淺談汽車新技術科研方法

黃啟科 寧佐歸 張玉林 李光明 王本亮 鄒汝紅

摘要：本文基于“四位一體”式汽車ECAS系統開發設計，結合作者科研體驗，淺談汽車新技術的研究方法，為汽車領域新技術研發者提供一些參考。

Abstract： The mode of "four-in-one" was based on the development and design of automobile ECAS system in this article， the author's scientific research experience was combined with， discusses the research methods of new automobile technology， and some references were provided for the new technology research and development workers in the automotive field.

關鍵詞：ECAS系統;四位一體;汽車新技術;科研方法

Key words： ECAS system;four in one;new automobile technology;scientific research method

中圖分類號：U461? ? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0187-02

0? 引言

未來大概率實現新能源汽車逐步替代。汽車電子控制技術在智能駕駛，新能源汽車領域將廣泛應用與發展。對其相關新技術的研究方法及時形成總結與探討非常必要，為科研后進者提供意見參考。本文基于此，以ECAS（Electronically Controlled Air Suspension電控空氣懸架）系統“四位一體”式開發設計為例，探討相關的研究方法。

1? 科研存在的問題

①英語交流與寫作水平差。無論是英語專業課堂的學習與交流，還是國際會議的英語交流，筆者認為研究生的英語口語、聽力能力普遍較差，不能進行順暢的交流。在英文論文的撰寫過程中，語法、詞匯表述不規范甚至錯誤，審稿專家提得最多的就是寫作規范問題。②開發與設計能力弱。我國研究生就業需求大部分在企業，高校研究所只有少部分。高校教師多從學校到學校，沒有企業研發經驗，承接的項目縱向理論居多橫向應用偏少。這樣導致專業型研究生只能做學術而非技術研發。很多畢業生反饋研究生期間搞的算法理論企業用之甚少，應用開發能力弱。這反映了專業型研究生定位不清的問題，不過政策已在調整改革，學校也積極擴大專業型、雙師型導師比例，方向是對的，趨勢是好的。③科研視野不夠開闊。多數碩士博士三四年只待在一個實驗室，很少出去學習交流，一直在導師項目里耕耘，與國內外學術大牛實驗室的交流、探討極少，對新科技的進展不夠敏感。最佳的學術交流方式是公費派遣或短期留學，但這種方式目前只限于知名高校的部分研究生，這對廣大研究生的科研視野與創新思維不利。以上三種情況筆者認為是研究生普遍存在的問題，本人也常困于此，與國外教授交流膽怯結巴，交流過程中，明顯感覺自己視野與學術敏感度遠不如大牛，英語寫作習慣中文轉換成英文，這些問題筆者也在尋求改進與提高。本文針對以上問題，聚焦筆者熟悉的ECAS系統領域，結合多年研究教學體會，從研究生角度淺談 “四位一體”式科研方法。

2? “四位一體”式科研方法簡介

所謂“四位一體”式科研方法即充分利用學校、企業、留學，會議四個平臺進行ECAS系統的研究方法（如圖1所示），通過理論與實踐結合，技術與學術交流，拓展自己的研究視野與思路，提高自己的科研國際化水平。

車輛工程研究生應該聚焦實際應用問題，遇到瓶頸時再研究相關的深度理論問題，現階段新能源電子控制技術是個熱點，研究過程中應該結合人工智能、深度學習、控制算法，改進傳統汽車領域的控制問題、解決電動汽車電池熱管理、電機技術、電控技術等前沿重大課題。

3? ECAS系統簡介

電控空氣懸架系統是用氣囊代替傳統的螺旋彈簧、鋼板彈簧、扭轉彈簧等，通過充氣放氣實現彈簧的高度調節。其系統結構主要由電磁閥、高度傳感器、電子控制器（ECU）、氣囊、遙控器等組成[1-2]，如圖2所示。

其工作原理是ECU根據高度傳感器采集信號，控制執行元件電磁閥通斷，對氣囊充氣放氣，可以實現車架離地高度的主動調節。現階段研究的目標是實現ECAS系統的軟硬件完全自主研發與智能精準控制，產品的節能化、智能化、安全化是未來發展趨勢。

4? 學校

學校有專業導師、團隊、科研設備與平臺，是科學研究的重地。學校具體科研方法如下：①做好時間規劃。研究生三年，博士四年時間過得很快，沒有合理的安排規劃，很容易荒廢時間而難產成果。ECAS系統的開發聚焦應用居多，也可開展控制算法理論研究。應用方面，應該重視企業實習，時間安排上提前半年進入企業研究院。如直接讀博，則沒必要搞半年實習研發。有實習計劃的研究生科研任務必須在前兩年提前完成，給企業科研預留時間。所以入學時應提前進入課題組，早日進入科研狀態。筆者認為科研不要有“完美主義”心態，這會耗費大量時間，要把時間盡量細分切割，設置任務截止時間，逼迫自己按時保質完成任務。同時對于瑣事雜事可采取集中時間處理，節省出寶貴的時間。②盡早確定研究方向。研究方向非常重要，筆者在研究方向上碰壁很多次，方向不對時單兵作戰身心疲憊。ECAS系統研究可選的方向有：控制策略與仿真、系統設計與開發、電磁閥計算與分析、氣囊材料與力學性能分析、懸架系統動力學、振動與測試等。一旦確定好方向，馬上沉下心去做，利用一切實驗團隊與平臺資源，隨時與導師團隊保持學術上的溝通與交流。③多參加高質量的科研講座。科研講座能直接向學術大牛學習科研思維與訓練技巧，快速挽回自己走過的彎路，同時與學術大牛的交流能解決諸多長期困惑，國內ECAS系統做得比較好的有吉林大學[3]、江蘇大學[4]等，可以去他們學校當面請教相關團隊與教授。④多閱讀經典英文文獻并早日開始寫作。一定要多閱讀科研論文，對前人的方法與工作有全面認識，同時對于經典論文要反復閱讀再現，撰寫科研論文可以迅速提高英文寫作與相應的表述能力，這個是研究生尤其是博士生的必修課。

5? 企業

理論聯系實際，企業科研方法要從以下兩點努力：①開展與企業的實驗測試。很多課題組實驗測試很難做到完全精準，原因是測試樣本少，試驗環境過于理想。筆者曾經測試過不少實驗室設備，ECAS系統在測試過程中會出現小幅顫震，導致測試數據存有不穩定性，對于這種情況除了請教學術大牛外，一定要與企業多溝通，企業實測的經驗遠超多數高校，所以一定要通過團隊與企業達成相應測試合作。②尋找企業導師。這個非常關鍵，很多研究院的研發主管都是名校碩士博士，有豐富的理論實踐經驗，他們在企業培養鍛煉下，對學校科研方向的實用價值具有相對準確的判斷。所以在保證學校科研能完成的前提下一定要盡早尋找企業導師。筆者有一同學當年成績非常優秀，研三開始就去吉利研發院實習，后面直接進入新能源開發核心團隊，現在就職于上海某汽車研發院，團隊成員多是國內頂尖高校優秀碩士博士，可見企業科研的重要性。

6? 會議

①積極參與學術會議。當碰到團隊和企業導師都棘手的難題時，只能去更大范圍尋找能人解惑，學術會議是個非常重要的平臺。在導師項目支持的情況下，盡量多參與車輛工程、內燃機、機械工程、控制工程等相關的學術會議，重量級的學術會議該領域的核心專家都會參與，這是個難得的機會，筆者認為一定要臉皮厚、勤學好問，抓住一切機會尋求答疑的能人，如果當時得不到答案，相應的交流也能觸發靈感與思路。②作學術會議發言與交流。這對個人英語表達與學術地位的建立非常重要，參加學術會議盡量在學術會議上作相應的專題英文報告。

7? 留學

爭取出國留學機會。目前ECAS系統最大生產商是WABCO公司，相關高水平成果也是國外最先產出。筆者認為在公費派遣的情況下，應該去留學一段時間，這樣能充分借助國外平臺與思維訓練優勢，回國快速提高我國ECAS系統的國產化水平。筆者所接觸的部分留學歸國科研者，其英語表達與協作能力，前沿創新意識確實存在一定優勢。哈爾濱工業大學高會軍教授這一點做得非常好[5]，他的每位博士都會有短期或長期出國訪學機會，這對博士的培養非常重要！同時他的實驗室博士匯報必須全英文講解，這能促進博士英文表達與組織能力的提高，非常可取。

8? 結語

本文以ECAS系統“四位一體”式開發設計為例，簡要講述科研方法，最后筆者認為科研方法的落地需要最重要的四個基本素質：勤、恒、勇、健。勤奮是第一位的，西湖大學施一公教授多次公開表示研究生務必勤奮，筆者深表贊同。古往今來大凡大科學家沒有一個不是日復一日，勤勉而成。恒心太重要了，科研是持久的攻堅戰，要坐很久的冷板凳，此時能否堅持非常關鍵;勇是不畏科研孤獨與難度，向新方向發起沖擊的勇氣;最后身體健康是科研的基礎與保障。筆者希望通過自己的一些拙見，能起到拋磚引玉的作用，促進科研者在科研的道路上相對順利。

參考文獻：

[1]黃啟科，麻友良，王保華.汽車電控空氣懸架發展與研究現狀綜述[J].湖北汽車工業學院學報，2013，27（02）：27-33.

[2]黃啟科.電控空氣懸架控制策略與控制器開發[D].武漢科技大學，2014.

[3]姜立標，王登峰，謝東，崔勝民.電控空氣懸架載荷平衡系統仿真[J].汽車工程，2007（03）：234-237.

[4]徐興，陳照章，李仲興，黃俊明，周孔亢.ECAS客車車身高度調節建模及其控制研究[J].汽車技術，2009（11）：42-46.

[5]高會軍，楊學博，尹珅，邱劍彬，吳立剛，張立憲.選題前沿化 過程精細化 素質國際化——“三位一體”國際化視野下博士生培養的實踐與思考[J].學位與研究生教育，2016（05）：18-22.