可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法及系统

1.本发明涉及柴油发动机ecu信号发生技术领域，尤其涉及一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法及系统。


背景技术：

2.随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展，工程车辆在建筑施工和能源开发等方面发挥着越来越重要的作用。工程车辆的柴油机电控喷射系统由传感器、ecu(electronic control unit，ecu)和执行器三部分组成。ecu的主要功能是接收车内的各类传感器信号并对这些信号进行解析，解析后的指令输送给车辆对应的执行器，执行器负责指令的执行，其中的曲轴和凸轮轴传感器信号最为复杂。不同品牌车型的发动机结构不同，相应的曲轴和凸轮轴信号盘的构造各不相同，因此ecu中接收到的曲轴和凸轮轴传感器信号种类也不尽相同。
3.曲轴和凸轮轴同步信号作为一组同步信号，二者可以通过配合来判断当前汽车气缸的位置，以此来配合ecu控制喷油器喷油。因此对于曲轴和凸轮轴传感器同步信号的模拟发生可以方便对ecu的功能调试。目前，市场上针对曲轴和凸轮轴信号的模拟发生方法主要有两种，分别是基于虚拟仪器仿真和硬件电路模拟两种方法。在虚拟仪器仿真方面，现有技术是使用模块封装定义局部单元信号，借助图形化界面开发工具，依次拼接完成各部分信号，操作简单。但是仿真信号的精度取决于定义好的局部信号单元，信号的扩展性也因模块化结构降低，且在使用虚拟仪器仿真的时候，对缓存空间和系统要求较高，多以pc机作为上位机，便携性差；硬件电路模拟是指利用电路直接生成模拟信号，对于不同的波形需要不同的电路生成，因此，不同类型波形拼接起来会应用几种电路，因此会需要应用较多的电路元件，导致硬件电路十分复杂、接线费时麻烦，对于ecu中种类繁多的曲轴和凸轮轴信号不具有普适性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法及系统，用于发动机电控单元中曲轴和凸轮轴传感器信号模拟，所用上位机的配置要求低，所用下位机结构简单、接线简单，本发明具有便携性佳、普适性好的特点。
5.本发明实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，包括：
7.步骤s1，上位机加载公共参数和eecu激励信号配置文件中的eecu激励信号特征参数，将所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数打包发送至下位机，所述eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；
8.步骤s2，所述下位机接收所述公共参数和所述eecu激励信号特征参数；
9.步骤s3，所述下位机的mcu根据所述公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将所述总采样点数n
total
加入所述公共参数；
10.步骤s4，所述下位机的mcu基于所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数生成eecu激励信号，所述eecu激励信号包括曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，所述曲轴传感器信号、所述凸轮轴传感器信号均是通过分段模拟得到；
11.步骤s5，所述下位机的fpga对所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号进行时钟域的同步处理，并将同步时钟域处理后的eecu激励信号基于dds方式输出至dac。
12.较优地，所述公共参数包括m位dac最大值v
max
、dds的采样率fs、信号发生频率f
out
、所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、通道个数cn、每个采样点需要bit位b，所述步骤s3包括：
13.步骤s31，根据v
max
计算出相位累加器位数n、以及所述总采样点数n
total
，其中：
14.n
total
＝2n15.所述相位累加器位数n采用计算方法一或计算方法二：
16.所述计算方法一为根据所述采样率fs和所述信号发生频率f
out
计算出自变量m1，所述自变量m1代表各通道中模拟一个完整波形所需最小点数，n取正整数：
[0017][0018]
log2m
1-1《n≤log2m1[0019]
所述计算方法二为根据所述资源大小s
total
、所述通道个数cn和所述各采样点需要bit位b计算，n取正整数：
[0020][0021]
步骤s32，添加所述公共参数至所述eecu激励信号配置文件。
[0022]
较优地，所述步骤s4基于所述eecu激励信号配置文件生成eecu激励信号包括：
[0023]
步骤s41，根据所述曲轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号，所述曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lh、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号lm；
[0024]
步骤s42，根据所述eecu激励信号配置文件中的所述凸轮轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述凸轮轴传感器信号；
[0025]
所述eecu激励信号为所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号的组合。
[0026]
较优地，所述步骤s41分段模拟出所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号包括：
[0027]
步骤s411，根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴波形补点数；
[0028]
步骤s412，根据所述曲轴波形补点数进行所述曲轴传感器信号的分段式模拟，所述曲轴传感器信号的分段式模拟包括正常齿波形段模拟和缺齿波形段模拟；
[0029]
步骤s413，根据步骤s412所得的分段式模拟结果进行曲轴波形拼接，得到所述曲轴传感器信号；
[0030]
所述步骤s411包括：
[0031]
步骤s411a，根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴信号所需周期数t
total
、曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
、正常齿周期数n
normal
、缺齿周期倍数t
miss
：
[0032]
t
total
＝g
total
×r[0033][0034]nnormal
＝g
total-g
miss-1
[0035]
t
miss
＝g
miss
+1
[0036]
步骤s411b，计算出所述曲轴波形补点数，其中：
[0037]
当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q11
、p
q12
：
[0038]
p
lessy
＝n
total-n
crank
×
t
total
[0039][0040]
p
q12
＝p
lessy-p
q11
×r[0041]
其中，所述p
q11
为正常齿段与缺齿段拼接后所需补点数，所述p
q12
为整段曲轴信号拼接完成后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessy
；
[0042]
当所述曲轴传感器信号的类型为磁电式无缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q21
、p
q22
、p
q23
：
[0043][0044][0045][0046]
p
q23
＝p
lessn-(p
q21
×nnormal
+p
q22
)
×r[0047]
其中，所述p
q21
为各正常齿周期后所需补点数，所述p
q22
为缺齿段后所需补点数，所述p
q23
为整段曲轴信号拼接完成之后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于磁电式无缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessn
；
[0048]
所述步骤s412包括：
[0049]
步骤s412a，进行正常齿波形段模拟，得到曲轴正常齿波形信号，其中：
[0050]
所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，即s
crank
＝0，采用所述m位dac最大值v
max
和最小数字输入值0进行正常齿波形段模拟，生成霍尔式曲轴正常齿波形信号normalwave1squ(x)，所述信号normalwave1squ(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，所述信号normalwave1squ(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]，所述信号normalwave1squ(x)由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，当f
crank
＝0时，
[0051][0052]
当f
crank
＝1时，
[0053][0054]
当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波形进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)，所述信号normalwave21sin(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，所述信号normalwave21sin(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin1组成，所述正弦波sin1为前半段开口向下、后半段开口向上的正弦波；当f
crank
＝1时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin2组成，所述正弦波sin2由所述正弦波sin1相位平移180
°
得到；
[0055]
normalwave21sin(x)＝sin1,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
[0056]
normalwave21sin(x)＝sin2,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
[0057]
当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)，所述信号normalwave22sin(x)的空间大小为(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
，所述信号normalwave22sin(x)中自变量x的取值范围为[0，(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank1组成，所述sinwavecrank1由所述正弦波sin1和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0058][0059]
当f
crank
＝1时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的所述波形sinwavecrank2组成，所述sinwavecrank2由所述正弦波sin2和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0060][0061]
步骤s412b，进行缺齿波形段模拟，得到曲轴缺齿波形信号，其中：
[0062]
当所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，采用所述值v
max
和所述最小数字输入值0进行缺齿部分模拟，生成霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，所述信号quechihall(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechihall(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]：
[0063][0064]
当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，所述信号
quechimagnetic1(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechimagnetic1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]，其中，对周期长度为n
crank
的正弦波在n
crank-n
crank
/2位置作拆分处理，得到左半正弦波和右半正弦波；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank1、右半正弦波sinrightcrank1以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank1和所述右半正弦波sinrightcrank1通过拆分所述正弦波sin1得到，所述左半正弦波sinleftcrank1的空间大小为n
crank-n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2：
[0065][0066]
当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank2、右半正弦波sinrightcrank2以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank2和所述右半正弦波sinrightcrank2通过拆分所述正弦波sin2得到，所述左半正弦波sinleftcrank2的空间大小为n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank2的空间大小为n
crank-n
crank
/2：
[0067][0068]
当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，所述信号quechimagnetic2(x)的空间大小为n
crank
/2*2+p
q22
，所述信号quechimagnetic2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
/2*2+p
q22
]；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin1的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0069][0070]
当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half_ant和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half_ant的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin2的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0071][0072]
所述步骤s413包括：
[0073]
当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，拼接所述霍尔式正常齿曲轴
信号normalwave1squ(x)和所述霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，得到霍尔式曲轴一段信号crankhallsec，依次拼接r个所述信号crankhallsec并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到霍尔式信号类型的曲轴传感器信号crankhall，其中，所述r为曲轴圈数，p
q12
取值为dac输入数值最小值0；
[0074]
当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec1，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec1并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到磁电式有缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic1，其中，p
12
取值为所述dac输入数值中间值
[0075]
当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec2，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec2并在末尾处增加所述补点数p
23
，得到磁电式无缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic2。
[0076]
较优地，所述凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，所述步骤s42分段模拟出所述eecu激励信号中的所述凸轮轴传感器信号包括：
[0077]
步骤s421，根据所述凸轮轴信号参数以及所述公共参数，计算出凸轮轴波形补点数；
[0078]
步骤s422，分段式模拟所述凸轮轴传感器信号；
[0079]
步骤s423，根据步骤s422所得的分段式模拟结果进行凸轮轴波形拼接，得到所述凸轮轴传感器信号；
[0080]
所述步骤s421包括：
[0081]
步骤s421a，根据所述凸轮轴信号参数和所述公共参数，计算出凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
、一般段周期数n
sec
、凸轮轴插齿位置左侧所具有完整的一般波形段的数目i
left
、凸轮轴插齿位置右侧所具有完整的一般波形段的数目i
right
；
[0082][0083][0084][0085][0086]
步骤s421b，计算出所述凸轮轴波形补点数，所述凸轮轴波形补点数包括p
11
、p
22
，其中：
[0087]
p
less2
＝n
total-n
cam
×
t
total
[0088][0089]
p
22
＝p
less2-p
11
*(b
cam-1)
[0090]
其中，所述补点数p
11
为在起始偏移段及一般段后所需补点数，所述补点数p
22
为在插齿段后所需补点数，生成凸轮轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
less2
；
[0091]
令t
cam1
＝μ，t
cam21
＝n
sec-s
offset-t
cam1
，t
cam22
＝s
offset
，t
cam3
＝n
sec-t
cam1
，t
cam4
＝n
sec-2
×
t
cam1-t
cam5
，t
cam5
＝i
dis
，所述步骤s422包括：
[0092]
步骤s422a，进行起始偏移段模拟，得到第一凸轮轴起始偏移段波形信号和第二凸轮轴起始偏移段波形信号，其中：
[0093]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行起始偏移段模拟，得到霍尔式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave11(x)和霍尔式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave12(x)，其中，所述方波squcam的周期为μ、占空比为50％、前半段为取值为v
max
、后半段取值为0，所述信号startoffsetwave11(x)的空间大小为n
cam
×
(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave11(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
×
(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0094][0095]
所述信号startoffsetwave12(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave12(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0096]
startoffsetwave12(x)＝0,x∈[0,s
offset
]
[0097]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和周期为μ的正弦波sincam进行起始偏移段模拟，得到磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)和磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，其中，所述信号startoffsetwave21(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave21(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0098][0099]
所述信号startoffsetwave22(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave22(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0100][0101]
步骤s422b，进行一般段模拟，得到凸轮轴一般段波形信号，其中：
[0102]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行一般段模拟，得到霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)，其中，所述信号normalwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave1(x)中自变量x的取值范围为[0,n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0103][0104]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行一般段模拟，得到磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)，所述信号normalwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0105][0106]
步骤s422c，进行插齿段模拟，得到凸轮轴插齿段波形信号，其中：
[0107]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用所述方波squcam和所述最小数字输入值0进行插齿段模拟，得到霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)，所述信号insertwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0108][0109]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行插齿段模拟，得到磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)，其中，所述信号insertwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0110][0111]
所述步骤s423包括：
[0112]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，依次拼接所述霍尔式第一凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave11(x)、i
left
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)、i
right
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式第二凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave12(x)，得到霍尔式信号类型的凸轮轴传感器信号camhall；
[0113]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，依次拼接所述磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)、i
left
个所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)、i
right
个所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，得到磁电式信号类型的凸轮轴传感器信号cammagnetic。
[0114]
本发明还提供一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，包括：
[0115]
上位机，用于加载公共参数和eecu激励信号配置文件中的eecu激励信号特征参数，将所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数打包发送至下位机，所述eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；
[0116]
所述下位机，用于接收所述公共参数和所述eecu激励信号特征参数；
[0117]
所述下位机的mcu，用于根据所述公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将所述总采样点数n
total
加入所述公共参数；
[0118]
所述下位机的mcu，用于基于所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数生成eecu激励信号，所述eecu激励信号包括曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，所述曲轴传感器信号、所述凸轮轴传感器信号均是通过分段模拟得到；
[0119]
所述下位机的fpga，用于对所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号进行时钟域的同步处理，并将同步时钟域处理后的eecu激励信号基于dds方式输出至dac。
[0120]
较优地，所述公共参数包括m位dac最大值v
max
、dds的采样率fs、信号发生频率f
out
、所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、通道个数cn、每个采样点需要bit位b，所述下位机的mcu包括：
[0121]
计算模块，用于根据v
max
计算出相位累加器位数n、以及所述总采样点数n
total
，其中：
[0122]ntotal
＝2n[0123]
所述相位累加器位数n采用计算方法一或计算方法二：
[0124]
所述计算方法一为根据所述采样率fs和所述信号发生频率f
out
计算出自变量m1，所述自变量m1代表各通道中模拟一个完整波形所需最小点数，n取正整数：
[0125][0126]
log2m
1-1《n≤log2m1[0127]
所述计算方法二为根据所述资源大小s
total
、所述通道个数cn和所述各采样点需要bit位b计算，n取正整数：
[0128][0129]
添加模块，用于添加所述公共参数至所述eecu激励信号配置文件。
[0130]
较优地，所述下位机的mcu还包括：
[0131]
曲轴传感器信号生成模块，用于根据所述eecu激励信号配置文件中的曲轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号，所述曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lh、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号lm；
[0132]
凸轮轴传感器信号生成模块，用于根据所述eecu激励信号配置文件中的所述凸轮轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述凸轮轴传感器信号；
[0133]
所述eecu激励信号为所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号的组合。
[0134]
较优地，所述曲轴传感器信号生成模块包括：
[0135]
曲轴波形补点数计算单元，用于根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴波形补点数；
[0136]
曲轴传感器信号分段模拟单元，用于根据所述曲轴波形补点数进行所述曲轴传感器信号的分段式模拟，所述曲轴传感器信号的分段式模拟包括正常齿波形段模拟和缺齿波
形段模拟；
[0137]
曲轴传感器信号拼接单元，用于根据分段式模拟结果进行曲轴波形拼接，得到所述曲轴传感器信号；
[0138]
曲轴波形补点数计算单元：
[0139]
根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴信号所需周期数t
total
、曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
、正常齿周期数n
normal
、缺齿周期倍数t
miss
：
[0140]
t
total
＝g
total
×r[0141][0142]nnormal
＝g
total-g
miss-1
[0143]
t
miss
＝g
miss
+1
[0144]
计算出所述曲轴波形补点数，其中：
[0145]
当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q11
、p
q12
：
[0146]
p
lessy
＝n
total-n
crank
×
t
total
[0147][0148]
p
q12
＝p
lessy-p
q11
×r[0149]
其中，所述p
q11
为正常齿段与缺齿段拼接后所需补点数，所述p
q12
为整段曲轴信号拼接完成后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessy
；
[0150]
当所述曲轴传感器信号的类型为磁电式无缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q21
、p
q22
、p
q23
：
[0151][0152][0153][0154]
p
q23
＝p
lessn-(p
q21
×nnormal
+p
q22
)
×r[0155]
其中，所述p
q21
为各正常齿周期后所需补点数，所述p
q22
为缺齿段后所需补点数，所述p
q23
为整段曲轴信号拼接完成之后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于磁电式无缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessn
；
[0156]
曲轴传感器信号分段模拟单元包括正常齿波形段模拟单元和缺齿波形段模拟单元，其中：
[0157]
所述正常齿波形段模拟单元，用于进行正常齿波形段模拟，得到曲轴正常齿波形信号，其中：
[0158]
所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，即s
crank
＝0，采用所述m位dac最大值v
max
和最小数字输入值0进行正常齿波形段模拟，生成霍尔式曲轴正常齿波形信号normalwave1squ(x)，所述信号normalwave1squ(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，所述信号normalwave1squ(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]，所述信号normalwave1squ(x)由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，当f
crank
＝0时，
[0159][0160]
当f
crank
＝1时，
[0161][0162]
当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波形进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)，所述信号normalwave21sin(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，所述信号normalwave21sin(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin1组成，所述正弦波sin1为前半段开口向下、后半段开口向上的正弦波；当f
crank
＝1时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin2组成，所述正弦波sin2由所述正弦波sin1相位平移180
°
得到；
[0163]
normalwave21sin(x)＝sin1,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
[0164]
normalwave21sin(x)＝sin2,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
[0165]
当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)，所述信号normalwave22sin(x)的空间大小为(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
，所述信号normalwave22sin(x)中自变量x的取值范围为[0，(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank1组成，所述sinwavecrank1由所述正弦波sin1和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0166][0167]
当f
crank
＝1时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的所述波形sinwavecrank2组成，所述sinwavecrank2由所述正弦波sin2和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0168][0169]
所述缺齿波形段模拟单元，用于进行缺齿波形段模拟，得到曲轴缺齿波形信号，其中：
[0170]
当所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，采用所述值v
max
和所述最小数字输入值0进行缺齿部分模拟，生成霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，所述信号quechihall(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechihall(x)中自变量x的取值范围为[0，ncrank
×
t
miss
+p
q11
]：
[0171][0172]
当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，所述信号quechimagnetic1(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechimagnetic1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]，其中，对周期长度为n
crank
的正弦波在n
crank-n
crank
/2位置作拆分处理，得到左半正弦波和右半正弦波；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank1、右半正弦波sinrightcrank1以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank1和所述右半正弦波sinrightcrank1通过拆分所述正弦波sin1得到，所述左半正弦波sinleftcrank1的空间大小为n
crank-n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2：
[0173][0174]
当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank2、右半正弦波sinrightcrank2以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank2和所述右半正弦波sinrightcrank2通过拆分所述正弦波sin2得到，所述左半正弦波sinleftcrank2的空间大小为n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank2的空间大小为n
crank-n
crank
/2：
[0175][0176]
当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，所述信号quechimagnetic2(x)的空间大小为n
crank
/2*2+p
q22
，所述信号quechimagnetic2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
/2*2+p
q22
]；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin1的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0177][0178]
当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half_ant和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half_ant的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin1的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0179][0180]
所述曲轴传感器信号拼接单元包括：
[0181]
当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，拼接所述霍尔式正常齿曲轴信号normalwave1squ(x)和所述霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，得到霍尔式曲轴一段信号crankhallsec，依次拼接r个所述信号crankhallsec并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到霍尔式信号类型的曲轴传感器信号crankhall，其中，所述r为曲轴圈数，p
q12
取值为dac输入数值最小值0；
[0182]
霍尔式曲轴信号拼接单元，当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec1，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec1并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到磁电式有缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic1，其中，p
12
取值为所述dac输入数值中间值
[0183]
磁电式曲轴信号拼接单元，当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec2，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec2并在末尾处增加所述补点数p
23
，得到磁电式无缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic2。
[0184]
较优地，所述凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，所述凸轮轴信号参数生成模块包括：
[0185]
凸轮轴波形补点数计算单元，用于根据所述凸轮轴信号参数以及所述公共参数，计算出凸轮轴波形补点数；
[0186]
凸轮轴传感器信号分段模拟单元，用于分段式模拟所述凸轮轴传感器信号；
[0187]
凸轮轴传感器信号拼接单元，用于拼接凸轮轴波形，得到所述凸轮轴传感器信号；
[0188]
所述凸轮轴波形补点数计算单元：
[0189]
根据所述凸轮轴信号参数和所述公共参数，计算出凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
、一般段周期数n
sec
、凸轮轴插齿位置左侧所具有完整的一般波形段的数目i
left
、凸轮轴插齿位置右侧所具有完整的一般波形段的数目i
right
；
[0190][0191][0192]
[0193][0194]
计算出所述凸轮轴波形补点数，所述凸轮轴波形补点数包括p
11
、p
22
，其中：
[0195]
p
less2
＝n
total-n
cam
×
t
total
[0196][0197]
p
22
＝p
less2-p
11
*(b
cam-1)
[0198]
其中，所述补点数p
11
为在起始偏移段及一般段后所需补点数，所述补点数p
22
为在插齿段后所需补点数，生成凸轮轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
less2
；
[0199]
令t
cam1
＝μ，t
cam21
＝n
sec-s
offset-t
cam1
，t
cam22
＝s
offset
，t
cam3
＝n
sec-t
cam1
，t
cam4
＝n
sec-2
×
t
cam1-t
cam5
，t
cam5
＝i
dis
，凸轮轴传感器信号分段模拟单元包括起始偏移段模拟单元、一般段模拟单元和插齿段模拟单元，其中：
[0200]
所述起始偏移段模拟单元，用于进行起始偏移段模拟，得到第一凸轮轴起始偏移段波形信号和第二凸轮轴起始偏移段波形信号，其中：
[0201]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行起始偏移段模拟，得到霍尔式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave11(x)和霍尔式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave12(x)，其中，所述方波squcam的周期为μ、占空比为50％、前半段为取值为v
max
、后半段取值为0，所述信号startoffsetwave11(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave11(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0202][0203]
所述信号startoffsetwave12(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave12(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0204]
startoffsetwave12(x)＝0,x∈[0,s
offset
]
[0205]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和周期为μ的正弦波sincam进行起始偏移段模拟，得到磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)和磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，其中，所述信号startoffsetwave21(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave21(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0206][0207]
所述信号startoffsetwave22(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave22(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0208][0209]
所述一般段模拟单元，用于进行一般段模拟，得到凸轮轴一般段波形信号，其中：
[0210]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行一般段模拟，得到霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)，其中，所述信号normalwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave1(x)中自变量x的取值范围为[0,n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0211][0212]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行一般段模拟，得到磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)，所述信号normalwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0213][0214]
所述插齿段模拟单元，用于进行插齿段模拟，得到凸轮轴插齿段波形信号，其中：
[0215]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用所述方波squcam和所述最小数字输入值0进行插齿段模拟，得到霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)，所述信号insertwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0216][0217]
当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行插齿段模拟，得到磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)，其中，所述信号insertwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0218][0219]
所述凸轮轴传感器信号拼接单元包括：
[0220]
霍尔式凸轮轴信号拼接单元，当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，依次拼接所述霍尔式第一凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave11(x)、i
left
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)、i
right
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式第二凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave12(x)，得到霍尔式信号类型的凸轮轴传感器信号camhall；
[0221]
磁电式凸轮轴信号拼接单元，当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，依次拼接所述磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)、i
left
个
所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)、i
right
个所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，得到磁电式信号类型的凸轮轴传感器信号cammagnetic。
[0222]
由上述技术方案可知，本发明实施例提供的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法中，首先，上位机加载eecu激励信号特征参数并存储至eecu激励信号配置文件中，eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；然后，上位机加载公共参数，根据公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将总采样点数n
total
加入公共参数；上位机发送eecu激励信号配置文件至下位机；下位机的mcu读取eecu激励信号配置文件并加载eecu激励信号特征参数、加载公共参数；mcu基于eecu激励信号特征参数和公共参数生成eecu激励信号；将eecu激励信号发送到fpga，由fpga对eecu激励信号进行同步时钟域处理后存储至ram。本发明所用上位机的配置要求低，所用下位机结构简单、接线简单，具有便携性佳、普适性好的特点。
附图说明
[0223]
图1为本发明的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法的流程图。
[0224]
图2是本发明实施例的曲轴传感器信号分段模拟示意图。
[0225]
图3是本发明实施例的凸轮轴传感器信号分段模拟示意图。
[0226]
图4是本发明实施例的曲轴正常齿段模拟示意图。
[0227]
图5是本发明实施例的曲轴缺齿段模拟示意图。
[0228]
图6是本发明实施例一段曲轴信号模拟示意图。
[0229]
图7是本发明实施例的无翻转曲轴霍尔式信号示意图。
[0230]
图8是本发明实施例的无翻转曲轴磁电式有缺齿信号示意图。
[0231]
图9是本发明实施例的无翻转曲轴磁电式无缺齿信号示意图。
[0232]
图10是本发明实施例的凸轮轴起始偏移段信号示意图。
[0233]
图11是本发现实施例的凸轮轴一般段和插齿段信号示意图。
[0234]
图12是本发明实施例的无翻转凸轮轴霍尔式信号示意图。
[0235]
图13是本发明实施例的无翻转凸轮轴磁电式信号示意图。
[0236]
图14是本发明实施例的配置文件设置示例。
[0237]
图15是本发明实施例的曲轴凸轮轴示意图。
具体实施方式
[0238]
以下结合本发明的附图，对本发明的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
[0239]
本发明提供一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，用于发动机电控单元中曲轴和凸轮轴传感器信号模拟，其中根据eecu激励信号特征参数和公共参数定制采样点数，具有采样点数动态可调、参数配置简单灵活的特点。如图1所示，本发明的方法实施步骤包括：
[0240]
步骤s1，上位机加载公共参数和eecu激励信号配置文件中的eecu激励信号特征参
数，将eecu激励信号特征参数和公共参数打包发送至下位机，eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；
[0241]
步骤s2，下位机接收公共参数和eecu激励信号特征参数；
[0242]
步骤s3，下位机的mcu根据公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将总采样点数n
total
加入公共参数；
[0243]
步骤s4，下位机的mcu基于eecu激励信号特征参数和公共参数生成eecu激励信号，eecu激励信号包括曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，曲轴传感器信号、凸轮轴传感器信号均是通过分段模拟得到；
[0244]
步骤s5，下位机的fpga对eecu激励信号中的曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号进行时钟域的同步处理，并将同步时钟域处理后的eecu激励信号基于dds方式输出至dac。
[0245]
这里，上位机是用来生成参数、加载参数以及发送操控命令，不需要必须具有承载仿真软件的计算能力和缓存存储空间，因此，上位机的可以是计算机、手提电脑、手机或者专用的简易移动终端，下位机则是执行器，具有电路板，电路板上集成了mcu、fpga、dac、滤波电路、运算放大电路等，下位机用于生成曲轴凸轮轴传感器信号，电路板还可以集成存储器用于为mcu、fpga外接存储器。
[0246]
其中，公共参数包括m位dac最大值v
max
、dds的采样率fs、信号发生频率f
out
、所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、通道个数cn、每个采样点需要bit位b，这里，定义s
total
是出于对下位机中fpga在信号处理过程中的存储能力考虑，s
total
不能超出fpga的存储能力(或者fpga外接存储器时，s
total
不能超出fpga以及外接存储器的存储能力)。在已确定了存储资源大小的情况下对采样点数进行计算，实现在存储资源受限情况下有效实现信号发生。
[0247]
步骤s3根据公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
包括：
[0248]
步骤s31，根据v
max
计算出相位累加器位数n、以及总采样点数n
total
；相位累加器位数n采用计算方法一或计算方法二：
[0249]
计算方法一为根据dds的采样率fs和信号发生频率f
out
计算出自变量m1，自变量m1代表各通道中模拟一个完整波形所需最小点数，n取正整数，如公式(1)-(3)所示：
[0250][0251]
log2m
1-1《n≤log2m1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0252]ntotal
＝2nꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0253]
计算方法二为，使用者输入所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、鉴于后期项目的可拓展性所设置的通道个数cn和各采样点需要bit位b计算，系统根据使用者以上输入参数来计算出相位累加器n的最大值，n取正整数，如公式(4)所示：
[0254][0255]
步骤s32，添加公共参数至eecu激励信号配置文件。
[0256]
上述可知，使用者通过输入取值范围内相位累加器n的值来设置存储空间大小，进而可以计算波形数据所需总采样点数ntotal；步骤s21中提供两种订制采样点的确定方式，第一种是使用者输入dds的采样率和信号发生频率，本发明以此来计算出一个通道的波形
信号所需采样点数n
total
，使用者可根据计算出的采样点数n
total
进一步计算所需资源大小；第二种是使用者输入目前其所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、鉴于后期项目的可拓展性所设置的通道个数cn每个采样点需要bit位b，本发明以此来计算出最符合以上条件约束的总采样点数n
total
。在实际应用中，采样点数n
total
的值越大，所发生的波形就越贴近于实际波形。
[0257]
步骤s4基于eecu激励信号配置文件生成eecu激励信号包括：
[0258]
步骤s41，根据eecu激励信号配置文件中的曲轴信号参数，分段模拟出eecu激励信号中的曲轴传感器信号，曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lh、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号lm；
[0259]
步骤s42，根据eecu激励信号配置文件中的凸轮轴信号参数，分段模拟出eecu激励信号中的凸轮轴传感器信号；
[0260]
步骤s43，eecu激励信号为曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号的组合。
[0261]
进一步地，步骤s41分段模拟出eecu激励信号中的曲轴传感器信号包括：
[0262]
步骤s411，根据曲轴信号参数和公共参数，计算出曲轴波形补点数；
[0263]
步骤s412，根据曲轴波形补点数进行曲轴传感器信号的分段式模拟，曲轴传感器信号的分段式模拟包括正常齿波形段模拟和缺齿波形段模拟；
[0264]
步骤s413，根据分段式模拟结果进行曲轴波形拼接，得到曲轴传感器信号；
[0265]
本发明中，曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lh、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号lm；这里，s
crank
＝0代表信号类型为霍尔式类型，s
crank
＝1代表磁电式类型，lh＝0代表霍尔式无缺齿，lh＝1代表霍尔式有缺齿，lm＝0代表磁电式无缺齿，lm＝1代表磁电式有缺齿。凸轮轴和曲轴形状可参考图15所示。
[0266]
步骤s411计算出曲轴波形补点数的步骤包括：
[0267]
步骤s411a，根据曲轴信号参数和公共参数，计算出一段完整的曲轴信号所需周期数t
total
、曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
、正常齿周期数n
normal
、缺齿周期倍数t
miss
，如公式(5)-(8)所示：
[0268]
t
total
＝g
total
×rꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0269][0270]nnormal
＝g
total-g
miss-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0271]
t
miss
＝g
miss
+1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0272]
由于公式(6)中曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
进行了下取整操作，因此使用该参数对曲轴传感器信号进行模拟时，可能会出现不能完整产生n
total
个采样点数的情况，因此需要进行补点操作。又因曲轴信号分为霍尔式信号和磁电式信号两种，磁电式信号中缺齿部分又分为有缺齿和无缺齿两种情况，故步骤s411b分情况生成曲轴波形补点数：
[0273]
当曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型时，曲轴波形补点数包括p
q11
、p
q12
：
[0274]
p
lessy
＝n
total-n
crank
×
t
total
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0275][0276]
p
q12
＝p
lessy-p
q11
×rꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0277]
其中，p
q11
为正常齿段与缺齿段拼接后所需补点数，p
q12
为整段曲轴信号拼接完成后所需补点数，在曲轴传感器信号属于霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于n
total
所缺少的点数为p
lessy
；
[0278]
当曲轴传感器信号的类型为磁电式无缺齿信号类型时，曲轴波形补点数包括p
q21
、p
q22
、p
q23
：
[0279][0280][0281][0282]
p
q23
＝p
lessn-(p
q21
×nnormal
+p
q22
)
×rꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0283]
其中，p
q21
为各正常齿周期后所需补点数，p
q22
为缺齿段后所需补点数，p
q23
为整段曲轴信号拼接完成之后所需补点数，在曲轴传感器信号属于磁电式无缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于n
total
所缺少的点数为p
lessn
；
[0284]
步骤s412包括：
[0285]
步骤s412a，进行正常齿波形段模拟，得到曲轴正常齿波形信号，其中：
[0286]
曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，即s
crank
＝0，采用m位dac最大值v
max
和最小数字输入值0进行正常齿波形段模拟，生成霍尔式曲轴正常齿波形信号normalwave1squ(x)，信号normalwave1squ(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，信号normalwave1squ(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]，信号normalwave1squ(x)由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，n
crank
为一个方波周期；
[0287]
当f
crank
＝0时，normalwave1squ(x)可由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，其中方波的前n
crank
/2个采样点数值为v
max
，后n
crank-n
crank
/2个采样点数值为0：
[0288][0289]
当f
crank
＝1时，normalwave1squ(x)可由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，其中方波的前n
crank
/2个采样点数值为0，后n
crank-n
crank
/2个采样点数值为v
max
：
[0290][0291]
这里，由于计算机执行过程中是自动执行下取整操作的，因此，这里，由于计算机执行过程中是自动执行下取整操作的，因此，与的取值可能有所不同，因此，本发明中，的取值可能有所不同，因此，本发明中，的取值可能有所不同，因此，本发明中，不是同一个表达方式，如有需要，可以再为各个区间点值增加下取整符号；
[0292]
当曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波
形进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)，信号normalwave21sin(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，信号normalwave21sin(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]；
[0293]
当f
crank
＝0时，信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin1组成，正弦波sin1为前半段开口向下、后半段开口向上的正弦波，n
crank
为一个正弦波周期长度；当f
crank
＝1时，信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin2组成，这里，正弦波sin2由正弦波sin1相位平移180
°
得到；
[0294]
normalwave21sin(x)＝sin1,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)
[0295]
normalwave21sin(x)＝sin2,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)
[0296]
当曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)，信号normalwave22sin(x)的空间大小为(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
，信号normalwave22sin(x)中自变量x的取值范围为[0，(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
]；
[0297]
当f
crank
＝0时，信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank1组成，sinwavecrank1由正弦波sin1和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0298][0299]
当f
crank
＝1时，信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank2组成，sinwavecrank2由正弦波sin2和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0300][0301]
曲轴正常齿部分模拟如图4所示。
[0302]
步骤s412b，进行缺齿波形段模拟，得到曲轴缺齿波形信号，其中：
[0303]
当曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，采用值v
max
和最小数字输入值0进行缺齿部分模拟，生成霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，信号quechihall(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，信号quechihall(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]：
[0304][0305]
当曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，采用正弦波和值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，信号quechimagnetic1(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，信号quechimagnetic1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]，在这里，将一个周期长度为n
crank
的正弦波在n
crank-n
crank
/2位置拆分成左半正弦波和右半正弦波，左半正弦波的空间大小为n
crank-n
crank
/2，右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2；
[0306]
当f
crank
＝0时，采用前述的正弦波sin1进行模拟，信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank1、右半正弦波sinrightcrank1以及值v
max
/2组成，左半正弦波sinleftcrank1的空间大小为n
crank-n
crank
/2，右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2，单个周期公式表示如公式(23)-(24)所示：
[0307][0308]
因此，在n
crank
×
t
miss
+p
q11
空间内，将sinleftcrank1赋值给区间，将sinrightcrank1赋值给区间，quechimagnetic1(x)表示为公式(25)：
[0309][0310]
当f
crank
＝1时，采用前述的正弦波sin2进行模拟，信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank2、右半正弦波sinrightcrank2以及值v
max
/2组成，左半正弦波sinleftcrank2的空间大小为n
crank-n
crank
/2，右半正弦波sinrightcrank2的空间大小为n
crank
/2，单个周期公式表示如公式(26)-(27)所示：
[0311][0312]
因此，在n
crank
×
t
miss
+p
q11
空间内，将sinleftcrank2赋值给区间，将sinrightcrank2赋值给区间，quechimagnetic1(x)表示为公式(28)：
[0313][0314]
当曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，采用正弦波和值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，信号quechimagnetic2(x)的空间大小为n
crank
/2*2+p
q22
，信号quechimagnetic2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
/2*2+p
q22
]；
[0315]
当f
crank
＝0时，信号quechimagnetic2(x)由两个单周期长度为n
crank
/2的正弦波sinwavecrank_half和p
q22
个值v
max
/2组成，正弦波sinwavecrank_half的空间大小为n
crank
/2、频率为sin1的2倍，正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0316][0317]
当f
crank
＝1时，信号quechimagnetic2(x)由两个单周期长度为n
crank
/2的正弦波sinwavecrank_half_ant和p
q22
个值v
max
/2组成，正弦波sinwavecrank_half_ant的空间大小为n
crank
/2、频率为sin2的2倍，正弦波sinwavecrank_half_ant中自变量x的取值范围为[0,ncrank
/2*2]：
[0318][0319]
曲轴缺齿部分模拟如图5所示，这里，正弦波sinwavecrank_half可以为1/2
×
sin1，正弦波sinwavecrank_half_ant可以为1/2
×
sin2。
[0320]
步骤s413包括：
[0321]
当曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，拼接霍尔式正常齿曲轴信号normalwave1squ(x)和霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，得到霍尔式曲轴一段信号crankhallsec，如图6(a)所示，依次拼接r个信号crankhallsec并在末尾处增加补点数p
q12
，得到霍尔式信号类型的曲轴传感器信号crankhall，其中，r为曲轴圈数，p
q12
取值为dac输入数值最小值0，如图7所示；
[0322]
当曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，拼接磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)和磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec1，如图6(b)所示，依次拼接r个信号crankmagneticsec1并在末尾处增加补点数p
q12
，得到磁电式有缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic1，其中，p
12
取值为dac输入数值中间值如图8所示；
[0323]
当曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，拼接磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)和磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec2，如图6(c)所示，依次拼接r个信号crankmagneticsec2并在末尾处增加补点数p
23
，得到磁电式无缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic2，如图9所示。
[0324]
本发明中，凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，步骤s42分段模拟出eecu激励信号中的凸轮轴传感器信号包括：
[0325]
步骤s421，根据凸轮轴信号参数以及公共参数，计算出凸轮轴波形补点数；
[0326]
步骤s422，分段式模拟凸轮轴传感器信号；
[0327]
步骤s423，拼接凸轮轴波形，得到凸轮轴传感器信号；
[0328]
其中，步骤s421的具体实施包括：
[0329]
步骤s421a，根据凸轮轴信号参数和公共参数，计算出凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
、一般段周期数n
sec
、凸轮轴插齿位置左侧所具有完整的一般波形段的数目i
left
、凸轮轴插齿位置右侧所具有完整的一般波形段的数目i
right
，如公式(31)-(34)所示；
[0330][0331][0332]
[0333][0334]
由于前述公式中凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
进行了下取整操作，当使用该参数对凸轮轴传感器信号进行模拟时，可能会出现不能完整产生n
total
个采样点数的情况，因此需要进行补点操作。
[0335]
步骤s421b，计算出凸轮轴波形补点数，凸轮轴波形补点数包括p
11
、p
22
，其中：
[0336]
p
less2
＝n
total-n
cam
×
t
total
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(35)
[0337][0338]
p
22
＝p
less2-p
11
*(b
cam-1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(37)
[0339]
其中，补点数p
11
为在起始偏移段及一般段后所需补点数，补点数p
22
为在插齿段后所需补点数，生成凸轮轴波形数据采样点数相较于n
total
所缺少的点数为p
less2
；
[0340]
接下来进行凸轮轴传感器信号模拟，凸轮轴传感器信号采用分段式模拟方法，其分为两个起始偏移段、一般段和插齿段，第一个起始偏移段的周期数为t
cam21
+t
cam1
，第二个起始偏移段的周期数为t
cam22
，一般段的周期数为t
cam3
+t
cam1
，插齿段的周期数为t
cam4
+2*t
cam1
+t
cam5
。
[0341]
令t
cam1
＝μ，t
cam21
＝n
sec-s
offset-t
cam1
，t
cam22
＝s
offset
，t
cam3
＝n
sec-t
cam1
，t
cam4
＝n
sec-2
×
t
cam1-t
cam5
，t
cam5
＝i
dis
：
[0342]
步骤s422包括：
[0343]
步骤s422a，进行起始偏移段模拟，得到第一凸轮轴起始偏移段波形信号和第二凸轮轴起始偏移段波形信号，其中：
[0344]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，如图10中左右两图所示，采用方波squcam和最小数字输入值0进行起始偏移段模拟，得到霍尔式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave11(x)和霍尔式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave12(x)，其中，方波squcam的周期为μ、占空比为50％、前半段为取值为v
max
、后半段取值为0，信号startoffsetwave11(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，信号startoffsetwave11(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0345][0346]
信号startoffsetwave12(x)的空间大小为s
offset
，信号startoffsetwave12(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0347]
startoffsetwave12(x)＝0,x∈[0,s
offset
]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(39)
[0348]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用dac数字输入值的中间值v
max
/2和周期为μ的正弦波sincam进行起始偏移段模拟，得到磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)和磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，其中，信号startoffsetwave21(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，信号startoffsetwave21(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0349][0350]
信号startoffsetwave22(x)的空间大小为s
offset
，信号startoffsetwave22(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0351][0352]
步骤s422b，进行一般段模拟，得到凸轮轴一般段波形信号，其中：
[0353]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，如图11中左图所示，采用方波squcam和最小数字输入值0进行一般段模拟，得到霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)，其中，信号normalwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，信号normalwave1(x)中自变量x的取值范围为[0,n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0354][0355]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用dac数字输入值的中间值v
max
/2和正弦波sincam进行一般段模拟，得到磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)，信号normalwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，信号normalwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0356][0357]
步骤s422c，进行插齿段模拟，得到凸轮轴插齿段波形信号，其中：
[0358]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，如图11中右图所示，采用方波squcam和最小数字输入值0进行插齿段模拟，得到霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)，信号insertwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，信号insertwave1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0359][0360]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用dac数字输入值的中间值v
max
/2和正弦波sincam进行插齿段模拟，得到磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)，其中，信号insertwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，信号insertwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0361][0362]
步骤s423包括：
[0363]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，依次拼接霍尔式第一凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave11(x)、i
left
个霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)、i
right
个霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、霍尔式第二凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave12(x)，得到霍尔式信号类型的凸轮轴传感器信号camhall，如图12所示；
[0364]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，依次拼接磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)、i
left
个磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)、i
right
个磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，得到磁电式信号类型的凸轮轴传感器信号cammagnetic，如图13所示。
[0365]
最后，本发明采用数字电路方法进行模拟，采样率更多的取决于所选用的硬件条件，在fpga中采用直接数字频率合成方法(dds，direct digital frequency synthesis)实现波形发生，其发生公式为f
out
＝fs/2n*f
word
，其中f
out
为输出频率、fs为采样率、2n为存储一个完整周期的信号所采样深度、n为相位累加器位数、f
word
为频率控制字。一般情况下，在操作时采样率fs与相位累加器的位数固定，可以通过修改频率控制字对发生信号的频率进行调节。
[0366]
由上技术方案可知，本发明实施例提供的曲轴凸轮轴信号的发生方法，设置修改ecu曲轴凸轮轴信号的特征参数来生成不同类型的曲轴信号和凸轮轴信号，通过分段式模拟的方式模拟信号的各部分特征，参数配置灵活，模拟结构简单，具有拓展性和普适性好的特点，可适用于多种ecu曲轴凸轮轴传感器信号模拟。
[0367]
下面，以五十铃6wg1发动机为例实施曲轴凸轮轴传感器信号发生，结合本发明的附图对本发明的技术方案作进一步的详细阐述。
[0368]
(1)将ecu曲轴凸轮轴传感器信号特征参数存储至ecu信号配置文件，参数内容见表1和表2，配置文件见图14；
[0369]
(2)基于发明内容中采样点数计算方式，采用方式二确定采样点数：首先键入可用于存储的空间资源大小为423936bit，通道数为4，每个采样点需要16bit；其次通过前述公式计算得到n最大值为12；最后设置n＝12，可计算得总采样点数n
total
为4096。
[0370]
(3)上位机读取ecu信号配置文件并将配置文件中参数结合公共参数发送至mcu；
[0371]
(4)mcu加载ecu曲轴凸轮轴传感器信号特征参数和公共参数，特征参数包括曲轴信号类型s
crank
、曲轴圈数r、曲轴信号取反f
crank
、曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lh、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lm、凸轮轴信号类型s
cam
、凸轮轴取反信号f
cam
、凸轮轴周期中凸起脉冲个数(不包含插齿)b
cam
、凸轮轴一个凸起的周期μ、凸轮轴起始偏移soffset、凸轮轴插齿位置i
num
、凸轮轴插齿距离i
dis
、公共参数包括dac最大数字输入值v
max
、生成波形数据所需总采样点数n
total
。
[0372]
(5)mcu基于ecu曲轴凸轮轴传感器信号配置文件分别对ecu曲轴凸轮轴传感器信号进行分段模拟，生成ecu曲轴凸轮轴传感器信号。曲轴凸轮轴传感器信号的分段模拟具体过程参考前述步骤s41和s42部分。
[0373]
(6)将生成的ecu曲轴凸轮轴传感器信号发送到fpga，本例中采用串口方式进行数据传输，fpga接收并将数据进行同步时钟域处理后存储至ram中；
[0374]
(7)fpga中使用dds方法经由dac将生成ecu曲轴凸轮轴传感器信号输出。
[0375][0376]
表1
[0377][0378]
表2
[0379]
进一步地，本发明还提供一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，可用于实施图1-3所示的方法，系统包括：
[0380]
上位机，用于加载公共参数和eecu激励信号配置文件中的eecu激励信号特征参数，将eecu激励信号特征参数和公共参数打包发送至下位机，eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；
[0381]
下位机，用于接收公共参数和eecu激励信号特征参数；
[0382]
下位机的mcu，用于根据公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将总采样点数n
total
加入公共参数；
[0383]
下位机的mcu，用于基于eecu激励信号特征参数和公共参数生成eecu激励信号，eecu激励信号包括曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，曲轴传感器信号、凸轮轴传感器信号均是通过分段模拟得到；
[0384]
下位机的fpga，用于对eecu激励信号中的曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号进行时钟域的同步处理，并将同步时钟域处理后的eecu激励信号基于dds方式输出至dac。
[0385]
这里，上位机是用来生成参数、加载参数以及发送操控命令，不需要必须具有承载仿真软件的计算能力和缓存存储空间，因此，上位机的可以是计算机、pc机、手机或者专用
的简易移动终端，下位机则是执行器，具有电路板，电路板上集成了mcu、fpga、dac、滤波电路、运算放大电路等，下位机用于生成曲轴凸轮轴传感器信号。
[0386]
公共参数包括m位dac最大值v
max
、dds的采样率fs、信号发生频率f
out
、所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、通道个数cn、每个采样点需要bit位b，下位机的mcu包括：
[0387]
计算模块，用于根据v
max
计算出相位累加器位数n、以及总采样点数n
total
，其中n
total
以及相位累加器位数n的计算方法参考前述步骤s2；
[0388]
下位机的mcu还包括：
[0389]
曲轴传感器信号生成模块，用于根据eecu激励信号配置文件中的曲轴信号参数，分段模拟出eecu激励信号中的曲轴传感器信号，曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号lh、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号lm；
[0390]
凸轮轴传感器信号生成模块，用于根据eecu激励信号配置文件中的凸轮轴信号参数，分段模拟出eecu激励信号中的凸轮轴传感器信号；
[0391]
eecu激励信号为曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号的组合。
[0392]
曲轴传感器信号生成模块包括：
[0393]
曲轴波形补点数计算单元，用于根据曲轴信号参数和公共参数，计算出曲轴波形补点数；
[0394]
曲轴传感器信号分段模拟单元，用于根据曲轴波形补点数进行曲轴传感器信号的分段式模拟，曲轴传感器信号的分段式模拟包括正常齿波形段模拟和缺齿波形段模拟；
[0395]
曲轴传感器信号拼接单元，用于根据分段式模拟结果进行曲轴波形拼接，得到曲轴传感器信号；
[0396]
曲轴波形补点数计算单元具体用于：
[0397]
根据曲轴信号参数和公共参数，计算出曲轴信号所需周期数t
total
、曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
、正常齿周期数n
normal
、缺齿周期倍数t
miss
，计算方法参考前述步骤s411a；
[0398]
计算出曲轴波形补点数，其中：
[0399]
当曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型时，曲轴波形补点数包括p
q11
、p
q12
，p
q11
为正常齿段与缺齿段拼接后所需补点数，p
q12
为整段曲轴信号拼接完成后所需补点数，计算方法参考前述步骤s411b；
[0400]
当曲轴传感器信号的类型为磁电式无缺齿信号类型时，曲轴波形补点数包括p
q21
、p
q22
、p
q23
，p
q21
为各正常齿周期后所需补点数，p
q22
为缺齿段后所需补点数，p
q23
为整段曲轴信号拼接完成之后所需补点数，计算方法参考前述步骤s411b；
[0401]
曲轴传感器信号分段模拟单元包括正常齿波形段模拟单元和缺齿波形段模拟单元，其中：
[0402]
正常齿波形段模拟单元，用于进行正常齿波形段模拟，得到曲轴正常齿波形信号，其中：
[0403]
曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，即s
crank
＝0，采用m位dac最大值v
max
和最小数字输入值0进行正常齿波形段模拟，生成霍尔式曲轴正常齿波形信号normalwave1squ
(x)，信号normalwave1squ(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，信号normalwave1squ(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]，信号normalwave1squ(x)由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，当f
crank
＝0时，
[0404][0405]
当f
crank
＝1时，
[0406][0407]
当曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波形进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)，信号normalwave21sin(x)的空间大小为n
crank
×nnormal
，信号normalwave21sin(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×nnormal
]；当f
crank
＝0时，信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin1组成，正弦波sin1为前半段开口向下、后半段开口向上的正弦波；当f
crank
＝1时，信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin2组成，正弦波sin2由正弦波sin1相位平移180
°
得到；
[0408]
normalwave21sin(x)＝sin1,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
[0409]
normalwave21sin(x)＝sin2,x∈[0,n
crank
×nnormal
]
[0410]
当曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且lm＝0，采用正弦波进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)，信号normalwave22sin(x)的空间大小为(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
，信号normalwave22sin(x)中自变量x的取值范围为[0，(n
crank
+p
q21
)
×nnormal
]；当f
crank
＝0时，信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank1组成，sinwavecrank1由正弦波sin1和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0411][0412]
当f
crank
＝1时，信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank2组成，sinwavecrank2由正弦波sin2和p
q21
个值v
max
/2组成：
[0413][0414]
缺齿波形段模拟单元，用于进行缺齿波形段模拟，得到曲轴缺齿波形信号，其中：
[0415]
当曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，采用值v
max
和最小数字输入值0进行缺齿部分模拟，生成霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，信号quechihall(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，信号quechihall(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]：
[0416]
[0417]
当曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，采用正弦波和值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，信号quechimagnetic1(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，信号quechimagnetic1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]，其中，对周期长度为n
crank
的正弦波在n
crank-n
crank
/2位置作拆分处理，得到左半正弦波和右半正弦波；当f
crank
＝0时，信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank1、右半正弦波sinrightcrank1以及值v
max
/2组成，左半正弦波sinleftcrank1和右半正弦波sinrightcrank1通过拆分正弦波sin1得到，左半正弦波sinleftcrank1的空间大小为n
crank-n
crank
/2，右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2：
[0418][0419]
当f
crank
＝1时，信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank2、右半正弦波sinrightcrank2以及值v
max
/2组成，左半正弦波sinleftcrank2和右半正弦波sinrightcrank2通过拆分正弦波sin2得到，左半正弦波sinleftcrank2的空间大小为n
crank
/2，右半正弦波sinrightcrank2的空间大小为n
crank-n
crank
/2：
[0420][0421]
当曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，采用正弦波和值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，信号quechimagnetic2(x)的空间大小为n
crank
/2*2+p
q22
，信号quechimagnetic2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
/2*2+p
q22
]；当f
crank
＝0时，信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half和p
q22
个值v
max
/2组成，正弦波sinwavecrank_half的空间大小为n
crank
/2、频率为sin1的2倍，正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0422][0423]
当f
crank
＝1时，信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half_ant和p
q22
个值v
max
/2组成，正弦波sinwavecrank_half_ant的空间大小为n
crank
/2、频率为sin1的2倍，正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
[0424][0425]
曲轴传感器信号拼接单元包括：
[0426]
当曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，拼接霍尔式正常齿曲轴信号
normalwave1squ(x)和霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，得到霍尔式曲轴一段信号crankhallsec，依次拼接r个信号crankhallsec并在末尾处增加补点数p
q12
，得到霍尔式信号类型的曲轴传感器信号crankhall，其中，r为曲轴圈数，p
q12
取值为dac输入数值最小值0；
[0427]
霍尔式曲轴信号拼接单元，当曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，拼接磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)和磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec1，依次拼接r个信号crankmagneticsec1并在末尾处增加补点数p
q12
，得到磁电式有缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic1，其中，p
12
取值为dac输入数值中间值
[0428]
磁电式曲轴信号拼接单元，当曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，拼接磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)和磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec2，依次拼接r个信号crankmagneticsec2并在末尾处增加补点数p
23
，得到磁电式无缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic2。
[0429]
凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，凸轮轴信号参数生成模块包括：
[0430]
凸轮轴波形补点数计算单元，用于根据凸轮轴信号参数以及公共参数，计算出凸轮轴波形补点数；
[0431]
凸轮轴传感器信号分段模拟单元，用于分段式模拟凸轮轴传感器信号；
[0432]
凸轮轴传感器信号拼接单元，用于拼接凸轮轴波形，得到凸轮轴传感器信号；
[0433]
凸轮轴波形补点数计算单元：
[0434]
根据凸轮轴信号参数和公共参数，计算出凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
、一般段周期数n
sec
、凸轮轴插齿位置左侧所具有完整的一般波形段的数目i
left
、凸轮轴插齿位置右侧所具有完整的一般波形段的数目i
right
，计算公式参照前述步骤s421a；
[0435]
计算出凸轮轴波形补点数，凸轮轴波形补点数包括p
11
、p
22
，补点数p
11
为在起始偏移段及一般段后所需补点数，补点数p
22
为在插齿段后所需补点数，计算公式参照前述步骤s421b；
[0436]
令t
cam1
＝μ，t
cam21
＝n
sec-s
offset-t
cam1
，t
cam22
＝s
offset
，t
cam3
＝n
sec-t
cam1
，t
cam4
＝n
sec-2
×
t
cam1-t
cam5
，t
cam5
＝i
dis
，凸轮轴传感器信号分段模拟单元包括起始偏移段模拟单元、一般段模拟单元和插齿段模拟单元，其中：
[0437]
起始偏移段模拟单元，用于进行起始偏移段模拟，得到第一凸轮轴起始偏移段波形信号和第二凸轮轴起始偏移段波形信号，其中：
[0438]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和最小数字输入值0进行起始偏移段模拟，得到霍尔式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave11(x)和霍尔式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave12(x)，其中，方波squcam的周期为μ、占空比为50％、前半段为取值为v
max
、后半段取值为0，信号startoffsetwave11(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，信号startoffsetwave11(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0439]
[0440]
信号startoffsetwave12(x)的空间大小为s
offset
，信号startoffsetwave12(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0441]
startoffsetwave12(x)＝0,x∈[0,s
offset
]
[0442]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用dac数字输入值的中间值v
max
/2和周期为μ的正弦波sincam进行起始偏移段模拟，得到磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)和磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，其中，信号startoffsetwave21(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，信号startoffsetwave21(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：
[0443][0444]
信号startoffsetwave22(x)的空间大小为s
offset
，信号startoffsetwave22(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
[0445][0446]
一般段模拟单元，用于进行一般段模拟，得到凸轮轴一般段波形信号，其中：
[0447]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和最小数字输入值0进行一般段模拟，得到霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)，其中，信号normalwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，信号normalwave1(x)中自变量x的取值范围为[0,n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0448][0449]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用dac数字输入值的中间值v
max
/2和正弦波sincam进行一般段模拟，得到磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)，信号normalwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，信号normalwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
11
]：
[0450][0451]
插齿段模拟单元，用于进行插齿段模拟，得到凸轮轴插齿段波形信号，其中：
[0452]
当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和最小数字输入值0进行插齿段模拟，得到霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)，信号insertwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，信号insertwave1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0453][0454]
当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用dac数字输入值的中间值v
max
/2和正弦波sincam进行插齿段模拟，得到磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)，其中，信号insertwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，信号insertwave2(x)中自变量x
的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：
[0455][0456]
凸轮轴传感器信号拼接单元包括：
[0457]
霍尔式凸轮轴信号拼接单元，当凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，依次拼接霍尔式第一凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave11(x)、i
left
个霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)、i
right
个霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、霍尔式第二凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave12(x)，得到霍尔式信号类型的凸轮轴传感器信号camhall；
[0458]
磁电式凸轮轴信号拼接单元，当凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，依次拼接磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)、i
left
个磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)、i
right
个磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，得到磁电式信号类型的凸轮轴传感器信号cammagnetic。
[0459]
本发明实施例提供的曲轴凸轮轴信号的发生方法及系统，可支持设置修改ecu曲轴凸轮轴信号的特征参数来生成不同类型的曲轴信号和凸轮轴信号，通过分段式模拟的方式模拟信号的各部分特征，参数配置灵活，模拟结构简单，具有拓展性和普适性好的特点，可适用于多种ecu曲轴凸轮轴传感器信号模拟。
[0460]
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，其特征在于，包括：步骤s1，上位机加载公共参数和eecu激励信号配置文件中的eecu激励信号特征参数，将所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数打包发送至下位机，所述eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；步骤s2，所述下位机接收所述公共参数和所述eecu激励信号特征参数；步骤s3，所述下位机的mcu根据所述公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将所述总采样点数n
total
加入所述公共参数；步骤s4，所述下位机的mcu基于所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数生成eecu激励信号，所述eecu激励信号包括曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，所述曲轴传感器信号、所述凸轮轴传感器信号均是通过分段模拟得到；步骤s5，所述下位机的fpga对所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号进行时钟域的同步处理，并将同步时钟域处理后的eecu激励信号基于dds方式输出至dac。2.如权利要求1所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，其特征在于，所述公共参数包括m位dac最大值v
max
、dds的采样率f
s
、信号发生频率f
out
、所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、通道个数c
n
、每个采样点需要bit位b，所述步骤s3包括：步骤s31，根据v
max
计算出相位累加器位数n、以及所述总采样点数n
total
，其中：n
total
＝2
n
所述相位累加器位数n采用计算方法一或计算方法二：所述计算方法一为根据所述采样率f
s
和所述信号发生频率f
out
计算出自变量m1，所述自变量m1代表各通道中模拟一个完整波形所需最小点数，n取正整数：log2m
1-1<n≤log2m1所述计算方法二为根据所述资源大小s
total
、所述通道个数c
n
和所述各采样点需要bit位b计算，n取正整数：步骤s32，添加所述公共参数至所述eecu激励信号配置文件。3.如权利要求2所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，其特征在于，所述步骤s4基于所述eecu激励信号配置文件生成eecu激励信号包括：步骤s41，根据所述曲轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号，所述曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号l
h
、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号l
m
；步骤s42，根据所述eecu激励信号配置文件中的所述凸轮轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述凸轮轴传感器信号；
所述eecu激励信号为所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号的组合。4.如权利要求3所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，其特征在于，所述步骤s41分段模拟出所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号包括：步骤s411，根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴波形补点数；步骤s412，根据所述曲轴波形补点数进行所述曲轴传感器信号的分段式模拟，所述曲轴传感器信号的分段式模拟包括正常齿波形段模拟和缺齿波形段模拟；步骤s413，根据步骤s412所得的分段式模拟结果进行曲轴波形拼接，得到所述曲轴传感器信号；所述步骤s411包括：步骤s411a，根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴信号所需周期数t
total
、曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
、正常齿周期数n
normal
、缺齿周期倍数t
miss
：t
total
＝g
total
×
rn
normal
＝g
total-g
miss-1t
miss
＝g
miss
+1步骤s411b，计算出所述曲轴波形补点数，其中：当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q11
、p
q12
：p
lessy
＝n
total-n
crank
×
t
total
p
q12
＝p
lessy-p
q11
×
r其中，所述p
q11
为正常齿段与缺齿段拼接后所需补点数，所述p
q12
为整段曲轴信号拼接完成后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessy
；当所述曲轴传感器信号的类型为磁电式无缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q21
、p
q22
、p
q23
：：：p
q23
＝p
lessn-(p
q21
×
n
normal
+p
q22
)
×
r其中，所述p
q21
为各正常齿周期后所需补点数，所述p
q22
为缺齿段后所需补点数，所述p
q23
为整段曲轴信号拼接完成之后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于磁电式无缺齿
信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessn
；所述步骤s412包括：步骤s412a，进行正常齿波形段模拟，得到曲轴正常齿波形信号，其中：所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，即s
crank
＝0，采用所述m位dac最大值v
max
和最小数字输入值0进行正常齿波形段模拟，生成霍尔式曲轴正常齿波形信号normalwave1squ(x)，所述信号normalwave1squ(x)的空间大小为n
crank
×
n
normal
，所述信号normalwave1squ(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
n
normal
]，所述信号normalwave1squ(x)由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，当f
crank
＝0时，当f
crank
＝1时，当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且l
m
＝0，采用正弦波形进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)，所述信号normalwave21sin(x)的空间大小为n
crank
×
n
normal
，所述信号normalwave21sin(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
n
normal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin1组成，所述正弦波sin1为前半段开口向下、后半段开口向上的正弦波；当f
crank
＝1时，所述信号normalwave21sin(x)由n
norma1
个总点数为n
crank
的正弦波sin2组成，所述正弦波sin2由所述正弦波sin1相位平移180
°
得到；normalwave21sin(x)＝sin1，x∈[0，n
crank
×
n
normal
]normalwave21sin(x)＝sin2，x∈[0，n
crank
×
n
normal
]当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且l
m
＝0，采用正弦波进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)，所述信号normalwave22sin(x)的空间大小为(n
crank
+p
q21
)
×
n
normal
，所述信号normalwave22sin(x)中自变量x的取值范围为[0，(n
crank
+p
q21
)
×
n
normal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank1组成，所述sinwavecrank1由所述正弦波sin1和p
q21
个值v
max
/2组成：当f
crank
＝1时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的所述波形sinwavecrank2组成，所述sinwavecrank2由所述正弦波sin2和p
q21
个值v
max
/2组成：步骤s412b，进行缺齿波形段模拟，得到曲轴缺齿波形信号，其中：当所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，采用所述值v
max
和所述最小数字输入值0
进行缺齿部分模拟，生成霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，所述信号quechihall(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechihall(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]：当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，所述信号quechimagnetic1(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechimagnetic1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]，其中，对周期长度为n
crank
的正弦波在n
crank-n
crank
/2位置作拆分处理，得到左半正弦波和右半正弦波；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank1、右半正弦波sinrightcrank1以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank1和所述右半正弦波sinrightcrank1通过拆分所述正弦波sin1得到，所述左半正弦波sinleftcrank1的空间大小为n
crank-n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2：当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank2、右半正弦波sinrightcrank2以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank2和所述右半正弦波sinrightcrank2通过拆分所述正弦波sin2得到，所述左半正弦波sinleftcrank2的空间大小为n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank2的空间大小为n
crank-n
crank
/2：当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，所述信号quechimagnetic2(x)的空间大小为n
crank
/2*2+p
q22
，所述信号quechimagnetic2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
/2*2+p
q22
]；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin1的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half_ant和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half_ant的空间大小为n
crank
/2、频率为所述
sin2的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：所述步骤s413包括：当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，拼接所述霍尔式正常齿曲轴信号normalwave1squ(x)和所述霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，得到霍尔式曲轴一段信号crankhallsec，依次拼接r个所述信号crankhallsec并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到霍尔式信号类型的曲轴传感器信号crankhall，其中，所述r为曲轴圈数，p
q12
取值为dac输入数值最小值0；当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec1，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec1并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到磁电式有缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic1，其中，p
12
取值为所述dac输入数值中间值当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec2，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec2并在末尾处增加所述补点数p
23
，得到磁电式无缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic2。5.如权利要求4所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法，其特征在于，所述凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，所述步骤s42分段模拟出所述eecu激励信号中的所述凸轮轴传感器信号包括：步骤s421，根据所述凸轮轴信号参数以及所述公共参数，计算出凸轮轴波形补点数；步骤s422，分段式模拟所述凸轮轴传感器信号；步骤s423，根据步骤s422所得的分段式模拟结果进行凸轮轴波形拼接，得到所述凸轮轴传感器信号；所述步骤s421包括：步骤s421a，根据所述凸轮轴信号参数和所述公共参数，计算出凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
、一般段周期数n
sec
、凸轮轴插齿位置左侧所具有完整的一般波形段的数目i
left
、凸轮轴插齿位置右侧所具有完整的一般波形段的数目i
right
；；
步骤s421b，计算出所述凸轮轴波形补点数，所述凸轮轴波形补点数包括p
11
、p
22
，其中：p
less2
＝n
total-n
cam
×
t
total
p
22
＝p
less2-p
11
*(b
cam-1)其中，所述补点数p
11
为在起始偏移段及一般段后所需补点数，所述补点数p
22
为在插齿段后所需补点数，生成凸轮轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
less2
；令t
cam1
＝μ，t
cam21
＝n
sec-s
offset-t
cam1
，t
cam22
＝s
offset
，t
cam3
＝n
sec-t
cam1
，t
cam4
＝n
sec-2
×
t
cam1-t
cam5
，t
cam5
＝i
dis
，所述步骤s422包括：步骤s422a，进行起始偏移段模拟，得到第一凸轮轴起始偏移段波形信号和第二凸轮轴起始偏移段波形信号，其中：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行起始偏移段模拟，得到霍尔式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave11(x)和霍尔式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave12(x)，其中，所述方波squcam的周期为μ、占空比为50％、前半段为取值为v
max
、后半段取值为0，所述信号startoffsetwave11(x)的空间大小为n
cam
×
(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave11(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
×
(n
sec-s
offset
)+p
11
]：所述信号startoffsetwave12(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave12(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：startoffsetwave12(x)＝0,x∈[0，s
offset
]当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和周期为μ的正弦波sincam进行起始偏移段模拟，得到磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)和磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，其中，所述信号startoffsetwave21(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave21(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：所述信号startoffsetwave22(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave22(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：
步骤s422b，进行一般段模拟，得到凸轮轴一般段波形信号，其中：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行一般段模拟，得到霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)，其中，所述信号normalwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave1(x)中自变量x的取值范围为[0,n
cam
*n
sec
+p
11
]：当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行一般段模拟，得到磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)，所述信号normalwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
11
]：步骤s422c，进行插齿段模拟，得到凸轮轴插齿段波形信号，其中：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用所述方波squcam和所述最小数字输入值0进行插齿段模拟，得到霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)，所述信号insertwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行插齿段模拟，得到磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)，其中，所述信号insertwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：所述步骤s423包括：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，依次拼接所述霍尔式第一凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave11(x)、i
left
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)、i
right
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式第二凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave12(x)，得到霍尔式信号类型的凸轮轴传感器信号camhall；当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，依次拼接所述磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)、i
left
个所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)、i
right
个所述磁电式
凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，得到磁电式信号类型的凸轮轴传感器信号cammagnetic。6.一种可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，其特征在于，包括：上位机，用于加载公共参数和eecu激励信号配置文件中的eecu激励信号特征参数，将所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数打包发送至下位机，所述eecu激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；所述下位机，用于接收所述公共参数和所述eecu激励信号特征参数；所述下位机的mcu，用于根据所述公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数n
total
，并将所述总采样点数n
total
加入所述公共参数；所述下位机的mcu，用于基于所述eecu激励信号特征参数和所述公共参数生成eecu激励信号，所述eecu激励信号包括曲轴传感器信号和凸轮轴传感器信号，所述曲轴传感器信号、所述凸轮轴传感器信号均是通过分段模拟得到；所述下位机的fpga，用于对所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号进行时钟域的同步处理，并将同步时钟域处理后的eecu激励信号基于dds方式输出至dac。7.如权利要求6所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，其特征在于，所述公共参数包括m位dac最大值v
max
、dds的采样率f
s
、信号发生频率f
out
、所用于存储波形信号数据的元件存储空间大小s
total
、通道个数c
n
、每个采样点需要bit位b，所述下位机的mcu包括：计算模块，用于根据v
max
计算出相位累加器位数n、以及所述总采样点数n
total
，其中：n
total
＝2
n
所述相位累加器位数n采用计算方法一或计算方法二：所述计算方法一为根据所述采样率f
s
和所述信号发生频率f
out
计算出自变量m1，所述自变量m1代表各通道中模拟一个完整波形所需最小点数，n取正整数：log2m
1-1<n≤log2m1所述计算方法二为根据所述资源大小s
total
、所述通道个数c
n
和所述各采样点需要bit位b计算，n取正整数：添加模块，用于添加所述公共参数至所述eecu激励信号配置文件。8.如权利要求7所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，其特征在于，所述下位机的mcu还包括：曲轴传感器信号生成模块，用于根据所述eecu激励信号配置文件中的曲轴信号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述曲轴传感器信号，所述曲轴信号参数包括曲轴总齿数g
total
、曲轴缺齿数g
miss
、曲轴圈数r、曲轴信号类型s
crank
、曲轴信号取反f
crank
、曲轴波形霍尔式缺齿波形段指示信号l
h
、曲轴波形磁电式缺齿波形段指示信号l
m
；凸轮轴传感器信号生成模块，用于根据所述eecu激励信号配置文件中的所述凸轮轴信
号参数，分段模拟出所述eecu激励信号中的所述凸轮轴传感器信号；所述eecu激励信号为所述曲轴传感器信号和所述凸轮轴传感器信号的组合。9.如权利要求8所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，其特征在于，所述曲轴传感器信号生成模块包括：曲轴波形补点数计算单元，用于根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴波形补点数；曲轴传感器信号分段模拟单元，用于根据所述曲轴波形补点数进行所述曲轴传感器信号的分段式模拟，所述曲轴传感器信号的分段式模拟包括正常齿波形段模拟和缺齿波形段模拟；曲轴传感器信号拼接单元，用于根据分段式模拟结果进行曲轴波形拼接，得到所述曲轴传感器信号；曲轴波形补点数计算单元：根据所述曲轴信号参数和所述公共参数，计算出曲轴信号所需周期数t
total
、曲轴每个周期中波形数据点数n
crank
、正常齿周期数n
normal
、缺齿周期倍数t
miss
：t
total
＝g
total
×
rn
normal
＝g
total-g
miss-1t
miss
＝g
miss
+1计算出所述曲轴波形补点数，其中：当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q11
、p
q12
：p
lessy
＝n
total-n
crank
×
t
total
p
q12
＝p
lessy-p
q11
×
r其中，所述p
q11
为正常齿段与缺齿段拼接后所需补点数，所述p
q12
为整段曲轴信号拼接完成后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于霍尔式信号类型或磁电式有缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessy
；当所述曲轴传感器信号的类型为磁电式无缺齿信号类型时，所述曲轴波形补点数包括p
q21
、p
q22
、p
q23
：：：
p
q23
＝p
lessn-(p
q21
×
n
normal
+p
q22
)
×
r其中，所述p
q21
为各正常齿周期后所需补点数，所述p
q22
为缺齿段后所需补点数，所述p
q23
为整段曲轴信号拼接完成之后所需补点数，在所述曲轴传感器信号属于磁电式无缺齿信号类型情况下，生成曲轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
lessn
；曲轴传感器信号分段模拟单元包括正常齿波形段模拟单元和缺齿波形段模拟单元，其中：所述正常齿波形段模拟单元，用于进行正常齿波形段模拟，得到曲轴正常齿波形信号，其中：所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，即s
crank
＝0，采用所述m位dac最大值v
max
和最小数字输入值0进行正常齿波形段模拟，生成霍尔式曲轴正常齿波形信号normalwave1squ(x)，所述信号normalwave1squ(x)的空间大小为n
crank
×
n
normal
，所述信号normalwave1squ(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
n
normal
]，所述信号normalwave1squ(x)由n
normal
个采样点数为n
crank
的方波组成，当f
crank
＝0时，当f
crank
＝1时，当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且l
m
＝0，采用正弦波形进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)，所述信号normalwave21sin(x)的空间大小为n
crank
×
n
normal
，所述信号normalwave21sin(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
n
normal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin1组成，所述正弦波sin1为前半段开口向下、后半段开口向上的正弦波；当f
crank
＝1时，所述信号normalwave21sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
的正弦波sin2组成，所述正弦波sin2由所述正弦波sin1相位平移180
°
得到；normalwave21sin(x)＝sin1,x∈[0,n
crank
×
n
normal
]normalwave21sin(x)＝sin2,x∈[0,n
crank
×
n
normal
]当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，即s
crank
＝1且l
m
＝0，采用正弦波进行正常齿波形段模拟，生成磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)，所述信号normalwave22sin(x)的空间大小为(n
crank
+p
q21
)
×
n
normal
，所述信号normalwave22sin(x)中自变量x的取值范围为[0，(n
crank
+p
q21
)
×
n
normal
]；当f
crank
＝0时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的波形sinwavecrank1组成，所述sinwavecrank1由所述正弦波sin1和p
q21
个值v
max
/2组成：当f
crank
＝1时，所述信号normalwave22sin(x)由n
normal
个总点数为n
crank
+p
q21
的所述波形sinwavecrank2组成，所述sinwavecrank2由所述正弦波sin2和p
q21
个值v
max
/2组成：
所述缺齿波形段模拟单元，用于进行缺齿波形段模拟，得到曲轴缺齿波形信号，其中：当所述曲轴传感器信号为霍尔式信号类型时，采用所述值v
max
和所述最小数字输入值0进行缺齿部分模拟，生成霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，所述信号quechihall(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechihall(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]：当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，所述信号quechimagnetic1(x)的空间大小为n
crank
×
t
miss
+p
q11
，所述信号quechimagnetic1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
×
t
miss
+p
q11
]，其中，对周期长度为n
crank
的正弦波在n
crank-n
crank
/2位置作拆分处理，得到左半正弦波和右半正弦波；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank1、右半正弦波sinrightcrank1以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank1和所述右半正弦波sinrightcrank1通过拆分所述正弦波sin1得到，所述左半正弦波sinleftcrank1的空间大小为n
crank-n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank1的空间大小为n
crank
/2：当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic1(x)由左半正弦波sinleftcrank2、右半正弦波sinrightcrank2以及值v
max
/2组成，所述左半正弦波sinleftcrank2和所述右半正弦波sinrightcrank2通过拆分所述正弦波sin2得到，所述左半正弦波sinleftcrank2的空间大小为n
crank
/2，所述右半正弦波sinrightcrank2的空间大小为n
crank-n
crank
/2：当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，采用正弦波和所述值v
max
/2对进行缺齿部分模拟，生成磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，所述信号quechimagnetic2(x)的空间大小为n
crank
/2*2+p
q22
，所述信号quechimagnetic2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
crank
/2*2+p
q22
]；当f
crank
＝0时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin1的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：
当f
crank
＝1时，所述信号quechimagnetic2(x)由两个正弦波sinwavecrank_half_ant和p
q22
个值v
max
/2组成，所述正弦波sinwavecrank_half_ant的空间大小为n
crank
/2、频率为所述sin1的2倍，所述正弦波sinwavecrank_half中自变量x的取值范围为[0,n
crank
/2*2]：所述曲轴传感器信号拼接单元包括：当所述曲轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，拼接所述霍尔式正常齿曲轴信号normalwave1squ(x)和所述霍尔式缺齿曲轴信号quechihall(x)，得到霍尔式曲轴一段信号crankhallsec，依次拼接r个所述信号crankhallsec并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到霍尔式信号类型的曲轴传感器信号crankhall，其中，所述r为曲轴圈数，p
q12
取值为dac输入数值最小值0；霍尔式曲轴信号拼接单元，当所述曲轴传感器信号为磁电式有缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave21sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic1(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec1，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec1并在末尾处增加所述补点数p
q12
，得到磁电式有缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic1，其中，p
12
取值为所述dac输入数值中间值磁电式曲轴信号拼接单元，当所述曲轴传感器信号为磁电式无缺齿信号类型时，拼接所述磁电式正常齿曲轴信号normalwave22sin(x)和所述磁电式缺齿曲轴信号quechimagnetic2(x)，得到磁电式曲轴一段信号crankmagneticsec2，依次拼接r个所述信号crankmagneticsec2并在末尾处增加所述补点数p
23
，得到磁电式无缺齿类型的曲轴传感器信号crankmagnetic2。10.如权利要求9所述的可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生系统，其特征在于，所述凸轮轴信号参数包括凸轮轴一个凸起的周期μ、起始偏移s
offset
、插齿位置i
num
、插齿距离i
dis
、凸轮轴凸起脉冲个数b
cam
，所述凸轮轴信号参数生成模块包括：凸轮轴波形补点数计算单元，用于根据所述凸轮轴信号参数以及所述公共参数，计算出凸轮轴波形补点数；凸轮轴传感器信号分段模拟单元，用于分段式模拟所述凸轮轴传感器信号；凸轮轴传感器信号拼接单元，用于拼接凸轮轴波形，得到所述凸轮轴传感器信号；所述凸轮轴波形补点数计算单元：根据所述凸轮轴信号参数和所述公共参数，计算出凸轮轴每个周期中波形数据点数n
cam
、一般段周期数n
sec
、凸轮轴插齿位置左侧所具有完整的一般波形段的数目i
left
、凸轮轴插齿位置右侧所具有完整的一般波形段的数目i
right
；
计算出所述凸轮轴波形补点数，所述凸轮轴波形补点数包括p
11
、p
22
，其中：p
less2
＝n
total-n
cam
×
t
total
p
22
＝p
less2-p
11
*(b
cam-1)其中，所述补点数p
11
为在起始偏移段及一般段后所需补点数，所述补点数p
22
为在插齿段后所需补点数，生成凸轮轴波形数据采样点数相较于所述n
total
所缺少的点数为p
less2
；令t
cam1
＝μ，t
cam21
＝n
sec-s
offset-t
cam1
，t
cam22
＝s
offset
，t
cam3
＝n
sec-t
cam1
，t
cam4
＝n
sec-2
×
t
cam1-t
cam5
，t
cam5
＝i
dis
，凸轮轴传感器信号分段模拟单元包括起始偏移段模拟单元、一般段模拟单元和插齿段模拟单元，其中：所述起始偏移段模拟单元，用于进行起始偏移段模拟，得到第一凸轮轴起始偏移段波形信号和第二凸轮轴起始偏移段波形信号，其中：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行起始偏移段模拟，得到霍尔式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave11(x)和霍尔式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave12(x)，其中，所述方波squcam的周期为μ、占空比为50％、前半段为取值为v
max
、后半段取值为0，所述信号startoffsetwave11(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave11(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
]：所述信号startoffsetwave12(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave12(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：startoffsetwave12(x)＝0,x∈[0,s
offset
]当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和周期为μ的正弦波sincam进行起始偏移段模拟，得到磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)和磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，其中，所述信号startoffsetwave21(x)的空间大小为n
cam
*(n
sec-s
offset
)+p
11
，所述信号startoffsetwave21(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*(n
sec-s
offset
)
+p
11
]：所述信号startoffsetwave22(x)的空间大小为s
offset
，所述信号startoffsetwave22(x)中自变量x的取值范围为[0，s
offset
]：所述一般段模拟单元，用于进行一般段模拟，得到凸轮轴一般段波形信号，其中：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用方波squcam和所述最小数字输入值0进行一般段模拟，得到霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)，其中，所述信号normalwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave1(x)中自变量x的取值范围为[0,n
cam
*n
sec
+p
11
]：当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行一般段模拟，得到磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)，所述信号normalwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
11
，所述信号normalwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
11
]：所述插齿段模拟单元，用于进行插齿段模拟，得到凸轮轴插齿段波形信号，其中：当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，采用所述方波squcam和所述最小数字输入值0进行插齿段模拟，得到霍尔式凸轮轴插齿段波形信号insertwave1(x)，所述信号insertwave1(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave1(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，采用所述dac数字输入值的中间值v
max
/2和所述正弦波sincam进行插齿段模拟，得到磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)，其中，所述信号insertwave2(x)的空间大小为n
cam
*n
sec
+p
22
，所述信号insertwave2(x)中自变量x的取值范围为[0，n
cam
*n
sec
+p
22
]：所述凸轮轴传感器信号拼接单元包括：霍尔式凸轮轴信号拼接单元，当所述凸轮轴传感器信号的类型为霍尔式信号类型时，依次拼接所述霍尔式第一凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave11(x)、i
left
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式凸轮轴插齿段波形信号
insertwave1(x)、i
right
个所述霍尔式凸轮轴一般段波形信号normalwave1(x)、所述霍尔式第二凸轮轴起始偏移波形信号startoffsetwave12(x)，得到霍尔式信号类型的凸轮轴传感器信号camhall；磁电式凸轮轴信号拼接单元，当所述凸轮轴传感器信号的类型为磁电式信号类型时，依次拼接所述磁电式第一凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave21(x)、i
left
个所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式凸轮轴插齿段波形信号insertwave2(x)、i
right
个所述磁电式凸轮轴一般段波形信号normalwave2(x)、所述磁电式第二凸轮轴起始偏移段波形信号startoffsetwave22(x)，得到磁电式信号类型的凸轮轴传感器信号cammagnetic。

技术总结
本发明提供可订制采样点数的曲轴凸轮轴传感器信号发生方法及系统，属于柴油发动机ECU信号发生技术领域。包括：上位机将EECU激励信号特征参数和公共参数打包发送至下位机，EECU激励信号特征参数包括曲轴信号参数和凸轮轴信号参数；下位机的MCU根据公共参数计算出生成波形数据所需总采样点数N


技术研发人员：葛永琪 孙岩 杨金友 闫辉 刘瑞
受保护的技术使用者：宁夏大学
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/7/6