一种传感器零点学习方法和系统

本发明涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种传感器零点学习 方法和一种传感器零点学习系统。

EPS（Electric Power Steering，电动助力转向）系统是在驾驶员操纵方向 盘时，通过对转矩传感器获取到的方向盘扭矩信号、转角传感器获取到的方 向盘转角信号以及车速传感器获取到的车速信号等进行综合处理，从而生成 并发出电机驱动信号的伺服系统，其中所述电机驱动信号用于驱动助力电机 提供车辆所需的转向助力。

在实际应用中，为避免上述传感器因存在零点漂移状况而影响自身的测 量精度，因此有必要对所述EPS系统中的传感器进行零点学习。现有的传感器 零点学习方法主要是：采用独立的传感器标定设备获取上述传感器的电气零 点，再将得到的电气零点值人工标定到所述EPS系统中，自动化程度较低。

有鉴于此，本发明提供一种传感器零点学习方法和系统，所述传感器应 用于电动助力转向EPS系统，以提高针对所述EPS系统中的传感器进行零点学 习的自动化程度。

一种传感器零点学习方法，所述传感器应用于电动助力转向EPS系统， 所述方法包括：

判断所述EPS系统是否接收到请求进入传感器零点学习模式的申请信 息；

当所述EPS系统接收到所述申请信息时，控制所述EPS系统进入所述传 感器零点学习模式，进行传感器零点学习；

当所述传感器零点学习完成后，控制所述EPS系统退出所述传感器零点 学习模式。

其中，所述判断所述EPS系统是否接收到请求进入传感器零点学习模式 的申请信息，包括：

依次判断在每一段设定时长内，获取的点火计数器的计数值是否满足该 段设定时长对应的点火次数要求、且所述计数值的更新时间是否满足该段设 定时长对应的更新时间要求；

若所述计数值均满足所述点火次数要求、且所述更新时间均满足所述更 新时间要求，则确定所述EPS系统接收到所述申请信息。

其中，所述进行传感器零点学习，包括：

获取应用于所述EPS系统中的传感器的电气零点；

判断所述电气零点是否满足预设的零点范围，若所述电气零点满足所述 零点范围则存储所述电气零点，否则设置所述电气零点为初始值并存储。

可选地，所述判断所述EPS系统是否接收到请求进入传感器零点学习模 式的申请信息之前，所述方法还包括：

当检测到所述EPS系统处于故障状态时，控制所述EPS系统进入休眠模 式；

当检测到车速不为零时，控制所述EPS系统进入助力模式。

可选地，所述当所述传感器零点学习完成后，控制所述EPS系统退出所 述传感器零点学习模式之前，所述方法还包括：

若检测到所述EPS系统处于故障状态，则控制处于传感器零点学习状态 下的所述EPS系统进入所述休眠模式。

若检测到车速不为零时，则控制处于传感器零点学习状态下的所述EPS 系统进入所述助力模式；

可选地，所述当所述传感器零点学习完成后，控制所述EPS系统退出所 述传感器零点学习模式之后，所述方法还包括：

控制所述EPS系统进入所述休眠模式。

可选地，所述方法还包括：

在控制所述EPS系统进入和/或退出所述零点学习模式后，生成并输出第 一控制指令，所述第一控制指令用于控制输出相应的第一提示信息；

所述依次判断在每一段设定时长内，获取的点火计数器的计数值是否满 足该段设定时长对应的点火次数要求、且所述计数值的更新时间是否满足该 段设定时长对应的更新时间要求之后，对应当前设定时长下得到的判断结果， 生成并输出第二控制指令，所述第二控制指令用于控制输出相应的第二提示 信息。

一种传感器零点学习系统，所述传感器应用于电动助力转向EPS系统， 所述传感器零点学习系统包括：

申请信息判断模块，用于判断是否接收到请求进入传感器零点学习模式 的申请信息；

学习模式进入模块，用于当接收到所述申请信息时，控制所述EPS系统 进入所述传感器零点学习模式；

零点学习模块，用于控制处于所述传感器零点学习模式下的所述EPS系 统进行传感器零点学习；

学习模式退出模块，用于当所述传感器零点学习完成后，控制所述EPS 系统退出所述传感器零点学习模式。

其中，所述申请信息判断模块包括：

点火次数判断模块，用于依次判断在每一段设定时长内，获取的点火计 数器的计数值是否满足该段设定时长对应的点火次数要求；

更新时间判断模块，用于依次判断在每一段设定时长内，所述计数值的 更新时间是否满足该段设定时长对应的更新时间要求；

综合判断模块，用于当所述计数值均满足所述点火次数要求、且所述更 新时间均满足所述更新时间要求时，确定所述EPS系统接收到所述申请信息。

其中，所述零点学习模块包括：

电气零点获取模块，用于获取应用于所述EPS系统中的传感器的电气零 点；

零点标定模块，用于判断所述电气零点是否满足预设的零点范围，若所 述电气零点满足所述零点范围则存储所述电气零点，否则设置所述电气零点 为初始值并存储。

可选地，所述传感器零点学习系统系统还包括：第一控制指令生成模块 和第二控制指令生成模块；其中，

所述第一控制指令生成模块，用于在所述EPS系统进入和/或退出所述零 点学习模式后，生成并输出第一控制指令；其中所述第一控制指令用于控制 所述指示模块输出相应的第一提示信息；

所述第二控制指令生成模块，用于根据所述点火次数判断模块以及所述 更新时间判断模块输出的判断结果，生成并输出第二控制指令；其中所述第 二控制指令用于控制所述指示模块输出相应的第二提示信息。

从上述的技术方案可以看出，本发明在接收到请求进入传感器零点学习 模式的申请信息后，控制EPS系统自动进入到所述传感器零点学习模式中， 开始进行学习以实现传感器的零点在线标定；并在学习完成后，自动控制所 述EPS系统退出所述传感器零点学习模式。相较于现有的传感器零点学习方 法，本发明在所述EPS系统的工作模式中加入了具有零点在线标定功能的传 感器零点学习模式，并为该学习模式设置特定的进入退出条件，从而达到了 在不干扰所述EPS系统原有的工作模式的前提下，控制所述EPS系统自动进 行传感器零点学习的目的，进而提高了对所述EPS系统进行传感器零点学习 的自动化程度。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a-1b为本发明实施例一公开的一种传感器零点学习方法流程图；

图2为本发明实施例二公开的又一种传感器零点学习方法流程图；

图3为本发明实施例四公开的一种传感器零点学习系统结构示意图；

图4为本发明实施例五公开的又一种传感器零点学习系统结构示意图。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1a-1b，本发明实施例一公开了一种传感器零点学习方法，以提高 对EPS系统中的传感器进行零点学习的自动化程度，所述方法包括（参见图 1a）：

步骤100：判断EPS系统是否接收到请求进入传感器零点学习模式的申 请信息；当所述EPS系统接收到所述申请信息时，进入步骤200；

现有EPS系统的工作模式包括：助力模式和休眠模式等；

具体的，在所述助力模式下，现有EPS系统可根据车辆的转向需要，为 车辆的助力电机提供相应的电机驱动信号，以驱动所述助力电机提供车辆所 需的转向助力，从而保证车辆的正常、安全行驶；在所述休眠模式下，现有 EPS系统会自动将系统的实时运行数据全部存储到内存中，然后停止程序继 续运行，以最大程度的节约电能。

相较于现有EPS系统，本实施例所述的EPS系统的工作模式还包括：具 有零点在线标定功能的传感器零点学习模式；其中，所述传感器即应用于现 有EPS系统中的转矩传感器、转角传感器以及车速传感器等，在所述传感器 零点学习模式下，本实施例所述的EPS系统可自动对系统中的传感器进行零 点学习；

其中，为不干扰本实施例所述的EPS系统原有的工作模式的正常执行， 本实施例为所述传感器零点学习模式设置了专门的进入机制，即，本实施例 所述的EPS系统只有在接收到请求进入所述传感器零点学习模式的申请信息 后，才可成功进入这一工作模式进行相应工作；而在接收到所述申请信息之 前，本实施例所述的EPS系统与现有EPS系统并无差别，均是按照预设的控 制程序在所述助力模式和所述休眠模式等原有模式下进行不同工作模式之间 的切换以及相应模式下的工作执行。

步骤200：控制所述EPS系统进入所述传感器零点学习模式，进行传感 器零点学习，即自动进行传感器的零点在线标定；

其中所述进行传感器零点学习，具体包括如下步骤201-204（参见图1b）：

步骤201：获取应用于所述EPS系统中的传感器的电气零点；

步骤202：判断所述电气零点是否满足预设的零点范围，若所述电气零点 满足所述零点范围则进入步骤203；反之进入步骤204；

其中，所述预设的零点范围即为误差允许范围内的零点漂移范围；

步骤203：存储所述电气零点，此时所述传感器零点学习完成且学习成功；

步骤204：设置所述电气零点为初始值并存储，此时所述传感器零点学习 完成但学习失败；

其中，所述初始值即为传感器在出厂设置中设定的电气零点值。

所述步骤201-204即为所述EPS系统进入所述传感器零点学习模式后自 动实现零点在线标定的全过程，也即完整的传感器零点学习过程，提高了零 点学习的自动化程度。

步骤300：当所述传感器零点学习完成后，控制所述EPS系统退出所述 传感器零点学习模式；

在退出所述传感器零点学习模式后，所述EPS系统即可在其原有模式下 进行不同工作模式之间的切换以及相应模式下的工作执行，不会对其原有工 作模式造成干扰。

由上述描述可知，本实施例一在接收到请求进入传感器零点学习模式的 申请信息后，控制所述EPS系统自动进入到所述传感器零点学习模式中，开 始进行学习以实现传感器的零点在线标定；并在学习完成后，自动控制所述 EPS系统退出所述传感器零点学习模式。相较于现有的传感器零点学习方法， 本发明在所述EPS系统的工作模式中加入了具有零点在线标定功能的传感器 零点学习模式，并为该学习模式设置特定的进入退出条件，从而实现了在不 干扰所述EPS系统原有的工作模式的前提下，控制所述EPS系统自动进行传 感器零点学习的目的，进而提高了对所述EPS系统进行传感器零点学习的自 动化程度。

此外，在实施例一所述的步骤100中，

所述判断EPS系统是否接收到请求进入传感器零点学习模式的申请信息 具体包括：

依次判断在每一段设定时长内，获取的点火计数器的计数值是否满足该 段设定时长对应的点火次数要求、且所述计数值的更新时间是否满足该段设 定时长对应的更新时间要求；

若所述计数值均满足所述点火次数要求、且所述更新时间均满足所述更 新时间要求，则确定所述EPS系统接收到所述申请信息。

具体的，首先在所述EPS系统中预置多段设定时长，所述设定时长的段 数不小于1，且对于任意一段设定时长，其各自对应的时间长度、点火次数要 求和更新时间要求均可根据实际情况进行具体设定，并不局限；其中所述计 数值即工作人员的点火次数，所述更新时间即工作人员进行相邻两次点火操 作之间的间隔时长；

从第一段设定时长开始至最后一段设定时长结束的整个过程中，若各段 设定时长下的点火次数和更新时间均满足各段设定时长分别对应的点火次数 要求和更新时间要求，则可得到所述EPS系统接收到所述申请信息的确定结 果。反之，当判断得到所述点火开关在某一段设定时长内完成的点火次数， 不满足该段设定时长对应的点火次数要求、和/或其更新时间不满足对应的更 新时间要求时，则获取的所述点火计数器的计数值和所述计数值的更新时间 就属于无效信息，需重新进行获取和再判断。

由上述描述可知，在实施例一所述的步骤100中，所述申请信息可由人 工手动输入（如通过人工执行点火操作来实现），由此，在所述EPS上电后， 若是所述EPS系统接收到所述申请信息，说明工作人员希望所述EPS系统当 前立即开始进行传感器零点学习工作，从而使得所述EPS可根据工作人员的 意愿来决定其进入所述零点学习模式的时间，实现人机互动。并且，本实施 例还对所述申请信息的判定过程进行了严格规定，如此可尽量避免出现由于 工作人员的误操作（即误点火）而使得所述EPS系统误进入所述零点学习模 式的情况。

实施例二：

基于实施例一，本发明实施例二公开了又一种传感器零点学习方法，以 提高对EPS系统中的传感器进行零点学习的自动化程度，参见图2，包括：

步骤101：判断是否检测到所述EPS系统处于故障状态；当未检测到所 述EPS系统处于故障状态时，进入步骤102，否则进入步骤108；

在进入所述传感器零点学习模式之前，应根据所述EPS系统的故障自诊 断结果，首先判断所述EPS系统当前是否处于故障状态，若所述EPS系统出 现故障则禁止所述EPS系统进入所述传感器零点学习模式，从而避免所述EPS 系统在故障状态下进行无意义的零点学习工作；

步骤102：判断是否检测到车速为零，当检测到车速为零时，进入步骤 103，否则进入步骤109；

在行车过程中，所述EPS系统中的传感器的机械位置时刻发生变动，此 时根本无法准确测量得到所述传感器的电气零点并进行零点学习，因此在进 入所述传感器零点学习模式之前，还应当判断车速是否为零，从而避免所述 EPS系统在行车状态下进行无意义的零点学习工作；

步骤103：判断所述EPS系统是否接收到请求进入传感器零点学习模式 的申请信息；当所述EPS系统接收到所述申请信息时，进入步骤104；

步骤104：控制所述EPS系统进入所述传感器零点学习模式，进行传感 器零点学习；

当位于零速车辆上的、处于正常状态下的所述EPS系统接收到所述申请 信息时，所述EPS系统即可成功进入所述传感器零点学习模式，从而在无不 良因素干扰的环境下自动进行传感器零点学习，得到准确的学习结果；

步骤105：判断是否检测到所述EPS系统处于故障状态，当未检测到所 述EPS系统处于故障状态时，进入步骤106，否则进入步骤108；

步骤106：判断是否检测到车速为零时，当检测到车速为零时，进入步骤 107，否则进入步骤109；

在所述传感器零点学习进行过程中，需要不断检测所述EPS系统是否发 生故障和/或车速是否为零，从而避免所述EPS系统在故障状态和/或行车状态 下继续进行无意义的零点学习工作；

步骤107：当所述传感器零点学习完成后，控制所述EPS系统退出所述 传感器零点学习模式；

步骤108：控制所述EPS系统进入休眠模式；至此一次程序控制过程结 束；

所述休眠模式的进入条件包括：检测到所述EPS系统处于故障状态。

由此，在进入所述传感器零点学习模式之前，以及在所述传感器零点学 习进行过程中，通过将出现故障的所述EPS系统切换到所述休眠模式下，可 使得所述EPS系统自动将系统的实时信息进行保存，之后等待系统下电关机， 由工作人员对其进行故障维修；

在所述传感器零点学习完成后，通过控制所述EPS系统切换到所述休眠 模式下，可使得所述EPS系统最大程度的节约电能。

步骤109：控制所述EPS系统进入助力模式；至此一次程序控制过程结 束；

所述助力模式的进入条件包括：检测到车速不为零；

由此，在进入所述传感器零点学习模式之前，以及在所述传感器零点学 习进行过程中，通过将处于行驶状态的车辆上装设的所述EPS系统切换到所 述助力模式下，可使得所述EPS系统驱动助力电机提供车辆转向时所需的转 向助力。

由上述描述可知，本实施例三在判断是否接收到所述申请信息之前，首 先判断所述EPS系统是否满足进入其原有的休眠模式及助力模式的进入条 件，若满足则即便接收到所述申请信息，也不会控制所述EPS系统进入所述 传感器零点学习模式；此外，在进入到所述传感器零点学习模式后，同样时 刻判断所述EPS系统是否满足进入其原有的休眠模式及助力模式的进入条 件，若满足则立即切换到相应的原有工作模式下工作，从而实现了在不干扰 所述EPS系统原有的工作模式的正常执行下，控制所述EPS系统进行传感器 零点学习；

此外，本实施例三在零点学习完成、并成功退出所述传感器零点学习模 式后，还控制所述EPS系统进入其原有的休眠模式，以实现最大程度的节约 电能。

基于上述实施例一或实施例二，本发明实施例三公开了又一种传感器零 点学习方法，以提高对EPS系统中的传感器进行零点学习的自动化程度，所 述方法还包括：

在控制所述EPS系统进入和/或退出所述零点学习模式后，生成并输出第 一控制指令，所述第一控制指令用于控制输出相应的第一提示信息；

举例说明，在所述EPS系统成功进入所述零点学习模式后，生成并发出 用于控制LED（Light Emitting Diode，发光二极管）闪烁2次的控制指令， 在所述EPS系统成功退出所述零点学习模式后，生成并发出用于控制所述 LED闪烁4次的控制指令，由此方便工作人员通过所述LED的闪烁次数获知 所述EPS系统进行传感器零点学习的起止时刻。

此外，所述方法还包括：

所述依次判断在每一段设定时长内，获取的点火计数器的计数值是否满 足该段设定时长对应的点火次数要求、且所述计数值的更新时间是否满足该 段设定时长对应的更新时间要求之后，对应当前设定时长下得到的判断结果， 生成并输出第二控制指令，所述第二控制指令用于控制输出相应的第二提示 信息。

举例说明，假设所述EPS系统预置有多段设定时长，当工作人员在第一 段设定时长内完成的点火操作满足该段设定时长对应的点火次数要求、且每 相邻两次点火操作之间的间隔时长满足该段设定时长对应的更新时间要求， 则即可控制所述LED闪烁1次，以提示工作人员此次点火成功，可以进入下 一段设定时长进行再次点火操作；反之则可控制所述LED闪烁3次，以提示 工作人员此次点火失败，需要重新进行点火，后续各段设定时长下同样重复 此提示过程，直至所述LED提示最后一段设定时长下点火成功。

其中需要说明的是，用于发出所述第一提示信息和所述第二提示信息的 设备并不仅仅局限于示例中提到的所述LED，也可以是蜂鸣器或者其他语音 提示设备等。

实施例四：

参见图3，本发明实施例四提供了一种传感器零点学习系统，以提高对 EPS系统中的传感器进行零点学习的自动化程度，包括：

申请信息判断模块100、学习模式进入模块200、零点学习模块300、学 习模式退出模块400；

其中，申请信息判断模块100，用于判断是否接收到请求进入传感器零点 学习模式的申请信息；

学习模式进入模块200，用于当接收到所述申请信息时，控制所述EPS 系统进入所述传感器零点学习模式；

零点学习模块300，用于控制处于所述传感器零点学习模式下的所述EPS 系统进行传感器零点学习；

学习模式退出模块400，用于当所述传感器零点学习完成后，控制所述 EPS系统退出所述传感器零点学习模式。

其中，申请信息判断模块100可包括：点火次数判断模块101、更新时间 判断模块102和综合判断模块103，具体的，

点火次数判断模块101，用于依次判断在每一段设定时长内，获取的点火 计数器的计数值是否满足该段设定时长对应的点火次数要求；

更新时间判断模块102，用于依次判断在每一段设定时长内，所述计数值 的更新时间是否满足该段设定时长对应的更新时间要求；

综合判断模块103，用于当所述计数值均满足所述点火次数要求、且所述 更新时间均满足所述更新时间要求时，确定所述EPS系统接收到所述申请信 息。

其中，零点学习模块300可包括：电气零点获取模块301和零点标定模 块302；具体的，

电气零点获取模块301，用于获取应用于所述EPS系统中的传感器的电 气零点；

零点标定模块302，用于判断所述电气零点是否满足预设的零点范围，若 所述电气零点满足所述零点范围则存储所述电气零点，否则设置所述电气零 点为初始值并存储。

由上述描述可知，本发明在接收到请求进入传感器零点学习模式的申请 信息后，控制EPS系统自动进入所述传感器零点学习模式进行学习，并在学 习完成后，自动控制所述EPS系统退出该学习模式。相较于现有的传感器零 点学习方法，本发明在所述EPS系统的工作模式中加入了所述传感器零点学 习模式，并为该学习模式设置特定的进入退出机制，从而实现了在不干扰所 述EPS系统原有的工作模式的前提下，控制所述EPS系统自动进行传感器零 点学习的目的，提高了对所述EPS系统进行传感器零点学习的自动化程度。

参见图4，本发明实施例五提供了又一种传感器零点学习系统，以提高对 EPS系统中的传感器进行零点学习的自动化程度，包括：

申请信息判断模块100、学习模式进入模块200、零点学习模块300、学 习模式退出模块400和第一控制指令生成模块500和第二控制指令生成模块 600；其中，申请信息判断模块100包括：点火次数判断模块101、更新时间 判断模块102和综合判断模块103；

其中，第一控制指令生成模块500，用于在所述EPS系统进入和/或退出 所述零点学习模式后，生成并输出第一控制指令；其中所述第一控制指令用 于控制输出相应的第一提示信息；

第二控制指令生成模块600，用于根据所述点火次数判断模块101以及所 述更新时间判断模块102输出的判断结果，生成并输出第二控制指令；其中 所述第二控制指令用于控制输出相应的第二提示信息。

由上述描述可知，本实施例五通过在所述EPS系统进入和/或退出所述零 点学习模式后、以及在得到点火次数和/或计数值更新时间的判断结果后，发 出相应的提示信息，以方便工作人员及时了解所述传感器零点学习系统当前 的运行状态。

其中需要说明的是，对于本发明实施例公开的传感器零点学习系统而言， 由于其与本发明实施例公开的传感器零点学习方法相对应，所以描述的比较 简单，相关之处参见所述传感器零点学习方法部分的相关说明即可。

综上所述，本发明在接收到请求进入传感器零点学习模式的申请信息后， 控制EPS系统自动进入到所述传感器零点学习模式中，开始进行学习以实现 传感器的零点在线标定；并在学习完成后，自动控制所述EPS系统退出所述 传感器零点学习模式。相较于现有的传感器零点学习方法，本发明在所述EPS 系统的工作模式中加入了具有零点在线标定功能的传感器零点学习模式，并 为该学习模式设置特定的进入退出条件，从而达到了在不干扰所述EPS系统 原有的工作模式的前提下，控制所述EPS系统自动进行传感器零点学习的目 的，进而提高了对所述EPS系统进行传感器零点学习的自动化程度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的 情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所 示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽 的范围。