具体实施方式

应当理解，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石的能源的燃料)。正如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

尽管示例性实施方案描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是可以理解，示例性过程也可以通过一个或多个模块执行。此外，可以理解，术语“控制器/控制单元”指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储模块，并且处理器具体地配置为执行所述模块来执行下面进一步描述的一个或更多个过程。

在本文中使用的术语仅仅用于描述具体实施方案，而非旨在用于限制本发明。正如本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”旨在同样包括复数形式，除非上下文明确表示不包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其它特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或更多种相关列举项的任何和所有组合。

除非特别声明或从上下文明显指出，在本文中所使用的术语“大约”理解为在本技术领域的正常容许范围之内，例如在2个平均标准偏差范围之内。“大约”可以被理解为在所述数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％的范围之内。除非上下文另有说明，术语“大约”修饰在本文中提供的所有数值。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方案，从而本领域技术人员可以容易地实现本发明。然而，可以以各种形式修改本发明，而不限于本文所阐述的示例性实施方案。

本发明涉及一种用于车辆的可变进气系统，其改进了可变气门的安装结构和位置，以解决相关技术中的可变气门的接头处可能会出现裂纹或损坏的问题，并且同时可以解决可变气门的撞击噪声问题和发动机噪声排放问题。根据本发明的可变进气系统可以包括空气滤清器、主风管和可变气门。在上述组件之中，空气滤清器可以是抽屉式空气滤清器。

此外，在本发明中，可变气门可以安装于给定安装部，所述给定安装部布置在进气系统中的空气滤清器的过滤器的前端。特别地，安装部可以是空气滤清器的过滤器的前端，或者是作为位于连接到空气滤清器的过滤器的前端的进气管的主风管，或者是除了主风管之外的连接到空气滤清器的过滤器的前端的副风管。空气滤清器的过滤器的前端可以是空气滤清器的主体部。

当可变气门安装于主风管时，气门可以安装在主风管的壁上。当可变气门安装于副风管时，气门可以安装在空气滤清器外部的副风管的壁上。主风管和副风管都是位于连接到空气滤清器的过滤器的前端的进气管。

在本发明的示例性实施方案中，当可变气门安装于空气滤清器的主体部时，可以省略副风管。特别地，空气滤清器周围的外部空气可以经过安装于主体部的可变气门被吸入空气滤清器，而无需穿过单独的风管。当发动机的吸入压力(例如进气负压)作用于空气滤清器的内部空间时，安装于主体部的可变气门的翻板可以在通过发动机的吸入压力而朝向空气滤清器的内部旋转的同时打开。

可变进气系统可以按照如下方式工作。当发动机运行时，可以通过发动机的吸入压力而使外部空气经过主风管进入空气滤清器的内部空间。同时，在发动机的吸入压力增加的发动机运行状态下，翻板可以打开，因此，可以通过可变气门额外吸入外部空气。因此，可变气门的翻板可以根据发动机运行状态而打开或关闭。例如，由于在发动机高速(例如高RPM)运行时，吸入压力增加，因此翻板可以通过吸入压力而旋转以打开。相比之下，由于在发动机低速(例如低RPM)运行时，发动机的吸入压力降低，因此翻板不会打开并且可以通过吸入压力保持在关闭位置。

下面将更详细地描述根据本发明示例性实施方案的可变进气系统的配置。图1是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的空气滤清器和可变气门的联接状态的立体图。示出的空气滤清器20可以是抽屉式空气滤清器。

如图所示，在根据示例性实施方案的可变进气系统中，抽屉式空气滤清器20可以包括主体部21和盖部26，所述主体部21是具有预定内部容积的下部，所述盖部26是具有预定内部容积的上部(相对于主体部)。另外，过滤器(未示出)可以安装在布置于空气滤清器20的内部空间中的过滤器接收部(未示出)中。过滤器接收部可以布置在主体部21和盖部26之间。特别地，即使在空气滤清器20的内部空间中，过滤器接收部也可以布置在主体部21的内部空间和盖部26的内部空间之间的边界上。过滤器接收部可以配置为在边界(即，盖部26和主体部21的接头内侧)处接收盖部26的一侧上的过滤器。

如果将过滤器插入至过滤器接收部，则过滤器沿着主体部21的内部空间和盖部26的内部空间两者之间的边界横向布置。特别地，过滤器接收部的入口(未示出)可以形成在盖部26中。旋转门27可以安装在盖部26上，以打开或关闭过滤器接收部的入口。当门27在盖部26处向上旋转时，过滤器接收部的入口被打开，因此，过滤器可以经过打开的入口滑动并且插入至过滤器接收部。

当过滤器如上所述地插入至空气滤清器20时，空气滤清器20的下方内部空间(即，图中看到的过滤器下方的主体部21的内部空间)成为空气滤清器的初始侧(脏侧)空间，被过滤之前的外部空气可以经过该空间被引入，然后穿过。主风管10可以连接到主体部21的一侧，因此，外部空气可以被吸入。由于被引入主体部21的内部空间的外部空气向上经过空气滤清器20中的过滤器，因此空气滤清器20的上方内部空间(即，图中看到的过滤器上方的盖部26的内部空间)成为空气滤清器20的二次侧(净侧)空间，被过滤器过滤后的空气穿过该空间。

出口28可以形成在盖部26的一侧，以排出穿过过滤器过滤后的空气。风管(未示出)可以连接到出口28，以将过滤后的空气供应到发动机。因此，当发动机的吸入压力(例如，进气负压)经过空气滤清器20的出口28和连接到出口的风管作用于盖部26的内部空间(例如，空气滤清器的二次侧空间)时，外部空气可以经过主风管10被吸入，然后可以被引入主体部21的内部空间(例如，空气滤清器的初始侧空间)。随后，被引入的空气向上经过过滤器，然后流向盖部26的内部空间。此后，可以经过出口28和风管将过滤器过滤后的空气从盖部26的内部空间朝向发动机吸入。

同时，可以在空气滤清器20中形成单独的入口(图4中的附图标记“22”)，并且可变气门30可以安装在入口22中。入口22是空气滤清器20中的安装孔，可变气门30可以固定安装在该孔中。在可变气门30安装在入口22中的状态下，当翻板39通过发动机的吸入压力旋转时，可变气门30可以被打开并且空气滤清器20周围的外部空气可以经过可变气门30吸入到空气滤清器20的内部空间(例如，初始侧空间)。

参照图1，可变气门30可以安装在空气滤清器20的主体部21中。如图所示，可变气门30可以安装在空气滤清器20的主体部21中。然而，如上所述，可变气门30可以安装在连接到空气滤清器20的主风管10中，或者可变气门30可以安装在单独连接到空气滤清器20的副风管中。

因此，可变气门30可以安装在除了空气滤清器20之外的位置，只要这些位置在可变进气系统中位于空气被过滤之前流过的过滤器的前端的初始侧(脏侧)。可变气门30可以安装于空气滤清器20的主体部21以及布置在过滤器的前端的初始侧(脏侧)的主风管10或副风管。

图2是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的可变气门的立体图，图3是根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的可变气门的截面图。此外，图4是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的空气滤清器的主体部的内表面和其中安装可变气门的安装孔的立体剖视图，图5是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的可变气门的翻板的立体图。

根据本发明示例性实施方案的可变进气系统可以包括可以安装在抽屉式空气滤清器20中的降噪可变气门30。可变气门30可以安装在安装孔22中，所述安装孔单独形成在空气滤清器20的主体部21中。参照图4，圆形安装孔22可以形成在空气滤清器20的主体部21中，并且可变气门30可以固定地插入至安装孔22。安装孔22是可变气门30可以安装在其中的孔，但也可以是入口，当可变气门的翻板39打开时，外部空气经过该入口被引入至空气滤清器20。安装孔22可以是用作空气滤清器中的可变气门的入口的孔。

在本发明的示例性实施方案中，可变气门30可以包括壳体31、翻板39和密封件43，壳体31固定到主体部21的安装孔22，翻板39可旋转地联接到壳体以打开或关闭壳体31的内部通道34，密封件43布置在翻板上，以在翻板39关闭时与壳体31形成接触。因此，可变气门30可以包括打开或关闭壳体31的内部通道34的翻板39。特别地，壳体31的内部通道34是空气可以经过其而被引入空气滤清器20的内部空间的通道。

在根据本发明的可变进气系统中，可变气门是一种降噪可变气门，其可以同时解决以下问题：在翻板关闭壳体的内部通道的关闭操作中，由翻板和壳体之间的表面接触导致的撞击噪声问题；以及在翻板关闭壳体的内部通道的状态下，当翻板与壳体分离时可能出现的发动机噪声排放问题。此外，在根据本发明的可变进气系统中，可变气门可以解决装配过程中可变气门和空气滤清器的接头处可能出现的裂纹或损坏的问题，并且可以改进安装结构和位置，以提高在空气滤清器中的可装配性和可安装性。

首先，凸起入口槽23可以形成在空气滤清器20的主体部21的安装孔22中(可变气门30安装在该安装孔中)，因此，可变气门的凸起35可以插入至凸起入口槽23，以进入主体部21的内部。在本发明的示例性实施方案中，多个凸起35可以形成在可变气门30的壳体31上。在主体部21的安装孔22的边缘上，多个凸起入口槽23可以形成在对应于各个凸起的位置处。

参照图4，两个凸起入口槽23可以分别形成在沿着主体部21的安装孔22的边缘的上部位置和下部位置，以大约180°的角度间距彼此间隔。特别地，如图3所示，两个凸起35可以分别形成在可变气门30的壳体31的上部位置和下部位置，以大约180°的角度间距彼此间隔并且对应于凸起入口槽。

此外，凸起座24可以形成在距离各个凸起入口槽23的预定距离处。可以形成与凸起入口槽23和凸起35的相对应数量的凸起座24。每个凸起座24可以配置为使得彼此间隔的两个突出台阶25从围绕安装孔22的主体部21的内表面突出。两个突出台阶25之间的空间是凹槽空间，壳体31的凸起35可以插入然后固定至该空间。

在这方面，每个突出台阶25形成倾斜表面，所述倾斜表面朝着作为中心空间的凹槽空间逐渐增加。因此，突出台阶可以成形为使得其表面的高度从围绕安装孔22的主体部21的内表面逐渐增加。因此，在壳体31插入至安装孔22并且凸起35穿过凸起入口槽23之后，当壳体31旋转时，凸起35可以在沿着突出台阶25的表面移动的同时插入并固定至突出台阶25之间的凹槽(即，凸起座24中的空间)。

图4是示出了空气滤清器20的主体部21的内表面的立体图。可以通过将壳体从主体部21的外部插入到其内部来使可变气门30的壳体31联接到主体部21的安装孔22。在壳体31的一部分被插入至安装孔22以使凸起35穿过凸起入口槽23之后，可以旋转壳体31以使凸起35插入并固定至凸起座24，从而使得包括壳体31在内的整个可变气门30能够被固定到空气滤清器20的主体部21。

虽然描述了两个凸起35、两个凸起入口槽23和两个凸起座24，但这仅仅是示例性的。本发明不限于此，并且每个组件的数量可以被不同地改变。同样地，由于图中所示的凸起35的间距和位置、凸起入口槽23的间距和位置以及凸起座24的间距和位置仅仅是示例性的，因此这些间距和位置可以被不同地改变。

此外，当可变气门30安装于主风管10或副风管时，可以在主风管10或副风管的壁上形成平坦部，可变气门将被安装于所述平坦部。像在空气滤清器20的主体部21中一样，安装孔22、凸起入口槽23和凸起座24可以形成在所述平坦部上。可变气门30可以安装在安装孔22中，并且可以安装为使得翻板39朝向风管的内部旋转。

同时，壳体31可以是安装在空气滤清器20的主体部21上的可变气门30的固定部分。如上所述，用于将可变气门30固定到空气滤清器20的主体部21的凸起35可以形成在壳体31的上部位置和下部位置(参见图3)。在本发明的示例性实施方案中，壳体31的前侧的一部分(图2的附图标记“32”)可以具有足以穿过主体部21的安装孔22的尺寸和形状。在下面的描述中，插入并联接到安装孔22的壳体31的前侧的部分32可以称为“插入部”。

在本发明的示例性实施方案中，壳体31的插入部32可以形成与安装孔22大致相同的形状，以使插入部32和安装孔22之间的间隙最小化。例如，当安装孔22是如图4所示的圆形孔时，插入部32的整体形状可以设置为圆形。特别地，壳体31的剩余部分(图2的附图标记“33”)可以形成为具有大于插入部32的直径的直径。在可变气门30的装配状态下，较大直径的部分33可以布置在空气滤清器20的主体部21的外部。在下面的描述中，壳体31的较大直径的部分33可以称为“壳主体”。

在本发明的示例性实施方案中，具有相对较大直径的壳主体33和具有相对较小直径的插入部32可以彼此集成以形成壳体31。壳体31可以包括内部通道34，以穿过壳主体33和插入部32。此外，密封圈36可以沿着与空气滤清器20的主体部21的外表面紧密接触的部分安装在壳主体33的表面上。

密封圈36可以提供密封功能，以防止在壳体31和空气滤清器20的主体部21之间形成间隙，从而确保气密性并防止出现接缝。密封圈36可以由例如橡胶的材料制成，并且可以附接到与主体部21的外表面接触的壳主体33的表面。翻板39可以布置在壳体31的插入部32的前部，可以可旋转地安装以打开或关闭壳体的内部通道34，并且可以安装为从壳体31朝向主体部21的内部是可旋转的。

在本发明的示例性实施方案中，翻板39的上端可以是与壳体31的铰接点。当翻板39围绕铰接点而朝向主体部21的内部向上旋转时，翻板可以打开壳体31的内部通道34。此外，如图2所示，接头41可以布置在翻板39的上端，铰接部37可以布置在壳体31的插入部32的上端，翻板39的接头41铰接地联接到所述铰接部37，并且翻板39的接头41可以通过铰接轴38联接到壳体31的铰接部37。

翻板39是基于是否在壳体31中的发动机侧产生进气负压而反复打开或关闭的可移动部件。特别地，翻板可以通过作用于空气滤清器20的主体部21的内部空间的发动机吸入压力而朝向主体部21的内部旋转，从而打开壳体31的内部通道34。此外，在本发明的示例性实施方案中，限位器40可以在翻板39的上端的后表面上布置在接头41周围，换句话说，布置在接头41的下端(如图4和图5所示)，以向后突出预定高度。

当翻板39关闭时，限位器40可以保持壳体31和翻板39之间的间隙，从而保持壳体31的磁铁46和翻板39的磁铁47之间的距离(将在下面描述)。因此，无论密封件43的特性是否发生变化，限位器40都可以使可变气门30的打开时间保持恒定，从而提高气门的坚固性和耐久性。

此外，由于保持与壳体31的间隙的限位器40可以在翻板39上形成于靠近旋转中心轴的位置，因此可以使限位器所产生的撞击噪声(即，由于限位器和壳体的接触而产生的撞击噪声)最小化。在本发明的示例性实施方案中，与壳体31的插入部32的表面紧密接触(例如，贴靠接触)的密封件43可以布置在翻板39的后表面上，以保持与壳体的紧密接触。

在本发明的示例性实施方案中，与壳体31的内部通道接触的平坦凸起42可以形成在翻板39的后表面的较宽面积上，并且密封件43可以安装为围绕凸起42而布置。翻板39的凸起42可以形成为具有小于壳体31的内部通道34的截面积的面积。当气门关闭时，翻板39的凸起42和安装在凸起周围的密封件43可以关闭壳体31的内部通道34。

特别地，密封件43在翻板39的后表面上围绕壳体的内部通道34而与壳体31的插入部32的前表面紧密接触，以关闭壳体的内部通道34。密封件43可以附接到翻板39的后表面，并且可以包括主翼部44，所述主翼部44从翻板39的边缘朝向壳体31的插入部32向后突出，并且在翻板关闭时与壳体31的插入部32的前表面形成紧密接触。

主翼部44可以沿着密封件43的边缘的整个圆周形成。密封件43上的主翼部44的内侧部分与翻板39的后表面接触以固定于此处。此外，副翼部45可以形成在密封件43的下端并向后突出，以位于安装在翻板39中的磁铁47的上方。特别地，密封件43的副翼部45可以在横向方向上纵长地形成。同时，如图3所示，副翼部可以形成为与密封件43的主翼部44的下端具有“V”形截面。

如图3和图5所示，密封件43的下端的副翼部45可以突出以向上倾斜，主翼部44可以突出以向下倾斜。因此，如图3和图5所示，密封件43的副翼部45可以与主翼部44和壳体31的表面形成气腔。

如图3所示，在翻板关闭时(即气门关闭时)，安装在翻板39上的密封件43可以在密封件压紧在壳体31上时保持翻板39和壳体31之间的气密性，因此可以减少翻板关闭时所产生的撞击噪声和翻板被关闭的状态下所产生的排放噪声。特别地，当翻板39关闭时，密封件43的副翼部45和主翼部44以及壳体31的表面形成暂时限制空气的气腔。当气腔中包含的空气经过副翼部45两端的开放空间排出时，翼部44和45两者以及气腔都可以作为空气阻尼器工作，从而减少撞击噪声。

此外，在本发明的示例性实施方案中，可变气门30可以进一步包括分别安装在壳体31的插入部32的下端和翻板39的下端的磁铁46和磁铁47。磁铁46和磁铁47可以安装在形成于插入部32的下端和翻板39的下端的磁铁接收部46a和磁铁接收部47a中。两个磁铁46和47可以安装在它们之间可以产生磁力的位置。两个磁铁46和47可以安装为使得吸力在它们之间起作用而使翻板保持关闭。

图6是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的可变气门与空气滤清器的主体部装配在一起的状态的示意图。如图所示，当通过超声振动焊接方法使空气滤清器20的主体部21与盖部26彼此联接时，可以将可变气门30固定地插入到形成在主体部21中的安装孔22。可以将可变气门30的壳体31中的插入部32插入以穿过主体部21的安装孔22。

特别地，壳体31的凸起35可以穿过形成在安装孔22的边缘中的凸起入口槽23，因此，凸起35可以与壳体31的插入部32一起被插入到主体部21。随后，在壳体31的插入部32插入到主体部21的安装孔22的状态下，如图中看到的当整个可变气门30逆时针旋转时，壳体31的凸起35可以被插入到形成在安装孔22周围的主体部21的内表面上的凸起座24，因此，可变气门30的壳体31可以被固定到空气滤清器20的主体部21。

在根据本发明的可变进气系统中，可以不使用附加工具或无需单独工作(例如螺栓连接或铆接)而将可变气门固定到空气滤清器，并且可以更容易地装配和拆卸可变气门，从而可以减少生产和维护时间。

图7是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的可变气门的打开状态的立体图，图8是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的可变气门的关闭状态的立体图。此外，图9是示出了根据本发明示例性实施方案的可变进气系统中的密封件的主翼部和副翼部与壳体形成紧密接触的状态的放大截面图。

如图7所示，如果超过预定水平的大量发动机吸入压力(例如，进气负压)作用于过滤器前端的初始侧空间(例如，空气滤清器20的主体部21的内部空间)，那么翻板39可以绕着其上端的铰接轴38朝向主体部21的内部旋转，以打开壳体31的内部通道34。因此，存在于空气滤清器20周围的外部空气可以经过壳体31的内部通道34被引入空气滤清器20的主体部21的内部空间。

此后，如果发动机吸入压力降低，那么翻板39可以沿着使壳体31的内部通道34关闭的方向旋转，并且形成在翻板39的上端的限位器40与壳体31的上端的表面形成接触。此外，当翻板39关闭时，安装在翻板39上的密封件43的主翼部44和副翼部45与壳体31的下端的表面紧密接触，并且空气可以暂时填充到由主翼部44、副翼部45和壳体31的表面限定的气腔中。此后，在空气经过副翼部45两端的开放空间排出的同时，翼部44和45两者以及气腔都作为翻板39与壳体31之间的阻尼器工作，从而减少撞击噪声。

因此，根据本发明的可变进气系统改进了可变气门的安装结构和位置，从而解决了相关技术中的可变气门的接头处在装配过程中可能会出现裂纹或损坏的问题。此外，通过改进安装在可变气门的翻板上的密封件的形状和结构，可以抑制翻板与壳体形成接触时所产生的撞击噪声，并且改善发动机排出的阻塞噪声的性能。因此，可以预期车辆的NVH性能得到改善。

虽然参照附图中示出的具体示例性实施方案描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求中所描述的本发明的范围的情况下，可以以各种方式来改变和修改本发明。