(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともスロットル開度と車速により決まる運転点により変速目標値を求め、無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、
エンジンのスロットル開度を制御することで、適正な車間距離を維持する車間距離制御手段と、
を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記変速比制御手段に、前記車間距離制御手段による車間距離制御時は非車間距離制御時の変速速度より変速速度を速くする変速速度制御部を設けたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速速度制御部には、非車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に応じて変速速度を設定し、車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に関わらず少なくとも非車間距離制御時の変速速度より速い一定の変速速度を設定する変速速度マップを備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速速度制御部に、変速速度を速くする変速比制御を行うときは、通常時ライン圧に補正用ライン圧を加えるライン圧補正部を設けたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速速度制御部には、前記車間距離制御時に変速比をロー側に変速することで減速トルクを得る際、変速速度の上限を設定する変速速度リミッタを設けたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速比制御手段に、前記車間距離制御手段による車間距離制御時は非車間距離制御時よりも変速比がハイ側となるように目標変速比を求める車間距離制御時用目標変速マップを設けたことを特徴とする無段変速機の変速制御措置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の変速比を制御することにより、車間距離制御装置や車速制御装置等により、車速または車間距離を一定に維持するいわゆるクルーズコントロールを備えた無段変速機の変速制御装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車速を一定に保つ定速走行制御装置が共に搭載された車両の自動変速機の制御装置としては、例えば、特開平９−２０２１５５号公報に記載の従来技術が知られている。この公報には、車間距離検出手段により車間距離を検出し、この車間距離が一般的なドライバが減速を開始すると推測される距離より少し長い車間距離を求め、この少し長い車間距離が設定された車間距離と一致したときは、スロットル開度と変速比を協調制御することで、運転点を変更し十分な減速度が得られるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の定速走行制御装置にあっては、車間距離制御を行う際、変速機の変速追従性が確保できないため、車間距離を適正に保つことができないと言う問題があった。特に、前方車両との適正に車間距離を保って走行しているときに、自車両と前方車両との間に別の車両が割り込んできた場合などは、急激に車間距離が短くなってしまうため、特に素早い変速追従性を要求される。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、前方車両との車間距離を制御する車間距離制御を備えた無段変速機の変速制御装置において、車間距離を適正に保つための変速追従性を十分に確保することができる変速制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、少なくともスロットル開度と車速により決まる運転点により変速目標値を求め、無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、
エンジンのスロットル開度を制御することで、適正な車間距離を維持する車間距離制御手段と、
を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記変速比制御手段に、前記車間距離制御手段による車間距離制御時は非車間距離制御時の変速速度より変速速度を速くする変速速度制御部を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速速度制御部には、非車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に応じて変速速度を設定し、車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に関わらず少なくとも非車間距離制御時の変速速度より速い一定の変速速度を設定する変速速度マップを備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速速度制御部に、変速速度を速くする変速比制御を行うときは、通常時ライン圧に補正用ライン圧を加えるライン圧補正部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速速度制御部には、前記車間距離制御時に変速比をロー側に変速することで減速トルクを得る際、変速速度の上限を設定する変速速度リミッタを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速比制御手段に、前記車間距離制御手段による車間距離制御時は非車間距離制御時よりも変速比がハイ側となるように目標変速比を求める車間距離制御時用目標変速マップを設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の無段変速機の変速制御装置では、変速比制御手段において、少なくともスロットル開度と車速により決まる運転点により変速目標値を求め、無段変速機の変速比が制御される。また、車間距離制御手段において、エンジンのスロットル開度を制御することで、適正な車間距離が維持される。
このとき、変速比制御手段に、車間距離制御手段による車間距離制御時は非車間距離制御時の変速速度より変速速度を速くする変速速度制御部が設けられている。
よって、車間距離制御時には、変速速度制御部において変速速度が速く制御され、変速制御手段からの変速指令に対し応答性よく変速することが可能となり、車間距離を適正に保つことができる。
【００１１】
請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置では、変速速度制御部に、非車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に応じて変速速度を設定し、車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に関わらず少なくとも非車間距離制御時の変速速度より速い一定の変速速度を設定する変速速度マップが備えられている。
よって、非車間距離制御時には目標変速比と実変速比の偏差に応じて変速速度が設定されることで、スムーズな変速制御を可能としていると共に、車間距離制御時のように応答性が要求される場合には、目標変速比と実変速比の偏差に関わらず、常に変速速度を速くすることで、十分な変速応答性を確保することが可能となり、車間距離を適正に保つことができる。
【００１２】
請求項３に記載の無段変速機の変速制御装置では、変速速度制御部に、変速速度を速くする変速比制御を行うときは、通常時ライン圧に補正用ライン圧を加えるライン圧補正部が設けられている。
すなわち、変速速度制御部において変速速度を速くするときは、例えばベルト式無段変速機の場合、プーリに対し高いライン圧を供給することでプーリ比を素早く変更しなければならない。よって、通常時ライン圧に補正用ライン圧を加えることで十分なライン圧を確保することが可能となり、変速速度が速くなったとしても応答性よくプーリ比を変更することができる。
【００１３】
請求項４に記載の無段変速機の変速制御装置では、変速速度制御部に、車間距離制御時に変速比をロー側に変速することで減速トルクを得る際、変速速度の上限を設定する変速速度リミッタが設けられている。
すなわち、車間距離制御時において変速比をロー側に変速することで減速トルクを得る要求がでた場合、アクセル開度を閉じ、変速比をロー側に変速することで減速しようとするが、変速速度制御部においては目標変速比と実変速比の偏差に関わらず速い変速速度が選択される。このとき、急激にロー側に変速すると、エンジン回転数＜駆動輪回転数となった場合、過度のエンジンブレーキにより駆動輪がロックしてしまうと言った問題が発生する。よって、こういった過度のエンジンブレーキがかからないように、変速速度リミッタを設けることで、スムーズな加速をする事ができる。
【００１４】
請求項５に記載の無段変速機の変速制御装置では、変速比制御手段に、車間距離制御手段による車間距離制御時は非車間距離制御時よりも変速比がハイ側となるように目標変速比を求める車間距離制御時用目標変速マップが設けられている。
よって、変速する際、通常走行時に比べ過度の加減速が行われることがないため、安定した走行状態を保つことが可能となり、運転者に違和感を与えることがなく車間距離制御を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００１６】
図１は実施の形態１における変速制御装置が適用されたＣＶＴクルーズシステム構成図である。
【００１７】
図１において、１はエンジン、２はベルト型ＣＶＴ、３は左前輪、４は右前輪、５は左後輪、６は右後輪であり、エンジン１のスロットルバルブ７には、バルブ開度を外部からの指令により駆動制御する負圧アクチュエータ８と、スロットルバルブ７のバルブ開度を検出するスロットル開度センサ９が設けられている。
【００１８】
１０はレーザレーダで、車両の前方位置に取り付けられ、前方車両との車間距離を計測するためのレーダ情報を出力する。
【００１９】
１１は車間距離計測コントロールユニットで、レーザレーダ１０からのレーダ情報に基づいて前方車両との車間距離を計測する。
【００２０】
１２は前方車両との車間距離を一定に保ちながら設定された車速を維持して走行するためのＣＶＴクルーズコントロールユニットで、このコントロールユニット１２内には、車間距離情報に基づいて車速指令値を算出する車間距離制御部１２１と、該車間距離制御部１２１からの車速指令値に基づいて目標駆動力を算出する車速制御部１２２とを有している。
【００２１】
１３はエンジントルク指令値に対応したスロットル開度を得るように負圧アクチュエータ８を駆動制御するスロットルコントロールユニットで、車速制御部１２２から目標駆動力を入力し、この情報に基づいてエンジントルク指令値を求め、このエンジントルク指令値を負圧アクチュエータ８に出力する。なお、スロットルコントロールユニット１３は、スロットルバルブ７の実スロットル開度がエンジントルク指令値に一致するようにフィードバック制御するサーボ系を構成している。
【００２２】
１４は目標変速比となるようにベルト型ＣＶＴ２の変速比を制御するＣＶＴコントロールユニットで、前記ＣＶＴクルーズコントロールユニット１２からＣＶＴクルーズセット指令を受けて目標変速比を決め、目標変速比を得る指令を変速アクチュエータである油圧コントロールバルブユニット１５に出力する。なお、ＣＶＴコントロールユニット１４は、実変速比が目標変速比に一致するようにフィードバック制御するサーボ系を構成している。
【００２３】
図２は実施の形態１におけるベルト型無段変速機と変速制御系を示す図で、２はベルト型ＣＶＴ、９はスロットル開度センサ、１４はＣＶＴコントロールユニット、１５は油圧コントロールバルブユニット、２０はトルクコンバータ、２１はロックアップクラッチ、２２はプライマリ回転数センサ、２３はセカンダリ回転数センサ、２４はライン圧ソレノイド、２５はオイルポンプユニットである。
【００２４】
エンジン１からの出力軸には回転伝達機構としてトルクコンバータ２０が連結され、トルクコンバータ２０の内部には、締結によりエンジン１とベルト型ＣＶＴ２を直結するロックアップクラッチ２１が設けられている。
【００２５】
トルクコンバータ２０の出力側は変速機入力軸２６に連結されており、この入力軸２６の端部にはベルト型ＣＶＴ２のプライマリプーリ２７，２８が設けられている。
【００２６】
ベルト型ＣＶＴ２は、上記プライマリプーリ２７，２８とセカンダリプーリ２９，３０と、プライマリプーリ２７，２８の回転トルクをセカンダリプーリ２９，３０に伝達するベルト３１を有し、プライマリプーリ２７，２８のうち可動側のプーリ２８は、プライマリプーリシリンダ室３２に作用するプライマリ油圧によって入力軸２６の軸方向に移動可能であり、セカンダリプーリ２９，３０のうち可動側のプーリ３０は、セカンダリプーリシリンダ室３３に作用するセカンダリ油圧によって出力軸３４の軸方向に移動可能である。なお、前記出力軸３４には図外の駆動ギアが固着されており、この駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイナルギア、差動装置を介して車輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００２７】
上記可動側のプライマリプーリ２８とセカンダリプーリ３０を軸方向に移動させてベルト３１との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ２７，２８とセカンダリプーリ２９，３０との間の回転比、つまり、変速比を変えることができる。このようなプライマリプーリ２７，２８とセカンダリプーリ２９，３０のＶ字状プーリ溝の溝幅を変化させる制御は、ＣＶＴコントロールユニット１４からの指令により油圧コントロールバルブユニット１５にてプライマリ油圧とセカンダリ油圧を作り出し、これらの油圧をそれぞれプライマリプーリシリンダ室３２とセカンダリプーリシリンダ室３３へ供給することにより行われる。
【００２８】
前記ＣＶＴコントロールユニット１４へはＣＶＴクルーズコントロールユニット１２からＣＶＴクルーズセット指令が入力される。ＣＶＴコントロールユニット１４には、スロットル開度センサ９からのスロットル開度信号、キックダウンスイッチ３５からのスイッチ信号、車速センサ３６からの車速信号、油温センサ３７からの変速機油温信号、プライマリ回転数センサ２２からのプライマリ回転数信号、セカンダリ回転数センサ２３からのセカンダリ回転数信号やその他の信号が入力される。ＣＶＴコントロールユニット１４では、これら入力信号に基づいて演算処理が行われ、ライン圧ソレノイド２４へライン圧制御信号を出力し、油圧コントロールバルブユニット６へ変速比制御信号を出力し、オイルポンプユニット２５へオイルポンプユニット制御信号を出力する。
【００２９】
図３は実施の形態１におけるＣＶＴコントロールユニット１４における変速制御を表すフローチャートである。
【００３０】
ステップ１０１では、ＣＶＴクルーズによる車間距離制御がセットされているかどうかを判断し、セットされていればステップ１０２へ進み、セットされていなければ通常の変速制御へ進む。
【００３１】
ステップ１０２では、車間距離制御部１２１の加減速信号からダウンシフトによる減速が必要かどうかを判断する。
【００３２】
ステップ１０３では、車間距離制御用目標変速マップを用いて目標変速比ＧＲ１を算出する。
【００３３】
ステップ１０４では、目標変速比ＧＲ１と実変速比ＧＲの偏差ＧＲ１−ＧＲを算出する。
【００３４】
ステップ１０５では、偏差ＧＲ１−ＧＲがゼロ以上かどうかを判断し、ゼロ以上であればダウンシフトと判断しステップ１０６へ進み、ゼロ未満であればアップシフトと判断しステップ１０７へ進む。
【００３５】
ステップ１０６では、ダウンシフト用変速速度マップから変速速度を算出する。
【００３６】
ステップ１０７では、アップシフト用変速速度マップから変速速度を算出する。
【００３７】
ステップ１０８では、通常ライン圧制御を行う。
【００３８】
ステップ１０９では、目標減速トルクに見合う目標変速比ＧＲ２を算出する。
【００３９】
ステップ１１０では、変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬを算出する。
【００４０】
ステップ１１１では、目標変速比ＧＲ２と実変速比ＧＲの偏差ＧＲ２−ＧＲを算出する。
【００４１】
ステップ１１２では、偏差ＧＲ２−ＧＲを用いてダウンシフト用変速速度マップから変速速度を算出する。
【００４２】
ステップ１１３では、変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬが変速速度ＧＲ２ｄ以上かどうかを判断し、ＧＲ２ｄＬ≧ＧＲ２ｄであればステップ１１４へ進み、ＧＲ２ｄＬ＜ＧＲ２ｄであればステップ１１５へ進む。
【００４３】
ステップ１１４では、変速速度としてＧＲ２ｄを選択する。
【００４４】
ステップ１１５では、変速速度としてＧＲ２ｄＬを選択する。
【００４５】
ステップ１１６では、ライン圧補正マップより補正ライン圧を算出し通常のライン圧に加算する。
【００４６】
ステップ１１７では、目標変速比であるＧＲ１もしくはＧＲ２と実変速比ＧＲが一致したかどうかを判断し、一致していればこの制御を終了し、一致していなければステップ１１６へ戻り、この補正ライン圧を加算する。
【００４７】
すなわち、ＣＶＴクルーズコントロールユニット１２からＣＶＴクルーズセット指令が出力されると、車間距離を維持する車間距離制御が開始される。このとき、前方車両との車間距離に応じて加減速を行うが、例えば前方車両と自車両との間に適正な車間距離が維持された状態で走行中、その間に車両が割り込んだり、前方車両が急減速した場合には、ダウンシフトによるエンジンブレーキを伴う減速が必要とされる。そこで、まず、ダウンシフトによる減速が必要かどうかを判断し、必要ないと判断したときは、図５に示すように、車間距離制御用変速マップを用いて目標変速比ＧＲ１を算出し、実変速比ＧＲとの偏差から変速速度を算出する。
【００４８】
このとき、目標変速比と実変速比の偏差ＧＲ１−ＧＲがゼロ以上であれば、目標変速比が高いためダウンシフトと判断し、図６に示すダウンシフト用変速速度マップを用いて変速速度を演算すると共に、図１０に示す補正用ライン圧を通常ライン圧に加算する。これは、実施の形態におけるベルト式ＣＶＴの場合、ライン圧を用いてプーリ比を変更するため、通常のライン圧に補正用ライン圧を加算することで、変速速度を速くしても応答性よく目標変速比に到達することができる。
【００４９】
目標変速比と実変速比の偏差ＧＲ１−ＧＲがゼロ未満であれば、目標変速比が低いためアップシフトと判断し、図７に示すアップシフト用変速速度マップを用いて変速速度を演算する。このとき、ダウンシフト時と異なり、アップシフト時にはプーリ圧を低くすることで変速比を変更するため、補正用ライン圧を加える必要はないことから、通常のライン圧制御を行う。
【００５０】
次に、前述したように、車両の割り込みや、前方車両の急減速により、ダウンシフトによる減速が必要と判断された場合、図８に示すマップから目標減速トルクに見合う目標変速比ＧＲ２が算出される。次に、図９に示すマップから変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬが算出される。この変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬを演算するのは、ダウンシフトが急激に行われると、過度のエンジンブレーキにより駆動輪がロックするといったことが発生しないよう設定するものである。そして、ダウンシフト時の変速速度マップから変速速度ＧＲ２を算出し、変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬがＧＲ２ｄよりも大きいときは、変速速度ＧＲ２ｄがリミッタ値ＧＲ２ｄＬよりも小さい場合であるため、そのまま変速速度ＧＲ２ｄを選択し、変速速度ＧＲ２ｄが変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬよりも大きい場合は、変速速度リミッタ値ＧＲ２ｄＬを選択する。また、ダウンシフト時であるため、ライン圧補正マップより補正ライン圧を演算し、通常のライン圧に加算する。
【００５１】
図１１は実施の形態１の車間距離制御時において、前方車両と自車両との間に他車が割り込んできたときのタイムチャートである。
車間距離制御が設定され、車速が低下してくると加速判断がなされ、スロットル開度を開くと共に、目標変速比がロー側に設定される。このとき、ダウンシフトによる加速と判定され、ダウンシフトであるため補正ライン圧が通常ライン圧に加算される。これにより、車間距離が一定に保たれている。
【００５２】
次に、図１１下部に示すように、他車線の車両が割り込んできた場合、車間距離は急激に短くなる。このときは、ダウンシフトによる減速トルクが必要と判断され、スロットル開度を閉じると共に、目標変速比がロー側に設定される。このとき、ダウンシフトであるため補正ライン圧が通常ライン圧に加算される。これにより減速することで車間距離を再び適正な距離に保つように制御される。このように、たとえ他車線から車両が割り込んでくることにより、急激に車間距離が短くなったとしても、目標変速比を変更し、また、変速速度を速くすることで応答性よく車間距離を適正に保つことができる。
【００５３】
以上説明したように、実施の形態１における無段変速機の変速制御装置においては、車間距離制御部１２１による車間距離制御時は非車間距離制御時の変速速度より変速速度を速くすることで、ＣＶＴコントロールユニット１４において応答性よく変速することが可能となり、車間距離を適正に保つことができる。
【００５４】
また、非車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に応じて変速速度を設定し、車間距離制御時には目標変速比と実変速比との偏差に関わらず少なくとも非車間距離制御時の変速速度より速い一定の変速速度を設定することで、スムーズな変速制御を可能としていると共に、車間距離制御時のように応答性が要求される場合には、目標変速比と実変速比の偏差に関わらず、常に変速速度を速くすることで、十分な変速応答性を確保することが可能となり、車間距離を適正に保つことができる。
【００５５】
また、変速速度を速くする変速比制御を行うときは、通常時ライン圧に補正用ライン圧を加えることで、十分なライン圧を確保することが可能となり、変速速度が速くなったとしても応答性よくプーリ比を変更することができる。
【００５６】
また、車間距離制御時に変速比をロー側に変速することで減速トルクを得る際、変速速度の上限を設定する変速速度リミッタが設けられている。
すなわち、車間距離制御時において変速比をロー側に変速することで減速トルクを得る場合、変速比をロー側に変速することで減速しようとするが、変速速度制御部においては目標変速比と実変速比の偏差に関わらず速い変速速度が選択される。このとき、急激にロー側に変速すると、エンジン回転数＜駆動輪回転数となった場合、過度のエンジンブレーキにより駆動輪がロックしてしまうと言った問題が発生する。よって、こういった過度のエンジンブレーキがかからないように、変速速度リミッタを設けることで、スムーズな減速をする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における駆動力制御装置が適用されたＣＶＴクルーズシステム構成図である。
【図２】実施の形態１におけるベルト型無段変速機と変速制御系を示す図である。
【図３】実施の形態１における変速制御を表すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における非車間距離制御時の変速マップである。
【図５】実施の形態１における車間距離制御時の変速マップである。
【図６】実施の形態１におけるダウンシフト時の変速速度マップである。
【図７】実施の形態１におけるアップシフト時の変速速度マップである。
【図８】実施の形態１における減速トルクが必要なときの変速比マップである。
【図９】実施の形態１におけるダウンシフト時の変速速度リミッタマップである。
【図１０】実施の形態１におけるダウンシフト時の補正用ライン圧マップである。
【図１１】実施の形態１における他車線からの車両割り込み時のタイムチャートである。
【符号の説明】
１    エンジン
２    ベルト型ＣＶＴ（自動変速機）
６    油圧コントロールバルブユニット
７    スロットルバルブ
８    負圧アクチュエータ
９    スロットル開度センサ
１０    レーザレーダ
１２    ＣＶＴクルーズコントロールユニット
１３    スロットルコントロールユニット
１４    ＣＶＴコントロールユニット
１５    油圧コントロールバルブユニット
２０    トルクコンバータ
２１    ロックアップクラッチ
２２    プライマリ回転数センサ
２３    セカンダリ回転数センサ
２５    オイルポンプユニット
２６    変速機入力軸
２７，２８    プライマリプーリ
２９，３０    セカンダリプーリ
３１    ベルト
３２    プライマリプーリシリンダ室
３３    セカンダリプーリシリンダ室
３４    出力軸
３５    キックダウンスイッチ
３６    車速センサ
３７    油温センサ
１２１    車間距離制御部
１２２    車速制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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