CN111465752A - 用于双稳态电动摇臂闩锁的致动器控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种致动器控制系统，该致动器控制系统适合于提供对电磁闩锁组件的单导线控制，该电磁闩锁组件提供汽缸停用或气门机构系统中的可变气门致动。该系统适于控制电磁闩锁组件，该电磁闩锁组件需要用于闩锁的沿第一方向的DC电流以及用于解锁的沿与第一方向相反的方向的DC电流。该致动器控制系统包括反相DC/DC转换器和开关元件。在一些实施方案中，反相DC/DC转换器使用电容器来存储驱动反相电流的能量。在一些实施方案中，反相DC/DC转换器服务于电磁体的多个不同组。

Description

用于双稳态电动摇臂闩锁的致动器控制系统

技术领域

本教导内容涉及气门机构，具体地为提供可变气门升程(VVL)或汽缸停用(CDA)的气门机构。

背景技术

在一些摇臂组件上使用液压致动闩锁来实现可变气门升程(VVL)或汽缸停用(CDA)。例如，一些切换辊指状物从动件(SRFF)使用液压致动闩锁。在这些系统中，来自油泵的加压油可用于闩锁致动。在内燃机控制单元(ECU)的监管下，加压油的流动可由机油控制阀(OCV)来调节。来自同一来源的单独进给为液压间隙调节提供油。在这些系统中，每个摇臂组件具有两个液压进给装置，这需要一定程度的复杂性和设备成本。这些液压进给装置的油需求可能接近现有供应系统的极限。

通过将液压致动器替换为电磁致动器，可以减小一些气门机构系统中的油的复杂性和需求。因此，长期以来人们一直关注用于摇臂组件的电磁致动闩锁。电磁致动器闩锁需要电力。摇臂在较长周期内快速往复运动并且接近其他移动部件。附接到摇臂上的导线可能会被夹住、剪断或疲劳，从而导致短路。

发明内容

本教导内容提供了用于操作一种类型的内燃机中的气门机构的系统和方法，该内燃机具有燃烧室、具有形成在该燃烧室中的支座的可移动气门、凸轮轴和摇臂组件，该摇臂组件致动该气门并且包括摇臂和凸轮从动件，该凸轮从动件被构造成在该凸轮轴旋转时接合安装在该凸轮轴上的凸轮。该摇臂组件被构造成使得凸轮轴的旋转进行操作以将力从凸轮传递到凸轮从动件并移动摇臂。

该摇臂组件可以包括可在第一位置和第二位置之间平移的闩锁销。第一闩锁销位置和第二闩锁销位置中的一者提供一构型，在该构型中，摇臂组件操作以响应于凸轮从动件被凸轮致动而致动可移动气门，从而产生第一气门升程曲线。第一闩锁销位置和第二闩锁销位置中的另一者提供一构型，在该构型中，摇臂组件操作以响应于凸轮从动件被凸轮致动而致动可移动气门，从而产生不同于第一气门升程曲线的第二气门升程曲线，或者可移动气门被停用。这种结构可以提供汽缸停用(CDA)或可变气门升程(VVL)。

闩锁销可以是包括电磁体的电磁闩锁组件的一部分，并且其中闩锁销在第一位置和第二位置中都独立于电磁体而稳定。通过向电磁体提供沿第一方向的电流，将闩锁销从第一位置致动到第二位置。通过向电磁体提供沿与第一方向相反的第二方向的电流，将闩锁销从第二位置致动到第一位置。一个或多个永磁体可以将闩锁销稳定在第一位置和第二位置。

在本教导内容中的一些教导内容中，电磁体被安装到摇臂组件的摇臂。在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁体通过由两个不同部分之间的邻接进行电连接来供电，这些部分中的一个安装到摇臂。摇臂的移动可以导致邻接部分的接触表面之间的相对运动。

常规地，H桥将用于提供选择性地沿第一方向或第二方向的DC电流。H桥需要与电磁体的两个末端的连接。但本教导内容认识到可以通过以下方式来减小导线计数和耦接件数量：将电磁体的一个末端接地，以及提供致动器控制系统，该致动器控制系统连接到另一个末端以通过选择性地沿正向或反向的DC电流驱动电磁体。在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁体的一个末端通过摇臂组件的结构接地。在这些教导内容中的一些教导内容中，对内燃机的汽缸盖进行接地连接。

本教导内容的一些方面涉及气门机构系统中的适合于提供对电磁体的单导线控制的致动器控制系统。致动器控制系统包括DC/DC转换器和开关元件。在这些教导内容中的一些教导内容中，DC/DC转换器通过一个或多个半桥电路耦接到电磁体。半桥电路比H桥电路更便宜。

在这些教导内容中的一些教导内容中，当耦接到DC电源时，致动器控制系统进行操作以向包括一个或多个电磁体的多个不同组中的任何选定组的第一末端提供沿第一方向或第二方向的电流，该第二方向与该第一方向相反。可以通过将选定末端直接耦接到电源来提供沿第一方向的电流。由DC/DC转换器提供沿第二方向的电流。因此，一个DC/DC转换器服务于多个电磁体组。这种设计依赖于与电磁体的各组相关联的闩锁销在短暂和非重叠时段内被致动以减小部件的数量和大小。

根据本教导内容的一些方面，DC/DC转换器包括一个或多个电容器。致动器控制系统可以通过以下方式将沿第一方向的电流提供给电磁体的一组中的第一末端：将那些末端耦接到DC电源。DC电源也可以用于对电容器充电。致动器控制系统下拉电容器以向该组中的电磁体的第一末端提供沿第二方向的电流。反相DC/DC转换器通常更依赖于电感器，其中反向电流的能量存储在电感器的磁场中。在本设计中，用于反向电流的能量存储在电容器的电场中。本教导内容认识到，即使当致动器控制系统服务于多组电磁体时，气门机构系统的定时也允许使用基于电容器的DC/DC转换器。基于电容器的设计减小了部分的数量和复杂性。

本教导内容的一些方面涉及操作用于一种类型的内燃机的气门机构中的电磁体的方法，该内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，该可移动气门具有形成在燃烧室中的支座。电磁体各自具有第一末端和第二末端，并且各自进行操作以致动气门机构的摇臂组件中的一个或多个闩锁销的不同组。根据该方法，在第一时段内，将电磁体的第一组的第一末端耦接到DC电源以向那些末端提供沿第一方向的电流。在期间DC电源未耦接到电磁体的第一组的第一末端的第二时段内，将DC电源耦接到电磁体的第二组的第一末端，其中第二组中的电磁体与第一组中的电磁体不同。DC电源也用于对DC/DC转换器供电。在第三时段内，将DC/DC转换器耦接到电磁体的第一组的第一末端并且该DC/DC转换器向那些末端提供沿第二方向的电流。第二方向与第一方向相反。在期间DC/DC转换器未耦接到电磁体的第一组的第一末端的第四时段内，将DC/DC转换器耦接到电磁体的第二组的第一末端。在这些教导内容中的一些教导内容中，DC/DC转换器将能量存储在一个或多个电容器中，这些电容器驱动沿第二方向的电流。

本教导内容的一些方面涉及操作用于一种类型的内燃机的气门机构中的电磁体的另一种方法，该内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，该可移动气门具有形成在燃烧室中的支座。每个电磁体进行操作以致动一个或多个闩锁销的不同组。方法包括：将第一DC电流从电源提供给电磁体中的一个的第一末端，其中第一DC电流将闩锁销从第一位置致动到第二位置；通过来自电源的电力对一个或多个电容器充电；以及向电磁体的第一末端提供第二DC电流，该第二DC电流具有与第一DC电流相反的极性。从一个或多个电容器汲取第二DC电流，并且第二DC电流将闩锁销从第二位置致动到第一位置。

在这些教导内容中的一些教导内容中，致动器控制系统与气门机构一起安装在内燃机中。内燃机控制单元(ECU)可以提供引导致动器控制系统提供沿正向和反向的电流的信号。在这些教导内容中的一些教导内容中，致动器控制系统的DC/DC转换器专门服务于气门机构系统。

本发明内容的主要目的是以简化的形式呈现发明人的某些概念，以有利于理解随后的更详细的描述。本发明内容并不是发明人的每个概念或每一个可被认为是“发明”的发明人概念的组合的全面描述。本发明人的其他概念将通过以下具体实施方式连同附图传达给本领域的普通技术人员。本文所公开的细节可概括、缩小和以各种方式与发明人声称他们的发明被保留用于随后的权利要求书的最终陈述相组合。

附图说明

图1是可根据本教导内容进行修改和操作的气门机构的局部透视图。

图2是示出图1的气门机构中的摇臂组件中的一个的横截面的透视图。

图3是示出接触焊盘安装到图2的摇臂组件的方式的局部分解图。

图4是用于弹簧支承接触销的安装框架的分解图，该安装框架是图1的气门机构的一部分。

图5是根据本教导内容的一些方面的电磁闩锁组件的横截面侧视图，其中闩锁销处于伸出位置。

图6提供了与图5相同的视图，但是示出了可以由电磁体产生的磁通量。

图7提供了图5的视图，但其中闩锁销处于回缩位置。

图8提供了根据本教导内容的一些方面的电路图。

图9提供了示出根据本教导内容的一些方面的致动器控制系统的操作的曲线图。

图10是根据本教导内容的一些方面的操作气门机构系统的方法的有限状态机图。

具体实施方式

图1至图4示出具有摇臂组件106的气门机构100。摇臂组件106包括外臂103A、内臂103B和凸轮从动件110。气门机构100适用于如下类型的内燃机，该内燃机具有燃烧室、具有形成在燃烧室中的支座的可移动气门，以及凸轮轴。摇臂组件106可以以如下的构型安装在这种内燃机中的枢轴140上，在该构型中，凸轮轴上的凸轮(未示出)在凸轮轴旋转时接合凸轮从动件110。当摇臂103A和103B接合时，凸轮从动件110的凸轮的动作进行操作以经由摇臂组件106致动可移动气门(未示出)。

摇臂组件106可以是汽缸停用摇臂。参考图2，汽缸停用由电磁闩锁组件20控制，这些电磁闩锁组件中的一个安装到每个摇臂组件106上。电磁闩锁组件20各自包括具有伸出位置和回缩位置的闩锁销117。图2示出处于回缩位置的闩锁销117。当闩锁销117处于回缩位置时，摇臂103A和103B处于脱离构型。在脱离构型中，外臂103A可保持静止，甚至在内臂103B被驱动以枢转通过凸轮从动件110时也是如此。在该构型中，由摇臂组件106致动的气门可以被禁用。闩锁销117可被伸出以将摇臂103A和103B置于接合构型。在接合构型中，外臂103A可以与内臂103B一起枢转，并且由摇臂组件106致动的气门可以随着摇臂组件106通过凸轮从动件110的致动而打开和关闭。提供直接在外臂103A上操作的附加凸轮可以将摇臂组件106转换成提供两个供选择的气门升程曲线的两级摇臂。

电磁闩锁组件20包括永磁体24和26以及电磁体119，该电磁体进行操作以在伸出位置和回缩位置之间致动闩锁销117。这些部件的操作由图5-7的草图示出。图5示出了电磁闩锁组件20，其中闩锁销117处于伸出位置，这是闩锁销117的第一行程极限。图7示出了电磁闩锁组件20，其中闩锁销117处于回缩位置，这是闩锁销117的第二行程极限。电磁体119进行操作以使闩锁销117在伸出位置和回缩位置之间平移。图6示出了由电磁体119产生的磁场，以启动从伸出位置到回缩位置的转变。

永磁体24和26各自操作以将闩锁销117的位置稳定在伸出位置和回缩位置的每一个中。如图5和图7所示，永磁体24和26根据闩锁销117是处于伸出位置还是处于回缩位置而利用不同的磁路。极片40和42在电磁体119周围形成蛤壳，这使这些磁路中的一些磁路变得完整。闩锁销117具有围绕顺磁性芯45的磁敏感套圈44。套圈44位于这些磁路内，并且是永磁体24和26通过其对闩锁销117施加力的部分。磁路具有如本文所述的特性，但是应当理解，这些磁路的图示仅仅是近似的。

出于本公开的目的，顺磁性材料是不与磁场进行强烈相互作用的材料。铝是顺磁性材料的一个示例。磁敏感材料通常是低矫顽磁力铁磁材料。软铁是低矫顽磁力铁磁材料的一个示例。极片28、40和42以及套圈44可全部由软铁制成。

如图5所示，当闩锁销117处于伸出位置时，磁路32是来自磁体24的磁通量的操作部分的主要路径，不存在来自电磁体119或任何外部源的磁场，这些磁场可能改变来自磁体24的磁通量所采用的路径。磁通量的操作部分是有助于闩锁销117在其当前位置的稳定性的磁通量的部分。磁路32从磁体24的北极开始，穿过极片28、穿过套圈44、穿过极片40的边缘，并在磁体24的南极结束。闩锁销117相对于伸出位置的扰动会将气隙引入到磁路32中，从而增加其磁阻。由磁体24产生的磁力抵抗此类扰动。

如图7所示，当闩锁销117处于回缩位置时，磁路34是来自磁体24的磁通量的操作部分的主要路径。磁路34从磁体24的北极开始，穿过极片28、穿过套圈44、穿过极片42、穿过极片40，并在磁体24的南极结束。闩锁销117相对于回缩位置的扰动会将气隙引入到磁路34中，从而增加其磁阻。由磁体24产生的磁力抵抗此类扰动。

磁体26还进行操作以将闩锁销117稳定在伸出位置和回缩位置。如图5和图7所示，当闩锁销117处于伸出位置时，磁路36是来自磁体26的磁通量的操作部分的主要路径，而当闩锁销117处于回缩位置时，磁路38是来自磁体26的磁通量的操作部分的主要路径。

电磁闩锁组件20被结构化成通过磁通量移位机构进行操作。根据磁通量移位机构，电磁体119可操作以改变来自永磁体24和26的磁通量所采用的路径。图6示出了在操作电磁体119以引起闩锁销117从伸出位置致动到回缩位置的情况下用于这种动作的机构。通过电磁体119的电流导致沿循电路39的磁通量。如果电流具有合适的量值和方向，则磁通量反转套圈44以及极片40和42中的磁极性。这极大地增加了磁路32和36的磁阻，从而导致沿循这些电路的磁通量朝向磁路34和38移动。闩锁销117上的净磁力可将该闩锁销驱动到图7中所示的回缩位置。

参考图2和图3，包括电磁体119的电磁闩锁组件20可通过摇臂103A后部处的开口125安装在摇臂103A中。电磁体119具有第一末端18和第二末端19。在所示的示例中，导线113将第一末端18耦接到接触焊盘104A并且将第二末端19耦接到接触焊盘104B。

尽管接触焊盘104B可以用于形成接地连接，但本教导内容提供了替代性构型，其中第二末端19通过与摇臂103A或摇臂组件106的另一个承载部件的连接而接地。这种替代性构型消除了对接触焊盘104B和通过接触焊盘104B进行的电连接的需要。

可以压力配合到开口125中的托架109将接触焊盘104A和104B安装到外臂103A，并且将接触焊盘104A和104B保持到外臂103A的一侧，位于弹簧柱157上方。托架119也可以支撑导线113。托架109可包括保持在摇臂103A的后部处的部分111和保持在摇臂103A的侧面的部分112。任选地，部分111和112被设置作为单个部分。该部分可由重叠注塑导线113以及接触焊盘104A和104B来形成。

电磁体119可以通过电连接供电，该电连接通过弹簧支承销107A和107B与接触焊盘104A和104B之间的邻接形成。接触焊盘104A和104B安装到摇臂103A，并且与摇臂103A一起移动。弹簧支承销107A和107B安装到与摇臂组件106不同的部件，由此摇臂103A独立于弹簧支承销107A和107B而移动。弹簧支承销107A和107B分别通过框架120而保持抵靠接触焊盘104A和104B。如图4所示，框架120可包括底板114和滑环塔部115。底板114可包括围绕枢轴140配合的切口124。当框架120安装在内燃机中时，底板114可以搁置在汽缸盖(未示出)的顶上并且邻接两个枢轴140。切口124可配合枢轴140，以确保框架120相对于摇臂组件106的适当定位，并因此确保弹簧支承销107相对于接触焊盘104的适当定位。框架120可通过穿过开口116的螺栓固定到汽缸盖。即使当接触焊盘104相对于摇臂103A的移动而枢转时，该结构也保持弹簧支承销107相对于汽缸盖静止。

参考图3，接触焊盘104A和104B分别具有平面的接触表面105A和105B。每个摇臂组件106在枢轴140上枢转，该枢轴可以是液压间隙调节器。外臂103A和内臂103B相对于彼此自由枢转，除了它们被闩锁销117接合时。枢轴140可升高或降低摇臂组件106以调整间隙。这些运动使摇臂103A的方向平行于接触焊盘104A和104B的平面的接触表面所取向的平面。因此，当外臂103A通过该外臂的运动范围时，可保持由接触焊盘104和弹簧支承销107之间的邻接所形成的电连接。

弹簧支承销107B可在整个摇臂103A的运动范围内保持与接触表面105B邻接。弹簧支承销107A仅在摇臂103A的一部分运动范围内保持与接触表面105A邻接。接触焊盘104A可被结构化成并定位成使得在摇臂103A提升离开基圆时，弹簧支承销107A从与接触表面105A的邻接部移动到与接触表面105C的邻接部。通过接触表面105C的连接可呈现出明显高于通过接触表面105A连接的电阻。可通过存在于接触表面105C而不存在于接触表面105A上的涂层来提供更高的电阻。该涂层可以是类金刚石碳(DLC)涂层。电阻的差异可用于检测摇臂103A的位置。

可以使用任何合适的结构将接触焊盘104安装到摇臂103A。同样，弹簧支承销107可以安装到不同于摇臂103A的任何合适的部分。弹簧支承销107可以通过任何合适的结构安装到所述不同的零件。接触焊盘104可以是安装到与摇臂103A不同的部件的部分，而弹簧支承销107可以安装到摇臂103A。销107可以由没有弹簧的销替换。接触焊盘104可形成有片簧以将销107和接触焊盘104偏置成邻接。合适的触点也可以由辊或马达电刷形成。一般来讲，关于由凸轮提升的摇臂103A，存在至少一个由邻接表面形成的电连接，这些邻接表面中的一个邻接表面相对于另一个邻接表面滚动或滑动。当存在这种连接时，本教导内容特别有用，但它们扩展到不存在这种连接的情况。

电磁体119由电路供电，该电路为电磁体119提供选择性地沿正向或反向的DC电流。常规螺线管开关形成磁路，该磁路包括气隙、倾向于扩大气隙的弹簧和可移动以减小气隙的电枢。移动电枢以减小气隙减小了该电路的磁阻。因此，使常规螺线管开关通电使得电枢在减小气隙的方向上移动，而不考虑流过螺线管的线圈的电流方向或所得的磁场的极性。然而，如上所述，闩锁销117被致动的方向取决于由电磁体119产生的磁场的极性，该极性继而取决于通过电磁体119的电流的方向。

在所示的实施方案中，与摇臂103A进行两个电连接。为了将闩锁销117致动到伸出位置，电磁体119的第一末端18可以连接到12V电源，而电磁体119的第二末端19连接到接地。为了将闩锁销117致动到回缩位置，这些连接的极性可以是反向的：第一末端18可以连接到接地，而第二末端19连接到12V电源。通常将使用H桥电路来实现该功能。然而，本教导内容提供了允许第二末端19总是接地的电路，同时仍允许用选择性地沿正向或反向的DC电流对电磁体119供电。

图8提供了电路300的图，通过该电路可能以期望的方式对多个电磁体119供电。电路300包括脉冲发生器301、半桥电路302A和半桥电路302B，其一起形成致动器控制系统304。当耦接到12V DC电源308时，致动器控制系统304进行操作以向第一组307A或第二组307B中的电磁体119提供沿正向或反向的DC电流的脉冲。在该示例中，第一组307A对应于第一内燃机汽缸的气门，并且第二组307B对应于第二内燃机汽缸的气门。因此，与一个或另一个内燃机汽缸相关联的四个气门可以被同时激活或停用。电磁体组的数量、电磁体进行分组的方式、以及每个组中的电磁体的数量都可以变化。

脉冲发生器301是反相DC/DC转换器。如本公开中所用，反相DC-DC转换器是在由具有第一极性的DC电流供电时进行操作以提供具有第二极性的DC电流的任何电子设备，该第二极性与第一极性相反。脉冲发生器301包括电容器310以及开关305A、305B和305C。通过在保持开关305C断开的同时接通开关305A和305B来对电容器310充电。当电容器310正在充电时，致动器控制系统304可以沿第一方向供应DC电流，即从电源308传输该电流。当开关305A和305B断开并且开关305C接通时，电容器310可以放电以沿第二方向供应DC电流。

图9提供了示出脉冲发生器301和半桥电路302A以及作为扩展的半桥电路302B的操作的曲线图。上部曲线图示出了切换模式。下部曲线图示出了电容器310的左侧的电压以及由致动器控制系统304提供的电流的时间变化。在初始时段“I”期间，所有开关断开并且没有电流流动。对于时段“II”，开关305A、305B和306A接通。接通开关306A导致致动器控制系统304提供正电流。接通开关305A和305B导致电容器310被充电。对于时段“III”，开关306A断开。开关305A和305B保持接通，并且电容器310继续充电到其尚未完全充电的程度。任选地，每当电容器310充电时，开关305A和305B循环接通和断开以调节其充电速率。

对于时段“IV”，开关305A、305B和306A断开。开关305C和306B接通。开关305C将电容器310的一侧连接到接地309。当电容器310放电时，其拉动负电流通过开关306B。如图9所示，电容器310的左侧的电压保持高于接地。但电容器310的右侧的电压以及作为扩展的电磁体119的末端18处的电压被拉到低于接地。

负电流的量值在时段“IV”内缩小。电容器310的大小被设置为确保电流足以致动一组闩锁117。使一组中的电磁体的最大数量为更小将会减小电容器310的所需大小。尽管该示例示出了每组四个电磁体，但在这些教导内容中的一些教导内容中，每组307的电磁体119的数量限于两个。在这些教导内容中的一些教导内容中，每组307的电磁体119的数量限于一个。对于时段“V”，开关305C和306B断开，开关305A和305B接通，并且电容器310可以再次被充电。

图10是示出使用闩锁控制模块300来操作气门机构100的示例性方法的有限状态机图。在中间处是状态350，其可以是在气门机构100操作时的默认状态。在状态350中，开关305A和305B接通并且电容器310正在充电。所有其他开关断开。

停用汽缸1的命令致使转变到状态351。转变可以被延迟，直到与汽缸1相关联的所有摇臂组件106在切换窗口内。切换窗口可以是其中可完成闩锁或解锁，同时在摇臂组件106上操作的所有凸轮处于基圆上的时段。在状态351中，开关306A接通。任选地，开关305A和305B保持接通，从而允许电容器310继续充电。所有其他开关断开。状态351致使控制汽缸1的气门(未示出)的致动的摇臂组件106的闩锁117脱离，这停用汽缸1。在致动完成之后，闩锁控制模块300返回默认状态350。返回状态350可以基于经过时间或以任何其他合适方式。在这些教导内容中的一些教导内容中，返回在0.1秒或更短时间内发生。优选地，返回在0.05秒或更短时间内发生。更优选地，返回在0.02秒或更短时间内发生。状态353是用于停用汽缸2的对于状态351的对应物。除了开关303A接通之外，状态353与状态351相同。任选地，开关305A和305B保持接通，从而允许电容器310继续充电。

激活汽缸1的命令致使转变到状态352。在状态352中，开关305C和306B接通。所有其他开关断开。状态352致使控制汽缸1的气门的致动的摇臂组件106的闩锁117重新接合，这激活汽缸1。在致动完成之后，闩锁控制模块300再次返回默认状态350。状态354是用于重新激活汽缸2的对于状态352的对应物。除了开关303B接通并且开关306B断开之外，状态354与状态352相同。

已根据某些教导内容和示例示出和/或描述了本公开的部件和特征部。虽然已经结合仅一个实施方案或一个示例描述了特定组件或特征或者该组件或特征的广义或狭义表述，但所有的组件和特征，无论是其广义表述还是狭义表述，都可与其他组件或特征相结合，只要此类组合被本领域的普通技术人员认为是合乎逻辑的。

Claims (15)

1.一种用于一种类型的内燃机的气门机构，所述内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，所述可移动气门具有形成在所述燃烧室中的支座，所述气门机构包括：

多个摇臂组件，所述多个摇臂组件各自包括摇臂、闩锁销和凸轮从动件，所述凸轮从动件被构造成在凸轮轴旋转时接合安装在所述凸轮轴上的凸轮；

多个电磁体，所述多个电磁体各自具有第一末端和第二末端并且各自进行操作以致动所述闩锁销中的不同闩锁销；和

致动器控制系统，所述致动器控制系统包括DC/DC转换器和一个或多个开关元件；

其中，当耦接到DC电源时，所述致动器控制系统进行操作以向包括所述电磁体中的一个或多个的多个不同组中的任何选定组的所述第一末端提供选择性地沿第一方向或第二方向的DC电流；

所述第二方向与所述第一方向相反；并且

所述DC/DC转换器提供沿所述第二方向的所述电流。

2.根据权利要求1所述的气门机构，其中所述DC/DC转换器包括一个或多个电容器，所述一个或多个电容器进行操作以供应沿所述第二方向的所述电流。

3.一种用于一种类型的内燃机的气门机构，所述内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，所述可移动气门具有形成在所述燃烧室中的支座，所述气门机构包括：

多个摇臂组件，所述多个摇臂组件各自包括摇臂、闩锁销和凸轮从动件，所述凸轮从动件被构造成在凸轮轴旋转时接合安装在所述凸轮轴上的凸轮；

多个电磁体，所述多个电磁体各自具有第一末端和第二末端并且各自进行操作以致动所述闩锁销中的不同闩锁销；和

致动器控制系统，所述致动器控制系统包括DC/DC转换器和一个或多个开关元件，所述致动器控制系统进行操作以向所述电磁体中的一个的所述第一末端提供选择性地沿第一方向或第二方向的DC电流；

其中所述第二方向与所述第一方向相反；

其中所述DC/DC转换器包括一个或多个电容器，所述一个或多个电容器进行操作以提供沿所述第二方向的所述电流。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的气门机构，其中所述致动器控制系统通过一个或多个半桥电路将沿所述第二方向的所述电流从所述DC/DC转换器提供给所述电磁体。

5.一种内燃机，包括：

汽缸盖；和

根据权利要求1至3中任一项所述的气门机构；

其中所述电磁体的所述第二末端接地到所述汽缸盖。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的气门机构，其中所述第二末端接地。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的气门机构，其中所述第二末端通过所述摇臂组件的结构接地。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的气门机构，还包括将所述闩锁销保持在伸出位置和回缩位置的永磁体。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的气门机构，其中：

所述电磁体安装在所述摇臂上；

所述致动器控制系统和所述电磁体之间的电连接由不同部分的表面之间的邻接进行，所述部分中的一个安装到承载所述电磁体的所述摇臂并且另一个安装到不同部分，使得所述摇臂组件进行操作以响应于通过所述凸轮从动件的对所述摇臂组件的致动而使邻接表面中的一个相对于另一个移动；并且

所述电连接与接地隔离。

10.一种操作电磁体的方法，所述电磁体各自具有第一末端和第二末端并且各自进行操作以致动用于一种类型的内燃机的气门机构中的摇臂组件中的一个或多个闩锁销的不同组，所述内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，所述可移动气门具有形成在所述燃烧室中的支座，所述方法包括：

在第一时段内，将DC电源耦接到所述电磁体的第一组的所述第一末端以向那些末端提供沿第一方向的电流；

在期间所述DC电源未耦接到所述电磁体的所述第一组的所述第一末端的第二时段内，将所述DC电源耦接到所述电磁体的第二组的所述第一末端，其中所述第二组中的所述电磁体与所述第一组中的所述电磁体不同；

将来自所述DC电源的能量存储在DC/DC转换器中；

在第三时段内，将所述DC/DC转换器耦接到所述电磁体的所述第一组的所述第一末端以向那些末端提供沿第二方向的电流，其中所述第二方向与所述第一方向相反；以及

在期间所述DC/DC转换器未耦接到所述电磁体的所述第一组的所述第一末端的第四时段内，将所述DC/DC转换器耦接到所述电磁体的所述第二组的所述第一末端。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

其中将能量存储在所述DC/DC转换器中包括将所述能量存储在所述DC/DC转换器的一个或多个电容器中；并且

沿所述第二方向的所述电流由存储在所述电容器中的所述能量驱动。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

沿所述第一方向的所述电流将闩锁销从第一位置致动到第二位置；并且

沿所述第二方向的所述电流将闩锁销从所述第二位置致动到所述第一位置。

13.一种操作电磁体的方法，所述电磁体各自具有第一末端和第二末端并且各自进行操作以致动用于一种类型的内燃机的气门机构的所述摇臂组件中的一个中的闩锁销，所述内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，所述可移动气门具有形成在所述燃烧室中的支座，所述方法包括：

将沿第一方向的DC电流从电源提供给所述电磁体中的一个的所述第一末端，其中沿所述第一方向的所述DC电流将闩锁销从第一位置致动到第二位置；

通过来自所述电源的电力对DC/DC转换器中的一个或多个电容器充电；以及

将沿与所述第一方向相反的第二方向的DC电流提供给所述电磁体的所述第一末端，其中从所述一个或多个电容器汲取第二DC电流，并且所述第二DC电流将所述闩锁销从所述第二位置致动到所述第一位置。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，还包括安装所述DC/DC转换器作为气门机构系统的一部分。

15.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述DC/DC转换器由所述气门机构系统专用。

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