浅谈汽车新技术科研方法

黄启科 宁佐归 张玉林 李光明 王本亮 邹汝红

摘要：本文基于“四位一体”式汽车ECAS系统开发设计，结合作者科研体验，浅谈汽车新技术的研究方法，为汽车领域新技术研发者提供一些参考。

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.

关键词：ECAS系统;四位一体;汽车新技术;科研方法

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

中图分类号：U461                                        文献标识码：A                                文章編号：1674-957X（2020）21-0187-02

0  引言

未来大概率实现新能源汽车逐步替代。汽车电子控制技术在智能驾驶，新能源汽车领域将广泛应用与发展。对其相关新技术的研究方法及时形成总结与探讨非常必要，为科研后进者提供意见参考。本文基于此，以ECAS（Electronically Controlled Air Suspension电控空气悬架）系统“四位一体”式开发设计为例，探讨相关的研究方法。

1  科研存在的问题

①英语交流与写作水平差。无论是英语专业课堂的学习与交流，还是国际会议的英语交流，笔者认为研究生的英语口语、听力能力普遍较差，不能进行顺畅的交流。在英文论文的撰写过程中，语法、词汇表述不规范甚至错误，审稿专家提得最多的就是写作规范问题。②开发与设计能力弱。我国研究生就业需求大部分在企业，高校研究所只有少部分。高校教师多从学校到学校，没有企业研发经验，承接的项目纵向理论居多横向应用偏少。这样导致专业型研究生只能做学术而非技术研发。很多毕业生反馈研究生期间搞的算法理论企业用之甚少，应用开发能力弱。这反映了专业型研究生定位不清的问题，不过政策已在调整改革，学校也积极扩大专业型、双师型导师比例，方向是对的，趋势是好的。③科研视野不够开阔。多数硕士博士三四年只待在一个实验室，很少出去学习交流，一直在导师项目里耕耘，与国内外学术大牛实验室的交流、探讨极少，对新科技的进展不够敏感。最佳的学术交流方式是公费派遣或短期留学，但这种方式目前只限于知名高校的部分研究生，这对广大研究生的科研视野与创新思维不利。以上三种情况笔者认为是研究生普遍存在的问题，本人也常困于此，与国外教授交流胆怯结巴，交流过程中，明显感觉自己视野与学术敏感度远不如大牛，英语写作习惯中文转换成英文，这些问题笔者也在寻求改进与提高。本文针对以上问题，聚焦笔者熟悉的ECAS系统领域，结合多年研究教学体会，从研究生角度浅谈 “四位一体”式科研方法。

2  “四位一体”式科研方法简介

所谓“四位一体”式科研方法即充分利用学校、企业、留学，会议四个平台进行ECAS系统的研究方法（如图1所示），通过理论与实践结合，技术与学术交流，拓展自己的研究视野与思路，提高自己的科研国际化水平。

车辆工程研究生应该聚焦实际应用问题，遇到瓶颈时再研究相关的深度理论问题，现阶段新能源电子控制技术是个热点，研究过程中应该结合人工智能、深度学习、控制算法，改进传统汽车领域的控制问题、解决电动汽车电池热管理、电机技术、电控技术等前沿重大课题。

3  ECAS系统简介

电控空气悬架系统是用气囊代替传统的螺旋弹簧、钢板弹簧、扭转弹簧等，通过充气放气实现弹簧的高度调节。其系统结构主要由电磁阀、高度传感器、电子控制器（ECU）、气囊、遥控器等组成[1-2]，如图2所示。

其工作原理是ECU根据高度传感器采集信号，控制执行元件电磁阀通断，对气囊充气放气，可以实现车架离地高度的主动调节。现阶段研究的目标是实现ECAS系统的软硬件完全自主研发与智能精准控制，产品的节能化、智能化、安全化是未来发展趋势。

4  学校

学校有专业导师、团队、科研设备与平台，是科学研究的重地。学校具体科研方法如下：①做好时间规划。研究生三年，博士四年时间过得很快，没有合理的安排规划，很容易荒废时间而难产成果。ECAS系统的开发聚焦应用居多，也可开展控制算法理论研究。应用方面，应该重视企业实习，时间安排上提前半年进入企业研究院。如直接读博，则没必要搞半年实习研发。有实习计划的研究生科研任务必须在前两年提前完成，给企业科研预留时间。所以入学时应提前进入课题组，早日进入科研状态。笔者认为科研不要有“完美主义”心态，这会耗费大量时间，要把时间尽量细分切割，设置任务截止时间，逼迫自己按时保质完成任务。同时对于琐事杂事可采取集中时间处理，节省出宝贵的时间。②尽早确定研究方向。研究方向非常重要，笔者在研究方向上碰壁很多次，方向不对时单兵作战身心疲惫。ECAS系统研究可选的方向有：控制策略与仿真、系统设计与开发、电磁阀计算与分析、气囊材料与力学性能分析、悬架系统动力学、振动与测试等。一旦确定好方向，马上沉下心去做，利用一切实验团队与平台资源，随时与导师团队保持学术上的沟通与交流。③多参加高质量的科研讲座。科研讲座能直接向学术大牛学习科研思维与训练技巧，快速挽回自己走过的弯路，同时与学术大牛的交流能解决诸多长期困惑，国内ECAS系统做得比较好的有吉林大学[3]、江苏大学[4]等，可以去他们学校当面请教相关团队与教授。④多阅读经典英文文献并早日开始写作。一定要多阅读科研论文，对前人的方法与工作有全面认识，同时对于经典论文要反复阅读再现，撰写科研论文可以迅速提高英文写作与相应的表述能力，这个是研究生尤其是博士生的必修课。

5  企业

理论联系实际，企业科研方法要从以下两点努力：①开展与企业的实验测试。很多课题组实验测试很难做到完全精准，原因是测试样本少，试验环境过于理想。笔者曾经测试过不少实验室设备，ECAS系统在测试过程中会出现小幅颤震，导致测试数据存有不稳定性，对于这种情况除了请教学术大牛外，一定要与企业多沟通，企业实测的经验远超多数高校，所以一定要通过团队与企业达成相应测试合作。②寻找企业导师。这个非常关键，很多研究院的研发主管都是名校硕士博士，有丰富的理论实践经验，他们在企业培养锻炼下，对学校科研方向的实用价值具有相对准确的判断。所以在保证学校科研能完成的前提下一定要尽早寻找企业导师。笔者有一同学当年成绩非常优秀，研三开始就去吉利研发院实习，后面直接进入新能源开发核心团队，现在就职于上海某汽车研发院，团队成员多是国内顶尖高校优秀硕士博士，可见企业科研的重要性。

6  会议

①积极参与学术会议。当碰到团队和企业导师都棘手的难题时，只能去更大范围寻找能人解惑，学术会议是个非常重要的平台。在导师项目支持的情况下，尽量多参与车辆工程、内燃机、机械工程、控制工程等相关的学术会议，重量级的学术会议该领域的核心专家都会参与，这是个难得的机会，笔者认为一定要脸皮厚、勤学好问，抓住一切机会寻求答疑的能人，如果当时得不到答案，相应的交流也能触发灵感与思路。②作学术会议发言与交流。这对个人英语表达与学术地位的建立非常重要，参加学术会议尽量在学术会议上作相应的专题英文报告。

7  留学

争取出国留学机会。目前ECAS系统最大生产商是WABCO公司，相关高水平成果也是国外最先产出。笔者认为在公费派遣的情况下，应该去留学一段时间，这样能充分借助国外平台与思维训练优势，回国快速提高我国ECAS系统的国产化水平。笔者所接触的部分留学归国科研者，其英语表达与协作能力，前沿创新意识确实存在一定优势。哈尔滨工业大学高会军教授这一点做得非常好[5]，他的每位博士都会有短期或长期出国访学机会，这对博士的培养非常重要！同时他的实验室博士汇报必须全英文讲解，这能促进博士英文表达与组织能力的提高，非常可取。

8  结语

本文以ECAS系统“四位一体”式开发设计为例，简要讲述科研方法，最后笔者认为科研方法的落地需要最重要的四个基本素质：勤、恒、勇、健。勤奋是第一位的，西湖大学施一公教授多次公开表示研究生务必勤奋，笔者深表赞同。古往今来大凡大科学家没有一个不是日复一日，勤勉而成。恒心太重要了，科研是持久的攻坚战，要坐很久的冷板凳，此时能否坚持非常关键;勇是不畏科研孤独与难度，向新方向发起冲击的勇气;最后身体健康是科研的基础与保障。笔者希望通过自己的一些拙见，能起到抛砖引玉的作用，促进科研者在科研的道路上相对顺利。

参考文献：

[1]黄启科，麻友良，王保华.汽车电控空气悬架发展与研究现状综述[J].湖北汽车工业学院学报，2013，27（02）：27-33.

[2]黄启科.电控空气悬架控制策略与控制器开发[D].武汉科技大学，2014.

[3]姜立标，王登峰，谢东，崔胜民.电控空气悬架载荷平衡系统仿真[J].汽车工程，2007（03）：234-237.

[4]徐興，陈照章，李仲兴，黄俊明，周孔亢.ECAS客车车身高度调节建模及其控制研究[J].汽车技术，2009（11）：42-46.

[5]高会军，杨学博，尹珅，邱剑彬，吴立刚，张立宪.选题前沿化 过程精细化 素质国际化——“三位一体”国际化视野下博士生培养的实践与思考[J].学位与研究生教育，2016（05）：18-22.