淺談汽車新技術(shù)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(tǒng)開發(fā)設(shè)計，結(jié)合作者科研體驗，淺談汽車新技術(shù)的研究方法，為汽車領(lǐng)域新技術(shù)研發(fā)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(guān)鍵詞：ECAS系統(tǒng);四位一體;汽車新技術(shù);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(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0187-02

0? 引言

未來大概率實現(xiàn)新能源汽車逐步替代。汽車電子控制技術(shù)在智能駕駛，新能源汽車領(lǐng)域?qū)V泛應(yīng)用與發(fā)展。對其相關(guān)新技術(shù)的研究方法及時形成總結(jié)與探討非常必要，為科研后進(jìn)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(tǒng)“四位一體”式開發(fā)設(shè)計為例，探討相關(guān)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(yè)課堂的學(xué)習(xí)與交流，還是國際會議的英語交流，筆者認(rèn)為研究生的英語口語、聽力能力普遍較差，不能進(jìn)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(guī)范甚至錯誤，審稿專家提得最多的就是寫作規(guī)范問題。②開發(fā)與設(shè)計能力弱。我國研究生就業(yè)需求大部分在企業(yè)，高校研究所只有少部分。高校教師多從學(xué)校到學(xué)校，沒有企業(yè)研發(fā)經(jīng)驗，承接的項目縱向理論居多橫向應(yīng)用偏少。這樣導(dǎo)致專業(yè)型研究生只能做學(xué)術(shù)而非技術(shù)研發(fā)。很多畢業(yè)生反饋研究生期間搞的算法理論企業(yè)用之甚少，應(yīng)用開發(fā)能力弱。這反映了專業(yè)型研究生定位不清的問題，不過政策已在調(diào)整改革，學(xué)校也積極擴(kuò)大專業(yè)型、雙師型導(dǎo)師比例，方向是對的，趨勢是好的。③科研視野不夠開闊。多數(shù)碩士博士三四年只待在一個實驗室，很少出去學(xué)習(xí)交流，一直在導(dǎo)師項目里耕耘，與國內(nèi)外學(xué)術(shù)大牛實驗室的交流、探討極少，對新科技的進(jìn)展不夠敏感。最佳的學(xué)術(shù)交流方式是公費(fèi)派遣或短期留學(xué)，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(chuàng)新思維不利。以上三種情況筆者認(rèn)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(jié)巴，交流過程中，明顯感覺自己視野與學(xué)術(shù)敏感度遠(yuǎn)不如大牛，英語寫作習(xí)慣中文轉(zhuǎn)換成英文，這些問題筆者也在尋求改進(jìn)與提高。本文針對以上問題，聚焦筆者熟悉的ECAS系統(tǒng)領(lǐng)域，結(jié)合多年研究教學(xué)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(xué)校、企業(yè)、留學(xué)，會議四個平臺進(jìn)行ECAS系統(tǒng)的研究方法（如圖1所示），通過理論與實踐結(jié)合，技術(shù)與學(xué)術(shù)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(yīng)該聚焦實際應(yīng)用問題，遇到瓶頸時再研究相關(guān)的深度理論問題，現(xiàn)階段新能源電子控制技術(shù)是個熱點，研究過程中應(yīng)該結(jié)合人工智能、深度學(xué)習(xí)、控制算法，改進(jìn)傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域的控制問題、解決電動汽車電池?zé)峁芾怼㈦姍C(jī)技術(shù)、電控技術(shù)等前沿重大課題。

3? ECAS系統(tǒng)簡介

電控空氣懸架系統(tǒng)是用氣囊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺旋彈簧、鋼板彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等，通過充氣放氣實現(xiàn)彈簧的高度調(diào)節(jié)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jù)高度傳感器采集信號，控制執(zhí)行元件電磁閥通斷，對氣囊充氣放氣，可以實現(xiàn)車架離地高度的主動調(diào)節(jié)?，F(xiàn)階段研究的目標(biāo)是實現(xiàn)ECAS系統(tǒng)的軟硬件完全自主研發(fā)與智能精準(zhǔn)控制，產(chǎn)品的節(jié)能化、智能化、安全化是未來發(fā)展趨勢。

4? 學(xué)校

學(xué)校有專業(yè)導(dǎo)師、團(tuán)隊、科研設(shè)備與平臺，是科學(xué)研究的重地。學(xué)校具體科研方法如下：①做好時間規(guī)劃。研究生三年，博士四年時間過得很快，沒有合理的安排規(guī)劃，很容易荒廢時間而難產(chǎn)成果。ECAS系統(tǒng)的開發(fā)聚焦應(yīng)用居多，也可開展控制算法理論研究。應(yīng)用方面，應(yīng)該重視企業(yè)實習(xí)，時間安排上提前半年進(jìn)入企業(yè)研究院。如直接讀博，則沒必要搞半年實習(xí)研發(fā)。有實習(xí)計劃的研究生科研任務(wù)必須在前兩年提前完成，給企業(yè)科研預(yù)留時間。所以入學(xué)時應(yīng)提前進(jìn)入課題組，早日進(jìn)入科研狀態(tài)。筆者認(rèn)為科研不要有“完美主義”心態(tài)，這會耗費(fèi)大量時間，要把時間盡量細(xì)分切割，設(shè)置任務(wù)截止時間，逼迫自己按時保質(zhì)完成任務(wù)。同時對于瑣事雜事可采取集中時間處理，節(jié)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(zhàn)身心疲憊。ECAS系統(tǒng)研究可選的方向有：控制策略與仿真、系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、電磁閥計算與分析、氣囊材料與力學(xué)性能分析、懸架系統(tǒng)動力學(xué)、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(tuán)隊與平臺資源，隨時與導(dǎo)師團(tuán)隊保持學(xué)術(shù)上的溝通與交流。③多參加高質(zhì)量的科研講座?？蒲兄v座能直接向?qū)W術(shù)大牛學(xué)習(xí)科研思維與訓(xùn)練技巧，快速挽回自己走過的彎路，同時與學(xué)術(shù)大牛的交流能解決諸多長期困惑，國內(nèi)ECAS系統(tǒng)做得比較好的有吉林大學(xué)[3]、江蘇大學(xué)[4]等，可以去他們學(xué)校當(dāng)面請教相關(guān)團(tuán)隊與教授。④多閱讀經(jīng)典英文文獻(xiàn)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(rèn)識，同時對于經(jīng)典論文要反復(fù)閱讀再現(xiàn)，撰寫科研論文可以迅速提高英文寫作與相應(yīng)的表述能力，這個是研究生尤其是博士生的必修課。

5? 企業(yè)

理論聯(lián)系實際，企業(yè)科研方法要從以下兩點努力：①開展與企業(yè)的實驗測試。很多課題組實驗測試很難做到完全精準(zhǔn)，原因是測試樣本少，試驗環(huán)境過于理想。筆者曾經(jīng)測試過不少實驗室設(shè)備，ECAS系統(tǒng)在測試過程中會出現(xiàn)小幅顫震，導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)存有不穩(wěn)定性，對于這種情況除了請教學(xué)術(shù)大牛外，一定要與企業(yè)多溝通，企業(yè)實測的經(jīng)驗遠(yuǎn)超多數(shù)高校，所以一定要通過團(tuán)隊與企業(yè)達(dá)成相應(yīng)測試合作。②尋找企業(yè)導(dǎo)師。這個非常關(guān)鍵，很多研究院的研發(fā)主管都是名校碩士博士，有豐富的理論實踐經(jīng)驗，他們在企業(yè)培養(yǎng)鍛煉下，對學(xué)校科研方向的實用價值具有相對準(zhǔn)確的判斷。所以在保證學(xué)?？蒲心芡瓿傻那疤嵯乱欢ㄒM早尋找企業(yè)導(dǎo)師。筆者有一同學(xué)當(dāng)年成績非常優(yōu)秀，研三開始就去吉利研發(fā)院實習(xí)，后面直接進(jìn)入新能源開發(fā)核心團(tuán)隊，現(xiàn)在就職于上海某汽車研發(fā)院，團(tuán)隊成員多是國內(nèi)頂尖高校優(yōu)秀碩士博士，可見企業(yè)科研的重要性。

6? 會議

①積極參與學(xué)術(shù)會議。當(dāng)碰到團(tuán)隊和企業(yè)導(dǎo)師都棘手的難題時，只能去更大范圍尋找能人解惑，學(xué)術(shù)會議是個非常重要的平臺。在導(dǎo)師項目支持的情況下，盡量多參與車輛工程、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)械工程、控制工程等相關(guān)的學(xué)術(shù)會議，重量級的學(xué)術(shù)會議該領(lǐng)域的核心專家都會參與，這是個難得的機(jī)會，筆者認(rèn)為一定要臉皮厚、勤學(xué)好問，抓住一切機(jī)會尋求答疑的能人，如果當(dāng)時得不到答案，相應(yīng)的交流也能觸發(fā)靈感與思路。②作學(xué)術(shù)會議發(fā)言與交流。這對個人英語表達(dá)與學(xué)術(shù)地位的建立非常重要，參加學(xué)術(shù)會議盡量在學(xué)術(shù)會議上作相應(yīng)的專題英文報告。

7? 留學(xué)

爭取出國留學(xué)機(jī)會。目前ECAS系統(tǒng)最大生產(chǎn)商是WABCO公司，相關(guān)高水平成果也是國外最先產(chǎn)出。筆者認(rèn)為在公費(fèi)派遣的情況下，應(yīng)該去留學(xué)一段時間，這樣能充分借助國外平臺與思維訓(xùn)練優(yōu)勢，回國快速提高我國ECAS系統(tǒng)的國產(chǎn)化水平。筆者所接觸的部分留學(xué)歸國科研者，其英語表達(dá)與協(xié)作能力，前沿創(chuàng)新意識確實存在一定優(yōu)勢。哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(xué)機(jī)會，這對博士的培養(yǎng)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(jìn)博士英文表達(dá)與組織能力的提高，非?？扇?。

8? 結(jié)語

本文以ECAS系統(tǒng)“四位一體”式開發(fā)設(shè)計為例，簡要講述科研方法，最后筆者認(rèn)為科研方法的落地需要最重要的四個基本素質(zhì)：勤、恒、勇、健。勤奮是第一位的，西湖大學(xué)施一公教授多次公開表示研究生務(wù)必勤奮，筆者深表贊同。古往今來大凡大科學(xué)家沒有一個不是日復(fù)一日，勤勉而成。恒心太重要了，科研是持久的攻堅戰(zhàn)，要坐很久的冷板凳，此時能否堅持非常關(guān)鍵;勇是不畏科研孤獨(dú)與難度，向新方向發(fā)起沖擊的勇氣;最后身體健康是科研的基礎(chǔ)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(jìn)科研者在科研的道路上相對順利。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃啟科，麻友良，王保華.汽車電控空氣懸架發(fā)展與研究現(xiàn)狀綜述[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)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(fā)[D].武漢科技大學(xué)，2014.

[3]姜立標(biāo)，王登峰，謝東，崔勝民.電控空氣懸架載荷平衡系統(tǒng)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(diào)節(jié)建模及其控制研究[J].汽車技術(shù)，2009（11）：42-46.

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