CN108779729B - 用于控制内燃机的系统以及控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制内燃机的系统以及控制器，尤其涉及用于控制具有子系统的内燃系统的系统，各子系统具有不同响应时间。子系统可以包括燃料系统、空气处理系统以及后处理系统，各子系统响应于由相应目标确定器生成的基准值集合来操作。可以独立执行各子系统的校准。燃料系统以第一时间常数来控制。空气处理系统在比第一时间常数更慢的第二时间常数的量级上被控制。后处理系统在比第二时间常数更慢的第三时间常数的量级上被控制。子系统管理器可选地与各目标确定器操作通信，以协调控制。通常，来自更慢子系统的动态参数在确定用于控制更快子系统的基准值时被当作静态参数。

Description

用于控制内燃机的系统以及控制器
技术领域
本公开总体涉及内燃机。具体地，本公开涉及控制具有子系统的内燃机，这些子系统具有不同响应时间。
背景技术
通常要求包括内燃机的发动机系统满足若干区域中的性能。在递送所请求量的功率时，还通常要求发动机在资源消耗方面高效操作并满足低排放要求，诸如对烟气和NOX排放的EPA 4级最终要求。这些目标通常由权衡(诸如把更大功率递送作为目标，同时还把更少燃料消耗作为目标)来管理。通常校准发动机系统，以管理权衡以实现总体目标。
发动机系统通常包括一个或更多个子系统，诸如燃料子系统、空气处理子系统以及后处理子系统。为了充分捕获子系统之间的行为和交互，通常执行使用具有所有子系统的整个发动机系统的复杂建模的综合校准，这有助于长校准周期。有助于长校准周期的另一个因素是发动机系统通常被校准以满足变化工况(诸如稳态、多个瞬时状态以及各种高度处的所有状态)下的性能要求。随着越来越多的所要求性能目标，仍然继续需要鲁棒且时间高效地校准发动机系统并控制操作中的发动机系统提供功率、使资源消耗最小化并满足排放要求。
发明内容
本公开的特定方面涉及一种系统，该系统包括：燃料系统，该燃料系统具有第一响应时间；空气处理系统，该空气处理系统具有第二响应时间，第二响应时间慢于第一响应时间；后处理系统，该后处理系统具有第三响应时间，第三响应时间慢于第二响应时间；以及控制器。
控制器的一些实施方式被配置为：解释用于燃料系统的第一基础变量集合、用于空气处理系统的第二基础变量集合、以及用于后处理系统的第三基础变量集合；在响应于第一响应时间确定的第一时间段内响应于第一基础变量集合确定第一基准值集合；在响应于第二响应时间确定的第二时间段内响应于第二基础变量集合确定第二基准值集合；在响应于第三响应时间确定的第三时间段内响应于第三基础变量集合确定第三基准值集合；并且分别响应于第一基准值集合、第二基准值集合以及第三基准值集合向燃料系统、空气处理系统以及后处理系统中的每一个提供一个或更多个控制命令。
控制器的另外实施方式被配置为解释操作信息。控制器的另外实施方式被配置为响应于操作信息来迭代地修改第一基准值集合、第二基准值集合以及第三基准值集合中的至少一个。控制器的各种实施方式提前至少一个时间步长对操作信息建模，并且还响应于已建模的操作信息来选择性地修改第一基准值集合、第二基准值集合以及第三基准值集合中的至少一个。
本公开的一些方面涉及一种控制器，该控制器包括：系统参数定义器，该系统参数定义器被结构化为解释后处理基础变量集合、包括后处理系统值的空气处理基础变量集合、以及包括后处理系统值和空气处理系统值中的至少一个的燃料加注基础变量集合；后处理目标确定器，该后处理目标确定器被结构化为响应于后处理基础变量集合确定后处理基准值集合；空气处理目标确定器，该空气处理目标确定器被结构化为响应于空气处理基础变量集合确定空气处理基准值集合；以及燃料加注目标确定器，该燃料加注处理目标确定器被结构化为响应于燃料加注基础变量集合确定燃料加注基准值集合。控制器可选地包括系统控制电路，该系统控制电路包括燃料控制电路、空气处理控制电路以及后处理控制电路中的至少一个，并且被结构化为响应于第一基准值集合、第二基准值集合以及第三基准值集合提供一个或更多个控制命令。
本公开的另外方面涉及一种方法，该方法包括以下步骤：解释用于具有第一响应时间的燃料系统的第一基础变量集合；在响应于第一响应时间确定的第一时间段内响应于第一基础变量集合确定用于燃料控制命令器的第一基准值集合；解释用于具有比第一响应时间慢的第二响应时间的空气处理系统的第二基础变量集合；在响应于第二响应时间确定的第二时间段内响应于第二基础变量集合确定用于空气处理控制命令器的第二基准值集合；解释用于具有比第二响应时间慢的第三响应时间的后处理系统的第三基础变量集合；在响应于第三响应时间确定的第三时间段内响应于第三基础变量集合确定用于后处理控制命令器的第三基准值集合；以及分别响应于第一基准值集合、第二基准值集合以及第三基准值集合向燃料系统、空气处理系统以及后处理系统中的每一个提供一个或更多个控制命令。
本公开的又一些方面涉及一种方法，该方法包括以下步骤：解释用于后处理系统的第三基础变量集合；响应于第三基础变量集合确定用于后处理控制命令器的第三基准值集合；解释用于空气处理系统的第二基础变量集合，第二基础变量集合包括后处理系统值；响应于第二基础变量集合确定用于空气处理控制命令器的第二基准值集合；解释用于燃料系统的第一基础变量集合，第一基础变量集合包括后处理系统值和空气处理系统值中的至少一个；以及响应于第一基础变量集合确定用于燃料控制命令器的第一基准值集合。
虽然公开了多个实施方式，但本发明的另外其它实施方式将从以下详细描述对本领域技术人员变得显而易见，以下详细描述示出并描述了本发明的例示性实施方式。
附图说明
图1是根据本公开的一些实施方式的包括燃料子系统、空气处理子系统以及后处理子系统的发动机系统的示意性例示。
图2是根据本公开的一些实施方式的包括执行控制图1的燃料子系统、空气处理子系统以及后处理子系统的特定操作的控制器的处理子系统的示意性例示。
图3是根据本公开的一些实施方式的示出了在具有不同响应时间的子系统之间的参数流的发动机系统的示意性例示。
虽然本发明可经受各种修改和另选形式，但附图中用示例的方式示出并在下面详细描述具体实施方式。然而，意图不是将本发明限于所描述的特定实施方式。而是，本发明旨在覆盖落在如由所附权利要求限定的本发明的范围内的所有修改、等同物以及替代。
具体实施方式
图1是根据本公开的一些实施方式的使用基准值以在各种时间常数下控制系统性能的发动机系统100的示意性例示。系统100协作地控制诸如子系统的系统组件，以提供在系统100的规范或要求集合内的发动机性能。如图所示，系统100包括发动机105和各种子系统，诸如燃料系统110、空气处理系统115以及后处理系统120(其也被认为是整个系统100的子系统)。示例系统100包括与发动机105操作通信的控制器125(例如，ECM)，该控制器提供并接收与各种发动机组件有关的信号，诸如从设置在发动机105中的传感器接收测量信号和向子系统提供控制信号或命令。示例控制器125以类似方式与系统100的其它组件(诸如子系统110、115、120)操作通信。如这里自始至终使用的，操作通信意味着由线、无线地、机械地、电子地、光学地、磁性地、由网络等等、或其任意合适组合进行的可操作联接。
用于内燃机(特别是在车辆应用中)的实时或在线控制器由于因为使用廉价且非现有技术计算设备产生的尺寸限制、批量生产的成本压力、在恶劣环境中鲁棒地起作用的要求，众所周知地在处理性能和能力上是资源受限的。本领域中之前已知的发动机控制系统依赖被校准以响应于各种操作条件来提供操作命令的表的生成。单独基于校准表的鲁棒控制涉及大量表，并且导致特定缺点。生成大量表在有限硬件上需要长校准时段。大量表必须被存储在有限存储器中。由于处理时间和存储器限制，不是所有操作条件都可以被校准，因此当在操作期间未被校准的条件出现时，发动机系统必须在一些标称或未校准状态下运行。
根据本公开的系统100的各种实施方式能够在通过响应于子系统内的物理学的基本原理操作减少要校准的表和所需存储器的量的同时进行鲁棒控制。还通过保留响应于每个子系统的时间动态和相关响应时间(或速度)要求更快处理的子系统的更快处理能力来降低总体处理要求。
系统100的一些实施方式将基准值(例如，目标值)的生成与命令值的生成分离。示例系统100响应于一个或更多个基础变量来生成一个或更多个基准值。基准值提供用于每个子系统的性能的目标值。虽然许多变量可能影响子系统性能，但选择关键基础变量来基于基本物理原理特征化子系统中的大部分效应。通过响应于一个或更多个关键基础变量校准系统100，可以针对减少的一组操作条件来校准系统，这减少在校准期间生成并存储的表的数量，从而减少校准期间所要求的处理时间或功率并降低存储器储存要求。例如，在没有用于各种高度的另一组表的情况下，针对稳态条件、冷启动条件以及再生条件中的一个或更多个校准示例系统100。
响应于目标值生成一个或更多个命令。在一些实施方式中，命令是基准值。在其它实施方式中，响应于特定子系统的物理或排放限制(或目标)调节命令值。命令的非限制性示例包括喷射启动(SOI)(包括主喷射、引燃喷射以及后喷射)、轨压、燃料喷射、质量充注流量(mass charge flow，MCF)、排气再循环(EGR)分数、泵送工作目标、目标选择性催化还原(SCR)转化效率、目标系统输出NOX、目标氨泄漏以及前述参数中的任一个(随着时间)的轨迹。
各种实施方式将每个子系统的目标值的生成分离(并且关联命令值)。这种配置使用在具有不同时间常数(相对于动态和响应时间)的子系统之间的有组织参数流，使得处理子系统可以把来自更慢子系统的参数当作是静态的。例如，每个示例子系统110、115、120具有不同响应时间。响应时间可以如此不同，以致每个子系统在与系统100中的其它子系统不同的数量级进行响应。燃料子系统110具有毫秒量级的响应时间。示例空气处理子系统115具有秒量级的响应时间。示例后处理子系统120具有分钟量级的响应时间。示例系统100总体还具有在数分钟或小时量级测量的累积排放要求。响应速度在更快响应速度与更快响应时间对应(例如，在更少时间内响应)的意义上与响应时间成比例。示例控制器125被校准以用于执行使用这些变化响应时间来鲁棒地控制示例系统100的操作的操作，以降低处理要求，特别是对于更慢子系统。
每个子系统的校准独立于其它子系统的校准。在校准期间实现优点，使得当在发动机校准的中间识别用于子系统的改进值时，该值可以用于更新用于该子系统的校准。这样，不需要重新启动整个系统的校准，这在提高鲁棒性的同时避免返工。在一些实施方式中，通过顺序地校准子系统来校准系统。示例校准以用于燃料系统目标确定器的基础变量集合开始，该变量集合可选地包括被看作静态的空气处理子系统的状态和/或后处理子系统的状态，并且燃料系统目标确定器被校准用于向燃料子系统控制器提供目标值。校准利用用于空气处理系统目标确定器的基础变量集合继续，该基础变量集合可选地包括被看作静态的后处理子系统的状态，并且空气处理目标确定器被校准用于向空气处理子系统控制器提供目标值。然后，校准利用用于后处理系统目标确定器的基础变量集合前进，并且后处理目标确定器被校准用于向后处理子系统控制器提供目标值。随着校准特定目标确定器，影响子系统性能的改进变量或变量之间的关系的发现可以仅被结合到用于特定目标确定器的重新校准中。例如，如果用于已校准空气处理目标确定器的空气处理子系统改变空气处理组件(例如，涡轮增压器)，则不需要重新校准燃料加注目标确定器和后处理目标确定器的校准。因为用于特定子系统的校准不依赖另一个子系统的校准，所以可以仅重新校准空气处理目标确定器。因此，特别是在子系统的零件改变或者需要被重新校准用于不同目标时，便于校准时间和/或效果的优点。
现在转到系统100的组件，燃料系统110与发动机105操作通信，并且提供燃料用于燃烧。燃料系统110在每个燃烧循环期间在一个或更多个具体时间向一个或更多个汽缸递送燃料加注量。在一些实施方式中，例如在发动机105使用柴油燃料时，燃料借助喷射器被直接供给到发动机汽缸中。在其它实施方式中，例如在发动机105使用汽油或天然气燃料时，燃料在进入发动机汽缸之前与充入空气混合。燃料系统110的物理组件可以由物理燃料控制器113来控制。燃料控制器112响应于一个或更多个燃料加注命令值向燃料系统110的物理组件(诸如燃料压力泵和燃料喷射器)提供控制信号。
空气处理系统115向发动机105提供空气，以便与燃料燃烧。示例空气处理系统115包括空气处理控制器117，该空气处理控制器与空气处理系统的一个或更多个组件操作通信，以响应于一个或更多个命令值向物理空气处理系统组件提供控制信号。如所例示的，空气处理系统115包括可选涡轮增压系统，该涡轮增压系统包括至少一个涡轮增压器，每个涡轮增压器包括压缩机130和涡轮135。涡轮增压系统接收排气并提供压缩空气。在一些实施方式中，压缩机130由为涡轮增压配置的涡轮135来驱动，其中，压缩机130是涡轮增压器的进气侧，并且涡轮135是涡轮增压器的排气侧。在各种实施方式中，空气处理系统115的涡轮增压系统包括废气门137，该废气门用于绕开涡轮135以控制涡轮135和压缩机130的速度，例如以避免超速。在其它实施方式中，涡轮增压系统包括可变几何涡轮增压器(VGT)，该VGT有助于控制涡轮135和压缩机130的速度。
示例系统包括废气门涡轮增压器。然而，空气处理系统115可以包括任意类型的空气处理系统，包括但不限于自然吸气式系统、固定几何涡轮增压器、可变几何涡轮增压器、压缩机旁路涡轮增压器、双涡轮增压器(串联或并联)及其组合。
系统100包括系统进气口140，空气从周围环境进入到该进气口中。空气流入和流出压缩机130到发动机进气口145。发动机105可以包括进气歧管，该进气歧管可操作地联接到发动机进气口145，以向汽缸的进气端口递送空气。系统可以包括中间冷却器、增压空气冷却器(未示出)和/或其旁路系统。在燃烧之后，排气从发动机105流到发动机排气150。发动机105可以包括排气歧管，该排气歧管可操作地联接到汽缸的排气端口，以收集排气并将排气引导到发动机排气150。
排气中的一些被引导到也是空气处理系统115的一部分的排气再循环(EGR)系统中。EGR系统将排气的一部分引导至到发动机进气口145的EGR通道165。EGR系统可以包括EGR阀167，以控制排气流返回到发动机进气口145(例如，EGR率)。示例EGR系统是EGR通道165联接到涡轮135的上游和压缩机130的下游的高压EGR系统。另选地或另外地，一些实施方式包括EGR通道165联接到涡轮135的下游和压缩机130的上游的低压EGR系统。排气流入和流出涡轮135到后处理入口155。
示例EGR系统可以另外或另选地包括被结构化以冷却EGR通道165中的排气的EGR冷却器(未示出)。EGR阀167可以被定位在EGR冷却器的上游(热侧)或下游(冷侧)。在存在的情况下，EGR冷却器可以另外设置有旁路阀。
后处理系统120接收来自后处理器入口155的排气，并且排气的至少一部分在后处理出口160处排出，该后处理出口还可以被称为系统出口或排气管。后处理系统120包括：处理离开排气管之前的排放的装置，诸如微粒过滤器或柴油微粒过滤器(DPF)121中的一个或更多个；选择性催化还原(SCR)系统122，该SCR系统化学地还原排气的成分；NOX还原剂流体系统(例如，柴油排气流体系统)，该NOX还原剂流体系统向排气提供NOX还原剂流体；以及氧化催化剂126，该氧化催化剂化学地氧化排气的成分。后处理控制器124与后处理组件121、122、123、126中的一个或更多个操作通信，以响应于一个或更多个命令值向后处理系统的物理组件提供控制信号。EGR系统还可以被认为是后处理系统120的一部分。
控制器125执行控制内燃机的一个或更多个子系统(诸如燃料系统110、空气处理系统115以及后处理系统120中的一个或更多个)的特定操作。在特定实施方式中，控制器125形成包括具有存储器、处理以及通信硬件的一个或更多个计算装置的处理子系统的一部分。控制器125可以为单个装置或分布式装置，并且控制器的功能可以由硬件执行和/或作为非暂时性计算机可读存储介质上的计算机指令来执行。
控制器及其功能之间的逻辑关系可以以任意已知方式来实现。物理控制器112、117以及124被示出为与图1的控制器125分离。然而，任意数量的这些控制器可以被另选地实现为控制器125的部分。例如，控制器可以在单个物理装置中实现，或者在另一个示例中，可以被实现为分布式装置。
在特定实施方式中，控制器125包括功能地执行控制器的操作的一个或更多个定义器、确定器、命令器以及控制电路。在这里包括定义器、确定器、命令器和/或控制电路的描述强调控制器125的特定方面的结构独立性，并且例示了控制器的操作和职责的一个分组。将理解，执行类似总体操作的其它分组在本申请的范围内。定义器、确定器、命令器和/或控制电路可以在硬件中实现和/或被实施为非暂时性计算机可读存储介质上的计算机指令，并且可以分布在各种硬件或基于计算机的组件上。
示例和非限制性实现元件包括提供这里所确定的任意值的传感器、提供是这里所确定的值的前驱的任意值的传感器、包括通信芯片的数据链路和/或网络硬件、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴线、屏蔽线、发送器、接收器和/或收发器、逻辑电路、硬接线逻辑电路、处于根据规范配置的特定非暂时性状态的可重配置逻辑电路、包括至少电、液压或气动致动器的任意致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)和/或数字控制元件。
图2是根据一些实施方式的包括执行控制图1所示的燃料子系统110、空气处理子系统115和/或后处理子系统120的特定操作的控制器125的示例处理子系统200的示意例示。
控制器125通常包括一个或更多个参数或数据结构，诸如但不限于值、变量、命令、轨迹、目标及其集合。这些参数或数据结构可以被提供给控制器125中的定义器、确定器以及命令器中的任一个、由其提供并由其使用。进一步地，由控制器125从在控制器125之外的组件或其它源接收一些参数或数据结构202，这些参数或数据结构可以被提供给控制器125中的任意操作结构(例如，定义器、确定器或命令器)并由其使用。还可以由控制器125向在控制器125之外的组件或其它目的地提供一些参数或数据结构，诸如控制命令250。数据结构可以作为传感器测量提供给控制器125，传感器测量可以为物理测量或虚拟测量。虚拟传感器测量从控制器125中的传感器测量和/或其它数据结构来确定或解释。在一些情况下，虚拟传感器测量是控制器125的定义器、确定器或命令器的输出。
这里所描述的特定操作包括解释和/或确定一个或更多个参数或数据结构的操作。如这里所用的解释或确定包括由本领域中已知的任意方法接收值，这包括：至少从数据链或网络通信接收值，接收指示值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)，接收指示值的计算机生成的参数，从非暂时性计算机可读存储介质上的存储位置读取值，借助于本领域中已知的任意手段和/或通过接收可以计算所解释参数的值和/或通过参考被解释为参数值的默认值来接收该值作为运行时间参数。
示例控制器125包括系统参数定义器204。示例系统参数定义器204响应于控制器125中的所接收参数202和/或其它参数解释控制器中的一个或更多个参数。所解释的参数被提供给控制器125，并且可用于由其它操作结构(例如，定义器、确定器、命令器或电路)使用。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，系统参数定义器204可以包括但不限于：每分钟转数(RPM)传感器、加速计、氧传感器、温度传感器、压力传感器(例如，绝对压力传感器或差压传感器)、流量传感器、湿度传感器、NOX传感器、氨气传感器、模数(ADC)转换器、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从系统参数定义器204排除这些内容中的一个或更多个。
在一些实施方式中，由系统参数定义器204解释燃料加注基础变量集合206。示例燃料加注基础变量集合206特征化闭合循环效率(CCE)，该CCE是汽缸内的燃烧效率的量度。燃料加注目标确定器208响应于燃料加注基础变量集合206确定燃料加注基准值集合210。示例燃料加注基准值集合210与操作期间的燃料系统110的目标值对应。在各种实施方式中，一些目标值符合燃料系统110的一个或更多个物理控制器的规范集合(例如，在校准期间)。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，燃料加注目标确定器208可以包括但不限于：处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从燃料加注目标确定器208排除这些中的一个或更多个。
可以由系统参数定义器204解释空气处理基础变量集合212。示例空气处理基础变量集合212特征化开放循环效率(OCE)，该OCE是用于在进气阀关闭之前使空气进入到汽缸中的、发动机系统的效率的量度。空气处理目标确定器214响应于空气处理基础变量集合212确定空气处理基准值集合216。示例空气处理基准值集合216与操作期间的空气处理系统115的目标值对应。在各种实施方式中，一些目标值符合空气处理系统115的一个或更多个物理控制器的规范集合(例如，在校准期间)。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，空气处理目标确定器214可以包括但不限于：处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从空气处理目标确定器214排除这些中的一个或更多个。
在一些实施方式中，由系统参数定义器204解释后处理基础变量集合218。后处理目标确定器220响应于后处理基础变量集合218确定后处理基准值集合222。示例后处理基准值集合222与操作期间的后处理系统120的目标值对应。在各种实施方式中，一个或更多个目标值符合后处理系统120的一个或更多个物理控制器的规范集合(例如，在校准期间)。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，后处理目标确定器220可以包括但不限于：处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从后处理目标确定器220排除这些中的一个或更多个。
示例后处理基础变量集合218包括特征化一个或更多个排放在一个或更多个滚动时域(receding time horizons)中的移动平均值的累积排放轨迹252。示例累积排放轨迹252使用一天的时域。累积排放轨迹的其它非限制性示例使用一周或一月的时域。累积排放轨迹252可选地与响应于若干原因中的任一个确定的累积排放目标进行比较。例如，累积排放目标可以被设置为：实现与法规要求的长期符合；权衡利用另一个发动机或另一个程序(例如，一组发动机类型或公司)的排放信用或实际排放；和/或满足全船队排放目标。将使得这里具有本公开益处的本领域普通技术人员能够出于这些或类似原因中的任一个来设置适当累积排放目标。示例后处理基准值集合222被确定为使累积排放轨迹252朝向累积排放目标弯曲，该累积排放目标被选择为增加或降低一时间段内的累积排放。
系统参数定义器204的另外实施方式解释燃料加注系统值224、空气处理系统值226和/或后处理系统值228。系统值224、226、228可以以与相应子系统的响应速率有关的速率在性质上为动态的。用于解释系统值224、226、228的示例速率比相应子系统的响应速率更快。示例系统参数定义器204向目标确定器208、214、220中的任一个或更多个提供系统值224、226、228。还响应于系统值224、226、228确定示例基准值集合210、216以及222。
示例燃料加注系统值224包括但不限于任意温度、流率、预测效率(为任意单位)、和/或用于任意燃料加注系统组件的压力，诸如燃料轨压、喷射启动值、或燃料加注量值。燃料加注系统组件的非限制性示例包括燃料箱、燃料轨、燃料泵以及燃料本身。
示例空气处理系统值226包括但不限于空气和/或充注气体的组成、温度(空气处理系统中的任何地方)、体积或质量流率(空气处理系统中的任何地方)、预测效率(为任意单位)、和/或用于任意空气处理系统组件的压力，诸如汽缸内[O2]值(氧浓度)、质量充注流量值、排气歧管压力(EMP)值、排气歧管温度(EMT)值、进气歧管压力(IMT)值、进气歧管压力(IMP)值、捕获充注质量值以及空燃比(AFR)值。预测效率的非限制性示例包括发动机的涡轮效率、压缩机效率和体积效率。空气处理系统组件的非限制性示例包括涡轮增压器(任意类型)、排气再循环(EGR)系统(包括冷却器、阀、旁路、主线等)、汽缸阀、上游进气阀、下游排气阀、中间冷却器、歧管、发动机制动硬件、空气过滤器、温度传感器、压力传感器以及δ压力传感器。
示例后处理器系统值228包括但不限于：温度(后处理系统中的任何地方)、穿过任意后处理组件的流率、任意后处理组件的预测效率、任意后处理组件的压降、任意组件的煤烟装载、任意组件的灰烬装载、任意组件的氨(NH3)存储、任意组件的NOX存储、任意组件的再生需要、到任意组件的再生的时间或距离、任意组件的额外转化能力、任意组件的出口组成、还原剂流体速率、还原剂流体能力、任意组件的温度要求以及任意组件的流率要求。预测效率的非限制性示例包括NO到NO2转化率、由NO2进行的煤烟转化、由O2进行的煤烟转化、NOX直接到N2的转化、关于清除氧化剂的NH3转化、烃类氧化转化率以及关于选择性催化还原(SCR)氧化剂的NOX转化。后处理系统组件的非限制性示例包括氧化催化剂、密偶催化剂、还原剂流体喷射器、分解逗留体积、NOX吸附催化剂(NAC)、过滤器和/或催化过滤器、三效和/或四效催化剂、SCR催化剂、氨氧化催化剂(AMOX)以及这些的旁路。
示例控制器125包括子系统管理器240，该子系统管理器响应于操作信息242协调和/或控制子系统满足目标系统性能。系统性能通过设置用于与每个子系统关联的目标确定器或子系统控制器的目标来管理。子系统管理器认识到，特定子系统为了实现它们的目标需要来自其它子系统的协作。例如，后处理系统在没有在上游、在燃料子系统或空气处理子系统中进行的调节的情况下可能无法实现特定NOX目标或满足热通量要求。以此方式，子系统管理器240便于对移动穿过发动机系统的物质组成的管理，以实现一个或更多个总体系统目标。要管理的组成的非限制性示例包括成分值(诸如氧、惰性材料、燃料量、燃料组成、微粒、排放(任意类型)、还原剂和/或未燃烧的烃的存在或不存在)和/或状态值(诸如温度、压力、湿度、热容、效率值(任意类型)、装载能力、流通能力和/或空间速度)。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，子系统管理器240可以包括但不限于：子系统控制电路、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从子系统管理器240排除这些中的一个或更多个。
示例控制器125可以被描述为具有多个控制级，一个控制级优于并能够覆写(override)更低控制级。例如，子系统管理器240可以被认为是优于包括一个或更多个目标确定器的控制级的控制级。包括一个或更多个目标确定器的控制级可以被认为是优于包括子系统控制器的控制级的控制级。更高控制级向用于总体系统控制的更低控制级提供目标。然而，更低控制级(例如，后处理目标确定器)还可以向可以用于影响更低控制级中的其它操作结构(例如，燃料目标群确定器)的更高控制级(例如，子系统管理器)提供目标。
目标系统性能可以与累积排放、当量制动燃油消耗率(EBSFC)、制动燃油消耗率(BSFC)、后处理系统的输入端处的能量可用性或总能量、和/或天然气燃料对柴油燃料比。可选地从虚拟转矩传感器或实际转矩传感器获得制动功率信息。一些目标涉及最佳系统性能和/或与标称系统性能有关的提高系统性能。如这里所用的标称系统性能包括但不限于：在没有子系统管理器的操作的情况下的系统的性能、系统在正常工况下的操作、和/或在没有来自标称目标值的任何调节的情况下的系统的操作。最佳和/或逐渐改进的系统性能的示例包括最小化或改进任意类型的成本函数(例如，燃料消耗、排放输出或组件使用)、或最大化或者改进任意类型的性能(例如，转矩输出、任意组件的使用寿命、或微粒的被动再生)。
最佳或逐渐改进的系统性能依赖发动机的模式(例如，标称操作或热管理)、后处理的类型(例如，包括NOX后处理或无SCR后处理)和/或燃料的类型(例如，柴油、天然气或双燃料)。最佳系统性能目标的非限制性示例包括：最小化用于具有SCR的发动机系统中的燃料和柴油排放流体(DEF)的当量制动燃油消耗率(EBSFC)；最小化没有SCR的发动机系统中的制动燃油消耗率(BSFC)；以及最大化利用双燃料能力(例如，天然气和柴油燃料)的发动机系统中的替代率。最佳目标系统性能目标的另外非限制性示例涉及改进和/或优化还原剂流体消耗、用于任意选择的后处理组件的催化剂寿命使用、以及每单位时间的EGR阀循环(例如，使EGR阀寿命最大化)。
示例操作信息242是涉及系统内的感兴趣变量(例如，发动机状态和后处理状态)以及约束(例如，包括峰值汽缸压力(PCP)和涡轮增压器速度的机械约束)的一组参数。操作信息242被选择为管理系统并满足具体目标系统性能。示例具体目标包括但不限于：系统中的各种点处的NOX、系统中的PM产生和再生、系统中的烃产生、系统中的CO或CO2产生以及系统中的燃料和/或其它流体消耗。操作信息242可选地包括燃料加注系统值224、空气处理系统值226和/或后处理系统值228，或者响应于它们来解释。另外，操作信息242包括一个或更多个变量集合206、212、218，或者响应于它们来解释。
如所例示的，示例操作信息242被组织为实现系统100内的NOX、PM和/或消耗具体目标。所组织的子集包括NOX操作信息244、微粒物质(PM)操作信息246、和/或消耗操作信息(任意类型或组合，包括还原剂消耗)。另外或另选地，操作信息242涉及组件的温度、阀使用的循环的数量、运行时间使用、或跨催化剂载体的温度梯度。
NOX操作信息244的非限制性示例包括标称EONOX值260、标称DENOX值262、标称SONOX值264、NO量、NO2量、NO和/或NO2与NOX的比、NOX转化效率、氨存储能力、后处理系统的热需求、转矩需求、转矩反馈值(例如，来自虚拟或实际传感器)、子系统状态、EBSFC 266、BSFC268、未燃烧烃量、PM的组成、和/或这些的组合。标称值可以包括调整值、正常操作下的值以及将在当前被操作的其它调节未生效时发生的值。
PM操作信息246的非限制性示例包括煤烟装载值、煤烟组成值(例如，微粒对有机馏分)以及灰烬产生值。消耗操作信息248的非限制性示例包括EBSFC值266、柴油燃油消耗率和/或还原剂流体消耗率。
在一些实施方式中，示例子系统管理器240向目标确定器208、214、220中的一个或更多个提供设置点目标241。目标确定器208、214、220中的每一个然后调节操作，以实现设置点目标。调节操作包括响应于设置点目标241确定或修改一个或更多个基准值集合。
设置点目标241的非限制性示例包括最佳设置点、已改进设置点、已校准设置点以及初始参考设置点。可以使用本领域中已知的任意设置点或任意类型的设置点或本领域中已知的任意设置点生成方法。设置点目标的非限制性示例包括CCE、后燃料加注量、氧浓度、充气与燃料比(CRF)、差压目标(ΔP)以及SCR转化效率。在这里具有本公开的益处和与特定系统100有关的信息的本领域技术人员将能够响应于操作信息242选择特定设置点来管理子系统，以满足总体系统目标，以实现改进和/或优化，以用子系统管理器240满足目标系统性能。
作为提供设置点目标241的另选方案或除此之外，示例子系统管理器240还可选地从子系统中的一个或更多个接收设置点目标。作为响应，示例子系统管理器240可选地向其它子系统提供一个或更多个设置点目标241。在一个示例中，后处理向后处理子系统和/或子系统管理器240提供SONOX设置点目标。作为响应，示例子系统管理器240向燃料子系统和/或空气处理子系统提供设置点目标，这例如便于实现SONOX设置点目标或在实现SONOX设置点目标的同时利用系统中的额外能力(例如，额外SCR能力)。
在所例示的实施方式中，示例子系统管理器240与一个或更多个目标确定器208、214、220操作通信，以发送和接收操作信息242、约束和/或设置点目标241。在这种布置中，子系统管理器240被定位为协调(例如，优化到目标、最小值或最大值)子系统，以实现总体目标系统性能。
特定类型的设置点目标241被提供给被选择为实现目标的目标确定器。示例子系统管理器240响应于NOX操作信息244提供设置点目标241(诸如向燃料加注目标确定器208提供发动机输出NOX(EONOX)目标254，向空气处理目标确定器214提供NOX转化(DENOX)目标256和/或向后处理目标确定器220提供系统输出NOX(SONOX)目标258)，以在满足调整NOX值的同时使EBSFC最小化。例如，在操作信息指示SCR在不需要更多还原剂流体的情况下在特定SCR温度下具有额外转化能力时，将EONOX目标值254增大至标称EONOX值260以上。
在一些实施方式中，标称值由相应目标确定器来提供，并且目标确定器从子系统管理器240接收已修改目标值，作为设置点目标241。在示例实施方式中，燃料加注目标确定器208确定标称EONOX值260。示例燃料加注目标确定器208向子系统管理器240提供标称EONOX值260。可选地修改标称EONOX值260。子系统管理器240响应于标称EONOX值260和诸如NOX操作信息244的操作信息242确定EONOX目标254。EONOX目标254被提供给燃料加注目标确定器208，作为设置点目标241。燃料加注目标确定器208响应于作为设置点目标241的EONOX目标254和燃料加注基础变量集合206中的一个或更多个确定燃料加注基准值集合210。
以类似的方式，空气处理目标确定器214可选地确定用于DENOX目标256的标称DENOX值262。后处理目标确定器220也可选地确定用于SONOX目标258的标称SONOX值264。
在各种实施方式中，子系统管理器240可选地确定一个或更多个基准值集合210、216、222。一个或更多个基准值集合210、216、222由示例子系统管理器240响应于操作信息242来确定。
在一些实施方式中，基准值集合210、216、222可选地通过修改由相应目标确定器208、214、220提供的初始基准值集合来确定。在这种实施方式中，已修改基准值集合210、216、222从子系统管理器240被提供回到相应目标确定器。
可选地，由子系统管理器240覆写目标确定器。例如，覆写可选地在子系统管理器240响应于另一个子系统请求特定目标值(例如，后处理热通量)确定用于子系统的特定基准值(例如，后燃料加注量)时发生。在这种情况下，基准值集合210、216、222可选地被直接提供给系统控制命令器230(例如，系统控制电路)，或者借助目标确定器208、214、220传递到系统控制命令器。
子系统管理器240的一些实施方式在迭代周期的结束处迭代地确定或修改设置点或基准值集合210、216、222，该结束可以响应于实现目标值、达到预定时限、或满足某一其它条件(例如，子系统请求或要求控制命令)来确定。
示例子系统管理器240例如提前至少一个时间步长对操作信息242建模，以预测或估计操作信息242中的一些。提前至少一个时间步长的非限制性示例包括提前一个时间步长、提前两个时间步长、提前三个时间步长、提前四个时间步长或提前五个时间步长。时间步长的非限制性示例包括处理器执行步骤、建模迭代步骤以及不连续时间间隔。示例基准值集合210、216、222还响应于已建模操作信息被确定和/或修改。
一个或更多个基准值集合210、216、222被提供给系统控制命令器230以用于响应于基准值集合确定控制命令250。示例系统控制命令器230包括燃料控制命令器232、空气处理控制命令器234和/或后处理控制命令器236。每个示例控制命令器232、234、236向相应子系统提供一个或更多个命令250。控制命令250包括(例如，通过)来自基准值集合210、216、222的一个或更多个基准值或响应于该一个或更多个基准值来解释。在各种实施方式中，控制命令器230、232、234、236中的一个或更多个包括相应控制电路(例如，系统控制电路、燃料控制电路、空气处理控制电路和/或后处理控制电路)。
每个控制命令器232、234、236被可选地校准到特定子系统，例如以调节制造差异。已校准的系统控制命令器230响应于校准来选择性地提供控制命令250。在控制命令250包括一个或更多个基准值集合210、216、222的范围内，可选地响应于校准修改基准值集合。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，燃料控制命令器232可以包括但不限于：燃料喷射器、燃料轨压泵、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从燃料控制命令器232排除这些中的一个或更多个。
在另外或另选实施方式中，燃料控制命令器232包括燃料控制电路。为了执行这里自始至终描述的功能，示例燃料控制电路可以包括但不限于：模拟电路、数字电路、模数转换器(ADC)或数模转换器、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从燃料控制电路排除这些中的一个或更多个。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，空气处理控制命令器234可以包括但不限于：EGR阀、VGT、发动机风扇、燃料喷射器、燃料轨压泵、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从空气处理控制命令器234排除这些中的一个或更多个。
在另外或另选实施方式中，空气处理控制命令器234包括空气处理控制电路。为了执行这里自始至终描述的功能，示例空气处理控制电路可以包括但不限于：模拟电路、数字电路、模数转换器(ADC)或数模转换器、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从空气处理控制电路排除这些中的一个或更多个。
在各种实施方式中，为了执行这里自始至终讨论的功能，后处理控制命令器236可以包括但不限于：柴油排放流体(DEF)阀、氨流体阀、燃料喷射器、EGR阀、VGT、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从后处理控制命令器236排除这些中的一个或更多个。
在另外或另选实施方式中，后处理控制命令器236包括后处理控制电路。为了执行这里自始至终描述的功能，示例后处理控制电路可以包括但不限于：模拟电路、数字电路、模数转换器(ADC)或数模转换器、处理器、非暂时性计算机可读存储介质、在非暂时性计算机可读存储介质上存储的计算机可读指令、总线、和/或有线/无线连接硬件。在其它实施方式中，还可以从后处理控制电路排除这些中的一个或更多个。
由每个子系统110、115、120的示例控制器112、117、124接收控制命令250。作为响应，燃料系统110、空气处理系统115和/或后处理系统120响应于控制命令250操作。
子系统110、115、120具有不同响应时间或速率，例如，在不同数量级上。由此，示例目标确定器208、214、220以及示例控制命令器232、234、236响应于相应子系统定期更新，使得确定器、命令器和/或电路以与对应子系统类似的速率更新。例如，在燃料子系统110具有毫秒量级的响应时间时，燃料加注目标确定器208和燃料控制命令器232也以类似间隔更新。
然而，示例空气处理子系统115具有在秒量级的响应时间，该量级至少为慢于燃料子系统110的数量级。示例空气处理目标确定器214和示例空气处理控制命令器234然后以与空气处理子系统115类似的间隔更新，该间隔至少为慢于燃料相关结构(诸如燃料加注目标确定器208和燃料控制命令器232)的数量级。
虽然示例控制器125总体在毫秒量级更新来提供用于燃料子系统110的鲁棒控制，但用于示例空气处理子系统115的处理在仍然提供鲁棒控制的同时以远远更低的速率来更新。建立用于空气处理相关结构(诸如空气处理目标确定器214和空气处理控制命令器234)的更低更新速率通过以适于特定子系统的速率提供更新来降低总体处理要求。此外，在示例后处理子系统120具有分钟量级的响应时间时，可以通过建立用于后处理相关结构(诸如后处理目标确定器220和后处理控制命令器236)的甚至更低更新速率来实现总体处理要求的相同降低。
由时间常数分割处理便于灵活硬件配置。例如，处理可以跨具有变化速度的处理单元和/或跨同一处理单元内的处理核心分布。更慢且不那么昂贵的处理单元可以用于更慢子系统的更慢控制速率，并且更快更昂贵的处理单元可以用于更快子系统的更快控制速率。此外，多处理器或多发动机控制命令器(ECM)架构中的分布式处理便于发动机系统(特别是处理子系统)的模块性。在这里具有本公开的益处的本领域普通技术人员将认识到，本公开的益处甚至可以用单个处理器来实现，该单个处理器以变化的时间常数执行指令(例如，不每一个执行周期执行后处理操作)，以在降低的处理要求的情况下提供鲁棒控制。
另外，还通过可能如图3中最佳示出的在与每个子系统对应的操作结构之间建立参数流来降低示例系统的处理要求。在这里具有本公开的益处的本领域技术人员将认识到，处理子系统200和控制器125执行改进各种技术并提供各种技术领域的改进的操作。没有限制地，示例且非限制性技术改进包括内燃机的燃烧性能的改进、排放性能的改进、后处理系统再生、发动机转矩生成和转矩控制、发动机燃料经济性、用于内燃机的排放系统组件的改进耐用性、以及发动机噪声和振动控制。没有限制地，改进的示例且非限制性技术领域包括内燃机、其燃料系统、其后处理系统、其空气处理装置及其进气和排气装置的技术领域。
图3是根据一些实施方式的示出了在具有不同响应时间的子系统之间的参数流的示例系统100的另一个示意例示。通常，更慢的响应时间与更慢的响应速度对应，而更快的响应时间与更大的响应速度对应。子系统110、115、120按越来越慢的响应时间的顺序从左到右例示。燃料系统110具有最快响应时间。示例空气处理系统115具有比燃料系统更慢(例如，慢至少一个数量级)的响应时间。后处理系统120具有比空气处理系统115更慢(例如，慢至少一个数量级)的响应时间。
如图所示，示例处理子系统200包括作为燃料系统100的一部分的燃料控制器112、作为空气处理系统115的一部分的空气处理控制器117、以及作为后处理系统120的一部分的后处理控制器124。每个控制器112、117、124的响应时间与相应子系统的响应时间类似，或者至少处于相同数量级。
示例处理子系统200还包括燃料加注目标确定器208、空气处理目标确定器214以及后处理目标确定器220。目标确定器208、214、220与控制器112、117、124操作通信。这里未示出如图2所示的系统控制命令器，但可以包括系统控制命令器，并且系统控制命令器与目标确定器和控制器操作通信。如图2所示的系统参数定义器在这里未示出，但可以被包括，并且与子系统(例如，传感器或控制器)和目标确定器操作通信。
目标确定器208、214、220确定并提供基准值集合210、216、222。每个目标确定器具有与对应子系统类似或至少处于与对应子系统相同的数量级的响应时间。控制器112、117、124响应于相应基准值集合210、216、222来操作它们相应的子系统。
基准值集合210、216、222响应于基础变量集合206、212、218被确定。如可以看到的，燃料加注基础变量集合206包括至少一个空气处理系统值226和/或至少一个后处理系统值228。虽然系统值226、228可以为动态的，但因为空气处理系统115具有比燃料系统110更慢的响应时间，所以空气处理系统值226可以为了确定燃料加注基准值集合210而由燃料加注目标确定器208在一个或更多个时间步长内当作是静态的。以类似的方式，因为后处理系统120具有比空气处理系统115更慢的响应时间，所以后处理系统值228可以为了确定空气处理基准值集合216而由空气处理目标确定器214在一个或更多个时间步长内当作是静态的。
在操作时，系统100例如在后处理系统120的排气管处随着时间产生排放。累积排放可以在数分钟或小时的量级上被测量并被估计为累积排放轨迹252。虽然累积排放轨迹252可以是动态的，但后处理目标确定器220可以为了确定后处理基准值集合222而在一个或更多个时间步长内把累计排放轨迹252当作是静态的。
在操作中，在响应于后处理系统120和/或后处理控制器124的响应时间确定的时间段，响应于后处理基础变量集合218确定后处理基准值集合222，该后处理基础变量集合可以包括累积排放轨迹252。后处理基准值集合222包括用于控制后处理系统120的目标。后处理系统120中的工况可以可用作处理子系统200中的后处理系统值228。
在响应于空气处理系统115和/或空气处理控制器117的响应时间确定的时间段，响应于空气处理基础变量集合212确定空气处理基准值集合216，该空气处理基础变量集合可以包括后处理系统值228。空气处理系统115中的工况可以可用作处理子系统200中的空气处理系统值226。
在响应于燃料系统110和/或燃料控制器112的响应时间确定的时间段，响应于燃料加注基础变量集合206确定燃料加注基准值集合210，该燃料加注基础变量集合可以包括后处理系统值228和/或空气处理系统值226。
用于空气处理基准值集合212的示例时间段大于用于燃料加注基准值集合210的时间段。用于后处理基准值集合222的示例时间段大于用于空气处理基准值集合216的时间段。虽然用于确定每个基准值集合的时间段在持续时间上不同，但时间段可以重叠。每个基准值集合的确定不是必须被关联到等待确定另一个基准值集合。
从更慢响应时间子系统到与更快响应时间子系统对应的控制结构的有序参数流和子系统之间的响应时间的显著差异(例如，数量级)允许用于鲁棒操作系统100的级联参数和分层时间分割控制方案。实现处理、存储器以及校准时间要求的总体降低。
示例处理子系统200还包括子系统管理器240。如所例示的，示例子系统管理器240向目标确定器208、214、220提供一个或更多个设置点目标310、312、314，以协调子系统110、115、120实现目标系统性能。向燃料加注目标确定器208提供的示例设置点目标310是目标EONOX值254。向空气处理目标确定器214提供的示例设置点目标312是目标DeNOX值256。向后处理目标确定器314提供的示例设置点目标314是目标SONOX值258。目标确定器208、214、220可选地响应于设置点目标310、312、314确定并提供基准值集合210、216、222。在一些实施方式中，设置点目标310、312、213响应于子系统管理器240接收到基准值集合210、216、222被提供。
应理解，上述描述旨在为例示性的，而不是限制性的。许多其它实施方式在阅读并理解上述描述时将对本领域技术人员是显而易见的。例如，预期的是，除了与一个实施方式关联描述的特征之外或作为这些特征的另选方案，还可选地采用与另一个实施方式关联描述的特征。因此，本发明的范围应参照所附权利要求连同使这种权利要求有权利的等同物的全部范围一起来确定。

Claims (23)

1.一种用于控制内燃机的系统，所述系统包括：
燃料系统，所述燃料系统具有第一响应时间；
空气处理系统，所述空气处理系统具有第二响应时间，所述第二响应时间慢于所述第一响应时间；
后处理系统，所述后处理系统具有第三响应时间，所述第三响应时间慢于所述第二响应时间；以及
控制器，所述控制器被配置为：
解释用于所述燃料系统的第一基础变量集合、用于所述空气处理系统的第二基础变量集合、以及用于所述后处理系统的第三基础变量集合；
以基于所述第一响应时间的速率响应于所述第一基础变量集合确定第一基准值集合；
以基于所述第二响应时间的速率响应于所述第二基础变量集合确定第二基准值集合；
以基于所述第三响应时间的速率响应于所述第三基础变量集合确定第三基准值集合；以及
分别响应于所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合向所述燃料系统、所述空气处理系统以及所述后处理系统中的每一个提供一个或更多个控制命令。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为解释包括NOX操作信息的操作信息，并且响应于所述NOX操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器被配置为响应于所述NOX操作信息向燃料加注目标确定器、空气处理目标确定器以及后处理目标确定器中的至少一个选择性地提供目标NOX转化效率DeNOX值、目标系统输出NOX SONOX值以及目标发动机输出NOX EONOX值中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述NOX操作信息包括标称DeNOX值、标称SONOX值以及标称EONOX值中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为解释微粒物质PM操作信息，并且响应于所述PM操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为解释消耗操作信息，并且响应于所述消耗操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述消耗操作信息包括当量制动燃油消耗率EBSFC值，其中，从虚拟转矩传感器或实际转矩传感器获得制动功率信息。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为响应于操作信息迭代地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述控制器还被配置为提前至少一个时间步长对所述操作信息建模，并且还响应于已建模的操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
10.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第三基础变量集合包括累积排放轨迹，并且所述后处理目标确定器还被结构化为响应于所述累积排放轨迹提供所述第三基准值集合。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述后处理系统包括被结构化为化学地减少排气的成分的选择性催化还原SCR系统，所述SCR系统对所述第三基准值集合中的至少一个基准值进行响应。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述后处理系统包括被结构化为向所述排气提供NOX还原剂流体的NOX还原剂流体系统，所述NOX还原剂流体系统对所述第三基准值集合中的至少一个基准值进行响应。
13.一种控制器，所述控制器包括：
系统参数定义器，所述系统参数定义器被结构化为解释后处理基础变量集合、包括后处理系统值的空气处理基础变量集合、以及包括后处理系统值和空气处理系统值中的至少一个的燃料加注基础变量集合；
后处理目标确定器，所述后处理目标确定器被结构化为以后处理子系统更新速率响应于所述后处理基础变量集合确定后处理基准值集合；
空气处理目标确定器，所述空气处理目标确定器被结构化为以比所述后处理子系统更新速率更快的空气处理子系统更新速率响应于所述空气处理基础变量集合确定空气处理基准值集合；以及
燃料加注目标确定器，所述燃料加注目标确定器被结构化为以比所述空气处理子系统更新速率更快的燃料加注子系统更新速率响应于所述燃料加注基础变量集合确定燃料加注基准值集合。
14.根据权利要求13所述的控制器，所述控制器还包括系统控制电路，所述系统控制电路包括燃料控制电路、空气处理控制电路以及后处理控制电路中的至少一个，并且被结构化为响应于第一基准值集合、第二基准值集合以及第三基准值集合提供一个或更多个控制命令。
15.根据权利要求13所述的控制器，其中，第一基础变量集合包括累积排放轨迹，并且所述后处理目标确定器还被结构化为响应于所述累积排放轨迹提供第一基准值集合。
16.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述控制器还包括子系统管理器，所述子系统管理器被结构化为解释NOX操作信息，并且响应于所述NOX操作信息修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的控制器，其中，所述子系统管理器被结构化为响应于所述NOx操作信息向所述燃料加注目标确定器、所述空气处理目标确定器以及所述后处理目标确定器中的至少一个选择性地提供目标NOX转化效率DeNOX值、目标系统输出NOX SONOX值以及目标发动机输出NOX EONOX值中的至少一个。
18.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述NOX操作信息包括标称DeNOX值、标称SONOX值以及标称EONOX值中的至少一个。
19.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述控制器还包括子系统管理器，所述子系统管理器被结构化为解释微粒物质PM操作信息，并且响应于所述PM操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
20.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述控制器还包括子系统管理器，所述子系统管理器被结构化为解释消耗操作信息，并且响应于所述消耗操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
21.根据权利要求20所述的控制器，其中，消耗操作信息包括当量制动燃油消耗率EBSFC值，其中，从虚拟转矩传感器或实际转矩传感器获得制动功率信息。
22.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述控制器还包括子系统管理器，所述子系统管理器被结构化为解释操作信息，以响应于所述操作信息迭代地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
23.根据权利要求22所述的控制器，其中，所述子系统管理器还被结构化为提前至少一个时间步长对所述操作信息建模，并且还响应于已建模的操作信息选择性地修改所述第一基准值集合、所述第二基准值集合以及所述第三基准值集合中的至少一个。
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