CN111542469B - 将多个高侧负载与公共回位引脚相连接的控制逻辑电路 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

将多个高侧负载与公共回位引脚相连接的控制逻辑电路
技术领域
本公开总体上涉及发动机控制模块的控制逻辑电路。
背景技术
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。
发明内容
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。
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。
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。
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
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。
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
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。
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。
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。
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。
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)、一组处理组件或其他合适的电子处理组件。存储器可以包括一个或多个有形的、非瞬态的易失性存储器或非易失性存储器，例如NVRAM、RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等。在一些实施例中，ECM100耦合到布置在整个设备中的各种传感器和致动器系统。在运行中，ECM100从传感器接收数据，接收存储在存储器中的性能参数和/或指令，并基于传感器数据和指令输出控制发动机的各个组件的信号。
为了便于说明，本图中未显示ECM100的许多组件。示出的ECM100包括微控制器110、高侧预驱动器120、第一高侧驱动器电路122、第二高侧驱动器电路124、低侧预驱动器130、第一低侧驱动器电路132、和第二低侧驱动器电路134。微控制器110被配置为控制向第一负载150和第二负载155的电力供应，所述第一负载150和第二负载155通过ECM连接器140耦合到ECM100。第一负载150和第二负载155使用分开的高侧引脚142和144，但是在低侧共享ECM连接器140的公共回位引脚146。也就是说，第一负载150通过第一引脚142连接到高侧，并且通过公共回位引脚146连接到低侧；第二负载155通过第二引脚144连接到高侧，并通过公共回位引脚146连接到低侧。如本文中所使用的，“高侧”是指被配置为将电源(例如，电池)连接到对应的负载或从对应的负载断开电源(因而为源电流到对应负载)的驱动器电路。如本文中所使用的，“低侧”是指被配置为将对应的负载连接地面或断开连接到地面(因而为从对应负载吸收电流)的驱动器电路。一次只有第一负载150和第二负载155中的一个可以连接到电源。
微控制器110可以包括形成在半导体芯片上的可编程逻辑电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、可编程逻辑阵列(PLA)等。微控制器110可以被配置为从ECM100的处理器(本图中未显示)接收输入信号。输入信号指示要连接哪个负载(即，第一负载150或第二负载155)。响应于输入信号，微控制器110被配置为输出信号以控制第一高侧驱动器电路122、第二高侧驱动器电路124、第一低侧驱动器电路132和第二低侧驱动器电路134以进行指示的连接。
微控制器110可以包括被配置为承载信号的多个引脚。如图所示，微控制器110包括耦合至高侧预驱动器120的“SPI(1)”引脚和“控制逻辑(1)”引脚。在一些实施例中，启用“控制逻辑(1)”引脚以选择高侧预驱动器120的G(1)以将电压提供给M3。“SPI(1)”引脚被配置为从高侧预驱动器120的引脚读取数据或向高侧预驱动器120的引脚写入数据(例如，电压数据)。
高侧预驱动器120包括两组引脚，用于分别与第一高侧驱动器电路122和第二高侧驱动器电路124通信。第一高驱动器电路122包括开关器件M3，例如，MOSFET。应当理解，代替MOSFET，其他类型的晶体管、栅极或开关器件(例如，其他类型的FET)也可以用作开关器件M3。开关器件M3的漏极耦合至电源，例如具有电压VBATT的电池。漏极还通过电阻器R31耦合到高侧预驱动器120的“D(1)”引脚。开关器件M3的栅极通过电阻器R32耦合到高侧预驱动器120的“G(1)”引脚。开关器件M3的源极耦合至高侧预驱动器120的“S(1)”引脚以及ECM连接器140的第一引脚142。二极管D3是漏极和源极之间的开关器件M3的体二极管。
在操作中，如果第一负载150要连接到电源，则微控制器110的“控制逻辑(1)”引脚选择高侧预驱动器120的“G(1)”引脚以将电压提供给M3。然后，“G(1)”引脚向开关器件M3的栅极施加接通电压，该电压要足够高才能接通M3，以便电源(例如VBATT)的电压可以通过M3并施加到第一负载150。如果第一负载150要与电源断开，则禁用微控制器110的“控制逻辑(1)”引脚，并且高侧预驱动器120的“G(1)”引脚将电压吸收到地面。然后，“G(1)”引脚向开关器件M3的栅极施加零电压或低电压，这将使M3断开，从而使电源电压与第一负载150断开连接。
第二高侧驱动器电路124可以与第一高侧驱动器电路122类似地工作。特别地，第二高侧驱动器电路124包括开关器件M4，例如MOSFET。开关器件M4的漏极耦合至电源，例如具有电压VBATT的电池。漏极还通过电阻器R41耦合到高侧预驱动器120的“D(2)”引脚。开关器件M4的栅极通过电阻器R42耦合到高侧预驱动器120的“G(2)”引脚。开关器件M4的源极耦合至高侧预驱动器120的“S(2)”引脚以及ECM连接器140的第二引脚144。二极管D4是漏极和源极之间的开关器件M4的体二极管。
在操作中，如果第二负载155要连接到电源，则启用微控制器110的“控制逻辑(3)”引脚以选择G(2)以将电压提供给M4。然后，“G(2)”引脚向开关器件M4的栅极施加接通电压，该电压要足够高才能接通M4，以便电源(例如VBATT)的电压可以通过M4并施加到第二负载155。如果第二负载155要与电源断开，则禁用微控制器110的“控制逻辑(3)”引脚，并且G(2)将电压吸收到地面。然后，“G(2)”引脚向开关器件M4的栅极施加零电压或低电压，这将使M4断开，从而使电源电压与第二负载155断开连接。
应当理解的是，第一高侧驱动器电路122和第二高侧驱动器电路124的结构以及高侧预驱动器120的引脚布置仅通过示例而非限制的方式示出，任何合适的驱动器电路和引脚布置可用于本公开。
对于低侧控制，微控制器110包括耦合到低侧预驱动器130的“SPI(2)”引脚和“控制逻辑(2)”引脚、耦合到第一低侧驱动器的“ANALOG”引脚、以及耦合到第二低侧驱动器134的“GPIO”引脚。在一些实施例中，“控制逻辑(2)”引脚被配置为将信号从微型控制器110传送到低侧预驱动器130以选择低侧预驱动器130(G)的栅极。“SPI(2)”引脚被配置为从低侧预驱动器130的引脚读取数据或向低侧预驱动器120的引脚写入数据(例如，电压数据)。
低侧预驱动器130包括用于与第一低侧驱动器电路132通信的引脚“D”和“G”。第一低侧驱动器电路132包括开关器件M1，例如，MOSFET。应当理解，代替MOSFET，其他类型的晶体管、栅极或开关器件(例如，其他类型的FET)也可以用作开关器件M1。开关器件M1的漏极通过电阻器R11耦合到低侧预驱动器130的“D”引脚。开关器件M1的栅极通过电阻器R12耦合到低侧预驱动器130的“G”引脚。开关器件M1的源极通过电阻器R2接地。二极管D1是漏极和源极之间的开关器件M1的体二极管。
运算放大器M2与电阻器R2并联连接，用于感测流经电阻器R2的电流。运算放大器M2的输出耦合至微控制器110的“模拟(ANALOG)”引脚，使得微控制器110可以通过“模拟”引脚读取当前数据。在一些实施例中，当电流大(例如，大于预定阈值)时，ECM100可以确定已经发生故障并生成故障代码。在另外的实施例中，其上安装了ECM100的设备包括被配置为诊断设备的组件和子系统的性能的机载诊断系统(OBD)(在本图中未示出)。ECM100可以将异常电流数据报告给OBD以进行诊断。
在一些实施例中，第二低侧驱动器电路134包括三个开关器件M5、M6和M7。开关器件M7的漏极耦合到ECM连接器140的公共回位引脚146。M7的源极接地。M7的栅极通过电阻器R7耦合到微控制器110的“GPIO”引脚。当从“GPIO”引脚输出的控制逻辑为“1”时，施加到M7栅极的电压为高，使得M7可以接通。当从“GPIO”引脚输出的控制逻辑为“0”时，施加到M7栅极的电压为低，使得M7可以断开。二极管D7是源极和漏极之间的M7的体二极管。
开关器件M6的源极接地。M6的栅极通过电阻器R62和非门(也称为反相器)NG耦合到微控制器110的“GPIO”引脚。由于非门NG，施加到M6的栅极的电压与从“GPIO”引脚输出的控制逻辑相反。特别地，当从“GPIO”输出的控制逻辑为“0”时，施加到M6的栅极的电压为高，使得M6可以接通。当从“GPIO”输出的控制逻辑为“1”时，施加到M6栅极的电压为低，使得M6可以断开。M6的漏极通过电阻器R51耦合到M5的栅极。二极管D6是源极和漏极之间的M6的体二极管。电阻器R61可以连接在“GPIO”引脚与地面之间。
开关器件M5的打开或关闭取决于M6的状态。如上所述，M5的栅极通过电阻器R51耦合到M6的漏极。M5的栅极还通过电阻器R52连接到公共回位引脚146。M5的漏极连接到公共回位引脚146。M5的源极通过电阻器R11连接到低侧预驱动器130的“D”引脚。当开关器件M6接通时，施加到M5的栅极的电压为高，使得M5可以接通。当M5接通时，公共回位引脚146连接到低侧预驱动器130的“D”引脚。当开关器件M6断开时，施加到M5的栅极的电压为低，使得M5可以断开。当M5断开时，公共回位引脚146与低侧预驱动器130的“D”引脚断开连接。
如上所述，一次只有第一和第二负载150中的一个可以连接到电源。响应于第一负载150被连接到高侧的电源，微控制器110在“GPIO”引脚上输出控制逻辑“0”。由于非门NG，施加到M6的栅极的电压为高，使得M6可以接通，这可能导致开关器件M5接通。同时，施加到M7的栅极的电压为低，使得M7可以断开。当M5接通时，公共回位引脚146连接到低侧预驱动器130的“D”引脚。微控制器110的“控制逻辑(2)”引脚启用低侧预驱动器130的“G”引脚。然后，“G”引脚向开关器件M1的栅极施加接通电压，该接通电压足够高以接通M1，以便第一负载150通过M1和R2接地。电流的流动在图1中以虚线显示。
响应于第二负载155被连接到高侧的电源，微控制器110在“GPIO”引脚上输出控制逻辑“1”。由于非门NG，施加到M6的栅极的电压为低，使得M6可能断开，这可能导致M5断开。同时，施加到M7栅极的电压为高，使得M7接通。当M5断开时，公共回位引脚146与低侧预驱动器130的“D”引脚断开连接。当M7接通时，公共回位引脚146通过M7接地。电流的流动在图1中以点划线显示。如所描述的，由于第一负载不承载浪涌电流，所以使用低侧预驱动器(130)并且感测到电流。但是由于第二负载的初始浪涌电流高，低侧预驱动器(130)将由M5旁通，并且M7用于将回位引脚(146)接地。因此，ECM100将不会生成报告情况的故障代码。
应该理解的是，第一低侧驱动器电路132和第二低侧驱动器电路134的结构以及低侧预驱动器130的引脚布置仅通过示例而非限制的方式示出，任何合适的驱动器电路和引脚布置可用于本公开。
参照图2，示出了根据示例实施例的将多个负载与公共回位引脚连接的方法的流程图200。该方法可以由图1的ECM100实现。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。特别地，第一高侧驱动器电路被配置为控制到电压源的第一负载的连接，并且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。第二高侧驱动器电路被配置为控制到电压源的第二负载的连接，并且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。第一和第二高侧驱动器电路可以具有与图1所示的第一高侧驱动器电路122和第二高侧驱动器电路124相同或相似的结构。一次只有第一和第二负载中的一个可以连接到电压源。
在低侧，多个负载共享公共回位引脚，该引脚将负载接地。特别地，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，并且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。第二低侧驱动器电路被配置为控制第二负载到地的连接，并且第二低侧驱动器电路通过公共回位引脚耦合到第二负载。第一和第二低侧驱动器电路可以具有与图1所示的第一低侧驱动器电路132和第二低侧驱动器电路134相同或相似的结构。
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。微控制器可以与图1所示的微控制器110相同或相似。
在操作202，微控制器确定哪个负载将被连接到电压源。微控制器可以从ECM的处理器接收指令。
在操作204，响应于确定待连接第一负载，微控制器使用第一高侧驱动电路将第一负载连接到在高侧的电压源。如以上参考图1所讨论的，启用微控制器110的“控制逻辑(1)”引脚以选择高侧预驱动器120的“G(1)”引脚以将电压提供给M3。然后，“G(1)”引脚向开关器件M3的栅极施加接通电压，该电压要足够高才能接通M3，以便电源(例如VBATT)的电压可以通过M3并施加到第一负载150。
在操作206，微控制器使用第一低侧驱动器电路将第一负载接地。如以上参考图1所讨论的，微控制器110在“GPIO”引脚上输出控制逻辑“0”。由于非门NG，施加到M6的栅极的电压为高，使得M6可以接通，这可能导致开关器件M5接通。同时，施加到M7的栅极的电压为低，使得M7可以断开。当M5接通时，公共回位引脚146连接到低侧预驱动器130的“D”引脚。微控制器110的“控制逻辑(2)”引脚选择低侧预驱动器130的“G”引脚。然后，“G”引脚向开关器件M1的栅极施加接通电压，该接通电压高得足够接通M1，以便第一负载150通过M1和R2接地。
在操作208，响应于确定待连接第二负载，微控制器使用第一高侧驱动器电路将第二负载连接到在高侧的电压源。特别地，启用微控制器110的“控制逻辑(3)”引脚以选择高侧预驱动器120的“G(2)”引脚以将电压提供给M4。然后，“G(2)”引脚向开关器件M4的栅极施加接通电压，该电压高得足以接通M4，以便电源(例如VBATT)的电压可以通过M4并施加到第二负载155。
在操作210，微控制器使用第二低侧驱动器电路将第二个负载接地。特别地，微控制器110在“GPIO”引脚上输出控制逻辑“1”。由于非门NG，施加到M6的栅极的电压低，使得M6可能断开，这可能导致M5断开。同时，施加到M7栅极的电压高，使得M7接通。当M5断开时，公共回位引脚146与低侧预驱动器130的“D”引脚断开连接。当M7接通时，公共回位引脚146通过M7接地。
如本文中可以使用的，术语“近似”、“大约”和类似术语旨在具有广泛的含义，与本公开的主题所属领域的普通技术人员的公知和公认的用法相一致。阅读本公开的本领域技术人员应该理解，这些术语旨在允许描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确数值范围。因此，这些术语应该被解释为表明对所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为是在所附权利要求书所述的本发明的范围内。
这里使用的术语“耦合”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连接可以通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构部件彼此一体地形成为单个整体，或者通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构件相互连接来实现。
本文对元件位置(例如“中间”、“上方”、“下方”等)的引用仅用于描述附图中各种元件的位置。应当注意，根据其他示例实施例，各种元件的位置可以不同，并且这种变型旨在被本公开所涵盖。
关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用适当地从复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为清楚起见，这里可以明确地阐述各种单数/复数排列。
此外，在整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”或类似语言的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现短语“在一个实施例中”，“在实施例中”，“在示例实施例中”和类似语言可以但不是必须全部指代相同的实施例。
因此，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本公开可以以其他特定形式实施。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。
虽然本说明书包含具体的实现细节，但这些不应被解释为对任何发明或可能要求保护范围的限制，而是作为特定实现特有特征的描述。在单独实现的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实现中组合实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实现中实现。此外，尽管上述的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在某些情况下可以从组合中去除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，所要求保护的组合可以针对子组合的子组合或变型。
类似地，虽然可以以特定顺序描述操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作、或者执行所有操作，以实现期望的结果。此外，上述实现的各个方面的分离不应被理解为在所有实现中都需要这种分离，并且应当理解，所描述的方法通常可以集成在单个应用程序中或跨多个应用程序集成。

Claims (20)

1.一种发动机控制模块，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，其中所述第一高侧驱动器电路通过连接器的第一引脚耦合到所述第一负载；
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到所述电压源的连接，其中所述第二高侧驱动器电路通过所述连接器的第二引脚耦合到所述第二负载，其中，一次只有所述第一负载和所述第二负载中的一个可以连接到所述电压源；
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所述第一负载到地面的连接，其中所述第一低侧驱动器电路通过所述连接器的公共回位引脚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所述第二负载到地面的连接，其中所述第二低侧驱动器电路通过所述公共回位引脚耦合到所述第二负载；和
微控制器，所述微控制器耦合并被配置为控制所述第一高侧驱动器电路、所述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，所述微控制器被配置为：
确定要连接所述第一负载和所述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；和
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。
2.根据权利要求1所述的发动机控制模块，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至所述连接器的所述第一引脚的源极、电耦合至所述电压源的漏极以及由所述微控制器控制的栅极，其中，所述微控制器被配置为响应于确定要连接的所述第一负载来接通所述开关器件。
3.根据权利要求1所述的发动机控制模块，其特征在于，所述第二高侧动器电路包括开关器件，所述开关器件具有电耦合至所述连接器的第二引脚的源极、电耦合至所述电压源的漏极以及由所述微控制器控制的栅极，其中，所述微控制器被配置为响应于确定要连接的所述第二负载来接通所述开关器件。
4.根据权利要求1所述的发动机控制模块，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；
所述第二低侧驱动器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、第三源极和第四源极电耦合至地面；
所述第二源极电耦合至所述第一漏极；
所述第二漏极和所述第四漏极电耦合至所述连接器的公共回位引脚；
所述第三漏极电耦合至所述第二栅极；和
所述第一栅极、第三栅极和第四栅极由所述微控制器控制。
5.根据权利要求4所述的发动机控制模块，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地面之间的电阻器，并且所述微控制器被配置为测量流过所述电阻器的电流。
6.根据权利要求4所述的发动机控制模块，其特征在于，所述第四栅极电耦合至所述微控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚，并且所述第三栅极通过非门电耦合至所述GPIO引脚。
7.根据权利要求6所述的发动机控制模块，其特征在于，所述微控制器被配置为：
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，其中，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所述的发动机控制模块，其特征在于，所述微控制器被配置为：
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，其中，由于断开第三开关器件，断开第二开关器件。
9.一种用于耦合第一负载和第二负载的方法，其特征在于，一次仅连接所述第一负载和第二负载中的一个，其特征在于，所述方法包括：
确定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，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，其中第一高侧驱动器电路通过连接器的第一引脚耦合至第一负载，以及第一低侧驱动器电路通过所述连接器的公共回位引脚耦合至所述第一负载；和
响应于确定要连接的第二负载，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。
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至所述连接器的所述第一引脚的源极，电耦合至所述电压源的漏极以及由微控制器控制的栅极，其中所述微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；
所述第二低侧驱动器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、第三源极和第四源极电耦合至地面；
所述第二源极电耦合至所述第一漏极；
所述第二漏极和所述第四漏极电耦合至所述连接器的公共回位引脚；
所述第三漏极电耦合至所述第二栅极；和
所述第一栅极、第三栅极和第四栅极由微控制器控制。
12.根据权利要求11所述的方法，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与地面之间的电阻器，并且所述方法还包括：测量流经所述电阻器的电流。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第四栅极电耦合至所述微控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚，并且所述第三栅极通过非门电耦合至所述GPIO引脚。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
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，其中，由于接通所述第三开关器件，因此接通所述第二开关器件。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括：
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，其中，由于断开第三开关器件，断开第二开关器件。
16.一种电路，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，其中所述第一高侧驱动器电路通过连接器的第一引脚耦合到所述第一负载；
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到所述电压源的连接，其中所述第二高侧驱动器电路通过所述连接器的第二引脚耦合到所述第二负载，其中，一次只有所述第一负载和所述第二负载中的一个可以连接到所述电压源；
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所述第一负载到地面的连接，其中所述第一低侧驱动器电路通过所述连接器的公共回位引脚耦合到所述第一负载；和
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所述第二负载到地面的连接，其中所述第二低侧驱动器电路通过所述公共回位引脚耦合到所述第二负载。
17.根据权利要求16所述的电路，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至所述连接器的所述第一引脚的源极，电耦合至所述电压源的漏极以及由微控制器控制的栅极，其中所述微控制器被配置为响应于确定要连接的第一负载而接通开关器件。
18.根据权利要求16所述的电路，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；
所述第二低侧驱动器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、第三源极和第四源极电耦合至地面；
所述第二源极电耦合至所述第一漏极；
所述第二漏极和所述第四漏极电耦合至所述连接器的公共回位引脚；
所述第三漏极电耦合至所述第二栅极；和
所述第一栅极、第三栅极和第四栅极由微控制器控制。
19.根据权利要求18所述的电路，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与地面之间的电阻器，用于测量流过所述电阻器的电流。
20.根据权利要求18所述的电路，其特征在于，所述第四栅极电耦合至微控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚，并且所述第三栅极通过非门电耦合至所述GPIO引脚。
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