JP3924945B2 - 電子制御装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書換可能な不揮発性メモリを有する電子制御装置に関し、その不揮発性メモリに制御プログラムや各種データを適宜、書込可能な電子制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、所定の制御対象を制御する制御プログラム及び各種データを格納する書換可能な不揮発性メモリを有し、この不揮発性メモリの内容に対して必要に応じて書換処理を実施することができる電子制御装置が知られている。例えば、このものが搭載された車両では、組立完成状態で車種毎に適合する制御プログラム及び各種データを書換可能な不揮発性メモリに対して書込むことができ、極めて汎用性の高い電子制御装置であると言える。つまり、車両の組立完成後では、書換可能な不揮発性メモリに格納されその車両に適合する制御プログラムが電子制御装置内のマイクロコンピュータによって実行され、内燃機関や自動変速機等の制御対象が適切に制御されるのである。
【0003】
ここで、車両の組立完成状態で書換可能な不揮発性メモリに対して車種毎に適合する制御プログラム及び各種データを書込む際には、別途用意されたメモリ書換機が電子制御装置に接続され、通信ライン等を介して電子制御装置内のマイクロコンピュータと接続される。そして、予め設定された書換条件が成立すると、メモリ書換機側から送信される所定の制御プログラム及び各種データがマイクロコンピュータにて受信され、書換可能な不揮発性メモリに対する書換処理が実施される。また、車両の市場への供給後であっても、書換可能な不揮発性メモリを有する電子制御装置は制御プログラム及び各種データに対し必要に応じて書換処理が実施できるため、制御対象における制御内容等の変更にも容易に対処することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子制御装置において、電源電圧の供給に応じて電源ICからマイクロコンピュータ内の書換可能な不揮発性メモリに対する書換処理を実施するための書込電圧が供給される。この書込電圧が所定電圧まで立上がる途中において、電源ICからマイクロコンピュータを初期化するための初期化信号に何らかの要因で立上がりエッジが発生すると、マイクロコンピュータは書換処理とは別の処理として例えば、マイクロコンピュータ自身を検査するための固有のテストモード等に移行してしまい、書換可能な不揮発性メモリに対する書換処理を実施しようとしているにも関わらず所望の書換処理が実施できなくなるという不具合が発生することがあった。
【0005】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、書換可能な不揮発性メモリを有する電子制御装置であって、この不揮発性メモリの内容に対する所望の書換処理を適切に実施することができる電子制御装置の提供を課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の電子制御装置によれば、電圧検出手段で検出される電源電圧が所定電圧以上になると書換制御手段によって電圧供給手段による書換可能な不揮発性メモリに対する書込電圧が供給され書換許可状態とされ、こののち電源電圧が変動し一度でも所定電圧以下となると、書換制御手段によって電圧供給手段による不揮発性メモリに対する書込電圧の供給が停止され書換禁止状態とされる。これにより、本電子制御装置では電源電圧が不揮発性メモリの書換えに適した所定電圧以上となり、こののち書換えに適さない所定電圧以下に一度でも低下すると書込電圧の供給が停止されることで、書換処理を含めそれ以外の別の処理も実施されることがないため、それらの実施による不都合を未然に回避することができる。
【0007】
請求項2の電子制御装置では、書換処理手段によって書換可能な不揮発性メモリの書込内容を電源電圧に基づき供給される書込電圧により書換えるのであるが、書込電圧が不揮発性メモリの書換えに適した所定電圧に達する以前の所定電圧範囲にあるとき所定信号に立上がりエッジが発生すると不揮発性メモリに対する書換処理とは別の処理が実行されるのである。このように、不揮発性メモリに対する書込電圧が所定電圧に達しておればその書換処理が確実に実行され、所定電圧に達する以前の所定電圧範囲であれば書換処理以外の別の処理が実行される可能性がある。これに対して、電源電圧が不揮発性メモリの書換えに適した所定電圧以上から書換えに適さない所定電圧以下に一度でも低下したタイミングを捉え書込電圧の供給を停止すれば、書換処理手段が書換処理以外の別の処理を実行することが回避できるのである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【0009】
図1は本発明の実施の形態の一実施例にかかる電子制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【0010】
図1において、10は電子制御装置(Electronic Control Unit;以下、単に、『ECU』と記す)であり、ECU10内の入力回路16には図示しない制御対象に配設された各種センサからのセンサ信号が入力される。これら各種センサからのセンサ信号は入力回路16により波形整形処理、A/D変換処理等が実行されたのちマイクロコンピュータ11に入力される。このマイクロコンピュータ11では入力回路16からのセンサ信号に基づき制御対象を制御するための最適な制御量が演算され、その演算結果としての制御信号が出力回路17に出力される。そして、出力回路17からの制御信号により制御対象が制御される。また、ECU10はマイクロコンピュータ11内の制御プログラム及びデータを書換える際に外部接続されるメモリ書換機30との間でデータ通信を行うための通信回路18を備えている。
【0011】
ECU10内のマイクロコンピュータ11は、周知の中央処理装置としてCPU12、制御プログラム及びデータを格納するフラッシュROM13、各種データを格納するスタンバイRAM14、入力回路16及び通信回路18等からの信号を受取ると共に、出力回路17に制御信号を出力するI/O(Input-Output)回路15及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されている。なお、フラッシュROM13は一旦書込まれたプログラムやデータを消去し再度、書込可能なメモリ、即ち、書換可能な不揮発性メモリであり、EEPROM等を用いることもできる。
【0012】
更に、ECU10はマイクロコンピュータ11、入力回路16、出力回路17等に作動電圧5〔V〕等を供給するための電源IC20を備えており、外部スイッチ36を介してバッテリ電源35からの電源電圧+Bが電源IC20に供給される。また、この電源IC20にはECU10に外部接続されたメモリ書換機30に配設されたスイッチ31を介して書換許可信号WFSEが入力される。電源IC20の+B端子からの電源電圧+Bは、作動電圧5〔V〕等の定電圧を生成する定電圧回路21に入力される。この定電圧回路21からの出力信号はパワーオンリセット回路22に入力され、パワーオンリセット回路22からの出力信号としての初期化信号INITが電源IC20のINIT端子からマイクロコンピュータ11側に出力される。また、定電圧回路21からの出力信号はフリップフロップ回路23のD端子に入力される。
【0013】
一方、メモリ書換機30からの書換許可信号WFSEはNOT回路24を介してNOR回路25に入力される。また、電源IC20の+B端子からの電源電圧+Bは+B電圧モニタ回路26を介してNOR回路25に入力される。そして、フリップフロップ回路23のQ端子からの出力信号はNOR回路25に入力される。このNOR回路25からの出力信号はフリップフロップ回路23のCK端子及びVpp電圧発生回路27に入力される。なお、フリップフロップ回路23はCK端子への入力信号の立下がりによりD端子への入力信号に基づく状態がQ端子から出力される。更に、電源IC20の+B端子からの電源電圧+BはVpp電圧発生回路27に入力される。そして、Vpp電圧発生回路27で発生されるマイクロコンピュータ11内のフラッシュROM13に対する書込電圧Vppは電源IC20のVpp端子からマイクロコンピュータ11側に出力される。
【0014】
次に、本実施例のECU10において、マイクロコンピュータ11のフラッシュROM13に対する制御プログラム及びデータを書換える際の電源IC20の作動について、図1の全体構成図及び図2のタイムチャートを参照して説明する。
【0015】
図1に示すように、ECU10内のマイクロコンピュータ11のフラッシュROM13に対する制御プログラム及びデータを書換えるために、メモリ書換機30がコネクタ(図示略)を介してECU10内の通信回路18に接続される。このように、メモリ書換機30がECU10内の通信回路18に接続されると、メモリ書換機30とECU10内のマイクロコンピュータ11との間におけるシリアル通信が可能となる。同時に、メモリ書換機30に配設されているスイッチ31の一端がバッテリ電源35に接続され、そのスイッチ31の他端がECU10内の電源IC20のWFSE端子に接続される。
【0016】
このようにして、書換準備完了ののち、まず、図1に示すメモリ書換機30のスイッチ31がOFF(オフ)からON(オン)に切替えられる。これにより、ECU10内の電源IC20のWFSE端子に対する書換許可信号WFSEがL(Low:低)レベルからH(High:高)レベルとなる(図2の時刻t00)。なお、メモリ書換機30による制御プログラム及びデータ書換中はスイッチ31がONのままとされることで、書換許可信号WFSEはHレベルに保持され、NOT回路24からの出力信号はLレベルに保持される。
【0017】
次に、図1に示す外部スイッチ36がOFFからONに切替えられることで、ECU10内の電源IC20の+B端子に対してバッテリ電源35が供給され、+B端子の電源電圧+Bが0〔V〕から14〔V〕まで徐々に上昇される(図2の時刻t01〜時刻t04)。このECU10内の電源IC20の+B端子に対してバッテリ電源35から電源電圧+Bが供給開始されることで図1に示す定電圧回路21が作動開始され、電源電圧+Bが3.7〔V〕を越えると図1に示すパワーオンリセット回路22が作動されパワーオンリセット時間がセットされる(図2の時刻t02)。そして、パワーオンリセット時間が経過すると、ECU10内の電源IC20のINIT端子における初期化信号INITがLレベルからHレベルとされる(図2の時刻t06)。
【0018】
また、電源電圧+Bは+B電圧モニタ回路26に入力されており、この+B電圧モニタ回路26からは電源電圧+Bが0〔V〕側から8〔V〕を越えたのち電圧低下して一度でも7.5〔V〕以下となるとそれまでのLレベルに替えてHレベルがNOR回路25に出力される。更に、定電圧回路21からの電圧値がフリップフロップ回路23のD端子に入力されており、フリップフロップ回路23はD端子の電圧値が5〔V〕でありCK端子への入力信号の立下がりがあるとQ端子からの出力信号がそれまでのLレベルに替えてHレベルがNOR回路25に出力される。
【0019】
上述したように、ECU10内の電源IC20のWFSE端子に対する書換許可信号WFSEがHレベルでNOT回路24を介したNOR回路25に対する入力信号はLレベルである。また、フリップフロップ回路23のQ端子からNOR回路25への入力信号はLレベルである。そして、外部スイッチ36がONとされ、電源IC20の+B端子の電源電圧+Bが8〔V〕以上となったのち7.5〔V〕以下と+B電圧低下するまで+B電圧モニタ回路26からNOR回路25への入力信号はLレベルである。したがって、NOR回路25からの出力信号はHレベルとなり、電源電圧+Bが8〔V〕以上となると、図1に示す電源IC20のVpp端子におけるVpp電圧発生回路27からの書込電圧Vppは0〔V〕から7.8〔V〕まで徐々に上昇される(図2の時刻t03〜時刻t05)。
【0020】
そして、パワーオンリセット回路22によるパワーオンリセット時間の経過後の図2に示す時刻t06以降において、メモリ書換機30によるECU10内のマイクロコンピュータ11のフラッシュROM13に対する書換許可状態となり、メモリ書換機30からの制御プログラム及びデータによる書換処理が適宜実施される。ここで、何らかの要因により電源電圧+Bが14〔V〕に達したのち時刻t07から徐々に低下し時刻t09で5〔V〕になったとする。この途中において、電源電圧+Bが7.5〔V〕以下となると図1に示す+B電圧モニタ回路26からの出力信号がそれまでのLレベルからHレベルに切替えられる。すると、NOR回路25からの出力信号がそれまでのHレベルからLレベルに立下がることとなり、Vpp電圧発生回路27による書込電圧Vppがそれまでの7.8〔V〕から0〔V〕にドロップされる(図2の時刻t08)。
【0021】
同時に、NOR回路25からの出力信号のHレベルからLレベルに立下がる遷移状態を捉えてフリップフロップ回路23のQ端子からの出力信号はそれまでのLレベルからHレベルに切替えられる。すると、図2に示す時刻t08以降では、後述するように外部スイッチ36がOFFとされるまでフリップフロップ回路23のQ端子からの出力信号はHレベルに保持されることとなり、NOR回路25からの出力信号はLレベルに保持されるため、図1に示す電源IC20のVpp端子におけるVpp電圧発生回路27からの書込電圧Vppは0〔V〕に保持される。
【0022】
したがって、上述したように、図1に示す電源IC20のVpp電圧発生回路27からの書込電圧Vppが図2に示す時刻t08で0〔V〕に一旦ドロップすると+B端子における電源電圧+Bが図2に示す時刻t11で再び14〔V〕に達しても書込電圧Vppは復帰することなく0〔V〕のままであり、メモリ書換機30によるECU10内のマイクロコンピュータ11のフラッシュROM13に対する書換禁止状態が保持される。このため、図2に示す時刻t10〜時刻t11の電源電圧+Bの上昇途中において、初期化信号INITの立上がりエッジが現れても書込電圧Vppの供給が停止されたままであるため何ら不都合が起こることはない。
【0023】
ここで、図2の時刻t10〜時刻t11に一点鎖線にて、従来における書込電圧Vppの遷移状態を示すように、電源電圧+Bの上昇に応じ書込電圧Vppが再上昇するとする。そして、この書込電圧Vppが上昇途中で所定電圧範囲(例えば、0.6〜7.5〔V〕)にあるときに、初期化信号INITに何らかの要因で立上がりエッジが生じたとする。すると、前述したように、マイクロコンピュータ11は書換処理とは別の処理として例えば、マイクロコンピュータ11自身を検査するための固有のテストモード等に移行してしまうこととなる。このテストモード等としては、具体的には、マイクロコンピュータ11の出力端子が正常であるか、CPU12が正常動作しているかを調べるため、特定の出力端子から強制的に所望の出力信号を発生させる処理である。このときの出力状態をみて作業者等はマイクロコンピュータ11、CPU12が正常であるかを知ることができる。ところで、ECU10が車両に組付けられたのち、このようなテストモードに突入した状態となると、マイクロコンピュータ11からの強制的な信号によりインジェクタや点火プラグ等のアクチュエータが駆動され、プログラム等の書込処理を実施している作業者等にとって予期しない車両の動作状態が起こる可能性がある。しかし、本実施例のECU10によれば、電源電圧+Bの挙動によって書込電圧Vppが0〔V〕に一旦ドロップすると次に再起動が行われるまでそのままの状態が保持されるため、テストモード等に突入するようなことが回避されている。
【0024】
次に、外部スイッチ36が図2に示す時刻t12でOFFされると、電源電圧+Bが14〔V〕から0〔V〕となる(図2の時刻t12〜時刻t14)。この途中において、電源電圧+Bが3.7〔V〕以下となると初期化信号INITがそれまでのHレベルからLレベルとなる(図2の時刻t13)。なお、図2の時刻t15以降は図1に示す外部スイッチ36が再度ONされたとき(再起動時)における各種電圧及び信号の遷移状態を表し、時刻t15〜時刻t20は上述の時刻t01〜時刻t06に対応しており、その説明を省略する。
【0025】
また、上述したように、図1に示すVpp電圧発生回路27からの書込電圧Vppが、図2の時刻t00以降で、0〔V〕から7.8〔V〕までの上昇途中の所定電圧範囲において、初期化信号INITの立上がりエッジが現れてもパワーオンリセット回路22によりセットされたパワーオンリセット時間の経過途中であり初期化信号INITは未だLレベルである。つまり、ECU10内のマイクロコンピュータ11のフラッシュROM13に対する書換許可状態となる以前であり、これ以外の別の処理として例えば、マイクロコンピュータ11自身のテストモード等に移行してしまうという不都合も起こることはない。
【0026】
更に、上述したように、書換許可信号WFSEがLレベルからHレベルとなり、電源電圧+Bが0〔V〕から8〔V〕以上に上昇することで書込電圧Vppが0〔V〕から7.8〔V〕に立上がったのち、電源電圧+Bに変動があって7.5〔V〕以下となると書込電圧Vppが0〔V〕にドロップされる。そして、こののち外部スイッチ36により再起動されるまでは書込電圧Vppは0〔V〕のままであり復帰されることはない。このため、ECU10内のマイクロコンピュータ11によるフラッシュROM13に対する書換処理は勿論、これ以外の別の処理が例えノイズ等の重畳により初期化信号INITに立上がりエッジが発生しても誤って起動されることはない。
【0027】
このように、本実施例のECU10は、電源電圧+Bの遷移状態を検出する+B電圧モニタ回路26にて達成される電圧検出手段と、所定の制御対象を制御する制御プログラム及び各種データを格納する書換可能な不揮発性メモリとしてのフラッシュROM13に対する書込電圧Vppを電源電圧+Bに基づき供給するVpp電圧発生回路27にて達成される電圧供給手段と、前記電圧検出手段で検出される電源電圧+BがフラッシュROM13の書換えに適した所定電圧8〔V〕以上になったとき、前記電圧供給手段による書込電圧Vppを供給しフラッシュROM13を書換許可状態にすると共に、こののち一度でも書換えに適さない所定電圧7.5〔V〕以下になったときには、前記電圧供給手段による書込電圧Vppの供給を停止しフラッシュROM13を書換禁止状態にするフリップフロップ回路23及びNOR回路25にて達成される書換制御手段とを具備するものである。
【0028】
したがって、ECU10にメモリ書換機30が接続され、外部スイッチ36のONにより電源電圧+Bが徐々に上昇され8〔V〕以上となるとVpp電圧発生回路27からの書込電圧Vppが上昇開始され7.8〔V〕となり、パワーオンリセット回路22からの初期化信号INITがHレベルとなると、フラッシュROM13に対する書換許可状態となる。こののち、電源電圧+Bが7.5〔V〕以下に一度でも低下するとフラッシュROM13に対する書換禁止状態とするため書込電圧Vppが0〔V〕にドロップされ保持される。これにより、電源電圧+BがフラッシュROM13の書換えに適した所定電圧であるときのみVpp電圧発生回路27から書込電圧Vppの7.8〔V〕が供給され、初期化信号INITがHレベルであるとフラッシュROM13に対する書換許可状態となり、この他のタイミングでは書込電圧Vppが停止されるため何らかの要因により初期化信号INITに立上がりエッジが発生したとしても、フラッシュROM13に対する書換処理以外の別の処理が実施されるという不都合が起こることがない。
【0029】
また、本実施例のECU10は、更に、不揮発性メモリとしてのフラッシュROM13の書込内容をフリップフロップ回路23及びNOR回路25にて達成される書換制御手段による書込電圧Vppの供給に応じて書換えるマイクロコンピュータ11にて達成される書換処理手段を具備し、マイクロコンピュータ11は+B電圧モニタ回路26にて達成される電圧検出手段による電源電圧+Bの上昇途中におけるVpp電圧発生回路27にて達成される電圧供給手段からの書込電圧Vppが所定電圧範囲にあるとき所定信号として初期化信号INITに立上がりエッジが発生するとフラッシュROM13に対する書換処理以外の処理に移行するものである。
【0030】
つまり、マイクロコンピュータ11はフラッシュROM13の書込内容を電源電圧+Bに基づき供給される書込電圧Vppにより書換えるのであるが、書込電圧VppがフラッシュROM13の書換えに適した所定電圧に達する以前の所定電圧範囲にあるとき初期化信号INITに立上がりエッジが発生するとフラッシュROM13に対する書換処理以外の処理が実行されるのである。このように、Vpp電圧発生回路27からの書込電圧Vppが所定電圧に達しておればマイクロコンピュータ11によるフラッシュROM13の書換処理が確実に実行され、所定電圧に達する以前の所定電圧範囲であればマイクロコンピュータ11による書換処理以外の処理が実行される可能性がある。これに対して、電源電圧+BがフラッシュROM13の書換えに適した所定電圧以上から書換えに適さない所定電圧以下に一度でも低下したタイミングを捉え書込電圧Vppの供給を停止すれば、マイクロコンピュータ11が書換処理以外の別の処理としてテストモード等を実行することが回避できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかかるECUの全体構成を示すブロック図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態の一実施例にかかるECUの電源ICにおける各種電圧及び信号の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10 ECU(電子制御装置)
11 マイクロコンピュータ
13 フラッシュROM(書換可能な不揮発性メモリ)
20 電源IC
23 フリップフロップ回路(書換制御手段)
25 NOR回路(書換制御手段)
26 +B電圧モニタ回路(電圧検出手段)
27 Vpp電圧発生回路(電圧供給手段)

Claims (2)

  1. 入力回路からの信号に基づき制御対象を制御するための制御量を演算するマイクロコンピュータと、
    前記マイクロコンピュータに備えられた前記制御を実行する制御プログラム及び各種データを格納する書換可能な不揮発性メモリと、
    前記電源電圧が供給され前記不揮発性メモリに対する書込電圧を前記電源電圧に基づき供給する電圧供給手段と、
    前記電源電圧の遷移状態を検出する電圧検出手段とを備え、
    前記マイクロコンピュータに前記書込電圧が入力された状態で、前記電源電圧が前記不揮発性メモリの書換えに適した所定電圧以上になったときから所定時間ののち、マイクロコンピュータの初期化信号を書換許可状態とし、更に、前記電圧検出手段で検出される前記電源電圧が前記不揮発性メモリの書換えに適した所定電圧以上になったとき、前記電圧供給手段による前記書込電圧の供給を許可して前記不揮発性メモリを書換許可状態にすると共に、こののち一度でも書換えに適さない所定電圧以下になったときには、前記電圧供給手段による前記書込電圧の供給を禁止することで前記不揮発性メモリを書換禁止状態にし、前記電源電圧が再び上昇して前記所定電圧以上となっても前記書換電圧の供給禁止状態を維持し、前記電源電圧が再投入され再起動された際に前記電源電圧が前記所定電圧になったときに再び前記書込電圧の供給を許可する書換制御手段と
    を具備することを特徴とする電子制御装置。
  2. 更に、前記不揮発性メモリの書込内容を前記書換制御手段による前記書込電圧の供給に応じて書換える書換処理手段を具備し、前記書換処理手段は前記電圧検出手段による前記電源電圧の上昇途中における前記電圧供給手段からの前記書込電圧が所定電圧範囲にあるとき、前記マイクロコンピュータの初期化信号に立上がりエッジが発生すると前記不揮発性メモリに対する書換処理以外の処理に移行することを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
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