Progettazione e sviluppo di un'ECU software-defined con Digital Twin server-side per motori a combustione interna monocilindrici

Nei moderni sistemi automotive la centralina di controllo motore, comunemente indicata come ECU, non è più soltanto un dispositivo che genera i segnali di accensione, ma una piattaforma software attraverso cui il comportamento del veicolo viene osservato, controllato e protetto. Telemetria, diagnostica, registrazione dei dati e aggiornamento del software sono ormai parte integrante del controllo motore. Questa evoluzione non ha però raggiunto tutti i settori: nei motori monocilindrici a due e quattro tempi alimentati a carburatore, l'elettronica di controllo è rimasta chiusa, non configurabile e priva di strumenti diagnostici. Le conseguenze ricadono su messa a punto e manutenzione. In assenza di telemetria e diagnostica, la calibrazione dipende da prove empiriche e dall'esperienza dell'operatore, mentre le condizioni dannose possono essere individuate solo dopo aver compromesso il propulsore. Le centraline aftermarket più evolute colmano parte di questo divario, ma restano focalizzate su accensione e prestazioni. La tesi nasce da questa disparità e verifica se i principi consolidati nelle ECU automotive e motorsport possano essere trasferiti in questo dominio senza compromettere i vincoli temporali del controllo motore. L'obiettivo è lo sviluppo di una ECU software-defined per motori monocilindrici, affiancata da un Digital Twin server-side che ne conserva configurazione, cronologia operativa e sessioni di utilizzo. L'ipotesi progettuale è che tale trasferimento sia possibile solo trattando la separazione tra percorso critico di controllo e servizi di supporto come un vincolo di progetto. Il lavoro copre analisi dei requisiti, architettura, firmware C++ basato su ESP-IDF e FreeRTOS, PCB e validazione su banco prova. La validazione procede per livelli, dai test deterministici su host agli scenari completi sul banco. Il prototipo dimostra la fattibilità dell'approccio proposto, mentre l'idoneità all'installazione su veicolo richiede ulteriori verifiche.