JPH065206Y2 - 電子制御サスペンシヨン装置 - Google Patents

電子制御サスペンシヨン装置

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JPH065206Y2
JPH065206Y2 JP1987056323U JP5632387U JPH065206Y2 JP H065206 Y2 JPH065206 Y2 JP H065206Y2 JP 1987056323 U JP1987056323 U JP 1987056323U JP 5632387 U JP5632387 U JP 5632387U JP H065206 Y2 JPH065206 Y2 JP H065206Y2
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JP
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compressor
reserve tank
pressure
pressure reserve
supply
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修一 武馬
信隆 大和
修 武田
敏男 油谷
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Toyota Motor Corp
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    • B60G17/0408Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics details, e.g. antifreeze for suspension fluid, pumps, retarding means per se
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    • B60G17/0152Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0155Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit pneumatic unit
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Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 [産業上の利用分野] 本考案は、コンプレッサにより気体を圧縮してリザーブ
タンクに蓄えて車両の姿勢制御を行なう電子制御サスペ
ンション装置に関する。
[従来の技術] 従来より、気体をコンプレッサにより圧縮してサスペン
ションの気体ばねに供給し、車両の姿勢制御を行なう電
子制御サスペンション装置が知られている。このような
電子制御サスペンション装置において、コンプレッサを
モータにより始動する際、大きな起動トルクが必要なた
め、大容量のモータを設け、また、始動時に大電流を流
していた。そのため、例えば、灯火類や音響機器等の他
の電気機器に悪影響を及ぼす恐れがあった。
そこで、コンプレッサの始動時から一定時間の間、高圧
リザーブタンク内の高圧の圧縮空気をコンプレッサの吸
入側に帰還し、コンプレッサの始動時の起動トルクを軽
減させるようにした装置が提案されている(実開昭61
−43509号)。
[考案が解決しようとする問題点] しかしながら、こうした従来の電子制御サスペンション
装置では、始動時の起動トルクは減少するものの、一定
時間の間、高圧リザーブタンクに蓄えられた高圧空気
を、コンプレッサにより更に圧縮して超高圧空気として
吐出することとなるため、吐出圧力が必要以上の高圧と
なり、またコンプレッサ吐出側の空気回路強度をこの高
圧に適合した非常に強固なものとしなければならないと
いう問題があった。
また、高圧空気を吸入すると、コンプレッサのピストン
受圧面に作用する高圧空気圧力とピストン背面に作用す
る圧力とに大きな差が生じ、起動トルクを十分に減少す
ることができないという問題があった。更に、コンプレ
ッサの吸入側に高圧空気を供給するための高圧配管をも
必要とするという問題もあった。
そこで本考案は上記の問題点を解決することを目的と
し、始動時の起動トルクが小さく、また始動時において
も良好な吐出圧力を有する電子制御サスペンション装置
を提供することにある。
考案の構成 [問題点を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本考案は問題点を解決するた
めの手段として次の構成をとった。即ち、 車両の車輪M1に対応して設けられたサスペンションの
気体ばねM2と、コンプレッサM3の吸入側に気体を供
給する低圧リザーブタンクM4、若しくはコンプレッサ
M3の吐出側から吐出される圧縮気体を蓄える高圧リザ
ーブタンクM5とを連通・遮断して気体を給排し、車両
の姿勢制御を行なう電子制御サスペンション装置におい
て、 前記コンプレッサM3の吐出側と前記高圧リザーブタン
クM5とを接続する連通・遮断可能な供給制御弁M6
と、 前記コンプレッサM3の吐出側と前記低圧リザーブタン
クM4とを接続する連通・遮断可能な接続制御弁M7
と、 前記コンプレッサM3と前記供給制御弁M6とを駆動・
制御して圧縮気体を前記高圧リザーブタンクM5に供給
する供給制御手段M8と、 該供給制御手段M8による前記コンプレッサM3の駆動
停止時でかつ前記供給制御弁M6の遮断時の前記高圧リ
ザーブタンクM5への圧縮気体の非供給時に、所定時間
前記接続制御弁M7を制御して前記コンプレッサM3の
吐出側と前記低圧リザーブタンクM4とを連通する連通
制御手段M9と、 を備えたことを特徴とする電子制御サスペンション装置
の構成がそれである。
[作用] 前記構成を有する電子制御サスペンション装置は、供給
制御手段M8が、コンプレッサM3と供給制御弁M6と
を駆動・制御して圧縮気体を高圧リザーブタンクM5に
供給し、連通制御手段M9が、供給制御手段M8による
コンプレッサM3の駆動停止時でかつ供給制御弁M6の
遮断時の高圧リザーブタンクM5への圧縮気体の非供給
時に、所定時間接続制御弁M7を制御してコンプレッサ
M3の吐出側と低圧リザーブタンクM4とを連通する。
従って、コンプレッサM3による非供給時に、コンプレ
ッサM3の吐出側は低圧リザーブタンクM4とほぼ等し
い圧力となる。これにより、コンプレッサM3の始動時
の起動トルクが減少する。
[実施例] 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第2図は本考案の一実施例である電子制御サスペンショ
ン装置の概略構成図、第3図は本実施例の電子制御サス
ペンション装置の空気回路図である。この電子制御サス
ペンション装置は、空気回路ACに各々接続された前輪
左側のサスペンション1FL、前輪右側のサスペンショ
ン1FR、後輪左側のサスペンション1RL、後輪右側
のサスペンション1RRを備え、このサスペンション1
FL,1FR,1RL,1RRには、各々気体ばね2F
L,2FR,2RL,2RRとショックアブソーバ3F
L,3FR,3RL,3RRとが設けられている。この
気体ばね2FL,2FR,2RL,2RRは、第3図に
示すように、各々主気体室4FL,4FR,4RL,4
RRと副気体室5FL,5FR,5RL,5RRとを備
え、主気体室4FL,4FR,4RL,4RRの一部は
ダイヤフラム6FL,6FR,6RL,6RRにより形
成されているので、主気体室4FL,4FR,4RL,
4RRに空気を給排することにより車高を変更すること
ができる。また、気体ばね2FL,2FR,2RL,2
RRはばね用モータ7FL,7FR,7RL,7RRを
駆動することにより主気体室4FL,4FR,4RL,
4RRと副気体室5FL,5FR,5RL,5RRとを
連通・遮断若しくは空気流量を切り替えて、ばね定数を
「低」「中」「高」の各段階に変更することができる。
また、ショックアブソーバ3FL,3FR,3RL,3
RRはアブソーバ用モータ8FL,8FR,8RL,8
RRを駆動して図示しないオリフィスを通過する流量を
変化させて減衰力を「低」「中」「高」の各段階に変更
することができる。
一方、空気回路ACには、各気体ばね2FL,2FR,
2RL,2RRに供給する圧縮空気の供給源としてのモ
ータ9で駆動されるコンプレッサ10が設けられ、この
コンプレッサ10の吐出側10aは、逆流を防止するチ
ェックバルブ12を介してエアドライヤ14及び排気切
換バルブ16に各々接続されている。エアドライヤ14
にはシリカゲルが封入されており、圧縮空気中の水分を
除去する。このエアドライヤ14は固定絞り18及び逆
流を防止するチェックバルブ12を介して連通・遮断可
能な供給切換バルブ22及び接続切換バルブ24の一方
に各々接続されている。この供給切換バルブ22の他方
は、所定圧力に設定されたリリーフバルブ25に接続さ
れると共に、連通・遮断可能な高圧リザーブ用切換バル
ブ26を介して前輪側の高圧リザーブタンク28に接続
され、また同じく連通・遮断可能な高圧リザーブ用切換
バルブ30を介して後輪側の高圧リザーブタンク32に
接続されている。これらの高圧リザーブタンク28,3
0には、高圧リザーブタンク28,30内の空気圧力を
検出する圧力センサ34,36と、所定圧力に設定され
たリリーフバルブ38,40とが各々配設されている。
更に、この供給切換バルブ22の他方は、連通・遮断可
能なレベリングバルブ42を介して主気体室4FLと、
同じくレベリングバルブ44を介して主気体室4FR
と、レベリングバルブ46を介して主気体室4RLと、
レベリングバルブ48を介して主気体室4RRと、各々
接続されている。この各主気体室4FL,4FR,4R
L,4RRには空気圧力を検出する圧力センサ50,5
2,54,56が各々接続されている。
また、前輪左側の主気体室4FLは連通・遮断可能なデ
ィスチャージバルブ58を介して、前輪右側の主気体室
4FRは同様なディスチャージバルブ60を介して、各
々前輪側の低圧リザーブタンク62に各々接続されてい
る。更に、後輪左側の主気体室4RLは連通・遮断可能
なディスチャージバルブ64を介して、後輪右側の主気
体室4RRは同様なディスチャージバルブ66を介し
て、各々後輪側の低圧リザーブタンク68に各々接続さ
れている。一方、前輪側の低圧リザーブタンク62と後
輪側の低圧リザーブタンク68とは常時連通可能に接続
されている。これらの低圧リザーブタンク62,64に
は低圧リザーブタンク62,68の空気圧力を検出する
圧力センサ70,72が各々接続され、前輪側の低圧リ
ザーブタンク62には所定圧力に設定されたリリーフバ
ルブ74が接続されている。前述した両高圧リザーブタ
ンク28,32及びこの両低圧リザーブタンク62,6
4の容積は、同一である。
これらの、両低圧リザーブタンク62,68は、前記接
続切換バルブ24の他方に接続されると共に、連通・遮
断可能な吸入切換バルブ76を介してコンプレッサ10
の吸入側10bに接続されている。また、コンプレッサ
10の吸入側10bには、大気を吸入可能にチェックバ
ルブ78が接続されている。このチェックバルブ78を
設けることなく、空気回路ACを完全な閉回路として構
成し、空気回路AC内に空気若しくは他の気体、例えば
窒素ガスを入れても実施可能である。
尚、前記排気切換バルブ16、供給切換バルブ22、接
続切換バルブ24、高圧リザーブ用切換バルブ26,3
0、レベリングバルブ42,44,46,48、ディス
チャージバルブ58,60,64,66、吸入切換バル
ブ76は、本実施例では、ノーマルクローズ形を用いて
いる。
本空気回路ACでは、前輪側と後輪側とに各々高圧リザ
ーブタンク28,32及び低圧リザーブタンク62,6
8を設けたが、前輪側と後輪側とに共通の一個の高圧リ
ザーブタンク及び一個の低圧リザーブタンクとしてもよ
い。
尚、供給切換バルブ22が供給制御弁として、接続切換
バルブ24が接続制御弁として働く。
更に、第2図に示すように、左前車輪と車体との間隔、
既ち左のフロント車高を検出する車高センサ80、同じ
く右のフロント車高を検出する車高センサ82、左のリ
ア車高を検出する車高センサ84、右のリヤ車高を検出
する車高センサ86が各々設けられている。一方、操舵
輪88の操舵角及び操舵方向を検出する操舵角センサ9
0と、車体の加速度を検出する加速度センサ92と、図
示しない変速機の出力軸の回転速度から車速を検出する
車速センサ93と、をも備えている。また、マニュアル
操作により、車高を指示する車高ハイスイッチ94と車
高ロースイッチ96とをも備えている。
次に、本実施例の電気系統を第4図に示すブロック図を
用いて説明する。前記各サスペンション1FL,1F
R,1RL,1RRは、電子制御回路100によって駆
動・制御されて車両の姿勢制御を行なう。この電子制御
回路100は第4図に示すように、周知のCPU10
2,ROM104,RAM106を論理演算回路の中心
として構成され、外部と入出力を行なう入出力回路、こ
こではモータ駆動回路108、バルブ駆動回路110、
センサ入力回路112、レベル入力回路114等とをコ
モンバス116を介して相互に接続して構成されてい
る。
CPU102は、圧力センサ34,36,50,52,
54,56,70,72、車高センサ80,82,8
4,86、操舵角センサ90、加速度センサ92、車速
センサ93からの信号をセンサ入力回路112を介し
て、車高ハイスイッチ94及び車高ロースイッチ96か
らの信号をレベル入力回路114を介して、入力する。
一方、これらの信号、ROM104、RAM106内の
データに基づいてCPU102は、モータ駆動回路10
8を介してコンプレッサ用モータ9、ばね用モータ7F
L,7FR,7RL,7RR及びアブソーバ用モータ8
FL,8FR,8RL,8RRを駆動する駆動信号を出
力し、バルブ駆動回路110を介して排気切換バルブ1
6、供給切換バルブ22、接続切換バルブ24、高圧リ
ザーブ用切換バルブ26,30、レベリングバルブ4
2,44,46,48、ディスチャージバルブ58,6
0,64,66、吸入切換バルブ76に駆動信号を出力
し、各サスペンション1FL,1FR,1RL,1RR
を制御している。
次に、前述した電子制御回路100において行なわれる
コンプレッサ10と各リザーブタンク28,32,6
2,68とを連通する処理について、第5図のフローチ
ャートに拠って説明する。
本電子制御サスペンション装置は、図示しないキースイ
ッチが操作されると第5図に示す連通制御ルーチンを他
の制御ルーチンと共に繰返し実行する。まず、前輪側の
高圧リザーブタンク28内の圧力PFHを圧力センサ2
8により、後輪側の高圧リザーブタンク32内の圧力P
RHを圧力センサ36により、前輪側の低圧リザーブタ
ンク62内の圧力PFLを圧力センサ70により、後輪
側の低圧リザーブタンク68内の圧力PRLを圧力セン
サ72により、各々センサ入力回路114を介して検出
する(ステップ200)。
次に、両高圧リザーブタンク28,32の圧力PFH,
PRHの和である総高圧リザーブタンク圧PHが、各主
気体室4FL,4FR,4RL,4RRに高圧リザーブ
タンク28,32から圧縮空気を供給して姿勢制御を行
なうことができなくなる所定の最低必要圧力Pa,例え
ば24気圧(絶対圧力)以下となると(ステップ21
0)、モータ駆動回路108を介してコンプレッサ用モ
ータ9を運転してコンプレッサ10を駆動し、またバル
ブ駆動回路110を介して供給切換バルブ22、両高圧
リザーブ用切換バルブ26,30、吸入切換バルブ76
を駆動する。よって、両低圧リザーブタンク62,68
内の空気がコンプレッサ10により圧縮されてチェック
バルブ12、エアドライヤ14、チェックバルブ20、
供給切換バルブ22、両高圧リザーブ用切換バルブ2
6,30を介して高圧リザーブタンク28,32に供給
される(ステップ220)。この時、両低圧リザーブタ
ンク62,68内の圧力PFL,PRLが大気圧以下で
あると、チェックバルブ78を介して大気を吸入する。
両高圧リザーブタンク28,32に圧縮空気を供給し、
各リザーブタンク28,32,62,68内の圧力PF
H,PRH,PFL,PRLの和P4が、姿勢制御を行
なうために必要な所定圧力Pb、例えば35気圧(絶対
圧力)以上となると、コンプレッサ用モータ9によるコ
ンプレッサ10の駆動、及び供給切換バルブ22、両高
圧リザーブ用切換バルブ26,30、吸入切換バルブ7
6の駆動を停止し、両高圧リザーブタンク28,32へ
の圧縮空気の供給を停止する(ステップ240)。この
時に、コンプレッサ10の吐出側10aと供給切換バル
ブ22との間、特にエアドライヤ14内には、高圧の圧
縮空気が残存している。
続いて、供給停止後の非供給時に、この残存している高
圧の圧縮空気を両低圧リザーブタンク62,68に放出
するのに必要な所定放出時間T、例えば0.5秒経過す
るまで(ステップ250)、接続切換バルブ24を駆動
し、両低圧リザーブタンク62,68とコンプレッサ1
0の吐出側10a及び供給切換バルブ22の間とを連通
する(ステップ260)。よって、コンプレッサ10の
吐出側10a及び供給切換バルブ22の間に残存してい
る圧縮空気は両低圧リザーブタンク62,68に放出さ
れる。放出時間Tが経過すると(ステップ250)、接
続切換バルブ24の駆動を停止し、連通を停止する(ス
テップ270)。
一方、総高圧リザーブタンク圧PHが最低必要圧力Pa
を超えていると(ステップ210)、若しくは圧力の和
P4が所定圧力Pbを下まわると(ステップ230)、
あるいは、ステップ260、270の処理を実行する
と、一旦「NEXT」へ抜ける。尚、ステップ210な
いし240が供給制御手段として働き、ステップ250
ないし270が連通制御手段として働く。また、本実施
例では供給制御手段において、圧力の和である総高圧リ
ザーブタンク圧PH及び圧力の和P4を用いているが、
個々の圧力PFH,PFL,PRH,PRLに応じて制
御してもよい。更に、各リザーブタンク28,32,6
2,68の容積が異なるものや、容積が変化するもので
は、圧力と容積との積を用いて制御してもよい。
前述した本考案の電子制御サスペンション装置は、コン
プレッサ10、供給切換バルブ22、両高圧リザーブ用
切換バルブ26,30、吸入切換バルブ76を駆動し
て、両高圧リザーブタンク28,32に圧縮空気を供給
する。圧縮空気供給停止後の非供給時に、所定時間Tの
間、接続切換バルブ24を駆動し、コンプレッサ10の
吐出側10a及び供給切換バルブ22との間に残存する
高圧の圧縮空気を両低圧リザーブタンク62,68に放
出する。
従って、本考案の電子制御サスペンション装置による
と、コンプレッサ10の吐出側10a及び供給切換バル
ブ22の間に高圧の圧縮空気が残存することがなく、コ
ンプレッサ10の吐出側10aの圧力は低圧力の両低圧
リザーブタンク圧PFL,PRLとほぼ等しくなり、ま
た、コンプレッサ10のピストン受圧面に作用する圧力
とピストン背面に作用する圧力との差が小さくなり、総
高圧リザーブタンク圧PHが最低必要圧力Pa以下とな
って、再度コンプレッサ10を始動する際、コンプレッ
サ10の起動トルクが小さくても起動でき、また、吐出
圧力も必要以上の高圧となることはない。これにより、
コンプレッサ用モータ9の消費電力が少なくてもよく、
また、コンプレッサ用モータ9の容量が小さくても起動
することができる。また、コンプレッサ10の始動時
に、灯火類や音響機器等の他の電気機器に悪影響を及ぼ
す恐れがない。
次に、前述した第3図の空気回路ACと異なる他の実施
例の空気回路AC2について第6図によって説明する。
この空気回路AC2において、前述した空気回路ACと
同一のものについては、同一の番号を付して説明を省略
する。
本空気回路AC2は、前輪側の高圧リザーブタンク28
aと低圧リザーブタンク62aとが、また後輪側の高圧
リザーブタンク32aと低圧リザーブタンク68aとが
一体的に形成されている。前輪側の高圧リザーブタンク
28aに接続された高圧リザーブ用切換バルブ26の一
方と後輪側の高圧リザーブタンク32aに接続された高
圧リザーブ用切換バルブ30とは、連通・遮断可能な連
通切換バルブ501を介して接続されている。よって、
両高圧リザーブ用切換バルブ26,30を同時に駆動し
ても、連通切換バルブ501を駆動しないと、両高圧リ
ザーブタンク28a,32aが互いに連通することはな
い。
また、前輪側の低圧リザーブタンク62aは連通・遮断
可能な低圧リザーブ用切換バルブ502の一方が接続さ
れ、低圧リザーブ用切換バルブ502の他方は吸入切換
バルブ76及び前輪側の両ディスチャージバルブ58,
60に接続されると共に、連通・遮断可能な連通切換バ
ルブ504の一方に接続されている。この連通切換バル
ブ504の他方は、連通・遮断可能な低圧リザーブ用切
換バルブ506を介して低圧リザーブタンク68aに接
続されると共に、後輪側の両ディスチャージバルブ6
4,66に接続されている。また、低圧リザーブタンク
68aには所定圧に設定されたリリーフ弁508に接続
されている。よって、低圧リザーブタンク62a,68
aは低圧リザーブ用切換バルブ502,506により他
のバルブ等と遮断され、両低圧リザーブ用切換バルブ5
02,506を駆動しても、連通切換バルブ504を駆
動しないと、両低圧リザーブタンク62a,68aは互
いに連通することはない。
このように本空気回路AC2は、両高圧リザーブタンク
28a,32a及び両低圧リザーブタンク62a,68
a毎に高圧リザーブ用切換バルブ26,30、低圧リザ
ーブタンク用切換バルブ502,506、連通切換バル
ブ501,504を有し、リザーブタンク28a,32
a,62a,68a毎に圧力を制御することができる。
以上本考案の実施例について説明したが、本考案はこの
ような実施例に何等限定されるものではなく、本考案の
要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得
ることは勿論である。
考案の効果 以上詳述したように本考案の電子制御サスペンション装
置によると、コンプレッサの駆動停止時でかつ供給制御
弁の遮断時の高圧リザーブタンクへの圧縮気体の非供給
時に、所定時間接続制御弁を制御してコンプレッサの吐
出側と低圧リザーブタンクとを連通するので、コンプレ
ッサの吐出側の残留圧縮気体を低圧リザーブタンクに放
出することができ、吐出側の圧力が低圧リザーブタンク
の圧力とほぼ等しくなり、コンプレッサを始動する際の
起動トルクが小さく、吐出圧力が必要以上の高圧となる
こともないという効果を奏する。これにより、コンプレ
ッサ用モータの消費電力が少なくなり、またコンプレッ
サ用モータの容量を小さくすることもできる。また、コ
ンプレッサの始動時に、灯火類や音響機器等の他の電気
機器に悪影響を及ぼす恐れもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本考案の一実施例としての電子制御サスペンショ
ン装置の概略構成図、第3図は本実施例の空気回路図、
第4図は本実施例の電気系統の構成を示すブロック図、
第5図は本実施例の制御回路において行なわれる制御ル
ーチンの一例を示すフローチャート、第6図は他の実施
例としての空気回路図である。 2FL,2FR,2RL,2RR…気体ばね 28、28a,32,32a…高圧リザーブタンク 34,36,50,52,54,56,70,72…圧力センサ 62,62a,68,68a…低圧リザーブタンク 100…電子制御回路
フロントページの続き (72)考案者 油谷 敏男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特公 昭53−14763(JP,B2)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の車輪に対応して設けられたサスペン
    ションの気体ばねと、コンプレッサの吸入側に気体を供
    給する低圧リザーブタンク、若しくはコンプレッサの吐
    出側から吐出される圧縮気体を蓄える高圧リザーブタン
    クとを連通・遮断して気体を給排し、車両の姿勢制御を
    行なう電子制御サスペンション装置において、 前記コンプレッサの吐出側と前記高圧リザーブタンクと
    を接続する連通・遮断可能な供給制御弁と、 前記コンプレッサの吐出側と前記低圧リザーブタンクと
    を接続する連通・遮断可能な接続制御弁と、 前記コンプレッサと前記供給制御弁とを駆動・制御して
    圧縮気体を前記高圧リザーブタンクに供給する供給制御
    手段と、 該供給制御手段による前記コンプレッサの駆動停止時で
    かつ前記供給制御弁の遮断時の前記高圧リザーブタンク
    への圧縮気体の非供給時に、所定時間前記接続制御弁を
    制御して前記コンプレッサの吐出側と前記低圧リザーブ
    タンクとを連通する連通制御手段と、 を備えたことを特徴とする電子制御サスペンション装
    置。
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