DE102018107051A1 - Elektromagnetventilvorrichtung - Google Patents

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DE102018107051A1
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    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
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Abstract

Ein elektromagnetisches Ventil (30) für eine Hochdruckpumpe (102) steuert eine Kommunikation zwischen einem Kraftstoffdurchlass (12) und einer Kolbenkammer (14). Ein Ventilkopfabschnitt (38) eines Saugventils (36) wird durch eine Vorspannkraft einer Saugventilfeder (34) mit einer oberen Innenwandoberfläche (11b) der Kolbenkammer (14) in Kontakt gebracht, um dadurch die Kolbenkammer zu schließen, wenn ein Magnetkreis durch eine Magnetspule (33) erzeugt wird. Der Ventilkopfabschnitt (38) wird unter einer Bedingung, dass der Magnetkreis nicht ausgebildet ist, in einer axialen Richtung von der oberen Innenwandoberfläche (11b) getrennt, wenn ein Anker (37) des elektromagnetischen Ventils durch eine Vorspannkraft einer Ankerfeder (32) in einer Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) bewegt wird. Die Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) ist auf einen solchen Wert eingestellt, dass das Saugventil (36) durch einen Kraftstoffdruck, welcher durch eine Kraftstoffeinströmung von dem Kraftstoffdurchlass (12) in die Kolbenkammer (14) erzeugt wird, weiter in der Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) bewegt wird.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Elektromagnetventilvorrichtung, insbesondere eine Elektromagnetventilvorrichtung, welche in einer Hochdruckpumpe für eine Verbrennungskraftmaschine verwendet werden soll.
  • Ein Kraftstoffsaugsteuerungsventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem ist im Stand der Technik bekannt, wie beispielsweise in dem japanischen Patent mit der Nummer 5,857,878 offenbart, gemäß welchem Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe hin zu einer Dieselmaschine geführt wird. Das Kraftstoffsaugsteuerungsventil von diesem Stand der Technik ist aus einer Spule (15), einem Statorkern (10), einer Welle (22), einem Anker (18), einer ersten Feder (21), einer Ventileinheit (25), einem Federhalter (26), einer zweiten Feder (27), einem Sitzelement (23) usw. aufgebaut.
  • Die Welle (22) und die Ventileinheit (25) sind in einer axialen Richtung zwischen dem Statorkern (10) und dem Sitzelement (23) angeordnet. Die Welle (22) ist bei einer Position näher an dem Statorkern (10) angeordnet, während die Ventileinheit (25) bei einer Position näher an dem Sitzelement (23) angeordnet ist. Ein Anschlagelement (20) ist bei einer Position bei dem Statorkern (10) vorgesehen, um in der axialen Richtung der Welle (22) gegenüber zu liegen.
  • Der Anker (18) ist an der Welle (22) fixiert. Die erste Feder (21) spannt den Anker (18) in einer Richtung hin zu dem Sitzelement (23) vor, so dass die Welle (22) durch die erste Feder (21) in der Richtung hin zu dem Sitzelement (23) (in einer Richtung nach unten) vorgespannt ist.
  • Der Federhalter (26) ist an der Ventileinheit (25) fixiert. Die zweite Feder (27) spannt den Federhalter (26) in einer Richtung hin zu dem Statorkern (10) vor. Mit anderen Worten, die Ventileinheit (25) ist durch die zweite Feder (27) in der Richtung hin zu dem Statorkern (10) (in einer Richtung nach oben) vorgespannt.
  • Bei dem Sitzelement (23) ist ein Kraftstoffdurchlass (231) ausgebildet. Eine Sitzfläche (232) ist bei dem mit dem Kraftstoffdurchlass (231) verbundenen Sitzelement (23) ausgebildet. Ein Ventilkopf (250) der Ventileinheit (25) wird im Betrieb mit der Sitzfläche (232) in Anlage gebracht oder von dieser getrennt bzw. gelöst. Eine Kolbenkammer (nicht gezeigt) wird im Betrieb über einen bei der Sitzfläche (232) ausgebildeten Durchlass mit dem Kraftstoffdurchlass (231) verbunden und durch den Ventilkopf (250) geöffnet.
  • Wenn elektrische Leistung zu der Spule (15) geführt wird, wird eine magnetische Anziehungskraft zum Anziehen des Ankers (18) in der Richtung nach oben hin zu dem Statorkern (10) erzeugt. Die an dem Anker (18) fixierte Welle (22) wird gegen eine Vorspannkraft der ersten Feder (21) in der Richtung hin zu dem Statorkern (10) nach oben bewegt. Die Ventileinheit (25) wird auf die Aufwärtsbewegung des Ankers (18) folgend ebenso durch eine Vorspannkraft der zweiten Feder (27) in der Richtung nach oben hin zu dem Statorkern (10) bewegt. Der Ventilkopf (250) wird dadurch mit der Sitzfläche (232) in Anlage gebracht, um den Kraftstoffdurchlass (231) zu schließen. Bei diesem Betrieb wird ein Ende der Welle (22) auf der oberen Seite mit dem Anschlagelement (20) in Kontakt gebracht, so dass die Aufwärtsbewegung der Welle (22) beschränkt ist.
  • Wenn eine Zuführung von elektrischer Leistung zu der Spule (15) unterbrochen ist, werden der Anker (18) und die Welle (22) durch die Vorspannkraft der ersten Feder (21) in der Richtung nach unten hin zu der Ventileinheit (25) bewegt. Ein Ende der Welle (22) auf der unteren Seite wird mit einem Ende der Ventileinheit (25) auf der oberen Seite in Kontakt gebracht. Zusätzlich werden der Anker (18) und die Welle (22) gegen die Vorspannkraft der zweiten Feder (27) in der Richtung nach unten bewegt. Folglich wird der Ventilkopf (250) von der Sitzfläche (232) getrennt, um dadurch den Kraftstoffdurchlass (231) zu öffnen. Der Kraftstoff strömt von dem Kraftstoffdurchlass (231) in die Kolbenkammer.
  • Bei dem vorstehenden Kraftstoffsaugsteuerungsventil steht die Welle (22) durch die Vorspannkraft der ersten Feder (21) und die Vorspannkraft der zweiten Feder (27) mit der Ventileinheit (25) in Kontakt, wenn keine elektrische Leistung zu der Spule (15) geführt wird. In diesem Kontaktzustand zwischen der Welle (22) und der Ventileinheit (25) ist ein Trennungsabstand zwischen dem Ventilkopf (250) und der Sitzfläche (232) maximiert, wenn der an der Ventileinheit (25) fixierte Federhalter (26) mit dem Sitzelement (23) in Kontakt gebracht ist. Mit anderen Worten, ein Spalt zwischen dem Ventilkopf (250) und der Sitzfläche (232) ist maximiert und ein Durchlassquerschnittsbereich wird zu einem Maximalwert.
  • Es kann möglich sein, einen Trennungsabstand zwischen dem Anschlagelement (20) und der Welle (22) zu vergrößern, um den Durchlassquerschnittsbereich zum Zwecke der Erleichterung einer Kraftstoffeinströmung von dem Kraftstoffdurchlass (231) in die Pumpenkammer (bei dem vorstehenden Stand der Technik nicht gezeigt) oder einer Kraftstoffausströmung von der Pumpenkammer zu dem Kraftstoffdurchlass (231) zurück zu vergrößern. In einem solchen Fall ist jedoch zwangsläufig eine Größe des Kraftstoffsaugsteuerungsventils (einschließlich eines elektromagnetischen Ventils) vergrößert.
  • Die vorliegende Offenbarung erfolgt mit Blick auf das vorstehende Problem. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Elektromagnetventilvorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine Elektromagnetventilvorrichtung, welche in einer Kraftstoffsaugsteuerungsventileinheit der Hochdruckpumpe verwendet werden soll, gemäß welcher unterdrückt wird, dass eine Größe der Elektromagnetventilvorrichtung größer wird bzw. zunimmt, und es ist möglich, eine Kraftstoffeinströmung von einem Kraftstoffdurchlass in eine Kolbenkammer der Hochdruckpumpe zu erleichtern.
  • Gemäß einem von Merkmalen der vorliegenden Offenbarung wird eine Elektromagnetventilvorrichtung auf eine Kraftstoffpumpenvorrichtung (100) angewendet, welche aus Folgendem aufgebaut ist:
    1. (a) einer Pumpenkammer (11), welche in einem Zylinder (10) ausgebildet ist;
    2. (b) einer Kolbenkammer (14), welche in der Pumpenkammer (11) ausgebildet ist, wobei die Kolbenkammer (14) durch einen Kolben (20) definiert ist, der in der Pumpenkammer (10) beweglich aufgenommen ist;
    3. (c) einem in dem Zylinder (10) ausgebildeten Kraftstoffdurchlass (12), durch welchen Kraftstoff strömt; und
    4. (d) einem an dem Zylinder (10) angebrachten elektromagnetischen Ventil (30) zum Steuern einer Kommunikation zwischen der Kolbenkammer (14) und dem Kraftstoffdurchlass (12).
  • Die Elektromagnetventilvorrichtung weist auf:
    • (e1) ein Saugventil (36) mit einem Ventilkopfabschnitt (38) bei einem vorderen Ende des Saugventils (36), wobei der Ventilkopfabschnitt (38) in der Kolbenkammer (14) beweglich aufgenommen ist und ein hinteres Ende des Saugventils (36) bei einer Position außerhalb der Kolbenkammer (14) angeordnet ist;
    • (e2) einen Anker (37), welcher bei der Position außerhalb der Kolbenkammer (14) in einer solchen Art und Weise beweglich vorgesehen ist, dass ein vorderes Ende des Ankers (37) dem hinteren Ende des Saugventils (36) in einer axialen Richtung, in welcher der Kolben (20) hin und her bewegt wird, gegenüberliegt;
    • (e3) eine Saugventilfeder (34) zum Vorspannen des Saugventils (36) in der axialen Richtung von der Kolbenkammer (14) weg;
    • (e4) eine Ankerfeder (32) zum Vorspannen des Ankers (37) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14);
    • (e5) eine Magnetspule (33) zum Ausbilden eines Magnetkreises, wenn elektrische Leistung zu dieser geführt wird, um dadurch eine Magnetkraft zum Bewegen des Ankers (37) in der axialen Richtung weg von der Kolbenkammer (14) zu erzeugen;
    • (e6) einen ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) zum Beschränken einer axialen Bewegung des Ankers (37) in der axialen Richtung weg von der Kolbenkammer (14); und
    • (e7) einen zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) zum Beschränken der axialen Bewegung des Ankers (37) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14).
    • (f) Bei der vorstehenden Elektromagnetventilvorrichtung ist unter einer Bedingung, dass der Magnetkreis durch die Magnetspule (33) erzeugt ist,
    • (f1) die axiale Bewegung des Ankers (37) durch die Magnetkraft der Magnetspule (33) in der axialen Richtung weg von der Kolbenkammer (14) beschränkt, wenn ein erster Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) mit dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) in Kontakt gebracht ist, und
    • (f2) der Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) ist durch eine Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) mit einer oberen Innenwandoberfläche (11b) der Pumpenkammer (11) in Kontakt gebracht, um dadurch eine Kommunikation zwischen der Kolbenkammer (14) und dem Kraftstoffdurchlass (12) zu blockieren.
    • (g) Bei der vorstehenden Elektromagnetventilvorrichtung ist unter einer Bedingung, dass der Magnetkreis durch die Magnetspule (33) nicht erzeugt ist,
    • (g1) die axiale Bewegung des Ankers (37) durch eine Vorspannkraft der Ankerfeder (32) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) beschränkt, wenn ein zweiter Anschlagabschnitt (44a, 43c) des Ankers (37) mit dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) in Kontakt gebracht ist,
    • (g2) der erste Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) ist in der axialen Richtung von dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) getrennt, und
    • (g3) der Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) ist in der axialen Richtung von der oberen Innenwandoberfläche (11b) der Pumpenkammer (11) getrennt, um dadurch den Kraftstoffdurchlass (12) mit der Kolbenkammer (14) zu verbinden.
    • (h) Bei der vorstehenden Elektromagnetventilvorrichtung ist die Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) auf einen solchen Wert eingestellt, dass das Saugventil (36) durch einen Kraftstoffeinströmdruck gegen die Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) weiter in der axialen Richtung hin zu einer Innenseite der Kolbenkammer (14) bewegt wird, so dass ein Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen dem Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) und der oberen Innenwandoberfläche (11b) der Kolbenkammer (14) größer wird als ein Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen dem ersten Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) und dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a), wobei der Kraftstoffeinströmdruck erzeugt wird, wenn der Kraftstoff unter der Bedingung, dass der Magnetkreis durch die Magnetspule (33) nicht erzeugt wird, ausgehend von dem Kraftstoffdurchlass (12) in die Kolbenkammer (14) strömt, und der Kraftstoffeinströmdruck auf den Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) aufgebracht wird.
  • Gemäß dem vorstehenden Merkmal der vorliegenden Offenbarung wird der Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen dem Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) und der oberen Innenwandoberfläche (11b) größer als der Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen dem zweiten Anschlagabschnitt (44a, 43c) des Ankers (37) und dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b), wenn der durch den einströmenden Kraftstoff erzeugte Kraftstoffdruck auf den Ventilkopfabschnitt (38) aufgebracht wird. Folglich ist es möglich, eine Zunahme des Trennungsabstands zwischen dem zweiten Anschlagabschnitt (44a, 43c) des Ankers (37) und dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) im Vergleich zu einem Fall zu unterdrücken, bei welchem der Trennungsabstand zwischen dem Ventilkopfabschnitt (38) und der oberen Innenwandoberfläche (11b) ausschließlich durch den Trennungsabstand zwischen dem zweiten Anschlagabschnitt des Ankers (37) und den zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) definiert ist.
  • Mit anderen Worten, es ist möglich, den Trennungsabstand zwischen dem Ventilkopfabschnitt (38) und der oberen Innenwandoberfläche (11b) zu vergrößern. Entsprechend ist es möglich, eine Größenzunahme der Elektromagnetventilvorrichtung in der axialen Richtung zu unterdrücken und den Kraftstoff wirkungsvoll in die Kolbenkammer (14) einzuführen.
  • Die Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher. In den Abbildungen sind:
    • 1 eine schematische Ansicht, welche einen Umriss eines Kraftstoffzuführsystems zeigt;
    • 2 eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Betriebs einer Hochdruckpumpe;
    • 3 eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche relevante Abschnitte der Hochdruckpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 4 eine schematische Ansicht zum weiteren Erläutern des Betriebs der Hochdruckpumpe der vorliegenden Offenbarung;
    • 5 eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche eine Hochdruckpumpe gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt;
    • 6 eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Betriebs der Hochdruckpumpe des Vergleichsbeispiels;
    • 7 eine schematische Ansicht zum Erläutern des Betriebs der Hochdruckpumpe des Vergleichsbeispiels in einem Fall, in welchem eine erste Strecke bzw. ein erster Abstand „L1“ und eine dritte Strecke bzw. ein dritter Abstand „L3“ gleich sind;
    • 8 eine schematische Ansicht zum Erläutern des Betriebs der Hochdruckpumpe der vorliegenden Offenbarung in einem Fall, in welchem die erste Strecke „L1“ größer als die dritte Strecke „L3“ ist;
    • 9 eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche relevante Abschnitte der Hochdruckpumpe gemäß einem Beispiel einer ersten Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 10 eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht, welche relevante Abschnitte der Hochdruckpumpe gemäß einem weiteren Beispiel der ersten Modifikation der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
    • 11 eine schematische Ansicht zum Erläutern einer zweiten und einer dritten Modifikation der vorliegenden Offenbarung.
  • Nachfolgend wird eine Hochdruckpumpe mit einem Kraftstoffsaugsteuerungsventil durch mehrere Ausführungsformen und/oder Modifikationen unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert, worauf eine Elektromagnetventilvorrichtung der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. Den gleichen oder ähnlichen Bauteilen oder Abschnitten sind in den mehreren Ausführungsformen und/oder Modifikationen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, um auf eine sich wiederholende Erläuterung zu verzichten.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Die Elektromagnetventilvorrichtung, die Hochdruckpumpe mit der Elektromagnetventilvorrichtung und ein Kraftstoffzuführsystem mit der Hochdruckpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 erläutert.
  • Das Kraftstoffzuführsystem ist aus einem Kraftstoffeinspritzsystem 200 zum Einspritzen von Hochdruckkraftstoff in die Verbrennungskammern einer Dieselmaschine (nicht gezeigt) aufgebaut. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Kraftstoffeinspritzsystem 200 aus einem Kraftstofftank 110, einer Kraftstoffpumpenvorrichtung 100, einem Common-Rail 120, mehreren Kraftstoffeinspritzventilen 130, einer elektronischen Steuerungseinheit 141 usw. aufgebaut.
  • Der Kraftstofftank 110 speichert Kraftstoff, beispielsweise Leichtdieselöl. Der Kraftstofftank 110 ist über eine erste Kraftstoffleitung 151 mit der Kraftstoffpumpenvorrichtung 100 verbunden. Ein Kraftstofffilter 111 ist in der ersten Kraftstoffleitung 151 vorgesehen. Der Kraftstoff wird ausgehend von dem Kraftstofftank 110 über den Kraftstofffilter 111 zu der Kraftstoffpumpenvorrichtung 100 geführt.
  • Die Kraftstoffpumpenvorrichtung 100 umfasst eine Trochoidenpumpe 101 und eine Hochdruckpumpe 102. Sowohl die Trochoidenpumpe 101 als auch die Hochdruckpumpe 102 werden durch eine Ausgangswelle der Dieselmaschine angetrieben. Die Trochoidenpumpe 101 wird zum Ansaugen des Kraftstoffes von dem Kraftstofftank 110 durch die Ausgangswelle der Dieselmaschine angetrieben. Der durch die Trochoidenpumpe 101 angesaugte Kraftstoff wird hin zu der Hochdruckpumpe 102 geführt.
  • Die Hochdruckpumpe 102 komprimiert den von der Trochoidenpumpe 101 zugeführten Kraftstoff. Die Hochdruckpumpe 102 ist über eine zweite Kraftstoffleitung 152 mit dem Common-Rail 120 verbunden. Daher wird Hochdruckkraftstoff, welcher durch die Hochdruckpumpe 102 komprimiert wird, über die zweite Kraftstoffleitung 152 zu dem Common-Rail 120 geführt.
  • Das Common-Rail 120 sammelt den von der Hochdruckpumpe 102 zugeführten Hochdruckkraftstoff. Das Common-Rail 120 hält den Druck des darin gesammelten bzw. aufgenommenen Kraftstoffes auf einem konstanten Wert. Das Common-Rail 120 besitzt mehrere Verzweigungspunkte 120a, deren Anzahl einer Anzahl an Zylindern der Dieselmaschine entspricht. Jeder der Verzweigungspunkte 120a ist über eine dritte Kraftstoffleitung 153 mit einem entsprechenden Kraftstoffeinspritzventil 130 verbunden. Das Common-Rail 120 verteilt den Hochdruckkraftstoff über die jeweilige dritte Kraftstoffleitung 153 zu jedem der Kraftstoffeinspritzventile 130.
  • Jedes der Kraftstoffeinspritzventile 130 spritzt den von dem Common-Rail 120 zugeführten Hochdruckkraftstoff in jede der Verbrennungskammern ein. Jedes der Kraftstoffeinspritzventile 130 ist über eine vierte Kraftstoffleitung 154 mit dem Kraftstofftank 110 verbunden. Überschüssiger Kraftstoff, welcher für die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzventil 130 nicht verwendet wird, kehrt über die vierte Kraftstoffleitung 154 zu dem Kraftstofftank 110 zurück.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 141 (nachfolgend, die ECU 141) steuert jeden Betrieb der Kraftstoffpumpenvorrichtung 100, des Common-Rails 120 und der Kraftstoffeinspritzventile 130. Genauer gesagt, die ECU 141 steuert einen Betrag des von der Kraftstoffpumpenvorrichtung 100 zu dem Common-Rail 120 zuzuführenden Hochdruckkraftstoffes. Zusätzlich steuert die ECU 141 einen Wert des Kraftstoffdrucks, welcher in dem Common-Rail 120 aufrechterhalten werden soll. Darüber hinaus steuert die ECU 141 einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt sowie eine Kraftstoffeinspritzdauer für die Kraftstoffeinspritzung, welche durch jedes der Kraftstoffeinspritzventile 130 ausgeführt werden sollen.
  • Verschiedene Arten von Sensoren (nicht gezeigt) sind mit der ECU 141 verbunden, so dass verschiedenartige Sensorsignale dort eingegeben werden. Die Sensoren umfassen beispielsweise einen Drehzahlsensor zum Erfassen einer Drehzahl der Dieselmaschine, einen Luftströmungsmesser zum Erfassen eines in die Verbrennungskammern der Dieselmaschine zu führenden Einlassluftbetrags. Die Sensoren umfassen ferner einen Common-Rail-Sensor zum Erfassen eines Drucks und einer Temperatur des Kraftstoffes in dem Common-Rail 120, einen Ladedrucksensor zum Erfassen eines aufgeladenen Luftdrucks der Einlassluft, einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur von Maschinenkühlwasser, einen Öltemperatursensor zum Erfassen einer Temperatur von Schmieröl für die Dieselmaschine usw.
  • Die ECU 141 berechnet verschiedenartige Zielwerte zum Betreiben der Dieselmaschine basierend auf den Sensorsignalen der vorstehenden verschiedenartigen Sensoren. Die ECU 141 berechnet genauer gesagt den Zielwert für den Betrag des von der Hochdruckpumpe 102 zu dem Common-Rail 120 zu führenden Hochdruckkraftstoffes. Zusätzlich berechnet die ECU 141 den Zielwert für den in dem Common-Rail 120 zu haltenden Kraftstoffdruck. Darüber hinaus berechnet die ECU 141 den Zielwert für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt sowie den Zielwert für die Kraftstoffeinspritzdauer für jedes der Kraftstoffeinspritzventile 130. Die ECU 141 betreibt jedes Element aus der Kraftstoffpumpenvorrichtung 100, dem Common-Rail 120 und den Kraftstoffeinspritzventilen 130 basierend auf jedem der vorstehend berechneten Zielwerten.
  • Eine Grundstruktur der Hochdruckpumpe 102 mit der Elektromagnetventilvorrichtung wird unter Bezugnahme auf 2 zum Zwecke des Erläuterns eines Betriebs der Hochdruckpumpe 102 erläutert. Da in 2 lediglich die Grundbauteile und/oder Komponenten der Hochdruckpumpe 102 schematisch gezeigt sind, unterscheidet sich die Grundstruktur von 2 von einer detaillierten Struktur der Hochdruckpumpe 102. Die detaillierte Struktur der Hochdruckpumpe 102 einschließlich der Elektromagnetventilvorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist die Hochdruckpumpe 102 aus einem Zylinder 10, einem Kolben 20, einem elektromagnetischen Ventil 30, einem Sperrventil 50 usw. aufgebaut. Der Kolben 20 ist in dem Zylinder 10 beweglich aufgenommen, um eine Pumpenkammer 11 zu bilden. Ein Kraftstoffdurchlass 12 ist ebenso in dem Zylinder 10 ausgebildet, durch welchen der Kraftstoff strömt. Die Pumpenkammer 11 und der Kraftstoffdurchlass 12 sind im Betrieb miteinander verbunden, wie nachstehend erläutert ist.
  • Ein Förderanschluss 13 zum Fördern des Hochdruckkraftstoffes von der Pumpenkammer 11 zu dem Common-Rail 120 ist bei dem Zylinder 10 ausgebildet. Der Förderanschluss 13 ist mit der zweiten Kraftstoffleitung 152 (1) verbunden, so dass der Kraftstoff mit hohem Druck ausgehend von der Pumpenkammer 11 über den Förderanschluss 13 zu der zweiten Kraftstoffleitung 152 geführt wird.
  • Die Pumpenkammer 11 ist in einer zylindrischen Gestalt mit zwei axial offenen Enden ausgebildet. Der Kolben 20 ist auf einer Seite hin zu einem der axial offenen Enden (ein Abschnitt der Pumpenkammer 11 auf der unteren Seite) beweglich in der Pumpenkammer 11 aufgenommen. Der Kolben 20 ist in einer säulenförmigen Gestalt ausgebildet. Eine Außenumfangsfläche (in 3 durch 20a bezeichnet) des Kolbens 20 steht mit einer Innenumfangsfläche (in 3 durch 11a bezeichnet) der Pumpenkammer 11 entlang eines gesamten Umfangs des Kolbens 20 in Gleitkontakt. Der Kolben 20 ist mit Bezug auf den Zylinder 10 in einer axialen Richtung beweglich.
  • Eine Kolbenkammer 14 ist zwischen einer oberen Innenwandoberfläche (in 3 durch 11b bezeichnet) des Zylinders 10 auf einer Seite hin zu dem anderen axial offenen Ende der Pumpenkammer 11 (in 3 ein offenes Ende 14c auf der oberen Seite) und einer oberen Endoberfläche (in 3 durch 20b bezeichnet) des Kolbens 20 definiert, wobei die obere Innenwandoberfläche (11b) und die obere Endoberfläche (20b) in der axialen Richtung einander gegenüberliegen. Die Kolbenkammer 14 ist als ein Teil der Pumpenkammer 11 auf einer oberen Seite davon ausgebildet. Die Kolbenkammer 14 besitzt ein axial offenes Ende, welches dem anderen axial offenen Ende (14c) der Pumpenkammer 11 entspricht. Wie nachstehend erläutert ist, ist ein Teil einer Ventileinheit 31 bei dem axial offenen Ende (14c) der Kolbenkammer 14 vorgesehen.
  • Der Kolben 20 wird synchron mit einer Nockenwelle 160 der Dieselmaschine betätigt. Der Kolben 20 wird in der Pumpenkammer 11 zwischen den beiden axial offenen Enden davon gemäß einer Rotation der Nockenwelle 160 hin und her bewegt. Ein Volumen der Kolbenkammer 14 wird dadurch verändert. Mit anderen Worten, es wird ein Betrag des Kraftstoffes in der Kolbenkammer 14 verändert. Eine Richtung, in welcher der Kolben 20 in einer gleitenden Art und Weise hin und her bewegt wird, ist ebenso als eine Gleitrichtung bezeichnet. Daher entspricht die Gleitrichtung der axialen Richtung des Zylinders 10.
  • Bei der vorliegenden Offenbarung ist eine Seite hin zu dem einen axial offenen Ende der Pumpenkammer 11 als die untere Seite bezeichnet. Mit anderen Worten, die Seite hin zu der Nockenwelle 160 ist als die untere Seite bezeichnet. Andererseits ist die Seite hin zu dem anderen axial offenen Ende der Pumpenkammer 11 als die obere Seite bezeichnet. Das heißt, die Seite hin zu dem axial offenen Ende der Kolbenkammer 14 ist als die obere Seite bezeichnet. Daher ist eine Seite hin zu einer Ankerfeder 32 des elektromagnetischen Ventils 30, welches nachstehend erläutert wird, als die obere Seite bezeichnet.
  • Das elektromagnetische Ventil 30 ist aus der Ventileinheit 31, der Ankerfeder 32, einer Magnetspule 33 usw. aufgebaut. Ein Teil der Ventileinheit 31 ist durch das axial offene Ende (14c in 3) der Kolbenkammer 14 beweglich eingefügt. Ein Ende der Ventileinheit 31 auf der unteren Seite bzw. ein unteres Ende der Ventileinheit 31 (das heißt, ein Ventilkopfabschnitt, welcher in 3 mit 38 bezeichnet ist), ist in der Kolbenkammer 14 beweglich aufgenommen. Ein axiales Ende der Ventileinheit 31 gegenüberliegend zu dem Ventilkopfabschnitt, das heißt, ein oberes Ende der Ventileinheit 31, ist bei einer Position außerhalb der Kolbenkammer 14 vorgesehen. Die Ankerfeder 32 ist bei einer Position oberhalb des oberen Endes der Ventileinheit 31 und in Kontakt mit dem oberen Ende der Ventileinheit 31 angeordnet. Die Magnetspule 33 umgibt einen Abschnitt des oberen Endes der Ventileinheit 31 (das heißt, einen Sitzabschnitt 44 in 3) in einer Umfangsrichtung davon.
  • Die Ventileinheit 31 ist durch eine Federkraft der Ankerfeder 32 in einer Richtung hin zu einer Innenseite der Kolbenkammer 14 (in einer Abwärtsrichtung in der Abbildung) vorgespannt. Der Ventilkopfabschnitt (38 in 3) der Ventileinheit 31 wird dadurch von der oberen Innenwandoberfläche (11b in 3) der Kolbenkammer 14 in der axialen Richtung getrennt bzw. gelöst. Mit anderen Worten, die Kolbenkammer 14 steht mit dem Kraftstoffdurchlass 12 in Verbindung, so dass der Kraftstoff ausgehend von dem Kraftstoffdurchlass 12 in die Kolbenkammer 14 strömen kann oder von der Kolbenkammer 14 zu dem Kraftstoffdurchlass 12 ausströmen kann.
  • Wenn elektrische Leistung durch die ECU 141 zu der Magnetspule 33 zugeführt wird, wird ein Magnetkreis in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass ein Magnetfluss, der durch den elektrischen Strom erzeugt wird und durch die Magnetspule 33 fließt, den Abschnitt des oberen Endes (den Sitzabschnitt 44 in 3) der Ventileinheit 31 durchläuft. Dann wird die Ventileinheit 31 durch den Magnetkreis in einer Richtung hin zu einer Außenseite der Kolbenkammer 14 (in der Abbildung in einer Aufwärtsrichtung) gegen die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 bewegt. Folglich wird der Ventilkopfabschnitt (38 in 3) der Ventileinheit 31 mit der oberen Innenwandoberfläche (11b in 3) der Kolbenkammer 14 in Kontakt gebracht. Mit anderen Worten, die Verbindung zwischen der Kolbenkammer 14 und dem Kraftstoffdurchlass 12 wird blockiert. Die Kraftstoffeinströmung und die Kraftstoffausströmung zwischen der Kolbenkammer 14 und dem Kraftstoffdurchlass 12 werden blockiert.
  • Das Sperrventil 50 besitzt ein Sperrventilelement 51 und eine Sperrventilfeder 52. Ein Innendurchmesser des Förderanschlusses 13 ist bei einer Position von der Kolbenkammer 14 entfernt teilweise größer gestaltet, um dadurch eine Sperrventilkammer auszubilden. Das Sperrventilelement 51 und die Sperrventilfeder 52 sind in der Sperrventilkammer aufgenommen, die in dem Förderanschluss 13 ausgebildet ist.
  • Die Sperrventilkammer des Förderanschlusses 13 besitzt zwei Kommunikations- bzw. Verbindungsanschlüsse. Ein erster Verbindungsanschluss der Sperrventilkammer ist hin zu der Kolbenkammer 14 geöffnet, während ein zweiter Verbindungsanschluss davon hin zu der zweiten Kraftstoffleitung 152 geöffnet ist. Das Sperrventilelement 51 wird durch eine Vorspannkraft der Sperrventilfeder 52 hin zu dem ersten Verbindungsanschluss, welcher mit der Kolbenkammer 14 verbunden ist, gedrückt, das heißt, in eine Ventilschließrichtung. Die Kommunikation zwischen der Kolbenkammer 14 und der Sperrventilkammer wird dadurch blockiert. Mit anderen Worten, die Kommunikation zwischen der Kolbenkammer 14 und der zweiten Kraftstoffleitung 152 über den Förderanschluss 13 wird blockiert.
  • Wenn der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 jedoch erhöht ist (nachstehend erläutert), wird das Sperrventilelement 51 gegen die Vorspannkraft der Sperrventilfeder 52 von dem ersten Verbindungsanschluss der Sperrventilkammer getrennt bzw. gelöst. Das heißt, das Sperrventilelement 51 wird in einer Ventilöffnungsrichtung bewegt. Dann steht die Kolbenkammer 14 mit der Sperrventilkammer in Verbindung. Mit anderen Worten, die Kolbenkammer 14 steht über den Förderanschluss 13 mit der zweiten Kraftstoffleitung 152 in Verbindung.
  • Wie vorstehend erläutert ist, ist der Förderanschluss 13 über den ersten Verbindungsanschluss hin zu der Kolbenkammer 14 geöffnet. Der erste Verbindungsanschluss ist bei einer solchen oberen Position des Zylinders 10 ausgebildet, die einer Position oberhalb der oberen Endoberfläche (20b in 3) des Kolbens 20 entspricht, so dass der erste Verbindungsanschluss der Sperrventilkammer durch den Kolben 20 nicht geschlossen wird, auch wenn der Kolben 20 hin zu dessen oberster Position bewegt wird.
  • Wie vorstehend ebenso erläutert ist, wird der Kolben 20 durch die Rotation der Nockenwelle 160 in der axialen Richtung bewegt. Der Kolben 20 befindet sich zu einem in 2 gezeigten Zeitpunkt „t1“ bei der obersten Position. Ein Volumen der Kolbenkammer 14 ist daher zu dem Zeitpunkt „t1“ minimiert. Eine Kraftstoffströmung in dem Kraftstoffdurchlass 12 zu dem Zeitpunkt „t1“ ist in einem ersten Teil (1) von 2 durch einen weißen Pfeil angegeben.
  • Der Kolben 20 wird nach dem Zeitpunkt „t1“ gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 in der Abwärtsrichtung bewegt. Folglich wird das Volumen der Kolbenkammer 14 vergrößert. Die Kolbenkammer 14 ist während der Abwärtsbewegung des Kolbens 20 (einem Ansaugtakt) durch das elektromagnetische Ventil 30 nicht verschlossen. Das heißt, die elektrische Leistung wird während der Abwärtsbewegung des Kolbens 20 durch die ECU 141 nicht zu der Magnetspule 33 geführt. Entsprechend wird der Kraftstoff von dem Kraftstoffdurchlass 12 in die Kolbenkammer 14 gesaugt. Ein Volumen des Kraftstoffes in der Kolbenkammer 14 wird dadurch vergrößert. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 20 nach dem Zeitpunkt „t1“ ist bei einem zweiten Teil (2) von 2 durch einen weißen Pfeil angegeben.
  • Ein Leistungszuführungszustand des elektrischen Stroms zu der Magnetspule 33 ist in 2 als ein Antriebsimpuls angegeben, welcher zu einer Treiberschaltung (nicht gezeigt) der ECU 141 ausgegeben wird. Wenn sich der Antriebsimpuls auf einem niedrigen Niveau „Niedrig“ befindet, wird die elektrische Leistung nicht von der Treiberschaltung zu der Magnetspule 33 geführt. Wenn der Antriebsimpuls andererseits auf ein hohes Niveau „Hoch“ verändert ist, wird die elektrische Leistung von der Treiberschaltung zu der Magnetspule 33 geführt.
  • Zu einem Zeitpunkt „t2“ in 2 ist der Kolben 20 hin zu dessen unterster Position bewegt, wie bei einem dritten Teil (3) von 2 gezeigt ist. Das Volumen der Kolbenkammer 14 ist zu dem Zeitpunkt „t2“ daher maximiert. Das Volumen des Kraftstoffes in der Kolbenkammer 14 ist entsprechend maximiert.
  • Im weiteren Zeitverlauf nach dem Zeitpunkt „t2“ wird der Kolben 20 gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 in der Aufwärtsrichtung bewegt. Das Volumen der Kolbenkammer 14 wird allmählich verringert. Das obere offene Ende (14c in 3) der Kolbenkammer 14 ist während eines ersten Teils der Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 (einem Abgabetakt ausgehend von dem Zeitpunkt „t2“ bis zu einem Zeitpunkt „t3“) durch das elektromagnetische Ventil 30 noch nicht geschlossen. Folglich wird der Kraftstoff in der Kolbenkammer 14 zurück zu dem Kraftstoffdurchlass 12 abgeführt. Das Volumen des Kraftstoffes in der Kolbenkammer 14 wird dadurch verringert.
  • Zu dem Zeitpunkt „t3“ in 2 erreicht das Volumen der Kolbenkammer 14 den Zielwert, welcher an einen Betriebszustand des Fahrzeugs angepasst ist. Mit anderen Worten, ein Betrag des hin zu dem Common-Rail 120 zu fördernden Kraftstoffes erreicht den Zielwert, welcher an den Betriebszustand der in dem Fahrzeug montierten Dieselmaschine angepasst ist. Der Betrag des zu fördernden Kraftstoffes wird durch die ECU 141 bestimmt. Wenn der Betrag des hin zu dem Common-Rail 120 zu fördernden Kraftstoffes den Zielwert zu dem Zeitpunkt „t3“ erreicht, schaltet die ECU 141 den Antriebsimpuls von dem niedrigen Niveau „Niedrig“ auf das hohe Niveau „Hoch“ um. Dann wird der elektrische Strom zu der Magnetspule 33 geführt, um den Magnetkreis auszubilden. Die magnetische Kraft wird dadurch zum Bewegen der Ventileinheit 31 in der Aufwärtsrichtung erzeugt. Die Ventileinheit 31 wird in der Richtung hin zu der Außenseite der Kolbenkammer 14 (in der Aufwärtsrichtung) gegen die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 bewegt. Folglich wird die Kommunikation zwischen der Kolbenkammer 14 und dem Kraftstoffdurchlass 12 blockiert, um dadurch die Kolbenkammer 14 zu schließen. Da die Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 auch nach dem Zeitpunkt „t3“ kontinuierlich erfolgt, wird der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 erhöht. Der erhöhte Kraftstoffdruck wird auf das Sperrventilelement 51 aufgebracht, so dass das Sperrventilelement 51 gegen die Vorspannkraft der Sperrventilfeder 52 in einer Richtung von dem ersten Verbindungsanschluss der Sperrventilkammer des Förderanschlusses 13 weg, das heißt, in der Ventilöffnungsrichtung, bewegt wird. Entsprechend ist die Kolbenkammer 14 über den Förderanschluss 13 mit der zweiten Kraftstoffleitung 152 verbunden. Der Hochdruckkraftstoff der Kolbenkammer 14 wird über die zweite Kraftstoffleitung 152 zu dem Common-Rail 120 gefördert. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 zu dem Zeitpunkt „t3“ ist in einem vierten Teil (4) von 2 durch einen weißen Pfeil angegeben. Ein Ventilöffnungszustand zwischen dem Sperrventilelement 51 und dem ersten Verbindungsanschluss ist ebenso in dem vierten Teil (4) von 2 gezeigt.
  • Zu einem Zeitpunkt „t4“ in 2, welcher einem mittleren Punkt während eines zweiten Teils der Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 (das heißt, einem Fördertakt) entspricht, schaltet die ECU 141 den Antriebsimpuls ausgehend von dem hohen Niveau „Hoch“ auf das niedrige Niveau „Niedrig“ um. Dann wird sich die Ventileinheit 31 in der Abwärtsrichtung bewegen, deren Ventilkopfabschnitt das obere offene Ende der Kolbenkammer 14 verschließt. Mit anderen Worten, der Ventilkopfabschnitt der Ventileinheit 31 wird von der oberen Innenwandoberfläche der Kolbenkammer 14 gelöst. Da sich der Kolben 20 zu dem Zeitpunkt „t4“ jedoch nach wie vor in der Aufwärtsbewegung befindet, ist der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 nach wie vor hoch. Daher startet die tatsächliche Abwärtsbewegung der Ventileinheit 31 nicht zu dem Zeitpunkt „t4“.
  • Im weiteren Zeitverlauf hin zu einem Zeitpunkt t5 in 2 wird der Kolben 20 hin zu dessen oberster Position bewegt. Der Kolben 20 wird sich dann in der Abwärtsrichtung zurück bewegen. Der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 wird dadurch verringert. Folglich startet die Ventileinheit 31 deren Bewegung in der Abwärtsrichtung. Der Ventilkopfabschnitt der Ventileinheit 31 wird von der oberen Innenwandoberfläche der Kolbenkammer 14 gelöst und dadurch wird die Kolbenkammer 14 erneut mit dem Kraftstoffdurchlass 12 verbunden.
  • Zusätzlich wird das Sperrventilelement 51 durch die Vorspannkraft der Sperrventilfeder 52 in der Ventilschließrichtung hin zu dem ersten Verbindungsanschluss des Förderanschlusses 13 gedrückt. Daher wird die Kommunikation zwischen der Kolbenkammer 14 und der zweiten Kraftstoffleitung 152 blockiert, um einen Kraftstoffförderbetrieb zu stoppen.
  • Wenn der vorstehende Betrieb ausgehend von dem Zeitpunkt „t1“ bis zu dem Zeitpunkt „t5“ wiederholt wird, führt die Hochdruckpumpe 102 den Hochdruckkraftstoff kontinuierlich zu dem Common-Rail 120. In 2 ist eine Veränderung der Position des Kolbens 20 in der axialen Richtung während der Zeitdauer ausgehend von dem Zeitpunkt „t1“ bis zu dem Zeitpunkt „t5“ durch eine strichpunktierte Linie mit einem Punkt angegeben.
  • Eine detailliertere Struktur der Hochdruckpumpe 102 mit der Elektromagnetventilvorrichtung wird mit Bezug auf 3 erläutert. In 3 ist jede von drei Dimensionsrichtungen durch eine „x-Richtung“, eine „y-Richtung“ und eine „z-Richtung“ angegeben. Die „y-Richtung“ entspricht einer Richtung senkrecht zu einer Blattebene von 3. Eine Ebene, welche durch die „X-Richtung“ und die „y-Richtung“ definiert ist, ist als eine „x-y-Ebene“ bezeichnet.
  • Wie vorstehend erläutert ist, umfasst die Hochdruckpumpe 102 den Zylinder 10, den Kolben 20, das elektromagnetische Ventil 30, das Sperrventil 50 usw. In 3 ist auf das Sperrventil 50 jedoch verzichtet.
  • Eine erste Ventilkammer 15 und eine zweite Ventilkammer 16 sind zusätzlich zu der Pumpenkammer 11, dem Kraftstoffdurchlass 12 und dem Förderanschluss 13 bei dem Zylinder 10 ausgebildet (in 3 nicht gezeigt). Die Pumpenkammer 11, der Kraftstoffdurchlass 12, die erste Ventilkammer 15 und die zweite Ventilkammer 16 sind in der axialen Richtung (der z-Richtung) ausgehend von der unteren Seite hin zu der oberen Seite in 3 in dieser Reihenfolge angeordnet. In 3 ist nicht nur auf die Darstellung des Sperrventils 50 verzichtet, sondern ebenso auf den Förderanschluss 13.
  • Wie vorstehend erläutert ist, ist die Pumpenkammer 11 in der zylindrischen Gestalt mit zwei axial offenen Enden ausgebildet. Die axiale Richtung der Pumpenkammer 11 erstreckt sich in der Richtung entlang der z-Richtung. Der Kolben 20 ist in der säulenförmigen Gestalt ausgebildet. Die axiale Richtung des Kolbens 20 erstreckt sich ebenso in der Richtung entlang der z-Richtung. Die Außenumfangsfläche 20a des Kolbens 20 steht mit der Innenumfangsfläche 11a der Pumpenkammer 11 bei dem gesamten Umfang des Kolbens 20 in Gleitkontakt. Der Kolben 20 ist mit Bezug auf den Zylinder 10 in der axialen Richtung der Pumpenkammer 11 beweglich. In 3 ist eine Mittelachse der Hochdruckpumpe 102 durch eine strichpunktierte Linie CA mit einem Punkt angegeben.
  • Die obere Innenwandoberfläche 11b der Pumpenkammer 11 und die obere Endoberfläche 20b des Kolbens 20 liegen einander in der z-Richtung gegenüber. Die Kolbenkammer 14 ist durch die obere Endoberfläche 20b des Kolbens 20, einen Teil der Innenumfangsfläche 11a der Pumpenkammer 11 oberhalb der oberen Endoberfläche 20b und die obere Innenwandoberfläche 11b definiert.
  • Der Zylinder 10 besitzt einen ersten Wandabschnitt 17 und einen zweiten Wandabschnitt 18, die sich jeweils in der x-y-Ebene erstrecken. Der erste Wandabschnitt 17 ist bei einer Position näher an der Pumpenkammer 11 als der zweite Wandabschnitt 18 angeordnet. Der Kraftstoffdurchlass 12 ist zwischen dem ersten Wandabschnitt 17 und einem Wandabschnitt des Zylinders 10, in welchem die Pumpenkammer 10 ausgebildet ist, ausgebildet. Die erste Ventilkammer 15 ist zwischen den ersten und den zweiten Wandabschnitten 17 und 18 ausgebildet. Die zweite Ventilkammer 16 ist oberhalb des zweiten Wandabschnitts 18 ausgebildet.
  • Sowohl die ersten als auch die zweiten Wandabschnitte 17 und 18 sind aus einem Material mit einer höheren Härte als diese eines Federhalters 40 und des Sitzabschnitts 44, welche nachstehend erläutert werden, hergestellt. Ein erstes und ein zweites Durchgangsloch 17c und 18c, die sich in der z-Richtung erstrecken, sind sowohl in den ersten als auch den zweiten Wandabschnitten 17 und 18 ausgebildet. Genauer gesagt, das erste Durchgangsloch 17c ist in dem ersten Wandabschnitt 17 in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass das erste Durchgangsloch 17c den ersten Wandabschnitt 17 ausgehend von einer ersten unteren Wandoberfläche 17a hin zu einer ersten oberen Wandoberfläche 17b durchläuft. Sowohl die ersten unteren als auch die ersten oberen Wandoberflächen 17a und 17b erstrecken sich in der x-y-Ebene des ersten Wandabschnitts 17. Das zweite Durchgangsloch 18c ist in dem zweiten Wandabschnitt 18 in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass das zweite Durchgangsloch 18c den zweiten Wandabschnitt 18 ausgehend von einer zweiten unteren Wandoberfläche 18a hin zu einer zweiten oberen Wandoberfläche 18b durchläuft. Sowohl die zweiten unteren als auch die zweiten oberen Wandoberflächen 18a und 18b erstrecken sich in der x-y-Ebene des zweiten Wandabschnitts 18. Die Kolbenkammer 14, der Kraftstoffdurchlass 12, die erste Ventilkammer 15 und die zweite Ventilkammer 16 sind über die ersten und zweiten Durchgangslöcher 17c und 18c und das obere offene Ende 14c miteinander verbunden. Sowohl die ersten als auch die zweiten Durchgangslöcher 17c und 18c sind in der z-Richtung koaxial zu dem oberen offenen Ende 14c der Kolbenkammer 14 angeordnet. Die Ventileinheit 31 ist in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass ein Schaftabschnitt der Ventileinheit 31 das obere offene Ende 14c der Kolbenkammer 14 und die ersten und zweiten Durchgangslöcher 17c und 18c der ersten und zweiten Wandabschnitte 17 und 18 in der z-Richtung durchläuft. Die Ventileinheit 31 ist mit Bezug auf das obere offene Ende 14c sowie die ersten und zweiten Durchgangslöcher 17c und 18c in der z-Richtung beweglich.
  • Wie vorstehend erläutert ist, ist das elektromagnetische Ventil 30 aus der Ventileinheit 31, der Ankerfeder 32, der Magnetspule 33 usw. aufgebaut. Zusätzlich umfasst das elektromagnetische Ventil 30 eine Saugventilfeder 34 und einen Statorkern 35.
  • Die Ventileinheit 31 ist aus einem Saugventil 36 und einem Anker 37 aufgebaut. Sowohl das Saugventil 36 als auch der Anker 37 erstrecken sich in der z-Richtung. Das Saugventil 36 und der Anker 37 sind als separate Elemente hergestellt.
  • Ein vorderes Ende (ein Ende auf der unteren Seite bzw. ein unteres Ende) des Saugventils 36 ist in der Kolbenkammer 14 beweglich vorgesehen. Ein hinteres Ende (ein Ende auf der oberen Seite bzw. ein oberes Ende) des Saugventils 36 entgegengesetzt zu dem vorderen Ende ist in der ersten Ventilkammer 15 beweglich vorgesehen. Das obere Ende des Saugventils 36 befindet sich in der z-Richtung gegenüberliegend zu einem vorderen Ende (einem Ende auf der unteren Seite) des Ankers 37. Ein hinteres Ende (ein Ende auf der oberen Seite) des Ankers 37 ist in der zweiten Ventilkammer 16 beweglich vorgesehen. Das vordere Ende des Saugventils 36 entspricht dem der Ventilkopfabschnitt 38 der Ventileinheit 31, während das hintere Ende des Ankers 37 dem oberen Ende der Ventileinheit 31 entspricht.
  • Das Saugventil 36 besitzt den Ventilkopfabschnitt 38 und einen Ventilwellenabschnitt 39, welcher einem Teil des Schaftabschnitts der Ventileinheit 31 entspricht. Der Ventilkopfabschnitt 38 und der Ventilwellenabschnitt 39 sind in der z-Richtung angeordnet und integral miteinander verbunden. Ein Außendurchmesser des Ventilkopfabschnitts 38 in der x-y-Ebene ist größer als dieser des Ventilwellenabschnitts 39. Der Ventilkopfabschnitt 38 ist vollständig in der Kolbenkammer 14 aufgenommen. Der Ventilwellenabschnitt 39 ist teilweise in dem Kraftstoffdurchlass 12 und teilweise in der ersten Ventilkammer 15 vorgesehen. Ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Ventilkopfabschnitt 38 und dem Ventilwellenabschnitt 39 bewegt sich gemäß der axialen Bewegung des Saugventils 36 in der z-Richtung in die Kolbenkammer 14 oder aus dieser heraus.
  • Der Außendurchmesser des Ventilkopfabschnitts 38 in der x-y-Ebene ist größer als ein Innendurchmesser des oberen offenen Endes 14c der Kolbenkammer 14. Der Ventilwellenabschnitt 39 ist integral mit einem zentralen bzw. mittleren Abschnitt einer oberen Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 verbunden. Die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet. Die obere Oberfläche 38a liegt in der z-Richtung der oberen Innenwandoberfläche 11b der oberen Wand der Kolbenkammer 14 gegenüber. Die obere Innenwandoberfläche 11b ist ebenso in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet. Die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 ist durch eine kegelförmige Oberfläche in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass ein Durchmesser der kegelförmigen Oberfläche in der z-Richtung hin zu dem Ventilwellenabschnitt 39 allmählich verringert ist. In einer ähnlichen Art und Weise ist die obere Innenwandoberfläche 11b durch eine kegelförmige Oberfläche in einer solchen Art und Weise ausgebildet, dass ein Durchmesser der kegelförmigen Oberfläche in der z-Richtung ausgehend von der Innenseite der Kolbenkammer 14 hin zu dem oberen offenen Ende 14c der Kolbenkammer 14 allmählich verringert ist. Die obere Oberfläche 38a der kegelförmigen Oberfläche wird im Betrieb mit der oberen Innenwandoberfläche 11b der kegelförmigen Oberfläche in Kontakt gebracht. Wenn die obere Oberfläche 38a mit der oberen Innenwandoberfläche 11b in Kontakt steht, ist die Kolbenkammer 14 durch den Ventilkopfabschnitt 38 des Saugventils 36 verschlossen.
  • Der Federhalter 40 ist um den Ventilwellenabschnitt 39 herum vorgesehen. Der Federhalter 40 ist aus einem Material mit einer geringeren Härte als diese des Saugventils 36 hergestellt. Der Federhalter 40 ist an dem oberen Ende des Ventilwellenabschnitts 39 fixiert und in der ersten Ventilkammer 15 angeordnet. Der Federhalter 40 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 41 und einen ringförmigen Flanschabschnitt 42. Der zylindrische Abschnitt 41 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet und besitzt bei dessen axialen Enden in der z-Richtung offene Enden. Der zylindrische Abschnitt 41 und der ringförmige Flanschabschnitt 42 sind koaxial zu dem Ventilwellenabschnitt 39 angeordnet. Der zylindrische Abschnitt 41 und der ringförmige Flanschabschnitt 42 sind an einer Außenumfangsfläche des Ventilwellenabschnitts 39 fixiert.
  • Ein axiales Ende 41a auf der unteren Seite bzw. ein unteres axiales Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 liegt der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in der z-Richtung gegenüber. Der ringförmige Flanschabschnitt 42 ist mit einem oberen axialen Ende des zylindrischen Abschnitts 41 integral verbunden. Wenn das Saugventil 36 in der Abwärtsrichtung hin zu der Kolbenkammer 14 bewegt wird, wird das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 mit der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in Kontakt gebracht. Entsprechend wird eine Abwärtsbewegung des Saugventils 36 in der z-Richtung durch den zylindrischen Abschnitt 41 beschränkt. Mit anderen Worten, die Abwärtsbewegung des Ventilkopfabschnitts 38 in der Kolbenkammer 14 wird durch den zylindrischen Abschnitt 41 des Federhalters 40 beschränkt. Genauer gesagt, ein Ventil-Trennungsabstand in der z-Richtung zwischen der oberen Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 und der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 wird durch den zylindrischen Abschnitt 41 des Federhalters 40 beschränkt.
  • Bei der vorliegenden Offenbarung ist der zylindrische Abschnitt 41 (einschließlich des unteren axialen Endes 41a) ebenso als ein dritter Anschlagabschnitt bezeichnet und der erste Wandabschnitt 17 (einschließlich der ersten oberen Wandoberfläche 17b) ist ebenso als ein dritter Anschlagaufnahmeabschnitt bezeichnet.
  • Der ringförmige Flanschabschnitt 42 weist einen Außendurchmesser auf, der größer ist als dieser des zylindrischen Abschnitts 41. Eine untere Oberfläche 42a des ringförmigen Flanschabschnitts 42, die sich in der x-y-Ebene erstreckt, liegt der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in der z-Richtung gegenüber. Die Saugventilfeder 34 ist zwischen dem ringförmigen Flanschabschnitt 42 und dem ersten Wandabschnitt 17 angeordnet.
  • Die Saugventilfeder 34 ist aus einer Spiralfeder aufgebaut, die aus einem elastischen Material in einer Gestalt eines Walzdrahts hergestellt und in einer Spiralgestalt gewunden ist. Die Saugventilfeder 34 ist in der ersten Ventilkammer 15 angeordnet. Ein Teil des Ventilwellenabschnitts 39 des Saugventils 36 und der zylindrische Abschnitt 41 des Federhalters 40 sind in einen inneren Raum der Saugventilfeder 34 eingefügt. Mit anderen Worten, die Saugventilfeder 34 umgibt den Ventilwellenabschnitt 39 und den zylindrischen Abschnitt 34 in deren Umfangsrichtung. Die Saugventilfeder 34 ist in der z-Richtung zwischen dem ringförmigen Flanschabschnitt 42 und dem ersten Wandabschnitt 17 angeordnet. Ein unteres Ende der Saugventilfeder 34 steht der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in Kontakt. Ein oberes Ende der Saugventilfeder 34 steht mit der unteren Oberfläche 42a des ringförmigen Flanschabschnitts 42 in Kontakt. Wie nachstehend erläutert ist, ist die Saugventilfeder 34 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 zwischen dem ersten Wandabschnitt 17 und dem ringförmigen Flanschabschnitt 42 gehalten. Die Saugventilfeder 34 spannt das Saugventil 36 in der Aufwärtsrichtung der z-Richtung vor.
  • Der Anker 37 besitzt einen Druckstababschnitt 43 und den Sitzabschnitt 44. Der Druckstababschnitt 43 ist aus einem Material mit einer höheren Härte als diese des Sitzabschnitts 44 ausgebildet. Der Druckstababschnitt 43 und das Saugventil 36 sind aus dem gleichen Material hergestellt. Der Sitzabschnitt 44 ist aus weichem, magnetischem Material hergestellt. Der Druckstababschnitt 43 ist in einer säulenförmigen Gestalt ausgebildet, die sich in der z-Richtung erstreckt. Der Sitzabschnitt 44 ist in einer ringförmigen Gestalt mit einem sich in der z-Richtung erstreckenden Durchgangsloch ausgebildet. Der Druckstababschnitt 43 und der Sitzabschnitt 44 sind koaxial zueinander.
  • Eine Länge des Druckstababschnitts 43 in der z-Richtung ist größer bzw. länger als diese des Sitzabschnitts 44. Ein Außendurchmesser des Druckstababschnitts 43 ist beinahe gleich einem Innendurchmesser des Durchgangslochs des Sitzabschnitts 44. Ein oberer Abschnitt des Druckstababschnitts 43 ist in das Durchgangsloch des Sitzabschnitts 44 eingefügt, so dass der Druckstababschnitt 43 fest mit dem Sitzabschnitt 44 verbunden ist.
  • Der Druckstababschnitt 43 ist in den ersten und zweiten Ventilkammern 15 und 16 angeordnet. Der Sitzabschnitt 44 ist in seiner Gesamtheit in der zweiten Ventilkammer 16 angeordnet. Ein unteres Ende des Druckstababschnitts 43 (das heißt, das untere Ende des Ankers 37) liegt dem oberen Ende des Ventilwellenabschnitts 39 in der z-Richtung gegenüber. Ein Außendurchmesser des Sitzabschnitts 44 ist größer als ein Innendurchmesser des zweiten Durchgangslochs 18c des zweiten Wandabschnitts 18. Eine untere Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 mit der ringförmigen Gestalt liegt der zweiten oberen Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 in der z-Richtung gegenüber.
  • Die Ankerfeder 32 ist aus einer Spiralfeder aufgebaut, die aus einem elastischen Material in einer Gestalt eines Walzdrahts hergestellt und in einer Spiralgestalt gewunden ist. Die Ankerfeder 32 ist in der zweiten Ventilkammer 16 angeordnet. Die Ankerfeder 32 ist auf einer Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 auf der oberen Seite angeordnet, die entgegengesetzt zu der unteren Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 liegt.
  • Der Statorkern 35 ist ebenso wie der Sitzabschnitt 44 aus dem weichen, magnetischen Material hergestellt und in der zweiten Ventilkammer 16 angeordnet. Der Statorkern 35 ist in einer zylindrischen Gestalt mit einem geschlossenen Boden auf dessen oberer Seite ausgebildet. Eine axiale Richtung des Statorkerns 35 erstreckt sich entlang der z-Richtung. Der Statorkern 35 ist hin zu der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 geöffnet. Eine untere axiale Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 liegt der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 in der z-Richtung gegenüber. Sowohl die untere axiale Endoberfläche 35a als auch die obere Oberfläche 44b erstrecken sich in der x-y-Ebene. Ein Abstand zwischen der unteren axialen Endoberfläche 35a und der oberen Oberfläche 44b in der z-Richtung ist bei allen Punkten in der Umfangsrichtung der unteren axialen Endoberfläche 35a der ringförmigen Gestalt konstant.
  • Die Ankerfeder 32 ist in dem Statorkern 35 vorgesehen. Die Ankerfeder 32 ist zwischen der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 und einer inneren Bodenfläche 35b des Statorkerns 35 angeordnet. Daher ist die Ankerfeder 32 zwischen dem Sitzabschnitt 44 und dem Statorkern 35 gehalten. Die Ankerfeder 32 spannt den Sitzabschnitt 44 in einer Richtung von dem Statorkern 35 weg, das heißt, in der Abwärtsrichtung in der Abbildung, vor.
  • Wie vorstehend angegeben ist, wird eine Vorspannkraft der Ankerfeder 32 in der Richtung hin zu dem zweiten Wandabschnitt 18 auf den Sitzabschnitt 44 aufgebracht. Da der Druckstababschnitt 43 integral mit dem Sitzabschnitt 44 verbunden ist, wird die Vorspannkraft in der Richtung zu dem Ventilwellenabschnitt 39 des Saugventils 36 auf den Druckstababschnitt 43 aufgebracht. Da das untere Ende des Druckstababschnitts 43 mit dem oberen Ende des Ventilwellenabschnitts 39 in Kontakt steht, wird die Vorspannkraft in der Abwärtsrichtung hin zu der Kolbenkammer 14 auf den Ventilwellenabschnitt 39 aufgebracht.
  • Wie vorstehend erläutert ist, ist der Federhalter 40 an dem Ventilwellenabschnitt 39 fixiert. Die Saugventilfeder 34 ist zwischen dem ringförmigen Flanschabschnitt 42 des Federhalters 40 und dem ersten Wandabschnitt 17 vorgesehen. Die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 in der Abwärtsrichtung hin zu der Kolbenkammer 14 wird ebenso auf den an dem Ventilwellenabschnitt 39 fixierten Federhalter 40 aufgebracht. Die Saugventilfeder 34 ist dadurch zwischen dem ringförmigen Flanschabschnitt 42 des Federhalters 40 und dem ersten Wandabschnitt 17 gehalten. Der Federhalter 40 ist durch die Saugventilfeder 34 in der Aufwärtsrichtung von der Saugventilfeder 34 weg vorgespannt. Mit anderen Worten, die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 wird in der Aufwärtsrichtung hin zu dem Druckstababschnitt 43 auf den Ventilwellenabschnitt 39 des Saugventils 36 aufgebracht.
  • Wie vorstehend erläutert ist, wird die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 in der Abwärtsrichtung hin zu der Kolbenkammer 14 auf den Druckstababschnitt 43 des Ankers 37 aufgebracht. Andererseits wird die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 in der Aufwärtsrichtung hin zu der zweiten Ventilkammer 16 auf den Ventilwellenabschnitt 39 des Saugventils 36 aufgebracht. Mit anderen Worten, die auf den Anker 37 aufgebrachte Vorspannkraft der Ankerfeder 32 und die auf das Saugventil 36 aufgebrachte Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 sind in der z-Richtung entgegengesetzt zueinander.
  • Die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 ist so eingestellt, dass diese größer ist als diese der Saugventilfeder 34. Daher wird, wie in 3 gezeigt ist, wenn keine elektrische Leistung zu der Magnetspule 33 geführt wird, der Anker 37 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 in der Abwärtsrichtung hin zu dem zweiten Wandabschnitt 18 bewegt, so dass die untere Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 mit der zweiten oberen Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt steht. In dieser Situation ist die obere Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 von der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 in der z-Richtung um einen ersten Abstand bzw. eine erste Strecke „L1“ (einen Anker-Trennungsabstand) entfernt. Mit anderen Worten, der Anker 37 ist um einen Hubbetrag von „L1“ in der axialen Richtung beweglich, wenn der Sitzabschnitt 44 zwischen dem Statorkern 35 und dem zweiten Wandabschnitt 18 bewegt wird.
  • Da das untere Ende des Druckstababschnitts 43 mit dem oberen Ende des Ventilwellenabschnitts 39 in Kontakt steht, werden zusätzlich der Ventilwellenabschnitt 39 und der Federhalter 40 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 nach unten gedrückt. Folglich wird die Saugventilfeder 34 entsprechend durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 komprimiert. In dieser Situation ist das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 in der z-Richtung um eine zweite Strecke bzw. einen zweiten Abstand „L2“ von der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 getrennt. Darüber hinaus ist die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 in der z-Richtung um eine dritte Strecke „L3“ von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt.
  • Die erste Strecke „L1“ ist kleiner als eine vierte Strecke „L4“, welche einer Summe der zweiten Strecke „L2“ und der dritten Strecke „L3“ entspricht. Die erste Strecke „L1“ ist größer als sowohl die zweite Strecke „L2“ als auch die dritte Strecke „L3“. Eine axiale Position des Ventilkopfabschnitts 38, welche um die dritte Strecke bzw. den dritten Abstand „L3“ von der oberen Innenwandoberfläche 11b getrennt ist, ist als eine erste Hubposition des Saugventils 36 bezeichnet.
  • Wie vorstehend erläutert ist, ist der Magnetkreis ausgebildet, wenn der elektrische Strom zu der Magnetspule 33 geführt wird. Wenn der Magnetkreis ausgebildet ist, wird der Anker 37 gegen die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 durch die Magnetkraft in der Aufwärtsrichtung hin zu dem Statorkern 35 angezogen. Wenn der Anker 37 um den ersten Abstand bzw. die erste Strecke „L1“ in der Aufwärtsrichtung der z-Richtung hin zu dem Statorkern 35 bewegt wird, wird die obere Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 mit der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 in Kontakt gebracht. Dann wird die Aufwärtsbewegung des Ankers 37 in der z-Richtung gestoppt. Bei der vorliegenden Offenbarung ist die obere Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 als ein erster Anschlagabschnitt bezeichnet, während der Statorkern 35 (einschließlich der unteren axialen Endoberfläche 35a) als ein erster Anschlagaufnahmeabschnitt bezeichnet ist.
  • Wenn der Magnetkreis verschwindet, wird der Anker 37 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 in der Abwärtsrichtung hin zu dem zweiten Wandabschnitt 18 bewegt.
  • Wenn der Anker 37 um den ersten Abstand bzw. die erste Strecke „L1“ nach unten hin zu dem zweiten Wandabschnitt 18 bewegt wird, wird die untere Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 mit der zweiten oberen Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt gebracht. Dann wird die Abwärtsbewegung des Ankers 37 in der z-Richtung durch den Kontakt zwischen dem Sitzabschnitt 44 und dem zweiten Wandabschnitt 18 gestoppt. Wie vorstehend erläutert ist, entspricht die erste Strecke bzw. der erste Abstand „L1“ einem maximalen Hubbetrag des Ankers 37 in der z-Richtung. In der vorliegenden Offenbarung ist die untere Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 ebenso als ein zweiter Anschlagabschnitt bezeichnet, während die zweite obere Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 ebenso als ein zweiter Anschlagaufnahmeabschnitt bezeichnet ist.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 in dem Zustand, in welchem die untere Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 mit der zweiten oberen Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt steht, um die zweite Strecke „L2“ von der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 getrennt, und die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 ist um die dritte Strecke „L3“ von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt.
  • Wenn der Kolben 20 gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 in der Abwärtsrichtung bewegt wird, strömt der Kraftstoff von dem Kraftstoffdurchlass 12 in die Kolbenkammer 14. Ein durch das Einströmen des Kraftstoffes erzeugter Kraftstoffdruck wird auf die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 aufgebracht. Die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 ist auf einen solchen Wert eingestellt, dass das Saugventil 36 durch den auf den Ventilkopfabschnitt 38 aufgebrachten Kraftstoffdruck weiter in der Abwärtsrichtung der z-Richtung bewegt werden kann. Daher wird das Saugventil 36 durch den Kraftstoffdruck des Einströmkraftstoffes bzw. des einströmenden Kraftstoffes weiter in der Abwärtsrichtung bewegt. Folglich wird die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 um eine zusätzliche Strecke weiter von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt. Wenn das Saugventil 36 durch den Kraftstoffdruck des einströmenden Kraftstoffes um die Strecke gemäß der zweiten Strecke „L2“ nach unten bewegt wird, wird das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 mit der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in Kontakt gebracht. Mit anderen Worten, das Saugventil 36 wird ausgehend von dem ersten Hubpunkt (der in 3 gezeigten Position) in der Abwärtsrichtung zusätzlich hin zu einer zweiten Hubposition bewegt, die von der ersten Hubposition um die zusätzliche Strecke gemäß der zweiten Strecke „L2“ getrennt ist. Folglich ist die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 durch eine solche Gesamtstrecke entfernt, die gleich einer Summe der zweiten Strecke „L2“ und der dritten Strecke „L3“ ist. Mit anderen Worten, die obere Oberfläche 38a ist von der oberen Innenwandoberfläche 11b um die vierte Strecke bzw. den vierten Abstand „L4 (= L2 + L3)“ getrennt, die größer als die erste Strecke „L1“ ist.
  • Wenn der Kolben 20 dessen Aufwärtsbewegung gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 beginnt, wird der Kraftstoff von der Kolbenkammer 14 zurück zu dem Kraftstoffdurchlass 12 abgeführt. Folglich verschwindet der auf die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 aufgebrachte Kraftstoffdruck des einströmenden Kraftstoffes. Das Saugventil 36 wird dadurch durch die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 in der Aufwärtsrichtung hin zu der zweiten Ventilkammer 16 bewegt. Dann wird das obere Ende des Ventilwellenabschnitts 39 des Saugventils 36 mit dem unteren Ende des Druckstababschnitts 43 des Ankers 37 in Kontakt gebracht. Folglich ist der Abstand zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b ausgehend von der vierten Strecke „L4“ (der zweiten Hubposition) auf die dritte Strecke „L3“ (die erste Hubposition) reduziert. Zusätzlich kehrt der Abstand zwischen dem unteren axialen Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 und der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 auf die zweite Strecke „L2“ zurück.
  • Wie vorstehend erläutert ist, wird der Sitzabschnitt 44 in der Aufwärtsrichtung hin zu dem Statorkern 35 bewegt, wenn der Magnetkreis ausgebildet ist. Dann wird sich das Saugventil 36 durch die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 ebenso in der Aufwärtsrichtung hin zu dem Statorkern 35 bewegen. Der Anker 37 kann sich um den ersten Abstand „L1“ bzw. die erste Strecke „L1“ in der Aufwärtsrichtung bewegen, während sich das Saugventil 36 in dem Zustand von 3 um die dritte Strecke „L3“ in der Aufwärtsrichtung bewegen kann.
  • Da die erste Strecke bzw. der erste Abstand „L1“ größer als die dritte Strecke „L3“ ist, wird das Saugventil 36 um die dritte Strecke „L3“ nach oben bewegt, und dadurch wird die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 mit der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 in Kontakt gebracht, um die Kolbenkammer 14 zu schließen, bevor der Anker 37 um die erste Strecke „L1“ nach oben bewegt wird. Die obere Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 wird mit der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 in Kontakt gebracht, nachdem die Kolbenkammer 14 durch das Saugventil 36 verschlossen ist.
  • Wie vorstehend erläutert ist, unterscheidet sich ein Saugventil-Kontaktzeitpunkt zwischen der oberen Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 und der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 von einem Anker-Kontaktzeitpunkt zwischen der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 und der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35. Mit anderen Worten, ein Geräuscherzeugungszeitpunkt eines Saugventilgeräusches, das durch den Kontakt zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b erzeugt wird, unterscheidet sich von einem Geräuscherzeugungszeitpunkt eines Ankergeräusches, das durch den Kontakt zwischen der oberen Oberfläche 44b und der unteren axialen Endoberfläche 35a erzeugt wird.
  • Ein Betrieb der Elektromagnetventilvorrichtung für die Hochdruckpumpe 102 wird unter Bezugnahme auf 4 weiter erläutert.
  • Vor einem Zeitpunkt „t11“ in 4 ist das Innere der Hochdruckpumpe 102 nicht mit dem Kraftstoff gefüllt. Ein Zustand der Hochdruckpumpe 102 in einem ersten Teil (1) von 4 vor dem Zeitpunkt „t11“ entspricht einem Zustand, in welchem die Hochdruckpumpe 102 montiert ist. Die Positionen der jeweiligen Bauteile und Komponenten der Hochdruckpumpe 102 sind gleich diesen von 3. Der Hubbetrag des Ankers 37 (ein Ankerhubbetrag) ist gleich null. Der Anker 37 ist in dem Zustand vor dem Zeitpunkt „t11“ bei einer Ausgangsposition (3) angeordnet. Daher ist das Saugventil 36 bei einer halb-offenen Position (gemäß der ersten Hubposition) angeordnet.
  • Zu dem Zeitpunkt „t11“ startet die Hochdruckpumpe 102 deren Kraftstoffansaugbetrieb. Der Zeitpunkt „t11“ von 4 entspricht dem Zeitpunkt „t1“ von 2. Der Kolben 20 ist zu dem Zeitpunkt „t11“ bei dessen oberster Position in dem Zylinder 10 angeordnet und das Volumen der Kolbenkammer 14 liegt auf dessen Minimalwert. Dann wird der Kolben 20 gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 in der Abwärtsrichtung der z-Richtung bewegt.
  • Im weiteren Zeitverlauf nach dem Zeitpunkt „t11“ wird der Kolben 20 gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 in der Abwärtsrichtung bewegt, wie mit einem weißen Pfeil angegeben ist (der bei einem zweiten Teil (2) von 4 auf dem Kolben 20 gezeigt ist). Dann wird der Kraftstoff von dem Kraftstoffdurchlass 12 in die Kolbenkammer 14 gesaugt, wie mit durchgehenden Linien angegeben ist. Das Saugventil 36 wird durch den Kraftstoffdruck durch den einströmenden Kraftstoff in der Abwärtsrichtung bewegt, wie mit einem weißen Pfeil gezeigt ist (der bei dem Ventilwellenabschnitt 39 gezeigt ist). Das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 wird mit der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in Kontakt gebracht. Die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 wird um die vierte Strecke „L4 (= L3 + L2)“, die größer als die erste Strecke „L1“ ist, von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt. Der Hubbetrag des Saugventils 36 wird größer, so dass das Saugventil 36 ausgehend von der halb-offenen Position hin zu einer vollständig geöffneten Position bewegt wird. Ein Strömungswiderstand für den einströmenden Kraftstoff, welcher einen Spalt zwischen dem Ventilkopfabschnitt 38 und der Kolbenkammer 14 (den Spalt zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b) durchläuft, wird dadurch reduziert. Mit anderen Worten, der Kraftstoff kann gleichmäßig von dem Kraftstoffdurchlass 12 in die Kolbenkammer 14 strömen.
  • Zu einem Zeitpunkt „t12“ ist der Kolben 20 hin zu dessen unterster Position bewegt. Das Volumen der Kolbenkammer 14 ist zu dem Zeitpunkt „t12“ maximiert, so dass der Betrag des Kraftstoffes in der Kolbenkammer 14 auf dem maximalen Wert liegt.
  • Im weiteren Zeitverlauf ausgehend von dem Zeitpunkt „t12“ wird sich der Kolben 20 gemäß der Rotation der Nockenwelle 160 in der Aufwärtsrichtung bewegen, wie durch einen weißen Pfeil auf dem Kolben 20 bei einem dritten Teil (3) von 4 angegeben ist. Der Kraftstoffdruck, welcher durch den einströmenden Kraftstoff von dem Kraftstoffdurchlass 12 hin zu der Kolbenkammer 14 erzeugt und auf den Ventilkopfabschnitt 38 aufgebracht wird, verschwindet. Das Saugventil 36 wird dadurch durch die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 in der Aufwärtsrichtung hin zu der zweiten Ventilkammer 16 bewegt, wie mit einem weißen Pfeil bei dem Saugventil 36 angegeben ist. Folglich wird die Strecke bzw. der Abstand zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b auf die dritte Strecke „L3“ reduziert. Zusätzlich kehrt der Abstand zwischen dem unteren axialen Ende 41a und der ersten oberen Wandfläche 17b auf die zweite Strecke „L2“ zurück. Die Position des Saugventils 36 wird von der vollständig geöffneten Position auf die halb-offene Position verändert. Während des vorstehenden Betriebs des Saugventils 36 wird der Anker 37 in der Aufwärtsrichtung nicht bewegt, sondern diese ist bei der Ausgangsposition angeordnet. Der Kraftstoff wird dadurch von der Kolbenkammer 14 zurück zu dem Kraftstoffdurchlass 12 abgegeben, wie mit durchgehenden Linien angegeben ist. Der Betrag des Kraftstoffes in der Kolbenkammer 14 wird entsprechend verringert.
  • Zu einem Zeitpunkt „t13“ bestimmt die ECU 141, dass das Volumen der Kolbenkammer 14 zu einem solchen Zielwert wird, der für den Betriebszustand des Fahrzeugs geeignet ist. Die ECU 141 schaltet den Antriebsimpuls von dem niedrigen Niveau „Niedrig“ auf das hohe Niveau „Hoch“ um. Dann wird der Anker 37 gegen die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 in der Aufwärtsrichtung hin zu dem Statorkern 35 bewegt, wie mit einem weißen Pfeil bei dem Druckstababschnitt 43 bei einem vierten Teil (4) von 4 angegeben ist. In Folge der Aufwärtsbewegung des Druckstababschnitts 43 wird das Saugventil 36 durch die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 in der Aufwärtsrichtung hin zu dem Statorkern 35 bewegt, wie mit einem weißen Pfeil bei dem Saugventil 36 angegeben ist. Während der vorstehenden Aufwärtsbewegungen wird der Anker 37 um die erste Strecke „L1“ nach oben bewegt, während das Saugventil 36 um die dritte Strecke „L3“ nach oben bewegt wird. Wenn die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 mit der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 in Kontakt gebracht wird, wird die Kolbenkammer 14 durch das Saugventil 36 geschlossen. Der Hubbetrag des Ankers 37 sowie der Hubbetrag des Saugventils 36 werden entsprechend maximiert. Die Position des Saugventils 36 wird ausgehend von der halb-offenen Position hin zu einer geschlossenen Position verändert. Der Kolben 20 bewegt sich zu dem Zeitpunkt „t3“ kontinuierlich in der Aufwärtsrichtung. Der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 wird dadurch erhöht. Die Kolbenkammer 14 wird dann über den Förderanschluss 13 mit der zweiten Kraftstoffleitung 152 verbunden, so dass der Hochdruckkraftstoff von der Kolbenkammer 14 zu dem Förderanschluss 13 geführt wird.
  • Die ECU 141 schaltet den Antriebsimpuls zu einem Zeitpunkt „t14“, welcher einem mittleren Punkt des Kraftstoffforderbetriebs von der Kolbenkammer 14 hin zu dem Förderanschluss 13 entspricht, ausgehend von dem hohen Niveau „Hoch“ auf das niedrige Niveau „Niedrig“ um. Der Anker 37 wird sich daher in der Abwärtsrichtung hin zu dem zweiten Wandabschnitt 18 bewegen. Das Saugventil 36 wird sich ebenso in der Abwärtsrichtung hin zu dem Inneren der Kolbenkammer 14 bewegen. Mit anderen Worten, die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 wird von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt bzw. gelöst. Da jedoch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 zu dem Zeitpunkt „t14“ nach wie vor andauert, ist der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 nach wie vor hoch. Mit anderen Worten, das Saugventil 36 beginnt dessen Abwärtsbewegung tatsächlich nicht und der geschlossene Zustand der Kolbenkammer 16 wird aufrechterhalten.
  • Im weiteren Zeitverlauf bis zu einem Zeitpunkt „t15“ wird der Kolben 20 hin zu dessen oberster Position bewegt. Der Kolben 20 wird sich dann nach dem Zeitpunkt „t15“ in der Abwärtsrichtung bewegen, wie bei einem fünften Teil (5) von 4 gezeigt ist. Der Kraftstoffdruck in der Kolbenkammer 14 wird dadurch verringert, so dass das Saugventil 36 die Abwärtsbewegung durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 beginnt. Wenn die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt ist, steht die Kolbenkammer 14 erneut mit dem Kraftstoffdurchlass 12 in Verbindung. Wenn die vorstehenden Vorgänge ausgehend von dem Zeitpunkt „t11“ bis zu dem Zeitpunkt „t15“ wiederholt werden, wird der Hochdruckkraftstoff kontinuierlich von der Hochdruckpumpe 102 zu dem Common-Rail 120 geführt.
  • Nun werden Vorteile der Hochdruckpumpe 102 mit der Elektromagnetventilvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
  • Wenn der Magnetkreis nicht ausgebildet ist, ist das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 um die zweite Strecke „L2“ von der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 getrennt. Die Vorspannkraft der Saugventilfeder 34 ist in einer solchen Art und Weise bestimmt, dass sich das Saugventil 36 durch den Kraftstoffdruck, der durch den einströmenden Kraftstoff von dem Kraftstoffdurchlass 12 in die Kolbenkammer 14 erzeugt und auf das Saugventil 36 aufgebracht wird, in der Abwärtsrichtung der z-Richtung bewegen kann. Folglich wird das Saugventil 36 weiter in die Kolbenkammer 14 bewegt, genauer gesagt, ausgehend von der halb-offenen Position (der ersten Hubposition) zu der vollständig geöffneten Position (der zweiten Hubposition). Die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 ist daher um die vierte Strecke „L4“ als die gesamte Strecke, die größer als die erste Strecke „L1“ ist, von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt.
  • 5 zeigt die Hochdruckpumpe 102 eines Vergleichsbeispiels zum Zwecke des deutlicheren Erläuterns der Vorgänge sowie der Vorteile der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Bei dem Vergleichsbeispiel von 5 steht, wenn der Magnetkreis nicht ausgebildet ist (das heißt, wenn keine elektrische Leistung zugeführt wird), das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 mit der ersten oberen Wandoberfläche 17b des ersten Wandabschnitts 17 in Kontakt. Daher kann sich das Saugventil 36 nicht weiter in der Abwärtsrichtung in die Kolbenkammer 14 bewegen, auch wenn der Kraftstoffdruck des einströmenden Kraftstoffes auf das Saugventil 36 aufgebracht wird.
  • Falls bei dem Vergleichsbeispiel von 5 gewünscht ist, die obere Oberfläche 38a ausgehend von der oberen Innenwandoberfläche 11b um die vierte Strecke „L4“ (gleich dieser der vorliegenden Ausführungsform) nach unten zu bewegen, würde es notwendig werden, dass der Anker-Trennungsabstand „L1“ zwischen der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 und der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 in der z-Richtung größer oder gleich der vierten Strecke „L4“ gestaltet ist, welche größer als die erste Strecke „L1“ von 3 ist. Der Hubbetrag des Ankers 37 und der Hubbetrag des Saugventils 36 des Vergleichsbeispiels sind in 6 entsprechend mit strichpunktierten Linien mit einem Punkt angegeben. Bei einem Vergleich der durchgehenden Linie der vorliegenden Ausführungsform mit der strichpunktierten Linie mit einem Punkt des Vergleichsbeispiels während einer Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt „t13“ und dem Zeitpunkt „t15“, während welcher der Hochdruckkraftstoff zu dem Common-Rail 120 gefördert wird, ist der Hubbetrag des Ankers 37 des Vergleichsbeispiels (die strichpunktierte Linie mit einem Punkt) größer als dieser der vorliegenden Ausführungsform (die durchgehende Linie). Mit anderen Worten, eine Größe der Elektromagnetventilvorrichtung sowie der Hochdruckpumpe des Vergleichsbeispiels werden zwangsläufig größer als diese der vorliegenden Ausführungsform.
  • Andererseits kann gemäß der Elektromagnetventilvorrichtung für die Hochdruckpumpe 102 der vorliegenden Ausführungsform, während der Anker-Trennungsabstand zwischen der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 und der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 auf die erste Strecke „L1“ eingestellt ist, der maximale Ventil-Trennungsabstand zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b so gestaltet sein, dass dieser zu der vierten Strecke „L4“ wird, die größer als die erste Strecke „L1“ ist. Mit anderen Worten, es ist möglich, den Ventil-Trennungsabstand zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b zu vergrößern, während eine Zunahme des Anker-Trennungsabstands zwischen der oberen Oberfläche 44b und der unteren axialen Endoberfläche 35a vermieden werden kann. Daher ist es möglich, den Kraftstoff wirkungsvoll in die Kolbenkammer 14 einzuführen, während eine mögliche Zunahme der Größe der Elektromagnetventilvorrichtung in der z-Richtung unterdrückt wird. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, den elektrischen Strom zu erhöhen, der zu der Magnetspule 33 des elektromagnetischen Ventils 30 geführt werden soll, um den Anker 37 zu bewegen.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Federhalter 40 an dem Saugventil 36 fixiert. Die Abwärtsbewegung des Saugventils 36 in der z-Richtung hin zu dem ersten Wandabschnitt 17 ist durch den zylindrischen Abschnitt 41 des Federhalters 40 beschränkt. Mit anderen Worten, der Ventil-Trennungsabstand zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b ist durch den zylindrischen Abschnitt 41 des Federhalters 40 (genauer gesagt, durch eine axiale Länge des zylindrischen Abschnitts 41) definiert. Daher ist es möglich, eine Variation des Strömungswiderstands für den Kraftstoff zu unterdrücken, welcher von dem Kraftstoffdurchlass 12 über einen Einströmdurchlass zwischen dem Ventilkopfabschnitt 38 des Saugventils 36 und der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 die Kolbenkammer 14 strömt.
  • In dem Zustand, in welchem die untere Oberfläche 44a des Sitzabschnitts 44 durch die Vorspannkraft der Ankerfeder 32 mit der zweiten oberen Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt steht, ist die obere Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 um die erste Strecke „L1“ in der z-Richtung von der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 getrennt. Zusätzlich ist die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 um die dritte Strecke „L3“ von der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 getrennt. Die erste Strecke „L1“ ist größer als die dritte Strecke „L3“.
  • 7 zeigt Betriebsbedingungen bzw. Betriebszustände des Vergleichsbeispiels, gemäß welchem die erste Strecke „L1“ gleich der dritten Strecke „L3“ ist. Wenn der Anker 37 nach oben bewegt wird, ist der Saugventil-Kontaktzeitpunkt zwischen der oberen Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 und der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 gleich dem Anker-Kontaktzeitpunkt zwischen der oberen Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 und der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35. Mit anderen Worten, der Geräuscherzeugungszeitpunkt durch den Saugventilkontakt zwischen der oberen Oberfläche 38a und der oberen Innenwandoberfläche 11b ist gleich dem Geräuscherzeugungszeitpunkt durch den Ankerkontakt zwischen der oberen Oberfläche 44b und der unteren axialen Endoberfläche 35a, wie bei einem zweiten Teil (b) von 7 angegeben ist. Daher wird das bei der Elektromagnetventilvorrichtung erzeugte Geräusch lauter.
  • 8 gezeigt Betriebsbedingungen der vorliegenden Ausführungsform, gemäß welcher die erste Strecke „L1“ größer als die dritte Strecke „L3“ ist. Wenn der Anker 37 nach oben bewegt wird, wird die obere Oberfläche 44b des Sitzabschnitts 44 mit der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 in Kontakt gebracht (wie bei einem dritten Teil (c) von 8 angegeben ist), nachdem die obere Oberfläche 38a des Ventilkopfabschnitts 38 mit der oberen Innenwandoberfläche 11b der Kolbenkammer 14 in Kontakt gebracht ist (wie bei einem zweiten Teil (b) von 8 angegeben ist). Wie vorstehend erläutert ist, unterscheiden sich die Kontaktzeitpunkte voneinander. Das heißt, die Geräuscherzeugungszeitpunkte unterscheiden sich voneinander. Daher ist es möglich, das bei der Elektromagnetventilvorrichtung erzeugte Geräusch zu reduzieren.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, sondern kann in verschiedenen Arten und Weisen modifiziert sein, ohne von einem Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • (Erste Modifikation)
  • Bei der vorstehenden ersten Ausführungsform besitzt der an dem Ventilwellenabschnitt 39 des Saugventils 36 fixierte Federhalter 40 den zylindrischen Abschnitt 41 und den ringförmigen Flanschabschnitt 42. Die Abwärtsbewegung des Saugventils 36 in der z-Richtung hin zu dem ersten Wandabschnitt 17 wird beschränkt, wenn das untere axiale Ende 41a des zylindrischen Abschnitts 41 (der dritte Anschlagabschnitt) mit der ersten oberen Wandoberfläche 17b bis ersten Wandabschnitts 17 (dem dritten Anschlagaufnahmeabschnitt) in Kontakt gebracht wird.
  • Wie in 9 oder 10 gezeigt ist, kann der Federhalter 40 jedoch in einer solchen Art und Weise modifiziert sein, dass der Federhalter 40 lediglich den ringförmigen Flanschabschnitt 42 besitzt.
  • Bei der in 9 gezeigten Modifikation ist in der Pumpenkammer 11 eine Trennwand 11c vorgesehen, um die Pumpenkammer 11 in zwei Kammern aufzuteilen. Mehrere Verbindungslöcher 11d sind in der Trennwand 11c ausgebildet, so dass die beiden Kammern über die Verbindungslöcher 11d miteinander verbunden sind. Die Abwärtsbewegung des Saugventils 36 in der z-Richtung wird beschränkt, wenn eine untere Oberfläche 38b des Ventilkopfabschnitts 38 mit der Trennwand 11c in Kontakt gebracht wird.
  • Bei der in 10 gezeigten Modifikation wird die Abwärtsbewegung des Saugventils 36 in der z-Richtung durch den Federhalter 40 nicht beschränkt, da der zylindrische Abschnitt 41 einfach von der ersten Ausführungsform (3) entfernt ist.
  • (Zweite Modifikation)
  • Bei der vorstehenden ersten Ausführungsform wird die Aufwärtsbewegung des Ankers 37 in der Richtung hin zu dem Statorkern 35 beschränkt, wenn die obere Oberfläche 44b (der erste Anschlagabschnitt) des Sitzabschnitts 44 mit der unteren axialen Endoberfläche 35a des Statorkerns 35 (dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt) in Kontakt gebracht wird.
  • Gemäß der in einem ersten Teil (a) von 11 gezeigten Modifikation ist ein Anschlagaufnahmeelement 45, das aus dem gleichen Material wie dieses des Druckstababschnitts 43 ausgebildet ist, bei dem Statorkern 35 vorgesehen. Wenn das obere Ende 43a des Druckstababschnitts 43 mit einem unteren Ende des Anschlagaufnahmeelements 45 in Kontakt gebracht wird, wird die Aufwärtsbewegung des Ankers 37 beschränkt. Da das Anschlagaufnahmeelement 45 aus dem Material mit der höheren Härte als der Sitzabschnitt 44 hergestellt ist, ist es möglich, einen Verschleiß bei dem Anschlagaufnahmeelement 45 kleiner bzw. geringer zu machen als einen Verschleiß, welcher durch den Kontakt zwischen dem Sitzabschnitt 44 und dem Statorkern 35 hervorgerufen wird. Bei der vorliegenden Offenbarung dient das obere Ende 43a des Druckstababschnitts 43 als der erste Anschlagabschnitt, während das Anschlagaufnahmeelement 45 dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt zum Beschränken der Aufwärtsbewegung des Ankers 37 entspricht.
  • Bei der Modifikation, die in einem zweiten Teil (b) von 11 gezeigt ist, ist bei dem unteren Ende des Druckstababschnitts 43 ein Abschnitt 43b mit großem Durchmesser ausgebildet. Die Aufwärtsbewegung des Ankers 37 in der Richtung hin zu dem Statorkern 35 wird beschränkt, wenn der Abschnitt 43b mit großem Durchmesser mit der zweiten unteren Wandoberfläche 18a des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt gebracht wird. Gemäß der Modifikation bei dem zweiten Teil (b) von 11 ist der Abschnitt 43b mit großem Durchmesser aus dem gleichen Material wie dieses des Druckstababschnitts 43 hergestellt, welches die Härte aufweist, die höher als diese des Sitzabschnitts 44 ist. Es ist möglich, den Verschleiß bei einem Kontaktabschnitt zwischen dem Abschnitt 43b mit großem Durchmesser und dem zweiten Wandabschnitt 18 im Vergleich zu einem Fall zu unterdrücken, bei welchem der Sitzabschnitt 44 mit dem Statorkern 35 in Kontakt gebracht wird. Bei der vorliegenden Modifikation dient der Abschnitt 43b mit großem Durchmesser als der erste Anschlagabschnitt, während die zweite untere Wandoberfläche 18a des zweiten Wandabschnitts 18 dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt zum Beschränken der Aufwärtsbewegung des Ankers 37 entspricht.
  • (Dritte Modifikation)
  • Bei der vorstehenden ersten Ausführungsform wird die Abwärtsbewegung des Ankers 37 in der Richtung hin zu dem zweiten Wandabschnitt 18 beschränkt, wenn die untere Oberfläche 44a (der zweite Anschlagabschnitt) des Sitzabschnitts 44 mit der zweiten oberen Wandoberfläche 18b (dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt) des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt gebracht wird. Die erste Ausführungsform kann jedoch weiter in der folgenden Art und Weise modifiziert sein, wie in einem dritten Teil (c) von 11 gezeigt ist. Ein Abschnitt 43c mit großem Durchmesser ist bei einem mittleren Abschnitt des Druckstababschnitts 43 ausgebildet, so dass der Abschnitt 43c mit großem Durchmesser oberhalb des zweiten Wandabschnitts 18 angeordnet ist. Die Abwärtsbewegung des Ankers 37 wird beschränkt, wenn der Abschnitt 43c mit großem Durchmesser mit der zweiten oberen Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 in Kontakt gebracht wird. Der Abschnitt 43c mit großem Durchmesser mit der Härte, die höher ist als diese des Sitzabschnitts 44, wird mit dem zweiten Wandabschnitt 18 in Kontakt gebracht. Daher ist es möglich, den Verschleiß bei einem Kontaktabschnitt zwischen dem Abschnitt 43c mit großem Durchmesser und dem zweiten Wandabschnitt 18 im Vergleich zu dem Fall, bei welchem der Sitzabschnitt 44 mit dem zweiten Wandabschnitt 18 in Kontakt gebracht wird, zu unterdrücken. Bei der vorliegenden Modifikation dient der Abschnitt 43c mit großem Durchmesser als der zweite Anschlagabschnitt, während die zweite obere Wandoberfläche 18b des zweiten Wandabschnitts 18 dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt zum Beschränken der Abwärtsbewegung des Ankers 37 entspricht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5857878 [0002]

Claims (7)

  1. Elektromagnetventilvorrichtung für eine Kraftstoffpumpenvorrichtung (100), aufweisend: (a) eine Pumpenkammer (11), welche in einem Zylinder (10) ausgebildet ist; (b) eine Kolbenkammer (14), welche in der Pumpenkammer (11) ausgebildet ist, wobei die Kolbenkammer (14) durch einen Kolben (20) definiert ist, der in der Pumpenkammer (10) beweglich aufgenommen ist; (c) einen in dem Zylinder (10) ausgebildeten Kraftstoffdurchlass (12), durch welchen Kraftstoff strömt; und (d) ein an dem Zylinder (10) angebrachtes elektromagnetisches Ventil (30) zum Steuern einer Kommunikation zwischen der Kolbenkammer (14) und dem Kraftstoffdurchlass (12), wobei die Elektromagnetventilvorrichtung aufweist: (e1) ein Saugventil (36) mit einem Ventilkopfabschnitt (38) bei einem vorderen Ende des Saugventils (36), wobei der Ventilkopfabschnitt (38) in der Kolbenkammer (14) beweglich aufgenommen ist und ein hinteres Ende des Saugventils (36) bei einer Position außerhalb der Kolbenkammer (14) angeordnet ist; (e2) einen Anker (37), welcher bei der Position außerhalb der Kolbenkammer (14) in einer solchen Art und Weise beweglich vorgesehen ist, dass ein vorderes Ende des Ankers (37) in einer axialen Richtung, in welcher der Kolben (20) hin und her bewegt wird, dem hinteren Ende des Saugventils (36) gegenüberliegt; (e3) eine Saugventilfeder (34) zum Vorspannen des Saugventils (36) in der axialen Richtung von der Kolbenkammer (14) weg; (e4) eine Ankerfeder (32) zum Vorspannen des Ankers (37) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14); (e5) eine Magnetspule (33) zum Ausbilden eines Magnetkreises, wenn elektrische Leistung zu dieser geführt wird, um dadurch eine Magnetkraft zum Bewegen des Ankers (37) in der axialen Richtung weg von der Kolbenkammer (14) zu erzeugen; (e6) einen ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) zum Beschränken einer axialen Bewegung des Ankers (37) in der axialen Richtung weg von der Kolbenkammer (14); und (e7) einen zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) zum Beschränken der axialen Bewegung des Ankers (37) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14), (f) wobei unter einer Bedingung, dass der Magnetkreis durch die Magnetspule (33) erzeugt ist, (f1) die axiale Bewegung des Ankers (37) durch die Magnetkraft der Magnetspule (33) in der axialen Richtung weg von der Kolbenkammer (14) beschränkt ist, wenn ein erster Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) mit dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) in Kontakt gebracht ist, und (f2) der Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) durch eine Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) mit einer oberen Innenwandoberfläche (11b) der Pumpenkammer (11) in Kontakt gebracht ist, um dadurch eine Kommunikation zwischen der Kolbenkammer (14) und dem Kraftstoffdurchlass (12) zu blockieren, (g) wobei unter einer Bedingung, dass der Magnetkreis durch die Magnetspule (33) nicht erzeugt ist, (g1) die axiale Bewegung des Ankers (37) durch eine Vorspannkraft der Ankerfeder (32) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) beschränkt ist, wenn ein zweiter Anschlagabschnitt (44a, 43c) des Ankers (37) mit dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) in Kontakt gebracht ist, (g2) der erste Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) in der axialen Richtung von dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) getrennt ist, und (g3) der Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) in der axialen Richtung von der oberen Innenwandoberfläche (11b) der Pumpenkammer (11) getrennt ist, um dadurch den Kraftstoffdurchlass (12) mit der Kolbenkammer (14) zu verbinden, und (h) wobei die Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) auf einen solchen Wert eingestellt ist, dass das Saugventil (36) durch einen Kraftstoffeinströmdruck gegen die Vorspannkraft der Saugventilfeder (34) weiter in der axialen Richtung hin zu einer Innenseite der Kolbenkammer (14) bewegt wird, so dass ein Saugventil-Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen dem Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) und der oberen Innenwandoberfläche (11b) der Kolbenkammer (14) größer wird als ein Anker-Trennungsabstand in der axialen Richtung zwischen dem ersten Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) und dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a), wobei der Kraftstoffeinströmdruck erzeugt wird, wenn der Kraftstoff unter der Bedingung, dass der Magnetkreis durch die Magnetspule (33) nicht erzeugt wird, ausgehend von dem Kraftstoffdurchlass (12) in die Kolbenkammer (14) strömt, und der Kraftstoffeinströmdruck auf den Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) aufgebracht wird.
  2. Elektromagnetventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein dritter Anschlagabschnitt (41) in dem Saugventil (36) vorgesehen ist, so dass die axiale Bewegung des Saugventils (36) in der Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) durch den dritten Anschlagabschnitt (41) beschränkt ist, wobei der dritte Anschlagabschnitt (41) in der axialen Richtung einem Wandabschnitt (17) gegenüberliegt, der bei dem Zylinder (10) und bei der Position außerhalb der Kolbenkammer (14) vorgesehen ist, und wobei die axiale Bewegung des Saugventils (36) in der Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) beschränkt ist, wenn der dritte Anschlagabschnitt (41) mit dem als ein dritter Anschlagaufnahmeabschnitt dienenden Wandabschnitt (17) in Kontakt gebracht ist.
  3. Elektromagnetventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ventilkopfabschnitt (38) des Saugventils (36) in der axialen Richtung einer in der Kolbenkammer (14) ausgebildeten Trennwand (11c) gegenüberliegt, und die axiale Bewegung des Saugventils (36) in der axialen Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) beschränkt ist, wenn der Ventilkopfabschnitt (38) mit der Trennwand (11c) in Kontakt gebracht ist,
  4. Elektromagnetventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anker-Trennungsabstand (L1) zwischen dem ersten Anschlagabschnitt (44b, 43a, 43b) des Ankers (37) und dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (35, 35a, 45, 18a) größer ist als der Saugventil-Trennungsabstand (L3) zwischen dem Ventilkopfabschnitt (38) und der oberen Innenwandoberfläche (11b), wenn das hintere Ende des Saugventils (36) unter einer Bedingung, dass die axiale Bewegung des Ankers (37) in der Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) durch den zweiten Anschlagabschnitt (44a, 43c) und den zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) beschränkt ist, mit dem vorderen Ende des Ankers (37) in Kontakt steht.
  5. Elektromagnetventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anker (37) aus einem Sitzabschnitt (44), welcher aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und einem Druckstababschnitt (43), dessen Härte höher ist als diese des Sitzabschnitts (44), aufgebaut ist, und der zweite Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) eine höhere Härte aufweist als diese des Sitzabschnitts (44), wobei entweder der Sitzabschnitt (44, 44a) oder ein Teil (43c) des Druckstababschnitts (43) als der zweite Anschlagabschnitt dient, so dass die axiale Bewegung des Ankers (37) in der Richtung hin zu der Kolbenkammer (14) beschränkt ist, wenn der zweite Anschlagabschnitt (44a, 43c) mit dem zweiten Anschlagaufnahmeabschnitt (18b) in Kontakt gebracht ist.
  6. Elektromagnetventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Anker (37) aus einem Sitzabschnitt (44), welcher aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und einem Druckstababschnitt (43), dessen Härte höher ist als diese des Sitzabschnitts (44), aufgebaut ist, und der erste Anschlagaufnahmeabschnitt (45) ein Anschlagaufnahmeelement (45) mit einer höheren Härte als diese des Sitzabschnitts (44) besitzt, und die axiale Bewegung des Ankers (37) in der Richtung von der Kolbenkammer (14) weg beschränkt ist, wenn ein hinteres Ende (43a) des Druckstababschnitts (43) mit dem Anschlagaufnahmeabschnitt (45) in Kontakt gebracht ist.
  7. Elektromagnetventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Anker (37) aus einem Sitzabschnitt (44), welcher aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und einem Druckstababschnitt (43), dessen Härte höher ist als diese des Sitzabschnitts (44), aufgebaut ist, der erste Anschlagaufnahmeabschnitt (18a) eine höhere Härte aufweist als diese des Sitzabschnitts (44), und die axiale Bewegung des Ankers (37) in der Richtung von der Kolbenkammer (14) weg beschränkt ist, wenn ein Teil (43b) des Druckstababschnitts (43) mit dem ersten Anschlagaufnahmeabschnitt (18a) in Kontakt gebracht ist.
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