汽车发展100多年以来，人们对汽车性能要求越来越高，汽车电控技术也越来越成熟。ECU作为发动机控制的核心，应用于大部分现代汽车上，其软硬件的好坏直接影响发动机运行的动力性、经济性和排放性。目前，“没有传感器技术就没有现代汽车”已成为业内共识。ECU通过传感器信号才能了解发动机工况的变化和工作情况，从而正确的控制发动机的运行。为保证ECU的可靠性，不论是ECU开发还是ECU成品的生产下线检验，都需要有虚拟的传感器信号用于产品的调试和检验。尤其是在OBD功能开发和测试过程中，还必须有虚拟的传感器故障信号输入，以便进一步检验ECU在线诊断系统相关性能指标是否达到所需要求。传统的信号发生器模拟信号种类有限，故障信号大都由特制失效设备产生，故障类型有限、成本高、便携性差。本课题设计的传感器信号发生器，利用虚拟仪器LabVIEW设计，能够模拟传感器正常信号和多种故障信号。具有编程灵活、可扩展性强、成本低、便携性好等优点，不仅对于ECU以及发动机检测仪器的开发具有重要意义，还适用于高校教学，对学生了解传感器信号特征也有积极意义。本文首先介绍了汽车常用传感器的应用和分类，重点总结发动机传感器的工作原理和常见故障。然后详细介绍了传感器信号发生器的设计。设计完成了信号发生器软件框架搭建工作，主要设计空气流量计、曲轴位置传感器和氧传感器的信号采集、原信号模拟和多种故障信号模拟功能。配合采集输出板卡，NI公司生产的PXI-4472和PXI-6251实现波形的采集和输出。最后，针对上述各模拟信号，逐一进行了发动机台架“正常运行试验”。即：试验平台模拟输出原信号和故障信号，观察和记录发动机功率、扭矩、点火和喷油等主要参数的变化。针对典型故障的模拟信号输入，验证了发动机的故障特征。试验证明，信号发生器输出的原信号能够被ECU正确识别，模拟的故障信号能够影响执行器的正常工作。