Forschung und Entwicklung Bosch Motorsport entwickelt Motorsteuerung mit Zynq 7020 SoCs von Xilinx

Die All-Programmable SoCs Zync 7000 von Xilinx kommen in den HEL basierten ECUs von Bosch Motorsport zum Einsatz.
Die All-Programmable SoCs Zync 7000 von Xilinx kommen in den HEL basierten ECUs von Bosch Motorsport zum Einsatz.

Bosch Motorsport setzt die Zynq 7000-All-Programmable-SoC-Familie von Xilinx in den Prozessorkernen High Effiency Logic (HEL) seiner aktuellen Motorsteuerung (ECU) ein. Die HEL basierten ECUs kommen in den Rennwagen LMP1 von Audi zum Einsatz.

Die HEL-basierte Motorsteuerung managed den kompletten Dieselmotor, beispielsweise die Mehrdüseneinspritzung und die Drucküberwachung. Neben dem Erfassen von Motordaten, hat die ECU auch weitere Funktionen wie Geschwindigkeitsbegrenzung in der Boxengasse und Antischlupfregelung.

Als "Gehirn" der ECU dient ein SoC des Typs Zynq 7020. Der Baustein enthält ein mit 800 MHz getaktetes Dual-Core-ARM-Cortex-A9-MPCore-Prozessorsystem und 85.000 Logik-Zellen, was ca. 1,3 Mio. ASIC-Gattern entspricht. 220 DSP-Multiplizierer (18x25 bit) ergeben rechnerisch eine maximale DSP-Leistung von 158 GMAC/s. Last but not least stehen 200 I/O-Pins (1,2-3,3 V) und 54 Multiplex-I/O-Pins, die nicht von der programmierbaren Logik angesprochen werden können, zur Verfügung. Einen ausführlichen Fachartikel der Zeitschrift Elektronik über die Zync-Technologie finden Sie hier. Während die meisten Steueralgorithmen sequentiell auf den ARM-Kernen laufen, wird der programmierbare Logikteil des Zynq-Bausteins für das parallele Erfassen der Motordaten und als Schnittstelle zu anderen Subsystemen über PWM, RS-232, LIN, CAN oder Ethernet sowie die echtzeitkritische Signalverarbeitung und I/O-Steuerung benutzt.

Darüber hinaus will Bosch Motorsport Xilinx' Produktfamilie als Prozessor-Plattform für andere Anwendungen nutzen. Sie sollen auch für die Steuerung von Benzinmotoren in Rennwägen anderer Rennserien als Datenlogger oder als Controller für Grafik-Displays in den Fahrzeugen zum Einsatz kommen.