[发明专利]一种曲轴与凸轮轴模拟信号产生方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号模拟产生领域，尤其是涉及曲轴与凸轮轴模拟信号产生方法及装置。

背景技术

在现代汽车发动机管理系统研究中，日益复杂的功能需求和严格的法规要求使得发动机ECU(Electronic Control Unit)软硬件的开发过程越来越复杂，因此需要一套严格高效的开发方法来保证产品级ECU的质量。为了提高产品开发的效率和精确性，汽车电子系统开发提出了基于模型的现代开发流程-V模式开发流程，该流程保证开发人员在开发过程中的每一步都可以得到及时验证。在产品上市之前，需要对ECU进行全面综合的测试，尤其是故障和极限条件下的测试，使用实际的控制对象进行测试，很难实现现实复杂情况，并且实现成本高，开发周期长。为解决这一难题，V模式中提出采用硬件在环仿真(Hardware In-the-LoopSimulation，HILS)的开发方法：即为了测试ECU性能，在进行整体系统的仿真测试时，控制器采用真实的ECU，被控对象和系统运行环境可以全部或部分采用实时数学模型来模拟。

在发动机管理系统HILS中需要对传感器的信号进行模拟。在所有需模拟的信号中，曲轴转速信号和凸轮轴相位信号及其两者之间的同步关系是至关重要的，它关系到整个发动机运转，是发动机喷油和点火信号的基准，模拟精度要求高，难度大。目前相关技术包括：通过复杂的硬件来模拟曲轴信号和凸轮轴信号，此类设计复杂，通用性差；采用模拟仿真的方法产生传感器信号，但所产生信号质量较差，很难测试ECU硬件的信号调理能力。以上两种方法均不太适合对发动机管理系统的设计进行比较好地验证。

发明内容

为了克服已有的发动机管理系统曲轴和凸轮轴模拟信号产生方法的质量较差、无法测试发动机硬件的信号调理能力、通用性差的不足，本发明提供一种产生信号精确、有效测试发动机硬件的信号调理能力、通用性好的曲轴与凸轮轴模拟信号产生方法及其装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种曲轴与凸轮轴模拟信号产生方法，所述产生方法包括以下步骤：

1)、将发送机的转速值通过转速转换得到循环量p和正弦波振幅A；

2)、在MATLAB环境下建立曲轴信号和凸轮轴信号的模型，建立离散正弦波信号模拟产生曲轴信号，所述离散正弦波的表达式如下(1)：

y=A×sin(2×π×k+op)+m---(1)]]>

式(1)中，y表示曲轴信号，A为正弦波振幅，p为循环量，p同时表示每一个正弦波周期内的采样数，k为从0到p-1之间的整数值，o为正弦波信号的幅值偏移量，m为正弦波信号的偏移；

凸轮轴信号的表达式如下(2)：