Sviluppo di metodologie per l'analisi in tempo reale delle prestazioni di un motore automobilistico

Durante il periodo di dottorato, l’attività di ricerca di cui mi sono occupato è stata finalizzata allo sviluppo di metodologie per la diagnostica e l’analisi delle prestazioni di un motore automobilistico. Un primo filone di ricerca è relativo allo sviluppo di strategie per l’identificazione delle mancate combustioni (misfires) in un motore a benzina. La sperimentazione si è svolta nella sala prove della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, nei quali è presente un motore Fiat 1.200 Fire, accoppiato ad un freno a correnti parassite, e comandato da una centralina virtuale, creata mediante un modello Simulink, ed interfacciata al motore tramite una scheda di input/output dSpace. Per quanto riguarda la campagna sperimentale, sono stati realizzati delle prove al banco in diverse condizioni di funzionamento (sia stazionarie, che transitorie), durante le quali sono stati indotti dei misfires, sia singoli che multipli. Durante tali test sono stati registrati i segnali provenienti sia dalla ruota fonica usata per il controllo motore (che, nel caso in esame, era affacciata al volano), sia da quella collegata al freno a correnti parassite. Partendo da tali segnali, ed utilizzando un modello torsionale del sistema motoregiunto-freno, è possibile ottenere una stima sia della coppia motrice erogata dal motore, sia della coppia resistente dissipata dal freno. La prontezza di risposta di tali osservatori è tale da garantirci la possibilità di effettuare una diagnosi misfire. In particolare, si è visto che l’indice meglio correlato ala mancata combustione risultaessere la differenza fra la coppia motrice e la coppia resistente; tale indice risulta inoltre essere quello più semplice da calibrare sperimentalmente, in quanto non dipende dalle caratteristiche del giunto, ma solamente dalle inerzie del sistema. Una seconda attività della quale mi sono occupato è relativa alla stima della coppia indicata in un motore diesel automobilistico. A tale scopo, è stata realizzata una campagna sperimentale presso i laboratori della Magneti Marelli Powertrain (Bologna), nella quale sono state effettuati test in molteplici punti motori, sia in condizioni di funzionamento “nominale”, sia variando artificiosamente alcuni dei fattori di controllo (quali Start of Injection, pressione nel rail e, nei punti ove è stato possibile, tasso di EGR e pressione di sovralimentazione), sia effettuando degli sbilanciamenti di combustibile fra un cilindro e l’altro. Utilizzando il solo segnale proveniente da una ruota fonica posta sul lato motore, e sfruttando un modello torsionale simile a quello utilizzato nella campagna di prove relativa alla diagnosi del misfire, è possibile correlare la componente armonica con frequenza di combustione della velocità all’armonica di pari ordine della coppia indicata; una volta stimata tale componente in frequenza, mediante un’analisi di tipo statistico, è possibile eseguire una stima della coppia indicata erogata dal motore. A completamento dell’algoritmo, sfruttando l’analisi delle altre componenti armoniche presenti nel segnale, è possibile avere una stima dello sbilanciamento di coppia fra i vari cilindri. Per la verifica dei risultati ottenuti, sono stati acquisiti i segnali di pressione provenienti da tutti e quattro i cilindri del motore in esame.

Creazione e sviluppo di un sistema di controllo in tempo reale per un sistema fuel cell

The control of a proton exchange membrane fuel cell system (PEM FC) for domestic heat and power supply requires extensive control measures to handle the complicated process. Highly dynamic and non linear behavior, increase drastically the difficulties to find the optimal design and control strategies. The objective is to design, implement and commission a controller for the entire fuel cell system. The fuel cell process and the control system are engineered simultaneously; therefore there is no access to the process hardware during the control system development. Therefore the method of choice was a model based design approach, following the rapid control prototyping (RCP) methodology. The fuel cell system is simulated using a fuel cell library which allowed thermodynamic calculations. In the course of the development the process model is continuously adapted to the real system. The controller application is designed and developed in parallel and thereby tested and verified against the process model. Furthermore, after the commissioning of the real system, the process model can be also better identified and parameterized utilizing measurement data to perform optimization procedures. The process model and the controller application are implemented in Simulink using Mathworks` Real Time Workshop (RTW) and the xPC development suite for MiL (model-in-theloop) and HiL (hardware-in-the-loop) testing. It is possible to completely develop, verify and validate the controller application without depending on the real fuel cell system, which is not available for testing during the development process. The fuel cell system can be immediately taken into operation after connecting the controller to the process.

Sviluppo di algoritmi avanzati di analisi e diagnosi combustione in tempo reale per motori endotermici alternativi

Increasingly stringent exhaust emission limits and higher fuel economy are the main drivers of the engine development process. As a consequence, the complexity of the propulsion units and its subsystems increase, due to the extensive use of sensors and actuators needed to obtain a precise control over the combustion phase. Since engine calibration process consumes most of the development time, new tools and methodologies are needed to shorten the development time and increase the performance attainable. Real time combustion analysis, based on the in-cylinder pressure signal, can significantly improve the calibration of the engine control strategies and the development of new algorithms, giving instantaneous feedback on the engine behavior. A complete combustion analysis and diagnosis system has been developed, capable of evaluating the most important indicators about the combustion process, such as indicated mean effective pressure, heat release, mass fraction burned and knock indexes. Such a tool is built on top of a flexible, modular and affordable hardware platform, capable of satisfying the requirements needed for accuracy and precision, but also enabling the use directly on-board the vehicle, due to its small form factor.

Il contratto a Tempo Determinato nel lavoro privato e pubblico. Assetti e linee di tendenza in un mercato del lavoro dinamico e globale

L’elaborato, dopo una ricostruzione della disciplina normativa presente in materia di contratto a tempo determinato in Italia e nei principali ordinamenti europei (Spagna, Francia ed Inghilterra), affronta i più rilevanti nodi problematici dell’istituto, in riferimento al settore privato e pubblico, mettendo in luce le principali querelle dottrinali e giurisprudenziali. Particolare attenzione è dedicata alle questioni insorte a seguito delle ultime modifiche normative di cui al c.d. Collegato lavoro (legge n. 183/2010), sino al decisivo intervento della Corte Costituzionale, con pronuncia n. 303 del 9 novembre 2011, che ha dichiarato legittima la disposizione introduttiva dell’indennità risarcitoria forfetizzata, aggiuntiva rispetto alla conversione del contratto. Tutte le problematiche trattate hanno evidenziato le difficoltà per le Corti Superiori, così come per i giudici comunitari e nazionali, di trovare una linea univoca e condivisa nella risoluzione delle controversie presenti in materia. L’elaborato si chiude con alcune riflessioni sui temi della flessibilità e precarietà nel mondo del lavoro, attraverso una valutazione quantitativa e qualitativa dell’istituto, nell’intento di fornire una risposta ad alcuni interrogativi: la flessibilità è necessariamente precarietà o può essere letta quale forma speciale di occupazione? Quali sono i possibili antidoti alla precarietà? In conclusione, è emerso come la flessibilità possa rappresentare un problema per le imprese e per i lavoratori soltanto nel lungo periodo. La soluzione è stata individuata nell’opportunità di investire sulla formazione. Si è così ipotizzata una nuova «flessibilità socialmente ed economicamente sostenibile», da realizzarsi tramite l’ausilio delle Regioni e, quindi, dei contributi del Fondo europeo di sviluppo regionale: al lavoratore, in tal modo, potrà essere garantita la continuità con il lavoro tramite percorsi formativi mirati e, d’altro canto, il datore di lavoro non dovrà farsi carico dei costi per la formazione dei dipendenti a tempo determinato.

Sviluppo di metodologie per la Stima in Tempo Reale delle Grandezze Indicate in Motori a Combustione Interna

Modern Internal Combustion Engines are becoming increasingly complex in terms of their control systems and strategies. The growth of the algorithms’ complexity results in a rise of the number of on-board quantities for control purposes. In order to improve combustion efficiency and, simultaneously, limit the amount of pollutant emissions, the on-board evaluation of two quantities in particular has become essential; namely indicated torque produced by the engine and the angular position where 50% of fuel mass injected over an engine cycle is burned (MFB50). The above mentioned quantities can be evaluated through the measurement of in-cylinder pressure. Nonetheless, at the time being, the installation of in-cylinder pressure sensors on vehicles is extremely uncommon mainly because of measurement reliability and costs. This work illustrates a methodological approach for the estimation of indicated torque and MFB50 that is based on the engine speed fluctuation measurement. This methodology is compatible with the typical on-board application restraints. Moreover, it requires no additional costs since speed can be measured using the system already mounted on the vehicle, which is made of a magnetic pick-up faced to a toothed wheel. The estimation algorithm consists of two main parts: first, the evaluation of indicated torque fluctuation based on speed measurement and secondly, the evaluation of the mean value of the indicated torque (over an engine cycle) and MFB50 by using the relationship with the indicated torque harmonic and other engine quantities. The procedure has been successfully applied to an L4 turbocharged Diesel engine mounted on-board a vehicle.

Sviluppo di sistemi per l'analisi della combustione in tempo reale per motori endotermici alternativi

I moderni motori a combustione interna diventano sempre più complessi L'introduzione della normativa antinquinamento EURO VI richiederà una significativa riduzione degli inquinanti allo scarico. La maggiore criticità è rappresentata dalla riduzione degli NOx per i motori Diesel da aggiungersi a quelle già in vigore con le precedenti normative. Tipicamente la messa a punto di una nuova motorizzazione prevede una serie di test specifici al banco prova. Il numero sempre maggiore di parametri di controllo della combustione, sorti come conseguenza della maggior complessità meccanica del motore stesso, causa un aumento esponenziale delle prove da eseguire per caratterizzare l'intero sistema. L'obiettivo di questo progetto di dottorato è quello di realizzare un sistema di analisi della combustione in tempo reale in cui siano implementati diversi algoritmi non ancora presenti nelle centraline moderne. Tutto questo facendo particolare attenzione alla scelta dell'hardware su cui implementare gli algoritmi di analisi. Creando una piattaforma di Rapid Control Prototyping (RCP) che sfrutti la maggior parte dei sensori presenti in vettura di serie; che sia in grado di abbreviare i tempi e i costi della sperimentazione sui motopropulsori, riducendo la necessità di effettuare analisi a posteriori, su dati precedentemente acquisiti, a fronte di una maggior quantità di calcoli effettuati in tempo reale. La soluzione proposta garantisce l'aggiornabilità, la possibilità di mantenere al massimo livello tecnologico la piattaforma di calcolo, allontanandone l'obsolescenza e i costi di sostituzione. Questa proprietà si traduce nella necessità di mantenere la compatibilità tra hardware e software di generazioni differenti, rendendo possibile la sostituzione di quei componenti che limitano le prestazioni senza riprogettare il software.

Autonomia finanziaria degli enti territoriali al tempo della crisi, tra unione europea e garanzia dei diritti

La tesi si propone di ricostruire la struttura attuale dell'autonomia finanziaria degli enti locali italiani, e in particolare le regioni italiane, alla luce delle riforme legislative e costituzionali approvate dal Parlamento italiano negli ultimi anni (come ad esempio il bilancio riforma costituzionale equilibrata del 2012). Lo studio si concentra sulla situazione italiana alla luce dei vincoli europei introdotti nel corso degli anni, da quelli contenuti nel Trattato di Maastricht a quelli derivati dalla crisi economica e finanziaria. L'obiettivo è quello di verificare se le scelte del legislatore italiano possano dirsi coerenti con il processo di unione politica europea e quali conseguenze abbiano avuto sulla garanzia dei diritti. In particolare, lo studio si concentra sulla garanzia dei diritti sociali nel contesto politico ed economico attuale, a livello europeo e nazionale, con particolare attenzione al diritto alla salute.

Flessibilità e controllo sindacale nel mercato del lavoro contemporaneo: il caso del contratto a tempo determinato

Il lavoro di ricerca che si presenta è suddiviso in tre capitoli nei quali, da altrettanti punti di osservazione, è analizzato il tema della instabilità del lavoro. Nel primo capitolo, il candidato evidenzia le cause che hanno determinato il vorticoso aumento di utilizzo dei contratti di lavoro flessibili e, a tal proposito, da un prospettiva extra-nazionale, analizza le direttive europee e, i principi comuni e le guidelines che, nel percorso di sviluppo della strategia europea per l’occupazione, hanno posto la flexicurity come modello di mercato europeo tipico; dalla medesima prospettiva, prendendo spunto dai cambiamenti del mercato globale, si pone attenzione all’analisi economica del diritto del lavoro e, in particolare, alle conseguenze che le trasformazioni economiche generano sulla capacità di questa materia di tenere elevato il grado di sicurezza occupazionale connesso alla stipula dei contratti di lavoro. Il secondo capitolo è dedicato al ruolo svolto in Italia dai sindacati sul tema della flessibilità. In tal senso, l’autore evidenzia come la funzione “istituzionale” cui sono chiamate anche le organizzazioni dei lavoratori abbia caratterizzato le scelte di politica sindacale in materia di lavori temporanei; è così preso in esame il concetto di flessibilità “contrattata”, come già emerso in dottrina, e si teorizza la differenza tra rinvii “aperti” e rinvii “chiusi”, quali differenti forme di delega di potere normativo alle parti sociali in materia di flessibilità. Nel terzo ed ultimo capitolo l’autore tenta di evidenziare i vantaggi e le funzioni che derivano dall’utilizzo del contratto a termine, quale principale forma di impiego flessibile del nostro mercato del lavoro. Premessi tali benefici viene formulato un giudizio critico rispetto al grado di liberalizzazione che, con le ultime riforme, è stato ammesso per questo istituto sempre più strumento di arbitrio del datore di lavoro nella scelta della durata e delle condizioni di svolgimento della prestazione di lavoro.

Raccontare la storia al tempo delle crisi

La ricerca analizza il tema della relazione tra storia e narrazione nella letteratura degli ultimi quindici anni in tre contesti nazionali: Italia, Spagna e Portogalo. Per indagare un campo così vasto si sono identificate tre direttrici principali connesse tra loro, coincidenti con tre "crisi": la crisi del rapporto tra letteratura e mercato, la crisi del concetto di verità e la crisi dello stato nazione. Attraverso le riflessioni sul postmoderno (Lyotard, Jameson Hutcheon) e l’analisi di Bourdieu si indaga il rapporto tra mercato e autore letterario, facendo particolare riferimento ai percorsi letterari di Rafael Chirbes, Mia Couto e Wu Ming. Il tema della forma letteraria è invece letto atttraverso le analisi di Hutcheon e analizzando i testi di Helder Macedo (Pedro e Paula), Isaac Rosa (¡Otra maldita novela sobre la guerra civil!) e Tommaso De Lorenzis-Guido Favale (L’aspra stagione). La crisi del concetto di verità viene analizzata alla luce del dibattito sulla storiografia nella seconda metà del Novecento. In particolare si evidenzia la tensione tra Hayden White e Carlo Ginzuburg. Per evidenziare come le relazioni di potere influenzino la narrazione della storia si fa inoltre riferimento alle analisi di Michel Foucault, Michel de Certeau, Stephen Greenbaltt e Gayatri Spivak. Si analizzano quindi Anatomía de un instante, di Javier Cercas, Romanzo criminale, di Giancarlo de Cataldo e As três vidas, di João Tordo. Infine ci si riferisce alla crisi dello stato-nazione individuando una tensione tra le analisi di György Lukács e Franco Moretti, e allargando la riflessione agli studi sociologici di Immanuel Wallerstein e Saskia Sassen. Inoltre, attraverso i testi di Benedict Anderson, Homi B. Bhabha, José Saramao e Eduardo Lourenço si articola una riflessione sull’immaginario politico nazionale. I testi analizzati sono Victus, di Albert Sánchez Piñol, Pro Patria, di Ascanio Celestini e A voz da terra di Miguel Real.