将多个高侧负载与公共回位引脚相连接的控制逻辑电路制造技术

公开了在发动机控制模块应用中将多个负载与公共回位引脚相连接的方法和设备。一次只能将多个负载之一连接到电源。在高侧，每个负载都通过连接器上的相应引脚耦合到电源。在低侧，多个负载在连接器上共享公共回位引脚，该引脚将负载接地。当第一负载在高侧连接到电源时，第一低侧驱动器电路用于将第一负载在低侧接地。当第二负载在高侧连接到电源时，第二低侧驱动器电路用于将第二负载在低侧接地。侧驱动器电路用于将第二负载在低侧接地。侧驱动器电路用于将第二负载在低侧接地。

【技术实现步骤摘要】
将多个高侧负载与公共回位引脚相连接的控制逻辑电路
本申请是申请日为2017年8月1日、申请号为“2017800935487”、名称为“将多个高侧负载与公共回位引脚相连接的控制逻辑电路”的专利的分案申请。


[0001]本公开总体上涉及发动机控制模块的控制逻辑电路。

技术介绍

[0002]发动机控制模块(ECM)可以通过开关器件(例如MOSFET开关)控制向各种负载的电力供应。在一些应用中，多个负载可以共享单个电压源(例如，电池)，每个负载通过各自的高侧驱动器电路耦合到电压源。在低侧，多个负载共享公共回位引脚，该引脚通过一个共享的低侧驱动器电路将负载连接到地面。本质上，某些负载是电容性的，例如可变几何涡轮增压器(VGT)负载，其初始浪涌电流非常高。浪涌电流可能导致ECM生成错误的故障代码。期望避免由于浪涌电流而生成错误的故障代码。

技术实现思路

[0003]一个实施例涉及一种发动机控制模块。发动机控制模块包括第一高侧驱动器电路，其被配置为控制第一负载到电压源的连接。第一高侧驱动器电路通过连接器的第一引脚耦合到第一负载。该模块还包括第二高侧驱动器电路，其被配置为控制第二负载到电压源的连接。第二高侧驱动器电路通过连接器的第二引脚耦合到第二负载。一次仅将第一负载和第二负载中的一个连接到电压源。该模块还包括第一低侧驱动器电路，其被配置为控制第一负载到地面的连接。第一低侧驱动器电路通过连接器的公共回位引脚耦合到第一负载。该模块包括第二低侧驱动器电路，其被配置为控制第二负载到地面的连接。第二低侧驱动器电路通过公共回位引脚耦合到第二负载。微控制器耦合到并配置为控制第一高侧驱动器电路、第二高侧驱动器电路、第一低侧驱动器电路和第二低侧驱动器电路。微控制器被配置为确定要连接第一负载和第二负载中的哪一个，响应于确定要连接的所述第一负载，使用所述第一高侧驱动器电路将第一负载连接到电压源，并使用第一低侧驱动器电路将第一负载连接到地面，以及响应于确定要连接的所述第二负载，使用所述第二高侧驱动器电路将第二负载连接到电压源，并使用第二低侧驱动器电路将第二负载连接到地面。
[0004]另一个实施例涉及一种用于耦合第一负载和第二负载的方法，其中一次仅连接所述第一负载和第二负载中的一个。该方法包括确定要连接第一负载和第二负载中的哪一个。响应于确定要连接的第一负载，该方法使用第一高侧驱动器电路将第一负载连接到电压源，以及使用第一低侧驱动器电路将第一负载连接到地面。第一高侧驱动器电路通过连接器的第一引脚耦合到第一负载，以及第一低侧驱动器电路通过连接器的公共回位引脚耦合到第一负载。响应于确定要连接的第二负载，该方法使用第二高侧驱动器电路将第二负载连接到电压源，以及使用第二低侧驱动器电路将第二负载连接到地面，第二高侧驱动器电路通过连接器的第二引脚耦合至第二负载，以及第二低侧驱动器电路通过所述公共回位
引脚耦合至所述第二负载。
[0005]然而，另一实施例涉及一种包括第一高侧驱动器电路的电路，该第一高侧驱动器电路被配置为控制第一负载到电压源的连接。第一高侧驱动器电路通过连接器的第一引脚耦合到第一负载。该电路还包括第二高侧驱动器电路，其被配置为控制第二负载到电压源的连接。第二高侧驱动器电路通过连接器的第二引脚耦合到第二负载。一次仅将第一负载和第二负载中的一个连接到电压源。该电路还包括第一低侧驱动器电路，其被配置为控制第一负载到地面的连接。第一低侧驱动器电路通过连接器的公共回位引脚耦合到第一负载。该电路包括第二低侧驱动器电路，其被配置为控制第二负载到地面的连接。第二低侧驱动器电路通过公共回位引脚耦合到第二负载。
[0006]从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其操作的组织和方式将变得显而易见。
附图说明
[0007]图1是根据示例实施例的与多个负载相连接的发动机控制模块(ECM)的示意图。
[0008]图2是示出根据示例实施例的用于将多个负载与公共返回引脚连接的方法的流程图。
具体实施方式
[0009]为了促进对本公开原理的理解，现在将参考附图中示出的实施例，并且将使用特定语言来描述相同的实施例。然而，应当理解，因此不意图限制本公开的范围，本领域技术人员对于本文考虑到的相关公开会产生所示实施例中的任何改变和进一步修改，以及的如本文所示的本公开的原理的任何其他应用。
[0010]总体上参考附图，本文公开的各个实施例涉及在发动机控制模块(ECM)应用中将多个高侧负载与公共回位引脚连接的控制逻辑电路。在一些实施例中，多个负载在高侧共享单个电压源(例如，电池)，每个负载通过各自的高侧驱动器电路耦合到电压源。在低侧，多个负载共享公共回位引脚，该引脚将负载接地。第一低侧驱动器电路和第二低侧驱动器电路串联连接在控制逻辑电路和公共回位引脚之间。一次只能将一个负载连接到电压源。控制逻辑电路控制高侧驱动器电路以在多个负载之间/之中切换连接。响应于在高侧连接第一负载，控制逻辑电路使用第一低侧驱动器电路将第一负载接地。响应于在高侧连接第二负载，控制逻辑电路使用第二低侧驱动器电路将第二负载接地。由于使用了单独的低侧驱动器电路，因此可以避免由于浪涌电流而导致的错误故障代码。
[0011]现在参考图1，示出了根据示例实施例的与多个负载相连接的ECM100的示意图。ECM100可以控制安装在设备上的发动机的运行。该设备可以是例如车辆、固定设施、工业作业机械等。车辆可能包括公路车辆(例如卡车、公共汽车等)、越野车辆(例如四轮车、全地形车、拖拉机、割草机、雪地摩托车)、海上船只(例如船舶、潜艇、轮船、游艇、游轮)、建筑设备(例如混凝土卡车、手动工具、装载机、动臂提升机)、采矿设备(例如，移动式采矿破碎机、推土机、装载机)、石油和天然气设备(例如钻孔设备、推土机、装载机、钻机)或任何其他类型的车辆。发动机可以包括内燃机或在运行期间消耗燃料(例如汽油、柴油、天然气等)的任何其他合适的原动机。发动机可以是大型汽油发动机、柴油发动机、双燃料发动机(天然气
‑
柴
油混合物)、混合电天然气
‑
化石燃料发动机或任何其他类型的发动机。
[0012]ECM100可以是可编程的电子设备，可以控制发动机运行的各个方面，例如，控制每个发动机循环送入发动机气缸的空气和/或燃料量、点火正时、可变气门正时以及发动机其他子系统(例如，后处理系统)的运行。在本公开中感兴趣的是ECM100可以控制向设备中的各种负载150和155的电力供应。尽管在图1中显示了两个负载(例如，第一负载150和第二负载155)，但是应该理解，ECM100可以控制任何合适数量的负载。负载150和155可以包括各种类型的电气设备，例如刀片、轮子、钻机、车辆变速器、空调、照明、娱乐设备和/或其他不同的设备。
[0013]在一些实施例中，ECM100可以包括处理器和存储器(在本图中未示出)。处理器可以实现为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子控制模块，其特征在于，包括：第一高侧驱动器电路，所述第一高侧驱动器电路被配置为控制第一负载到电压源的连接；第二高侧驱动器电路，所述第二高侧驱动器电路被配置为控制第二负载与所述电压源的连接，其中每次仅将所述第一负载和所述第二负载中的一个连接到所述电压源；第一低侧驱动器电路，所述第一低侧驱动器电路被配置为控制第一负载到地面的连接，其中第一低侧驱动器电路通过连接器的公共元件耦合到所述第一负载；第二低侧驱动器电路，所述第二低侧驱动器电路被配置为控制第二负载到地面的连接；和控制器，所述控制器被配置为：选择性地使用第一高侧驱动电路将第一负载连接到电压源，以及使用第一低侧驱动电路将第一负载连接到地面；和选择性地使用第二高侧驱动电路将第二负载连接到电压源，以及使用第二低侧驱动电路将第二负载连接到地面。2.根据权利要求1所述的电子控制模块，其特征在于，所述第一高侧驱动器电路包括开关器件，所述开关器件具有电耦合到所述连接器的公共元件的源极、电耦合到所述电压源的漏极和由所述控制器控制的栅极，其中所述控制器被配置成响应于确定要连接的所述第一负载而接通所述开关器件。3.根据权利要求1所述的电子控制模块，其特征在于，所述第二高侧驱动器电路包括开关器件，所述开关器件具有电耦合到所述连接器的所述公共元件的源极、电耦合到所述电压源的漏极和由所述控制器控制的栅极，其中所述控制器被配置成响应于确定要连接的所述第二负载而接通所述开关器件。4.根据权利要求1所述的电子控制模块，其特征在于，所述第一低侧驱动器电路包括：具有第一源极、第一漏极和第一栅极的第一开关器件；第二低侧驱动电路包括：具有第二源极、第二漏极和第二栅极的第二开关器件；具有第三源极、第三漏极和第三栅极的第三开关器件；以及具有第四源极、第四漏极和第四栅极的第四开关器件；所述第一源极、所述第三源极和所述第四源极电耦合到所述地面；第二源极电耦合到第一漏极；第二漏极和第四漏极电耦合到连接器的公共元件；第三漏极电耦合到第二栅极；和第一栅极、第三栅极和第四栅极由所述控制器控制。5.根据权利要求4所述的电子控制模块，其特征在于，所述第一低侧驱动器电路还包括在所述第一源极和所述地面之间的电阻器，并且所述控制器被配置成测量流过所述电阻器的电流。6.根据权利要求4所述的电子控制模块，其特征在于，所述第四栅极电耦合到所述控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚，并且所述第三栅极通过非门电耦合到所述GPIO引脚。7.根据权利要求6所述的电子控制模块，其特征在于，所述控制器被配置为：响应于确定要连接的第一负载，使用GPIO引脚接通第三开关器件并断开第四开关器
件，由于接通所述第三开关器件，因此接通所述第二开关器件。8.根据权利要求6所述的电子控制模块，其特征在于，所述控制器被配置为：响应于确定要连接的第二负载，使用GPIO引脚断开第三开关器件并接通第四开关器件，由于断开第三开关器件，断开第二开关器件。9.一种方法，其特征在于，包括：选择性地使用第一高侧驱动器电路将第一负载连接到电压源，以及使用第一低侧驱动器电路将第一负载连接到地面，其中第一低侧驱动器电路通过连接器的公共元件耦合到第一负载；和选择性地使用第二高侧驱动器电路将第二负载连接到电压源，以及使用第二低侧驱动器电路将第二负载连接到地面，其中第二低侧驱动器电路通过连接器的公共元件耦合到第二负载。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一高侧驱动器电路包括开关器件，所述开关器件具有电耦合到所述连接器的所述公共元件的源极、电耦合到所述电压源的漏极和由控制器控制的栅极，其中所述控制器响应于确定要连接的所述第一负载而接通所述开关器件。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一低侧驱动电路包括：具有第一源极、第一漏极和第一栅极的第一开关器件；所述第二低侧驱动电路包括：具有第二源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：