2014款寶馬五系中央網關模塊詳解

陳益鋒

一、中央網關模塊的結構

二、中央網關模塊的功能

中央網關模塊將主總線相互連接，例如連接FlexRay、MOST或K-CAN，中央網關模塊的網關功能是實現了不同總線系統之間的數據交換，如果通過D-CAN（診斷CAN）連接了診斷系統，則中央網關模塊將診斷系統的查詢傳遞給內部總線。反饋電碼以相反的方向流經該過程。該中央網關模塊不再將所有存在的主總線相互連接，連接哪條主總線取決于年款和車輛裝備。

1.同步器功能

聯網的控制單元中實現各項功能的同步執行需要有一個統一的時基，所以必須通過總線進行時間匹配。初始階段，ZGM、DSC、ICM和DME/DDE起到同步節點的作用。為了保證FlexRay無故障同步，至少需要2個控制單元與ZGM進行通信。例如，如果DSC失靈，便可以將ICM和DME/DDE的總線導線。

2.車輛配置管理

在中央網關模塊中集成了一項用于車輛配置的系統功能。該功能的主要任務是將特定數據例如車輛任務、車輛配置、整合等級集中存儲在車輛中。車輛任務和整合等級還要在CAS控制單元中進行存儲。這樣在中央網關模塊更換后恢復信息。根據診斷系統或車輛內部系統的功能請求，可通過診斷命令調用存儲在車輛配置中的信息。

3.中央故障代碼存儲器

除了各個控制單元的本地故障代碼存儲器，該子功能的任務是中央存儲檢查控制信息。所以中央網關模塊就是診斷主控單元。

4.車輛狀態管理

車輛狀態管理描述了通信車載網絡的啟動和關閉，除了對所有控制單元有約束性的請求，還定義了級聯即同時啟動和關閉車載網絡中的所有總線，還有可以喚醒和休眠存儲器。

5.激活以太網入口

一般情況下以太網入口是停用的，在每次使用前必須將入口激活。激活時插上ICOM A口，連接激活導線（線腳8）與總線端K1.30B（線腳16）連接，因此激活以太網入口。以太網中的每個通話雙方包含了世界范圍唯一分配的識別號碼，MAC地址。通過該MAC地址，網絡中的通話雙方可進行唯一識別。車輛的MAC地址位于ZGM中并且無法修改。底盤號碼可以識別BMW編程系統對應的車輛。在同車輛進行通信之前，必須確保基于IP的網絡中的每個設備包含有一個邏輯識別號，即IP地址。IP地址在每個網絡區域中只能是唯一的并能分配為動態或靜態狀態。通過以太網激活鏈接并建立物理連接后，中央網關模塊從ICOM A被分配到一個IP地址。通過一個特殊方式，即所有的“車輛身份識別”，可在診斷系統或編程系統和ZGM之間進行IP地址、底盤號碼和MAC地址交換。修理廠網絡內的車輛從而能

進行唯一識別并能建立通信連接。網絡中IP地址的功能類似于電話網中的電話號碼。該IP地址可通過DHCP進行分配。這是一種自動將IP地址分配到網絡中新終端設備的方法。

6.診斷系統連接

以太網只有在診斷插頭插入的情況下才能激活。診斷插頭中的線腳Pin8和線腳Pin16之間有一個電橋。電橋轉換中央網關模塊中的以太網控制器的供電壓。

7.終端電阻

在該總線驅動器上連接有FLexRay控制單元為了避免在FlexRay出現反射，在數據導線的兩端使用了終端電阻。當在總線驅動器上只連接了一個控制單元時，則在總線驅動器和控制單元的端口上各使用了一個終端電阻。K-CAN2內的終端電阻位于中央網關模塊和接線盒電子裝置中。D-CAN的終端電阻位于中央網關模塊和診斷插頭中（電線束側）。

8.MOST環形結構的標準配置

MOST環形結構的標準配置保存在主機和中央網關模塊內。如果要加裝一個控制單元或更新中央網關模塊/汽車信息計算機，必須重新儲存標準配置。可使用編程進行標準配置。在環形結構斷裂時，可以通過標準配置發現哪些控制單元之間有斷路。

每個MOST控制單元都可以發送多媒體傳輸系統總線中的數據。僅中央網關模塊能夠實現MOST總線和其他總線系統之間的數據交換。此時，主機起到主控單元的作用。

三、小結

本文主要以2014款5系寶馬為例，介紹中央網關模塊。該車為新技術車型，尤其是車載網絡，蘊含了很多其他車輛無法比擬的新技術。所以了解該車車載網絡技術，對我們進行車載網絡維修與研究都有很重要的意義。本文主要從結構和功能方面來說詳細介紹中央網關模塊。（注：車型：5系/F18/四門車/530Li/N52/自動變速箱/CHN/左座駕駕駛型/2014/01）