[0001] 本公开总体上涉及动力系统，并且更具体地涉及动力系统优化。

[0002] 发动机优化涉及根据优化过程将发动机配置成以优化方式操作。例如，发动机可以由优化过程配置成尽可能有效地操作、以最少的排放量操作、以最高的性能(例如，速度输出、扭矩输出等)操作等。发动机控制模块(ECM)可实时操作优化过程并根据优化过程的发现调节一个或多个操作参数。

[0003] 在2016年5月26日公布的Anderson的美国专利申请公布号2016/0144863(“Anderson参考文献”)中公开了一种执行发动机优化的尝试。特别地，Anderson参考文献描述了用于实现一个或多个车辆特征的增强或优化性能的自适应动力系控制。Anderson参考文献描述了监控车辆性能、确定是否可以增强多个车辆性能特征中的一个，以及自动地对至少一个识别的操作参数进行调整以增强至少一个性能特征的至少一个方面。性能特征可以是燃料经济性或尿素消耗。

[0004] 虽然Anderson参考文献的自适应动力系控制可以描述调节性能特征方面的优化技术，但是Anderson参考文献没有公开在发动机操作期间优化可变数目的参数和/或可变参数组。

[0005] 本发明的动力系统优化器解决了上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其他问题。

[0012] 本发明涉及使用发动机控制模块(ECM)的动力系统优化器的动力系统优化。如本文所述，动力系统优化器具有对利用这种动力系统优化器的任何机器的普遍适用性。术语“机器”可以指执行与比如采矿、建筑、耕作、运输的工业或任何其它工业相关的操作的任何机器。作为一些示例，机器可以是车辆、反铲装载机、冷刨床、轮式装载机、压实机、伐木聚束器、林业机械、运输机、收割机、挖掘机、工业装载机、钳式装载机、材料装卸机、自动平地机、铺管机、道路取料机、滑移转向装载机、铲车、远程装卸机、拖拉机、推土机、拖拉机铲运机或其他铺路或地下开采设备。此外，一个或多个机具可连接到机器并由动力系统优化器驱动，如本文所述。

[0013] 图1是在本文描述的示例性动力系统10的图。动力系统10在本文可描述为压缩点火内燃机。然而，动力系统10可包括任何其它类型的内燃机，例如火花、激光或等离子点火发动机。动力系统10可以由蒸馏柴油燃料、生物柴油、二甲醚、气体燃料，比如氢、天然气、丙烷、醇、乙醇和/或它们的任意组合来提供燃料。

[0014] 图1的动力系统10包括具有多个汽缸14的发动机缸体12(图1的发动机缸体12示出为具有六个汽缸14)。活塞组件可以包括在每个汽缸14内，以在每个汽缸14内形成燃烧室。动力系统10可以包括任何数目的燃烧室，并且燃烧室可以布置成串联构造，“V”形构造或任何其它合适的构造。

[0015] 动力系统10可包括多个系统。例如，如图1的示例所示，动力系统10可包括吸气或进气系统16、排气系统18和排气再循环(EGR)系统20。进气系统16可配置成将空气或空气和燃料混合物(例如，空气和比如排气的另一气体的混合物)引导到动力系统10中以用于随后的燃烧。排气系统18可以将燃烧的副产物排放或释放到动力系统10外部的大气中。EGR系统20的再循环回路可以被配置成将排气的一部分从排气系统18引导回到进气系统16中以用于随后的燃烧。

[0016] 进气系统16可包括协作以调节压缩空气并将压缩空气引入汽缸14的多个部件。例如，进气系统16可包括位于一个或多个压缩机24下游的混合器22或进气歧管。进气系统16供给与各个汽缸14相关联的可变阀致动器26。在一些实施方式中，进气系统16可以包括节流阀、空气冷却器、过滤部件、压缩机旁路部件等。如本文所述，与进气系统16相关联的各种可控参数可以根据优化过程来优化。例如，可以迭代地执行优化过程以在空气进入燃烧室时优化压缩空气(例如，通过调节压缩机24的设定)、空气进入燃烧室时空气的正时(例如，通过调节可变阀致动器26的打开和关闭正时)、进气节气门位置(例如，通过调节进气系统16的进气节气门的位置)等。

[0017] 排气系统18可以包括多个部件，这些部件协作以调节和引导来自汽缸14的排气至大气。例如，排气系统18可以包括排气通道28、由流经排气通道28的排气驱动的一个或多个涡轮机30、位于涡轮机30下游的颗粒收集装置32(比如，柴油颗粒过滤器(DPF))，以及流体连接在颗粒收集装置32下游的排气后处理装置34(例如，后处理选择性催化还原(SCR))。在一些实施方式中，排气系统18可以包括一个或多个旁路部件、排气压缩或限制制动器、衰减装置、附加排气处理装置等。

[0018] 涡轮机30可以定位成接收离开动力系统10的排气，并且可以通过共用轴36连接到进气系统16的一个或多个压缩机24以形成涡轮增压器。当离开动力系统10的排气流过涡轮机30并抵靠其叶片膨胀时，涡轮机30可旋转并驱动一个或多个压缩机24以对入口空气加压。

[0019] 在一些实施方式中，颗粒收集装置32可以是位于涡轮机30下游的DPF，以从动力系统10的排气流中去除颗粒物质。在一些实施方式中，颗粒收集装置32可包括导电或非导电粗网孔金属或多孔陶瓷蜂窝介质。当排气流过介质时，颗粒可能被介质阻挡并捕获在介质中。随着时间的过去，微粒可能积聚在介质内，并且如果不考虑的话，可能通过增加排气背压而影响发动机性能。为了最小化背压对发动机性能的影响，收集的颗粒可以通过再生过程被动地和/或主动地去除。当被动再生时，沉积在介质上的颗粒可与催化剂发生化学反应，例如涂覆在颗粒收集装置32上或以其它方式包括在颗粒收集装置32内的贱金属氧化物、熔融盐和/或贵金属，以降低颗粒的点火温度。因为颗粒收集装置32可以紧密地位于发动机缸体12的下游(例如，在一个示例中，紧邻涡轮机30的下游)，所以进入颗粒收集装置32的排气流的温度可以被控制成与催化剂结合足够高，以烧掉所捕获的颗粒。当主动再生时，向沉积在过滤介质上的颗粒施加热量以将其温度升高到点火阈值。根据在本文描述的其他实施方式，主动再生装置(未示出)，比如燃料燃烧式燃烧器或电加热器可以位于颗粒收集装置32附近(例如，上游)，以帮助控制颗粒收集装置32的再生。如果需要，可以使用被动和主动再生的组合。

[0020] 排气后处理装置34可以接收来自涡轮机30的排气并且捕集或转化气流中的特定成分。在一个示例中，排气后处理装置34可以体现为具有位于还原剂喷射器下游的催化剂基底的选择性催化还原(SCR)装置。气态或液态还原剂，最常见的是尿素或水和尿素混合物，可以通过还原剂喷射器喷射或以其它方式推进到催化剂基体上游的排气中。当还原剂被吸收到催化剂基底的表面上时，还原剂可以与排气中的NOx(NO和NO2)反应以形成水(H2O)和元素氮(N2)。在一些实施方案中，水解催化剂可以与催化剂基材结合以促进脲均匀分布和转化成氨(NH3)。

[0021] 根据本公开的其他实施方式，该还原工艺还可以包括氧化催化剂，该氧化催化剂例如可以包括多孔陶瓷蜂窝结构或涂覆有材料(例如贵金属)的金属网基底，该材料催化化学反应以改变排气的组成。例如，氧化催化剂可以包括促进NO向NO2转化的铂，和/或抑制转化的钒。

[0022] 排气后处理装置34可能需要脱硫以维持可接受的NOx转化率。类似于颗粒收集装置32的再生事件，脱硫事件可能需要增加的排气温度。例如，在脱硫期间将进气门致动(IVA)控制与EGR控制分离可以在这种维护事件期间为排气的热管理提供增强的能力。

[0023] 如本文所述，与排气系统18相关联的各种可控参数可以根据优化过程来优化。例如，可以迭代地执行优化过程以优化排气背压阀的打开面积(例如，通过调节排气系统18的背压阀的位置)、通过颗粒收集装置32的质量流(例如，通过经由颗粒收集装置32执行主动和/或被动再生)、排气的压力(例如，通过调节涡轮30下游的排气中的温度和/或压力)等。

[0024] EGR系统20可以将来自排气系统18的气体重新引导回到进气系统16中以用于随后的燃烧。EGR是使来自发动机的排气再循环回到进气系统16中以用于随后的燃烧。再循环排气可降低燃烧室内的氧浓度，同时降低燃烧室内的最大燃烧温度。降低的氧含量可以为与存在的氮的化学反应提供更少的机会，并且较低的温度可以减慢导致NOx形成的化学过程。如上所述，可以包括冷却器以在气体燃烧之前冷却排气。

[0025] 当在涡轮增压柴油发动机中利用EGR时，如图1所示，待再循环的排气可以在与涡轮增压器相关联的排气驱动涡轮机30的上游被移除。例如，在许多EGR应用中，排气可以从排气通道28转移并且经由EGR管道38转移到进气系统16。同样地，再循环的排气可以在压缩机24的下游被重新引入进气系统16。在一些实施方式中，EGR系统20可以是外部EGR系统和/或可以包括用于实现在本文描述的方法的各种特征，例如主控制阀和旁通阀的系统，以允许发动机控制模块(ECM)40在选定的发动机操作条件期间控制通过EGR系统的各种流量。

[0026] 如本文所述，与EGR系统20相关联的各种可控参数可以根据优化过程来优化。例如，可以迭代地执行优化过程以优化通过EGR系统20的排气的质量流量(例如，通过调节连接到EGR管道38的EGR旁通阀等)等。

[0027] 图1的动力系统10包括ECM 40。如本文所述，ECM 40提供对动力系统10的控制，以便基于由传感器系统42指示的发动机操作条件来优化动力系统10的多个可调参数。ECM 40被实现为处理器，例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其它类型的处理部件。处理器以硬件、固件或硬件和软件的组合来实现。在一些实施方式中，ECM 40包括能够被编程以执行功能的一个或多个处理器。在一些实施方式中，包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或另一类型的动态或静态存储设备(例如，闪存、磁存储器和/或光存储器)的一个或多个存储器可以存储供ECM 40使用的信息和/或指令。在一些实施方式中，ECM 40可以包括能够存储指令的存储器(例如，非暂时性计算机可读介质)，这些指令在被执行时使处理器执行在本文描述的一个或多个过程和/或方法。

[0028] ECM 40可执行指令以执行各种控制功能和过程来控制动力系统10并自动调节动力系统10的可调参数。ECM 40可包括任何适当类型的发动机控制系统，该发动机控制系统配置成执行发动机控制功能，使得动力系统10可适当地操作。此外，ECM 40还可以控制车辆或机器的另一系统，例如传动系统、液压系统等。

[0029] 传感器系统42可以提供与ECM 40用来控制动力系统10和/或确定动力系统10的一个或多个可调参数的优化值的各种参数相关联的测量。传感器系统42可以包括物理传感器和/或基于计算模型和/或一个或多个测量参数生成感测参数值的任何适当类型的控制系统。如在本文所使用的，感测参数可以是指由一个或多个传感器(例如，物理传感器、虚拟传感器等)直接测量和/或估计的那些测量参数。示例性传感器可包括温度传感器、速度传感器、化学成分传感器(例如，NOx排放传感器)、压力传感器等。感测参数还可以包括可以由物理传感器间接测量和/或基于物理传感器的读数计算的任何输出参数。如在本文使用的，来自感测参数的测量可以指与感测参数相关并且指示动力系统10的状态的任何值。例如，测量可以包括机器和环境参数，例如压缩比、涡轮增压器效率、后冷却器特性、温度值、压力值、环境条件、燃料速率、发动机速度等。可以包括测量作为要提供给一个或多个虚拟传感器的输入。

[0030] 传感器系统42可以被配置成与ECM 40重合，可以被配置成单独的控制系统，和/或可以被配置成其他控制系统的一部分。此外，ECM 40可通过使用计算机软件、硬件或软件和硬件的组合来实现传感器系统42。例如，ECM 40可以执行指令以使得传感器系统42的传感器基于计算模型和其他参数来感测和/或生成感测参数值。

[0031] 在操作中，计算机软件指令可以存储在ECM 40中或加载到ECM 40。ECM 40可执行计算机软件指令以执行各种控制功能和过程来控制动力系统10并自动调节发动机操作参数，比如燃料喷射正时和燃料喷射压力、一个或多个操作温度、一个或多个质量流量等。另外地或可替代地，ECM 40可以执行计算机软件指令以生成和/或操作传感器系统42来提供发动机温度值、发动机压力值、发动机排放值、发动机速度值、致动器或阀门位置值，和/或用于监测和/或控制动力系统10的其他参数值。

[0032] ECM 40还可识别、获得和/或确定与对应于动力系统10的操作的条件(例如，由传感器系统42感测)或设置相关联的参数，例如发动机速度、燃料速率或量、喷射正时、进气歧管温度(IMAT)、进气歧管压力(IMAP)、当前进气门致动(IVA)结束、IVA正时、进气节气门位置喷射空气压力、喷射燃料压力、由发动机传递的扭矩、总燃料喷射量、排气压力、点火的汽缸14数目、氧/燃料摩尔比、环境温度、环境压力(例如，大气压力)、通过颗粒收集装置32的质量流、排气背压阀位置、射出模式、冷却剂温度、多射出模式中的总进气质量流、多射出模式中的停留(例如，射出之间的时间长度)等。不可调节的参数可以由某些物理传感器，比如高精度实验室级物理传感器测量，或者由其它控制系统产生。

[0033] 如上所述，提供图1作为示例。其他示例也是可能的，并且可以不同于结合图1描述的示例。

[0034] 图2是其中可以实现在本文描述的系统和/或方法的示例优化系统200的图。如图2所示，优化系统200可包括一个或多个控制设备210(单独称为“控制设备210”并统称为多个“控制设备210”)、一个或多个传感器220(单独称为“传感器220”并统称为多个“传感器220”)和ECM 40。如图2所示，ECM 40可以包括动力系统优化器模块230和优化映射模块240。
图2的ECM 40可对应于图1的ECM 40。优化系统200的设备和/或组件可以经由有线连接、无线连接，或者有线和无线连接的组合来互连。

[0035] 控制设备210可以是ECM 40用来控制动力系统10的性能特征的任何类型的装置。例如，控制设备210可以包括能够打开和/或关闭动力系统10内的阀、调节动力系统10内的温度(例如，使用风扇、冷却系统等)、调节动力系统10内的压力等的一个或多个致动器、开关等。

[0036] 控制设备210可与可经由优化过程优化的可调参数相关联，如本文所述。例如，用于控制设备210的可调参数的值可以表示或指示控制设备210的设置，比如致动器的位置、阀打开的时间长度、阀的位置、操作的温度、压缩空气和/或燃料的压力等。

[0037] 传感器220可以包括被配置成测量动力系统10的操作条件的任何类型的传感器。传感器220可以是传感器系统42的传感器，如本文所述。例如，传感器220可以包括温度传感器(例如，用于检测空气、排气、部件、冷却剂等的温度)、位置传感器(例如，用于检测阀、致动器、发动机部件(例如，活塞)等的位置)、速度传感器(例如，检测发动机速度、机器速度等)、压力传感器(例如，检测动力系统10中的空气或排气的压缩的测量)、排放传感器(例如，检测动力系统10的排放水平)等。

[0038] 传感器220可与感测参数相关联，所述感测参数可用于经由优化过程来优化控制设备210的可调参数的值，如本文所述。例如，传感器220的感测参数的值可以表示或指示传感器220的测量值，比如温度传感器的测量温度、位置传感器的阀打开和/或关闭的测量定时、速度传感器的发动机的测量速度、位置传感器的致动器的测量位置、排放传感器的测量排放等。

[0039] 功率系统优化器模块230可以包括一个或多个设备，该一个或多个设备被配置成执行优化过程以识别用于控制设备210的优化操作设置，如在本文所描述的。如图所示，功率系统优化器模块230可以包括在ECM 40内和/或由ECM 40实现。动力系统优化器模块230可以经由用户接口和/或默认设置来配置，以识别动力系统10的可调参数，并且使用一个或多个优化过程来优化动力系统10的各种集合或各种数目的可调参数的值。例如，在一些实施方式中，用户和/或制造商(例如，动力系统10的制造商)可以配置动力系统优化器模块230以经由优化过程来优化动力系统10的多组可调参数，如在本文所描述的。

[0040] 根据在本文描述的一些实施方式，功率系统优化器模块230被配置为识别多个可调参数以控制功率系统10。例如，动力系统优化器模块230可以基于哪些控制设备210被包括在优化系统200内和/或哪些控制设备210可经由ECM 40配置来识别多个可调参数。另外或替代地，动力系统优化器模块230可识别与动力系统10相关联的多个感测参数(例如，不可调参数)。例如，动力系统优化器模块230可以基于优化系统200内包括哪些传感器220和/或哪些传感器220向ECM 40提供测量来识别多个感测参数。

[0041] 在一些实施方式中，动力系统优化器模块230确定要根据优化过程来优化一组可调参数。该组可调参数可以包括与一个或多个控制设备210相关联的多个可调参数中的一个或多个参数。可根据由用户和/或制造商提供的优化系统200的配置来指定该组可调参数用于优化。例如，用户和/或制造商可以指定要在动力系统10的操作期间优化的一个或多个可调参数。在这种情况下，用户和/或制造商可以将优化特性(例如，指示可调参数待优化的标志和/或标识符)分配给指示可调参数将在操作期间和/或在特定时间相对于其他可调参数被优化的可调参数(例如，在一个或多个可调参数被优化之后)。

[0042] 在一些实施方式中，用户和/或制造商可以指示优化可调参数的优先级。例如，优化特性可以指示何时或如何优化可调参数的不同优先级。在一些实施方式中，可调整参数可以被分配给层。例如，第一层可调参数可以根据第一优化过程来优化、第二层可调参数可以根据在第一优化过程之后发生的第二优化过程来优化、第三层可调参数可以根据在第二优化过程之后发生的第三优化过程来优化，等等。在一些实施方式中，优化特性可以指示总是要优化一个或多个可调参数。在这种情况下，一个或多个可调参数可以包括在根据不同优化过程(例如，第一、第二和第三优化过程)优化的所有可调参数组中。

[0043] 作为特定实例，可指派第一识别符(例如，其可由“1”或类似优先级指示识别符表示)以指定始终待优化的第一层可调整参数，可指派第二识别符(例如，其可由“2”或类似优先级指示识别符表示)以指定要通过具有第一层可调参数的初始优化过程来优化的第二层可调参数、可以分配第三标识符(例如，其可以由“3”或类似的优先级指示标识符来表示)来指定可以在初始优化过程之后与第一层可调参数和/或第三层可调参数一起优化的第三层可调参数。

[0044] 根据一些实施方式，总是优化第一层可调参数，使用第一优化过程(例如，以发现第一层可调参数的优化值，同时优化第二层可调参数)来优化第二层可调参数以及第一层可调参数，一旦发现第一层可调参数和第二层可调参数的优化值，就可以使用第二优化过程来优化第三层可调参数。作为示例，第一层可调参数可以包括喷射到燃烧室中的总燃料量；第二层可调参数可以包括喷射燃料的正时(例如，距汽缸14的上死点的度数单位)和EGR质量流量；并且第三层可调参数可以包括当喷射到燃烧室中时空气的空气压力、当喷射到燃烧室中时燃料的燃料压力、进气系统16的空气冷却器的出口处的温度、要点火的多个汽缸14，以及对应于汽缸14的活塞每旋转一圈的燃料射出(喷射)次数的射出模式。在这样的示例中，喷射的总燃料量、喷射燃料的正时和EGR质量流量可以经由第一优化过程来优化。对于第二后续优化过程，功率系统优化器模块230可以优化所喷射的总燃料量并且选择(例如，随机地、半随机地和/或根据优先级)一组参数(例如，阈值数目的参数)，该组参数是从喷射燃料的正时、EGR质量流量、空气压力、燃料压力来优化的，空气冷却器出口处的温度、要点火的汽缸14的数目和/或喷射模式。

[0045] 在一些实施方式中，功率系统优化器模块230可以从指定待优化的一组可调参数中选择待优化的可调参数。例如，动力系统优化器模块230可以被配置成使用单个优化过程来优化阈值数目(例如，四个或更少)的参数中的最大值。因此，如果功率系统优化器模块230确定要根据可调参数的特定优先级或等级来优化多于阈值数目的可调参数，则功率系统优化器模块230可以将阈值数目的可调参数选择为待优化的一组可调参数。动力系统优化器模块230可以随机地和/或根据与每个可调参数相关联的一个或多个优先级特性来选择该组可调参数。在一些实施方式中，每次要选择用于优化的参数时，可以使用相同的选择过程来选择参数。例如，每个选择可以是随机的，半随机的，和/或根据相同的优先级方案选择。在一些实施方式中，每次参数将被选择用于优化时，可以使用相同的选择过程或不同的选择过程来选择参数。

[0046] 由动力系统优化器模块230执行的优化过程可以是基于与控制设备210相关联的其他剩余可调参数的值和与传感器220相关联的感测参数的值来计算可调参数的优化值的任何合适的优化过程。例如，优化过程可以包括调节可调参数的一个或多个值直到发现可调参数的优化值的过程。优化过程可以包括用于可调参数的值的半随机分配(例如，使用基于梯度的优化方法、基于非梯度的优化方法、基于梯度的优化方法和基于非梯度的优化方法的组合等)、通过来自控制设备210和传感器220的设置和/或测量来计算电力系统10的发动机的性能的模型，和/或定义动力系统10的发动机的最佳性能的成本函数(例如，基于加权因子、性能、约束等)。

[0047] 动力系统优化器模块230使用优化过程可以通过发现最小成本函数值(根据用于特定参数的成本函数的特定权重)来发现用于控制设备210的可调参数的优化值，所述最小成本函数值是根据使用控制设备210的设置和/或由传感器220感测的操作条件的优化过程而实现的。

[0048] 在一些实施方式中，ECM 40可以具有指定的一组资源以操作动力系统优化器模块230来确定优化系统200的优化值。例如，为了执行优化过程，ECM 40可仅能够在特定时间段内迭代地进行优化过程的阈值数目的计算。例如，ECM 40可以被配置为每阈值时间段(例如，每60ms、每120ms、每400ms等)优化一个或多个控制设备的设置。因此，作为示例，ECM 40可以每400ms执行优化过程，从而允许在该时间段期间进行阈值数目的计算(例如，基于对这些参数值的收敛调整的类似计算的200次计算、400次计算、1000次计算等)以执行优化过程以优化电力系统10的相应性能特征(例如，通过将控制设备210的设置调整为通过执行优化过程发现的优化值)。因此，在给定优化过程期间待调整的可调整参数的数目越大，用于优化每个可调整参数的样本越不密集，并且对于正被优化的每个可调整参数，识别出的优化值的可能性越小。因此，功率系统优化器模块230在尝试优化额外参数之前迭代地执行阈值数目可调参数的优化过程(例如，以每400ms优化有限数目(例如，四个或更少)而不是所有参数)。

[0049] 因此，根据一些实施方式，动力系统优化器模块230可以迭代地执行优化过程，直到该组可调参数根据优化过程被优化为止。一旦该组可调参数的所有参数被优化、一旦该组可调参数的阈值数目的参数被优化、一旦该组可调参数的阈值百分比被优化、一旦该组可调参数中的至少特定参数被优化等等，该组可调参数可以根据优化过程被优化。此外，在执行优化过程的阈值次数的迭代(例如，三次迭代、五次迭代等)产生相同或相似(例如，在容限内)的对应值之后，可根据优化过程对于该组可调参数中的所有参数、对于该组可调参数中的阈值数目的参数、对于该组可调参数中的阈值百分比、对于该组可调参数中的至少特定参数等来优化该组可调参数。

[0050] 回到上面的实例，功率系统优化器模块230可以根据先前计算的结果，使用未被优化和调整的可调整参数的感测参数值、当前设置或空值每400ms迭代地进行1000次计算，每次计算的值(例如，随机调整的，和/或半随机调整的)，直到优化过程重复地发现要针对该组可调整参数优化的可调整参数的相同优化值。例如，在优化过程的三次迭代、优化过程的五次迭代等之后，动力系统优化器模块230可以确定用于可调参数的优化值已经由该优化过程发现。在一些实施方式中，确定已经发现优化的迭代次数可以基于正在执行的优化过程。例如，优化第一组可调参数的初始优化过程可能需要初始优化过程的至少五次迭代，以发现第一组可调参数的相同值，从而确定那些相同值是根据初始优化过程的第一组可调参数的优化值。另外，或可选地，用于优化第二组可调参数的后续优化过程可能需要后续优化过程的更多迭代和/或更少迭代(例如，四次迭代或更少)，以发现该组可调参数的相同值，从而确定那些相同值是根据后续优化过程的第二组可调参数的优化值。因此，如果功率系统优化器模块230确定在优化过程的阈值迭代次数之后(例如，在优化过程的三次或更多次迭代之后)将待优化的一组可调参数发现相同的值，则功率系统优化器模块230可以确定已经发现该组可调参数的优化值。

[0051] 一旦针对待优化的一组可调参数发现或确定了优化值，则功率系统优化器模块230可根据后续优化过程选择待优化的多个可调参数中的后续一组可调参数。随后的优化过程可以是与先前执行的相同类型的优化过程(例如，每400ms进行1000次计算，每60ms进行200次计算等)或不同类型的优化过程，该优化过程针对已经根据先前的优化过程、根据传感器220的感测参数的测量值、根据未被优化的控制设备210的可调参数的当前设置，以及根据待优化的控制设备210的可调参数的调整值被优化的一个或多个可调参数来优化值。动力系统优化器模块230可以迭代地执行后续优化过程，直到后续组参数根据第二优化过程被优化为止。在一些实施方式中，先前优化的参数可以保持优化，因为在第二优化过程的迭代执行期间为那些参数设置了优化值(例如，根据优化映射模块240)。另外，或可选地，由先前优化过程优化的一个或多个参数可以再次被指定或选择为在随后的优化过程期间被优化。此外，应当注意，一旦待优化的后续组参数的所有参数、阈值数目的参数、阈值百分比的参数、特定参数等被优化，则功率系统优化器模块230可以选择待优化的第三组参数，并且第三优化过程可以类似地迭代执行，等等。在这种情况下，优化过程可以是相同类型的优化过程。例如，优化过程可以使用相同类型的采样、相同数目的采样、相同类型的执行过程(例如，相同类型的算法)等。附加地或可选地，当优化不同组的优化参数时，优化过程可以使用不同的优化过程。在这种情况下，优化过程可以使用不同类型的采样、不同数目的采样、不同类型的执行过程等。

[0052] 一旦发现优化值(例如，在优化过程在执行优化过程的阈值次数的迭代之后发现相同的优化值之后)，功率系统优化器模块230可以为根据优化过程优化的可调参数设置优化值(例如，在优化映射模块240中)。因此，使用上述示例，在初始优化过程的迭代执行之后发现优化值之后，可以在优化映射模块240中为由初始优化过程优化的一组可调参数设置优化值。此外，在迭代地执行随后的优化过程之后优化该组可调参数和随后的该组可调参数之后，可以在优化映射模块240中设置优化值。

[0053] 优化映射模块240可以是可存储与控制设备210相关联的可调参数的优化值的任何合适的数据结构(例如，数据库、表、索引、图等)。在一些实施方式中，功率系统优化器模块230可以获得和/或使用优化映射模块240中的优化值来执行如在本文描述的优化过程。例如，当执行优化过程时，优化映射模块240中的优化值可以用作控制设备的一个或多个可调参数的输入值。

[0054] 在一些实施方式中，优化映射模块240包括对应于与传感器220相关联的各种测量和/或与控制设备210相关联的设置的多个表、映射等。因此，根据动力系统10的环境特性，可以使用不同的映射来执行优化过程。

[0055] 根据一些实施方式，当优化过程在优化映射中发现小于或大于优化值的可调参数的优化值时(取决于可调参数具有最小优化值还是最大优化值)，动力系统优化器模块230可以更新可调参数的优化值。因此，可在执行每一优化过程之后和/或在阈值迭代次数发现将根据优化过程优化的可调参数的相同值之后动态更新优化映射模块240。

[0056] 在一些实施方式中，ECM 40可以在优化系统200和/或动力系统10的操作期间使用优化映射模块240中的优化值来配置控制设备210的设置。例如，ECM 40可以指示控制设备210调整控制设备210的设置以使用优化设置。因此，ECM 40可以动态地将控制设备210配置为被设定为优化动力系统10的性能。

[0057] 提供图2所示的设备的数目和布置作为示例。实际上，可以存在比图2所示的设备更多的设备、更少的设备、不同的设备或不同布置的设备。此外，可以在单个设备内实现图2所示的两个或多个设备，或者可以将图2所示的单个设备实现为多个分布式设备。附加地或可选地，优化系统200的一组设备(例如，一个或多个设备)可以执行描述为由优化系统200的另一组设备执行的一个或多个功能。

[0058] 图3是与动力系统优化相关联的示例性过程300的流程图。在一些实施方式中，图3的一个或多个过程框可以由ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240的ECM 40)来执行。在一些实施方式中，图3的一个或多个过程框可以由与ECM分开或包括ECM的另一个设备或一组设备来执行，比如系统(例如，动力系统10和/或优化系统200)的控制设备(例如，控制设备210)和/或传感器(例如，传感器220)。

[0059] 如图3所示，过程300可以包括识别多个可调参数以控制动力系统(框310)。例如，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以识别多个可调参数以控制到功率系统的功率，如上所述。

[0060] 如图3进一步所示，过程300可以包括识别与动力系统相关联的多个不可调参数(框320)。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230)可以识别与动力系统相关联的多个不可调参数，如上所述。

[0061] 如图3进一步所示，过程300可以包括确定要根据第一优化过程来优化多个可调参数中的第一组可调参数(框330)。例如，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以确定多个可调参数中的第一组可调参数将根据如上所述的第一优化过程来优化。

[0062] 如图3进一步所示，过程300可以包括迭代地执行第一优化过程，直到根据第一优化过程优化第一组可调参数为止，其中基于多个不可调参数的值来执行第一优化过程(框340)。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)迭代地执行第一优化过程，直到根据第一优化过程优化第一组可调参数，如上所述。在一些实施方式中，基于多个不可调整参数的值来执行第一优化过程。

[0063] 如图3进一步所示，过程300可以包括，在根据第一优化过程优化第一组可调参数之后，从多个可调参数中选择第二组可调参数，以根据第二优化过程进行优化(框350)。例如，在根据第一优化过程优化第一组可调参数之后，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以从多个可调参数中选择第二组可调参数，以根据上述第二优化过程进行优化。

[0064] 如图3进一步所示，过程300可以包括迭代地执行第二优化过程，直到根据第二优化过程优化第二组参数(框360)。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以迭代地执行第二优化过程，直到第二组参数根据第二优化过程被优化为止，如上所述。

[0065] 如图3进一步所示，过程300可以包括，在根据第二优化过程优化第二组可调参数之后，配置与第一组可调参数中的第一可调参数相关联的第一控制设备，或者第二组可调参数中的第二可调参数，以使用通过使用第一优化过程为第一可调参数确定的优化值或根据第二优化过程为第二可调参数确定的优化值(框370)。例如，在根据第二优化过程优化第二组可调参数之后，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以配置与第一组可调参数的第一可调参数或第二组可调参数的第二可调参数相关联的第一控制设备，以使用针对第一可调参数使用第一优化过程确定的优化值或者根据第二优化过程为第二可调参数确定的优化值，如上所述。

[0066] 过程300可包括另外的实施方式，比如以下描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合和/或结合本文别处描述的一个或多个其它过程。

[0067] 在一些实施方式中，多个可调参数是用于动力系统的对应控制设备的设置，并且多个不可调参数对应于动力系统的一个或多个传感器的测量。在一些实施方式中，所述一个或多个处理器将基于所述第一组可调参数的优化特性来确定所述第一组可调参数将被优化。

[0068] 在一些实施方式中，第一优化过程的每次迭代包括迭代地调整第一组可调参数的值，以标识使用第一优化过程为第一可调参数确定的优化值。在一些实施方式中，第二优化过程的每次迭代包括迭代地调整第二组可调参数的值，以标识使用第二优化过程为第二可调参数确定的优化值。在一些实施方式中，使用第二优化过程为第二可调参数确定的优化值包括第二优化过程的最小成本函数值。

[0069] 在一些实施方式中，在第一优化过程的每次迭代之后，ECM可以基于根据第一优化过程为第一组可调参数发现的优化值来为多个可调参数设置优化值。在一些实施方式中，在第二优化过程的每次迭代之后，ECM可以基于根据第二优化过程为第二组可调参数发现的优化值来为多个可调参数设置优化值。在一些实施方式中，ECM可以使用优化值来配置与多个可调参数相关联的相应控制设备以在动力系统内操作，从而优化动力系统的性能特征。

[0070] 在一些实施方式中，ECM可以基于对于第一优化过程的第一迭代次数不改变的第一可调参数的值来确定优化第一组可调参数的第一可调参数，并且基于对于第二优化过程的第二迭代次数不改变的第二可调参数的值来确定优化第二组可调参数的第二可调参数。在一些实施方式中，第一优化过程和第二优化过程是相同类型的优化过程。

[0071] 在一些实施方式中，动力系统包括操作中的发动机，并且第一组可调参数包括喷射到发动机汽缸中的燃料量、燃料何时喷射到发动机汽缸中的正时，或者要喷射到发动机汽缸中的燃料压力中的至少一个。在一些实施方式中，第二组可调参数包括以下各项中的至少一项：进入汽缸的空气压力、在操作期间将接收燃料的发动机的多个汽缸、动力系统的后处理系统的辅助再生装置的质量流量、排气背压阀的位置、进气节流阀的位置、对应于用于喷射燃料的燃料喷射次数的发动机的射出模式、在多射出模式下燃料喷射到汽缸中之间的时间量，以及在多射出模式下每次喷射的燃料量。

[0072] 在一些实施方式中，第一组可调参数中的一个可调参数是与第二组可调参数中的一个可调参数相同的可调参数。在一些实施方式中，在根据第一优化过程优化第一组可调参数之后，ECM可以将与第一组可调参数中的第三可调参数相关联的第二控制设备配置为使用通过使用第一优化过程为第三可调参数确定的优化值。

[0073] 附加地或可选地，如本文所述的过程可以包括接收与一个或多个传感器相关联的测量。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230)可以接收与一个或多个传感器相关联的测量值，如上所述。

[0074] 这样的过程可以包括识别与一个或多个控制设备相关联的设置。例如，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以识别与一个或多个控制设备相关联的设置，如上所述。

[0075] 这样的过程可以包括确定与一个或多个控制设备相关联的第一组参数将根据第一优化过程被优化。例如，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以确定与一个或多个控制设备相关联的第一组参数将根据第一优化过程来优化，如上所述。

[0076] 这样的过程可以包括迭代地执行第一优化过程，直到根据第一优化过程优化第一组参数，其中基于与一个或多个传感器相关联的测量来执行第一优化过程。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以迭代地执行第一优化过程，直到根据第一优化过程优化第一组参数。在一些实施方式中，基于与一个或多个传感器相关联的测量来执行第一优化过程。

[0077] 这样的过程可以包括确定与一个或多个控制设备相关联的第二组参数将根据第二优化过程被优化。例如，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以确定与一个或多个控制设备相关联的第二组参数将根据第二优化过程来优化，如上所述。

[0078] 这样的过程可以包括迭代地执行第二优化过程，直到根据第二优化过程优化第二组参数，其中基于与一个或多个传感器相关联的测量和用于一个或多个控制设备中的第一控制设备的第一设置来执行第二优化过程。其中第一控制设备的第一设定是使用第一优化过程确定的优化值。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以迭代地执行第二优化过程，直到第二组参数根据第二优化过程被优化为止，如上所述。在一些实施方式中，基于与该一个或多个传感器相关联的测量以及该一个或多个控制设备中的第一控制设备的第一设置来执行该第二优化过程。在一些实施方式中，用于第一控制设备的第一设置是使用第一优化过程确定的优化值。

[0079] 这样的过程可以包括，在根据第二优化过程优化第二组参数之后，配置一个或多个控制设备中的第二控制设备，以使用通过使用第二优化过程确定的第二控制设备的优化值来操作。例如，在根据第二优化过程优化第二组参数之后，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以将一个或多个控制设备中的第二控制设备配置为使用通过使用第二优化过程确定的第二控制设备的优化值来操作。

[0080] 这样的过程可以包括另外的实施方式，比如下面描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合和/或结合在本文描述的一个或多个其他过程。

[0081] 在一些实施方式中，第一组参数包括与第二组参数相同数目的参数。在一些实施方式中，ECM可以从与一个或多个控制设备相关联的多个参数中随机地选择第二组参数。在一些实施方式中，多个参数被指定为在使用第一优化过程优化第一组参数之后被优化。

[0082] 在一些实施方式中，当在第一迭代次数之后发现第一组参数中的阈值数目的参数具有相同值时，使用第一优化过程来优化第一组参数。在一些实施方式中，参数的阈值数目对应于第一组参数中的所有参数。

[0083] 附加地或替代地，如在本文描述的过程可以包括识别多个参数中的第一参数，该第一参数将在动力系统的发动机的操作过程中被优化。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230)可以识别多个参数中的第一参数，该第一参数将在动力系统的发动机操作期间被优化，如上所述。

[0084] 这样的过程可以包括基于第一组参数中的每一个的特性，根据第一优化过程选择待优化的第一组参数，其中第一组参数包括第一参数。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230)可以基于第一组参数中的每一个的特性根据第一优化过程来选择待优化的第一组参数，如上所述。在一些实施方式中，其中第一组参数包括第一参数。

[0085] 这样的过程可以包括迭代地执行第一优化过程，直到第一组参数中的每一个被优化为止。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以迭代地执行第一优化过程，直到第一组参数中的每一个被优化为止，如上所述。

[0086] 这样的过程可以包括配置第一控制设备以基于使用第一优化过程确定的第一组参数中的至少一个的优化值来操作。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以将第一控制设备配置成基于使用第一优化过程确定的第一组参数中的至少一个参数的优化值来操作，如上所述。

[0087] 这样的过程可以包括，在优化第一组参数之后，根据第二优化过程选择待优化的第二组参数，其中第二组参数包括第一参数。例如，如上所述，在优化第一组参数之后，ECM(例如，使用功率系统优化器模块230)可以根据第二优化过程选择待优化的第二组参数。在一些实施方式中，第二组参数包括第一参数。

[0088] 这样的过程可以包括迭代地执行第二优化过程，直到第二组参数中的每一个被优化为止。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230和/或优化映射模块240)可以迭代地执行第二优化过程，直到第二组参数中的每一个被优化为止，如上所述。

[0089] 这样的过程可以包括配置第二控制设备以基于使用第二优化过程确定的第二组参数中的至少一个的优化值来操作。例如，ECM(例如，使用动力系统优化器模块230)可以将第二控制设备配置成基于使用第二优化过程确定的第二组参数中的至少一个参数的优化值来操作，如上所述。

[0090] 这样的过程可以包括另外的实施方式，比如下面描述的任何单个实施方式或实施方式的任何组合和/或结合在本文描述的一个或多个其他过程。

[0091] 在一些实施方式中，第一参数包括在操作期间喷射到发动机的汽缸中的燃料量。在一些实施方式中，第一组参数包括与第二组参数相同数目的参数。在一些实施方式中，第一控制设备和第二控制设备是相同的控制设备，并且第二组参数中的至少一个的优化值大于或小于第一组参数中的至少一个的优化值。在一些实施方式中，从多个参数中随机选择第二组参数中的第二参数，以使用第二优化过程进行优化。在一些实施方式中，第一参数被指定为使用第二优化过程来优化。在一些实施方式中，第二参数不同于第一参数。

[0092] 尽管图3示出了过程300的示例性框，但是在一些实施方式中，过程300可以包括与图3所示的那些框相比更多的框、更少的框、不同的框或不同排列的框。另外，或可选地，可以并行执行过程300的两个或更多个框。

[0093] 工业实用性

[0094] 发动机可以是复杂的系统。存在可以影响发动机的一个或多个性能特征的多个参数。例如，这样的性能特征可以包括燃料消耗、瞬态响应、传递的扭矩对期望的扭矩，和/或类似特征。一些参数可以是可调节的(例如，正时、燃料量、燃料喷射压力、EGR流量、增压压力(进气压力)等)。一些参数不可调节(例如，环境条件、排气限制等)。ECM可以被配置成优化固定的一组参数。这样，尽管已经发现一组参数被优化，但是因为待优化的该组参数是固定的，ECM可以继续尝试优化该组参数。在这种情况下，ECM可能浪费试图优化参数的资源(例如，处理资源、功率资源等)，因为已经发现固定的一组参数的优化值。

[0095] 根据在本文描述的一些实施方式，执行允许ECM在操作期间优化尽可能多的可调参数的动力系统优化。如本文所述，可在给定时间优化可变的一组参数，从而允许相对于先前技术优化增加数目的参数。在一些实施方式中，ECM可以在每个阈值时间段(例如，400ms)迭代地执行优化过程以优化一组参数来增强发动机的一个或多个性能特征。因此，如本文所述，将由迭代执行的优化过程优化的参数的数目可限于特定数目(例如，四个或更少、五个或更少、六个或更少等)以确保优化过程期间的强采样，同时能够相对快速地发现多个参数的优化值。此外，如本文所述，可迭代地执行性能优化，直到发现正被优化的一组参数被优化(例如，通过发现优化值)。一旦确定要优化该组参数，就选择随后的一组参数用于随后的性能优化。在这种情况下，由先前性能优化发现的优化值可以用于发现要由后续性能优化来优化的参数的优化值。

[0096] 在一些实施方式中，某些参数可以被指定用于根据优先级系统进行优化。例如，某些参数可以被配置成总是被优化、被初始优化、在其他参数之后被优化、在可能时被优化，和/或根据任何其他优先级指定被优化。照此，系统可以被配置成确保至少一个参数(例如，燃料量、正时等)总是被优化，而其他参数可以根据优先化方案与燃料量一起被优化。因此，如本文所述，动力系统优化技术可使得能够优化多个各种性能特征。

[0097] 因此，如本文所述，用于动力系统优化的一个或多个过程和/或技术可通过迭代地选择和优化各种一组参数来实现各种性能特征的优化性能。此外，当随着时间执行动力系统优化时，如本文所述，可优化越来越多的参数(以及越来越多的参数组合)，从而允许根据本文所述的优化过程优化所有性能特征，或至少作为各种组或各种数目的组性能特征(而不是固定组或固定数目的特征)。照此，与操作发动机相关联的各种成本(例如，燃料成本、排放等)和/或资源(例如，处理资源、功率资源等)可以相对于先前技术被节省。

[0098] 如本文所用，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，术语“具有(has)”、“具有”(have)、“具有(having)”等旨在为开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。

[0099] 上述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实现限于所公开的精确形式。根据上述公开，修改和变化是可能的，或者可以从实现的实践中获得。本说明书仅被认为是示例，本公开的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但这些组合并不旨在限制可能实现的公开。虽然以下列出的每个从属权利要求可以仅直接从属于一个权利要求，但是可能的实施方式的公开包括每个从属权利要求与权利要求集中的每个其他权利要求的组合。