(57)【要約】【課題】内燃機関の燃費性能の低下を抑制しつつ、車両の暖房装置における暖房性能を向上させることができる、内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の冷機状態における暖房装置の作動状態では、停止状態に比べ、排気弁の開時期ＥＶＯを下死点前で遅角させ、吸気弁の閉時期ＩＶＣを下死点後において進角させる。排気弁の開時期ＥＶＯを遅角させることで、排気行程の始まりを遅らせ、シリンダ内の燃焼ガスから冷却水への熱移動期間、引いては、熱移動量（冷却損失）を増やし、冷却水温の上昇を促進させる。また、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを進角させることで、体積効率を増加させ、筒内での発熱量を増大させて、冷却水の昇温を促進させる。【選択図】図２
2014152720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の冷却水を利用する暖房装置を備えた車両に適用され、前記内燃機関の排気弁のバルブタイミングを変更する排気側可変バルブタイミング機構を制御する制御装置であって、
前記内燃機関の冷機状態における前記排気弁の開時期を、前記暖房装置の停止状態では下死点よりも進角側に制御し、前記暖房装置の作動状態では下死点又は下死点よりも進角側でかつ前記暖房装置の停止状態での開時期よりも遅角側に制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記暖房装置の作動状態での前記排気弁の開時期を、冷却水の温度が低いほど下死点により近づける、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、吸気弁のバルブタイミングを変更する吸気側可変バルブタイミング機構を備え、
前記制御装置は、前記排気側可変バルブタイミング機構と前記吸気側可変バルブタイミング機構とを制御するものであり、
前記内燃機関の冷機状態における前記吸気弁の閉時期を、前記暖房装置の停止状態では下死点よりも遅角側に制御し、前記暖房装置の作動状態では前記暖房装置の停止状態での閉時期よりも下死点側に制御する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。   
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の冷却水を利用する暖房装置を備えた車両において、排気側可変バルブタイミング機構を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アイドル運転時における暖房性能の低下を抑制するため、冷機アイドル運転状態で、暖房装置が作動状態であり、かつ、冷却水温度の変化が小さい場合に、目標アイドル回転数を上昇させ、かつ、目標点火時期を遅角させて、エンジンの発熱量を増大させる制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０１６４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、暖房性能の低下を抑制するために、点火時期を遅角させたり、又は、アイドル回転数を上昇させると、内燃機関の燃費性能を低下させてしまうという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、内燃機関の燃費性能の低下を抑制しつつ、暖房性能を向上させることができる、内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本願発明では、内燃機関の冷機状態における排気弁の開時期を、暖房装置の停止状態では下死点よりも進角側に制御し、暖房装置の作動状態では下死点又は下死点よりも進角側でかつ暖房装置の停止状態での開時期よりも遅角側に制御するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
上記発明によると、内燃機関の燃費性能の低下を抑制しつつ、暖房性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態における車両用の内燃機関及びエアコンシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態におけるバルブタイミング制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態におけるバルブタイミングの設定例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における冷却水温と開時期ＥＶＯとの相関を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における開時期ＥＶＯ及び閉時期ＩＶＣと冷却損失との相関を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、車両用内燃機関のシステム図である。
内燃機関１は、吸気通路２内に燃料を噴射する燃料噴射弁３を備える。
燃料噴射弁３が噴射した燃料は、吸気弁４を介して燃焼室５内に吸引されて空気と混合し、点火プラグ６による火花点火によって着火燃焼する。
【０００９】
燃焼室５内の燃焼ガスは、排気弁７を介して排気通路８に排出される。
燃料噴射弁３よりも上流側の吸気通路２には、スロットルモータ９で開閉される電子制御スロットル１０が配され、この電子制御スロットル１０の開度によって内燃機関１の吸入空気量を調整する。
【００１０】
また、内燃機関１は、吸気弁４のバルブタイミング（開閉時期）を可変とする吸気側可変バルブタイミング機構２０を備えている。
吸気側可変バルブタイミング機構２０は、クランクシャフト２１に対する吸気カムシャフト２２の回転位相を連続的に可変とすることで、吸気弁４の作用角（開期間）の中心位相を連続的に可変とする機構である。
【００１１】
更に、内燃機関１は、排気弁７のバルブタイミング（開閉時期）を可変とする排気側可変バルブタイミング機構２３を備えている。
排気側可変バルブタイミング機構２３は、クランクシャフト２１に対する排気カムシャフト２４の回転位相を連続的に可変とすることで、排気弁７の作用角（開期間）の中心位相を連続的に可変とする機構である。
【００１２】
尚、吸気側可変バルブタイミング機構２０及び排気側可変バルブタイミング機構２３は、例えば特開２０１２−１９７７５５号公報に開示されるような電動モータを用いる機構の他、油圧や電磁力を用いる機構など、公知の種々の可変バルブタイミング機構を採用できる。また、作用角を可変とすることで、吸気弁４、排気弁７の開閉時期が変更される可変動弁機構や、電磁駆動式の吸排気弁を用いることができる。更に、吸気側と排気側とで、異なる機構の可変バルブタイミング機構を適用することができる。
【００１３】
燃料噴射弁３による燃料噴射、点火プラグ６による点火、電子制御スロットル１０の開度、可変バルブタイミング機構２０、２３によるバルブタイミングなどを制御する制御装置として、コンピュータを備えるＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）３１を設けてある。
ＥＣＭ３１は、図外のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ３４、内燃機関１の吸入空気流量ＱＡを検出するエアフローセンサ３５、内燃機関１の回転速度ＮＥを検出する回転センサ３６、内燃機関１の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ３７、排気中の酸素濃度に応じて内燃機関１における空燃比を検出する空燃比センサ３８などからの検出信号を入力する。
そして、ＥＣＭ３１は、前述の各種センサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁３による燃料噴射量及び噴射タイミング、点火プラグ６による点火時期、電子制御スロットル１０の開度、可変バルブタイミング機構２０，２３によるバルブタイミングなどを制御する。
【００１４】
また、上記の内燃機関１を搭載する車両は、車室内の温度調整を行うエアコンシステム（空調装置）４０を備えている。
エアコンシステム４０は、内燃機関１の冷却水を熱源として利用する暖房装置５０を含み、空気（空調風）を車室に送るブロアファン５１、ブロアファン５１によって送風される空気と熱交換することで冷風とするエバポレータ５２、内燃機関１の冷却水とブロアファン５１によって送風される空気との間で熱交換を行わせることで温風とするヒータコア５３、ヒータコア５３をバイパスして流れる空調風とヒータコア５３を通過する空調風との分配量を調整するエアミックスドア５４、吹き出し口を切り替えるモードドア５５ａ、５５ｂなどを備える。ここで、ブロアファン５１、ヒータコア５３によって暖房装置５０が構成される。
【００１５】
また、ブロアファン５１による風量を設定するファン調節ダイヤル５６、車室内の設定温度を調整する温度調整ダイヤル５７、空調風の吹き出し口を切り替えるモードダイヤル５８などが、車室内のインストルメントパネルなどに設けられており、空調コントローラ５９には、これらのダイヤル５６−５８による設定信号が入力される。
更に、空調コントローラ５９には、外気温センサ６０や車室内温度センサ（内気温センサ）６１などの各種センサの信号が入力され、空調コントローラ５９は、ブロアファン５１を駆動するブロアファンモータ５１ａや、各種ドアを駆動するアクチュエータを制御する。
【００１６】
空調コントローラ５９とＥＣＭ３１とは、相互に通信可能に構成されており、空調コントローラ５９は、ブロアファン５１の作動状態などのエアコンシステム４０の制御状態や、内気温などの空調温度条件などの情報を、ＥＣＭ３１に向けて送信する。
そして、ＥＣＭ３１は、内燃機関１の冷機状態において、暖房装置５０（エアコンシステム４０の暖房機能）が作動状態であるか停止状態であるかに応じて、可変バルブタイミング機構２０，２３によるバルブタイミングを変更し、暖房装置５０による暖房性能を向上させる機能を有している。
【００１７】
即ち、内燃機関１の冷機状態（冷却水温度が低い状態）で暖房装置５０を作動させる場合（車室内を暖房する場合）に、暖房装置５０の停止状態でのバルブタイミングとは異なるバルブタイミングに制御することで、内燃機関１における冷却損失を増大させ、また、筒内での発熱量を増大させ、これにより冷却水の温度上昇を促進させて、空調風の温度を高め、暖房性能を向上させる。
内燃機関１における冷却損失を増大させる制御は、排気弁７の開時期ＥＶＯの変更によって行われ、筒内での発熱量を増大させる制御は、吸気弁４の閉時期ＩＶＣの変更によって行われる。
【００１８】
排気弁７の開時期ＥＶＯは、暖房装置５０の停止状態では下死点ＢＤＣよりも進角側に制御され、暖房装置５０の作動状態では下死点ＢＤＣ又は下死点ＢＤＣよりも進角側でかつ暖房装置５０の停止状態での開時期ＥＶＯよりも遅角側に制御されることで、暖房装置５０の作動状態において内燃機関１の冷却損失を増大させる。
つまり、開時期ＥＶＯを下死点ＢＤＣに近づけることで、排気行程の始まりを遅らせ、結果、シリンダ内の燃焼ガスから、シリンダボア周囲に循環される冷却水への熱移動期間、引いては、熱移動量（冷却損失）を増やし、冷却水温の上昇を促進させる。
【００１９】
また、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを、暖房装置５０の停止状態では下死点ＢＤＣよりも遅角側に制御し、暖房装置５０の作動状態では暖房装置５０の停止状態での閉時期ＩＶＣよりも下死点ＢＤＣ側に制御することで、体積効率を増加させ、筒内での発熱量を増大させる。
つまり、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに近づけることで、体積効率を向上させ、内燃機関１の発熱量を増大させて、冷却水の昇温を促進させる。
【００２０】
図２のフローチャートは、内燃機関１の冷機状態においてＥＣＭ３１（制御装置）によって実施される、暖房装置５０の作動状態であるか停止状態であるかに応じたバルブタイミング制御の流れを示す。
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１で内燃機関１が始動されると、ステップＳ１０２では、暖房性能を向上させるためのバルブタイミング制御（暖房用バルブタイミング制御）の実施条件が成立しているか否かを判定する。
【００２１】
前記実施条件として例えば下記（１）〜（４）の条件が全て成立しているか否かを判断する。
（１）始動時の冷却水温度ＴＷ≦設定温度Ｔ０
（２）現時点での冷却水温度ＴＷ≦設定温度Ｔ１（Ｔ０＜Ｔ１）
（３）暖房装置５０が作動状態
（４）内燃機関１がアイドリング状態
【００２２】
ここで、設定温度Ｔ０及び設定温度Ｔ１は、内燃機関１の冷機状態であるか否かを判断するための閾値であり、暖機完了状態での冷却水温度よりも低い温度であって、暖房の熱源として冷却水を使用できる温度域を下回る温度に設定される。また、始動時の冷却水温度ＴＷ及び現時点での冷却水温度ＴＷの双方を条件とすることで、始動状態からの温度上昇が小さい状態を判定するが、条件（１）を必要条件から除外することができる。
また、暖房装置５０の作動状態とは、ヒータコア５３において内燃機関１の冷却水で空調風を加熱し、加熱した空気で車室を暖房しようとする状態である。
ここで、ブロアファン５３が作動状態（送風状態）である場合、換言すれば、エアコンシステム４０のＯＮ状態である場合に、暖房装置５０が作動状態であると判定することができる。
【００２３】
また、空調の設定温度が既定温度を超えていること、車室内の気温（内気温）が既定温度を下回っていること、外気温が既定温度を下回っていること、空調の設定温度が内気温よりも既定温度を超えて高いこと、ヒータコア５３を通過する空調風のエアミックスドア５４による分配率が既定値を超えていることなどの付加条件のうちの１つ或いは複数を、ブロアファン５３が作動状態であることに加重して、暖房装置５０が作動状態であるか否かを判定させることができる。
換言すれば、ヒータコア５３においてブロアファン５３から送風される空気と内燃機関１の冷却水との間での熱交換が行われる条件若しくは熱交換を行わせる条件が成立する場合を、暖房装置５０の作動状態であると判定することができる。
【００２４】
また、内燃機関１のアイドリング状態とは、内燃機関１の発熱量が低い、低負荷、低回転の運転状態であり、アイドリング状態に代えて、アイドリング状態を含む低負荷、低回転域であることを、暖房用バルブタイミング制御の実施条件とすることができる。更に、内燃機関１のアイドリング状態は、スロットル開度（アクセル開度）、吸気量、機関回転速度、吸気負圧などに基づいて判定することができる。
【００２５】
尚、暖房性能を向上させるためのバルブタイミング制御（暖房用バルブタイミング制御）の実施条件を、上記の（１）〜（４）の条件を全て満たすことに限定するものではなく、少なくとも内燃機関１の冷機状態であってかつ暖房装置５０の作動状態であることを、暖房用バルブタイミング制御の実施条件とする。従って、例えば、（２）及び（３）の条件の成立で暖房用バルブタイミング制御を実施させることができる。
【００２６】
また、暖房装置５０の作動状態であっても、例えば、外気温及び／又は内気温が既定温度を上回る場合、空調の設定温度が規定温度を下回る場合、空調の設定温度に対する車室内温度の差が設定値よりも小さい場合、空調の風量が低い場合、ヒータコア５３を通過する空調風のエアミックスドア５４による分配率が既定値を下回る場合などにおいて、暖房用バルブタイミング制御をキャンセルすることができる。換言すれば、上記の外気温が既定温度を上回るなどの条件が成立する場合を、暖房装置５０の実質的な停止状態として判定することができる。
【００２７】
また、内燃機関１の冷機状態（冷却水温度が低い場合）であっても、例えば、冷却水温度の上昇速度が設定速度を超えて速い場合には、暖房用バルブタイミング制御をキャンセルすることができる。
即ち、暖房装置５０の作動状態であっても、暖房のために冷却水温度の上昇促進が要求される状況（条件）であるか否かに応じて、暖房用バルブタイミング制御を実施するか否かを切り替えることができる。
【００２８】
ステップＳ１０２で暖房用バルブタイミング制御の実施条件（前述の条件（１）−（４））が成立していないと判断した場合には、ステップＳ１０３へ進み、暖房性能向上（冷却水の昇温促進）よりも、燃費性能や排気性能や出力性能などの向上を目的としたバルブタイミングに制御する。
例えば、内燃機関１の冷機状態であっても、暖房装置５０の停止状態であって、暖房用バルブタイミング制御を実施しない場合には、暖房性能を向上させることができるバルブタイミングに代えて、例えば、冷機状態での排気性能を向上させる（ＨＣ排出量を低下させる）ことができるバルブタイミングに制御する。
また、内燃機関１の暖機後は、例えば、燃費性能の向上を図るバルブタイミングと、出力向上を図るバルブタイミングとを、運転条件に応じて使い分けることができる。
【００２９】
図３は、バルブタイミングの一例を示し、ＥＣＭ３１は、図３に示すようなバルブタイミングを目標として、可変バルブタイミング機構２０、２３を制御する。
図３（Ａ）に示すバルブタイミングは、暖機後において燃費性能の向上を図るバルブタイミングの一例を示す。
【００３０】
図３（Ａ）に示すバルブタイミングでは、排気弁７の閉時期ＥＶＣを上死点ＴＤＣ後とする一方、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点ＢＤＣ近傍に設定し、また、吸気弁４の開時期ＩＶＯを閉時期ＥＶＣ近傍の上死点ＴＤＣ後とする一方、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ後に大きく遅角する設定としている。
ここで、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ後に大きく遅角することで、所謂遅閉じミラーサイクル（高膨張比）を実現し、高い効率と安定した燃焼を得る。また、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点ＢＤＣ近傍に遅角することで、膨張比の最適化、及び、ブローダウン損失を低減させる。更に、排気弁７の閉時期ＥＶＣを上死点ＴＤＣ後に遅角することで、ポンプロスを低減させる。そして、係るバルブタイミングの設定によって、燃焼安定性を確保しつつ損失を減らし、燃費性能を向上させる。
【００３１】
また、図３（Ｂ）に示すバルブタイミングは、暖機後において燃費性能よりも出力性能（低速トルクの向上）を優先させる場合におけるバルブタイミングの一例を示す。
図３（Ｂ）に示すバルブタイミングでは、排気弁７のバルブタイミングを、燃費性能を向上させる場合（図３（Ａ））に比べて進角させ、閉時期ＥＶＣを上死点ＴＤＣ直後とし、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点ＢＤＣ前に設定し、また、吸気弁４のバルブタイミングを、燃費性能を向上させる場合（図３（Ａ））に比べて進角させ、吸気弁４の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ前とする一方、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ後でより下死点ＢＤＣに近い位置に進角する設定としている。
ここで、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに近づけることで、ピストンの上昇に伴い吸気が押し戻されることを低減して体積効率を向上させ、また、吸気弁４の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ前まで進角させることで、筒内の残留ガスを低減してノッキングを抑制する。そして、係るバルブタイミングの設定によって、ノッキングの発生を抑制しつつ、出力性能（低速トルク）を向上させる。
【００３２】
また、図３（Ｃ）に示すバルブタイミングは、内燃機関１の冷機状態であって暖房装置５０が停止状態である場合において、排気性能の向上（ＨＣ排出量の低下）を図るバルブタイミングの一例を示す。
図３（Ｃ）に示すバルブタイミングでは、排気弁７のバルブタイミング及び吸気弁４のバルブタイミングを、暖機後に燃費性能を向上させる場合（図３（Ａ））に比べて進角させ、排気弁７の閉時期ＥＶＣを上死点ＴＤＣ直前とする一方、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点ＢＤＣ前に設定し、また、吸気弁４の開時期ＩＶＯを上死点ＴＤＣ前とする一方、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣ後に設定し、図３（Ｂ）に示す出力要求時のバルブタイミングに比べて、バルブオーバーラップを小さくしている。
ここで、暖機後の燃費性能の向上を図るバルブタイミング（図３（Ａ））に比べて、吸気弁４の開時期ＩＶＯを進角させることで、燃焼ガスの吹き返しによって燃料の気化を促進させ、また、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを進角させることで燃焼安定性を改善し、更に、排気弁７の閉時期ＥＶＣを進角させて未燃ＨＣを筒内に閉じ込める。そして、係るバルブタイミングの設定によって、内燃機関１からのＨＣの排出量を抑制する。
【００３３】
ＥＣＭ３１は、暖房装置５０の停止状態において、内燃機関１の冷却水温度、負荷、回転速度などに応じて図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示したバルブタイミングのいずれかを選択し、選択したバルブタイミングに基づき可変バルブタイミング機構２０、２３を制御する。
但し、図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示したバルブタイミングは一例であって、係るバルブタイミングに限定するものではない。更に、バルブタイミングを、ＨＣ低減用、燃費向上用、出力向上用の３パターンに切り替える構成に限定するものではなく、例えば、機関負荷、機関回転速度の変化などに応じてより多段に切り替えることができる。
【００３４】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０２で暖房用バルブタイミング制御の実施条件が成立していると判断した場合には、ステップＳ１０４へ進み、暖房性能の向上（冷却水温の上昇促進）を図るためのバルブタイミングに制御する。
ステップＳ１０４における暖房性能の向上のためのバルブタイミングとして、例えば、図３（Ｄ）に示すようなバルブタイミングを設定する。
【００３５】
図３（Ｄ）に示すバルブタイミングは、暖房装置５０の停止状態での冷機時におけるバルブタイミング（図３（Ｃ））に比べて、排気弁７の開時期ＥＶＯを遅角させて下死点ＢＤＣに近づけることで、排気行程の始まりを遅らせ、結果、シリンダ内の燃焼ガスからシリンダボア周囲に循環される冷却水への熱移動期間、引いては、熱移動量（冷却損失）を増やし、冷却水温の上昇を促進させる。
即ち、冷機状態で暖房装置５０が停止状態から作動状態に切り替えられると、これに応じて排気弁７の開時期ＥＶＯを遅角させることで、内燃機関１の冷却損失を増大させ、冷却水の昇温を促進させることで、暖房装置５０における空調風の昇温を促進させる。逆に、冷機状態で暖房装置５０が作動状態から停止状態に切り替えられると、これに応じて排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点前で進角させることで、内燃機関１の冷却損失を減少させることになる。
【００３６】
排気弁７の開時期ＥＶＯの遅角は、下死点ＢＤＣを遅角限界として、暖房装置５０の停止状態での開時期ＥＶＯよりも遅角させるものとする。即ち、暖房装置５０が作動状態での排気弁７の開時期ＥＶＯは、下死点又は下死点よりも進角側でかつ停止状態での開時期ＥＶＯよりも遅角側に設定する。
暖房装置５０の作動状態での開時期ＥＶＯは、一定値とすることができる一方、冷却水の温度などに応じて可変とすることができ、例えば、図４に示すように、冷却水温度が低いほど開時期ＥＶＯの遅角量を増やす、換言すれば、冷却水温度が低いほど開時期ＥＶＯを下死点に近づけることで、冷却水温度が低いほど内燃機関１の冷却損失をより増大させることができる。
【００３７】
暖房装置５０の作動状態での開時期ＥＶＯは、冷却水温度に応じて変更できる他、空調の設定温度よりも実際の車室内温度が低くその差が大きいほど、また、外気温度や車室内の温度が低いほど、また、空調の設定温度が高いほど、開時期ＥＶＯの遅角量を増やす（開時期ＥＶＯをより下死点に近づける）構成とすることができ、冷却水温度と、空調の設定温度、外気温度、車室内の温度などとの組み合わせから、開時期ＥＶＯの遅角量を変更することができる。
また、図３（Ｄ）に示すバルブタイミングでは、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを、暖房装置５０の停止状態における下死点ＢＤＣ後の時期から、暖房装置５０の作動に伴って下死点ＢＤＣに近づけるように進角させる。
吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点ＢＤＣに近づけることで、体積効率を向上させ、内燃機関１の発熱量を増大させることで、冷却水の昇温を促進させる。
【００３８】
以上のように、冷機状態での排気弁７の開時期ＥＶＯを、暖房装置５０の作動状態では停止状態に比べて、下死点ＢＤＣ前で下死点ＢＤＣにより近づける（ＥＶＯ＝ＢＤＣを含む）遅角制御を行うことで、冷却損失を増大させる。更に、冷機状態での吸気弁４の閉時期ＩＶＣを、暖房装置５０の作動状態では停止状態に比べて、下死点ＢＤＣ後で下死点ＢＤＣにより近づける進角制御を行うことで、内燃機関１の体積効率を増大させて内燃機関１の発熱量を増大させる。
係るバルブタイミング制御によって、冷却水の昇温が促進され、空調風の温度上昇が促進されることで暖房性能が向上する。また、バルブタイミング制御によって冷却水の昇温を図る構成であれば、アイドル回転速度を増加させる場合に比べて、燃費性能の低下を抑制できる。
【００３９】
上記のバルブタイミング制御では、暖房装置５０の作動状態と停止状態とで、排気弁７のバルブタイミングと共に吸気弁４のバルブタイミングを変更するが、吸気弁４のバルブタイミングを変更することなく、排気弁７のバルブタイミングを変更する構成とすることができる。
図５は、排気弁７の開時期ＥＶＯの進角、遅角変化、及び、吸気弁４の閉時期ＩＶＣの進角、遅角変化に対する、冷却損失（Nm）の変化の一例を示す図である。
【００４０】
この図５に示すように、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点前で遅角することで冷却損失が増大する傾向があり、また、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点後の所定範囲（例えば、ＡＢＤＣ５０deg〜７０deg）に設定することで、前記所定範囲を外れる設定を行った場合よりも冷却損失を高くすることができる。
図５に示す特性例では、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを下死点後５０deg（ＡＢＤＣ５０deg）付近とし、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点前１０deg（ＢＢＤＣ１０deg）付近とすることで、冷却損失が最も大きくなる。
【００４１】
従って、図５に示す特性例の場合、冷機時で暖房装置５０の停止状態において、排気弁７の開時期ＥＶＯが下死点前３０deg〜５０deg程度であり、また、吸気弁４の閉時期ＩＶＣが下死点後６０deg〜７０deg程度であるとすると、冷機時で暖房装置５０の作動状態である場合には、排気弁７の開時期ＥＶＯを下死点前１０deg（ＢＢＤＣ１０deg）付近にまで遅角し、また、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを、下死点後５０deg付近にまで進角すれば、暖房装置５０が停止状態である場合に比べて冷却損失が増大し、冷却水の昇温が促進され、暖房性能（車室内温度の立ち上がり応答）が改善される。
【００４２】
ここで、図５に示すように、吸気弁４の閉時期ＩＶＣを進角させるよりも、排気弁７の開時期ＥＶＯを遅角することによって、冷却損失をより大きく増大させることができるので、暖房装置５０の停止状態と作動状態とで吸気弁４の閉時期ＩＶＣを変更せずに、暖房装置５０の停止状態と作動状態とで排気弁７の開時期ＥＶＯを変更させることができる。
但し、暖房装置５０の停止状態と作動状態とで吸気弁４の閉時期ＩＶＣを変更すれば、冷却損失をより高めることができ、暖房性能をより向上させることができる。
【００４３】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、暖房装置５０の停止状態と作動状態とによるバルブタイミングの切り替え（暖房用バルブタイミング制御）を実施するか否かを、運転者がスイッチ操作などを介して任意に選択できる構成とすることができる。
【００４４】
また、暖房用バルブタイミング制御は、冷却水温度の上昇や内燃機関１の負荷増大に伴って停止させることができる他、暖房用バルブタイミング制御を開始してからの経過時間や内燃機関１における積算吸気量、積算燃料噴射量などに基づいて停止させることができる。
また、動力源として内燃機関１と共に電動機を備えたハイブリッドカーに、上記の暖房用バルブタイミング制御を適用することができる。
【００４５】
更に、例えば極低温時（車室内の温度や冷却水の温度が極低温判定温度を下回る状態）では、暖房用バルブタイミング制御と、アイドル回転速度の増加や点火時期の遅角制御などの他の冷却水昇温促進手段とを併用する構成とすることができる。
また、暖房用バルブタイミング制御によって冷却水の昇温が促進されれば、冷却水の昇温を条件として実施される制御、例えば、アイドルストップ制御の実施許可が早まることになり、アイドルストップによる燃費改善効果を向上させることができる。
【００４６】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）
内燃機関の冷却水を利用する暖房装置を備えた車両に適用され、前記内燃機関の排気弁のバルブタイミングを変更する排気側可変バルブタイミング機構を制御する制御装置であって、
前記内燃機関が冷機状態でアイドル運転されている場合に、前記暖房装置の作動状態では、非作動状態に比べて前記排気弁の開時期を下死点に近づける、内燃機関の制御装置。
上記発明によると、内燃機関がアイドル運転状態であって内燃機関の発熱量が低く、冷却水温度が上昇し難い場合に、排気弁の開時期を下死点に近づけることで、冷却損失を増大させて冷却水の昇温を図る。これにより、内燃機関の負荷が高く十分な発熱量が得られる場合に、排気弁の開時期を無用に遅角することを抑制できる。
【００４７】
（ロ）
内燃機関の冷却水を利用する暖房装置を備えた車両に適用され、前記内燃機関の排気弁のバルブタイミングを変更する排気側可変バルブタイミング機構を制御する制御装置であって、
前記内燃機関が冷機状態である場合に、前記暖房装置のブロアファンの作動状態では、前記ブロアファンの非作動状態に比べて前記排気弁の開時期を下死点に近づける、内燃機関の制御装置。
上記発明によると、暖房装置のブロアファンが作動し、内燃機関の冷却水と空調風との間で熱交換を行う場合であって、内燃機関が冷機状態で冷却水の温度が低く、空調風の温度を十分に昇温させることができない場合に、排気弁の開時期を遅角させて下死点に近づけることで、冷却損失を増やして、冷却水の昇温を促進させる。
【符号の説明】
【００４８】
１…内燃機関、４…吸気弁、７…排気弁、２０…吸気側可変バルブタイミング機構、２３…排気側可変バルブタイミング機構、３１…ＥＣＭ、４０…エアコンシステム、５０…暖房装置、５１…ブロアファン、５３…ヒータコア、５９…空調コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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