截至2017年初，我国机动车保有量突破3亿辆。机动车排放是大气雾霾的最重要来源之一。因此，车辆排放和能耗一直是减少排放和节能的重要研究方向。本文基于柴油机空气模型设计了IOC（进气氧浓度）观测器以及EGR和VGT的前馈控制器。设计NOx虚拟传感器模型，以检测NOx排放作为IOC观测器的反馈变量，达到准确测量NOx量，实时控制EGR阀和VGT叶片，减少各种柴油机NOx排放的目的。，提高发动机的燃油经济性，减少雾霾的产生，在这项研究中及其后的推广和社会意义具有重要的现实意义。