CN104937244A - 跳转点火燃料喷射系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种涉及用于引燃点燃发动机的逐循环跳转点火燃料喷射技术的系统和方法。所述系统和方法涉及当确定一个低负载状态时跳转点火所选定的燃烧室并且调制燃料递送以维持必需的发动机功率，同时将引燃燃料量减少到一个预定的最小值，由此使整体引燃燃料消耗减少。

Description

跳转点火燃料喷射系统和方法
技术领域
本公开内容涉及跳转点火(skip-fire)发动机技术。更具体地，本公开内容涉及用于用两种不同燃料供给燃料的发动机的跳转点火燃料喷射发动机技术。
背景技术
许多相关技术的发动机系统利用跳转点火方案或燃料供给方案。这样的相关技术的跳转点火方案包括多种跳转点火样式(pattern)和多种燃料供给策略，但是它们未提供用于增大柴油替代因子(DSF)的解决方案，就是说，它们未提供用于减少被消耗的柴油燃料的量并且用另一种燃料代替柴油来提供所期望量的总能量以满足所需求的发动机负载的解决方案。因为柴油燃料容易可得，且其点燃性能是众所周知的，所以柴油燃料已知被用作一种用于触发较不容易被点燃的其他燃料(诸如，天然气或其他气态燃料)的燃烧的引燃燃料。然而，那些熟悉用一种主燃料和一种辅助点燃主燃料的引燃燃料供给燃料的发动机的人员将理解，其他物质(诸如，二甲醚或煤油)可以被替代作为引燃燃料。因此，此公开内容中对“柴油”和“DSF”的引用将被理解为引用任何可以被用作引燃燃料来触发一种不同燃料的燃烧的燃料，该不同燃料被用作主燃料，该主燃料平均构成由发动机所消耗的燃料的大部分。在此背景技术部分中如下讨论涉及跳转点火方案的若干参考文献。
例如，美国专利No.5,553,575涉及一种“气体燃料供给的无节气门(unthrottled)内燃机”，该内燃机具有一个过量空气比率(λ)，该过量空气比率通过将最佳比值的燃烧室点火(OFF)自动且连续地选择作为发动机操作参数的函数而被优化。通过合适地控制废气再循环(EGR)、点燃正时(timing)和/或涡轮空气旁路(TAB)执行进一步的λ调整。更具体地，‘575专利公开了一种可以用端口喷射的天然气供给燃料的双燃料系统和一种点燃辅助系统，该点燃辅助系统可以包括一个火花塞或一个燃料喷射器用于将引燃量的柴油燃料直接引入到燃烧室内。端口喷射的天然气被喷射到位于发动机进气阀的上游的进气端口内，以使得在发动机的进气和压缩冲程期间天然气与进气空气混合。如果在压缩冲程期间天然气和空气的混合物过早地爆燃，此过早爆燃通常被称为“发动机爆震”且这可以导致对发动机的显著损坏。为了降低发动机爆震的风险，发动机(诸如，此发动机)通常减小了压缩比率和/或减小了天然气的量且增大了由发动机消耗的柴油燃料的量。与在压缩冲程后期燃料被直接喷射到燃烧室内以形成分层注入的常规柴油发动机比较，端口喷射的燃料具有更多时间与空气混合，以形成更均匀的混合物。‘575专利还公开的是，对于端口喷射的天然气，特别重要的是，将λ维持在一个窄范围内用于均匀混合物的有效燃烧，且避免不点火和过多地产生NOX。因此，‘575专利针对一种用于控制λ的方法而并非针对一种减少所消耗的柴油燃料的量的方法。
如同‘575专利一样，美国专利No.5,477,830也涉及一种内燃机，其中将天然气喷射到位于燃烧室进气阀的上游的进气系统内。然而，‘830专利具体地针对使用一个共享进气端口用于一对气缸的发动机，用于将天然气精确地分配到每个气缸内的电子燃料喷射系统。燃料喷射脉冲的持续时间和正时以及其他喷射策略(诸如，跳转点火操作)被控制并且被使能，但是如同‘575专利一样，因为‘830专利也针对一种双燃料发动机，教导将天然气熏蒸以形成均匀混合物且控制空气燃料混合物(λ)，目标不是增大DSF。对于将主燃料喷射到进气系统内并且将第二燃料(诸如，柴油燃料)直接喷射到燃烧室内的任何发动机，有时DSF被减小(未被增大)。例如，当端口喷射的燃料被限制以防止发动机爆震时，在这些条件下，必须增大所喷射的柴油燃料的量以满足被命令的发动机负载和速度状态所需要的能量的总量。对于发动机(诸如，‘575专利和‘830专利中所公开的那些发动机)，在一些正常操作状态下，对于递送到发动机的燃料包括介于50％到100％的柴油燃料是常见的。
跳转点火技术被一些常规的汽油或柴油单一燃料供给的发动机利用，但是对于仅用一种燃料供给燃料的发动机，DSF是不适用的。相反，使用与不同燃料喷射策略结合的跳转点火技术的多种其他目的被用于内燃机的一般领域中，例如，以减少烟排放物，以增大升压，以及以调整空气与燃料的比率。在此背景技术部分的以下段落中讨论了一些代表性跳转点火技术。
美国专利No.5,826,563涉及一种以跳转点火模式操作的高马力机车柴油发动机，其中该发动机包括多个单独可控制的燃料喷射式气缸。系统感测该发动机以低马力模式操作且具有低燃料需求。选定用于点火气缸的样式被布置成使得在预选定数目的曲轴旋转内该发动机的所有气缸被点火。该系统还感测发动机的空气燃料比率，并且调整被点火的气缸的样式以便将排气排放物维持在预选定的水平以下。此外，被点火的气缸的样式可以被调整以维持发动机操作温度，且被调整作为发动机速度的函数。因此，‘563专利涉及出于调整空气与燃料比率并且调整用于减少机车柴油系统中的烟排放物的总燃料极限值的目的的跳转点火。
美国专利No.6,405,705和部分继续美国专利No.6,823,835二者都涉及一种具有多个单独可控制的燃料喷射式气缸的柴油发动机，该柴油发动机以跳转点火模式操作，以在低功率操作期间减少烟排放物。系统感测某些被识别的发动机操作参数；且当这些参数超过预定阈值达一段预定时间时，则实施跳转点火。一经实施跳转点火，就通过一个固定角度重新设置该发动机正时角；且将一个乘法因子包括在速度环路积分器中，以确保一经启动跳转点火，适当的燃料体积值就立即被喷射到每个气缸内。然而，‘705专利涉及与调整空气与燃料比率和调整用于减少机车发动机系统内的烟排放物的总燃料极限值结合的跳转点火，且‘835专利涉及从跳过的气缸添加燃料至燃料供给的气缸内以用于调整空气与燃料比率，以便维持性能参数。
美国专利No.6,408,625涉及一种电功率生成系统，该电功率生成系统包括由四冲程循环内燃机驱动的备用电功率生成器。该内燃机包括：压缩机，沿着进气通路以将加压空气递送到气缸；以及，涡轮机，沿着排气通路以当被从气缸排出的排气驱动时为压缩机提供动力。通过增大由压缩机提供的升压，该内燃机准备好接受生成器负载。升压中的此增大是通过以所选定的样式跳转点火气缸从而使用于气缸的点燃正时迟滞实现的，或者是通过使用这些技术的组合实现的。因此，‘625专利涉及一种用于增大升压的跳转点火技术。
美国专利No.8,136,497涉及一种用于改进发动机的起动的方法，该发动机可以被重复停止和起动以提高燃料经济性。在一个实施方案中，该方法涉及在发动机空转时使用跳转点火以减少燃料消耗并且防止发动机速度超出(overshoot)期望的空转速度。公开了另一个实施方案，其中跳转点火被用于扭矩控制。
公开号为No.2011/0253113的美国专利申请涉及一种被配置有废气再循环(EGR)系统的发动机，该EGR系统包括来自被连接到进气系统的一个或多个气缸的排气歧管，这样的汽缸被称作供体汽缸(donorcylinder)。废气从这些供体气缸被再循环到进气部。对于也使用跳转点火的发动机，2011/0253113公开文献涉及用于操作具有一个或多个供体气缸以及一个或多个非供体气缸的内燃机的多种方法和系统。因此，根据发动机操作状态，2011/0253113公开文献针对当跳转点火被命令时用于选择是否跳过供体气缸或非供体气缸的方法。例如，在EGR冷却器加热模式期间，所述系统以足以增大使EGR冷却器回热(regenerate)的排气温度的气缸负载操作至少一个供体气缸，且以低燃料模式或无燃料模式操作至少一个非供体气缸。
美国专利No.8,131,447涉及用于提高内燃机的燃料效率的多种方法和布置，包括选择性地跳转燃烧事件以使得其他工作循环可以以更好的热力学效率操作。控制器被用来基于发动机的当前操作状况和状态动态地确定提供发动机扭矩所需要的室点火。可以以帮助减少发动机的不期望的振动的方式实时地或近乎实时地排序室点火。
虽然这些背景实施例可能涉及与多种技术问题相关联的跳转点火技术，但是它们未能公开一种将两种不同燃料直接喷射到燃烧室内的发动机，或任何用于增大一种替代另一种燃料的燃料的量的方法。更具体地，当采用柴油燃料作为引燃燃料时，这些背景实施例中都未公开在直接喷射压燃式发动机系统中增大DSF和减少整体柴油引燃燃料消耗。
发明内容
本公开内容总体涉及这样一种系统和方法，相比于上文背景技术部分中所引用的系统和方法，该系统和方法提供了许多有益特征和优点，包括显著减少使用引燃燃料来触发充当主燃料的不同燃料的点燃的发动机(特别地，压燃式发动机系统)的整体引燃燃料消耗。本发明的系统和方法还涉及一种增大引燃燃料代替因子(在本文中被称作DSF)的跳转点火燃料喷射策略。与将燃料喷射到进气端口内或进气阀上游其他地方的发动机相比，对于经由预燃室或直接地将燃料喷射到燃烧室内的发动机(如本公开内容中的)，必须以较高压力喷射燃料，以克服在压缩冲程期间增大的气缸内压力。
在此公开内容中，高压直接喷射(HPDI)发动机系统表示在压缩冲程期间或在接近动力冲程开始时将至少一些主燃料和引燃燃料引入到燃烧室内的发动机系统(此喷射正时在本文中被称作“后循环(latecycle)喷射正时”)。在HPDI发动机系统中，用于将燃料喷射到燃烧室内的正时是基于所期望的点燃燃料的正时确定的，其中燃料以有层次的燃烧模式而不是以预混合燃烧模式燃烧。当燃料被直接喷射到燃烧室内时，通常在用于启动喷射的正时和用于启动点燃的正时之间存在时间延迟(在本文中被称作“点燃延迟”)。因此，在HPDI发动机系统内，燃料在期望的时间点燃，从而防止过早爆燃，可以基于用于启动点燃的正时减去与所检测到的发动机运行状态相关联的点燃延迟来确定用于启动喷射的正时。就是说，对于HPDI发动机系统，在相关联的进气阀关闭之后，这两种燃料可以被引入到燃烧室内，不论这是通过被直接喷射到燃烧室内完成的或是经由预燃室间接喷射完成的。如先前所述，使用端口喷射的发动机可以是“有爆震限制的”，意味着对可以从燃烧室进气阀的上游被安全地端口喷射到进气空气系统内的燃料的量存在限制。这样的端口喷射发动机要求增大直接喷射的引燃燃料的量，以构成以能量为基准所需要的燃料的总量。然而，对于HPDI发动机系统，根据本公开内容，将引燃燃料的量减少到仅确保主燃料点燃所需要的量是可能的，因为对于后循环喷射正时，存在较小的发动机爆震的危险，这是由于直到用于其点燃的预期时间才将燃料引入到燃烧室内。对于任何给定的发动机运行状态，由必需的发动机功率强制必需的总燃料供给。
具体地，根据本公开内容，本发明的方法包括一种跳转点火策略，该跳转点火策略包括一个逐循环跳转点火样式。无论发动机是2冲程发动机还是4冲程发动机，动力冲程与每个循环相关联。通过控制是否将任何燃料引入到燃烧室内，所公开的方法涉及在逐循环基础上选择性地跳过每个气缸内的点火。在优选实施方案中，以一个样式选定被跳过的气缸，使得这些被跳过的气缸减少谐波频率振动在发动机内的形成。此外，本发明的逐循环跳转点火样式还在一个给定的循环期间包括一个切换时期，该切换时期提供充足的时间以用于确定对于随后的循环跳过哪些气缸。
此外，本发明的系统和方法总体涉及一种与用于调制燃料递送的燃料喷射策略相结合的跳转点火技术。在低发动机负载下，由于总燃料需求降低，存在关于在确保稳定燃烧的同时引燃燃料量可以被减少多少的限制。由于引燃燃料喷射事件的脉冲宽度减小，被喷射的引燃燃料的量的可变性的可能性更高，因为除了脉冲宽度的可变性之外还存在许多变量，诸如，燃料压力、气缸压力、喷射器与喷射器的差异以及汽缸与汽缸的差异。当脉冲宽度非常短时，喷射的燃料的量的循环与循环的差异代表总燃料供给的较大比值，与在被命令的引燃燃料量较大时喷射的燃料的量的循环与循环的差异相比。因此，在低负载时，为了提高燃烧稳定性，对被命令的引燃燃料的量设置一个下限是优选的；且对于对引燃燃料的量设置了一个下限的发动机，通过使用跳转点火技术，在所有点火气缸内所消耗的引燃燃料的总量低于未采用跳转点火技术的、使用所有气缸的相关领域的发动机中所消耗的引燃燃料的总量。值得注意的是，用目前公开的跳转点火方法，可以使DSF部分地增大，因为主要通过用于充当引燃燃料和实现稳定燃烧所需要的量确定引燃燃料的量。与背景技术中描述的双燃料发动机不同，当该发动机欠载时，引燃燃料的量不是通过满足发动机负载所需要的能量来确定的。
本发明的跳转点火发动机系统的方法，该发动机系统具有多个燃烧室，一个用于将燃料递送到每个燃烧室的燃料喷射系统，且所述发动机系统用一种主燃料和一种引燃燃料能操作，所述方法总体包括：检测该发动机是否正经历一个预定的低负载状态，所述预定的低负载状态用于应用跳转点火喷射模式；当该预定的低负载状态被检测到时，确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间，由此使引燃燃料替代因子增大且使整体引燃燃料消耗减少；确定该发动机在该给定的持续时间期间是否继续经历该低负载状态；且如果继续经历该低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在下一个循环期间跳转点火，以及如果并未继续经历该低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到正常喷射模式。
所公开的方法还包括以下中的至少一个：选择不同的一个或多个燃烧室以用于在随后的循环中跳转点火，继续跳转点火相同的所选定的燃烧室达预定数目的循环或达预定时间的持续时间，或当多个燃烧室被选定时，除了跳转点火不同的燃烧室中选择的一个或多个之外，还继续跳转点火相同的所选定的燃烧室中选择的一个或多个。在完成预定数目的循环或完成预定时间的持续时间之后，该方法还包括确定该发动机是否继续经历该低负载状态；且如果继续经历该低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在下一个循环期间跳转点火，且如果并未继续经历该低负载状态，则结束该跳转点火模式且使所述多个燃烧室返回到正常喷射模式。
本发明的跳转点火燃料喷射发动机系统总体包括一个发动机系统，诸如，压燃式发动机系统，例如被改型且用一种主燃料和一种引燃燃料供给燃料能操作的柴油发动机系统。该发动机系统具有多个燃烧室和一个燃料喷射系统，优选地用于分开地且独立地喷射引燃燃料和主燃料。更具体地，在优选实施方案中，引燃燃料可以是柴油燃料且主燃料可以是天然气或其他合适的气态燃料(诸如，甲烷、丙烷、氢气以及它们的混合物)。该发动机系统还包括一个与燃料喷射系统电连通的反馈和控制系统。该反馈和控制系统适于：确定该发动机是否正经历一个低负载状态，该低负载状态用于应用跳转点火喷射模式；确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室。
本发明的制造跳转点火发动机系统的方法总体包括：提供一个采用引燃燃料来触发主燃料的点燃的发动机系统，或改型一个柴油发动机系统使其用主燃料来供给燃料，且使用引燃燃料来触发主燃料的点燃。该发动机系统具有多个燃烧室和一个用于将引燃燃料和主燃料引入到相应燃烧室中的每个燃烧室内的燃料喷射系统。在优选实施方案中，该燃料喷射系统将引燃燃料和主燃料直接喷射到燃烧室内。然而，本公开内容还设想所述方法包括提供一个预燃室，其中将一种燃料或两种燃料喷射到所述预燃室内。在任一种情况下，共同特征是在进气阀被关闭之后实现后循环喷射。本发明的制造方法还包括提供一个与该柴油发动机系统中的燃料喷射系统电连通的反馈和控制系统。该反馈和控制系统适于：确定该发动机是否正经历一个低负载状态，所述低负载状态用于应用跳转点火喷射模式；确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间；确定该发动机在该给定的持续时间期间是否继续经历该低负载状态；且如果继续经历该低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在下一个循环期间跳转点火；且如果并未继续经历该低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到正常喷射模式。正常喷射模式在本文中被限定为这样一种模式，在该种模式中，引燃燃料和主燃料以各自的正时被递送到发动机的相应燃烧室中的每个，以使得对于给定的操作状态，发动机的活塞中的每个做大体上相同量的功。
附图说明
从结合下列若干附图给出的以下详细描述，本公开内容的若干实施方案的上述方面和其他方面、特征和优点将更为明了。
图1是例示了根据本公开内容的一实施方案的具有多个气缸的发动机系统，其中每一燃料喷射器用于将引燃燃料和主燃料喷射到每一燃烧室内。
图2A是例示了根据现有技术的对于发动机系统的低负载操作模式下，随时间变化的用于将燃料喷射到燃烧室内的命令信号的图表。
图2B是例示了根据本公开内容的一实施方案的对于发动机系统的用跳转点火燃料喷射操作模式的低负载操作模式下，随时间变化的用于将燃料喷射到燃烧室内的命令信号的图表。
图3是根据本公开内容的一实施方案的一个气缸的横截面视图，例示了适合在跳转点火操作模式下使用的HPDI发动机系统的一部分。
图4A是例示了根据本公开内容的一实施方案的、发动机系统的作为功率的函数的引燃燃料与主燃料的比率的图表。
图4B是例示了根据本公开内容的一实施方案的、发动机系统的作为发动机速度的函数的扭矩的图表。
图5是例示了根据本公开内容的一实施方案的跳转点火燃料喷射方法的流程图。
图6是例示了根据本公开内容的一实施方案的一种制造发动机系统的方法的流程图。
贯穿若干附图，相应的参考字符指示相应的部件。若干图中的元件是为了简单和清楚而例示的且未必按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺度可以相对于其他元件被放大，以便于理解多个目前公开的实施方案。另外，常常未描绘商业上可行的实施方案中有用的或必须的、常见但是公知的元件，以便于较少地妨碍对本公开内容的这些多个实施方案的查看。
具体实施方式
以下描述不应以限制的意义理解，而是仅出于描述示例性实施方案的一般原理的目的而做出的。应参照权利要求书确定本公开内容的范围。贯穿此说明书中提及“一个实施方案”、“一实施方案”或类似语言意味着，结合所述实施方案所描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方案中。因此，贯穿此说明书出现的措词“在一个实施方案中”、“在一实施方案中”以及类似语言可以但未必全都指相同的实施方案。
另外，本公开内容所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式被结合在一个或多个实施方案中。在具体描述中，许多具体细节被提供以用于透彻理解本公开内容的实施方案。然而，相关领域技术人员将认识到，可以不用一个或多个所述具体细节或用其他方法、部件、材料等实践本公开内容的实施方案。在其他情形下，为了避免模糊本公开内容的多个方面，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作。
参照图1，此示意图例示了根据本公开内容的一实施方案的发动机系统100，诸如，压燃式发动机系统，例如，柴油发动机系统。在此实施例中，该发动机具有六个气缸10，每个气缸10具有两个相关联的燃料喷射器，所述燃料喷射器被安装以将燃料递送到由每个气缸限定的燃烧室内。引燃燃料喷射器70’被连接到引燃燃料轨72’，并且引燃燃料从引燃燃料供应系统74’被供应至引燃燃料轨72’，引燃燃料供应系统74’包括引燃燃料泵76’和引燃燃料贮存罐78’。主燃料喷射器70”被连接到主燃料轨72”，并且主燃料从主燃料供应系统74”被供应至主燃料轨72”，主燃料供应系统74”包括主燃料泵76”和主燃料贮存罐78”。在图1中，引燃燃料喷射器70’和主燃料喷射器70”被示出在分开的主体中，但是如图3中所示，且例如，本申请人自己的美国专利No.6,439,192和No.6,761,325中，引燃燃料喷射器和主燃料喷射器可以被集成到单个主体内。在所例示的实施方案中，因为主燃料被直接喷射到相应的燃烧室内，所以在关闭相应的进气阀之后至少一些主燃料可以被喷射，其中正时被确定以防止形成可燃混合物，所述可燃混合物过早地点燃而引起发动机爆震。在正常操作模式期间，采用正常喷射模式，其中被递送到每个气缸10的总燃料供给包括引燃燃料量A和主燃料量B，其中对于任何给定的操作状态，每个气缸具有大体上相同量的燃料和具有大体上相同的正时。在优选实施方案中，引燃燃料包括柴油燃料，优选地在总燃料供给的、以能量为基准所测量的约5％的范围内。主燃料可以包括压缩天然气，优选地在总燃料供给的、以能量为基准所测量的约95％的范围内。虽然所例示的发动机系统具有六个气缸，但是应理解，任何具有多个燃烧室的发动机系统可以受益于此方法。在所例示的实施例中，对于六气缸发动机，正常操作模式期间的正常喷射模式包括以一个维持必需的发动机功率的比率为所有六个气缸中的每个调制预定的最小引燃燃料量且调制主燃料量。
仍参照图1，发动机系统100包括与燃料喷射系统电连通的反馈控制系统200。反馈控制系统200适于：检测发动机系统100是否经历与跳转点火喷射模式相关联的预定的低负载状态；当检测到预定的低负载时，确定和选择与气缸10相关联的多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间；确定发动机系统100是否在该给定的持续时间期间继续经历低负载状态；且如果继续经历低负载状态，重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在下一个循环期间跳转点火，以及如果并未继续经历低负载状态，使所述多个燃烧室返回到正常喷射模式。反馈控制系统200可以独立于其对主燃料喷射器70”的控制来控制引燃燃料喷射器70’，以使得可以确定用于喷射每种燃料的正时以及所喷射的每种燃料的量，从而实现期望的燃烧特性以及增大DSF。因为每个燃料喷射器被单独控制，所以反馈控制系统200可以被编程以遵循一个预定的逐循环(cycle-by-cycle)跳转点火样式，所述预定的逐循环跳转点火样式在选择多个燃烧室中被指定用于跳转点火的至少一个燃烧室时减少了振动且避免了谐波频率。虽然跳转点火操作模式可以引起发动机部件(例如，活塞、曲轴)的不规则结构负载，但是这些效应在低负载下被最小化并且较低地影响具有较大数目气缸的发动机。在优选实施方案中，主燃料包括气态燃料，诸如，天然气，其可以被贮存为液化天然气(LNG)或压缩天然气(CNG)；且引燃燃料包括柴油燃料。跳转点火喷射模式的给定的持续时间包括一个切换时期，该切换时期具有充足的时间以便于检测和选择用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室。
图2A和图2B例示了所公开的跳转点火技术如何增大引燃燃料替代因子，导致减少的整体引燃燃料消耗。图2A示出了不以跳转点火操作的六气缸发动机系统的喷射器命令信号。沿着该图的左手侧的气缸号代表气缸点火顺序。在由曲柄角度数指示的相同的时间标度上，对于每个气缸都有一个用于引燃燃料的相应命令信号A1、A2、A3、A4、A5以及A6，和一个用于主燃料的相应命令信号B1、B2、B3、B4、B5以及B6。因为存在一个最小量的引燃燃料来确保稳定的燃烧，所以在较低负载状态下，当全部六个气缸以正常操作模式点火时，最小量的引燃燃料被递送到引燃燃料喷射器。图2B示出了以跳转点火操作的相同的六气缸发动机的喷射器命令信号。在此实施例中，所述气缸中的一半(A2’、A4’以及A6’)未被递送燃料，因此当相同的最小量的引燃燃料被喷射到每个气缸内时，引燃燃料消耗被减少一半，且到点火的气缸的主燃料B2’、B4’和B6’可以被增大以补偿满足所需求的发动机负载的能量需要。以此方式，与未采用跳转点火操作模式操作时的相同的发动机系统比较，该发动机系统在预定的低负载操作状态下使用引燃燃料与总燃料量的、以能量为基准所测量的一个较低比率能操作。如同引燃燃料喷射器一样，对于主燃料喷射器，还存在可以不断被喷射的燃料的量的下限，因此使用跳转点火技术增大喷射到每个燃烧室内的主燃料的量还有助于提高燃烧稳定性。使用所公开的跳转点火技术，并且在低负载下增大DSF有助于提高整体DSF。对于用来为车辆提供动力的发动机的典型的操作循环，在发动机一系列负载的操作期间，对于跳转点火技术，引燃燃料包括约5％的或更少的以能量为基准所测量的总燃料供给。主燃料包括约95％的或更多的以能量为基准所测量的总燃料供给。在某些预定的负载状态下，当引燃燃料是发动机系统所消耗的唯一燃料时，该发动机系统可以以一种模式操作。在跳转点火操作模式期间，可以采用用于气缸点火的不同样式，以使得随时间过去，全部气缸被点火。期望的是在跳转点火操作模式期间点火每个气缸，最后使得喷射器内的柴油累积减少。由于气体和柴油之间的压力差，喷射器内的柴油累积引起柴油流动到气体轨内。例如，在一个发动机循环期间，气缸1、3和5可以被点火，且在下一个发动机循环期间，气缸2、4和6可以被点火。并不需要在各个发动机循环期间改变待被点火的气缸。
参照图3，此横截面视图例示了根据本公开内容的一实施方案的跳转点火燃料喷射发动机系统100(如图1中所示)的一个气缸，所述跳转点火燃料喷射发动机系统100包括多个适合在跳转点火模式中使用的气缸。仅以实施例的方式，发动机系统100总体包括：气缸10，由发动机缸体(block)25的汽缸壁24形成；活塞20，通过穿过开口30设置的销(未示出)与活塞杆(未示出)机械地且可旋转地联接；进气歧管40，用于通过操作进气阀41在方向I上将空气递送到燃烧室50内；排气歧管60，用于通过操作排气阀61在方向E上将排气递送离开燃烧室50；以及，燃料喷射器70，是燃料喷射系统的一个部件，用于将燃料递送到燃烧室。在此例示的实施方案中，燃料喷射器70被设计成在一个主体内具有两个喷射器组件，用于喷射引燃燃料(诸如，柴油引燃)和主燃料(诸如，天然气)。在优选实施方案中，燃料喷射器70可以包括同心针(concentric needle)，一个针用于控制引燃燃料的喷射且另一个针用于控制主燃料的喷射。在另一个实施方案中，燃料喷射器可以一起喷射引燃燃料和主燃料，或在另一些实施方案中(未示出)，对于具有更大空间以容纳其他布置的发动机，可以在相同的主体内存在两个分开的喷射阀组件(例如，彼此并排或平行)，或者(如图1中所示)可以存在两个分开的燃料喷射器，每个燃料喷射器具有被分开安装的其自身的主体。
参照图4A，此图表例示了与在相同状态下操作但未使用跳转点火的发动机系统的相同的数据相比，根据本公开内容的一实施方案的发动机系统的、作为功率P(hp)的函数的引燃燃料与主燃料的比率R(％)。当发动机系统100在低功率下接近空转操作时，所消耗的引燃燃料的量相对于主燃料增大，这是因为最小量的引燃燃料被要求用于点燃。线200代表对于未以跳转点火模式操作的发动机系统100的作为功率的函数的比率R，以及线210代表当发动机系统100在低于P1的功率下切换到跳转点火模式时的相同的关系。如通过线210可以看到，跳转点火操作模式减小了引燃燃料与主燃料的比率，从而提高了DSF。
参照图4B，此图表例示了与在相同状态下操作但未使用跳转点火的发动机系统的相同的数据相比，根据本公开内容的一实施方案的发动机系统的作为发动机速度ES(rpm)的函数的扭矩T。在区域230内发动机系统100以跳转点火模式操作，区域230代表在线220以下的发动机操作的一个低负载区域，线220代表作为发动机速度ES的函数的扭矩T。
参照图5，此流程图例示了根据本公开内容的一实施方案的用于跳转点火发动机系统(诸如，图1中所示发动机系统)的方法M，该发动机系统具有多个气缸和一个燃料喷射系统，且该发动机系统用一种主燃料和一种引燃燃料能操作。具体地，本跳转点火策略包括：逐循环跳转点火样式(每个循环选择性地跳过一些燃烧室)，这减少了在该发动机系统中谐波频率振动的形成；以及，当与直接燃料喷射或直接喷射(在进气阀关闭之后，通过直接喷射器将引燃燃料和主燃料都直接递送到燃烧室或预燃室内)结合使用时，喷射正时被选定，以在期望的时间触发点燃，防止过早点燃和发动机爆震。此外，本逐循环跳转点火样式还在一个给定循环期间包括一个切换持续时间，该切换持续时间提供一个充足的时间段以用于确定对于随后的循环跳过哪些燃烧室。
仍参照图5，用于跳转点火发动机系统的跳转点火方法M包括：检测发动机负载，如由块5001指示的；确定何时检测到预定的低负载状态，如通过块5002指示的；当该预定的低负载状态被检测到时，确定和选择多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室，如由块5003指示的；跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间，如由块5004指示的；确定该发动机系统是否在该给定的持续时间期间继续经历该低负载状态，如由块5005指示的；且，如果继续经历该低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室在下一个循环期间跳转点火，如由块5006指示的，且如果并未继续经历该低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到正常喷射模式，如由块5007指示的，从而增大引燃燃料替代因子，从而减少整体引燃燃料消耗。
仍参照图5，在优选实施方案中，用于跳转点火发动机系统的方法M还包括：在关闭一个相关联的进气阀之后，将至少一些主燃料递送到一个燃烧室内，由此用于递送所述至少一些主燃料的正时被选定，以防止过早点燃；通过燃料喷射系统将所述至少一些主燃料和引燃燃料递送到燃烧室内；独立于用于递送所述至少一些主燃料的正时来控制用于递送引燃燃料的正时；以及，将该引燃燃料与该主燃料分开地喷射到燃烧室内。
仍参照图5，在用于跳转点火发动机系统的方法M中，选择多个燃烧室中被指定用于跳转点火的至少一个燃烧室还包括遵循一个预定的逐循环跳转点火样式，所述预定的逐循环跳转点火样式减少了谐波频率振动在发动机系统中的形成。该主燃料包括一种气态燃料，诸如天然气。该引燃燃料包括柴油燃料。该给定的持续时间包括一个切换时期，该切换时期具有充足的时间以便于检测和选择用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室。与未以跳转点火操作时的相同的发动机系统相比，该发动机系统在预定的低负载状态下使用引燃燃料与总燃料量的、以能量为基准所测量的一个较低比率能操作。对于使用引燃燃料来点燃主燃料的一些发动机，当发动机负载减少到一个预定水平以下时，主燃料的量减小至零，在该预定水平时最小的引燃燃料量提供所有必需的能量来递送被命令的负载。通过使用所公开的跳转点火操作模式，仅用引燃燃料为发动机供给燃料的时间的量减少，因为跳转点火操作模式扩大了低操作负载下的操作范围，在低操作负载下主燃料提供用于递送发动机负载所需要的至少一些能量。在优选实施方案中，通过使用跳转点火操作模式，整体引燃燃料消耗可以被减少，使得引燃燃料包括约5％的或更少的以能量为基准所测量的总燃料供给。主燃料包括约95％的或更多的以能量为基准所测量的总整体燃料供给。在某些预定负载状态下，当引燃燃料是发动机系统所消耗的唯一燃料时，该发动机系统仍能以一种模式能操作，但是与不使用跳转点火操作模式的相同的发动机相比，这些状态的范围减小。
参照图6，此流程图例示了根据本公开内容的一实施方案的制造跳转点火燃料喷射发动机系统S的方法Mfab。该方法Mfab包括：提供有多个燃烧室50和一个燃料喷射系统的发动机系统100，该发动机系统用主燃料和引燃燃料能操作，如块8001中指示的；以及，提供与该燃料喷射系统电连通的反馈和控制系统，如由块8002指示的。反馈和控制系统200适于：检测发动机系统100是否经历一个与跳转点火喷射模式相关联的预定的低负载状态；当检测到该预定的低负载时，确定和选择多个燃烧室50中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室50；跳转点火所选定的至少一个燃烧室50达一个给定的持续时间；确定该发动机系统100在该给定的持续时间内是否继续经历该低负载状态；以及，如果继续经历该低负载状态，则重复确定和选择多个燃烧室50中的至少一个燃烧室50在下一个循环期间跳转点火，且如果并未继续经历该低负载状态，使所述多个燃烧室50返回到正常喷射模式，由此使引燃燃料替代因子增大，且由此使整体引燃燃料消耗减少。
仍参照图6，在方法Mfab中，反馈和控制系统200还适于：在关闭进气阀41(诸如，相关联的进气阀)之后，将至少一些主燃料递送到燃烧室50内，由此用于递送所述至少一些主燃料的正时被选定，以防止过早点燃；通过燃料喷射系统(诸如，集成的引燃燃料和主燃料喷射器70)将所述至少一些主燃料和引燃燃料递送到燃烧室50内；独立于用于递送所述至少一些主燃料的正时来控制用于递送引燃燃料的正时；将引燃燃料与主燃料分开地喷射到燃烧室50内；以及当选择多个燃烧室50中被指定用于跳转点火的至少一个燃烧室50时，遵循一个预定的逐循环跳转点火样式，所述预定的逐循环跳转点火样式减少谐波频率振动在发动机系统100中的形成。
仍参照图6，在方法Mfab中，主燃料可包括一种气态燃料，诸如天然气。该引燃燃料可以包括柴油燃料。该给定的持续时间包括一个切换时期，该切换时期具有充足的时间以便于检测和选择用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室。与未以跳转点火操作时的相同的发动机系统相比，该发动机系统在预定低负载状态下使用引燃燃料与总燃料量的以能量为基准所测量的一个较低比率能操作。该引燃燃料可以包括约5％的或更少的以能量为基准所测量的总燃料供给。该主燃料可以包括约95％的或更多的以能量为基准所测量的总燃料供给。在某些预定负载状态下，当引燃燃料是发动机系统所消耗的唯一燃料时，该发动机系统可以以一种模式操作，其中与不具有跳转点火操作模式的另外等同的发动机相比，这些状态的范围减少。
在所有实施方案中，燃料喷射系统包括用于喷射引燃燃料和主燃料的燃料喷射组件。在一些实施方案中，此燃料喷射组件具有一个主体，该主体包括用于将所述两种燃料直接喷射到发动机的燃烧室内的喷嘴。在优选实施方案中，燃料喷射组件包括两个分开的且独立能操作的燃料喷射阀，一个燃料喷射阀用于引燃燃料而一个燃料喷射阀用于主燃料。这两个燃料喷射阀可以是在燃料喷射组件的相同的主体(如图3中所描绘的)内同心的或平行的(并排的)。当存在两个分开的燃料喷射阀时，由于这两种燃料的不同的质量密度，优选地，存在两组孔口，所以通过所述孔口的流动面积可以被做成为适应每种燃料的期望的流动速率。在其他实施方案中，如果发动机具有充足的空间来安装两个分开的燃料喷射阀，则燃料喷射组件可以包括两个分开的燃料喷射阀，每个燃料喷射阀被安置在其自身的主体内(如图1中所示)。在又一实施方案中，燃料喷射组件可以包括将两种燃料之一喷射到预燃室内的至少一个燃料喷射阀。在所有实施方案中，与双燃料发动机(在双燃料发动机的情况下，燃料中的一种被喷射到进气空气中，然后与进气空气一起穿过发动机进气阀进入燃烧室)中不同，对于本发明的主题的燃料喷射组件，在发动机进气阀被关闭之后，通过燃料喷射组件可以将引燃燃料和主燃料直接喷射到燃烧室内或经过一个预燃室间接地喷射到燃烧室内。在此公开内容中，所述两种燃料通过这样的燃料喷射组件的喷射需要使所述燃料上升到足以克服后循环气缸内压力的喷射压力，该后循环气缸内压力高于进气空气歧管和进气端口内的空气压力。这样的高压直接喷射发动机系统的优点包括减少发动机爆震的趋势、使能较高的压缩比率、以及燃料不取代进气空气。因此，高压直接喷射被限定成使用燃料喷射组件(诸如，本文中所描述的实施方案)的系统。
本文中详细示出和描述的信息充分能够获得本公开内容的上述目标，本公开内容的目前的优选实施方案因此代表由本公开内容广泛设想的主题。本公开内容的范围完全包含可以对本领域技术人员变得明了的其他实施方案，且因此将仅通过所附权利要求书限制，其中除非明确声明，以单数方式对一个元件进行的任何引用并不意指意味着“有且仅有一个”而是意味着“一个或多个”。上述优选实施方案和由本领域普通技术人员认为的附加实施方案的元件的结构等同物和功能等同物据此明确通过引用而被纳入且意在由本权利要求书包含。
另外，不要求一种系统或一种方法解决由本公开内容力图解决的每个和每一个问题，因为其将被包含在本权利要求书中。此外，不管权利要求书中是否明确记载了该元件、部件或方法步骤，本公开内容中没有元件、部件或方法步骤意在被贡献于公众。然而，在不偏离所附权利要求书中阐述的本公开内容的精神和范围的前提下，可以对形态、材料、工件和制造材料细节做出本领域普通技术人员明了的多种形式改变和改型，所述多种形式改变和改型也由本公开内容包含。

Claims (55)

1.一种跳转点火发动机系统的方法，所述发动机系统具有多个燃烧室和一个燃料喷射系统，且所述发动机系统用一种主燃料和一种引燃燃料能操作，所述方法包括：
检测所述发动机系统是否正经历一个预定的低负载状态，所述预定的低负载状态用于应用一个跳转点火喷射模式；
当所述预定的低负载状态被检测到时，确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；
跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间；
确定所述发动机系统在所述给定的持续时间期间是否继续经历所述低负载状态；且
如果继续经历所述低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在所述下一个循环期间跳转点火，以及
如果并未继续经历所述低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到一个正常喷射模式，
从而使引燃燃料替代因子增大；以及
从而使整体引燃燃料消耗减少。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在关闭一个相关联的进气阀之后将至少一些所述主燃料递送到所述燃烧室内，由此用于递送所述至少一些所述主燃料的正时被选定以防止过早点燃。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括经由一个预燃室将所述至少一些所述主燃料递送到所述燃烧室内。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括通过一个燃料喷射组件的一个主体将所述至少一些所述主燃料和所述引燃燃料递送到所述燃烧室内。
5.根据权利要求2所述的方法，还包括独立于用于递送所述至少一些所述主燃料的所述正时来控制用于递送所述引燃燃料的正时。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括将所述引燃燃料与所述主燃料分开地喷射到所述燃烧室内。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择所述多个燃烧室中被指定用于跳转点火的至少一个燃烧室还包括遵循一个预定的逐循环跳转点火样式，所述预定的逐循环跳转点火样式减少了在所述发动机系统内的发动机噪声和不期望的振动的形成。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述主燃料包括一种气态燃料。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述气态燃料包括天然气。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述引燃燃料包括柴油燃料。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定的持续时间包括一个切换时期，该切换时期具有充足的时间以便于检测和选择用于在下一个循环期间跳转点火的所述至少一个燃烧室。
12.根据权利要求1所述的方法，其中与不以跳转点火操作时的相同的发动机系统相比，所述发动机系统在所述预定的低负载状态下使用所述引燃燃料与总燃料量的以能量为基准所测量的一个较低比率能操作。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述引燃燃料平均包括少于5％的以能量为基准所测量的总燃料供给。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述主燃料平均包括多于95％的以能量为基准所测量的总燃料供给。
15.根据权利要求1所述的方法，其中在某些预定的负载状态下，当所述引燃燃料是所述发动机系统所消耗的唯一燃料时，所述发动机系统以一种模式能操作。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括通过应用所述跳转点火喷射模式来减少仅用所述引燃燃料为所述发动机系统供给燃料的时间的量。
17.一种跳转点火燃料喷射发动机系统，包括：
发动机系统，具有多个燃烧室和一个燃料喷射系统，所述发动机系统用一种主燃料和一种引燃燃料能操作；以及
反馈和控制系统，与所述燃料喷射系统电连通，所述反馈和控制系统适于：
检测所述发动机系统是否正经历一个预定的低负载状态，所述预定的低负载状态与一个跳转点火喷射模式相关联；
当所述预定的低负载被检测到时，确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；
跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间；
确定所述发动机系统在所述给定的持续时间期间是否继续经历所述低负载状态；且
如果继续经历所述低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在所述下一个循环期间跳转点火，以及
如果并未继续经历所述低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到一个正常喷射模式，
从而使引燃燃料替代因子增大；以及
从而使整体引燃燃料消耗减少。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述反馈和控制系统还适于在关闭一个相关联的进气阀之后，将至少一些所述主燃料递送到燃烧室内，由此用于递送所述至少一些所述主燃料的正时被选定以防止过早点燃。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述反馈和控制系统还适于经由一个预燃室将所述至少一些所述主燃料递送到所述燃烧室内。
20.根据权利要求18所述的系统，其中所述反馈和控制系统还适于通过一个燃料喷射组件的一个主体将所述至少一些所述主燃料和所述引燃燃料递送到所述燃烧室内。
21.根据权利要求18所述的系统，其中所述反馈和控制系统还适于独立于用于递送所述至少一些所述主燃料的所述正时来控制用于递送所述引燃燃料的正时。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述反馈和控制系统还适于将所述引燃燃料与所述主燃料分开地喷射到所述燃烧室内。
23.根据权利要求17所述的系统，其中所述反馈和控制系统还适于在选择所述多个燃烧室中被指定用于跳转点火的至少一个燃烧室时遵循一个预定的逐循环跳转点火样式，所述预定的逐循环跳转点火样式减少了振动且避免了谐波频率。
24.根据权利要求17所述的系统，其中所述主燃料包括一种气态燃料。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述气态燃料包括天然气。
26.根据权利要求17所述的系统，其中所述引燃燃料包括柴油燃料。
27.根据权利要求17所述的系统，其中所述给定的持续时间包括一个切换时期，该切换时期具有充足的时间以便于检测和选择用于在下一个循环期间跳转点火的所述至少一个燃烧室。
28.根据权利要求17所述的系统，其中与不以跳转点火操作时的相同的发动机系统相比，所述发动机系统在所述预定的低负载状态下使用所述引燃燃料与总燃料量的以能量为基准所测量的一个较低比率能操作。
29.根据权利要求17所述的系统，其中所述引燃燃料平均包括少于5％的以能量为基准所测量的总燃料供给。
30.根据权利要求17所述的系统，其中所述主燃料平均包括多于95％的以能量为基准所测量的总燃料供给。
31.根据权利要求17所述的系统，其中在某些预定的负载状态下，当所述引燃燃料是所述发动机系统所消耗的唯一燃料时，所述发动机系统以一种模式能操作。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于通过应用所述跳转点火喷射模式来减少仅用所述引燃燃料为所述发动机系统供给燃料的时间的量。
33.根据权利要求20所述的系统，其中所述燃料喷射组件的所述一个主体包括第一燃料喷射阀，该第一燃料喷射阀独立于第二燃料喷射阀能操作以喷射所述引燃燃料，所述第二燃料喷射阀能操作以喷射所述主燃料。
34.根据权利要求33所述的系统，其中所述燃料喷射组件包括一个同心针喷射器，且所述第一喷射阀具有一个与所述第二喷射阀的针同心的针。
35.根据权利要求17所述的系统，其中所述燃料喷射系统包括与所述燃烧室流体连通的喷嘴，由此在一个相关联的空气进气阀被关闭之后，所述引燃燃料和所述主燃料能够被引入到所述燃烧室内。
36.一种制造跳转点火燃料喷射发动机系统的方法，包括：
提供一个发动机系统，所述发动机系统具有多个燃烧室和一个燃料喷射系统，所述发动机系统用一种主燃料和一种引燃燃料能操作；以及
提供一个反馈和控制系统，所述反馈和控制系统与所述燃料喷射系统电连通，所述反馈和控制系统适于：
检测所述发动机系统是否正经历一个预定的低负载状态，所述预定的低负载状态与一个跳转点火喷射模式相关联；
当所述预定的低负载被检测到时，确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；
跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间；
确定所述发动机系统在所述给定的持续时间期间是否继续经历所述低负载状态；且
如果继续经历所述低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在所述下一个循环期间跳转点火，以及
如果并未继续经历所述低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到一个正常喷射模式，
从而使引燃燃料替代因子增大；以及
从而使整体引燃燃料消耗减少。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于在关闭一个相关联的进气阀之后，将至少一些所述主燃料递送到一个燃烧室内，由此用于递送所述至少一些所述主燃料的正时被选定以防止过早点燃。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于经由一个预燃室将所述至少一些所述主燃料递送到所述燃烧室内。
39.根据权利要求37所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于通过一个燃料喷射系统的一个主体将所述至少一些所述主燃料和所述引燃燃料递送到所述燃烧室内。
40.根据权利要求37所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于独立于用于递送所述至少一些所述主燃料的所述正时来控制用于递送所述引燃燃料的正时。
41.根据权利要求39所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于将所述引燃燃料与所述主燃料分开地喷射到所述燃烧室内。
42.根据权利要求36所述的方法，其中所述反馈和控制系统还适于在选择所述多个燃烧室中被指定用于跳转点火的至少一个燃烧室时遵循一个预定的逐循环跳转点火样式，所述预定的逐循环跳转点火样式减少了谐波频率振动在所述发动机系统内的形成。
43.根据权利要求36所述的方法，其中所述主燃料包括一种气态燃料。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述气态燃料包括天然气。
45.根据权利要求36所述的方法，其中所述引燃燃料包括柴油燃料。
46.根据权利要求36所述的方法，其中所述给定的持续时间包括一个切换时期，该切换时期具有充足的时间以便于检测和选择用于在下一个循环期间跳转点火的所述至少一个燃烧室。
47.根据权利要求36所述的方法，其中与不以跳转点火操作时的相同的发动机系统相比，所述发动机系统在所述预定的低负载状态下使用所述引燃燃料与总燃料量的以能量为基准所测量的一个较低比率能操作。
48.根据权利要求36所述的方法，其中所述引燃燃料包括约5％的以能量为基准所测量的总燃料供给。
49.根据权利要求36所述的方法，其中所述主燃料包括约95％的以能量为基准所测量的总燃料供给。
50.根据权利要求36所述的方法，其中在某些预定的负载状态下，当所述引燃燃料是所述发动机系统所消耗的唯一燃料时，所述发动机系统以一种模式能操作。
51.根据权利要求50所述的方法，所述反馈和控制系统还适于通过应用所述跳转点火喷射模式来减少仅用所述引燃燃料为所述发动机系统供给燃料的时间的量。
52.根据权利要求39所述的方法，其中所述燃料喷射系统的所述一个主体包括一个直接喷射器。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述直接喷射器包括同心针喷射器和集成喷射器之一。
54.根据权利要求36所述的方法，其中所述燃料喷射系统包括一个高压直接喷射。
55.一种跳转点火燃料喷射系统，包括：
一个反馈和控制系统，与一个发动机系统的一个燃料喷射系统电连通，所述反馈和控制系统适于：
检测所述发动机系统是否正经历一个预定的低负载状态，所述预定的低负载状态与一个跳转点火喷射模式相关联；
当所述预定的低负载被检测到时，确定和选择所述多个燃烧室中被指定用于在下一个循环期间跳转点火的至少一个燃烧室；
跳转点火所选定的至少一个燃烧室达一个给定的持续时间；
确定所述发动机系统在所述给定的持续时间期间是否继续经历所述低负载状态；且
如果继续经历所述低负载状态，则重复确定和选择所述多个燃烧室中的至少一个燃烧室以在所述下一个循环期间跳转点火，以及
如果并未继续经历所述低负载状态，则使所述多个燃烧室返回到一个正常喷射模式，
从而使引燃燃料替代因子增大；以及
从而使整体引燃燃料消耗减少。
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