本教導涉及氣門機構，具體地涉及提供可變氣門升程(VVL)或停缸(CDA)的氣門機構。

背景技術：

液壓致動鎖閂用于一些搖臂組件上以實現(xiàn)可變氣門升程(VVL)或停缸(CDA)。例如，一些指形從動切換輥子(SRFF)利用液壓致動鎖閂。在這些系統(tǒng)中，來自油泵的加壓油可被用于鎖閂致動。可以通過油控制閥(OCV)在發(fā)動機控制單元(ECU)的管理下調(diào)節(jié)加壓油的流動。來自同一來源的分離的供給器提供用于液壓間隙調(diào)整的油。在這些系統(tǒng)中，每個搖臂組件具有兩個液壓供給器，這引起復雜性和設備成本的增加。這些液壓供給器對油的需求可能接近現(xiàn)有供給系統(tǒng)的極限。

技術實現(xiàn)要素：

可以通過利用電氣鎖閂搖臂組件替代液壓鎖閂搖臂組件來降低復雜性以及在一些氣門機構系統(tǒng)中對油的需求。電動鎖閂產(chǎn)生磁場。這些磁場可以磁化鐵磁體零件。在某些情況下，可能所期望的是利用包括永磁體的鎖閂部件。搖臂組件在包含發(fā)動機油的環(huán)境中操作，小的金屬微粒可能懸浮在該發(fā)動機油中。螺線管和磁化零件可以將這些微粒吸引至其可能與鎖閂銷操作干涉的位置。

當前教導涉及一種內(nèi)燃機，其可以包括汽缸蓋、具有位于汽缸蓋內(nèi)的座部的提升閥、偏心成形凸輪安裝其上的凸輪軸、包括能夠在第一位置與第二位置之間平移的鎖閂銷的電磁鎖閂組件以及抵接提升閥的搖臂組件。搖臂組件可以包括定位成跟隨凸輪的凸輪隨動件和形成腔的搖臂，當鎖閂銷處于第一位置和第二位置之一時鎖閂銷從腔中向外延伸。第一鎖閂銷位置和第二鎖閂銷位置之一可以提供其中搖臂組件操作為響應于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)以致動提升閥從而產(chǎn)生第一氣門升程曲線的結構。第一鎖閂銷位置和第二鎖閂銷位置中的另一個可以提供其中搖臂組件操作為響應于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)以致動氣門從而產(chǎn)生第二氣門升程曲線的結構或者其中停用氣門的結構，第二氣門升程曲線不同于第一氣門升程曲線。

根據(jù)當前教導的一些方面，形成電磁鎖閂組件的一部分的磁元件容納在由搖臂形成的腔內(nèi)。在這些教導的一些中，腔被密封以阻止可能由圍繞搖臂的環(huán)境中的油承載的金屬微粒的侵入。磁元件可以在鎖閂銷在第一位置與第二位置之間平移時保持在腔內(nèi)。在這些教導的一些中，包括磁元件的電磁鎖閂組件的零件剛性地安裝至搖臂。在這些教導中的一些中，磁元件是螺線管。在這些教導中的一些中，磁元件是永磁體。

當前教導中的一些涉及利用電磁鎖閂改裝液壓鎖閂搖臂組件。用于商業(yè)應用的搖臂一般利用需要較大投資的定制鑄造和沖壓設備制造。根據(jù)當前教導，形成電磁鎖閂組件的一部分的磁元件容納在形成于搖臂中的液壓腔內(nèi)。在這些教導的一些中，磁元件剛性地安裝在液壓腔內(nèi)。搖臂可以與液壓致動鎖閂一起設計和生產(chǎn)。在這些教導的一些中，終點在液壓腔處的液壓通道形成在搖臂中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以包括足夠的尺寸以致動搖臂鎖閂的螺線管的液壓鎖閂組件的部件可被改型成設計用于液壓致動鎖閂的搖臂腔。腔可被密封以保護磁元件免受懸浮在油中的金屬微粒，油可能分散在圍繞搖臂的環(huán)境中。

根據(jù)當前教導的一些另外的方面，形成電磁鎖閂組件的一部分的螺線管或永磁體剛性地安裝至搖臂，當鎖閂銷處于第一位置時以及當鎖閂銷處于第二位置時，電磁鎖閂組件提供具有獨立于螺線管的位置穩(wěn)定性的鎖閂銷。該雙重位置穩(wěn)定性使得鎖閂能夠在不依靠螺線管的情況下保持鎖閂狀態(tài)和開閂狀態(tài)。于是，螺線管不需要供電并且除鎖閂銷致動之外不必在鎖閂銷上操作，這可能限于凸輪位于基圓上的時間。這能夠便于電磁鎖閂組件的實施，電磁鎖閂組件的一部分安裝在有時在其運轉(zhuǎn)周期的過程中快速運動的搖臂上。將電磁鎖閂組件的包括至少螺線管或永磁體的大部分安裝在搖臂上能夠提供與其中電磁鎖閂組件遠離搖臂安裝的設計相比更加緊湊的設計。

根據(jù)當前教導的一些方面，當鎖閂銷處于第一位置中時以及當鎖閂銷處于第二位置中時，永磁體有助于鎖閂銷的位置穩(wěn)定性。根據(jù)這些教導的一些另外的方面，電磁鎖閂組件構造成操作穿過磁路移位機構。電磁鎖閂組件可以提供兩個不同的磁路，其中的一個或另一個在不存在來自螺線管或可以改變由磁通所采取的路徑的任何外部源的磁場的情況下根據(jù)鎖閂銷是否處于第一位置或第二位置而操作為用于來自永磁體的磁體磁通的主路徑。在這些教導的一些中，致動鎖閂銷可以涉及利用螺線管以重定向從一個磁路至另一個磁路的永磁體的磁通。構造成能夠通過磁路轉(zhuǎn)換機構操作的電磁鎖閂組件可以小于并非如此構造的電磁鎖閂組件。在這些教導的一些中，永磁體固定地安裝至搖臂。將永磁體固定至搖臂并非指的是將永磁體固定至鎖閂銷。從鎖閂銷去掉永磁體的重量可以增大致動速度以及允許使用更小的螺線管。

在這些教導的一些中，螺線管包圍鎖閂銷的包括低矯頑磁性鐵磁材料的部分在其內(nèi)平移的容積，電磁鎖閂組件包括位于由螺線管環(huán)繞的容積的外部的低矯頑磁性鐵磁材料的一個或更多個區(qū)段。第一磁路和第二磁路兩者均穿過由低矯頑磁性鐵磁材料形成的鎖閂銷部分。在這些教導的一些中，第一磁路經(jīng)由低矯頑磁性鐵磁材料的一個或更多個區(qū)段圍繞螺線管的線圈通過，而第二磁路不圍繞螺線管的線圈通過。第二磁路的這一特性減小了磁通泄漏并且在鎖閂銷處于第二位置時提高由永磁體提供的每單位質(zhì)量的保持力。

在這些教導的一些中，電磁鎖閂組件包括位于第一永磁體遠端并且執(zhí)行互補作用的第二永磁體。電磁鎖閂組件可以提供用于第二永磁體的兩個不同的磁路，其中的一個或另一個根據(jù)鎖閂銷是否處于第一位置或第二位置而操作為用于來自第二永磁體的磁體磁通的主路徑。當鎖閂銷處于第二位置時所采取的路徑可以經(jīng)由低矯頑磁性鐵磁材料的一個或更多個區(qū)段圍繞螺線管的線圈通過。當鎖閂銷處于第一位置時所采取的路徑可以是不圍繞螺線管的線圈通過的短路路徑。永磁體中的一個或另一個則可以根據(jù)鎖閂銷是否處于第一位置或第二位置而提供高保持力。在這些教導的一些中，兩個永磁體有助于鎖閂銷處于第一鎖閂銷位置和第二鎖閂銷位置的位置穩(wěn)定性。在這些教導的一些中，兩個磁體布置有對抗極性。在這些教導的一些中，兩個磁體位于由螺線管環(huán)繞的容積的遠端部。在這些教導的一些中，永磁體是環(huán)形形狀并且沿著軸線的方向極化。這些結構可以有助于提供緊湊和有效的設計。

在當前教導的一些中，電磁鎖閂組件包括至少一個永磁體，內(nèi)燃機具有能夠操作以利用沿第一方向或第二方向的電流為螺線管供電的電路，第二方向與第一方向相反。具有雙重位置穩(wěn)定性的鎖閂可以要求螺線管電流對于鎖閂沿一個方向以及對于開閂沿相反的方向。利用沿第一方向的電流供電的螺線管可以操作為將鎖閂銷從第一位置致動至第二位置。利用沿第二方向的電流供電的螺線管可以操作為將鎖閂銷從第二位置致動至第一位置。在這些教導的一些其他教導中，電磁鎖閂組件包括兩個螺線管，一個用于鎖閂，另一個用于開閂。兩個螺線管可以具有沿相反方向的繞組。采用兩個螺線管可以允許控制磁路更加堅固。采用僅一個螺線管可以提供最緊湊的設計。

當前教導中的一些涉及為比如為安裝至搖臂的螺線管的電子裝置供電或與其通信。如果電子裝置利用常規(guī)布線供電，則導線有可能被鎖住、夾住或疲勞并且因此短路。本公開提供簡化或提高這些接線的可靠性的教導。

根據(jù)當前教導的一些方面，搖臂包括彈簧立柱，用于電子裝置的電連接通過彈簧立柱進入搖臂?？蛰d運動彈簧可以安裝至彈簧立柱。與搖臂上的遠端位置相比，彈簧立柱可以相對于汽缸蓋具有窄的運動范圍。在這些教導的一些中，搖臂具有氣門桿端部和遠離氣門桿端部的第二端部，進入彈簧立柱的槽形成在端部之一中。這種槽可以便于利用穿過彈簧立柱的接線安裝電子裝置。

根據(jù)當前教導的一些方面，用于安裝至搖臂的電子裝置的電連接形成有朝向搖臂伸展的彈簧。彈簧可以與可能接地的汽缸蓋電氣地隔離。在這些教導的一些中，電流由彈簧自身輸送。在這些教導的一些中，電流由形成在彈簧上的跡線輸送。在這些教導的一些中，電流由沿著彈簧的長度約束的導線輸送。彈簧可以穩(wěn)固接線。在這些教導的一些中，彈簧具有調(diào)整為衰減其由搖臂的運動所引起的振動的固有頻率。在這些教導的一些中，彈簧具有大于500Hz的固有頻率。500Hz以上的頻率可被需要衰減。在這些教導的一些中，彈簧由盤繞的金屬條帶形成。在這些教導的一些中，彈簧具有彈簧夾的形式。

根據(jù)當前教導的一些方面，搖臂組件包括液壓間隙調(diào)節(jié)器，連接至搖臂的接線由約束至液壓間隙調(diào)節(jié)器的線束制成。約束至液壓間隙調(diào)節(jié)器的線束可以提供由其形成連接至搖臂的電連接的良好基部。在這些教導的一些中，線束約束至多個液壓間隙調(diào)節(jié)器并且提供與每一個液壓間隙調(diào)節(jié)器相關的搖臂的連接。約束至液壓間隙調(diào)節(jié)器的線束可以便于氣門機構的安裝。

根據(jù)當前教導的一些方面，提供一種氣門致動模塊，其包括將多個搖臂組件保持在一起的框架，每個搖臂組件包括具有安裝其上的電子裝置的至少一個搖臂和操作為用于搖臂的支軸的液壓間隙調(diào)節(jié)器?？蚣芸梢灾С芯哂羞B接至電子裝置的連接的線束。在這些教導的一些中，氣門致動模塊包括位于搖臂與液壓間隙調(diào)節(jié)器之間的可移除連接器。在這些教導的一些中，可移除連接器是分離式連接器。氣門致動模塊可被用于同時將多個搖臂組件及其布線安裝到汽缸蓋上。

當前教導的一些方面涉及一種制造內(nèi)燃機的方法，其中設計用于液壓鎖閂的搖臂裝配有電磁鎖閂組件。搖臂可以具有液壓腔和終點在液壓腔處的液壓通道。根據(jù)該方法，電磁鎖閂組件的一部分裝配到液壓腔內(nèi)。在教導的一些中，電磁鎖閂組件的螺線管裝配到液壓腔內(nèi)。在這些教導的一些中，操作為將鎖閂銷穩(wěn)定在第一位置和第二位置中的永磁體裝配到液壓腔內(nèi)。

當前教導的一些方面涉及一種制造內(nèi)燃機的方法，其中搖臂具有安裝至搖臂的電子裝置。根據(jù)該方法，槽形成在搖臂的一端中。槽延伸到搖臂的彈簧立柱內(nèi)。電子裝置利用從穿過槽的彈簧立柱浮起的接線安裝在搖臂中。

當前教導的一些方面涉及一種氣門致動模塊以及該模塊在制造具有安裝電子裝置的搖臂的內(nèi)燃機中的應用。根據(jù)該方法，包括多個搖臂組件和實現(xiàn)與電子裝置中的每一個的電連接的線束的氣門致動模塊安裝在汽缸蓋中。在這些教導的一些中，氣門致動模塊包括約束多個搖臂組件的框架。在這些教導的一些中，框架約束至搖臂組件的液壓間隙調(diào)節(jié)器。在這些教導的一些中，線束約束至框架。在這些教導的一些中，搖臂和液壓間隙調(diào)節(jié)器一起保持在氣門致動模塊中。在這些教導的一些中，通過連接器將搖臂和液壓間隙調(diào)節(jié)器一起保持在氣門致動模塊中，在將氣門致動模塊安裝在汽缸蓋中之后連接器容易地被去除或破裂。

該概要的主要目的已經(jīng)以便于理解本公開的簡化形式呈現(xiàn)了當前教導的廣泛方面。該概要并非是對當前教導的每個方面的全面說明。通過與附圖一起的以下詳細說明本領域技術人員將理解當前教導的其他方面。

附圖說明

圖1是根據(jù)本教導的一些方面的內(nèi)燃機的一部分的截面?zhèn)纫晥D，內(nèi)燃機包括處于鎖閂結構的搖臂和位于基圓上的凸輪。

圖2提供圖1的視圖，但搖臂組件處于鎖閂結構中。

圖3提供圖1的視圖，但凸輪升起離開基圓。

圖4提供圖2的視圖，但凸輪升起離開基圓。

圖5提供對應于圖1的視圖的側視圖。

圖6是根據(jù)本教導的一些方面的電磁鎖閂組件的截面?zhèn)纫晥D，其中鎖閂銷處于伸展位置。

圖7提供與圖6相同的視圖，但示出了可以通過螺線管產(chǎn)生的磁通。

圖8提供圖6的視圖，但鎖閂銷處于縮回位置中。

圖9是根據(jù)本教導的一些方面的操作內(nèi)燃機或其搖臂組件的方法的流程圖。

圖10是根據(jù)本教導的一些方面的制造方法的流程圖。

圖11是根據(jù)本教導的一些方面的在其中形成有槽的搖臂的側視圖。

圖12是對應于圖11的側視圖的剖視圖。

圖13是根據(jù)本教導的一些其他方面的另一種制造方法的流程圖。

圖14是根據(jù)本教導的一些方面的在安裝之前的圖1的搖臂組件的一部分的側視圖。

圖15是圖1的搖臂組件的后視圖。

圖16是根據(jù)本教導的一些方面的另一個內(nèi)燃機的一部分的側視圖。

圖17示出根據(jù)本教導的一些方面的氣門致動器。

具體實施方式

在附圖中，一些附圖標記包括具有字母后綴的數(shù)字。在該說明書和后續(xù)權利要求書中，由不具有字母后綴的同一數(shù)字組成的參考符號相當于用于附圖中并且由具有字母后綴的同一數(shù)字組成的所列出的全部參考符號。例如，“搖臂103”與“搖臂103A、103B”相同。

圖1-5示出根據(jù)當前教導的一些方面的內(nèi)燃機102。圖1-4的視圖是剖切側視圖。圖5是對應于圖1的非剖切側視圖。內(nèi)燃機102包括搖臂組件106、提升閥152和凸輪107安裝其上的凸輪軸109。搖臂組件106包括外臂103A、內(nèi)臂103B和液壓間隙調(diào)節(jié)器140。外臂103A和內(nèi)臂103B通過電磁鎖閂組件122的鎖閂銷115選擇性地接合。搖臂組件106安裝在汽缸蓋154上。液壓間隙調(diào)節(jié)器140坐置在形成于汽缸蓋154中的孔138內(nèi)。提升閥152具有位于汽缸蓋154內(nèi)的座部156。

在本教導的一些方面中，通過與液壓間隙調(diào)節(jié)器140、一個或更多個凸輪107和提升閥152接觸將搖臂103保持就位。凸輪隨動件111構造成抵接和跟隨凸輪107。凸輪隨動件111可以通過軸承114和輪軸112可旋轉(zhuǎn)地安裝至內(nèi)臂103B。在這些教導中的一些中，凸輪隨動件111可以替代地安裝至外臂103A。搖臂組件106可以包括安裝至內(nèi)臂103B和外臂103A兩者的凸輪隨動件。凸輪隨動件111是輥子隨動件。替代地可以使用比如為滑塊的另一類型的凸輪隨動件。

外臂103A可以通過輪軸155樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至內(nèi)臂103B。輪軸155還可以支承象腳101，搖臂組件106通過象腳101作用在氣門152上。輪軸155可以安裝在軸承上或可以剛性地聯(lián)接至內(nèi)臂103B、外臂103A和象腳101之一。如圖5所示，扭力彈簧159或一對扭力彈簧159可以安裝至彈簧立柱157上的外臂103A。扭力彈簧159可以向上作用在輪軸112上以圍繞輪軸155在內(nèi)臂103B與外臂103A之間形成扭矩，并且相對于凸輪107偏置凸輪隨動件111。開口124可以形成在外臂105中以允許輪軸112穿過外臂105并且自由地上下運動。

圖1示出凸輪107位于基圓上并且鎖閂銷115延伸的內(nèi)燃機102。這可以通過對于鎖閂銷115的接合位置或?qū)τ趽u臂組件106的接合結構進行說明。圖2示出在鎖閂銷115位于接合位置時凸輪107旋轉(zhuǎn)離開基圓的結果。初始，鎖閂銷115的頭部115接合內(nèi)臂103B的凸緣113。然后，凸輪隨動件111上的凸輪107的力可以使得內(nèi)臂103B和外臂103A兩者一起在液壓間隙調(diào)節(jié)器140上樞轉(zhuǎn)，在氣門152上下壓并且壓縮氣門彈簧153。氣門152可以利用由凸輪107的形狀確定的氣門升程曲線提升離開其座部156。氣門升程曲線是示出氣門152從其座部156提升的高度的曲線圖的形狀，該高度作為凸輪軸109的角位置的函數(shù)。在該結構中，凸輪軸109可以在凸輪107上升離開基圓時對搖臂組件106做功。所產(chǎn)生能量的大部分可以被氣門彈簧153吸收并且在凸輪107朝向基圓返回下降時返回至凸輪軸109。

電磁致動器122可被操作以使鎖閂銷115縮回。圖3示出凸輪107位于基圓上并且鎖閂銷115縮回的內(nèi)燃機102。這可以對于鎖閂銷115的不接合位置或?qū)τ趽u臂組件106的不接合結構進行說明。圖4示出在鎖閂銷115位于不接合位置時凸輪107旋轉(zhuǎn)離開基圓的結果。在該結構中，在凸輪107上升離開基圓時由凸輪107施加在凸輪隨動件111上的向下壓力可以分布在氣門152與扭力彈簧159之間。扭力彈簧159可以相對于氣門彈簧153調(diào)整，使得扭力彈簧159在開閂結構中屈服，而氣門彈簧153不屈服。當在外臂103A保持就位的同時內(nèi)臂103B下降時，扭力彈簧159可以上緊。因此，即使當凸輪107上升離開基圓時，氣門152也可以保持在其座部156上。在該結構中，凸輪軸109仍然在凸輪107上升離開基圓時對搖臂組件106做功。但在這種情況下，所產(chǎn)生的能量的大部分被用作空載彈簧的扭力彈簧159吸收。

液壓間隙調(diào)節(jié)器140可以由靜態(tài)支軸或其他類型的間隙調(diào)節(jié)器替代。液壓間隙調(diào)節(jié)器140可以包括內(nèi)套筒145和外套筒143。可以利用液壓腔144執(zhí)行間隙調(diào)整，液壓腔144構造成當液壓間隙調(diào)節(jié)器140通過內(nèi)套筒145和外套筒143的相對運動延伸或收縮時改變體積。供給端口146A可以允許容器腔142從汽缸體154中的回油孔128填充。流體可以是可以以大約2個大氣壓的壓力供給的發(fā)動機油。當凸輪107位于基圓上時，該壓力可以足以打開單向閥141，這允許油進入液壓腔144內(nèi)。油可以填充液壓腔144，使液壓間隙調(diào)節(jié)器140伸長，直到在凸輪107與棍子從動件111之間沒有空隙為止。當凸輪107上升離開基圓時，可以壓縮液壓間隙調(diào)節(jié)器140，液壓腔144中的壓力可以升高，單向閥141因此可以關閉。

根據(jù)當前教導的一些方面，搖臂組件106可已被初始地設計用于液壓鎖閂搖臂組件。因此，第二供給端口146B可以形成在液壓間隙調(diào)節(jié)器140中并且與液壓間隙調(diào)節(jié)器154中的第二容器腔131連通。汽缸蓋154可以不包括用于向第二供給端口146B供給油的任何裝置。第二容器腔131可以與汽缸蓋154中的任何相當大的液壓流體流隔離。容器腔131和與其連通的液壓通道可以在發(fā)動機102中基本不起作用。

內(nèi)燃機102具有端部樞轉(zhuǎn)頂置凸輪(OHC)類型的氣門機構。但是當前教導中的一些適用于具有其他類型的氣門機構的內(nèi)燃機，其他類型的氣門機構包括例如其他類型的OHC氣門機構和可以包括鎖閂的搖臂組件的頂置氣門(OHV)氣門機構。如本公開中所使用的，術語“搖臂組件”可以指代被構造和定位成響應于凸輪軸109的旋轉(zhuǎn)來致動氣門152的任何部件組件。搖臂組件106是汽缸停用搖臂。但是，當前教導中的一些適用于開關搖臂和其他類型的搖臂組件。在這些教導中的一些中，搖臂是整體式金屬件。但是，搖臂可以包括剛性地聯(lián)結的多個零件。

根據(jù)當前教導的一些方面，電磁鎖閂組件122的部件安裝在形成于搖臂組件106的搖臂103A中的腔126內(nèi)。電磁鎖閂組件122包括螺線管119、永磁體120A和永磁體120B，其每一個均剛性地安裝至搖臂103A。這些零件可以通過剛性地安裝至其他零件而剛性地安裝至搖臂103A，所述其他零件自身剛性地安裝至搖臂103A。電磁鎖閂組件122還包括鎖閂銷115和低矯頑磁性鐵磁體塊116A、116B、116C、116D和116E。

鎖閂銷115包括鎖閂銷本體118、鎖閂頭部117和低矯頑磁性鐵磁體部分123。低矯頑磁性鐵磁體部分123可以是鎖閂銷本體118的一部分或可以是獨立部件，比如圍繞鎖閂銷本體118裝配的環(huán)形結構。低矯頑磁性鐵磁體部分123提供用于穿過鎖閂銷115的磁路的低磁阻路徑并且可以便于向鎖閂銷115施加磁力。

低矯頑磁性鐵磁體塊116可被描述為極塊，其在電磁鎖閂組件122內(nèi)操作以引導來自永磁體120的磁極的磁通。低矯頑磁性鐵磁體塊116A、116B和116C位于螺線管119的外部并且可以形成包圍螺線管119的外殼。低矯頑磁性鐵磁體塊116D可以在由電磁鎖閂組件122形成的磁路中提供梯級邊緣。鎖閂銷115的低矯頑磁性鐵磁體部分123可被成形為與這些邊緣匹配。在致動期間，磁通可以穿過這些梯級邊緣之一與鎖閂銷115之間的空氣間隙，在這種情況下梯級邊緣可以操作為增大通過其致動鎖閂銷115的磁力。

螺線管119包括圍繞容積167纏繞的大量線圈。在這些教導中的一些中，永磁體120定位在容積167內(nèi)。低矯頑磁性鐵磁體塊116D和116E還可以定位在容積167內(nèi)。在這些教導中的一些中，永磁體120A和永磁體120B以對抗極性布置。在這些教導中的一些中，低矯頑磁性鐵磁體件116E定位在對抗磁極之間并且提供用于兩個磁體120的極塊。在這些教導中的一些中，永磁體120A和120B位于容積167的遠端處。在這些教導中的一些中，永磁體120是環(huán)形形狀并且沿與鎖閂銷115的平移方向平行的方向極化。這可以沿著螺線管119的中心軸線。

根據(jù)當前教導的一些方面，電磁鎖閂組件122提供鎖閂銷115在其中穩(wěn)定的伸展位置和縮回位置。因此，鎖閂結構或開閂結構能夠在螺線管119不被供電的情況下可靠地保持。位置穩(wěn)定性指的是鎖閂銷115保持在特定位置以及返回特定位置的傾向。通過克服鎖閂銷115的小的擾動而從穩(wěn)定位置作用的恢復力提供穩(wěn)定性。根據(jù)當前教導中的一些，在電磁鎖閂組件122中，通過永磁體120提供穩(wěn)定力?？商娲鼗蛄硗獾兀粋€或更多個彈簧可以定位成提供位置穩(wěn)定性。彈簧還可以用于使鎖閂銷115偏置出穩(wěn)定位置，這可以用于提高致動速度。

根據(jù)當前教導的一些方面以及如圖6和圖8所示，電磁鎖閂組件122、永磁體120A使鎖閂銷115在伸展位置和縮回位置中穩(wěn)定。根據(jù)當前教導的其他方面，電磁鎖閂組件122形成兩個不同的磁路162和163以提供該功能。如圖6所示，當鎖閂銷115處于伸展位置以及不存在來自螺線管119或可能改變由來自永磁體120A的磁通所采取的路徑的任何外部源的磁場時，磁路162操作為用于來自永磁體120A的磁體磁通的主路徑。

磁路162從永磁體120A的北極穿過極塊116E、穿過鎖閂銷115、穿過極塊116D和極塊116A前進并且在永磁體120A的南極處終止。當鎖閂銷115處于伸展位置時，路徑163操作為用于來自永磁體120A的磁體磁通的主路徑。主要磁路是由來自磁體的大部分磁通所采取的磁路。鎖閂銷115在伸展位置的擾動將向磁路162內(nèi)引入空氣間隙，增加其磁阻。因此，由永磁體120A產(chǎn)生的磁力抵制這種擾動。

如圖8所示，當鎖閂銷115處于縮回位置以及不存在來自螺線管119或可能改變由來自永磁體120A的磁通所采取的路徑的任何外部源的磁場時，磁路163操作為用于來自永磁體120A的磁體磁通的主路徑。磁路163從永磁體120A的北極穿過極塊116E、穿過鎖閂銷115、穿過極塊116D、穿過極塊116C、116B和116A前進并且在永磁體120A的南極處終止。當鎖閂銷115處于縮回位置時，路徑163操作為用于來自永磁體120A的磁體磁通的主路徑。鎖閂銷115在縮回位置的擾動將向磁路162內(nèi)引入空氣間隙，增大其磁阻。因此，由永磁體120A產(chǎn)生的磁力抵制這種擾動。

根據(jù)當前教導的一些方面，電磁鎖閂組件122還包括第二永磁體120B，第二永磁體120B也操作為使鎖閂銷115在伸展位置和縮回位置兩者中穩(wěn)定。電磁鎖閂組件122形成用于來自第二永磁體120B的磁通的兩個不同的磁路164和165。當鎖閂銷115處于伸展位置時，磁路164操作為用于來自永磁體120B的磁體磁通的主路徑，以及當鎖閂銷115處于縮回位置時，磁路165操作為用于來自永磁體120B的磁體磁通的主路徑。類似于磁路162，磁路165圍繞螺線管119的外部延伸。類似于磁路163，磁路164不這樣。

電磁鎖閂組件122構造成操作穿過磁路移位機構。圖7示出其中螺線管119操作為感應鎖閂銷以從伸展位置致動至縮回位置的情況。適當極性的電壓可被施加至螺線管119以感應沿行磁路161的磁通。來自螺線管119的磁通使低矯頑磁性鐵磁體元件中的形成磁路162和164的磁極性反向，永磁體120通過磁路162和164將鎖閂銷115穩(wěn)定在伸展位置中。這大大地增大了磁路162和164的磁阻。來自永磁體120的磁通可以從磁路162和164朝向磁路163和16移動。鎖閂銷115上的凈磁力可以將其驅(qū)動至圖8所示的縮回位置。根據(jù)當前教導的一些方面，磁路161中的由來自螺線管119的磁通所采取的總空氣間隙在鎖閂銷115致動時不變化。該特征可能涉及穿過磁通移位機構的可操作性。

其中電磁鎖閂組件122可被確定為具有提供用于磁路移位機構的結構的一種方法是在螺線管119從伸展位置橫過至縮回位置的整個過程中螺線管119不需要對鎖閂銷115做功，反之亦然。雖然永磁體220在鎖閂銷115朝向第二位置前進期間在某個點處將鎖閂銷115初始地保持在第一位置，但是永磁體220開始朝向第二位置吸引鎖閂銷115。因此，在鎖閂銷115前進的某個點處，螺線管119可以與其電源分離并且鎖閂銷115將仍然完成其向第二位置的行進。并且作為由結構形成的磁路移位的進一步的指示，可以在螺線管119的操作中實現(xiàn)感應從第二位置返回至第一位置的致動的對應狀態(tài)。作為另一種方式，操作為將鎖閂銷115吸引到第一位置內(nèi)的永磁體220還操作為將鎖閂銷115吸引到第二位置內(nèi)。

如本文所使用的，永磁體是具有剩磁的高矯頑磁性鐵磁材料。高矯頑磁性意味著永磁體120的極性通過數(shù)百次操作保持不變，通過數(shù)百次操作，電磁鎖閂組件122操作為使鎖閂銷115在伸展位置與縮回位置之間切換。高矯頑磁性鐵磁材料的示例包括AlNiCo和NdFeB的成分。

通過比如為軟鐵的低矯頑磁性鐵磁材料形成磁路162、163、164、165。這些磁路可以具有很小的空隙或沒有空隙。磁路162、163、164、165可以具有低磁阻。根據(jù)當前教導的一些方面，永磁體120具有在其伸展位置和縮回位置中的每一個中能夠提供的至少一個低磁阻磁路。這些路徑可以操作為磁保持器，保持磁化以及延長永磁體120的使用壽命。

低矯頑磁性鐵磁體塊116可以形成圍繞螺線管119的外殼。在這些教導中的一些中，螺線管119安裝其上的搖臂103由比如為適當?shù)匿摰牡统C頑磁性鐵磁材料形成，搖臂103可被視為提供這些塊或履行其功能。

根據(jù)當前教導的一些方面，磁路162和165分別是永磁體120A和120B的磁極之間的短路磁路。磁路162和165穿過鎖閂銷115的低矯頑磁性鐵磁體部分123，而不圍繞螺線管119的線圈。這些短路磁路可以減小磁通泄漏并且允許永磁體120提供用于鎖閂銷115的高保持力。另一方面，磁路163和164圍繞螺線管119的線圈通過。圍繞螺線管119的外部布線，這些磁路可以防止磁路與短路磁路干涉。這些更長的交替磁路可以允許永磁體120有助于使鎖閂銷115在伸展位置和縮回位置穩(wěn)定，并且能夠確保具有低磁阻磁路以便無論鎖閂銷115處于伸展位置或縮回位置都幫助保持永磁體120的極化。

根據(jù)當前教導的一些方面，電磁鎖閂組件122操作為通過重定向來自永磁體120的磁通而在伸展位置與縮回位置之間致動鎖閂銷115。

根據(jù)當前教導的一些方面，通過允許施加至螺線管119的電壓的極性反向的電路(未示出)來為螺線管119供電。傳統(tǒng)電磁開關形成包括空氣間隙的磁路、趨于擴大空氣間隙的彈簧和能夠活動以減小空氣間隙的電樞。使電樞運動來減小空氣間隙減小了磁路的磁阻。因此，激勵傳統(tǒng)電磁開關使得電樞沿減小空氣間隙的方向運動，無論通過螺線管的電流的方向或所產(chǎn)生磁場的極性如何。然而，如上所述，電磁鎖閂組件122的鎖閂銷115可以根據(jù)由螺線管119產(chǎn)生的磁場的極性沿著一個方向或另一個方向運動。允許所施加的電壓的極性反向的例如為H-橋接的電路使得電磁鎖閂組件122能夠操作，以用于將鎖閂銷115致動至伸展位置或縮回位置?？商娲?，一個電壓源可以用于使鎖閂銷115伸展，另一個電壓源可以用于使鎖閂銷115縮回。另一個替代方案是提供作為兩個電氣隔離線圈的螺線管119，一個具有沿第一方向繞制的線圈，另一個具有沿相反方向繞制的線圈。一組或另一組線圈可以根據(jù)期望放置鎖閂銷115的位置被供電。

圖9提供根據(jù)當前教導的一些方面的可被用于操作內(nèi)燃機102的方法200的流程圖。方法200以動作201開始，利用由第一永磁體120A產(chǎn)生并且跟隨環(huán)繞螺線管119的線圈的磁路163的磁場將鎖閂銷115保持在第一位置中。該磁路可以包括穿過螺線管119的節(jié)段和位于螺線管119的外部的節(jié)段。第一位置可以對應于鎖閂銷115的伸展位置或縮回位置。在這些教導中的一些中，動作201還包括利用由第二永磁體120B產(chǎn)生并且跟隨不環(huán)繞螺線管119的線圈的短路磁路165的磁場將鎖閂銷115保持在第一位置中。

方法200繼續(xù)動作203，利用沿正向方向的電流為螺線管119供電，以改變由來自第一永磁體120A的磁通所采取的磁路以及使得鎖閂銷115平移至第二位置。利用沿正向方向的電流為螺線管119供電也可以改變由來自第二永磁體120B的磁通所采取的磁路。動作203可以通過自動控制器觸發(fā)。在這些教導中的一些中，控制器是ECU。

在鎖閂銷115通過動作203平移至第二位置之后，螺線管119可以利用動作205與其電源斷開。然后，方法200以動作207繼續(xù)，利用由第一永磁體120A產(chǎn)生并且跟隨不環(huán)繞螺線管119的線圈的磁路162的磁場將鎖閂銷115保持在第二位置中。這可以是具有低磁通泄漏的短路磁路。在這些教導中的一些中，動作207還包括利用由第二永磁體120B產(chǎn)生并且跟隨環(huán)繞螺線管119的線圈的磁路164的磁場將鎖閂銷115保持在第二位置中。

方法200可以繼續(xù)動作211，利用沿反向方向的電流為螺線管119供電，以再次改變由來自第一永磁體120A的磁通所采取的磁路以及使得鎖閂銷115平移回到第一位置。利用沿反向方向的電流為螺線管119供電也可以改變由來自第二永磁體120B的磁通所采取的磁路。動作209也可以通過比如為ECU的自動控制器觸發(fā)。然后可以執(zhí)行動作211，再次使螺線管119斷電。隨后可以重復方法200的動作。

根據(jù)當前教導的一些方面，電磁鎖閂組件122具有雙重位置穩(wěn)定性并且可以通過方法200操作。然而，在當前教導的一些中，電磁鎖閂組件122可以是不同類型的鎖閂，比如傳統(tǒng)電磁開關，不同類型的鎖閂形成包括空氣間隙、趨于擴大空氣間隙的彈簧和能夠活動以減小空氣間隙的電樞的磁路。該傳統(tǒng)開關可以僅具有一個穩(wěn)定位置，例如由彈簧的保持的一個穩(wěn)定位置。穩(wěn)定位置可以對應于鎖閂銷115的伸展位置或縮回位置。另一個位置可以通過連續(xù)地為螺線管119供電而被保持。

根據(jù)本公開的一些方面，電磁鎖閂組件122的磁元件容納在形成于搖臂105中的腔126內(nèi)。容納在腔126中的磁部件是永磁體120A和120B以及螺線管119。根據(jù)這些教導的一些，腔126被密封以防金屬微粒的侵入，金屬微?？梢晕挥诒椴紦u臂組件106周圍的環(huán)境110分散的油中。開口關閉腔126可以以與目標一致的任何適當?shù)姆绞矫芊?。例如，?26的密封可以部分地通過在鎖閂銷115延伸出腔126的位置處圍繞鎖閂銷115的密封提供。極塊116C或另一個部件可以封閉電磁鎖閂組件122的零件可以通過其安裝在腔126中的開口。

根據(jù)當前教導的一些方面中，腔126是液壓腔。腔126可以已經(jīng)適于容納電磁鎖閂組件122的零件。根據(jù)這些教導中的一些，利用與液壓致動鎖閂一起生產(chǎn)的搖臂103制造搖臂組件106。根據(jù)這些教導中的一些，已經(jīng)安裝電動鎖閂組件122來替代液壓鎖閂。雖然腔126是液壓腔，但其不必功能地連接至液壓系統(tǒng)。液壓通道130可以連接至腔126。液壓通道130可被阻塞以幫助密封腔126。在這些教導中的一些中，液壓通道130與形成在液壓間隙調(diào)節(jié)器140中的液壓通道148聯(lián)接。

根據(jù)當前教導的一些方面，電磁鎖閂組件122的一些磁元件保持在腔126內(nèi)。這些可以包括永磁體120A和120B以及螺線管119?？商娲兀菥€管119可以安裝在當被供電以產(chǎn)生在電磁鎖閂組件122上操作以致動鎖閂銷115時被操作的任何位置處。致動鎖閂銷115可以使鎖閂銷115在伸展位置與縮回位置之間運動。

已經(jīng)確定具有足夠功率的螺線管119可以裝配在搖臂105的腔126中。具體地，仿真已示出螺線管119可以具有7.2mm的外徑、2.5mm的內(nèi)徑和7.9mm的長度。其可以具有560匝的35AWG銅絲。其可以以具有0.8A最大電流的9VDC供電。鎖閂銷115A上的1.65N的峰值電磁力可以借助于具有0.5mm厚度的外殼118獲得。鎖閂銷的重量可被限于大約2g。摩擦阻力可以限于0℃下的0.6N，在更高溫度下預期具有低得多的摩擦力。在這些條件下，螺線管119可以驅(qū)動鎖閂銷115在4ms內(nèi)通過1.9mm的距離。在當前教導的一些中，螺線管119具有20mm或更小的直徑。在這些教導的一些中，螺線管119具有10mm或更小的直徑。這些尺寸便于將螺線管119裝配到形成于搖臂105中的腔126內(nèi)。

在當前教導的一些中，將鎖閂銷115從第一位置致動至第二位置所需的位移為5mm或更小，例如為大約2mm。致動鎖閂銷115可以操作為改變氣門升程定時。在這些教導的一些中，搖臂組件106是停用搖臂的汽缸，致動鎖閂銷115觸發(fā)或停用氣門152。在一些可替代教導中，搖臂組件106是開關搖臂。開關搖臂可以操作為提供VVL。開關搖臂可以包括選擇性地被鎖閂銷115接合的內(nèi)臂103和外臂105，致動鎖閂銷115在第一曲線與第二曲線之間切換氣門升程定時。

圖10提供了根據(jù)當前教導的一些方面的制造方法300的流程圖。方法300以動作301開始，其中搖臂組件106包括液壓致動鎖閂的設計操作可被詳細地設計。該設計可以在沒有電磁鎖閂組件122的技術要求的情況下做出。方法300以動作303繼續(xù)，建立鑄造和沖壓設備足以執(zhí)行動作301的設計。動作305利用該設備以制造具有液壓鎖閂腔126的搖臂103A。

動作307在搖臂105的通向彈簧立柱157的端部110中形成槽158，如圖11和圖12所示。槽158與腔126相交。這能夠執(zhí)行后續(xù)動作309，在導線175從彈簧立柱157之一浮現(xiàn)的情況下將螺線管119安裝在腔126中。在這些教導的一些中，導線175可以從兩個彈簧立柱157浮現(xiàn)。在這些教導中的其他教導中，螺線管119通過搖臂組件106的結構接地，搖臂組件106接著通過汽缸蓋154接地。在這種情況下，需要僅一個導線。導線可以與汽缸蓋154電氣隔離并且升高至相當高的電勢。可選擇地，動作309包括將整個電磁鎖閂組件122安裝在搖臂103上。

動作311是密封液壓鎖閂腔126以防止被金屬微粒侵入，金屬微?？梢晕挥诜稚⒃诎鼑鷵u臂組件106的環(huán)境110中的油中。這可以包括圍繞鎖閂銷115從中延伸出的開口127安裝密封環(huán)，關閉電磁鎖閂組件122通過其安裝在腔126中的開口125，關閉液壓通道130以及關閉槽158。在這些教導的一些中，電磁鎖閂組件122自身在液壓腔126內(nèi)形成密封腔。電磁鎖閂組件122可以設置有用于該目的的外殼。在這些教導的一些中，電磁鎖閂組件122與搖臂103A的結構配合以完成腔126的密封。

圖13是根據(jù)當前教導的一些方面的制造內(nèi)燃機102的方法400的流程圖。方法400可以從動作401開始，臨時地聯(lián)結搖臂103和HLA 140。根據(jù)當前教導的一些，這些零件可以與連接器171聯(lián)結，如圖14所示。連接器171可以是能夠在安裝期間將搖臂105和HLA 140保持在一起以及在安裝之后容易地去除的任何類型的連接器。在這些教導的一些中，連接器171由塑料或紙板制成。連接器171可以由不適用于發(fā)動機操作條件的材料形成。在這些教導的一些中，連接器171具有形成或設計在其結構內(nèi)的弱化點176。連接器171可被識別為分離式連接器。連接器171可以直接聯(lián)結搖臂103和HLA 140，或可以將搖臂103聯(lián)結至與HLA 140聯(lián)結的框架168。

方法400可以包括將HLA 140附連至框架169的動作403。根據(jù)當前教導，框架169保持HLA 140之間的間隔，該間隔等于其在安裝在內(nèi)燃機102內(nèi)時的間隔。在這些教導的一些中，框架169包裹圍繞HLA 140中的每一個的圓柱形部分的路線的至少大部分。

動作405將線束168附接至框架169。線束168可以包括連接至不同的HLA 140的多個導線173。導線173中的每一個可以聯(lián)接至連接柱塞174的獨立銷。線束168可以提供包圍和保護導線173的管道。

動作407是安裝連接器149，連接器149實現(xiàn)線束168的導線173與螺線管119的導線147之間的電連接。根據(jù)當前教導的一些方面，連接器149形成有彈簧149，如圖15所示。彈簧149可以具有大于500Hz的固有頻率。提供該硬度的相同彈簧149也可以操作為輸送電流形式螺線管119?？商娲?，跡線可以設置在彈簧149上，用于輸送電流。另一個方案是沿著彈簧149的長度約束載流導線。沿著長度約束指的是連續(xù)地約束或沿著長度分布的多個捆扎。

彈簧149可以是任何適當類型的彈簧。在大部分示例中，彈簧149示出為由卷繞的金屬條帶形成。圖16示出具有彈簧夾形式的彈簧149A的可替代設計。利用彈簧149來形成與搖臂103的電連接的當前教導適用于向可以安裝在搖臂103上的任何類型的電氣裝置供電或與其通信。該連接可以形成為從搖臂103到任何適當位置。適當?shù)奈恢每梢韵鄬τ谄咨w154固定。

在當前教導的一些中，彈簧149用于形成與線束168的連接。在這些教導的一些中，線束168安裝至框架169。框架169可以安裝在任何適當?shù)奈恢锰?。適當?shù)奈恢每梢韵鄬τ谄咨w154固定。在這些教導的一些中，框架169安裝至HLA 140。在這些教導的一些中，框架169安裝至汽缸蓋140、凸輪推桿(未示出)或氣門蓋(未示出)。在可替代教導中，彈簧149連接至線束168，線束168直接安裝至HLA 140、汽缸蓋140、凸輪推桿或氣門蓋。

可替代地，螺線管119可以在沒有彈簧的情況下電連接至線束168和連接柱塞174。例如，連接可以利用特別地設計成承受由搖臂103A引起的運動的導線實現(xiàn)。如果采用這種導線，根據(jù)方法300，其可以在安裝在搖臂103A上之前連接至螺線管119。根據(jù)當前教導的一些方面，在將螺線管119安裝在搖臂103A上之前，導線連接至具有足夠長度以從螺線管119連續(xù)地延伸至連接柱塞174的螺線管119。這種導線可以聚集在一起以形成線束168。

根據(jù)當前教導的一些方面，動作401至407一起形成氣門致動模塊170。由圖17示出根據(jù)這些教導的氣門致動模塊170。根據(jù)這些教導的一些，氣門致動模塊170包括至少兩個搖臂組件160。在這些教導的一些中，氣門致動模塊170包括四個搖臂組件160。四個搖臂組件160可以是在發(fā)動機102中安裝在相鄰對的凸輪塔架(未示出)之間的數(shù)目。根據(jù)這些教導的一些，氣門致動模塊170包括用于多個螺線管119的電連接。

動作409是將氣門致動模塊170安裝在汽缸蓋154中。根據(jù)當前教導，這可以包括同時將氣門致動模塊170的全部HLA 140安裝在形成于汽缸蓋154中的開口內(nèi)。動作409可以是僅將氣門致動模塊170下降到汽缸蓋154上。動作411是去除將搖臂103聯(lián)結至HLA140或框架169的連接器171。動作413是將連接柱塞174插入內(nèi)燃機102的電氣系統(tǒng)(未示出)內(nèi)。方法400的動作可以以與該方法的邏輯一致的任何順序發(fā)生。

本公開的部件和特征已經(jīng)根據(jù)一些教導和例子進行了展示和/或說明。雖然已經(jīng)關于當前教導的僅一些方面或一些例子說明了特定部件或特征或者該部件或特征的更寬或更窄的組成，但是其更寬或更窄組成中的全部部件和特征可以在本領域技術人員將認識到的邏輯的這種組合的程度上與其他部件或特征相組合。