home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / rec / autos / tech / 15494 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-16  |  6.3 KB

  1. Path: sparky!uunet!caen!rphroy!albert!rhaar
  2. From: rhaar@albert.cs.gmr.com (Bob Haar)
  3. Newsgroups: rec.autos.tech
  4. Subject: Re: How anti-lock brakes work (may start an in
  5. Message-ID: <93489@rphroy.ph.gmr.com>
  6. Date: 16 Nov 92 19:55:48 GMT
  7. References: <1992Nov16.183531.24876@CSD-NewsHost.Stanford.EDU>
  8. Sender: news@rphroy.ph.gmr.com
  9. Reply-To: rhaar@albert.cs.gmr.com
  10. Organization: G.M. Research and Environmental Staff
  11. Lines: 118
  12. Nntp-Posting-Host: albert.cs.gmr.com
  13.  
  14. In article 24876@CSD-NewsHost.Stanford.EDU, sankar@Xenon.Stanford.EDU (Sriram Sankar) writes:
  15. |>
  16. |>I recently browsed through the discussion on wanting to disable anti-lock brakes, but
  17. |>did not pay as much attention as I should have.  But then I got thinking about how
  18. |>anti-lock brakes really work, and realized I have this whole bunch of questions.
  19. |>
  20.  
  21. You have asked for a lot. If you want a good overview of ABS systems, I
  22. suggest reading "Understanding Automotive Electronics" by Wm. Ribbens,
  23. published by Howard W. Sams & Co.
  24.  
  25. (Also as a general suggestion, your message had a number of long lines. 
  26. This makes it difficult to read or reply to on some systems. Try keeping
  27. you lines to less than 80 characters.)
  28.  
  29. |>I'll use my car as an example - a Saab.  Its got anti-lock brakes, I believe on all
  30. |>four wheels.  Its got three hydraulic circuits - one for each front wheel and one for
  31. |>the rear wheels.  The anti-lock brake algorithm gets input on the speed of each wheel
  32. |>about 12 times per second and uses this information to determine if a wheel is skidding.
  33. |>At some opportune moment (don't know exactly when), it decides to start pumping the
  34. |>brakes on the wheel that is skidding.  Now suppose one of the rear wheels is skidding,
  35. |>say I'd driving on an icy road and one rear wheel is on ice and I apply the brakes.  So
  36. |>that wheel skids.  Suppose the computer decides to pump the brakes on that wheel.  How
  37. |>does this affect the braking of the other rear wheel which is on the same hydraulic
  38. |>circuit? (and possibly on asphalt, so far from skidding).
  39.  
  40. What you have described is called a three channel system. It treats the two back 
  41. wheels as a single entity and cannot independently control the braking of the
  42. rear wheels. If one starts to slip, braking force is reduced at both wheels
  43. and you lose some braking ability.
  44.  
  45. Most passenger car systems are four channel - they have separate wheel speed 
  46. sensors for each wheel and can modulate the hydraulic pressure at each wheel. 
  47. These systems are quite good at handle the split-mu (high traction on
  48. one side, low on the other) situation that you described.  A three channel
  49. system will allow you to maintain stability because the front (steering)
  50. wheels are not skidding. But you won't get quite as much braking.
  51.  
  52. There are also one and two channel systems, mainly used on pickup trucks
  53. where (when unloaded) the back end is much more likely to lock up.
  54. Of course, a two channel system is sufficient for a motorcycle.  And there
  55. are schemes for tractor-trailer setups that use more channels.
  56.  
  57. |>
  58. |>So now I have the following questions:
  59. |>
  60. |>1. At what point does the brake pumping start?
  61.  
  62. The exact decision depends on the implementation, but it is generally
  63. done at the point where lockup starts to occur. This is determined
  64. by detection a rapid change in wheel rotational speed. Note that
  65. the maximum braking effect is achieved when there is some slip ( 5 to
  66. 20 percent depending on conditions), so ABS controllers are designed
  67. to work with a small amount of tire slip, but to reserve some traction
  68. for steering.
  69.  
  70. |>2. Can the pumping be isolated to just one wheel and leave the braking effect on other
  71. |>   wheels as is even if they are on the same hydraulic circuit?
  72.  
  73. Only in a fully independent four-channel system.
  74.  
  75. |>
  76. |>Now lets go to another car, say an Accord EX, Civic EX, Integra GS, etc. that have anti-
  77. |>lock brakes.  Some of these cars have drum brakes on the rear wheels, some have all four
  78. |>disk brakes.
  79. |>
  80. |>So questions:
  81. |>
  82. |>3. Do drum brakes have the anti-lock feature?
  83.  
  84. Sure. As long as they are hydraulically actuated, there is really no difference.
  85.  
  86. |>4. Do cars differ in the number of wheels on which anti-lock is supported?
  87.  
  88. Yes. The system in your Saab is somewhat behind the times, but it is much
  89. better than no ABS at all.
  90.  
  91. |>
  92. |>Suppose these cars have only two hydraulic circuits and the answer to question 2 above
  93. |>is NO.  Suppose one hydraulic circuit controls the front right and the rear left wheels
  94. |>while the other controls the front left and rear right wheels (like many cars do).
  95. |>Which leads to a question:
  96. |>
  97. |>5. How many hydraulic circuits do these mid-range cars have?
  98.  
  99. GM's low-cost ABS VI system uses the four channel approach. I believe 
  100. that is the same for most car manufacturers today.
  101.  
  102. |>
  103. |>To continue, suppose one of these cars is driving on an icy road and its right wheels go
  104. |>into the shoulder which is icy, and the brakes are applied.  Both the right wheels skid
  105. |>and the other two wheels are still firmly gripped in asphalt.  What if the right wheel
  106. |>brakes are pumped by the anti-locking feature?  This effectively causes all four wheel
  107. |>brakes to be pumped (note I assumed answer to 2 was NO).  My guess is that this will
  108. |>severely decrease the braking effect as compared to not pumping the brakes at all.
  109.  
  110. No. In fact, this kind of split-mu situation is one where ABS can out-brake
  111. the best driver because it will get the maximum braking from all four
  112. wheels at the same time as allowing the driver to maintain control. Without ABS,
  113. the driver would have to choose between locking up the slippery side or braking
  114. with less than maximum capability on the dry side.
  115.  
  116. |>So in conclusion, I hope experts in this area start posting informative messages!
  117.  
  118. There has been much discussion of how ABS works and its advantages/disadvantages
  119. in this group in the past couple of months. I am sure that you will see 
  120. posts saying that an expert driver can brake faster without ABS.  This
  121. may be true in very limited situations. But what ABS systems are designed
  122. to do is maintain control and stability while get near-maximum use of the
  123. braking potential.
  124.  
  125. ---
  126.     Robert Haar               InterNet : rhaar@gmr.com 
  127.     Computer Science Dept., G.M. Research and Environmental Staff
  128. DISCLAIMER: Unless indicated otherwise, everything in this note is
  129. personal opinion, not an official statement of General Motors Corp.
  130.  
  131.  
  132.