(57)【要約】【課題】厳しい運転条件下においてもエジェクタの性能を良好に維持することが可能な冷凍サイクル装置を提供すること。【解決手段】エジェクタ２１から吐出された冷媒ガスは、クーラ２５において冷却凝縮され、膨張弁３１で減圧され、蒸発器３０において加熱気化される。クーラ２５と膨張弁３１との間の冷媒流路からは、液冷媒の一部がポンプ３４によってボイラ３５に圧送される。ボイラ３５に送られた液冷媒は、エンジン１２の排熱により加熱されて高温高圧の冷媒ガスとなってエジェクタ２１を駆動するとともに、この駆動により蒸発器３０からエジェクタ２１に吸引された低圧冷媒ガスと混合されてクーラ２５側へと吐出される。エジェクタ２１の出口側とクーラ２５の入口側との間の冷媒流路上には、エジェクタ２１側から冷媒ガスを吸入してクーラ２５側へと吐出する圧縮機２３が配設されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吐出するエジェクタと、前記エジェクタからの冷媒を冷却するクーラと、前記クーラで冷却された冷媒を減圧する減圧装置と、前記減圧装置で減圧された冷媒を加熱する蒸発器と、前記蒸発器で加熱された冷媒は前記エジェクタに吸入されることと、前記クーラと前記減圧装置との間の冷媒流路に吸入側が接続され、前記クーラと前記減圧装置との間の冷媒流路から冷媒の一部を取り出すポンプと、前記ポンプから圧送された冷媒を加熱するボイラと、前記ボイラで加熱された冷媒は、前記エジェクタを駆動するとともに、この駆動により前記蒸発器から前記エジェクタに吸引された冷媒と混合されて前記クーラ側へと吐出されることとからなる冷凍サイクル装置において、
前記エジェクタの出口側と前記クーラの入口側との間の冷媒流路上に、前記エジェクタ側から冷媒を吸入して前記クーラ側へと吐出する圧縮機を配設したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記エジェクタの出口側と前記クーラの入口側との間を、前記圧縮機の圧縮室を迂回して連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路上に配設され該バイパス通路を開閉可能な開閉弁と、
前記圧縮機が停止された状態でも前記エジェクタの吸引率を所定値以上とすることができる場合には、前記圧縮機を停止させるとともに前記開閉弁によって前記バイパス通路を開放し、前記圧縮機の停止状態では前記エジェクタの吸引率を所定値以上とすることができない場合には、前記圧縮機を稼働させるとともに前記開閉弁によって前記バイパス通路を閉塞するエジェクタ制御手段と
を備えた請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記圧縮機は、単位時間当たりの冷媒吐出量を調節可能に構成されている請求項１又は２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記圧縮機は吐出容量を変更可能な容量可変型よりなっている請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記エジェクタの吸入圧力又は該吸入圧力に相関性を有する物理量を検出する吸入圧力検出手段と、
前記エジェクタの吐出圧力又は該吐出圧力に相関性を有する物理量を検出する吐出圧力検出手段と、
前記エジェクタの駆動圧力又は該駆動圧力に相関性を有する物理量を検出する駆動圧力検出手段と、
前記吸入圧力検出手段からの吸入圧力及び前記駆動圧力検出手段からの駆動圧力に基づいて、前記エジェクタの吐出圧力の制御目標たる目標吐出圧力を算出する目標吐出圧力算出手段と、
前記吐出圧力検出手段からの吐出圧力と前記目標吐出圧力算出手段からの目標吐出圧力との差を解消するように前記圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節する吐出量制御手段と
を備えた請求項３又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記エジェクタの出口側と前記圧縮機の入口側との間には、前記エジェクタからの冷媒を冷却するプレクーラが配設されている請求項１〜５のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エジェクタを用いた冷凍サイクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両（車室）の空調に用いられる冷凍サイクル装置としては、圧縮機、クーラ、減圧装置及び蒸発器を直列に接続してなる、所謂蒸気圧縮式のものが一般的に用いられている。しかし、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置は、車両の走行駆動源たるエンジン（内燃機関）を圧縮機の駆動源としており、車両の燃費悪化や、アイドルストップ時における冷凍能力不足等の問題が生じていた。
【０００３】
このような問題を解決するために、エジェクタを用いた冷凍サイクル装置（例えば非特許文献１参照）を採用することが考えられる。図４は、エジェクタ９１を用いた冷凍サイクル装置を示す概略構成図である。
【０００４】
前記冷凍サイクル装置の作用を説明すると、エジェクタ９１から吐出された高圧冷媒ガスは、クーラ９２における外気との熱交換で冷却され凝縮される。クーラ９２で凝縮され液化された冷媒は、減圧装置としての膨張弁９３で減圧された後、蒸発器９４において車室に向かう空気との熱交換により加熱され気化される。
【０００５】
前記クーラ９２と膨張弁９３との間の冷媒流路からは、液冷媒の一部がポンプ９５によって取り出されてボイラ９６に圧送される。ボイラ９６に送られた液冷媒は、図示しないエンジンの排熱（例えば冷却水の熱）により加熱されて高温高圧の冷媒ガスとなってエジェクタ９１を駆動するとともに、この駆動によって蒸発器９４からエジェクタ９１に吸引された低圧冷媒ガスと混合されてクーラ９２へと吐出される。
【０００６】
このように、エンジンの排熱を有効利用して駆動されるエジェクタ９１を用いることで、冷凍サイクル装置の作動に起因した車両の燃費悪化を抑制することができる。また、アイドルストップ程度の短時間であれば、エンジン（冷却水）はその熱容量の大きさからボイラ９６の熱源として十分に利用できるため、アイドルストップ時における冷凍能力不足も解消することができる。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｉｎｔ．Ｊ．Ｒｅｆｒｉｇ．１９９０  Ｖｏｌ  １３  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ（３５２頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記エジェクタ９１を用いた冷凍サイクル装置においては、図５のグラフに示すエジェクタ９１の性能特性に起因する次のような問題を生じていた。なお、図５のグラフにおいて、横軸はクーラ９２の上流側圧力Ｐｃ（エジェクタ９１の吐出圧力と同等）、縦軸はエジェクタ９１の吸引率Ｓｕｃ（蒸発器９４側からの冷媒流量／ボイラ９６側からの冷媒流量）となっている。蒸発器９４の下流側圧力（エジェクタ９１の吸入圧力）Ｐｅは一定であるとする。
【０００９】
図５のグラフに描かれた性能特性線Ｘ１〜Ｘ３からも明らかなように、エジェクタ９１は、ボイラ９６の圧力（エジェクタ９１の駆動圧力）Ｐｇが例えばＰｇ１からＰｇ２、さらにはＰｇ２からＰｇ３へと低くなるにつれ、好適に対応可能なクーラ９２の上流側圧力Ｐｃの範囲が狭くなる傾向にある。言い換えれば、エジェクタ９１は、駆動圧力Ｐｇが低くなると、高い吸引率Ｓｕｃを確保することができるクーラ９２の上流側圧力Ｐｃの境界値が低くなる傾向にある。なお、図５にはＸ１〜Ｘ３のそれぞれの境界値をＰ１〜Ｐ３で示してある。
【００１０】
従って、例えば、外気温度が高くてクーラ９２の飽和温度が高くなりよってクーラ９２の上流側圧力Ｐｃが高くなる場合や、起動後間もないエンジンの排熱が少なくてエジェクタ９１の駆動圧力Ｐｇが低い場合等の厳しい運転条件下において、エジェクタ９１の性能（吸引率Ｓｕｃ）が大きく低下して十分な冷凍能力を確保することができない問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、厳しい運転条件下においてもエジェクタの性能を良好に維持することが可能な冷凍サイクル装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、エジェクタの出口側とクーラの入口側との間の冷媒流路上に、エジェクタ側から冷媒を吸入してクーラ側へと吐出する圧縮機を配設した。従って、圧縮機による冷媒の吸引作用によってエジェクタの吐出圧力は低くされるとともに、圧縮機による冷媒の圧縮作用によってクーラの上流側圧力（言い換えれば圧縮機の下流側圧力）は高くされる。よって、例えば、エジェクタの駆動圧力が低い場合等、従来技術の構成によってはエジェクタの吸引率が低下する或いはエジェクタを駆動し得ない厳しい運転条件下であっても、エジェクタを高い吸引率で駆動することができる。これは、冷凍サイクル装置の冷凍能力の向上につながる。
【００１３】
請求項２の発明は請求項１において、前記エジェクタの出口側とクーラの入口側との間は、圧縮機の圧縮室を迂回するバイパス通路によって連通されている。バイパス通路上には、該バイパス通路を開閉可能な開閉弁が配設されている。エジェクタ制御手段は、圧縮機が停止された状態でもエジェクタの吸引率を所定値以上とすることができる場合には、圧縮機を停止させるとともに開閉弁によってバイパス通路を開放する。従って、エジェクタから吐出された冷媒は、圧縮機（圧縮室）を迂回してクーラに流入される。つまり、バイパス通路及び開閉弁を備えることで、冷媒循環時において圧縮機を必ず駆動する必要がなくなり、冷凍サイクル装置の成績係数を向上させることができる。
【００１４】
また、前記エジェクタ制御手段は、圧縮機の停止状態ではエジェクタの吸引率を所定値以上とすることができない場合には、圧縮機を稼働させるとともに開閉弁によってバイパス通路を閉塞する。従って、エジェクタから吐出された冷媒は、圧縮機を経由してクーラに流入される。よって、圧縮機による冷媒の吸引作用によってエジェクタの吐出圧力が低くされるとともに、圧縮機による冷媒の圧縮作用によってクーラの上流側圧力は高くされ、エジェクタを高い吸引率で駆動することができる。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１又は２において、前記圧縮機は、単位時間当たりの冷媒吐出量を調節可能に構成されている。従って、例えば、圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を多くすれば、エジェクタの吐出圧力は低下傾向となる。逆に、圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を少なくすれば、エジェクタの吐出圧力は上昇傾向となる。このように、圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節することで、エジェクタの吐出圧力を簡単に調節することができる。
【００１６】
請求項４の発明は請求項３において、前記圧縮機は吐出容量を変更可能な容量可変型よりなっている。従って、例えば、圧縮機の吐出容量を増大すれば、該圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量は多くなり、逆に、圧縮機の吐出容量を減少すれば、該圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量は少なくなる。
【００１７】
請求項５の発明は請求項３又は４において、吸入圧力検出手段と、吐出圧力検出手段と、駆動圧力検出手段と、目標吐出圧力算出手段と、吐出量制御手段とが備えられている。吸入圧力検出手段は、エジェクタの吸入圧力又は該吸入圧力に相関性を有する物理量を検出する。吐出圧力検出手段は、エジェクタの吐出圧力又は該吐出圧力に相関性を有する物理量を検出する。駆動圧力検出手段は、エジェクタの駆動圧力又は該駆動圧力に相関性を有する物理量を検出する。目標吐出圧力算出手段は、吸入圧力検出手段からの吸入圧力及び駆動圧力検出手段からの駆動圧力に基づいて、エジェクタの吐出圧力の制御目標たる目標吐出圧力を算出する。
【００１８】
そして、前記吐出容量制御手段は、吐出圧力検出手段からの吐出圧力と目標吐出圧力算出手段からの目標吐出圧力との差を解消するように圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節する。つまり、吐出容量制御手段は、吐出圧力検出手段からの吐出圧力が目標吐出圧力算出手段からの目標吐出圧力よりも高ければ、吐出容量制御手段は圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を増大させる。また、吐出容量制御手段は、吐出圧力検出手段からの吐出圧力が目標吐出圧力算出手段からの目標吐出圧力よりも低ければ、吐出容量制御手段は圧縮機の単位時間当たりの冷媒吐出量を減少させる。
【００１９】
このようにすれば、前記エジェクタを高い吸引率で駆動することを、できるだけ少ない圧縮機の消費動力（仕事）で達成することができる。よって、冷凍サイクル装置の成績係数を向上させることができる。
【００２０】
請求項６の発明は請求項１〜５のいずれかにおいて、前記エジェクタの出口側と圧縮機の入口側との間には、エジェクタからの冷媒を冷却するプレクーラが配設されている。従って、エジェクタから吐出された高温高圧の冷媒は、プレクーラによって冷却されて圧縮機に吸入される。よって、圧縮機の体積効率が向上され、冷凍サイクル装置の成績係数を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１及び第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態においては第１実施形態との相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材には同じ番号を付して説明を省略する。
【００２２】
○第１実施形態
（冷凍サイクル装置の回路構成及び周辺構成）
図１は、車両の走行駆動源たるエンジン（内燃機関）１２と、車両（車室）の空調を行う冷凍サイクル装置１１を示す概略構成図である。該図に示すように冷凍サイクル装置１１は、高温高圧の冷媒（例えばＲ１３４ａ）ガスを吐出するエジェクタ２１を備えている。エジェクタ２１の出口側は、配管２２を介して圧縮機２３の入口側（吸入側）に接続されている。圧縮機２３の出口側（吐出側）は、配管２４を介してクーラ２５の入口側に接続されている。
【００２３】
前記圧縮機２３は、例えば斜板ピストン式であって、斜板２３ａが回転することでピストン２３ｂが往復動される。ピストン２３ｂが往復動すると圧縮室２３ｃが容積変化して、配管２２側から圧縮室２３ｃへの冷媒ガスの吸入、及び圧縮室２３ｃでの冷媒ガスの圧縮、並びに圧縮室２３ｃから配管２４側への冷媒ガスの吐出が行われる。
【００２４】
前記圧縮機２３の斜板２３ａには電動モータ２６が作動連結されている。電動モータ２６のオン（通電）により圧縮機２３が稼働されるとともに、電動モータ２６のオフ（非通電）により圧縮機２３が停止される。なお、電動モータ２６は、オン状態にて一定の回転速度で回転される。
【００２５】
前記圧縮機２３は容量可変型であって、電磁弁よりなる制御弁２３ｄが外部から駆動されることで、斜板２３ａの傾斜角度を変更しピストン２３ｂのストロークを変更して吐出容量を調節可能となっている。なお、制御弁２３ｄは、圧縮機２３のクランク圧を調節することで斜板２３ａの傾斜角度を変更可能な周知の構成を有している。圧縮機２３の吐出容量（斜板２３ａの傾斜角度）が増大すれば該圧縮機２３からの単位時間当たりの冷媒吐出量は増大し、逆に圧縮機２３の吐出容量が減少すれば該圧縮機２３からの単位時間当たりの冷媒吐出量は減少する。
【００２６】
前記エジェクタ２１側の配管２２とクーラ２５側の配管２４とは、圧縮機２３（詳しくは圧縮室２３ｃ）を迂回する、バイパス通路としてのバイパス配管２７を介しても接続されている。バイパス配管２７の途中には電磁式の開閉弁２８が配設されている。開閉弁２８（バイパス配管２７）は、後に詳述するように、電動モータ２６のオフ時つまり圧縮機２３の停止時に開放されるとともに、電動モータ２６のオン時つまり圧縮機２３の稼働時に閉塞される。従って、エジェクタ２１から吐出された冷媒ガスは、圧縮機２３（圧縮室２３ｃ）を経由するか又は圧縮機２３を迂回してクーラ２５に流入される。
【００２７】
前記クーラ２５は、車両のエンジンルームに配設されて外気に曝されている。エジェクタ２１側からクーラ２５に流入された高温高圧の冷媒ガスは、外気との熱交換によって冷却されることで凝縮して液化する。クーラ２５の出口側には、配管２９を介して蒸発器３０の入口側が接続されている。配管２９の途中には、クーラ２５からの液冷媒を減圧する、減圧装置としての膨張弁３１が配設されている。蒸発器３０は、車室へ向かう図示しない空気吹出しダクトの途中に配設されている。膨張弁３１で減圧された液冷媒は、蒸発器３０において車室へ向かう空気との熱交換により加熱され蒸発されて低圧の冷媒ガスとなる。蒸発器３０の出口側とエジェクタ２１の低圧（吸入）側とは配管３２を介して接続されている。
【００２８】
前記配管２９においてクーラ２５と膨張弁３１との間には、分岐管３３を介してポンプ３４の入口側（吸入側）が接続されている。ポンプ３４は電磁ポンプよりなっている。ポンプ３４の出口側（吐出側）にはボイラ３５の入口側が配管３６を介して接続されており、ポンプ３４は前記配管２９から液冷媒の一部を取り出してボイラ３５へと圧送する。
【００２９】
前記エンジン１２内の冷却水路（図示しない）は、入口がラジエータ１３の出口に、出口がラジエータ１３の入口に配管１４，１５を介して接続されており、該配管１４，１５はウォーターポンプ（図示しない）の作動によって、エンジン１２とラジエータ１３との間で冷却水を循環させる。
【００３０】
前記冷凍サイクル装置１１のボイラ３５には、エンジン１２を冷却して高温となった冷却水が分岐管１６を介して送られる。ボイラ３５では、高温の冷却水と液冷媒とが熱交換されて液冷媒が加熱され、高温高圧の冷媒ガスとなる。ボイラ３５の出口側とエジェクタ２１の駆動側（ボイラ３５側）とは、途中に逆止弁３８を備えた配管３７を介して接続されている。従って、エジェクタ２１は、ボイラ３５からの高圧冷媒ガスを駆動流として蒸発器３０からの低圧冷媒ガスを吸引するとともに、これら冷媒ガスを混合してクーラ２５側へと吐出する。エジェクタ２１から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、クーラ２５に送られて上述したサイクルを繰り返す。
【００３１】
（冷凍サイクル装置の制御構成）
図１に示すように、冷凍サイクル装置１１の制御全般を司るエアコンＥＣＵ４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏインターフェイスを備えたコンピュータ類似の制御ユニットである。エアコンＥＣＵ４１のＩ／Ｏの入力端子には、情報検出手段４２が接続されている。情報検出手段４２は、冷凍サイクル装置１１のオンオフスイッチであるエアコンスイッチ４３や、エジェクタ２１の吸入圧力（蒸発器３０の下流側圧力）Ｐｅを検出する吸入圧力センサ４４や、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ４５や、圧縮機２３の出口とクーラ２５の入口との間の圧力（クーラ２５の上流側圧力Ｐｃ）を検出する上流側圧力センサ４６や、空調制御に必要な各種情報を検出するための図示しないセンサを備えている。エアコンＥＣＵ４１のＩ／Ｏの出力端子には、圧縮機２３の制御弁２３ｄ、電動モータ２６、開閉弁２８及びポンプ３４が、それぞれ図示しないドライバを介して接続されている。
【００３２】
前記エアコンＥＣＵ４１には、エンジン１２の制御全般を司るエンジンＥＣＵ５１が通信可能に接続されている。エンジンＥＣＵ５１のＩ／Ｏの入力端子には、エンジン１２の出力制御に用いられる各種情報を検出するための情報検出手段５２が接続されている。情報検出手段５２は、エンジン１２の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ５３等を備えている。エンジンＥＣＵ５１は、水温センサ５３からの冷却水温ＴｗをエアコンＥＣＵ４１に送信する。従って、水温センサ５３は、エアコンＥＣＵ４１の情報検出手段であるとも言える。
【００３３】
前記エアコンＥＣＵ４１は、情報検出手段４２，５２から得られる各種情報に基づいて、圧縮機２３の制御弁２３ｄの開度、電動モータ２６のオンオフ、開閉弁２８の開閉、及びポンプ３４の回転速度（オンオフも含む）を制御する。
【００３４】
（エアコンＥＣＵの動作）
前記エアコンＥＣＵ４１は、エアコンスイッチ４３のオン状態の下で冷媒循環が必要とされると、予め記憶されたプログラムに従って、図２のフローチャートに示す演算処理を開始する。
【００３５】
ステップ（以下Ｓと略す）１０１においては、水温センサ５３から冷却水温Ｔｗが読み込まれる。Ｓ１０２においては、Ｓ１０１にて読み込まれた冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ（ｓｅｔ）未満であるか否か、言い換えればエンジン１２が冷間状態であるか否かが判定される。
【００３６】
前記Ｓ１０２判定がＹｅｓつまりエンジン１２が冷間状態であるなら、該エンジン１２の排熱は殆どなく従ってボイラ３５で冷媒を加熱することができないため、エジェクタ２１は作動し得ない。従って、Ｓ１０３において、ポンプ３４がオフ（停止）され、電動モータ２６がオンされて圧縮機２３が稼働し、さらには開閉弁２８が閉状態とされてバイパス配管２７が閉塞される。
【００３７】
従って、前記圧縮機２３から吐出された高圧冷媒ガスは、クーラ２５、膨張弁３１及び蒸発器３０を同順に経由して低圧冷媒ガスとなって圧縮機２３に帰還する。つまり、冷凍サイクル装置１１は、蒸気圧縮式冷凍サイクルとして冷凍能力を発揮する。この場合、エジェクタ２１は、単に蒸発器３０と圧縮機２３とを接続する冷媒通路となる。なお、エジェクタ２１側からボイラ３５側への冷媒の逆流は、逆止弁３８によって阻止される。
【００３８】
前記Ｓ１０２判定がＮｏつまりエンジン１２が冷間状態でないなら、該エンジン１２の排熱によってボイラ３５で冷媒を加熱することができ、エジェクタ２１を駆動することが可能となる。従って、Ｓ１０２からは処理がＳ１０４に移行されてポンプ３４がオン（稼働）されるとともに、Ｓ１０５以降においてエジェクタ２１を好適に駆動するための処理が行われる。
【００３９】
すなわち、前記Ｓ１０５においては、吸入圧力検出手段としての吸入圧力センサ４４から、エジェクタ２１の吸入圧力Ｐｅが読み込まれる。Ｓ１０６においては、水温センサ５３からの冷却水温Ｔｗと、エアコンＥＣＵ４１自身が把握しているポンプ３４の回転速度とに基づいて、エジェクタ２１の駆動圧力Ｐｇが算出（推定）される。つまり、本実施形態においては、冷却水温Ｔｗ及びポンプ３４の回転速度が駆動圧力Ｐｇに相関性を有する物理量であり、従って水温センサ５３及びエアコンＥＣＵ４１を駆動圧力検出手段として把握することができる。Ｓ１０７においては、上流側圧力センサ４６からクーラ２５の上流側圧力Ｐｃが読み込まれる。
【００４０】
前記Ｓ１０７からは処理がＳ１０８に移行される。目標吐出圧力算出手段としてのＳ１０８においては、従来技術（図５参照）で詳述した、吸入圧力Ｐｅ及び駆動圧力Ｐｇで決まるエジェクタ２１の性能特性線（吸引率Ｓｕｃとクーラ２５の上流側圧力Ｐｃとの関係線）Ｘから、該エジェクタ２１が最も高い吸引率Ｓｕｃ１を発揮するクーラ２５の上流側圧力Ｐｃの領域（性能特性線Ｘの水平線部分）と、そうでない上流側圧力Ｐｃの領域（性能特性線Ｘの右肩下がりの部分）との境界値が、目標吐出圧力たる設定値Ｐｓｅｔとして設定される。
【００４１】
なお、前記Ｓ１０８においては、圧縮機２３が停止状態でかつ冷媒がバイパス配管２７を迂回するものと仮定して、つまりクーラ２５の上流側圧力Ｐｃとエジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄとが同等であると仮定して、設定値Ｐｓｅｔの設定を行っている。
【００４２】
また、前記Ｓ１０８のグラフにおいて性能特性線Ｘは、理解を容易とするために、クーラ２５の上流側圧力Ｐｃが設定値Ｐｓｅｔ以下の領域では、吸引率Ｓｕｃが最も高い吸引率Ｓｕｃ１で一定となる水平線で描かれているが、厳密には右肩下がりとなる。しかし、この傾斜は、設定値Ｐｓｅｔ以上の領域の傾斜と比較すれば遙かに緩やかであり、上流側圧力Ｐｃが設定値Ｐｓｅｔに対して大きく低下したところで、設定値Ｐｓｅｔの時と比較して吸引率Ｓｕｃに実質的な差は生じない。従って、本実施形態においては、クーラ２５の上流側圧力Ｐｃが設定値Ｐｓｅｔ以下である領域の吸引率Ｓｕｃを、最高値Ｓｕｃ１として一律に取り扱っている。
【００４３】
さて、前記Ｓ１０８からは処理がＳ１０９移行される。Ｓ１０９おいては、Ｓ１０７読み込まれたクーラ２５の上流側圧力Ｐｃが、Ｓ１０８で設定された設定値Ｐｓｅｔ以下であるか否かが判定される。
【００４４】
前記Ｓ１０９判定がＹｅｓであるなら、圧縮機２３を稼働させなくとも、言い換えれば、クーラ２５の上流側圧力Ｐｃとエジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄとが同等の下でも、所定値としての最も高い吸引率Ｓｕｃ１でエジェクタ２１を駆動することができる。従って、エジェクタ制御手段としてのＳ１１０において、電動モータ２６をオフして圧縮機２３が停止状態とされるとともに、開閉弁２８を開放してエジェクタ２１の出口とクーラ２５の入口とがバイパス配管２７を介して直結される。よって、エジェクタ２１から吐出された冷媒ガスは、圧縮機２３（圧縮室２３ｃ）を迂回してクーラ２５に流入される。
【００４５】
前記Ｓ１０９判定がＮｏであるなら、エジェクタ２１の出口とクーラ２５の入口との直結状態、つまりエジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄがクーラ２５の上流側圧力Ｐｃと同等となる状態では、所定値としての最も高い吸引率Ｓｕｃ１でエジェクタ２１を駆動することができない。従って、エジェクタ制御手段としてのＳ１１１において、電動モータ２６をオンして圧縮機２３が稼働状態とされるとともに、開閉弁２８を閉塞してエジェクタ２１の出口とクーラ２５の入口とが圧縮機２３（圧縮室２３ｃ）を介して連通される。
【００４６】
前記圧縮機２３が稼働すれば、該圧縮機２３による冷媒ガスの吸引作用によって、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄがクーラ２５の上流側圧力Ｐｃよりも低下される。また、圧縮機２３による冷媒ガスの圧縮作用によって、クーラ２５の上流側圧力Ｐｃを高く維持することができる。従って、起動後間もないエンジン１２の排熱が少なくてエジェクタ２１の駆動圧力Ｐｇが低い場合や、外気温度が高くてクーラ２５の上流側圧力Ｐｃが高い場合でも、例えば圧縮機２３が停止状態でかつ開閉弁２８が開状態にある場合と比較して、エジェクタ２１を高い吸引率Ｓｕｃで駆動することができる。
【００４７】
前記Ｓ１１１からは処理がＳ１１２に移行される。Ｓ１１２においては、吐出圧力検出手段としての吐出圧力センサ４５からの吐出圧力Ｐｄが、Ｓ１０８で設定された設定値Ｐｓｅｔよりも大であるか否かが判定される。Ｓ１１３においては、吐出圧力センサ４５からの吐出圧力Ｐｄが、Ｓ１０８で設定された設定値Ｐｓｅｔよりも小であるか否かが判定される。
【００４８】
前記Ｓ１１２判定及びＳ１１３判定が共にＮｏであるなら、吐出圧力Ｐｄは設定値Ｐｓｅｔに一致しており、現時点においては、エジェクタ２１の最も高い吸引率Ｓｕｃ１での駆動を、圧縮機２３の消費動力ができるだけ少ない状態で実現できていると言える。従って、圧縮機２３の吐出容量を変更する必要はなく、制御弁２３ｄの駆動状態を現状に維持して処理はリターンされる。
【００４９】
前記Ｓ１１２判定がＹｅｓつまりエジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄが設定値Ｐｓｅｔよりも大であるなら、エジェクタ２１の吸引率Ｓｕｃは最も高い吸引率Ｓｕｃ１よりも低くなっており（Ｓ１０８の性能特性線Ｘ参照）、このことは圧縮機２３の仕事が不足していることを意味する。従って、Ｓ１１４において、圧縮機２３の吐出容量を増大する方向に制御弁２３ｄが単位量だけ駆動される。圧縮機２３の吐出容量が増大されると、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄは低下傾向となる。
【００５０】
前記Ｓ１１３判定がＹｅｓつまりエジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄが設定値Ｐｓｅｔよりも小であるなら、圧縮機２３は、エジェクタ２１の最も高い吸引率Ｓｕｃ１での駆動を実現するのに過分な仕事を行っていることになる（Ｓ１０８の性能特性線Ｘ参照）。従って、Ｓ１１５において、圧縮機２３の吐出容量を減少する方向に制御弁２３ｄが単位量だけ駆動される。圧縮機２３の吐出容量が減少されると、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄは上昇傾向となる。
【００５１】
つまり、吐出量制御手段としての前記Ｓ１１２〜Ｓ１１５においては、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄと設定値Ｐｓｅｔとの差を解消するように、圧縮機２３の吐出容量つまりは圧縮機２３の単位時間当たりの冷媒吐出量が調節される。Ｓ１１２〜Ｓ１１５が繰り返されることで、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄはやがては設定値Ｐｓｅｔに一致されることとなる。
【００５２】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）エジェクタ２１の出口側とクーラ２５の入口側との間の冷媒流路上に、圧縮機２３が配設されている。従って、例えば、エジェクタ２１の駆動圧力Ｐｇが低い場合等、従来技術の構成によってはエジェクタ２１の吸引率Ｓｕｃが大きく低下する或いはエジェクタ２１を駆動し得ない厳しい運転条件下であっても、エジェクタ２１を高い吸引率Ｓｕｃで駆動することができる。よって、冷凍サイクル装置１１は、十分な冷凍能力を発揮することができる。
【００５３】
（２）エアコンＥＣＵ４１は、圧縮機２３を稼働させなくともエジェクタ２１を高い吸引率Ｓｕｃで駆動可能な場合には、圧縮機２３を停止させるとともに開閉弁２８によってバイパス配管２７を開放する。つまり、バイパス配管２７及び開閉弁２８を備えることで、冷媒循環時において圧縮機２３を必ず駆動する必要がなくなり、冷凍サイクル装置１１の成績係数を向上させることができる。
【００５４】
（３）圧縮機２３は、単位時間当たりの冷媒吐出量を調節可能に構成されている。従って、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄを簡単に調節することができる。
（４）圧縮機２３は、吐出容量を調節可能な容量可変型である。従って、圧縮機２３（電動モータ２６）の回転速度が一定であっても、圧縮機２３の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節することができる。よって、電動モータ２６の制御がオンオフ制御の簡単なものとなるし、電動モータ２６を最も効率のよい回転速度で運転することができ、該電動モータ２６の消費電力を削減できる。
【００５５】
（５）エアコンＥＣＵ４１は、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄと設定値Ｐｓｅｔとの差を解消するように、圧縮機２３の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節する。従って、エジェクタ２１を高い吸引率Ｓｕｃ（本実施形態においては最も高い吸引率Ｓｕｃ１）で駆動することを、できるだけ少ない圧縮機２３の仕事量（消費動力）で達成することができる。これは、冷凍サイクル装置１１の成績係数の向上につながる。
【００５６】
○第２実施形態
図３においては第２実施形態を示す。本実施形態においては上記第１実施形態の構成に加えて、前記エジェクタ２１の出口側と圧縮機２３の入口側とを接続する配管２２の途中に、エジェクタ２１からの冷媒を冷却するプレクーラ６１が配設されている。従って、エジェクタ２１から吐出された高温高圧の冷媒ガスは、プレクーラ６１によって冷却されて圧縮機２３に吸入される。よって、圧縮機２３の体積効率が向上され、冷凍サイクル装置１１の成績係数を向上させることができる。
【００５７】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。○上記各実施形態において、図２のフローチャートからＳ１１２〜Ｓ１１５を削除し、次のような処理によって圧縮機２３の吐出容量を調節すること。
【００５８】
先ず、エジェクタ２１の駆動（ボイラ３５）側の冷媒流量を、例えばポンプ３４の回転速度に基づいて算出（推定）する。エジェクタ２１の吸入圧力Ｐｅと、エジェクタ２１の駆動圧力Ｐｇとに基づいて、エジェクタ２１の吸引率Ｓｕｃの目標値Ｓｕｃ１を算出する。エジェクタ２１の駆動側（ボイラ３５側）の冷媒流量とエジェクタ２１の吸引率Ｓｕｃの目標値Ｓｕｃ１とから、吸引率Ｓｕｃが目標値Ｓｕｃ１であると仮定した場合におけるエジェクタ２１の吐出流量を算出（推定）する。
【００５９】
設定値Ｐｓｅｔと、エジェクタ２１から吐出される冷媒ガスの温度（つまり本態様においては該温度を検出可能な温度センサを備えることとなる）とに基づいて、エジェクタ２１から吐出される冷媒ガスの目標密度を算出する。エジェクタ２１の吐出流量と、圧縮機２３（電動モータ２６）の回転速度と、目標密度とに基づいて圧縮機２３の吐出容量を決定し、この決定値に基づいて制御弁２３ｄを駆動する。
【００６０】
○上記各実施形態において、吐出圧力Ｐｄの制御目標値たる設定値Ｐｓｅｔは、エジェクタ２１が最も高い吸引率Ｓｕｃ１を発揮するクーラ２５の上流側圧力Ｐｃ（エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄ）の領域とそうでない上流側圧力Ｐｃの領域との境界値とされていた。しかし、制御目標値は前述した境界値に設定することに限定されるものではなく、境界値に対して若干高め或いは若干低めに設定してもよい。
【００６１】
○上記各実施形態においてエジェクタ２１の吸入圧力Ｐｅは、吸入圧力センサ４４によって直接検出されていた。しかしこれに限定されるものではなく、吸入圧力Ｐｅに相関性を有する物理量（例えば車室温度や吹出し風量や日射量等の冷房負荷）を検出し、該検出情報から吸入圧力Ｐｅを算出（推定）するようにしてもよい。
【００６２】
○上記各実施形態においてエジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄは、吐出圧力センサ４５によって直接検出されていた。しかしこれに限定されるものではなく、吐出圧力Ｐｄに相関性を有する物理量を検出し、該検出情報から吐出圧力Ｐｄを算出（推定）するようにしてもよい。
【００６３】
○上記各実施形態においてエジェクタ２１の駆動圧力Ｐｇは、水温センサ５３の検出情報（冷却水温Ｔｗ）及びポンプ３４の回転速度から算出（推定）されていた。しかしこれに限定されるものではなく、例えば配管３７に配設した駆動圧力センサによって、駆動圧力Ｐｇを直接検出するようにしてもよい。
【００６４】
○上記各実施形態においてクーラ２５の上流側圧力Ｐｃは、上流側圧力センサ４６によって直接検出されていた。しかしこれに限定されるものではなく、上流側圧力Ｐｃに相関性を有する物理量（例えば外気温度等）を検出し、該検出情報から上流側圧力Ｐｃを算出（推定）するようにしてもよい。
【００６５】
○上記各実施形態においては、圧縮機２３の停止状態でもエジェクタ２１を高い吸引率Ｓｕｃで駆動可能な場合には、圧縮機２３を停止させるようにしていた。これを変更し、冷媒循環時には必ず圧縮機２３を稼働させるようにしてもよい。このようにすれば、冷媒循環時におけるエジェクタ２１とクーラ２５との間の連通が、圧縮機２３の稼働によって必ず確保できるため、バイパス配管２７及び開閉弁２８を削除することでができる。従って、冷凍サイクル装置１１の回路構成の簡素化を図り得る。また、制御対象たる開閉弁２８を削除できることは、エアコンＥＣＵ４１の演算負荷の軽減にもつながる。
【００６６】
○上記各実施形態においてバイパス通路は、圧縮機２３の外部で該圧縮機２３を迂回するバイパス配管２７に具体化されていた。これを変更し、圧縮機２３の内部に、吸入圧力領域（例えば吸入室）と吐出圧力領域（例えば吐出室）とを、圧縮室２３ｃを経由せずに連通させるバイパス通路を設ける。そして、このバイパス通路を開閉する開閉弁を圧縮機２３に内蔵させること。
【００６７】
○上記各実施形態において圧縮機２３は、吐出容量を変更することで単位時間当たりの冷媒吐出量を調節していた。これを変更し、電動モータ２６の回転速度を変更することで、圧縮機２３の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節すること。このようにすれば、電動モータ２６の回転速度を変更して圧縮機２３の単位時間当たりの冷媒吐出量を調節することで、エジェクタ２１の吐出圧力Ｐｄを簡単に調節することができる。この場合、圧縮機２３は、上記各実施形態のような容量可変型であってもよいし、吐出容量が一定の固定容量型であってもよい。
【００６８】
○上記各実施形態において圧縮機２３は、電動モータ２６を駆動源としていた。これを変更し、圧縮機２３の駆動源をエンジン１２とすること。或いは、圧縮機２３の駆動源として、エンジン１２及び電動モータ２６を併用すること。後者の場合、例えば、エンジン１２の稼働時には該エンジン１２を圧縮機２３の駆動源とし、エンジン１２の停止時には電動モータ２６を圧縮機２３の駆動源とする、駆動源の切り換え制御を行うこととなる。
【００６９】
○上記各実施形態においてボイラ３５は、エンジン１２の冷却水を熱源として冷媒を加熱する構成であった。これを変更し、ボイラ３５を、エンジン１２の排気ガスを熱源として冷媒を加熱する構成とすること。或いは、ボイラ３５を、エンジン１２の潤滑油を熱源として冷媒を加熱する構成とすること。
【００７０】
○排熱の有効利用の観点からすれば、ボイラ３５で冷媒を加熱可能な熱源はエンジン１２の排熱のみに限定されるものではなく、例えば、トランスミッションの排熱（例えば潤滑油が有する熱）等を利用して冷媒を加熱するようにしてもよい。さらには、複数の排熱箇所から熱を回収してボイラ３５に送るシステムを、車両上で構築するようにしてもよい。
【００７１】
○車両の走行駆動源としてはエンジン１２以外にも、電動モータが挙げられる。つまり、電動モータを走行駆動源とする電気自動車に搭載される冷凍サイクル装置や、電動モータ及びエンジンを駆動源とするハイブリッド車に搭載される冷凍サイクル装置において本発明を具体化すること。この場合、ボイラ３５は、走行駆動源たる電動モータの排熱や該電動モータを制御する制御回路（インバータ）の排熱を利用して冷媒を加熱する構成としてもよい。
【００７２】
○上記各実施形態においてボイラ３５は、エンジン１２の排熱（車両の排熱）を利用して冷媒を加熱する構成であった。これを変更し、ボイラ３５に、冷媒を加熱するための専用の熱源を備えるようにしてもよい。
【００７３】
○上記各実施形態において圧縮機２３は斜板ピストン式であったが、これを変更し、スクロール式やベーン式やヘリカル式等のピストン式以外の圧縮機であってもよい。
【００７４】
○本発明を、冷媒として二酸化炭素を用いた冷凍サイクル装置において具体化すること。
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載すると、前記ボイラは車両の排熱により冷媒を加熱するものであって、前記排熱の温度（上記各実施形態においては冷却水温Ｔｗ）が所定値以上の場合にはポンプを稼働させるとともに、前記排熱の温度が所定値未満の場合には前記ポンプを停止させるとともに前記圧縮機を稼働させる切換手段（上記各実施形態においてはエアコンＥＣＵ４１に具体化されている）を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【００７５】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、厳しい運転条件下においてもエジェクタの性能を良好に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成図。
【図２】エアコンＥＣＵによる制御を説明するフローチャート。
【図３】第２実施形態の冷凍サイクル装置の概略構成図。
【図４】従来技術の冷凍サイクル装置の概略構成図。
【図５】エジェクタの性能特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１１…冷凍サイクル装置、１２…車両の走行駆動源たるエンジン、２１…エジェクタ、２３…圧縮機（２３ｃ…圧縮室）、２５…クーラ、２７…バイパス通路としてのバイパス配管、２８…開閉弁、３０…蒸発器、３１…減圧装置としての膨張弁、３４…ポンプ、３５…ボイラ、４１…エジェクタ制御手段、目標吐出圧力算出手段及び吐出量制御手段としてのエアコンＥＣＵ、４４…吸入圧力検出手段としての吸入圧力センサ、４５…吐出圧力検出手段としての吐出圧力センサ、５３…駆動圧力検出手段としての水温センサ、６１…プレクーラ、Ｐｄ…エジェクタの吐出圧力、Ｐｓｅｔ…目標吐出圧力としての設定値、Ｐｇ…エジェクタの駆動圧力、Ｐｅ…エジェクタの吸入圧力、Ｓｕｃ…エジェクタの吸引率（Ｓｕｃ１…所定値としての最高値）、Ｔｗ…駆動圧力に相関性を有する物理量としての冷却水温。
【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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