’，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N0.6，439，192和N0.6，761,325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。
[0034]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。
[0035]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VA2、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'A/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’、B/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。
[0036]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。
[0037]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Pl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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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