JP6873316B2 - エンジン制御モジュールにおいて複数のハイサイド負荷を接続するための制御論理回路 - Google Patents
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Description
エンジン制御モジュール(engine control module(ECM))は、スイッチデバイス(例えば、MOSFETスイッチ)を介して様々な負荷への電力供給を制御することができる。一部の用途では、複数の負荷が単一の電圧源(例えば、バッテリ)を共用でき、各々がそれぞれのハイサイド駆動回路を介して電圧源に結合される。ローサイドでは、複数の負荷が、共用ローサイド駆動回路を介して負荷を接地に接続する共通リターンピンを共用する。いくつかの負荷は、初期突入電流が非常に大きい可変容量ターボチャージャ(Variable Geometry Turbocharger(VGT))負荷のように、本質的に容量性である。突入電流はECMに誤った障害コードを生成させる可能性がある。突入電流による誤った障害コードの生成を避けることが望ましい。
一態様は、エンジン制御モジュールに関する。本エンジン制御モジュールは、電圧源への第1の負荷の接続を制御するように構成された第1のハイサイド駆動回路を含む。第1のハイサイド駆動回路は、コネクタの第1のピンを介して第1の負荷に結合されている。本モジュールは、電圧源への第2の負荷の接続を制御するように構成された第2のハイサイド駆動回路も含む。第2のハイサイド駆動回路は、コネクタの第2のピンを介して第2の負荷に結合されている。電圧源には一度に、第1の負荷と第2の負荷のうち一方だけが接続される。本モジュールは、第1の負荷の接地への接続を制御するように構成された第1のローサイド駆動回路をさらに含む。第1のローサイド駆動回路は、コネクタの共通リターンピンを介して第1の負荷に結合されている。本モジュールは、第2の負荷の接地への接続を制御するように構成された第2のローサイド駆動回路を含む。第2のローサイド駆動回路は、共通リターンピンを介して第2の負荷に結合されている。マイクロコントローラが、第1のハイサイド駆動回路、第2のハイサイド駆動回路、第1のローサイド駆動回路、および第2のローサイド駆動回路に結合され、それらを制御するように構成されている。マイクロコントローラは、第1の負荷と第2の負荷のどちらを接続すべきかを決定し、第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、第1の負荷を電圧源に接続するために第1のハイサイド駆動回路を使用し、かつ第1の負荷を接地に接続するために第1のローサイド駆動回路を使用し、第2の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、第2の負荷を電圧源に接続するために第2のハイサイド駆動回路を使用し、かつ第2の負荷を接地に接続するために第2のローサイド駆動回路を使用するように構成されている。
本開示の原理の理解を促すために、次に、図面に示された態様を参照し、それらの態様について具体的に説明する。とはいえ、それらの態様によって本開示の範囲を限定することは意図されておらず、本明細書では、図示の態様の任意の代替およびさらなる改変、ならびに本開示の関連分野の当業者に通常想起されるはずの図示される本開示の原理の任意のさらなる用途が企図されていることが理解されよう。
Claims (20)
- 第1の負荷の電圧源への接続を制御するように構成され、コネクタの第1のピンを介して前記第1の負荷に結合されている、第1のハイサイド駆動回路;
第2の負荷の前記電圧源への接続を制御するように構成され、前記コネクタの第2のピンを介して前記第2の負荷に結合されている、第2のハイサイド駆動回路であって、前記電圧源には一度に、前記第1の負荷と前記第2の負荷のうち一方だけが接続される、第2のハイサイド駆動回路;
前記第1の負荷の接地への接続を制御するように構成され、前記コネクタの共通リターンピンを介して前記第1の負荷に結合されている、第1のローサイド駆動回路;
前記第2の負荷の前記接地への接続を制御するように構成され、前記共通リターンピンを介して前記第2の負荷に結合されている、第2のローサイド駆動回路;ならびに
前記第1のハイサイド駆動回路、前記第2のハイサイド駆動回路、前記第1のローサイド駆動回路、および前記第2のローサイド駆動回路に結合され、それらを制御するように構成されたマイクロコントローラであって、
前記第1の負荷と前記第2の負荷のどちらを接続すべきかを決定し、
前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、前記第1の負荷を前記電圧源に接続するために前記第1のハイサイド駆動回路を使用し、かつ前記第1の負荷を前記接地に接続するために前記第1のローサイド駆動回路を使用し、
前記第2の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、前記第2の負荷を前記電圧源に接続するために前記第2のハイサイド駆動回路を使用し、かつ前記第2の負荷を前記接地に接続するために前記第2のローサイド駆動回路を使用する
ように構成された、マイクロコントローラ
を含むエンジン制御モジュール。 - 前記第1のハイサイド駆動回路が、前記コネクタの前記第1のピンに電気的に結合されたソースと、前記電圧源に電気的に結合されたドレインと、前記マイクロコントローラによって制御されるゲートとを有するスイッチデバイスを含み、前記マイクロコントローラが、前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して前記スイッチデバイスをオンにするように構成されている、請求項1記載のエンジン制御モジュール。
- 前記第2のハイサイド駆動回路が、前記コネクタの前記第2のピンに電気的に結合されたソースと、前記電圧源に電気的に結合されたドレインと、前記マイクロコントローラによって制御されるゲートとを有するスイッチデバイスを含み、前記マイクロコントローラが、前記第2の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して前記スイッチデバイスをオンにするように構成されている、請求項1記載のエンジン制御モジュール。
- 前記第1のローサイド駆動回路が、第1のソースと第1のドレインと第1のゲートとを有する第1のスイッチデバイスを含み、
前記第2のローサイド駆動回路が、第2のソースと第2のドレインと第2のゲートとを有する第2のスイッチデバイス、第3のソースと第3のドレインと第3のゲートとを有する第3のスイッチデバイス、および第4のソースと第4のドレインと第4のゲートとを有する第4のスイッチデバイスを含み、
前記第1のソース、前記第3のソース、および前記第4のソースが前記接地に電気的に結合されており、
前記第2のソースが前記第1のドレインに電気的に結合されており、
前記第2のドレインおよび前記第4のドレインが前記コネクタの前記共通リターンピンに電気的に結合されており、
前記第3のドレインが前記第2のゲートに電気的に結合されており、
前記第1のゲート、前記第3のゲート、および前記第4のゲートが前記マイクロコントローラによって制御される、
請求項1記載のエンジン制御モジュール。 - 前記第1のローサイド駆動回路が前記第1のソースと前記接地との間に抵抗器をさらに含み、前記マイクロコントローラが前記抵抗器を流れる電流を測定するように構成されている、請求項4記載のエンジン制御。
- 前記第4のゲートが前記マイクロコントローラの汎用入出力(GPIO)ピンに電気的に結合され、前記第3のゲートがNOTゲートを介して前記GPIOピンに電気的に結合されている、請求項4記載のエンジン制御モジュール。
- 前記マイクロコントローラが、前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して前記GPIOピンを使用して前記第3のスイッチデバイスをオンにしかつ前記第4のスイッチデバイスをオフにするように構成され、前記第3のスイッチデバイスがオンになった結果として前記第2のスイッチデバイスがオンになる、請求項6記載のエンジン制御モジュール。
- 前記マイクロコントローラが、前記第2の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して前記GPIOピンを使用して前記第3のスイッチデバイスをオフにしかつ前記第4のスイッチデバイスをオンにするように構成され、前記第3のスイッチデバイスがオフになった結果として前記第2のスイッチデバイスがオフになる、請求項6記載のエンジン制御モジュール。
- 一度に第1の負荷と第2の負荷のうち一方だけが接続される、前記第1の負荷および前記第2の負荷を結合するための方法であって、以下の工程:
前記第1の負荷と前記第2の負荷のどちらを接続すべきかを決定する工程;
前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、前記第1の負荷を電圧源に接続するために第1のハイサイド駆動回路を使用し、かつ前記第1の負荷を接地に接続するために第1のローサイド駆動回路を使用する工程であって、前記第1のハイサイド駆動回路がコネクタの第1のピンを介して前記第1の負荷に結合され、第1のローサイド駆動回路が前記コネクタの共通リターンピンを介して前記第1の負荷に結合されている、工程;および
前記第2の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、前記第2の負荷を前記電圧源に接続するために第2のハイサイド駆動回路を使用し、かつ前記第2の負荷を前記接地に接続するために第2のローサイド駆動回路を使用する工程であって、前記第2のハイサイド駆動回路が前記コネクタの第2のピンを介して前記第2の負荷に結合され、前記第2のローサイド駆動回路が前記共通リターンピンを介して前記第2の負荷に結合されている、工程
を含む、方法。 - 前記第1のハイサイド駆動回路が、前記コネクタの前記第1のピンに電気的に結合されたソースと、前記電圧源に電気的に結合されたドレインと、マイクロコントローラによって制御されるゲートとを有するスイッチデバイスを含み、前記マイクロコントローラが、前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して前記スイッチデバイスをオンにする、請求項9記載の方法。
- 前記第1のローサイド駆動回路が、第1のソースと第1のドレインと第1のゲートとを有する第1のスイッチデバイスを含み、
前記第2のローサイド駆動回路が、第2のソースと第2のドレインと第2のゲートとを有する第2のスイッチデバイス、第3のソースと第3のドレインと第3のゲートとを有する第3のスイッチデバイス、および第4のソースと第4のドレインと第4のゲートとを有する第4のスイッチデバイスを含み、
前記第1のソース、前記第3のソース、および前記第4のソースが前記接地に電気的に結合されており、
前記第2のソースが前記第1のドレインに電気的に結合されており、
前記第2のドレインおよび前記第4のドレインが前記コネクタの前記共通リターンピンに電気的に結合されており、
前記第3のドレインが前記第2のゲートに電気的に結合されており、
前記第1のゲート、前記第3のゲート、および前記第4のゲートがマイクロコントローラによって制御される、
請求項9記載の方法。 - 前記第1のローサイド駆動回路が前記第1のソースと前記接地との間に抵抗器をさらに含み、前記方法が前記抵抗器を流れる電流を測定する工程をさらに含む、請求項11記載の方法。
- 前記第4のゲートが前記マイクロコントローラの汎用入出力(GPIO)ピンに電気的に結合され、前記第3のゲートがNOTゲートを介して前記GPIOピンに電気的に結合されている、請求項11記載の方法。
- 前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、前記GPIOピンを使用して前記第3のスイッチデバイスをオンにしかつ前記第4のスイッチデバイスをオフにする工程であって、前記第3のスイッチデバイスがオンになった結果として前記第2のスイッチデバイスがオンになる、工程
をさらに含む、請求項13記載の方法。 - 前記第2の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して、前記GPIOピンを使用して前記第3のスイッチデバイスをオフにしかつ前記第4のスイッチデバイスをオンにする工程であって、前記第3のスイッチデバイスがオフになった結果として前記第2のスイッチデバイスがオフになる、工程
をさらに含む、請求項13記載の方法。 - 第1の負荷の電圧源への接続を制御するように構成され、コネクタの第1のピンを介して前記第1の負荷に結合されている、第1のハイサイド駆動回路;
第2の負荷の前記電圧源への接続を制御するように構成され、前記コネクタの第2のピンを介して前記第2の負荷に結合されている、第2のハイサイド駆動回路であって、前記電圧源には一度に、前記第1の負荷と前記第2の負荷のうち一方だけが接続される、第2のハイサイド駆動回路;
前記第1の負荷の接地への接続を制御するように構成され、前記コネクタの共通リターンピンを介して前記第1の負荷に結合されている、第1のローサイド駆動回路;および
前記第2の負荷の前記接地への接続を制御するように構成され、前記共通リターンピンを介して前記第2の負荷に結合されている、第2のローサイド駆動回路
を含む回路。 - 前記第1のハイサイド駆動回路が、前記コネクタの前記第1のピンに電気的に結合されたソースと、前記電圧源に電気的に結合されたドレインと、マイクロコントローラによって制御されるゲートとを有するスイッチデバイスを含み、前記マイクロコントローラが、前記第1の負荷を接続すべきであると決定したことに応答して前記スイッチデバイスをオンにするように構成されている、請求項16記載の回路。
- 前記第1のローサイド駆動回路が、第1のソースと第1のドレインと第1のゲートとを有する第1のスイッチデバイスを含み、
前記第2のローサイド駆動回路が、第2のソースと第2のドレインと第2のゲートとを有する第2のスイッチデバイス、第3のソースと第3のドレインと第3のゲートとを有する第3のスイッチデバイス、および第4のソースと第4のドレインと第4のゲートとを有する第4のスイッチデバイスを含み、
前記第1のソース、前記第3のソース、および前記第4のソースが前記接地に電気的に結合されており、
前記第2のソースが前記第1のドレインに電気的に結合されており、
前記第2のドレインおよび前記第4のドレインが前記コネクタの前記共通リターンピンに電気的に結合されており、
前記第3のドレインが前記第2のゲートに電気的に結合されており、
前記第1のゲート、前記第3のゲート、および前記第4のゲートがマイクロコントローラによって制御される、
請求項16記載の回路。 - 前記第1のローサイド駆動回路が、前記第1のソースと前記接地との間に、抵抗器を流れる電流を測定するための前記抵抗器をさらに含む、請求項18記載の回路。
- 前記第4のゲートがマイクロコントローラの汎用入出力(GPIO)ピンに電気的に結合され、前記第3のゲートがNOTゲートを介して前記GPIOピンに電気的に結合されている、請求項18記載の回路。
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