該規制を解除する状態かを判定する回生規制解除判定手段９４と、を有し、回生規制解除判定手段９４は、回生規制信号Ｓ１によって前記規制されている状態から前記規制を解除する際、回生規制信号Ｓ１が出力されなくなっても回生制動の規制を継続し、かつ回生規制解除信号Ｓ２が出力されたことを条件として、回生制動の規制を解除する状態と判定することを特徴とする回生協調ブレーキ制御装置９１。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の回生制動力発生装置を制御する回生ブレーキ制御装置であって、
回生制動を禁止または抑制するよう規制する回生規制条件を満たしたことを検知して回生規制信号を出力する回生規制条件判定手段と、
前記車両の加速操作を検知して回生規制解除信号を出力する加速操作検知手段と、
前記車両の回生制動が規制されている状態から前記回生規制信号と前記回生規制解除信号とを用いて回生制動の規制を継続する状態か当該規制を解除する状態かを判定する回生規制解除判定手段と、
を有し、
前記回生規制解除判定手段は、前記回生規制信号によって前記車両の回生制動が規制されている状態から当該規制を解除する際、前記回生規制信号が出力されなくなっても回生制動の規制を継続し、前記回生解除信号が出力されたことを条件として、回生制動の規制を解除する状態と判定することを特徴とする回生ブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回生ブレーキ制御装置であって、
前記回生規制解除判定手段により回生制動の規制を解除する状態と判定した際に、回生制動の規制を解除することを特徴とする回生ブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回生ブレーキ制御装置であって、
前記加速操作検知手段は、前記車両の運転者によるアクセル操作の量を検知するアクセル開度検知手段を有し、前記アクセル操作の量が所定値以上であることを条件として、前記回生規制解除信号を出力することを特徴とする回生ブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回生ブレーキ制御装置であって、
前記車両の速度を検知する車速検知手段を更に備え、
前記回生規制解除判定手段により回生制動の規制を解除する状態と判定し、且つ前記車速が所定値以上である際に、回生制動の規制を解除することを特徴とする回生ブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の回生ブレーキ制御装置であって、
前記加速操作検知手段は、前記アクセル操作の量からドライバ要求トルクを算出するトルク算出手段を有し、前記ドライバ要求トルクが所定値以上であることを条件として前記回生規制解除信号を出力することを特徴とする回生ブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回生ブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車の制動を行うために、ブレーキパッドを押圧して摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生手段と、モーターの回生力による回生制動力を発生させる回生制動力発生手段とを併用する制動装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
かかる制動装置においては、運転者が要求している総制動力から、必要な摩擦制動力と回生制動力とを算出して制御する回生ブレーキ制御装置が用いられる。【０００３】
このような回生ブレーキ制御装置を用いる構成では、例えばアンチロックブレーキ制御（ＡＢＳ）の動作中などの車両の運転状態に応じて、回生制動を禁止または抑制するよう規制するべき状態と回生制動の規制を解除した状態とを切り替える構成が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５４１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回生制動を禁止または抑制するよう規制するべき状態と、回生制動の規制を解除した状態との遷移が頻繁になると、制動抜けや制動過多による運転性の悪化につながる虞が高い。【０００６】
本発明は以上のような課題に基づきなされたものであり、回生制動を禁止または抑制するよう規制するべき状態と、回生制動の規制を解除した状態との遷移頻度を抑制する回生協調ブレーキ制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明にかかる回生ブレーキ制御装置は、車両の回生制動力発生装置を制御する回生ブレーキ制御装置であって、回生制動を禁止または抑制するよう規制する回生規制条件を満たしたことを検知して回生規制信号を出力する回生規制条件判定手段と、前記車両の加速操作を検知して回生規制解除信号を出力する加速操作検知手段と、前記車両の回生制動が規制されている状態から前記回生規制信号と前記回生規制解除信号とを用いて回生制動の規制を継続する状態か当該規制を解除する状態かを判定する回生規制解除判定手段と、を有し、前記回生規制解除判定手段は、前記回生規制信号によって前記車両の回生制動が規制されている状態から当該規制を解除する際、前記回生規制信号が出力されなくなっても回生制動の規制を継続し、前記回生解除信号が出力されたことを条件として、回生制動の規制を解除する状態と判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回生制動を禁止または抑制するよう規制するべき状態と、回生制動の規制を解除した状態との遷移頻度を抑制する回生協調ブレーキ制御装置の提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態としての車両の全体構成図の一例である。
【図２】図１に示した回生協調ブレーキ制御装置の構成の一例を示す模式図である。
【図３】図１に示した回生協調ブレーキ制御装置の通常走行時における回生制御の動作の一例を示す模式図である。
【図４】図１に示した回生協調ブレーキ制御装置の回生禁止状態における動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の比較例としての回生協調ブレーキ制御装置の回生禁止状態における動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施形態として、図１に示すように、回生協調ブレーキ制御装置を有する車両１００について説明する。
車両１００は、駆動源としてのエンジン３００と、車両１００の下部に配置されて車両１００を支持する４つのタイヤ５０と、端部をタイヤ５０に取り付けられてエンジン３００からの動力をタイヤ５０に伝えるための車軸６０と、を有している。
車両１００は、タイヤ５０又は車軸６０に摩擦を与えて摩擦制動力を生じさせる摩擦制動力発生装置たる油圧ブレーキ１０と、電力を動力へと変換してエンジン３００を補助するモーター２０と、モーター２０への電力を供給する電池３１と、を有している。
車両１００は、車軸６０の回転の動力を回生して電力へと変換するための回生制動力発生装置たる回生ブレーキ３０と、エンジン３００で生じた駆動力を車軸６０に伝えるためのトランスミッション４０と、を有している。
車両１００は、車両１００の全般的な制御を行う制御部たるＥＣＵ９０と、ＥＣＵ９０に電気的に接続されて油圧ブレーキ１０と回生ブレーキ３０とを協調させる様に制御を行う回生協調ブレーキ制御装置たる回生協調ＥＣＵ９１と、を有している。
【００１１】
車両１００は、本実施形態では車両１００の進行方向をＹ方向として、後方の左右のタイヤ５０に駆動力が伝わる構成について説明するが、前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動などの駆動方式は問わない。
また、本実施形態では、車両１００の駆動源としてモーター２０とエンジン３００とを有するハイブリッド方式である構成を示すが、所謂ＥＶのようにモーター２０のみを駆動源とする構成であっても良い。
また、回生協調ＥＣＵ９１は、本実施形態ではＥＣＵ９０とは別体として説明するが、ＥＣＵ９０の機能の一部であっても良い。
【００１２】
車軸６０は、車両１００の前後方向たるＹ方向に２つ並んで設置され、車両１００の車幅方向であるＸ方向に伸びた駆動軸であり、エンジン３００の動作によってＡ方向への回転運動を行う。
【００１３】
タイヤ５０は、中空のゴム製タイヤである。タイヤ５０の内部には、所定の圧力の空気が充填される。
電池３１は、回生ブレーキ３０によって回生した電力を、モーター２０に供給可能な状態で保持するための蓄電池であるとともに、車両１００の外部から供給した電力を保持する電力保持手段である。
【００１４】
ＥＣＵ９０は、運転者によるブレーキペダルの操作の量、アクセルペダルの操作の量等の、車両１００の各部から得られる情報に基づいて制御を行う制御手段である。
【００１５】
回生協調ＥＣＵ９１は、図２に示すように、後述する表１において示すような回生制動を禁止または抑制するよう規制する条件を満たしたことを検知して回生規制信号Ｓ１を出力する回生規制条件判定手段としての禁止条件判定部９２を有している。
回生協調ＥＣＵ９１は、車両１００の加速操作を検知して回生規制解除信号Ｓ２を出力する加速操作検知手段たる加速操作検知部９３を有している。
回生協調ＥＣＵ９１は、禁止条件判定部９２と加速操作検知部９３とを用いて、言い換えると回生規制信号Ｓ１と回生規制解除信号Ｓ２とに基づいて、車両１００の回生制動が規制されている状態から回生制動の規制を継続する状態か規制を解除する状態かを判定する回生規制解除判定手段たる回生禁止状態判定部９４と、を有している。
【００１６】
なお、回生規制信号Ｓ１と、回生規制解除信号Ｓ２とは、何れもＴｒｕｅまたはＦａｌｓｅ言い換えると１または０の値を取るデジタル信号である。禁止条件判定部９２が回生規制信号Ｓ１を出力するとは、回生規制信号Ｓ１＝１の時、すなわち回生規制信号Ｓ１がＴｒｕｅの値を取ることを指す。回生規制解除信号Ｓ２についても同様である。
本実施形態では、回生制動が禁止された状態と回生制動が許可された状態とを切り替える場合について述べるが、回生制動が禁止または抑制するよう規制される所謂規制状態と、当該規制が解除された規制解除状態とを切り替えるものであっても良い。
【００１７】
加速操作検知部９３は、車両１００の運転者によるアクセル操作の量たるアクセル開度θを検知するアクセル開度検知手段９３１と、ＥＣＵ９０から出力された車両１００の車速Ｖを検知する車速検知手段９３２と、を有している。
加速操作検知部９３は、アクセル開度θからドライバ要求トルクＴを算出するトルク算出手段９３３を有している。
加速操作検知部９３は、アクセル開度θ、車速Ｖ、ドライバ要求トルクＴがそれぞれ所定値θ１、Ｖ１、Ｔ１以上であることを条件として、回生規制解除信号Ｓ２を出力する。
ここで、アクセル開度検知手段９３１の検知するアクセル開度θ、車速検知手段９３２の検知する車速Ｖ、トルク算出手段９３３の算出するドライバ要求トルクＴは、何れも、運転者が車両１００に対して加速操作を行うことで各所定値以上の値となる。
すなわち、加速操作検知部９３は、ＥＣＵ９０から出力された情報に基づいて運転者の加速操作を検知することで、回生規制解除信号Ｓ２を出力する。
【００１８】
なお、かかる加速操作の判定すなわち回生規制解除信号Ｓ２を出力するかどうかの判定に用いる情報は、後述する加速意思を考慮すると、アクセル開度θ、車速Ｖ、ドライバ要求トルクＴのうち、少なくともアクセル開度θを含んでいることが望ましい。
また、かかる加速操作は、本実施形態では、運転者のアクセルペダルの操作をＥＣＵ９０を介して回生協調ＥＣＵ９１へ入力されるが、直接に回生協調ＥＣＵ９１へ入力されても良い。
【００１９】
回生禁止状態判定部９４は、後述するように、回生規制信号Ｓ１が出力されず、かつ回生規制解除信号Ｓ２が出力されたことを条件として、回生制動を禁止すべき状態ではないと判定する。
【００２０】
この点について詳しく述べる。
後述するように、回生ブレーキ３０による回生制動が禁止された回生禁止状態においては、回生ブレーキ３０の動作の頻繁な切り替わりは避けるとともに、回生禁止条件が解除された場合には回生禁止状態を解除することが望ましい。
例えば比較例として図５に示すように、回生禁止条件を満たすかどうか、すなわち回生規制信号Ｓ１のＯＮ／ＯＦＦのみを用いて回生禁止状態と回生禁止解除状態とを判別して切り替える構成を考える。
しかしながら、このようにブレーキペダルの操作時にその都度、回生禁止状態と回生禁止解除状態とを判別するような構成では、例えば運転者がブレーキペダルを断続的に踏む操作を行う場合に、回生禁止状態と回生禁止解除状態とが頻繁に遷移する虞がある。
【００２１】
かかる頻繁な切り替わりを避けるには、運転者がこれから加速しようとしているのか、減速あるいは停車しようとしているのかを回生協調ＥＣＵ９１が正しく判断することが重要である。
言い換えると、回生禁止状態判定部９４は、運転者の加速意思を加味して、回生禁止状態と回生禁止解除状態との切替を行うことが望ましい。
本実施形態において、加速操作検知部９３は、運転者の加速操作を検知して回生規制解除信号Ｓ２を出力する。すなわち、回生規制解除信号Ｓ２は、運転者がこれから加速しようとする加速意思を表すパラメータであると言える。
従って、本実施形態では、回生禁止状態判定部９４は、回生規制信号Ｓ１が出力されず、かつ回生規制解除信号Ｓ２が出力されたことを条件として、回生制動を禁止すべき状態ではないと判定する。かかる判定に基づいて、回生協調ＥＣＵ９１は、回生禁止状態を解除する。
【００２２】
このような構造の車両１００において、通常走行状態における回生協調制御について図３を用いて説明する。
ＥＣＵ９０は、運転者が車両１００のブレーキペダルを操作して減速操作を行ったことを検知すると、ブレーキペダルの踏込み量から、運転者が要求する減速量を算出し、回生協調ＥＣＵ９１へ出力する。
回生協調ＥＣＵ９１は、ＥＣＵ９０から受け取った減速量を基にして、目標制動力を油圧ブレーキ１０の液圧に換算した量たるドライバ要求液圧Ｗ１を演算する。
回生協調ＥＣＵ９１は、モーター２０の回転数や、電池３１の充電状態等の車両１００の運転状態から、回生ブレーキ３０が動作したときに生じる回生制動力を算出して、実現可能な予測値たる回生協調要求トルクをＥＣＵ９０と回生ブレーキ３０とに出力する。
回生ブレーキ３０は、回生ブレーキ３０が動作したことによって実際に生じた回生制動力すなわち回生協調実トルクたる回生実行トルクを回生協調ＥＣＵ９１へと出力する。
回生協調ＥＣＵ９１は、かかる回生実行トルクを、回生実行トルク液圧Ｗ２へと換算する。この回生実行トルク液圧Ｗ２は、回生実行トルク分の回生制動力を油圧ブレーキ１０を用いて制動する場合に必要な液圧に換算した値である。
回生協調ＥＣＵ９１は、かかる回生実行トルク液圧Ｗ２と、ドライバ要求液圧Ｗ１と、の差分を摩擦制動力たるＳ／Ｃ目標液圧Ｗ３として油圧ブレーキ１０へと出力する。
このように、回生協調ＥＣＵ９１は、回生ブレーキ３０によって発生される回生制動力と、油圧ブレーキ１０によって発生される摩擦制動力と、の合計が目標制動力となるように、回生ブレーキ３０と油圧ブレーキ１０とを制御する。
【００２３】
さて、回生制動力を制御する回生協調ＥＣＵ９１は、表１に示されるような各条件下においては、回生制動力＝０とすることが望ましい。つまり、表１に示された条件を回生協調禁止条件として、何れかの回生禁止条件を満たしたときには、回生協調ＥＣＵ９１は、回生ブレーキ３０の動作を停止させる。
しかしながら、回生制動力は、摩擦制動力よりも時間的な応答性が高いので、回生ブレーキ３０の動作の頻繁な切り替わりは避けることが望ましい。言い換えると回生ブレーキ３０が頻繁な切り替わりを行うときには、油圧ブレーキ１０の動作が追いつかず、制動抜けや制動過多による運転性能の低下が懸念される。
具体的には、運転者が減速操作を行ったときに、回生禁止条件を満たしてしまうような場合には、油圧ブレーキ１０による摩擦制動力と回生ブレーキ３０の回生制動力との和が、目標制動力とずれてしまうことが有り得る。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
従って、回生禁止条件の何れかを満たす場合には、つまり回生規制信号Ｓ１が出力されている状態においては、回生禁止状態を維持し続けることが望ましい。
他方、単に回生制動を禁止するのみでは、燃費の悪化を招いてしまうという課題がある。
本実施形態では、運転者の加速意思を、回生制動を禁止するべき回生禁止状態と、回生制動を禁止しない状態たる回生禁止解除状態との遷移の判定に用いることで、回生禁止状態と回生禁止解除状態との遷移頻度を低減して、かかる運転性能の低下を抑制する。
【００２６】
本実施形態における回生制動を禁止すべき状態たる回生禁止状態と、回生制動を禁止すべきでない状態たる回生禁止解除状態との遷移を表すフローチャートを図４に示す。
なお、ここでは回生禁止状態をスタートとして、回生禁止解除状態へ遷移して通常走行時へ移行するまでのフローを示している。
まず、回生協調ＥＣＵ９１は、表１に示すような回生禁止条件のうち何れかの条件を満たすか否かを判別する（ステップＳ１０１）。言い換えると、ステップＳ１０１は、回生規制信号Ｓ１が出力されたことを条件として回生禁止状態へと遷移または回生禁止状態を維持する禁止条件判別ステップである。
禁止条件判別ステップにおいて、回生禁止条件を満たすと判断された場合には、回生禁止条件が全て解除されるまで、かかる回生禁止状態を維持し続ける。
【００２７】
回生協調ＥＣＵ９１は、回生禁止条件の何れにも当たらないときには、回生許可条件を満たすかどうかを判別する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２は、運転者によるアクセル操作などの加速操作を検知して、つまり加速操作検知手段９３が回生規制解除信号Ｓ２を出力したことを条件として、運転者の加速意思を判別する加速意思判別ステップたる回生許可条件判別ステップである。
【００２８】
回生禁止状態判定部９４は、回生規制信号Ｓ１が出力されておらず、かつ回生規制解除信号Ｓ２が出力されていることを条件として、回生制動を禁止すべき状態ではないと判定する（ステップＳ１０３）。すなわち、ステップＳ１０３は、回生制動を禁止すべき状態か否かを判別する回生禁止状態判定ステップである。
【００２９】
ステップＳ１０３において、回生制動を禁止すべき状態ではないと判断された場合には、回生協調ＥＣＵ９１は、回生禁止状態から回生禁止解除状態へと遷移する（ステップＳ１０４）。
回生禁止解除状態へと遷移した場合には、既に説明したように、通常走行状態における回生協調ＥＣＵ９１の動作に従って、車両１００が制御される。
【００３０】
本実施形態では、回生協調ＥＣＵ９１は、回生禁止条件を満たしたことを検知して回生規制信号Ｓ１を出力する禁止条件判定部９２と、車両１００の加速操作を検知して回生規制解除信号Ｓ２を出力する加速操作検知部９３と、を有している。
回生協調ＥＣＵ９１は、禁止条件判定部９２と加速操作検知部９３とを用いて回生制動を禁止すべき状態か否かを判定する回生禁止状態判定部９４を有している。
回生禁止状態判定部９４は、回生規制信号Ｓ１が出力されず、かつ回生規制解除信号Ｓ２が出力されたことを条件として、回生制動を禁止すべき状態ではないと判定する。
かかる構成により、回生制動を禁止するべき状態と、回生制動を禁止しない状態との遷移頻度を抑制する。
【００３１】
また、本実施形態では、回生禁止状態判定部９４は、回生禁止状態において、回生規制信号Ｓ１が出力されず、かつ回生規制解除信号Ｓ２が出力されたときには、回生制動の禁止を解除する。
かかる構成により、運転者の加速意思を、回生制動を禁止するべき回生禁止状態と、回生制動を禁止しない状態たる回生禁止解除状態との遷移の判定に用いることで、回生禁止状態と回生禁止解除状態との遷移頻度を低減して、かかる運転性能の低下を抑制する。
【００３２】
また、本実施形態では、加速操作検知手段９３は、車両１００の運転者によるアクセル開度θを検知するアクセル開度検知手段９３１を有し、アクセル開度θが所定値θ１以上であることを条件として、回生規制解除信号Ｓ２を出力する。
かかる構成により、運転者の加速意思を、回生制動を禁止するべき回生禁止状態と、回生制動を禁止しない状態たる回生禁止解除状態との遷移の判定に用いることで、回生禁止状態と回生禁止解除状態との遷移頻度を低減して、かかる運転性能の低下を抑制する。
【００３３】
また、本実施形態では、加速操作検知手段９３は、車両１００の車速Ｖを検知する車速検知手段９３２を有し、車速Ｖが所定値Ｖ１以上であることを条件として回生規制解除信号Ｓ２を出力する。
かかる構成により、運転者の加速意思を、回生制動を禁止するべき回生禁止状態と、回生制動を禁止しない状態たる回生禁止解除状態との遷移の判定に用いることで、回生禁止状態と回生禁止解除状態との遷移頻度を低減して、かかる運転性能の低下を抑制する。
【００３４】
また、本実施形態では、加速操作検知手段９３は、アクセル開度θからドライバ要求トルクＴを算出するトルク算出手段９３３を有し、ドライバ要求トルクＴが所定値Ｔ１以上であることを条件として回生規制解除信号Ｓ２を出力する。
かかる構成により、運転者の加速意思を、回生制動を禁止するべき回生禁止状態と、回生制動を禁止しない状態たる回生禁止解除状態との遷移の判定に用いることで、回生禁止状態と回生禁止解除状態との遷移頻度を低減して、かかる運転性能の低下を抑制する。
【００３５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００３６】
例えば、実施形態では、加速操作検知手段は、アクセル開度、車速、ドライバ要求トルクを用いて、加速操作を検知したが、かかる構成に限定されるものではなく、その他の運転者の加速意思を反映する指標を用いて加速操作を検知するものであっても良い。
【００３７】
また、実施形態では、モーターの他に内燃機関を有する車両としたが、モーターのみを動力源とする電気自動車であってもよい。
またその場合には、電池等の別の電力源を有していることが望ましい。
【００３８】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１０…摩擦制動力発生装置（油圧ブレーキ）、２０…モーター、３０…回生制動力発生装置（回生ブレーキ）、５０…タイヤ、９０…ＥＣＵ、９１…回生協調ブレーキ制御装置（回生協調ＥＣＵ）、９２…禁止条件判定手段（禁止条件判定部）、９３…加速操作検知手段（加速検知部）、９４…回生規制解除判定手段（回生禁止状態判定部）、１００…車両、３００…エンジン、９３１…アクセル開度検知手段、９３２…車速検知手段、９３３…トルク算出手段、Ａ…回転方向、Ｓ１…回生規制信号、Ｓ２…回生規制解除信号、Ｔ…ドライバ要求トルク、θ…アクセル操作の量（アクセル開度）、Ｖ…車速、Ｘ…車幅方向、Ｙ…進行方向（前後方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2017047071.tif 000010