CN100353044C - 内燃机工作的控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机工作的控制装置和一种控制方法，其中该内燃机具有至少一个气缸，该气缸有至少一个进气阀和至少一个排气阀并具有多变的阀动装置。在本发明的控制装置中，发动机控制机构计算新鲜空气进气量理论值、内部残余废气填充理论值、转矩减少理论值、AGR控制策略和进气策略。此外有一个传递机构，其借助发动机控制机构求出的理论值与曲轴转角同步地传递给一个阀门控制机构。该阀门控制机构根据发动机控制机构求出的理论值控制内燃机气缸的进气阀和排气阀的阀动装置。

Description

内燃机工作的控制方法和装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机工作的控制装置，其中该内燃机具有至少一个气缸，该气缸有至少一个进气阀和至少一个排气阀，阀门门探作各缸独立可控并具有多变的阀动装置，本发明还涉及一种内燃机工作的控制方法，其中该内燃机具有至少一个气缸，该气缸有至少一个进气阀和至少一个排气阀，气门操作各缸独立可控并具有多变阀动装置。
背景技术
传统的内燃机具有一个或多个凸轮轴以预定的阀门提升曲线控制发动机阀门。通过凸轮轴的设计确定发动机阀门的阀门提升曲线。而内燃机进气阀和排气阀的固定的阀门提升曲线无法使内燃机在任一工况下都能最佳工作，因为通常不同的内燃机工况要求不同的阀门提升曲线。
由于阀门提升曲线固定，内燃机气缸的换气控制受到限制并且不能对所有工况都最佳化。所谓换气可理解为废气从燃烧室排出、新鲜空气填充到内燃机气缸的燃烧室中，其中新鲜空气有时也混合有燃油并且根据内燃机的工况和型式还有上一燃烧过程的返回的残余废气。
为了可变地控制内燃机气缸的换气，已经建议了各种多变的阀动装置用于进气阀和排气阀。在多变的阀动装置情况下，发动机阀门操作灵活。这就是说，填充到气缸中的新鲜空气和残余废气通过改变进气阀和排气阀的启闭时刻和/或启闭速度和/或升程控制。作为多变的阀动装置已知例如是一种电磁阀控制EMVS和一种电液阀控制EHVS。另外机械式多变的阀动装置已知例如是与升程控制相连的VANOS。
在EMVS和EHVS中，内燃机的工作不要求有一个凸轮轴。因此调整动力学，也就是进气阀和排气阀启闭时间、开启升程和启闭速度的变化可能性大小仅受到进气阀和排气阀以及相应的阀门调节器的机械结构限制。这就是说，对于当前气缸的任一工作循环，当前气缸的进气调节可以与按照点火次序位于该气缸之前的一个气缸的进气无关，并且也与该当前气缸在上一工作循环的进气无关。
通常，带有多变的阀动装置的内燃机控制装置具有一个发动机控制机构和一个阀门控制机构，它们通过一个软件总线系统例如一个CAN总线相连。在发动机控制机构中，例如根据曲轴转角传感器、Lambda探头、高温膜空气量传感器和进气管压力传感器的输出信号产生控制信号用于节气门、喷油嘴、火花塞以及阀门控制机构。用于阀门控制机构的控制信号经软件总线系统传递给阀门控制机构。阀门控制机构将控制信号翻译成进气阀和排气阀的启闭时刻、节气门和排气阀的开启升程以及进气阀和排气阀的启闭速度。在载荷交变过程中的高速工况下，在该控制装置中经软件总线系统传递的数据量很大。相应地要求软件总线系统足够大，对于正常的工况来说超过一般限度。
图6示出了一种为实现理论扭矩而对气缸填充新鲜空气的理想进气量的计算模型，例如在Bosch发动机控制ME7中所采用的。借助一个理论转矩misoll和一个内燃机转速nmot作为输入参数，在考虑理论Lambda系数etalamsoll和理想的点火角系数etazwsoll的情况下从一组气缸理论进气量的特征曲线族计算出为实现理论转矩降低的一种气缸新鲜空气理想进气量rlwunsch。当气缸升程容积填充0℃下1.013毫巴的新鲜空气时的理想进气量rlwunsch标定为100％。输入值misoll是降低了的转矩理论值，该值在填充100％新鲜空气、Lambda值λ＝1.0和最佳点火角情况下标定为100％。输入值nmot表示内燃机的转速。
图6中所示的用于计算气缸的新鲜空气理想进气量以实现预定的理论扭矩的计算模型目前用于带有一个节气门的内燃机。对于带有多变阀动装置的内燃机，则该计算模型不够用。
发明内容
本发明的任务是提供一种结构简单的带有多变阀动装置的内燃机的控制装置和一种简单的控制带有多变阀动装置的内燃机的工作的方法。
根据本发明，该任务是由一种用于内燃机工作的控制装置和相应的控制方法实现的。该内燃机有一个带有一个进气阀和一个排气阀的气缸，阀门具有多变阀动装置，所述控制装置包括：一个发动机控制机构，用于计算内燃机的气缸新鲜空气进气量的理论值、内部残余废气进气的理论值、转矩减少的理论值、残余废气控制策略和进气策略；一个传递机构，用于与曲轴转角同步地传递由发动机控制机构计算的新鲜空气进气量的理论值、进气策略、内部残余废气进气的理论值、残余废气控制策略和转矩减少理论值到一个阀门控制机构；其中阀门控制机构根据有关新鲜空气进气量的理论值、内部残余废气进气的理论值、转矩减少理论值、进气策略和残余废气控制策略控制内燃机的气缸的进气阀和排气阀的多变阀动装置；发动机控制机构根据曲轴转角传感器的输出信号求出第一个与曲轴转角同步的同步格栅，传递机构将新鲜空气进气量理论值、内部残余废气进气理论值、转矩减少理论值、残余废气控制策略和进气方式同步于发动机控制机构的第一个与曲轴转角同步的同步格栅传递给阀门控制机构，阀门控制机构根据曲轴转角传感器的输出信号计算第二个与曲轴转角同步的同步格栅，其中第二个同步格栅在第一个同步格栅后面相差一个第一预定的角度值。
优选的是，第一个与曲轴转角同步的同步格栅具有至少第一同步时刻、第二同步时刻、第三同步时刻、第四同步时刻为、第五同步时刻，其中第一同步时刻在内燃机的气缸点火上死点之前一个第二预定角度值，第二同步时刻在第一同步时刻之前一个第三预定角度值，第三同步时刻在第三同步时刻之前一个第三预定角度值，第四同步时刻为在第三同步时刻之前一个第三预定角度值，第五同步时刻为在第四同步时刻之前一个第三预定角度值，传递机构将内部残余废气进气理论值和残余废气控制策略在第五同步时刻传递给阀门控制机构，新鲜空气进气量理论值和进气方式在第四同步时刻为传递，转矩减少理论值在第一同步时刻传递。
传递机构在第四同步时刻为将内部残余废气进气的可实现理论值和残余废气控制策略传递给阀门控制机构，在第三同步时刻将新鲜空气进气量的可实现理论值和进气方式传递给阀门控制机构。
在发动机控制机构中有一个燃油计算机构用于计算在下一进气冲程从内燃机的进气管吸出的最小燃油量和在下一进气冲程从内燃机的进气管吸出的最大燃油量。
燃油计算机构包括一个喷油量计算机构，其中该喷油量计算机构根据内燃机的气缸的喷油嘴的控制信号计算出从进气阀上一次关闭起喷入气缸进气管中的燃油量和直到喷油嘴关闭所喷入的燃油量。
燃油计算机构包括一个壁膜计算机构，用于计算在进气阀上一次关闭之后留在气缸进气管中的壁膜和在气缸进气阀下一次关闭之后会出现的壁膜，所述壁膜是沾在进气管壁上的燃油。
第一角度值在有n个气缸的内燃机中优选是720°/n。
第三角度值在有n个气缸的内燃机中优选是720°/n。
用于内燃机工作的控制方法包括以下步骤：
计算内燃机气缸的新鲜空气进气量的理论值、内部残余废气进气量的理论值、转矩减少理论值、残余废气控制策略和进气策略；
与曲轴转角同步地将求出的新鲜空气进气量理论值、进气策略、内部残余废气进气的理论值、残余废气控制策略和转矩减少理论值从一个发动机控制机构传递到一个阀门控制机构；
根据新鲜空气进气量理论值、内部残余废气进气的理论值、转矩减少理论值、残余废气控制策略和进气策略控制内燃机气缸的进气阀和排气阀的多变阀动装置；
根据一个曲轴转角传感器的输出信号计算一个与曲轴转角同步的第一同步格栅并与该第一同步格栅同步地操作发动机控制机构；将新鲜空气进气量理论值、内部残余废气进气的理论值、转矩减少理论值、残余废气控制策略和进气策略同步于发动机控制机构的与曲轴转角同步的第一同步格栅从发动机控制机构传递给阀门控制机构；
计算曲轴转角同步的第二同步格栅，其中该第二同步格栅在第一同步格栅后面相差一个第一预定的角度值，并同步于该第二同步格栅操作阀门控制机构。
附图说明
下面参照附图描述本发明的实施例。
图1以一个带有多变阀动装置的内燃机的一个气缸示意图示出了本发明控制装置的一种实施例；
图2示出了一个阀门调节器；
图3示出了进气阀和排气阀的不同阀门提升曲线以及喷油嘴和点火线圈的控制信号与曲轴转角的关系；
图4示出了图1所示发动机控制装置的一种实施例；
图5示出了图1所示发动机控制机构和阀门控制机构中间的数据传递图；
图6示出了一种公知的在考虑Lambda系数和点火系数情况下从降低的理论扭矩到新鲜空气理想进气量的变换。
具体实施方式
下面实施例的描述涉及一个带有进气管喷油和多变阀动装置的4缸汽油机。所有有关阀门启闭时间的描述都是指本实施例的4缸汽油机。当本发明应用于一种n缸内燃机时，所述启闭时间描述以相应方式推算。
图1以一个带有多变阀动装置的内燃机1的一个气缸示意图示出了本发明的控制装置的一种实施例。图1中只示出了内燃机1的一个气缸。附图标记2表示气缸的活塞，该活塞通过一个连杆3与一个示意表示出的曲轴4相连。活塞2限定了气缸的一个燃烧室。在曲轴4上设置了一个曲轴转角传感器6，该传感器测量曲轴4的曲轴转角并输出相应的输出信号。
在气缸的燃烧室中设置了一个火花塞5。气缸的燃烧室可以通过一个进气阀7填充新鲜空气，通过排气阀8排气。进气阀7的设置使得气缸的进气口根据进气阀7的位置关闭或开启。排气阀8的设置使得气缸的排气口根据排气阀8的位置关闭或开启。在内燃机1工作时，气流从进气管13通过进气口流到气缸燃烧室，通过排气口从气缸燃烧室流出。
进气阀7和排气阀8借助一个用于进气阀7的阀门调节器9和一个用于排气阀8的阀门调节器10开启和关闭。
附图标记11表示一个液力腔，该液力腔例如为共轨结构(CommonRail)，与阀门调节器9和10通过液力管路相连。在液力腔11中处于压力下的液力介质通过液力管路接到阀门调节器9和10。
附图标记12表示一个将燃油喷入内燃机1的进气管13中的喷油嘴。附图标记14表示一个进气管压力传感器，附图标记15表示一个高温膜空气量传感器。该高温膜空气量传感器15在内燃机1的进气管13中沿气流方向位于一个节气门18的前面。节气门18设置在内燃机1的进气管13中以控制进到进气管13的气流。内燃机1的进气管13中的气流方向从高温膜空气量传感器流经节气门18、布置在进气管13的一个壁上的进气管压力传感器14，再流经往进气管13喷燃油的喷油嘴12。然后混有燃油的新鲜空气通过进气阀7被吸入内燃机1的燃烧室中，压缩，借助火花塞5点燃，在活塞2向上运动后通过已经为此开启的排气阀8排出。排出气流或者废气气流则流经一个位于排气管(未示出)中的Lambda探头19。
当喷油嘴12向进气管13中喷燃油时，喷射的燃油的大部分与新鲜空气一起在开启的进气阀7处被吸入气缸燃烧室。而燃油的一部分沾在进气管13的壁上形成一层壁膜。另外由于延迟关闭进气阀7而减少了进气，多余的燃油由于进气减少未被吸入燃烧室中因而沾在进气管13的壁上形成一层壁膜。两种壁膜形式在下文中都称为壁膜。
附图标记16表示一种发动机控制机构，其输入有曲轴转角传感器6、Lambda探头19、高温膜空气量传感器15和进气管压力传感器14的输出信号。发动机控制机构16通过一条总线17，例如CAN总线，与一个阀门控制机构20相连。另外发动机控制机构16与节气门18相连并控制节气门18的致动。
发动机控制机构16从上述输入参数计算出控制信号用于节气门18、喷油嘴12、火花塞5以及阀门控制机构20。用于阀门控制机构20的控制信号经总线17传递给阀门控制机构20，涉及进气阀7和排气阀8的启闭时间、启闭速度和升程。
阀门控制机构20的输入参数有曲轴转角传感器6的输出信号以及发动机控制机构16的控制信号，这些信号通过总线17传递。作为输出信号，阀门控制机构20输出了进气阀7的阀门调节器9的控制信号和排气阀8的阀门调节器10的控制信号，使得进气阀7和排气阀8根据从发动机控制机构16传递到阀门控制机构20的控制信号启闭。
尽管在图1中示出了在进气管13中有一个节气门18，但本发明不限于带有一个节气门18的内燃机1。此外，本发明不限于如图1所示的进气管喷射式的无增压内燃机1，也不限于直接喷射式或者涡轮增压式多缸内燃机1。
下面参照图2借助进气阀7的阀门调节器9描述阀门调节器9和10的结构和原理。尽管图2中作为一种多变阀门控制的举例示出了一种电液多变阀门阀动装置，但本发明不限于此，而是同样可用于所有多变阀动装置，例如电磁阀动装置。另外，本发明也可用于电磁阀门控制装置、电液阀门控制装置和机械控制装置如与VVT相结合的Vanos。
附图标记21表示第一磁阀。该第一磁阀21布置在液力腔11和致动机构24的第一腔23之间的一个液力管路22中。在该致动机构24中设置了进气阀7的一个阀底25。该阀底25与进气阀刚性连接。该阀底25可移动地安装在致动机构24中。该阀底25在致动机构24中将第一腔23与第二腔26分隔开。
在致动机构24的第二腔26和液力腔11之间有一个第二液力管路27。第一腔23另外经第二磁阀28与液力腔11通过第三液力管路29相连。
第一磁阀21和第二磁阀28经导线30与阀门控制机构20连接。阀门控制机构20通过相应的控制信号致动第一磁阀21和第二磁阀28。最好阀门控制机构能致动内燃机1的进气阀7和排气阀8的所有调节器。
图2所示阀门调节器9的工作如下。当第一磁阀21开启时，一种在一定压力下的液力介质从液力腔11流到第一腔23中。液力介质充满第一腔23并移动将第一腔23与第二腔26分隔开的阀底25。由此使图2所示的进气阀7向下移动。进气阀7的设计使得在图2所示的阀底完全在上面时，就是说第一腔23中没有液力介质，也就是第一腔23的空间最小而第二腔26的空间最大时，进气阀7靠在内燃机1的气缸的气缸头部中的一个未示出的阀座中。在该位置，进气阀7关闭了气缸燃烧室的进气口。当第一腔23充满了液力介质时，进气阀7离开阀座移到气缸的燃烧室，气缸的进气口开启。当达到理想的阀门升程时，第一磁阀21关闭。
为了关闭进气阀7，第二磁阀28开启，因此在第一腔23中的液力介质可以通过开启的第二磁阀28回流到一个贮存槽(未示出)。从液力腔11以一定压力作用到第二腔26的液力介质则流进第二腔26中，从而将阀底25如图2所示向上移动。因此，进气阀7回到阀座中，燃烧室的进气口关闭。进气阀7的启闭速度由液力腔11向阀门调节器9输送液力介质的压力控制。
这种调节器使内燃机1的每一个排气阀8和每一个进气阀7都可以单独控制。
图3示出了气缸进气阀7和排气阀8的阀门提升曲线与曲轴转角α的关系，如何借助发动机控制机构16通过控制阀门控制机构20和借助阀门控制机构20通过控制第一和第二磁阀21和28来实现调节器9和10。图3还示出了喷油嘴12的控制信号ti走向，其用附图标记44表示，以及点火线圈的控制信号zue的走向，其用附图标记45表示，该点火线圈对火花塞5施加必要的点火电压。
图3所示曲线图的横坐标是内燃机1的曲轴转角α，单位为曲轴转角单位[°KW]。图3所示曲线图的纵坐标是内燃机1的气缸的排气阀8和进气阀7的气门升程、内燃机1的喷油嘴12的控制信号ti的幅值和点火线圈的控制信号zue的幅值。
附图标记37以实线表示一个气缸排气阀8的阀门提升曲线。附图标记38以实线表示内燃机1的进气阀7的阀门提升曲线。附图标记39虚线表示排气阀8的阀门提升曲线37的变化。与阀门提升曲线37相比，线39中排气阀8的开启角度向后推移，由此减少了气缸上一工作循环的降低了的扭矩。这样可以随后减少上一工作循环气缸的降低了的转矩。这又称为转矩减少。
附图标记40表示阀门提升曲线37的另一种变化可能性。虚线40示出了一种阀门提升曲线，其中与阀门提升曲线37相比，排气阀8的关闭角向前推移。通过推移排气阀8的关闭角，可以控制气缸中的内部气体填充。内部气体填充是指气缸上一工作循环的上一燃烧过程的燃烧废气量未通过排气阀8排到排气管中而是留下来用于气缸燃烧室中当前工作循环即将开始的燃烧过程。附图标记41表示进气阀7的阀门提升曲线38的一种变化可能性。虚线41表示阀门提升曲线38的一种变化，其中进气阀7的开启角向后推移。通过进气阀7的进气阀开启角向后推移以及排气阀8的关闭角推移，比单独推移排气阀8的关闭角更能控制气缸的内部残余废气进气。
线42和43示出了进气阀阀门提升曲线38的其它变化可能性。虚线42示出了进气阀关闭时刻向前推移，虚线43示出了进气阀关闭时刻向后推移。通过改变进气阀关闭时刻可以控制气缸的进气。图3中所示的阀门提升曲线由阀门控制机构20通过相应控制对应的进气阀7和排气阀8的阀门调节器9和10实现，如借助图2所描述的。
附图标记44表示喷油嘴12的控制信号ti的走向。从图3可看出，喷油嘴12在进气阀7开启之前这样控制，即，它在进气阀7开启之前启闭。在喷油嘴12的关闭和进气阀7的开启之间的时间间隔称为“最大允许飞行时间(Flugzeit)”或简称为“飞行时间”。该飞行时间是指燃油在借助喷油嘴12喷射后经过进气管13的一段并经过进气阀7进入燃烧室所需要的时间间隔。
附图标记45表示内燃机1点火线圈的控制信号zue的走向。从图3可以看出，控制信号zue的幅值在直到点火上死点ZOT之前的角度范围都是零。在ZOT之前的角度范围内，点火线圈借助控制信号控制，从而在必要时刻为火花塞5提供点火电压。
图3还示出了进气阀7和排气阀8启闭时间和喷油嘴12和点火线圈致动的时间关系。从图3可以看出，随着喷油嘴12通电，气缸的喷油过程借助控制信号ti开始。控制信号ti的长度也就是喷油嘴开启长度决定了喷射到内燃机1的进气管13中的燃油量。喷油嘴喷射结束的角度或者时刻最好使得喷油开始也就是喷油嘴12控制开始确定了建议的燃油量。在进气阀12关闭和进气阀7关闭之间的角度值必须足以使在考虑到关闭喷油嘴12之后被喷射的燃油飞行时间情况下喷出的燃油仍然能够被吸进气缸的燃烧室。
在喷油嘴12借助控制信号ti通电之后的短暂角度范围内燃机1的排气阀8开启，如表示排气阀8的阀门提升曲线的线37所示。排气阀8的开启时刻或者开启角度首先影响到上一工作循环的降低了的转矩。通过改变开启角度，反过来可以使上一工作循环的气缸转矩作用减小到内燃机1的扭矩。排气阀很早开启时，燃烧能量不能最佳地转换成动能。如参照图2所述，阀门控制机构20通过给排气阀8的阀门调节器10的第一磁阀21通电控制排气阀的开启。排气阀升程由第一磁阀21的控制脉冲长度决定。
排气阀8的关闭时刻由阀门控制机构20通过控制排气阀8的阀门调节器10的第二磁阀28产生。排气阀的关闭时刻影响到气缸的内部残余废气进气，就是说影响气缸中上一燃烧过程的未通过排气口排到排气管中而是留在气缸燃烧室用于随后的燃烧过程的残余废气量。
图3还示出了提前确定喷射时间规定，具体说就是提前确定在工作循环中喷射开始和喷射结束的时间。这尤其适用于高转速情况，在高转速时，喷射持续时间会与曲轴转角交叠几百度的角度范围。此外还看出，理想的喷油结束时刻不是在最晚的时刻，就是说，在进气阀就要关闭之前，考虑到燃油的飞行时间，通过将喷油结束时刻向后推移延长喷油时间可以提高喷射的燃油量。但已经喷出的燃油不能再取消。因此在为实现扭矩降低而减少燃油量时，提前开始喷油限制了高的动力学。
此外，可以确定排气阀8的开启时刻。由排气阀8的开启时刻可以确定排气阀的升程。该升程应这样确定，即排气阀8的升程应足够大以便在规定的内燃机进气和转速下实现燃烧过程残余废气的完全排出。
通过协调排气阀8的关闭时刻和进气阀7的开启时刻，可以实现内部废气回流。从而确定气缸的内部残余废气进气。
另一个关键控制参数是进气阀7的升程。与进气阀7的关闭时刻结合，进气阀7的关闭时刻决定了混合气从进气管13流到气缸燃烧室中的流入速度。
进气阀7的关闭时刻与进气阀升程和进气管13中的进气管压力一起主要影响气缸的新鲜空气的进气。图3的最终结果是点火线圈借助控制信号zue充电。在转速很高时，可以要求提前开始充电。通过点火线圈充电结束确定点火时刻。
喷油嘴的控制信号ti从发动机控制机构16直接加到喷油嘴12上。点火线圈的控制信号zue从发动机控制机构16直接加到内燃机1的点火线圈上。
下面参照图4详细描述发动机控制机构16的一种实施例，控制信号从发动机控制机构16经总线17传递到阀门控制机构20，再借助阀门控制机构20控制阀门调节器9和10。
图4中附图标记50表示一个理想进气量确定机构。该理想进气量确定机构从一个理论扭矩misoll、一个燃烧过程的理论Lambda值λsoll和一个理论点火角系数etazwsoll计算出内燃机1的气缸的理想进气量rlwumd。该理想进气量rlwumd表示在一个工作循环中一个气缸的进气。进气包括新鲜空气，有时候也有上一燃烧过程的残余废气。内燃机1的理论扭矩表示一种降低了的扭矩，其由一个功率规定机构例如汽车中的油门踏板给出并输出给理想充气确定机构50。燃烧过程的理论Lambda值λsoll是一个在发动机控制机构16中在内燃机1的一种稀薄燃烧工况、一种浓燃烧工况或者一种化学计量的燃烧工况方面调节的参数。理论点火角系数etazwsoll计算出气缸理论点火角相对内燃机1曲轴转角对化学能转换为动能的影响。理论点火角系数由发动机控制机构16根据例如内燃机1的转速或者测得的爆震来改变。理想进气量确定机构50以Bosch发动机控制ME7的方式得出理想进气量，如图6所述。理想进气量确定机构50输出理想进气量给一个第一最小值确定机构51、一个升程估计机构52和一个理论AGR进气和理论进气管压力确定机构53。
附图标记54表示一个通过提前开启排气阀(AV)降低转矩的转矩降低机构。转矩降低机构54根据理论转矩misoll和理论点火角系数etzwsoll得出理论高压系数AV etaAVsoll。转矩降低机构54输出理论高压系数etaAVsoll给一个第一传递机构55，该传递机构将理论高压系数etaAVsoll在第一同步时刻Synchro 1经总线17传递给阀门控制机构20。阀门控制机构20根据理论高压系数etaAVsoll计算出气缸排气阀8的排气开启时刻并相应控制阀门调节器10的第一磁阀21。以此方式可以通过提前开启排气阀8使压力通过排气口从气缸排出到排气管中来降低气缸内的高压功。以此方式降低了该气缸对内燃机1的扭矩的影响并因而减少了内燃机1的扭矩。因此理论高压系数etaAVsoll也可以称为有关气缸转矩减少的理论值。
第一传递机构55的传递与发动机控制机构16的第一个与曲轴转角同步的同步格栅(RASTER)同步。该第一个与曲轴转角同步的同步格栅根据曲轴转角传感器6的输出信号计算发动机控制机构16。该第一个与曲轴转角同步的同步格栅具有至少第一同步时刻Synchro 1、第二同步时刻Synchro 2、第三同步时刻Synchro 3、第四同步时刻Synchro 4、第五同步时刻Synchro 5、第六同步时刻Synchro 6和第七同步时刻Synchro 7。发动机控制机构16这样确定同步时刻，即，第一同步时刻Synchro 1在内燃机1的相应气缸的点火上死点之前一个预定的角度值。这个预定的角度值例如是在在内燃机1的相应气缸的点火上死点之前72°KW。同步时刻Synchro 1至同步时刻Synchro 7相互间分别具有另一个预定角度值的间距。该另一个预定角度值在本实施例的四缸内燃机中优选是180°KW。在多缸内燃机中，该间距可相应匹配。在有n个缸的内燃机1中，这个预定的角度值优选720°/n。传递机构55经总线17到阀门控制机构20的数据传递与发动机控制机构20的实际与曲轴转角同步的同步格栅同步。换句话说，数据传递分别在同步时刻Synchro 1到Synchro 7进行，还可以考虑下一个要点火的气缸。
阀门控制机构20在阀门控制机构20的第二个同步格栅的第一同步时刻Synchro 1接收理论高压系数etaAVsoll时，阀门控制机构20根据理论高压系数etaAVsoll计算排气阀8的开启时刻并相应控制排气阀8的阀门调节器10。
升程估计机构52估计进气阀7和排气阀8借助阀门调节器9和10可以达到的最大升程。该升程估计机构52根据阀门控制机构20中的一个液力介质压力确定机构56的输出信号估计最大升程，其中所述输出信号通过总线17传递给发动机控制机构16。液力介质压力确定机构56根据压力供应机构11中的实际液力介质压力计算传递给发动机控制机构16的输出信号。该输出信号由阀门控制机构20同步传递给阀门控制机构20的第二个与曲轴转角同步的同步格栅。
阀门控制机构20的第二个与曲轴转角同步的同步格栅对应于发动机控制机构16的第一个同步格栅，其不同在于第二个同步格栅比第一个同步格栅晚一个预定的角度值。阀门控制机构20的第二个同步格栅比第一个同步格栅晚的这个角度值是这样确定的，即，经总线17的相应信号的传递时间即使在内燃机1的转速极高时也比第一个同步格栅与第二个同步格栅之间的这个角度值小。由此保证了在阀门控制机构20中准确地在发动机控制机构16发送之后预定角度值接收到被传递的信号，该阀门控制机构20基于此计算出用于阀门调节器9和10的第一磁阀21和第二磁阀23的控制信号。在本实施例中，这个预定的角度值最好是90°。在具有n个气缸的内燃机1中，这个预定的角度值最好是720°/(2*n)。阀门控制机构20根据曲轴转角传感器6的输出信号推断第二同步格栅。
升程估计机构52发出一个信号，该信号是对进气阀7和排气阀8的最大升程的估计，该信号继续传递给一个新鲜空气进气最大值确定机构57。
理论AGR进气和理论进气管压力确定机构53根据理想进气量rlwumd确定一个用于对应内燃机1的工况的内部残余废气进气的理论值rfrgsoll，其中所述理想进气下一吸气冲程这一时刻还不一定能实现。另外，理论AGR进气和理论进气管压力确定机构53求出残余废气控制策略AGR-Strat，其与内燃机1的工况匹配。理论AGR进气和理论进气管压力确定机构53将内部残余废气进气rfrgsoll和残余废气控制策略AGR-Strat传递给第二传递机构58。
第二传递机构58将内部残余废气进气rfrgsoll和残余废气控制策略AGR-Strat传递给阀门控制机构20。这种传递对子当前气缸来说在气缸相应的同步格栅之前第五同步时刻Synchro 5进行。当第二传递机构58得知在跟随第五同步时刻Synchro 5之后的第四同步时刻Synchro 4有一个与第五同步时刻Synchro 5相比变化了的内部残余废气进气rfrgsoll和/或残余废气控制策略AGR-Strat接在其输入端，则该第二传递机构58将变化了的或者更新的内部残余废气rfrgsoll和/或变化了的或者更新的残余废气控制策略AGR-Strat在第四同步时刻Synchro 4传递给阀门控制机构20。以此方式第二传递机构58保证了只有在内部残余废气进气rfrgsoll或者残余废气控制策略AGR-Strat变化或者更新时，才进行该值经总线17到阀门控制机构20的第二传递。因此在最可能的更新情况下，保证了经总线17的一种最小数据传递率。
在阀门控制机构20的第二同步格栅的第四和/或第五同步时刻4/5收到内部残余废气进气理论值rfrgsoll和残余废气控制策略AGR-策略之后，阀门控制机构20根据内部残余废气理论值rfrgsoll和残余废气控制策略AGR-Strat得出排气阀8的关闭时刻和进气阀的开启时刻并相应控制排气阀8的阀门调节器10的第二磁阀28和进气阀7的阀门9的第一磁阀21。
理论AGR填充和理论进气管压力确定机构53还根据理想进气量rlwumd计算进气管13中的进气管压力的理论值pssoll并将该理论值pssoll转给一个节气门控制机构59，该节气门控制机构59根据理论值pssoll控制内燃机1的进气管13中的节气门18。
此外，理论AGR进气和理论进气管压力确定机构53根据理想进气量rlwumd得出用于下一气缸进气冲程的惰性气体理论值rfigsoll，并将该值发送到新鲜空气进气最大值确定机构57。
附图标记60表示一个进气管压力预告机构，其估计进气阀7的关闭时刻的进气管压力psp。这个估计的进气管压力psp在进气管压力预告机构60中最好根据进气阀7的关闭时刻和内燃机1的转速从一个特征曲线族中读出。进气管压力psp的估计在新鲜空气进气最大值确定机构57处输出。
新鲜空气进气最大值确定机构57得出气缸中下一工作循环要实现的新鲜空气进气最大值rlmax。新鲜空气进气最大值确定机构57根据升程估计机构52的输出信号、从理论AGR进气和理论进气管确定机构53输出的惰性气体理论值rfigsoll以及从进气管压力预告机构60输出的进气管压力psp估计值求出可实现的最大新鲜空气进气量rlmax。新鲜空气进气最大值确定机构57优选借助新鲜空气进气最大值确定机构57的输入参数通过从一个特征曲线族中读出可实现的最大新鲜空气进气量rlmax来得出可实现的最大新鲜空气进气量rlmax。新鲜空气进气最大值确定机构57将可实现的最大新鲜空气进气量rlmax输出到第一最小值确定机构51。
第一最小值确定机构51在考虑到可实现的最大新鲜空气进气量rlmax和理想进气量rlwumd求出可能的理想进气量rlwumdm。该第一最小值确定机构51通过求出两个输入参数rlwumd和rlmax中较小的一个来求出可实现的或者可能的理想进气量rlwumdm。然后将理想进气量rlwumd和可实现的最大新鲜空气进气量rlmax中较小的一个作为可能的理想进气量rlwumdm输出给第一确定机构61。
第一确定机构61从可能的理想进气量rlwumdm和燃烧过程理想的理论Lambda值λsoll求出吸入燃油的理想值rkabwu。不用图4中所采用的燃烧过程的理想Lambda值的参数λsoll，也可以采用理想的Lambda系数etalamsoll。
第一确定机构61输出被吸入燃油的理想值给第二确定机构62。被吸入燃油的理想值rkabwu表示在气缸进气过程中喷入进气管13中的燃油被吸进了多少。
附图标记63表示燃油计算机构。该燃油计算机构63包括一个喷射监视机构64、第二确定机构65、一个壁膜计算机构66、第三确定机构67和第四确定机构68。
燃油计算机构63计算出在下一进气冲程中从内燃机1的进气管13吸入的最小燃油量rkabmin和在下一进气冲程中从内燃机1的进气管13吸入的最大燃油量rkabmax。在下一进气冲程中从内燃机1的进气管13吸入的最小燃油量rkabmin和最大燃油量rkabmax表示在下一进气冲程可能在气缸燃烧室中的一个燃油量范围。燃油计算机构63的结构和原理将在下面描述。
燃油计算机构63包括喷油量计算机构64，其与第二确定机构65和第三确定机构67相连。此外，设有壁膜计算机构66，其与第二确定机构65和第三确定机构67相连。第二确定机构65与第三确定机构67也相连。
喷油量计算机构64根据内燃机1的气缸喷油嘴12的控制信号ti求出从进气阀7上一次关闭(在上一工作循环中)起喷入气缸进气管13中的燃油量rktineu和直到喷油嘴12关闭之前喷射的燃油量rktimaxm。换句话说，燃油量rktineu是指在进气阀7上一次关闭之后经喷油嘴12喷入进气管13的实际燃油量，燃油量rktimaxm是指直到喷油嘴12关闭之前考虑到燃油飞行时间可喷射的燃油量。喷油量确定机构64将燃油量rktineu输出到第二确定机构65，将燃油量rktimaxm输出到第三确定机构67。
壁膜计算机构66根据内燃机1气缸工作的进气方式F-Art、可借助进气管压力传感器14获得的内燃机1进气管13中的进气管压力实际值ps以及在进气控制中内燃机1的一个节流系数fdrossev计算出在进气阀7上一次关闭之后留在气缸进气管13中的壁膜rkwtverb和在气缸进气阀7下一次关闭之后会出现的壁膜rkwderw。
内燃机1的进气方式F-Art表明了是否气缸例如以提前进气策略工作或者以延迟进气策略工作。在提前进气策略中，一旦达到希望的气缸充气或者进气量，气缸的进气阀7就关闭。然后在希望气缸进气(进新鲜空气和残余废气)相当于气缸的半个燃烧室时，则在提前进气策略中，进气阀在载荷交变的上死点之后例如90°KW也就是在载荷交变的上死点和随后的下死点之间的大约一半路程上关闭。在延迟进气策略中气缸中吸进了比真正希望的更多的气缸进气。而多余的气缸进气在活塞从载荷交变的下死点向上运动时又通过进气口排出，直到气缸中只剩下希望的气缸进气量。然后进气阀7关闭。当希望例如气缸进气达气缸半个燃烧室时，在延迟进气策略中，进气阀在载荷交变的上死点之后例如270°KW也就是在载荷交变的下死点和随后的点火上死点之间的大约一半路程上关闭。进气策略由一个进气策略调节机构71预先给出并传递给壁膜计算机构66。
在进气控制中的节流系数fdrossev是一个关于通过减少进气阀7升程减少的进气相对通过提前关闭进气阀7减少的气缸燃烧室进气的比值。该系数fdrossev由在发动机控制6中的一个进气策略调整机构71计算。
壁膜计算机构66将进气阀7上一次关闭之后留在气缸进气管13中的、表示仍在进气管13中的燃油量的壁膜rkwdverb输出到第二确定机构65。该壁膜计算机构66还将在气缸进气阀7下一次关闭之后可能出现的、表示可能以壁膜形式留在进气管13中的燃油量的壁膜rkwderw输出到第三确定机构67。此外，壁膜计算机构66将在气缸进气阀7下一次关闭之后可能出现的壁膜rkwderw输出到第四确定机构68。
第二确定机构65求出全部实际存在的燃油量rkaktges并将其输出给第三确定机构67。此外，第二确定机构65将全部实际存在的燃油量rkaktges输出给第二确定机构68。第二确定机构65借助从壁膜计算机构66输出的、在进气阀7上一次关闭之后留在气缸进气管13中的壁膜rkwdverb和从喷油计算机构64输出的、在进气阀最后一次关闭之后经喷油嘴实际喷入的燃油量rktineu相加求出全部实际存在的燃油量rkaktges：
rkaktges＝rkwdverb+rktineu。
第三确定机构67通过将全部实际存在的燃油量rkaktges与直到喷油嘴14关闭可喷入的燃油量rktimaxm相加然后减去在气缸进气阀7下一次关闭之后可能出现的壁膜rkwderw求出可吸入的最大燃油量rkabmax：
rkabmax＝rkaktges+rktimaxm-rkwderw。
此外，第三确定机构67通过将全部实际存在的燃油量rkaktges减去在进气阀7下一次关闭之后可能出现的壁膜rkwderw求出可吸入的最小燃油量：
rkabmin＝rkaktges-rkwderw。
第二确定机构62根据吸入燃油量的理想值rkabwu、可吸入的最大燃油量rkabmax和可吸入的最小燃油量rkabmin计算出吸入燃油量的理论值rkabsoll。这个燃油量rkabsoll以及相应的气缸新鲜空气进气量在下一个进气冲程可实现。为此第二确定机构62求出下面两个参数中较大的一个：吸入燃油量的理想值rkabwu或可吸入的最小燃油量rkabmin。然后这两个参数rkabwu和rkabmin中较大的一个与可吸入的最大燃油量rkabmax相比较。比较后的较小的燃油量设置等于吸入燃油量的理论值。总之，第二确定机构62实施了下面的计算：
rkabsoll＝MIN[rkabmax，MAX(rkabwu，rkabmin)]。
第二确定机构62将吸入燃油量的理论值输出给第四确定机构68和一个理论进气量确定机构69。第四确定机构68求出直到下一个同步时刻synchro 1之后的进气冲程仍然需要的(abzusetzen)就是说要喷入的燃油量。第四确定机构68通过将第二确定机构6地的吸入燃油量的理论值rkabsoll与在进气阀7下一次关闭之后可能出现的壁膜rkwderw相加然后减去借助第二确定机构62求出的全部实际存在的燃油量rkaktges得出仍需喷入的燃油量rksollfehl。总之，第四确定机构68实施了下面的计算：
rksollfeh＝rkabsoll+rkwderw-rkaktges。
第四确定机构68将在随后的同步之后仍为下一次进气喷入的燃油量rksollfehl输出给喷油嘴控制机构70。喷油嘴控制机构70根据第四确定机构68的输出信号求出用于喷油嘴12的控制信号ti。喷油嘴控制机构70将该控制信号ti输出到喷油嘴12和喷油量计算机构64。
理论进气量确定机构69根据燃烧过程的理论Lambda值λsoll和吸入的燃油量rkabsoll求出气缸的理论新鲜空气进气量rlsoll。气缸的理论新鲜空气进气量rlsoll表示新鲜空气进入气缸的量。最好是理论进气计算机构69根据输入参数λsoll和rkabsoll从一个特征曲线族得出理论新鲜空气进气量rlsoll。理论进气量确定机构69将理论新鲜空气进气量rlsoll输出到进气策略调节机构71。
进气策略调节机构71例如通过提前或延迟关闭进气阀7来调节气缸的提前或延迟进气策略，或者通过调节提前或延迟进气阀关闭时刻以及减少进气阀7的升程来调节混合气策略。进气策略调节机构71根据进气策略计算进气控制中的节流系数fdrossev，根据进气策略计算输出信号F-Art并将系数fdrossev、进气方式F-Art和理论新鲜空气进气量rlsoll输出到第三传递机构72。另外，进气策略调节机构71将节流系数fdrossev和进气方式F-Art输出到壁膜计算机构66。进气策略最好在进气策略调节机构71中预先调节。
第三传递机构72将系数fdrossev、理论新鲜空气进气量rlsoll和进气方式F-Art到发动机控制机构16的第五同步时刻Synchro 5传递给阀门控制机构20。在随后的同步时刻也就是第三同步时刻Sychro 3，第三传递机构72比较在第四同步时刻Synchro 4传递给控制机构20的理论新鲜空气进气量rlsoll和在第三同步时刻Synchro 3接到第三传递机构72的理论新鲜空气进气量rlsoll。如果在第三同步时刻Synchro 3接到第三传递机构72的理论新鲜空气进气量rlsoll与在第四同步时刻Synchro 4传递给控制机构20的理论新鲜空气进气量rlsoll不同，则第三传递机构72将在第三同步时刻Sycchro 3接到第三传递机构72的理论新鲜空气进气量rlsoll传递给阀门控制机构20。如果在第三和第四同步时刻Synchro 3的理论新鲜空气进气量rlsoll没有区别，则不向阀门控制机构20进行传递。以此保证在总线17上的最小数据传递率。
在接收系数fdrossev、理论新鲜空气进气量rlsoll和进气方式F-Art时，阀门控制机构20在阀门控制机构20的第二同步格栅的第四同步时刻Synchro 4计算进气阀7的理论升程并相应地结束对进气阀7的阀门调节器9的第一磁阀21的控制。此外，进气阀控制机构20在接收到系数fdrossev、理论新鲜空气进气量rlsoll和进气方式F-Art之后，在阀门控制机构20的第三同步时刻Synchro 3求出进气阀7的关闭时刻并相应控制进气阀7的阀门调节器9的第二磁阀28。
尽管第一传递机构55、第二传递机构58和第三传递机构72在该实施例中实施为单个的传递机构，但也可以第一、第二和第三传递机构55、58和72设计为一个传递机构。
在理想进气量确定机构50、升程估计机构52、理论AGR进气和进气管压力确定机构53、转矩减少机构54和节气门控制机构59中求出的输出参数-下面统称为输出参数-同样适于内燃机1的所有四个气缸。上述计算理想进气量确定机构50、升程估计机构52、理论AGR进气和进气管压力确定机构53、转矩减少机构54和节气门控制机构59的输出参数以确定所有参数的过程在发动机控制机构16的第一同步格栅的每一个同步时刻Synchro 1到Synchro 7都实施，因此到发动机控制机构16的第一同步格栅的每一个同步时刻Synchro 1到Synchro7，该机构的输出参数都重新被计算。
第一最小值确定机构51、新鲜空气进气量最大值确定机构57、进气管压力预告机构60、第一确定机构61、第二最小值确定机构62、喷油量计算机构64、第二确定机构65、壁膜计算机构66、第三确定机构67、第四确定机构68、喷油嘴控制机构70、理论进气量确定机构69和进气策略调节机构71的输出参数对格气缸来说是独立的计算的，就是说，对内燃机1的四个气缸的每一个都是单独计算的。这些输出参数在下面称为个体输出参数(individuelle Ausgangsgroesse)。这些个体参数根据内燃机1的工况在后面的同步时刻计算，直到计算到第五。
在内燃机1高速全负荷工作的工况中，个体输出参数如下计算：个体输出参数首次是在第七同步时刻Synchro 7计算，因为这是在高速全负荷下最早的可能喷油开始时刻。第二次是个体输出参数在第六同步时刻Synchro 6计算，因为在高速全负荷下这一时刻是实际喷油开始时刻。第三次是个体输出参数在第五同步时刻Synchro 5计算，因为在第五同步时刻Synchro 5计算内部残余废气rfrgsoll也就是内部残余废气进气的理论值。个体输出参数在第四同步时刻Synchro 4第四次计算，因为在第四同步时刻Synchro 4计算气缸的理论新鲜空气进气量rlsoll并计算内部残余废气的新的可实现理论值rfrgsoll。此外，个体输出参数在第三同步时刻Synchro 3第五次计算，其中计算出新的理论新鲜空气进气量rlsoll。
如果内燃机1不是在全负荷和高速下工作，则个体输出参数第一次是在第六同步时刻Synchro 6计算，因为在该工况下该时刻上第一次计算喷油开始时刻。
上述个体输出参数的计算是这样实施的，即，所有参数按照上面列举的次序从第七同步时刻Synchro 7计算到第四同步时刻Synchro4。然后在第四同步时刻Synchro 4将理论新鲜空气进气量rlsoll经总线17传递到阀门控制机构20。只有在传递理论新鲜空气进气量rlsoll之后才在第三同步时刻Synchro 3计算其它可实现理论新鲜空气进气量rlsoll。
在多缸机器中，必须为每个单独的气缸事先计算这些参数。计算次序最好从Synchro 3开始到Synchro 7结束。如上所述，必须事先为每个气缸计算到7个同步时刻。Synchro 3是计算在气缸冲程中后3个同步时刻要用的数值。根据计算次序从时间上紧接着的下一个同步时刻开始，以便能够将下面紧接着需要的参数已经发送“在途中”。在后面的第四个同步时刻之后例如可以发送所对应气缸的进气。
图4的框图阐述了输出信号从发动机控制机构16的第一个信号传递机构55、第二个信号传递机构58和第三个信号传递机构57到阀门控制机构20的传递。
图5的横坐标是上一次点火下死点0°的工作循环到该工作循环的点火下死点720°KW的曲轴转角α°KW。此外图5示出了发动机控制机构16的同步格栅的同步时刻Synchro 1到Synchro 5。第五同步时刻Synchro 5是在上一次点火上死点0°KW之前72°KW。与第五同步时刻Synchro 5间隔180°KW，发动机控制机构16的第四同步时刻Synchro4在108°KW。第三同步时刻Synchro 3在288°KW，第二同步时刻Synchro 2在468°KW，第一同步时刻Synchro 1在648°KW，也就是在点火上死点720°KW之前72 °KW。如图所示，在发动机控制机构16的第五同步时刻Synchro 5传递残余废气控制策略AGR-Strat和内部残余废气理论值rfrgsoll。然后在第四同步时刻Synchro 5108°KW根据是否存在用于内部残余废气理论值的新值或者残余废气策略AGR-Strat传递或者实现新的数值。另外，在第四同步时刻Synchro 4传递系数fdrossev、理论新鲜空气进气量rlsoll和进气方式F-Art传递给阀门控制机构20。
下面在发动机控制机构的第三同步时刻Synchro 3的288°KW根据是否存在系数fdrossev的新值、理论新鲜空气进气量rlsoll的新值或者进气方式F-Art的新值，传递这些新值给阀门控制机构20。在第三同步时刻Synchro 3的这些传递在内燃机1低速运转时尤其需要。在第二同步时刻Synchro 2在468°KW发动机控制机构16和阀门控制机构20之间没有传递。在发动机控制机构16的第一同步时刻Synchro 1在648°KW，发动机控制机构16的第一传递机构55将理论高压效率etaAVsoll传递给阀门控制机构20。
借助上述的控制装置实施例和根据该控制装置所述的方法，使内燃机1的气缸的进气控制同步并以最佳效率最快地实现扭矩的变化以及保持了燃烧过程的预定浓度。此外，发动机控制机构16和阀门控制机构20中的计算量被限制在最小程度。同样借助上述控制装置和相应的方法可以将发动机控制机构16和阀门控制机构20之间的数据传递率限制在最小程度。通过快速的进气动力学实现迅速的扭矩变化。快速的进气动力学同样可以降低怠速转速并在很高的怠速质量下减少怠速转速调节中的点火提前角。此外上述控制装置和相应的方法通过提前开启内燃机1的排气阀8可以迅速降低内燃机1的各缸对内燃机1扭矩的扭矩贡献。
尽管上述实施例是一个四缸内燃机，但本发明技术领域的普通技术人员可以看出，本发明也可用在多于四个缸的内燃机。在这种情况下，上述时刻相应推断。所以，例如在有n个气缸的内燃机中，相应的参数不是7个同步时刻，而是(2*n)-1个同步时刻。

Claims (16)

1.用于内燃机(1)工作的控制装置，该内燃机有一个带有一个进气阀和一个排气阀(7，8)的气缸，阀门具有多变阀动装置(9，10)，所述控制装置包括：
一个发动机控制机构(16)，用于计算内燃机(1)的气缸新鲜空气进气量的理论值(rlsoll)、内部残余废气进气的理论值(rfrgsoll)、转矩减少的理论值(etaAVsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和进气策略(F-Art)；
一个传递机构(17，55，58，72)，用于与曲轴转角同步地传递由发动机控制机构(16)计算的新鲜空气进气量的理论值(rlsoll)、进气策略(F-Art)、内部残余废气进气的理论值(rfrgsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和转矩减少理论值(etaAVsoll)到一个阀门控制机构(20)；
其中阀门控制机构(20)根据有关新鲜空气进气量的理论值(rlsoll)、内部残余废气进气的理论值(rfrgsoll)、转矩减少理论值(etaAVsoll)、进气策略(F-Art)和残余废气控制策略(AGR-Strat)控制内燃机(1)的气缸的进气阀和排气阀(7，8)的多变阀动装置(9，10)；
发动机控制机构(16)根据曲轴转角传感器(6)的输出信号求出第一个与曲轴转角同步的同步格栅，传递机构(17，55，58，72)将新鲜空气进气量理论值(rlsoll)、内部残余废气进气理论值(rfrgsoll)、转矩减少理论值(etaAVsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和进气方式(F-Art)同步于发动机控制机构(16)的第一个与曲轴转角同步的同步格栅传递给阀门控制机构(20)，阀门控制机构(20)根据曲轴转角传感器(6)的输出信号计算第二个与曲轴转角同步的同步格栅，其中第二个同步格栅在第一个同步格栅后面相差一个第一预定的角度值。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，第一个与曲轴转角同步的同步格栅具有至少第一同步时刻(Synchro1)、第二同步时刻(Synchro2)、第三同步时刻(Synchro3)、第四同步时刻为(Synchro4)、第五同步时刻(Synchro5)，其中第一同步时刻(Synchro1)在内燃机(1)的气缸点火上死点(ZOT)之前一个第二预定角度值，第二同步时刻(Synchro2)在第一同步时刻(1)之前一个第三预定角度值，第三同步时刻(Synchro3)在第三同步时刻(Synchro2)之前一个第三预定角度值，第四同步时刻为(Synchro4)在第三同步时刻(Synchro3)之前一个第三预定角度值，第五同步时刻为(Synchro5)在第四同步时刻(Synchro4)之前一个第三预定角度值，传递机构(17，55，58，72)将内部残余废气进气理论值(rfrgsoll)和残余废气控制策略(AGR-Strat)在第五同步时刻(Synchro5)传递给阀门控制机构(20)，新鲜空气进气量理论值(rlsoll)和进气方式(F-Art)在第四同步时刻为(Synchro4)传递，转矩减少理论值(etaAVsoll)在第一同步时刻(Synchro 1)传递。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，传递机构(17，55，58，72)在第四同步时刻为(Synchro4)将内部残余废气进气的可实现理论值(rfrgsoll)和残余废气控制策略(AGR-Strat)传递给阀门控制机构(20)，在第三同步时刻将新鲜空气进气量的可实现理论值(rlsoll)和进气方式(F-Art)传递给阀门控制机构(20)。
4.根据权利要求1至3之一所述的控制装置，其特征在于，在发动机控制机构(16)中有一个燃油计算机构(63)用于计算在下一进气冲程从内燃机(1)的进气管(13)吸出的最小燃油量(rkabmin)和在下一进气冲程从内燃机(1)的进气管(13)吸出的最大燃油量(rkabmax)。
5.根据权利要求4所述的控制机构，其特征在于，燃油计算机构(63)包括一个喷油量计算机构(64)，其中该喷油量计算机构(64)根据内燃机(1)的气缸的喷油嘴(12)的控制信号(ti)计算出从进气阀(7)上一次关闭起喷入气缸进气管(13)中的燃油量(rktineu)和直到喷油嘴(12)关闭所喷入的燃油量(rktimaxm)。
6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，燃油计算机构(63)包括一个壁膜计算机构(66)，用于计算在进气阀(7)上一次关闭之后留在气缸进气管(13)中的壁膜(rkwdverb)和在气缸进气阀(7)下一次关闭之后会出现的壁膜(rkwderw)，所述壁膜是沾在进气管壁上的燃油。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，第一角度值在有n个气缸的内燃机(1)中是720°/n。
8.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，第三角度值在有n个气缸的内燃机(1)中是720°/n。
9.用于内燃机(1)工作的控制方法，该内燃机有一个带有一个进气阀和一个排气阀(7，8)的气缸，阀门具有多变阀动装置(9，10)，所述控制方法包括以下步骤：
计算内燃机(1)气缸的新鲜空气进气量的理论值(rlsoll)、内部残余废气进气量的理论值、转矩减少理论值(etaAVsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和进气策略(F-Art)；
与曲轴转角同步地将求出的新鲜空气进气量理论值(rlsoll)、进气策略(F-Art)、内部残余废气进气的理论值(rfrgsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和转矩减少理论值(etaAVsoll)从一个发动机控制机构(16)传递到一个阀门控制机构(20)；
根据新鲜空气进气量理论值(rlsoll)、内部残余废气进气的理论值(rfrgsoll)、转矩减少理论值(etaAVsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和进气策略(F-Art)控制内燃机(1)气缸的进气阀和排气阀(7，8)的多变阀动装置(9，10)；
根据一个曲轴转角传感器(6)的输出信号计算一个与曲轴转角同步的第一同步格栅并与该第一同步格栅同步地操作发动机控制机构(16)；将新鲜空气进气量理论值(rlsoll)、内部残余废气进气的理论值(rfrgsoll)、转矩减少理论值(etaAVsoll)、残余废气控制策略(AGR-Strat)和进气策略(F-Art)同步于发动机控制机构(16)的与曲轴转角同步的第一同步格栅从发动机控制机构(16)传递给阀门控制机构(20)；
计算曲轴转角同步的第二同步格栅，其中该第二同步格栅在第一同步格栅后面相差一个第一预定的角度值，并同步于该第二同步格栅操作阀门控制机构(20)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，与曲轴转角同步的第一同步格栅具有至少第一同步时刻(Synchro1)、第二同步时刻(Synchro2)、第三同步时刻(Synchro3)、第四同步时刻为(Synchro4)、第五同步时刻(Synchro5)，其中第一同步时刻(Synchro1)在内燃机(1)的气缸点火上死点(ZOT)之前一个第二预定角度值，第二同步时刻(Synchro2)在第一同步时刻(1)之前一个第三预定角度值，第三同步时刻(Synchro3)在第三同步时刻(Synchro2)之前一个第三预定角度值，第四同步时刻为(Synchro4)在第三同步时刻(Synchro3)之前一个第三预定角度值，第五同步时刻为(Synchro5)在第四同步时刻(Synchro4)之前一个第三预定角度值，传递机构(17，55，58，72)将内部残余废气进气理论值(rfrgsoll)和残余废气控制策略(AGR-Strat)在第五同步时刻(Synchro5)传递给阀门控制机构(20)，新鲜空气进气量理论值(rlsoll)和进气方式(F-Art)在第四同步时刻为(Synchro4)传递，转矩减少理论值(etaAVsoll)在第一同步时刻(Synchro1)传递。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在第四同步时刻为(Synchro4)将内部残余废气进气的可实现理论值(rfrgsoll)和残余废气控制策略(AGR-Strat)传递给阀门控制机构(20)，在第三同步时刻将新鲜空气进气量的可实现理论值(rlsoll)和进气方式(F-Art)传递给阀门控制机构(20)。
12.根据权利要求9至11之一所述的方法，其特征在于以下步骤：计算在下一进气冲程从内燃机(1)的进气管(13)吸出的最小燃油量(rkabmin)和在下一进气冲程从内燃机(1)的进气管(13)吸出的最大燃油量(rkabmax)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于以下步骤：
根据内燃机(1)的气缸的喷油嘴(12)的控制信号(ti)计算出从进气阀(7)上一次关闭起喷入气缸进气管(13)中的燃油量(rktineu)和直到喷油嘴(12)关闭所喷入的燃油量(rktimaxm)。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于以下步骤：
计算在进气阀(7)上一次关闭之后留在气缸进气管(13)中的壁膜(rkwdverb)和在气缸进气阀(7)下一次关闭之后会出现的壁膜(rkwderw)，所述壁膜是沾在进气管壁上的燃油。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，第一角度值在有n个气缸的内燃机(1)中是720°/n。
16.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，第三角度值在有n个气缸的内燃机(1)中是720°/n。
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