FR2487268A1 - DEVICE FOR CONTROLLING A PNEUMATIC SUSPENSION TRAIN AXLE WITH A VERTICAL DISPLACEMENT OF A UTILITY MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN ESSIEU TRAINE D'APPOINT A SUSPENSION PNEUMATIQUE ET DEPLACEMENT VERTICAL. LE DISPOSITIF COMPORTE POUR L'ESSIEU MOTEUR UNE VALVE DE REGULATION DE PRESSION 5, UNE SOUPAPE DE LIMITATION DE PRESSION 23, UN CLAPET ANTI-RETOUR 7 ET UNE VALVE DISTRIBUTRICE 8 ET POUR L'ESSIEU D'APPOINT UNE VALVE DE REGULATION DE NIVEAU 10 ET UNE VALVE DISTRIBUTRICE 15, CES COMPOSANTS COOPERANT DE MANIERE A AGIR, EN FONCTION DE LA CHARGE S'EXERCANT SUR LES ESSIEUX, SOIT SUR LE DISPOSITIF DE RELEVAGE 18 DE L'ESSIEU D'APPOINT SOIT SUR LES SOUFFLETS 1, 2 DE SA SUSPENSION PNEUMATIQUE. APPLICATION AUX VEHICULES UTILITAIRES.THE INVENTION RELATES TO A CONTROL DEVICE FOR A PNEUMATIC SUSPENSION AND VERTICAL DISPLACEMENT TRAILED AXLE. THE DEVICE CONTAINS FOR THE DRIVING AXLE A PRESSURE REGULATION VALVE 5, A PRESSURE LIMITATION VALVE 23, A NON-RETURN VALVE 7 AND A DISTRIBUTOR VALVE 8 AND FOR THE SUPPLY AXLE A LEVEL 10 REGULATION VALVE AND A DISTRIBUTOR VALVE 15, THESE COMPONENTS COOPERATING SO AS TO ACT, DEPENDING ON THE LOAD EXERCISING ON THE AXLES, EITHER ON THE LIFTING DEVICE 18 OF THE SUPPORT AXLE OR ON THE BELLOWS 1, 2 OF ITS SUSPENSION PNEUMATIC. APPLICATION TO UTILITY VEHICLES.
Description
La présente invention concerne un dispositif de commande d'un essieuThe present invention relates to a device for controlling an axle
trainé d'appoint, à suspension pneumatique et à déplacement vertical, d'un véhicule automobile utilitaire en relation avec un essieu moteur à suspension à ressorts d'acier, ce dispositif compor- tant une soupape de limitation de pression, une valve distributrice, un clapet anti-retour d'étranglement et une valve régulatrice de pression à commande par levier air-suspension and vertical-displacement supplementary train of a commercial motor vehicle in connection with a steel spring suspension drive axle, this device comprising a pressure limiting valve, a dispensing valve, a throttle check valve and lever-operated pressure control valve
montés sur l'essieu moteur ainsi qu'une valve distri- mounted on the driving axle as well as a valve
butrice et une valve de régulation de niveau, commandée butrice and a level control valve, ordered
par une tringlerie, montés sur l'essieu d'appoint. by a linkage, mounted on the extra axle.
Des essieux d'appoint placés en arrière d'essieux moteurs sont de plus en plus recherchés sur le marché des véhicules utilitaires à cause de la possibilité d'absorption d'une charge utile supplémentaire et d'un coft supplémentaire relativement faible. C'est pourquoi on effectue fréquemment leur installation ultérieure sur Back up axles placed behind drive axles are increasingly sought after in the commercial vehicle market because of the possibility of absorbing an additional payload and a relatively low additional cost. This is why they are frequently installed later on
des véhicules existants.existing vehicles.
De préférence, la suspension de l'essieu d'ap- Preferably, the suspension of the axle of ap-
point est une suspension pneumatique, notamment lorsque l'essieu moteur est à suspension mécanique. L'avantage d'une suspension pneumatique de l'essieu d'appoint par rapport à une suspension à ressorts d'acier de celui-ci consiste dans la répartition voulue de la charge entre les essieux, à laquelle la pression pneumatique de l'essieu d'appoint peut s'adapter à chaque fois. En effet, la point is a pneumatic suspension, especially when the drive axle is mechanical suspension. The advantage of a pneumatic suspension of the auxiliary axle with respect to a steel spring suspension thereof is the desired distribution of the load between the axles, to which the pneumatic pressure of the axle extra can adapt each time. Indeed, the
transmission de charge par l'essieu d'appoint s'effec- axle load transmission is effected
tue à partir d'environ 95% de la charge admissible de kills from about 95% of the allowable load of
l'essieu moteur et on est ainsi assuré de bonnes condi- the driving axle and one thus ensures good conditions
tions de traction. Un dispositif élévateur commandé permet le relevage de l'essieu d'appoint pour augmenter la charge sur l'essieu moteur et par conséquent pour amplifier la force d'entraînement exercée sur la route et également pour économiser les pneumatiques de l'essieu traction. A controlled lift device allows the auxiliary axle to be raised to increase the load on the drive axle and therefore to increase the driving force exerted on the road and also to save the tires of the axle
d'appoint lorsque le véhicule est partielle- when the vehicle is partially
ment chargé.loaded.
Des véhicules à suspension pneumatique sont généralement pourvus d'une soupape de réglage de niveau qui maintient toujours constante la hauteur du chàssis du véhicule indépendamment de la charge. Lors Air suspension vehicles generally have a level control valve which always maintains the vehicle chassis height constant regardless of the load. then
de la combinaison d'une suspension mécanique pour l'es- the combination of a mechanical suspension for the
sieu moteur et d'une suspension pneumatique pour l'es- engine and a pneumatic suspension for the
sieu d'appoint, un tel agencement n'est pas utilisable. In addition, such an arrangement can not be used.
Au contraire, l'essieu d'appoint doit s'adapter aux courses, fonction de la charge, de l'essieu moteur à suspension mécanique, car autrement on ne pourrait pas régler une proportion déterminée de répartition des charges sur les deux essieux. L'invention a pour but de faire en sorte que la charge admissible pour l'essieu moteur ne soit pas dépassé et que d'autre part la capacité d'entraînement de l'essieu moteur puisse être utilisée de façon optimale, c'est-à-dire pratiquement jusqu'à la limite maximale nominalement admissible de la On the contrary, the auxiliary axle must adapt to the strokes, depending on the load, of the drive axle with mechanical suspension, because otherwise one could not regulate a determined proportion of distribution of the loads on the two axles. The aim of the invention is to ensure that the permissible load for the driving axle is not exceeded and that the drive capacity of the driving axle can be optimally used. practically to the nominally maximum limit of the
charge d'essieu.axle load.
Ce problème est résolu selon l'invention en ce que une pression maintenue constante par la soupape de limitation de pression est appliquée à la valve de This problem is solved according to the invention in that a pressure kept constant by the pressure limiting valve is applied to the valve of
régulation de pression, en ce que cette valve de régula- pressure regulation, in that this regulating valve
tion de pression établit une pression, proportionnelle à la position d'une tringlerie réagissant à la charge d'essieu et qui produit, après dépassement d'une valeur prédéterminée de pression correspondant à environ 95 ,4 pressure pressure, proportional to the position of a linkage responsive to the axle load and which produces, after exceeding a predetermined pressure value corresponding to approximately 95, 4
de la charge admissible de l'essieu moteur, la commuta- the permissible load of the driving axle, the switching
tion de la valve distributrice de l'essieu moteur de of the distributor valve of the driving axle of
sorte que la valve d'actionnement,éventuellement alimen- so that the actuating valve, possibly
tée en air, du dispositif de relevage de l'essieu d'ap- of the lifting device of the axle of
point est placée en condition d'évent et que de l'air comprimé est fourni à la valve de régulation de niveau, placée sur l'essieu d'appoint, qui fait ainsi parvenir, the point is placed in a vent condition and compressed air is supplied to the level regulating valve, placed on the auxiliary axle, thereby conveying,
en fonction de la charge, de l'air comprimé dans les souf- depending on the load, compressed air in the
flets de la suspension pneumatique jusqu'à ce qu'il s'établisse entre le châssis du véhicule et l'essieu d'appoint un intervalle prédéterminé d'espacement flutters of the air suspension until a predetermined spacing interval is established between the vehicle frame and the auxiliary axle
en fonction de la charge.depending on the load.
Lorsque cette condition est atteinte et lorscue l'essieu d'appoint est descendu, il ne doit plus se oroduire, sous l'effet des variations de charge s'exerçant en cours de marche sur les deux essieux, de commutation de position et de relevage de l'essieu d'appoint. Pour cette raison, conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'essieu d'appoint ne When this condition is reached and when the extra axle is lowered, it must no longer be produced, due to load variations during operation on both axles, position switching and tilting. of the extra axle. For this reason, according to another characteristic of the invention, the auxiliary axle does not
peut être relevé que par commande manuelle de commuta- can be raised only by manual switching control
tion de la valve d'actionnement et de la valve distribu- of the actuating valve and the distribu-
trice de l'essieu d'appoint.towing axle.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la Other advantages and features of the invention will be highlighted later in the
description, en référence au dessin unique annexé description, with reference to the attached single drawing
qui représente un schéma d'agencement du dispositif de which represents an arrangement scheme of the device of
commande d'essieu d'appoint selon l'invention. booster axle control according to the invention.
Sur le dessin annexé, on a représenté de façon schématique le dispositif de commande d'un essieu trainé d'appoint, pourvu de ressorts pneumatiques 1 et 2 et In the accompanying drawing, there is shown schematically the control device of a trailing axle booster, provided with pneumatic springs 1 and 2 and
coopérant avec un essieu moteur 3 équipé d'une suspen- cooperating with a drive axle 3 equipped with a suspension
sion mécanique à ressorts d'acier. Ce schéma montre la fonction de la suspension pneumatique et du dispositif mechanical suspension with steel springs. This diagram shows the function of the air suspension and the device
de relevage de l'essieu d'appoint ainsi que les posi- axle lift and the posi-
tions occupées par les valves et soupapes dans la con- the valves and valves in the con-
dition de marche o l'essieu d'appoint est abaissé. step-up where the extra axle is lowered.
En Drincipe il est prévu que l'essieu d'appoint Foit mis en charge seulement apr s que l'essieu moteur In Drincipe it is expected that the booster axle will be loaded only after the drive axle
ait atteint environ 95/ de sa charge nominale admissible. has reached approximately 95% of its rated load.
Ce résultat est obtenu en ce que les ressorts pneumati- This result is obtained in that the pneumatic springs
ques 1 et 2 de l'essieu d'appoint restent sans pression jusqu'à ce que le régulateur, c'est-à-dire la valve de régulation de pression 5, actionné par l'essieu moteur 3 par l'intermédiaire d'une tringlerie à leviers 4, établisse une pression Pans qui correspond à 95% de la charge nominale admissible d'essieu. Cette pression Pans est appliquée, par l'intermédiaire d'un tuyau 6 dans lequel est branché un clapet antiretour d'étran- glement 7, une valve distributrice à 3/2 voies 8 dont elle 1 and 2 of the auxiliary axle remain without pressure until the regulator, that is to say the pressure regulating valve 5, actuated by the driving axle 3 via a lever linkage 4, establish a Pans pressure which corresponds to 95% of the permissible axle load. This pressure is applied by means of a pipe 6 in which is connected a non-return check valve 7, a 3/2 way distributor valve 8 which it
assure la commutation quand elle atteint la valeur limi- switches when it reaches the limit value
te précitée. Un tuyau 9 relie cette valve distributrice 8 à une valve de régulation de niveau 10. Du tuyau 9 part un tuyau 11 aboutissant à une valve d'actionnement 12 du dispositif de levage. Les tuyaux 9 et 11, après commutation de la valve distributrice 8, sont alimentés en air à une pression constante limitée par la soupape de mentioned above. A pipe 9 connects this dispensing valve 8 to a level control valve 10. From the pipe 9 a pipe 11 terminates at an actuating valve 12 of the lifting device. The pipes 9 and 11, after switching of the dispensing valve 8, are supplied with air at a constant pressure limited by the valve of
limitation de pression 23.pressure limitation 23.
La valve de régulation de niveau 10 est reliée par un mécanisme à levier 13 à l'essieu d'appoint. Un tuyau 14 partant de la valve de régulation de niveau 10 relie celle-ci à une valve distributrice 15 de commande de commutation ou d'évent. Cette valve est reliée d'un c8té, par l'intermédiaire d'un tuyau 16, avec les deux ressorts pneumatiques 1 et 2; ceux-ci sont également The level regulating valve 10 is connected by a lever mechanism 13 to the booster axle. A pipe 14 from the level regulating valve 10 connects it to a distributor valve 15 switching or vent control. This valve is connected to a side, via a pipe 16, with the two pneumatic springs 1 and 2; these are also
reliés par un tuyau 26 à l'installation de freinage. connected by a pipe 26 to the braking system.
D'autre part un tuyau 17 divisé en deux dérivations conduit respectivement à un dispositif de relevage 18 de l'essieu d'appoint et à la valve d'actionnement 12 de ce dispositif de relevage 18. La valve d'actionnement 12 est reliée, Par l'intermédiaire d'un tuyau 19, à une source de pression 20 qui est alimentée par une source d'air comprimé 25 et en amont de laquelle est branchée On the other hand a pipe 17 divided into two branches leads respectively to a lifting device 18 of the booster axle and to the actuating valve 12 of this lifting device 18. The actuating valve 12 is connected, Via a pipe 19, to a pressure source 20 which is supplied by a source of compressed air 25 and upstream of which is connected
une soupppe de décharge 21.a discharge pit 21.
Du tuyau 19 part un tuyau 22 aboutissant à From the pipe 19 part a pipe 22 leading to
la soupape de limitation de pression 23. qelle-ci appli- the pressure relief valve 23. that it applies
que, par l'intermédiaire d'un tuyau de dérivation 24,utre pmsisn canr*te b d'unevaleur de 5,7 (+0,3) bars, d'une part à la valve distributrice à 3/2 voies 8 et d'autre that, by means of a bypass pipe 24, it is possible to have a value of 5.7 (+0.3) bar, on the one hand to the 3/2 way distributor valve 8 and else
part à la valve de régulation de pression 5. part of the pressure regulating valve 5.
La valve de régulation de niveau 10 doit être réglée de manière à être dans la position de verrouillage jusqu'à 90% de la charge admissible de l'essieu moteur 3 et dans la position de remplissage lors du dépassement de cette valeur. La valve de régulation de niveau assure alois l'alimentation en air de l'essieu d'appoint, c'est-à-dire que de l'air est insufflé dans les ressorts pneumatiques 1 et 2. La valve d'actionnement 12 a été commutée par la The level 10 control valve shall be set to be in the locked position up to 90% of the permissible load of the driving axle 3 and in the filling position when this value is exceeded. The level regulating valve assures the supply of air to the auxiliary axle, that is to say that air is blown into the pneumatic springs 1 and 2. The actuating valve 12 a been switched by the
pression constante limitée régnant dans le tuyau 11, c'est- limited constant pressure in pipe 11, that is,
à-dire que le dispositif de relevage 18, le tuyau 17 et la to say that the lifting device 18, the pipe 17 and the
valve 15 sont mis en condition d'évent et que l'essieu d'a- valve 15 are put into a vent condition and that the axle of
point est abaissé.point is lowered.
La soupape de limitation de pression 23 doit être The pressure relief valve 23 must be
réglée à une pression qui correspond à la pression de sus- set to a pressure which corresponds to the pressure of
pension pneumatique de l'essieu d'appoint soumis à la char- pneumatic pension of the auxiliary axle subjected to the
ge admissible. Cette pression constitue simultanément la age eligible. This pressure is simultaneously the
pression d'entrée à la soupape de régulation de pression 5. inlet pressure at the pressure regulating valve 5.
Pour environ 95% de la charge nominale de l'es- For about 95% of the nominal load of the
sieu moteur 3, il s'établit à la sortie du régulateur, c'est-à-dire à la valve de régulation de pression 5, une pression déterminée Pans. Cette pression constitue la pression de commutation de la valve distributrice à 3/2 voies 8, par laquelle l'essieu d'appoint est alimenté en air tandis que le dispositif de relevage est amené dans If engine 3, it is established at the output of the regulator, that is to say, the pressure regulating valve 5, a pressure determined. This pressure constitutes the switching pressure of the 3/2-way distributor valve 8, by which the auxiliary axle is supplied with air while the lifting device is brought into
la position d'évent, c'est-à-dire de descente. the position of vent, that is to say of descent.
On rencontre alors les situations suivantes: 1) Le véhicule est vide et l'essieu d'appoint s'appuie au sol: la valve de régulation de niveau 10 et la We then encounter the following situations: 1) The vehicle is empty and the extra axle is on the ground: the level 10 control valve and the
valve d'actionnement 12 sont encore dans la condition d'é- actuating valve 12 are still in the condition of being
vent. Les ressorts pneumatiques 1 et 2 et le soufflet de relevage 18 sont ainsi sous pression. Le dispositif de wind. The pneumatic springs 1 and 2 and the lifting bellows 18 are thus under pressure. The device
relevage 18 peut être actionné au moyen de la valve d'ac- lift 18 can be operated by means of the control valve.
tionnement 12.12.
2) Le véhicule est vide ou partiellement chargé et l'essieu d'appoint s'appuie au sol: La valve 12 est actionnée et le dispositif de relevage 18 de ce fait 2) The vehicle is empty or partially loaded and the booster axle is on the ground: The valve 12 is actuated and the lifting device 18 thereby
alimenté en air, et l'essieu d'appoint est relevé de sor- supplied with air, and the extra axle is relieved of
te que l'essieu moteur 3 subit une charge additionnelle. that the driving axle 3 undergoes an additional load.
3) Le véhicule est partiellement chargé, le dispositif de relevage 18 alimenté en air (c'est-à-dire l'essieu d'appoint relevé), et, lorsque la charge atteint % de la valeur maximale admissible pour l'essieu moteur 3) The vehicle is partially loaded, the lifting device 18 supplied with air (ie the raised auxiliary axle raised), and when the load reaches% of the maximum permissible value for the driving axle
3, la valve de régulation de pression 5 établit une pres- 3, the pressure regulating valve 5 establishes a pressure
sion Pans qui provoque la commutation de la valve distri- which causes switching of the distribution valve
butrice à 3/2 voies 8. La valve d'actionnement 12 du dis- 3/2-way valve 8. The actuating valve 12 of the dis-
positif de relevage est actionnée et passe dans la condi- Positive lift is activated and switches to
tion d'évent, ou de descente d'essieu, et le soufflet de manoeuvre du dispositif de relevage 18 est placé dans la condition d'évent. Simultanément, le raccord de liaison venting, or axle descent, and the operating bellows of the lifting device 18 is placed in the vent condition. Simultaneously, the connection connection
de la valve distributrice à 3/2 voies 15 de commande de com- of the 3/2-way distributor valve 15
mutation ou d'évent placé entre la valve de régulateur mutation or vent placed between the regulator valve
de niveau 10 et les ressorts pneumatiques 1 et 2 est dé- level 10 and the air springs 1 and 2 are de-
chargé en pression et cette valve distributrice 15 est actionnée par son ressort. Lorsque la charge de l'essieu loaded with pressure and this dispensing valve 15 is actuated by its spring. When the axle load
moteur dépasse 955 de la valeur admissible, la valve de ré- motor exceeds 955 of the permissible value, the check valve
gulation de niveau 10 passe en condition d'ouverture et assure l'alimentation en air des ressorts pneumatiques Level 10 control switches to open condition and provides air supply to the air springs
1,2 de l'essieu d'appoint. Elle transmet une charge jus- 1,2 of the extra axle. It transmits a charge jus-
qu'à ce que, par soulèvement du châssis, le levier 13 that, by lifting the chassis, the lever 13
de la valve de régulation de niveau 10 passe dans la po- of the level 10 control valve goes into the
sition de verrouillage. Le dispositif de relevage 18 peut locking position. The lifting device 18 can
seulement être actionné en cas de besoin. only be operated when needed.
4) Dans le véhicule, les charges s'exerçant sur l'essieu moteur et l'essieu d'appoint ont atteint les valeurs maximales admissibles et le véhicule est alors soumis à une surcharge. Le dispositif de relevage 18 peut seulement être actionné en cas de besoin car la pression 4) In the vehicle, the loads on the driving axle and the auxiliary axle have reached the maximum permissible values and the vehicle is then overloaded. The lifting device 18 can only be operated if necessary because the pressure
constante établie par l'intermédiaire de la valve distri- constant established through the distribution valve
butrice à 3/2 voies 8 est appliquée à la valve 12 d'ac- 3/2 way bushing 8 is applied to the valve 12 of ac-
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tionnement du dispositif de relevage et rend la manoeuvre difficile. La valve de régulation de niveau 10 est placée dans la condition d'ouverture à cause de la the lifting device and makes the maneuver difficult. The level regulating valve 10 is placed in the open condition because of the
surcharge. CependaCnt du fait que la pression des res- overload. However, the pressure of the res-
sorts pneumatiques 1 et 2 est limitée à la valeur Pans par la soupape de limitation de pression 23, la charge additionnelle n'est absorbée que par l'essieu moteur. On est ainsi assuré d'utiliser au maximum la pneumatic spells 1 and 2 is limited to the value by the pressure relief valve 23, the additional load is absorbed only by the drive axle. We are thus sure to make maximum use of
force de traction.tractive force.
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REVEI'TDICATIONSREVEI'TDICATIONS
1 - Dispositif de commande d'un essieu trainé d'appoint, à suspension pneumatique et à déplacement vertical, d'un éhicule utilitaire en relation avec un 1 - Device for controlling an extra drag axle, with pneumatic suspension and vertical displacement, of a utility vehicle in connection with a
essieu moteur à suspension à ressorts d'acier, ce dis- suspension axle with steel springs, this disc
positif comportant une soupape de limitation de pression, positive having a pressure limiting valve,
une valve distributrice, un clapet anti-retour d'étran- a dispensing valve, a non-return valve of
glement et une valve régulatrice de pression à commande par levier montés sur l'essieu moteur ainsi qu'une valve distributrice et une valve de régulation de niveau, commandée, par une tringlerie, montés sur l'essieu d'appoint, dispositif caractérisé en ce qu'une pression maintenue constante par la soupape de limitation de pression (23) est appliau4e à la valve de régulation de pression (5), en ce que cette valve de régulation de pression (5) établit une pression, proportionnelle à la position de la tring!erie (4) réagissant à la charge d'essieu et qui produit, après dépassement d'une valeur prédéterminée de pression correspondant à environ ? de la charge admissible de l'essieu moteur (3), la commutation de la valve distributrice à 3/2 voies (8) de l'essieu moteur de sorte que la valve d'actionnement (12), éventuellement alimentée en air, du dispositif de relevage (18) et (15) de l'essieu d'appoint est mise and a lever-operated pressure control valve mounted on the driving axle and a distributor valve and a level control valve, controlled by a linkage, mounted on the auxiliary axle, characterized in that that a pressure maintained constant by the pressure limiting valve (23) is applied to the pressure regulating valve (5), in that this pressure regulating valve (5) establishes a pressure proportional to the position of the pressure the tringer (4) responsive to the axle load and which produces, after exceeding a predetermined pressure value corresponding to about? the permissible load of the driving axle (3), the switching of the 3/2 way distributor valve (8) of the driving axle so that the actuating valve (12), possibly supplied with air, of the lifting device (18) and (15) of the auxiliary axle is set
en condition d'évent et que de l'air comprimé est appli- in a vent condition and that compressed air is applied
qué à la valve de régulation de niveau (10), placée sur 1'essieu d'appoint, qui fait ainsi parvenir, en fonction de la charge, de l'air comprimé dans les-soufflets (1,2) de suspension pneumatique jusqu'à ce qu'il s'établisse to the level regulating valve (10), placed on the auxiliary axle, which thus causes, according to the load, compressed air in the bellows (1, 2) of air suspension until it is established
entre le chassis de véhicule et l'essieu d'appoint un in- between the vehicle chassis and the auxiliary axle
tervalle prédéterminé d'espacement en fonction de la char- predetermined range of spacing according to the
ge. 2 - Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'essieu d'appoint ne peut être ge. 2 - Control device according to claim 1, characterized in that the booster axle can not be
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relevé que par commande manuelle par commutation de noted that by manual control by switching of
ladite valve d'actionnement (12) et de la valve dis- said actuating valve (12) and the valve
tributrice (15) de l'essieu d'appoint. tributrice (15) of the booster axle.
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