Für McLaren Electronic Systems und Freescale begann 2014 eine neue Ära: Es gibt mehr zu steuern und mehr zu kontrollieren. Dazu kommt die Direkteinspritzung mit wesentlich kürzeren Taktzeiten. Bei einer herkömmlichen Einspritzung ist die Rede von ein bis zwei Millisekunden, die Direkteinspritzung arbeitet in einem Zehntel der Zeit. Dadurch muss für den Zündfunken mehr Energie aufgebracht werden.

Geschäftsführer von McLaren Applied Technologies Peter van Manen: „Wir haben einen Antriebsstrang konstruiert, der das weltweit beste Verhältnis von Leistung zu Gewicht aufweist.“ Formel-1-Rennwagen sind zweifelsohne besonders komplexe Rennwagen. So sind in einem McLaren-F1 etwa 120 Sensoren mit einer Steuereinheit (Electronic Control Unit: ECU), die aus über 5000 Komponenten besteht, verbunden. Etwa ein Viertel der Sensoren liefert Inputs an den Antriebsstrang. Während eines Rennens werden in einem Formel-1-Wagen über 2000 Schaltungsvorgänge durchgeführt. Um das Getriebe nicht zu zerstören, ist eine Timing-Genauigkeit von 1/10.000 Sekunde erforderlich.

Für die Formel-1- und Nascar-Rennwagen setzt McLaren auf Freescales Quorivva-32-Bit-Mikrocontroller-Familie.

Für die Formel-1- und Nascar-Rennwagen setzt McLaren auf Freescales Quorivva-32-Bit-Mikrocontroller-Familie.Freescale Semiconductor

Eine Herausforderung ist auch der Aufbau eines Telemetriedatensystems, welches Live-Informationen über den Zustand der Rennwagen übermittelt. Die gesendeten und empfangenen Telemetrie-Daten erreichen bei Renn-Events riesige Mengen. Von jedem Rennwagen werden pro Rennen über 750 Milliarden Daten in Echtzeit über Telemetrie zu den Boxen übertragen. Zur Veranschaulichung: Diese Datenmenge entspricht doppelt so vielen Wörtern, wie ein Mensch durchschnittlich in seinem ganzen Leben spricht. Über zehn Billionen Daten werden während eines Rennens in Echtzeit an die FIA gesendet. Das Telemetriesystem bietet eine nahezu 100-prozentige Abdeckung auf allen Rennstrecken – den Tunnel in Monaco, den Wald in Monza und den Achter in Suzuka eingeschlossen.

Damit die McLaren-Rennwagen in der Formel-1 an den Start gehen können, bedarf es hochwertiger elektronischer Komponenten und vieler Tests. Für die Formel-1- und Nascar-Rennwagen setzt McLaren auf Freescales Quorivva-32-Bit-Mikrocontroller-Familie. Sie setzt die neuen Anforderungen an Steuergeräte, wie sie beispielsweise durch Hybrid-Schnellantriebe, KERS, moderne Gearboxen und Echtzeit-Telemetrie hervorgerufen werden, um. Diese Hochleistungs-MCUs basieren auf der Power-Architecture-Plattform. Mit einem integrierten Safety Checker und einem parallel arbeitenden I/O-Prozessor trägt die Lösung zu einer noch besseren Optimierung der Software und einer besseren Umsetzung von Sicherheitsstrategien bei. Geht es um maximalen Leistungsdurchsatz sind sie eine gute Lösung für Verbrennungsmotoren, Hybrid- und Getriebesysteme. Die MCUs helfen, Fehler in der Elektronik zu erkennen, von vorneherein zu verhindern und beugen gleichzeitig möglichen Attacken auf die Software vor, was angesichts der zunehmenden Vernetzung der Fahrzeuge immer wichtiger wird. Dieses von McLaren und Freescale gemeinsam entwickelte Steuergerät kommt nun in der diesjährigen Rennsaison zum Einsatz.  „Ein F1-Auto ist wahrscheinlich das beste Beispiel für ein vernetztes Auto“, so Steve Wainwright, General Manager EMEA, Vice President Sales und Marketing, Freescale Semiconductor.

Steve Wainwright, General Manager EMEA, Vice President Sales und Marketing, Freescale Semiconductor.

Steve Wainwright, General Manager EMEA, Vice President Sales und Marketing, Freescale Semiconductor.Freescale Semiconductor

Die Technologien, die für die Formel 1 entwickelt werden, werden zunehmend auch für andere wie beispielsweise IoT-Anwendungen genutzt. So kann die Telemetrie-Technologie zum Überwachen der Rennwagen auch auf Krankenhäuser übertragen werden, um die Vitalparameter von Patienten in Echtzeit zu überwachen. Auch Straßenfahrzeuge profitieren von den Erfahrungen aus dem Rennsport bei Telemetrie, Sensorfusion, ADAS, Motorsteuerung (optimierter Kraftstoffverbrauch), schnellerem Time-to-Market und Kostenoptimierung.