通過噪聲標準ISO 362-1：2015（M1、M2和N1類車輛）
來源：模態空間
作者：譚祥軍
國際標準ISO 362-1：2015規定了M和N類車輛在典型城市交通條件下的通過噪聲測量方法。
整個標準中，下標i，x和y表示擋位，下標j表示測量次數。
1 試驗質量
根據標準，對進行測試的車輛的質量，即試驗質量mt（單位：kg）有要求，另一方面，試驗質量還用于計算功率質量比PMR，該參數后續會進一步使用它，如對于M1、M2和N2類車輛，如果PMR<25，則不需要進行勻速測試。
1)對于M1和N1類車輛而言，試驗質量為
mt=mkerb(整車裝備質量)+75kg(駕駛員的名義質量)
標準ECE R51.03的試驗質量=車輛運行質量。
2)對于M2和M3類車輛而言，試驗質量為車輛運行狀態下的質量。而運行狀態下的質量等于車輛空載質量加上駕駛員的質量。
標準ECE R51.03的試驗質量也是車輛運行質量，但容限不同，ISO為5%，ECE為10%。
2 測試場地布置與背景噪聲
測試場地中心半徑50米的范圍內沒有大的反射物，如圍欄、巖石、橋梁或建筑物。試驗路面和其余場地表面干燥，沒有積雪、松土等之類的吸聲材料。傳聲器附近沒有任何影響聲場的障礙物，并且聲源與傳聲器之間沒有任何人站留，進行測量的觀察者也應站在不致影響測量的位置。
自由場傳聲器位于PP’線上，距離跑道中心線CC’為7.5±0.05m，傳聲器的高度為1.2±0.02m，水平布置，并垂直指向跑道中心線CC’。跑道寬度不窄于3米，AA’線與BB’線距PP’線10米遠，如圖1所示。
圖1 測試場地布置
2.2 背景噪聲
背景噪聲可以在通過噪聲測試之前或之后進行測量，但要求使用通過噪聲正式測量所用的傳聲器，并且在通過噪聲傳聲器的放置位置處進行測量。測量結果采用A計權。要求A計權的背景噪聲的聲壓級至少低于待測車輛產生的聲壓級10dB。如果二者的差值在10~15dB之間，那么第j次的測量值應減去下表所給的修正值。
背景噪聲與測量聲壓級的差值(dB) |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
≥15 |
修正值(dB) |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0 |
3 M1、M2（總重量小于3.5t）和N1類車輛測試流程
根據前面計算得到車輛的試驗質量mt之后，就可以計算無量綱的功率質量比PMR了，PMR定義為發動機額定功率Pn與試驗質量之比，即
PMR=1000×Pn/mt
PMR是一個非常重要的參數，它起到了以下方面的作用：
1）對于M1、M2和N1類車輛而言，用PMR來計算目標加速度；
2）對于M1、M2和N1類車輛而言，根據PMR的大小采用不同的公式計算參考加速度；
3）對于M1、M2和N1類車輛而言，根據PMR的大小決定是否需要進行勻速測試。
PMR的大小分界值為25。
3.2 車輛參考點
車輛參考點用于標識車輛通過AA’線和BB’線位置。發動機布置不同，車輛參考點選取不同。當選擇車輛不同位置作為參考點時，后續要使用的車輛參考長度lref（用于計算測試時的加速度大小）取值不同：
i) 對于發動機前置的車輛，車輛最前端作為參考點，車輛參考長度等于車輛長度；
ii) 對于發動機中置的車輛，車輛長度中點作為參考點，車輛參考長度等于車輛長度的一半；
iii) 對于發動機后置的車輛，車輛尾部作為參考點，車輛參考長度等于0。
對于某些汽車制造商而言，發動機前置車輛的車輛參考長度等于5米，發動機中置的車輛參考長度等于2.5米。
3.3 車輛加速規定
定義車輛參考點通過AA’線和PP’線時的車速分別為vAA’和vPP’；定義車輛尾部通過BB’線時或車輛前端通過BB’線+5米（如果選擇的參考長度是5米的話）時的車速為vBB’。
由于變速箱可能采用無級變速CVT技術或自動變速AT技術，傳動比又分可鎖與不可鎖，因此，對于不同類型的變速箱，計算加速過程中的加速度會采用不同的公式。
3.3.1手動變速箱、自動變速箱、自適應變速箱和無級變速箱：傳動比可鎖
計算第j次測量時的加速度awot test,j，使用以下公式
由于速度單位為km/h，除以3.6之后單位轉化為m/s，求得的加速度的單位為m/s2。用于決定擋位選擇的加速度awot test為4次有效測量的平均值，即
另外，后續相關計算會進一步使用awot test，如計算擋位加權系數k和部分功率加權系數kp。最終報告中體現的加速度也是4次有效測量的平均值。
3.3.2自動變速箱、自適應變速箱和無級變速箱：傳動比不可鎖
如果使用設備或措施，如擋位選擇器，控制變速箱運行，目的是達到測試要求，那么，計算第j次測量時的加速度awot test,j，仍使用上面的計算公式。用于決定擋位選擇的加速度awot test仍為4次有效測量的平均值。
如果不使用設備或措施控制變速箱的運行，那么計算awot test,j使用以下公式
3.3.3計算目標加速度
目標加速度aurban（基于統計得到的經驗公式），采用以下公式
aurban=0.63lg(PMR)-0.09
3.3.4計算參考加速度
參考加速度awot ref（加速測試過程中希望獲得的加速度），采用以下公式
當PMR<25時，參考加速度與目標加速度相同。
3.3.5 三個加速度的關系
三個加速度是指測量過程實際用到的加速度awot test，目標加速度和參考加速度。正式測量過程中，盡量使測試的加速度接近參考加速度，大于目標加速度，且都要小于最大加速度2.0m/s2，因為標準中要求正式測量要用的擋位給出的加速度不能超過2.0m/s2。它們隨PMR的關系如圖2所示，可以看出，PMR<25時，參考加速度與目標加速度相同；但隨著PMR的增大，參考加速度大于目標加速度。
圖2 加速度之間的關系
（注：紅線所示的最大加速度，新標準已修正為2.0 m/s2）
通常，測試中的加速度要位于目標加速度與最大加速度2.0m/s2之間。但由于車輛差異，導致選擇的擋位很難滿足要求，因而，也存在超出這個區間的情況。
3.3.6計算部分功率加權系數kp
(a)如果在測量過程中使用的擋位數量超過1，kp定義如下
(b)如果在測量過程中僅使用一個擋位，kp定義如下
(c)在所有情況中，如果加速度awot test小于目標加速度aurban，則，
kp=0
3.4 測量要求
整個測量過程中，即車輛從AA’線通過BB’線時，應盡可能地靠近中心線CC’行駛。當拖車（掛車）不易從牽引車上分離時，通過BB’線時，忽略拖車。當車輛有兩輪以上的驅動時，測量時應采用常規道路上行駛常用的驅動方式。當車輛配有輔助的手動變速箱或multigear axle（多種驅動模式?）時，擋位應位于常規道路上行駛的位置。所有的測量不能使用慢速擋、停車檔、制動等。
當車輛參考點通過PP’線時，車輛的測試速度vtest應達到50±1km/h。這個測試速度也可能會根據擋位選擇進行修改，后續會給出詳細介紹。
3.4.1 擋位選擇
通常，為了達到要求的加速度，應由車輛制造商決定使用合適的擋位。總的原則是加速測量時，加速度最接近參考加速度。
3.4.1.1手動變速箱、自動變速箱、自適應變速箱和無級變速箱：傳動比可鎖
測試過程中，擋位的選擇取決于全油門狀態擋位i的加速度awot i(是4次有效測量的平均值)與參考加速度的關系。擋位選擇可能存在以下情況（注意不能孤立的看每一條，每一條都是遞進關系，即不滿足前面的條款，才能選擇這一條）：
1) 如果某一擋位給出的加速度在參考加速度±5%以內，且不超過2.0m/s2，那么正式測試時，就用這一擋（可能單次測量的加速度會超過參考加速度的5%，但4次平均之后的awot test應在這個范圍之內）；
2) 如果沒有一擋能給出符合要求的加速度，那么應選擇i擋和(i+1)擋。要求i擋的加速度高于參考加速度，(i+1)擋的加速度低于參考加速度。如果i擋的加速度不超過2.0m/s2（擋位越低，加速度越大），那么，使用這兩擋進行測試。后續用于計算的擋位計權系數k定義如下
3) 如果i擋的加速度超過參考加速度，又大于2.0m/s2，那么尋找新的i擋，要求新的i擋的加速度小于2.0m/s2，而新的(i+1)擋的加速度小于目標加速度（下一個條件的要求），那么，僅使用新的i擋進行測量。而新的i擋相對原來的i擋是(i+1)擋（回看上一條，能幫助理解），因此，圖3和表1中標注的最終要用的是(i+1)擋。
與ECE R51.03的差異：ISO只使用i+1擋，而ECE使用i和i+1檔，包括i擋的加速度超過2.0的情況。ECE將第3，4條合并了。
4) 如果(i+1)擋的加速度小于目標加速度，那么，將使用兩擋：i擋和(i+1)擋，包括i擋的加速度超過2.0m/s2的情況。此時，擋位計權系數k按上面的公式計算。
以上擋位選擇關系，可以用圖表簡單示意性表示如圖3和表1所示。
圖3 擋位選擇關系示意
（注：紅線所示的最大加速度，新標準已修正為2.0 m/s2）
表1 檔位選擇關系
如果車輛的變速箱只有一個擋位，那么只能使用這個擋位進行WOT測試。
如果在車輛通過BB’線之前，某一擋位下的發動機轉速超過了它的額定轉速，那么，將使用下一擋進行測量。如果下一擋的加速度低于目標加速度，車輛的測試速度vtest可以減少2.5km/h，擋位須按上述選項原則選取。測試時，車輛的測試速度絕不能低于40km/h。在這種情況下，可以考慮一擋，即使這一擋的加速度awot不超過目標加速度。
3.4.1.2自動變速箱、自適應變速箱和無級變速箱：傳動比不可鎖
對于全自動運行的變速箱，可以使用擋位選擇器。
測試可以包含一擋變低，獲得更大的加速度的情況；但不允許一擋變高，獲得更小的加速度的情況。無論如何，在車輛制造商定義的城市交通特定條件下應避免使用擋位變換。
因此，允許建立和使用電子或機械設備，包括可變的擋位選擇器，去防止擋位變換成低速擋，而這個低速擋是車輛制造商所定義的城市交通條件不使用的擋位。
得到的加速度awot test要大于或等于目標加速度。
如果可能，車輛制造商應采用措施避免加速度awot test大于參考加速度或2.0m/s2的較小者。允許對所有類型的變速技術使用電子或機械措施去控制車輛運行，以達到加速條件。
ECE R51.03中要求：如果可能，車輛制造商應采用措施避免加速度awot test大于2.0m/s2，而不是參考加速度與最大加速度2.0m/s2之間的較小者。
測量時kp計算使用如下公式
3.4.2 加速測試
對于選擇的所有擋位均應執行加速測試。
當車輛前端達到AA’線時，加速控制單元（如油門）全開，并保持到車輛尾部通過BB’線，然后加速控制單元才可以釋放。如果加速度延遲AA’線，可以使用預加速。但應報告開始加速的位置。
3.4.3 勻速測試
對于PMR<25的車輛而言，不需要進行勻速測量。
勻速測試的車速為50±1km/h。
對于配有手動變速箱或自動變速箱或自適應變速箱或無級變速箱，且傳動比可鎖的車輛而言，勻速測試使用加速測試相同的擋位。對于配有自動變速箱或自適應變速箱或無級變速箱，且傳動比不可鎖的車輛而言，將使用擋位選擇器用于全自動運行。如果加速測試擋位鎖定，勻速測試鎖定加速測試相同的擋位。
勻速測試過程中，加速控制單元（如油門）應處于某個位置以便在AA’線和BB’線之間維持勻速。
3.5 數據讀取與處理
每個擋位至少測量4組數據。
車輛每次在AA’線與BB’線之間通行時，須標識最大的A計權聲壓級。如果聲音的峰值明顯超出了通常觀測到的聲壓級大小，那次測量應該舍棄。
對于給定的測試條件，車輛每邊的結果應該分開平均。每邊的中間結果應該是算術平均，四舍五入到小數點后第一位。
后續進一步計算的聲壓級Lurban須按車輛的左側和右側分開處理。測試的最終結果為兩邊結果的最大者，最終結果四舍五入到最近的整數。
計算WOT加速條件下的報告值Lwot rep使用以下公式：
Lwot rep=Lwot(i+1)+k[Lwot i-Lwot(i+1)]
其中，k是擋位加權系數。
計算勻速條件下的報告值Lcrs rep使用以下公式：
Lcrs rep=Lcrs(i+1)+k[Lcrs i-Lcrs(i+1)]
只有當測試時使用了兩擋時，報告值才按以上公式計算。如果測試只使用了一擋，那么，報告值直接使用測試結果。
最終的結果要聯合加速和勻速的報告值，計算如下：
Lurban=Lwot rep-kp(Lwot rep-Lcrs rep)
其中，kp是部分功率加權系數（計算參考3.3.6）。最終的結果四舍五入到最近的整數。
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