具体实施方式

图1是在此描述的示例控制系统100的图。如图1所示，控制系统100可以与机器102相关联地使用，并且包括管理平台104、控制站106、网络存储装置108和/或被配置为支持控制系统100的另一装置。控制系统100可以与机器102的点火系统结合使用。机器102可包括作业机器(例如，卡车、推土机、拖拉机、轮式装载机、反铲装载机、挖掘机、冷铣刨机、铺路机、压实机和/或类似物)、车辆(例如，越野车辆、道路车辆、轨道车辆、船舶和/或类似物)、发电机、燃气轮机和/或应用，和/或通过燃烧进气充气产生动力的另一机器。机器102可由本地操作者和/或由远程操作者经由管理平台104和/或控制站106操作。在一些示例中，机器102可以自主地或半自主地操作。控制站106、网络存储装置108和/或控制系统100的另一装置可以经由管理平台104直接和/或间接地与机器102通信。

在一些实现中，控制系统100可以与多个机器102和/或与管理平台104和/或网络存储装置108交互的多个控制站106一起使用。在一些示例中，控制系统100可包括与机器102和/或控制站106交互的多个管理平台104和/或多个网络存储装置108。控制系统100可与自主或半自主操作机器102一起使用。例如，管理平台104可以用于基于机器102的位置数据、与机器102的工地相关联的坐标数据、与目标工作路径和/或目标场地计划相关联的坐标数据和/或类似物来引导、导航和/或控制自主或半自主机器102(例如，移动作业机器)。机器102可从机器102本地的操作者、经由控制站106从远程操作者和/或从控制系统100的另一装置接收引导、导航和/或控制信息。

如图1进一步所示，机器102包括发动机110、传感器112、激光点火装置114和控制器116。发动机110包括一个或多个燃烧室118，燃烧室118配置为燃烧进气充气以产生用于机器102的动力。例如，燃烧室118可形成在缸盖120、缸膛122和可在缸膛122内往复运动的活塞124之间。在发动机110的进气冲程期间，燃料喷射器126可以将燃料喷射到燃烧室118中，并且进气端口128可以将空气引入到燃烧室118中以形成燃料和空气的混合物(例如，进气充气)。在压缩冲程期间，曲轴130可以旋转以使活塞124相对于燃烧室118向内移动并压缩进气充气。在压缩和/或动力冲程期间，激光点火装置114可点燃进气充气以在相对于燃烧室118的向外方向上压迫活塞124并经由曲轴130产生旋转扭矩。在排气冲程期间，曲轴130可以旋转以致使活塞124向内移动并且迫使排气经由排气端口132离开燃烧室118。

传感器112包括配置为测量发动机110的操作条件的一个或多个装置。例如，传感器112可包括曲轴传感器、缸内传感器、排气端口传感器和/或可由控制器116使用以监测燃烧质量(例如，在效率、正时、输出扭矩、输出功率和/或类似方面)的另一传感装置。曲轴传感器可包括曲轴位置传感器(例如，磁传感器、光学传感器和/或编码器)和/或使控制器116能够确定曲轴130的角加速度作为燃烧质量的指示的另一传感装置。缸内传感器可包括温度传感器(例如，缸内热电偶)、压力传感器和/或设置在燃烧室118内并使控制器116能够基于缸内温度、缸内压力和/或类似物确定燃烧质量的另一传感装置。排气端口传感器可包括温度传感器(例如，排气端口热电偶)、压力传感器和/或邻近排气端口132设置并使控制器116能够基于排气温度、排气压力和/或类似物确定燃烧质量的另一传感装置。传感器112可包括配置为提供发动机110的另一操作条件(例如，操作时间、发动机速度、节气门位置、油温、油压、冷却剂温度、喷射正时、负荷、质量空气流量和/或类似物)的传感装置。

激光点火装置114包括与燃烧室118光学连通并配置为点燃进气充气的一个或多个光学装置。例如，激光点火装置114可以包括光源(例如，激光源)，该光源被配置为发射光束(例如，激光束和/或另一种可比形式的光辐射)，该光束具有设置在燃烧室118内的焦点并且具有足以点燃进气充气的强度。该光源可以被配置为根据点火安排来选择性地发射该光束，该点火安排被配置为协调该激光束的正时与活塞124的位置。激光点火装置114可以经由设置成与燃烧室118流体连通的窗口发射光束。如下面更详细地描述的，窗口可以包括催化层，该催化层设置在窗口的表面上并且配置为减少碳烟在窗口上的累积。燃烧室118可设有由单个控制器116独立控制的相应激光点火装置114。另外，或可选地，激光点火装置114可以布置成与这里所述的不同的配置。

控制器116包括处理器134、存储器136、用户接口138和通信装置140。处理器134以能够被编程为执行与机器102、发动机110和/或控制系统100相关联的功能的硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。存储器136包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)，和/或存储将由处理器134执行的信息和/或指令的另一类型的动态或静态存储装置。用户接口138包括输入装置和输出装置。该输入装置可以使机器102的操作者能够指定用于操作机器102、发动机110和/或激光点火装置114的指令、命令和/或另一操作参数。输出装置可使机器102的操作者能够监测机器102和/或发动机110的操作条件(例如，经由由一个或多个传感器112提供的传感器数据)，确定发动机110的燃烧质量(例如，经由由控制器116确定的燃烧质量指标)，访问与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的记录，访问与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的通知，和/或类似物。

通信装置140包括局域网(LAN)组件(例如，以太网组件)、无线局域网(WLAN)组件(例如，Wi-Fi组件)、射频(RF)通信组件(例如，蓝牙组件和/或蜂窝组件)、定位组件(例如，全球定位系统(GPS)组件和/或全球导航卫星系统(GNSS)组件)，和/或类似物。通信装置140可实现机器102、管理平台104、控制站106、网络存储装置108和/或另一装置之间的通信。通信装置140可以使处理器134能够从管理平台104、控制站106和/或网络存储装置108接收信息(例如，与用于操作机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作参数有关)。通信装置140可以使处理器134能够将信息(例如，与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作条件相关的信息，由控制器116确定的燃烧质量指标，与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的记录或通知，和/或类似物有关)传输至管理平台104、控制站106和/或网络存储装置108。控制器116可以经由管理平台104直接和/或间接地与控制站106和/或网络存储装置108通信。

在一些实现中，控制器116可以与发动机控制模块(ECM)、发动机控制单元(ECU)和/或与机器102和/或发动机110相关联的另一控制器集成或包括发动机控制模块(ECM)、发动机控制单元(ECU)和/或与机器102和/或发动机110相关联的另一控制器。例如，除了发动机110和/或机器102的另一组件之外，控制器116可配置为控制激光点火装置114。在一些示例中，控制器116可包括激光点火装置114的专用控制器，其与ECM、ECU和/或与机器102和/或发动机110相关联的另一控制器分开提供，并且作为它们的补充。控制器116和/或激光点火装置114可以配置为可拆卸地安装在机器102和/或发动机110上，或者永久地与机器102和/或发动机110集成。在一些示例中，激光点火装置114的一个或多个组件(例如，光源、窗口、催化层和/或类似物)可以配置为可移除地安装在机器102和/或发动机110上，或者永久地与机器102和/或发动机110集成。在此描述为由控制器116执行的一个或多个功能可以由管理平台104、控制站106和/或网络存储装置108执行。

如图1进一步所示，管理平台104包括处理器142、存储器144和通信装置146。处理器142以能够被编程为执行与机器102、发动机110和/或控制系统100相关联的功能的硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。存储器144包括RAM、ROM和/或存储将由处理器142执行的信息和/或指令的另一类型的动态或静态存储装置。通信装置146包括LAN组件(例如，以太网组件)、WLAN组件(例如，Wi-Fi组件)、RF通信组件(例如，蓝牙组件)、定位组件(例如，GPS组件和/或GNSS组件)，和/或类似物。例如，通信装置146可使处理器142能够与机器102、控制站106和/或网络存储装置108交换信息(例如，与用于操作机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作参数，机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作条件，由控制器116确定的燃烧质量指标、与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的记录或通知，和/或类似物有关)。

如图1进一步所示，控制站106包括处理器148、存储器150、用户接口152和通信装置154。处理器148以能够被编程为执行与机器102、发动机110和/或控制系统100相关联的功能的硬件、固件和/或硬件和软件的组合来实现。存储器150包括RAM、ROM和/或存储将由处理器148执行的信息和/或指令的另一类型的动态或静态存储装置。用户接口152包括输入装置和输出装置。该输入装置可以使机器102的操作者(例如，远离机器102的操作者)能够指定用于操作机器102、发动机110和/或激光点火装置114的指令、命令和/或另一操作参数。输出装置可使机器102的操作者能够监测机器102和/或发动机110的操作条件(例如，经由由一个或多个传感器112提供的传感器数据)，确定发动机110的燃烧质量(例如，经由由控制器116确定的燃烧质量指标)，访问与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的记录，访问与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的通知，和/或类似物。

通信装置154包括LAN组件(例如，以太网组件)、WLAN组件(例如，Wi-Fi组件)、RF通信组件(例如，蓝牙组件)、定位组件(例如，GPS组件和/或GNSS组件)，和/或类似物。通信装置154可以使处理器148能够从机器102、管理平台104和/或网络存储装置108接收信息(例如，与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作条件相关的信息，由控制器116确定的燃烧质量指标，与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的记录或通知，和/或类似物有关)。通信装置154可使处理器142能够将信息(例如，与用于操作机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作参数有关)传输到机器102，和/或将信息(例如，与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的操作条件、由控制器116确定的燃烧质量指标、与机器102、发动机110和/或激光点火装置114的服务间隔相关的记录或通知，和/或类似物有关)传输到管理平台104和/或网络存储装置108。控制站106可以经由管理平台104直接和/或间接地与机器102和/或网络存储装置108通信。在一些示例中，控制站106可以用作管理平台104的用户接口。

如上所述，图1是作为示例提供的。其它示例可以不同于结合图1所描述的。

图2A和图2B是在此描述的示例激光点火系统200的图。如图2A中的截面侧视图所示，激光点火系统200包括激光点火装置114。激光点火装置114包括窗口202、催化层204和光源206。在一些示例中，激光点火装置114可以包括与光源206通信的控制器116(例如，作为激光点火装置114的专用控制器提供)。另外，或可选地，激光点火装置114的控制器116可以与ECM、ECU和/或发动机110和/或机器102的另一控制器集成。如图2A中的示例所示，激光点火装置114可以被设置成与燃烧室118流体连通(例如，安装在缸膛122的表面内)，其方式为被配置为选择性地点燃燃烧室118内的进气充气(例如，在发动机循环的压缩冲程和/或动力冲程期间)。激光点火系统200可包括相对于发动机110中可用的相应多个燃烧室118安装的多个激光点火装置114。

窗口202包括透明材料，该透明材料被配置为允许光(例如，激光束和/或另一种可比形式的光辐射)以最小的强度损失透射。窗口202可以由能够实现由光源206发射的光的足够透射率(例如，至少90％的透射率)的材料形成。例如，窗口202可以包括二氧化硅(例如，硅土)、石英、蓝宝石和/或另一种合适的材料。如图2A中的示例所示，窗口202可设置在孔208内，孔208位于缸膛122的表面上并在光源206和燃烧室118之间光学对准。窗口202可以包括靠近光源206的外表面和靠近燃烧室118的内表面。窗口202的内表面可以被配置为基本上与缸膛122的表面齐平或至少部分地相对于缸膛122的表面凹陷。窗口202可以经由一个或多个密封件210固定在孔208内。在一些示例中，密封件210可包括配置为减少窗口202和缸膛122之间的热传递的绝热材料。例如，密封件210可以被配置为减少热耗散(例如，由发动机110的冷却机构引起的)，并且使得窗口202能够快速达到和/或保持窗口202的催化层204的激活温度。在一些示例中，激光点火装置114可以包括不同数量和/或不同布置的窗口202和/或密封件210。

催化层204包括配置为引起与燃烧室118中的碳烟反应并减少窗口202的阻塞的透明化合物。例如，催化层204可以包括由稀有金属(例如，氧化铈和/或类似物)形成的化合物和/或催化剂，所述催化剂被配置为在激活温度(例如，至少400℃的温度和/或在发动机循环的压缩和/或动力冲程期间燃烧室118的另一典型温度)下引起与碳烟的反应(例如，引起氧气、二氧化氮和/或任何其它化合物与碳烟反应并将碳烟转化为二氧化碳)，以氧化可能已经收集在催化层204上的碳烟。在一些示例中，催化层204可以由不同的金属和/或催化剂形成，并且被配置为在不同的激活温度下引起与碳烟的反应。催化层204可以设置在窗口202的内表面上并且与燃烧室118内的进气充气流体连通。在一些示例中，催化层204可以被配置为与缸膛122的表面齐平或至少部分地相对于缸膛122的表面凹陷。如上所述，催化层204可经由密封件210与缸膛122隔离，所述密封件210经配置以减少从催化层204到缸膛122的热耗散并使催化层204在激活温度下维持较长持续时间。

在一些实现中，催化层204可以具有适合于充分引起与燃烧室118中的碳烟的反应而不会不利地影响光的透射率的厚度。例如，催化层204可以用能够实现由光源206发射的光的足够透射率(例如，至少90％的透射率)的化合物和/或尺寸形成。如果催化层204由使用氧化铈的化合物形成，则催化层204可具有范围在约1nm与2.5nm之间的厚度以实现所需透射率和/或反应性效应。如果催化层204由具有较大透射特性的化合物形成，那么催化层204可具有范围在约1nm与10nm之间的厚度。催化层204可以涂覆在窗口202的内表面上。另外，或可选地，催化层204可设置成可移除地联接到窗口202的内表面的膜。在一些示例中，催化层204可以被配置为相对于作为维护项目的窗口202是可替换的。在一些示例中，窗口202和催化层204可以相对于作为维护项目的缸膛122是可替换的。

光源206包括配置为将光束212(例如，激光束)发射到燃烧室118中并指向进气充气的装置。光源206可以发射光束212(例如，具有适合于充分透射通过窗口202和催化层204的波长和强度的光辐射，并且多次点燃进气充气)。例如，光源206可以包括激光源，该激光源被配置为发射光束212作为波长范围大约在400nm与1200nm之间的激光束。光源206可相对于窗口202的外表面设置，并配置为使光束212与窗口202、催化层204和燃烧室118对准。光源206可以被配置和/或定位成在燃烧室118内的焦点处发射光束212，适于在压缩和/或动力冲程期间提供最佳点火。在一些示例中，光源206可以设置有透镜组214(例如，一个或多个透镜)，透镜组214被配置为聚焦、扩展和/或以其他方式调整光束212的焦点。透镜组214可以联接到窗口202的外表面和/或联接到光源206。在一些示例中，窗口202和/或催化层204可以配备有被配置为聚焦、扩展或以其他方式调整光束212的焦点的凸面和/或凹面。光源206可以与引擎110集成或相对于引擎110可移除地定位。

在一些实现中，激光点火装置114可以使用控制器116来控制光源206。例如，在发动机110的压缩冲程和/或动力冲程期间，控制器116可以将命令信号传输到光源206以发射光束212并点燃燃烧室118内的进气充气。控制器116可以根据使控制器116能够使光束212的正时与压缩和/或动力冲程协调的点火安排(例如表格、映射、指标和/或类似物)来传输命令信号。例如，该点火安排可以提供建议用于发动机110的不同操作条件的适当点火正时(例如，基于活塞124相对于发动机110的燃烧室118的位置)的信息。在一些示例中，该点火安排可以被预编程在控制器116的存储器136中。另外或可选地，点火安排可以存储在管理平台104的存储器144、控制站106的存储器150、网络存储装置108和/或控制器116可访问的另一数据结构中。在一些示例中，光源206可以至少部分地经由管理平台104的处理器142、控制站106的处理器148和/或控制系统100的另一装置来控制。

在一些实现中，控制器116可以被配置为确定与发动机110相关联的操作条件。例如，控制器116可以接收来自传感器112的传感器数据，并且使用该传感器数据来确定发动机110的操作时间、曲轴130的角加速度、缸内温度、缸内压力和/或排气温度。另外地或可选地，控制器116可以配置为确定发动机速度、节气门位置、油温、油压、冷却剂温度、喷射正时、负荷、质量空气流量和/或经由传感器112可用的和/或控制器116可访问的其他操作条件。在一些示例中，控制器116可配置为确定发动机110的燃烧质量指标。例如，基于发动机110的一个或多个操作条件，控制器116能够识别何时燃烧是次优的，并且根据燃烧质量指标量化燃烧的质量。该燃烧质量指标可以指示光源206点燃燃烧室118内的进气充气的有效性和/或指示碳烟在光源206的窗口202上的可能累积，如下面更详细地描述的。

在一些实现中，控制器116可以被配置为致使基于燃烧质量指标来执行动作。例如，控制器116可将燃烧质量指标与阈值指标进行比较，并基于确定燃烧质量指标不满足阈值指标来执行动作。在这种情况下，阈值指标可以对应于上限，如果燃烧质量指标满足和/或超过该上限，则该上限表明燃烧质量是最佳的，并且激光点火装置114的窗口202不受碳烟的阻碍。该阈值指标可以是固定的或基于发动机110的操作条件动态地调整的。另外地或可选地，控制器116可以将燃烧质量指标与对应于下限的阈值指标进行比较，并且如果燃烧质量指标下降到或低于阈值指标则满足该阈值指标。在这种情况下，控制器116可以基于确定燃烧质量指标满足阈值指标来执行动作。在一些示例中，控制器116将燃烧质量指标与多个阈值指标进行比较以确定窗口202是否潜在地被碳烟阻塞以及是否应当执行动作。

在一些实现中，控制器116可以被配置为致使基于确定燃烧质量指标不满足阈值指标来执行校正动作。例如，校正动作可以被配置为在阈值持续时间(例如，足以使催化层204氧化并从光束212的路径去除碳烟的持续时间)内将发动机110的燃烧室118的温度升高到催化层204的激活温度(例如，至少400℃的温度和/或足以使催化层204与碳烟反应的另一温度)。在一些示例中，控制器116可以将发动机控制信号传输至发动机110，该发动机暂时升高发动机110的操作温度(例如，经由调节喷射正时和/或负荷、经由调节可变几何形状涡轮增压器的质量流速，和/或类似物)，以便将燃烧室118的温度升高至激活温度。控制器116可以在阈值持续时间内和/或在燃烧质量指标满足阈值指标之前保持校正动作。如果在阈值持续时间期满时燃烧质量指标不满足阈值指标，则控制器116可重复和/或保持校正动作。

在一些实现中，控制器116可以被配置为产生燃烧质量指标的记录和/或通知，将该记录和/或通知传输到管理平台104、控制站106和/或网络存储装置108，和/或将记录和/或通知存储在机器102的操作者可访问的数据结构中(例如，经由控制器116的存储器136、管理平台104的存储器144、控制站106的存储器150和/或网络存储装置108)。该记录和/或通知可以包括与该燃烧质量指标、用于评估该燃烧质量指标的阈值指标、与该燃烧质量指标相对应的时间，和/或在确定该燃烧质量指标时的发动机110的操作条件相关的信息。例如，记录和/或通知可以包括发动机110的操作时间、曲轴130的角加速度、缸内温度、缸内压力、排气温度、发动机速度、节气门位置、油温、油压、冷却剂温度、喷射正时、负荷、质量空气流量，和/或经由传感器112可用和/或控制器116可访问的另一操作条件。

如图2B所示，激光点火系统200的激光点火装置114可以以各种布置中的一种来提供。例如，并且如以上关于图2A的示例所描述的，激光点火装置114可以安装在缸膛122的孔208内并且配置为点燃燃烧室118内的进气充气。在一些示例中，激光点火装置114′可安装在缸盖120的孔216内并配置为点燃燃烧室118内的进气充气。在一些示例中，例如当发动机110包括与燃烧室118流体连通的预燃烧室218时，激光点火装置114″可安装在缸盖120的孔220内并配置为点燃预燃烧室218内的进气充气。类似于图2A中的示例，激光点火装置114′和/或激光点火装置114″的窗口202和催化层204可以配置为与缸盖120的相应表面齐平或至少部分地相对于缸盖120的相应表面凹陷，并且设置有密封件210以减少窗口202、催化层204和缸盖120之间的热传递。在一些示例中，可以以与所示不同的布置来提供激光点火装置114。

如上所述，提供图2A和图2B作为示例。其他示例可以不同于结合图2A和图2B所描述的。

图3A和3B是在此描述的激光点火系统200的示例实现300的图。如图3A和附图标记302所示，控制器116可以基于发动机110的操作时间(例如，作为预防性维护和/或在正常操作条件不允许催化层204充分氧化碳烟的情况下)来启动校正动作。例如，控制器116可以确定发动机110的操作时间(例如，持续时间N)，将操作时间与阈值持续时间(例如，持续时间阈值)进行比较，并且基于确定操作时间满足阈值持续时间来启动校正动作。在一些示例中，操作时间和/或阈值持续时间可以根据自制造以来、自先前维护服务以来、自发动机启动以来和/或另一参考以来的操作小时或发动机运行时间来定义。在一些示例中，例如当机器102是移动机器时，操作时间和/或阈值持续时间可以根据自从制造以来、自从先前的维护服务以来、自从发动机启动以来和/或另一参考以来行进的距离来定义。如上所述，校正动作可以使燃烧室118的温度在阈值持续时间内升高到催化层204的激活温度。

如图3B所示，并且通过参考数字304、控制器116可以基于发动机110的操作条件(例如，基于暗示光束212的潜在阻塞的燃烧质量指标)来启动校正动作。例如，控制器116可以接收与一个或多个燃烧室118的燃烧质量相关的传感器数据(例如，经由传感器112)，基于传感器数据识别燃烧质量的降低，并且基于燃烧质量的降低启动校正动作。如图所示，控制器116可基于传感器数据确定曲轴130的角加速度(例如，曲轴加速度N)、缸内温度(例如，缸内温度N)、排气端口温度(例如，排气端口温度N)和/或发动机110的另一操作条件，并基于一个或多个操作条件确定燃烧质量指标(例如，指标N)。例如，在发动机110的动力冲程和/或排气冲程期间，曲轴130的角加速度的降低、缸内温度的降低，和/或排气端口温度的降低可以指示燃烧质量的降低，并且表现出燃烧质量指标的相应降低。

在一些实现中，控制器116可以被配置为将燃烧质量指标与阈值指标(例如，指标阈值)进行比较。如图3B中的示例所示，阈值指标可以是与发动机110的操作条件无关的固定值。在一些示例中，阈值指标可以基于发动机110的操作条件的变化而变化。如果燃烧质量指标满足阈值指标，则控制器116可以认为窗口202没有被碳烟阻塞并且确定校正动作不是必要的。如果燃烧质量指标不满足阈值指标，则控制器116可启动校正动作。如上所述，校正动作可以使燃烧室118的温度在阈值持续时间内升高到催化层204的激活温度。在一些示例中，控制器116可配置为如果燃烧质量指标满足阈值指标则启动校正动作，而如果燃烧质量指标不满足阈值指标则不采取任何动作。另外地或可选地，控制器116可以将各个操作条件与各个阈值(例如，曲轴加速度阈值、缸内温度阈值、排气端口温度阈值和/或类似物)进行比较，以确定是否应当执行校正动作和/或另一动作。

如上所述，提供图3A和图3B作为示例。其他示例可以不同于结合图3A和图3B所描述的。

图4是用于操作激光点火系统的示例过程400的流程图。图4的一个或多个过程框可以由控制器(例如，机器102的控制器116)和/或由与控制器分离或包括控制器的另一组件或一组组件(例如，管理平台104、控制站106、网络存储装置108和/或类似物)来执行。

如图4所示，过程400可以包括传输命令信号以发射光束来点燃燃烧发动机的进气充气(框402)。例如，如上所述，控制器(例如，使用处理器134、存储器136、用户接口138、通信装置140和/或类似物)可以传输命令信号以发射光束来点燃燃烧发动机的进气充气。

如图4进一步所示，过程400可以包括确定与燃烧发动机相关联的操作条件(框404)。例如，如上所述，控制器(例如，使用处理器134、存储器136、用户接口138、通信装置140和/或类似物)可以确定与燃烧发动机相关联的操作条件。

如图4进一步所示，过程400可以包括基于操作条件确定燃烧发动机的燃烧质量指标，该燃烧质量指标指示了碳烟在光源的窗口上的可能累积(框406)。例如，如上所述，控制器(例如，使用处理器134、存储器136、用户接口138、通信装置140和/或类似物)可以基于操作条件确定燃烧发动机的燃烧质量指标。该燃烧质量指标可以指示碳烟在该光源的窗口上的可能累积。

如图4进一步所示，过程400可以包括使得基于燃烧质量指标执行动作(框408)。例如，如上所述，控制器(例如，使用处理器134、存储器136、用户接口138、通信装置140和/或类似物)可以使得基于燃烧质量指标执行动作。

过程400可包括结合图4所描述的那些的变型和/或附加实现，诸如本文别处所描述的任何单个实现或实现的任何组合。虽然图4示出了过程400的示例框，但是在一些示例中，过程400可以包括比图4中描绘的那些更多的框、更少的框、不同的框或不同布置的框。另外，或可选地，可以并行执行过程400的两个或更多个框。

工业实用性

点火系统可以用于燃烧发动机(例如，汽油发动机、气体燃料动力发动机、燃气涡轮发动机和/或另一燃烧发动机)。通常，点火系统可以包括用于在发动机循环的压缩冲程和/或动力冲程期间在发动机的燃烧室内点燃进气充气的点火源(例如，火花塞或激光源)。随着时间的推移，点火源可能污染并且变得不能引起有效的和/或及时的燃烧。例如，未燃烧的油、燃料、碳沉积物和/或碳烟可聚集在火花塞的电极或激光源的窗口上，并阻碍点火系统点燃进气充气的能力。相应地，点火系统可能需要以预定服务间隔(例如，以更换磨损的火花塞，以清洁或更换激光点火系统的污染窗口和/或类似)定期维护。这样的维护可能涉及显著的停机时间，生产率的降低以及其它缺点。在更高的额定功率下(例如，更高的BMEP水平)，这种结垢和/或其它不利影响可能甚至更显著，从而需要更短的服务间隔和甚至更多的停机时间。

在此描述的激光点火系统200解决了上述缺点。例如，激光点火系统200包括窗口202，光源206(例如，激光源)通过该窗口202将激光束发射到燃烧室118或预燃烧室218中以点燃进气充气。窗口202设置有催化层204，催化层204配置为与燃烧室118或预燃烧室218交界，并在激活温度下与碳烟反应(例如，使氧气、二氧化氮和/或另一种化合物与其反应)，以减少碳烟在窗口202上的累积。该激活温度被配置为使得催化层204被发动机110的典型操作温度(例如，至少在闭合循环部分期间)激活。在一些情况下，正常操作条件可能不能使催化层204在足够的持续时间内保持激活，并且碳烟可能仍然累积并堵塞窗口202。在这种情况下，激光点火系统200的控制器116可用于启动校正动作，该校正动作暂时升高发动机110的操作温度并使催化层204能够充分清除碳烟的累积。控制器116可以周期性地(例如，根据预定的服务间隔)和/或响应于燃烧质量的降低(例如，基于与发动机110相关联的传感器112检测到的)执行校正动作。

因此，激光点火系统200克服了与当前可用的点火系统相关联的一个或多个问题。例如，通过使用激光代替火花塞，激光点火系统200使得发动机110能够在更高的额定功率(例如，更高的BMEP水平)下操作，而不需要更短的服务间隔。通过为窗口202提供催化层204，该催化层204减少了碳烟在窗口202上累积并阻碍点火的机会，激光点火系统200能够在较长时间段内将发动机110保持在最佳操作条件下。此外，通过将发动机110保持在最佳操作条件下，激光点火系统200减少了失火，增加了功率输出，增加了燃料经济性，并且减少了不希望的排放。另外，通过配置控制器116以启动定期地和/或响应于次优操作条件从窗口202清洁碳烟的校正动作，激光点火系统200克服了拆卸发动机110和手动清洁窗口202的需要。通过使窗口202保持清洁和/或被清洁而不拆卸发动机110，激光点火系统200显着地减少了停机时间并且增加了与发动机110相关联的机器102的生产率。