随着汽车产业的发展壮大,企业的自主研发能力在市场竞争中显得尤为重要。传统的机械系统已经达到了技术的极限,当今汽车产业的创新主要来源于汽车电子领域,我国在这个领域的技术水平却仍处于起步阶段,因此,积极发展汽车电子产业是我国汽车产业发展的关键。在国家的政策支持和社会各界的共同努力下,我国汽车电子产业已经取得了令人欣喜的成绩。在汽车电子领域里,电子控制单元(ECU)尤为重要。ECU接受各种传感器信号,对这些信息进行处理、分析、运算,然后向喷油器、点火控制器等各种执行器提供控制信号。ECU的开发需要大量工作人员长期的在实验室针对各种车辆环境进行实验和测试,因为使用真实的车辆环境不仅在时间和空间受到了约束,而且还具有很大的危险性。实际在开发ECU时往往是借助于特定的设备来模拟车辆环境,这些设备起初都是从国外购买,消耗了我国大量的资金。针对这种情况,作者所在的实验室为一汽技术中心开发了多套低成本的车辆模拟系统,这在当时节省了大量的资金成本。但是以往车辆模拟系统都存在通用性差的问题,导致系统通用性差的主要原因就是曲轴凸轮轴信号随着发动机型号的变化而变化,如果曲轴凸轮轴信号能够根据电控单元的不同而智能变化时,系统通用性差的问题便会迎刃而解。针对上述情况,本文介绍了一种能够模拟任何发动机电控单元所需的曲轴凸轮轴信号模拟系统的设计方法。系统硬件主要由处理器模块、信号输出模块、显示模块、控制模块、通讯模块、电源模块六个部分组成。本系统采用STM32系列单片机STM32F107作为系统的主处理芯片。信号输出模块主要分磁电式信号和霍尔式(光电式)两个部分组成。处理器的I/O口输出霍尔式的初级信号,后经7407对信号进行电流驱动能力放大。磁电式信号借助于DAC0832产生初级信号, DAC0832输出单极性的磁电信号,信号再经过滤波电路、幅度放大电路、功率放大电路最后经过变压器以差分形式输入给ECU。显示模块以数码管作为显示终端,显示信号类型、曲轴转速、曲轴凸轮轴位相等信息。处理器以动态方式刷新数码管,节省了处理器的硬件资源。系统配有旋钮和按键可以方便的调整信号的类型、曲轴转速、曲轴凸轮轴位相等信息。同时系统配有USB和CAN通信模块,USB主要是和上位机电脑进行通信,通过上位机软件可以对下位机进行智能配置,CAN主要是和ECU进行通信。220伏交流电经过220V-25V的变压器后经过整流桥,滤波电路,最通过各个稳压芯片得到系统所需的电源。本系统和一汽技术中心的多种发动机电控单元进行了联机调试,实验证明本文所介绍的汽车发动机曲轴凸轮轴信号模拟系统的设计方法是可行的,目前已经应用到了具体的项目中。