参考EGR开度，并且wEGR是与可能目标EGR开度 与参考EGR开度之间的关系相关的加权值。Λ EGR是在N个控制回路内可能目标EGR开度 的总改变量，并且w Λ EGR是与可能EGR开度的总改变量相关的加权值。
[0144] PTICPi是用于N个控制回路的第i个控制回路的可能目标进气凸轮相位器角， ICPRef是用于N个控制回路中的第i个控制回路的参考进气凸轮相位器角，并且WlCP是与 可能目标进气凸轮相位器角与参考进气凸轮相位器角之间的关系相关的加权值。△ ICP是 在N个控制回路内可能目标进气凸轮相位器角的总改变量，并且w Λ ICP是与可能目标进气 凸轮相位器角的总改变量相关的加权值。
[0145] PTECPi是用于N个控制回路的第i个控制回路的可能目标排气凸轮相位器角， ECPRef是用于N个控制回路中的第i个控制回路的参考排气凸轮相位器角，并且wECP是与 可能目标排气凸轮相位器角与参考排气凸轮相位器角之间的关系相关的加权值。AECP是 在N个控制回路内可能目标排气凸轮相位器角的总改变量，并且w Λ ECP是与可能目标排气 凸轮相位器角的总改变量相关的加权值。
[0146] PSi是用于N个控制回路的第i个控制回路的可能目标火花正时，SRef是用于N 个控制回路的第i个控制回路的参考火花正时，并且wS是与可能目标火花正时与参考火花 正时之间的关系相关的加权值。△ S是在N个控制回路内可能目标火花正时的总改变量，并 且wA S是与可能目标火花正时的总改变量相关的加权值。
[0147] PNi是用于N个控制回路的第i个控制回路的汽缸的可能数量，NRef是用于N个 控制回路的第i个控制回路的汽缸的参考数量，并且wN是与汽缸的可能数量与汽缸的参考 数量之间的关系相关的加权值。ΔΝ是在N个控制回路内汽缸的可能数量的总改变量，并且 w Δ N是与汽缸的可能数量的总改变量相关的加权值。
[0148] PFi是用于N个控制回路的第i个控制回路的可能加燃料，FRef是用于N个控制 回路的第i个控制回路的参考加燃料，并且wF是与可能加燃料与参考加燃料之间的关系相 关的加权值。Δ F是在N个控制回路内可能加燃料的总改变量，并且w Δ F是与可能加燃料 的总改变量相关的加权值。
[0149] P是与输出约束352的满足相关的加权值。e是成本模块332可以基于输出约束 352是否将被满足来设置的变量。例如，当预测参数大于或小于对应的最小或最大值（例 如，至少预定量）时，成本模块332可以增加 e。当满足所有输出约束352时，成本模块332 可以将e设置为零。p可以大于加权值WT、加权值wA以及其他加权值（wTO、《ΔΤΟ、wWG、 w Δ WG、wEGR、w Δ EGR、wICP、w Δ ICP、wECP、w Δ ECP、wS、w Δ S、wN、w Δ N、wF、w Δ F)，这样使得 如果未满足输出约束352中的一个或多个则对于可能序列确定的成本将较大。这可以防止 选择其中未满足输出约束352中的一个或多个的可能序列。
[0150] 加权值wT可以大于加权值wA以及加权值wTO、w Δ TO、wWG、w Δ WG、wEGR、w Δ EGR、 wICP、wAICP、wECP、wAECP、wS、wAS、wN、wAN、wF 以及 wAF。以此方式，预测发动机扭矩 与基础空气扭矩请求308之间的关系之间的关系对成本具有较大影响，且因此对可能序列 中的一个的选择具有较大影响，如以下进一步论述。成本随着预测发动机扭矩与基础空气 扭矩请求308之间的差异增加而增加，且反之亦然。
[0151] 加权值wA可以小于加权值wT并且大于加权值wTO、w Δ TO、wWG。w Δ WG、wEGR、 w Δ EGR、wICP、w Δ ICP、wECP、w Δ ECP、wS、w Δ S、wN、w Δ N、wF 以及 w Δ F。以此方式，预测 APC 与预定最小APC之间的关系对成本具有较大影响，但是小于预测发动机扭矩与基础空气扭 矩请求308之间的关系对成本的影响。成本随着预测APC与预定最小APC之间的差异增加 而增加，且反之亦然。预定最小APC可以为零从而使得成本增加从而预测APC增加，且反之 亦然。
[0152] 因此，基于预测APC与预定最小APC之间的差异确定成本有助于确保APC将被最 小化。由于基于实际APC控制加燃料以实现目标空气/燃料比，所以减少APC减少燃料消 耗。由于选择模块344可以选择可能序列中具有最低成本的一个序列，所以选择模块344 可以选择可能序列中最佳实现基础空气扭矩请求308同时最小化APC的一个。
[0153] 加权值 wTO、wATO、wWG、wAWG、wEGR、wAEGR、wICP、wA ICP、wECP、wAECP、wS、 wAS、wN、wAN、wF以及wAF可以小于所有其他加权值。以此方式，在稳态操作过程中，目 标值266至270可以分别设置接近参考值340或者处于所述参考值。然而，在瞬间操作期 间，MPC模块312可以调整目标值266至270远离参考值340以实现基础空气扭矩请求308 同时最小化APC并满足致动器约束348和输出约束352。
[0154] 如以上所指示，设定值模块368可以基于发动机102的一个或多个操作条件的所 需改变速率来确定参考值340和/或加权值342。例如，设定值模块368可以基于发动机 102的输出扭矩的所需改变速率来确定参考值340和/或加权值342。因此，设定值模块 368可以基于推进扭矩请求222和/或基础扭矩请求308的改变速率来确定参考值340和 /或加权值342。
[0155] 基于以上描述的方程之一来确定用于目标值230至244的可能序列的成本可以限 制发动机102的操作条件可以被改变的速率。例如，基于可能目标值与参考值340之间的 差异确定成本可以限制发动机操作条件的改变速率。在另一个实例中，基于可能目标值的 总改变量确定成本可以限制发动机操作条件的改变速率。
[0156] 因此，如果发动机操作条件的所需改变速率对应于瞬间操作，则设定值模块368 可以将加权值342中的一个或多个设置为零。接下来，可以用以所需速率改变发动机操作 条件的方式调整目标值230至244中的对应值。当所需速率大于第一速率时，设定值模块 368可以确定所需速率对应于瞬间操作。相反，当所需速率小于或等于第一速率时，设定值 模块368可以确定所需速率对应于稳态操作。第一速率可以是当基于以上描述的方程之一 来确定成本时发动机操作条件可以被改变的速率。设定值模块368可以基于预测参数（例 如，预测输出扭矩）的改变速率来确定第一速率。或者，可以预先确定第一速率。
[0157] 在一个实例中，基于参考节气门打开面积和可能目标节气门开度的总改变量来确 定成本可以限制发动机102的输出扭矩可以被改变的速率。因此，如果驾驶者将加速踏板 位置调整到完全打开的节气门，则与参考节气门打开面积和可能目标节气门开度的总改变 量相关的加权值可以被设置为零。接下来，可以用以所需速率改变发动机102的输出扭矩 的方式调整目标节气门打开面积232。
[0158] 在另一个实例中，当例如禁用发动机102的一个或多个汽缸时，所需歧管压力可 以快速增加。然而，基于参考废气门打开面积和序列的可能废气门打开面积的总改变量来 确定成本可以限制发动机102的输出扭矩可以被改变的速率。因此，如果禁用发动机102 的一个或多个汽缸，则与参考废气门打开面积和废气门打开面积的总改变量相关的加权值 可以被设置为零。接下来，可以用以所需速率改变歧管压力的方式调整目标废气门打开面 积 230。
[0159] 当发动机操作条件的所需改变速率对应于稳态操作时，设定值模块368可以阶梯 方式将参考值340中的每一个从第一值调整到第二值。然而，如果发动机操作条件的所需 改变速率对应于瞬间操作，则设定值模块368可以用实现所需速率的方式调整参考值340 中的一个或多个。例如，设定值模块368可以用取决于设定值模块368增加还是减少参考 值而最初超过或未达到第二值的方式来调整参考值。当超过或未达到第二值时，设定值模 块368可以将参考值从第一值调整到致动器约束348中的对应一个，并且随后将参考值调 整到第二值。
[0160] 在一个实例中，当基础空气扭矩请求308从50Nm增加到300Nm时，目标节气门打 开面积232可以在使用以上描述的方程时以阶梯方式从IOOmm2调整到500mm2。然而，如 果基础空气扭矩请求308的改变速率对应于瞬间操作，则参考节气门打开面积可以用实现 发动机扭矩输出的所需改变速率的方式来调整。例如，可以首先将参考节气门打开面积从 IOOmm2调整到1000mm2,并且随后调整到500mm2。接下来，可以用以所需速率改变发动机102 的扭矩输出的方式来调整目标节气门打开面积232。
[0161] 在另一个实例中，如以上所论述，当禁用发动机102的一个或多个汽缸时，所需歧 管压力可以快速增加。然而，将参考废气门打开面积以阶梯方式从第一值调整到第二值可 以限制歧管压力可以被改变的速率。因此，如果禁用发动机102的一个或多个汽缸，则可以 将参考废气门打开面积从第一值调整到对应于完全关闭的废气门打开面积，并且随后调整 到第二值。接下来，可以用以所需速率改变歧管压力的方式调整目标废气门打开面积230。
[0162] 作为确定所需速率是否对应于瞬间操作的替代或添加，设定值模块368可以基于 所需速率与参考值340之间的预定关系来确定参考值340。另外，设定值模块368可以基于 参考轨迹将参考值340中的一个或多个从对应于稳态操作的第一值调整到对应于稳态操 作的第二值。参考轨迹可以包括多个参考值。参考轨迹可以是非线性的、预定的和/或基 于所需速率与参考轨迹之间的预定关系确定。在发动机操作条件的改变完成之后，参考轨 迹还可以基于对应于稳态操作的第二值来确定。用来确定参考值和/或参考轨迹的预定关 系可以实施在查找表和/或方程中并且可以是线性或非线性的。
[0163] 类似地，作为将所需改变速率与第一速率相比较的替代或添加，设定值模块368 可以基于所需速率与加权值342之间的预定关系来确定加权值342。预定关系可以实施在 查找表和/或方程中并且可以是线性或非线性的。另外，加权值342可以被设置为除零以 外的预定值。
[0164] 设定值模块368可以基于发动机102的一个或多个操作条件的所需改变速率来动 态地调整参考值340和/或加权值342。换言之，设定值模块368可以在发动机102在操作 时（即，不关闭发动机102或ECM114)实时调整参考值340和/或加权值342。此外，参考 值340和/或加权值342在从一个控制回路到下一个控制回路之间或者从一个控制操纵到 下一个控制操纵之间可以不同或者可以相同。
[0165] 现在参照图4,使用MPC(模型预测控制）来控制节气门阀112、进气凸轮相位器 148、排气凸轮相位器150、废气门162 (且因此涡轮增压器）、EGR阀170、火花正时、加燃料 以及启动/禁用的汽缸数量的示例性方法在402开始。在404,推进扭矩仲裁模块212确 定推进扭矩请求222。在406,扭矩转换模块304将推进扭矩请求222转换为基础扭矩请求 308或者转换为另一种适合的类型的扭矩以供MPC模块312使用。
[0166] 在408,设定值模