FR3006947A1

FR3006947A1 - AUTOMOTIVE VEHICLE ARCHITECTURE OPTIMIZING THE USE OF ENERGY RECOVERED BY A RANKINE THERMODYNAMIC CYCLE SYSTEM

Info

Publication number: FR3006947A1
Application number: FR1355474A
Authority: FR
Inventors: Julien Berger; Mouad Diny; Remi Goulet
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-12-19
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: FR3006947B1

Abstract

L'invention porte sur une architecture (10) pour véhicule automobile. Conformément à l'invention, cette architecture (10) comporte un expanseur (4) appartenant à un système à cycle thermodynamique de Rankine apte à récupérer une énergie contenue dans des gaz d'échappement émis par le véhicule, ledit expanseur (4) étant lié mécaniquement à un alternateur (12) apte à fournir une énergie électrique utilisée pour une alimentation d'équipements électriques du véhicule ou stockée au préalable dans au moins un dispositif de stockage d'énergie (15), ainsi qu'un organe résistif (18) d'un module thermique apte à assurer un confort thermique dans un habitacle du véhicule lié mécaniquement avec un organe d'entraînement (16), et en ce qu'elle comporte en outre un embrayage (21) relié d'une part à l'organe résistif (18) et d'autre part audit expanseur (4) dudit système à cycle de Rankine, ainsi qu'un dispositif de commande (22) dudit embrayage (21) en fonction d'un niveau de charge dudit dispositif de stockage d'énergie.The invention relates to an architecture (10) for a motor vehicle. According to the invention, this architecture (10) comprises an expander (4) belonging to a Rankine thermodynamic cycle system capable of recovering energy contained in exhaust gases emitted by the vehicle, said expander (4) being linked mechanically with an alternator (12) capable of supplying electrical energy used for supplying electrical equipment to the vehicle or stored beforehand in at least one energy storage device (15) and a resistive device (18) a thermal module adapted to ensure thermal comfort in a passenger compartment of the vehicle mechanically linked to a drive member (16), and in that it further comprises a clutch (21) connected on the one hand to the resistive member (18) and on the other hand said expander (4) of said Rankine cycle system, and a control device (22) of said clutch (21) as a function of a charge level of said storage device 'energy.

Description

ARCHITECTURE DE VEHICULE AUTOMOBILE OPTIMISANT L'UTILISATION D'UNE ENERGIE RECUPEREE PAR UN SYSTEME A CYCLE THERMODYNAMIQUE DE RANKINE [0001] L'invention porte sur une architecture de véhicule automobile optimisant l'utilisation d'une énergie récupérée par un système à cycle thermodynamique de Rankine. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les véhicules munis d'un moteur à combustion interne, ce qui englobe les véhicules utilisant exclusivement une énergie thermique de traction ainsi que les véhicules hybrides combinant l'utilisation d'une énergie thermique et d'une énergie électrique de traction. [0002] Comme cela ressort de la figure 1 montrant la répartition de l'énergie produite par une motorisation à combustion interne, seulement 20% de l'énergie sont réellement transmis au véhicule; plus de 20% correspondent à de l'énergie mécanique perdue (environ 20% de pertes moteur, 5% de pertes dans la boîte de vitesses, et 2% de pertes de pompage), tandis que plus de 50% de l'énergie dégagée par le moteur sont perdus sous forme de chaleur d'échappement et d'eau. [0003] De façon connue en soi, cette chaleur rejetée par les moteurs thermiques de véhicule peut être récupérée et partiellement reconvertie en puissance mécanique ou électrique grâce à l'utilisation d'un système à cycle thermodynamique de Rankine référencé 1 sur la figure 2. Une telle récupération d'énergie permet de réduire sensiblement la consommation énergétique du véhicule en hydrocarbures ainsi que les émissions de particules polluantes. [0004] A cet effet, les gaz d'échappement G du moteur thermique sont utilisés comme source de chaleur pour transformer un liquide, tel que de l'eau, comprimé provenant d'une pompe 2 en vapeur dans un évaporateur 3. L'évaporateur 3 prend par exemple la forme d'un échangeur eau/gaz d'échappement dans lequel les gaz d'échappement cèdent des calories à l'eau. La vapeur surchauffée à haute pression est détendue au travers d'un expanseur 4 prenant la forme d'une turbine fournissant ainsi un travail récupérable sur un arbre rotatif. Cette énergie peut être utilisée directement pour entraîner mécaniquement un organe, ou être convertie en électricité via l'utilisation d'un alternateur. [0005] La vapeur d'eau est ensuite ramenée à son état liquide initial dans un condenseur 5 qui la refroidit. Le condenseur 5 peut être constitué d'un échangeur de chaleur apte à coupler thermiquement l'eau de la boucle avec de l'air ou tout autre fluide F de refroidissement. La puissance thermique à dissiper dans le condenseur 5 peut le cas échéant être utilisée pour chauffer un habitacle ou un organe par exemple. [0006] Lorsque l'expanseur 4 est mécaniquement connecté à un alternateur, ce dernier produit un courant électrique destiné à la consommation électrique du véhicule ainsi qu'à la recharge d'au moins un dispositif de stockage du véhicule. Lorsque le dispositif de stockage est complètement chargé, il peut se présenter des situations de vie durant lesquelles l'énergie mécanique produite par l'expanseur est trop importante vis-à-vis de la consommation électrique du véhicule. Il existe donc le besoin d'utiliser ce surplus énergie mécanique à d'autres escients. [0007] L'invention vise à répondre efficacement à ce besoin en proposant une architecture pour véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un expanseur appartenant à un système à cycle thermodynamique de Rankine apte à récupérer une énergie contenue dans des gaz d'échappement émis par le véhicule, ledit expanseur étant lié mécaniquement à un alternateur apte à fournir une énergie électrique utilisée pour une alimentation d'équipements électriques du véhicule ou stockée au préalable dans au moins un dispositif de stockage d'énergie, ainsi qu'un organe résistif d'un module thermique apte à assurer un confort thermique dans un habitacle du véhicule lié mécaniquement avec un organe d'entraînement, et en ce qu'elle comporte en outre un embrayage relié d'une part audit organe résistif et d'autre part audit expanseur dudit système à cycle de Rankine, ainsi qu'un dispositif de commande dudit embrayage en fonction d'un niveau de charge dudit dispositif de stockage d'énergie. [0008] Ainsi, en couplant mécaniquement l'expanseur à l'organe résistif via l'embrayage, l'invention permet d'utiliser l'énergie perdue dans les gaz d'échappement pour permettre notamment, quand cela est autorisé par le niveau de charge du dispositif de stockage, la réfrigération de l'habitacle sans apport ou prélèvement énergétique. En outre, l'invention permet d'assurer un entraînement de l'organe résistif en toute circonstance pour assurer le confort thermique de l'habitacle. [0009] Selon une réalisation, ledit organe résistif dudit module thermique est un système magnétocalorique. [0010] Selon une réalisation, ledit dispositif de commande est apte à commander une fermeture dudit embrayage lorsque le niveau de charge dudit dispositif de stockage d'énergie est supérieur à un premier seuil. [0011] Selon une réalisation, ledit dispositif de commande est apte à commander une ouverture dudit embrayage lorsque le niveau de charge dudit dispositif de stockage d'énergie est inférieur à un deuxième seuil. [0012] Selon une réalisation, lesdits premier et deuxième seuils sont différents de manière à avoir un fonctionnement de type hystérésis. [0013] Selon une réalisation, un écart entre les deux seuils est suffisant pour limiter une usure de l'embrayage. [0014] Selon une réalisation, ledit organe d'entraînement est une machine électrique. [0015] Selon une réalisation, ledit expanseur est accouplé avec ledit alternateur via une liaison mécanique permanente. [0016] Selon une réalisation, ledit organe d'entraînement est accouplé avec ledit organe résistif via une liaison mécanique permanente. [0017] L'invention a également pour objet un véhicule automobile intégrant une architecture selon l'invention. [0018] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0019] La figure 1, déjà décrite, représente un diagramme de la répartition de l'énergie produite par une motorisation à combustion interne; [0020] La figure 2 montre une représentation schématique d'un système de récupération d'énergie à cycle thermodynamique de Rankine d'un moteur à combustion interne ; [0021] La figure 3 est représentation schématique d'une architecture optimisant l'utilisation de l'énergie récupérée par le système à cycle de Rankine selon l'invention; [0022] La figure 4 montre un diagramme temporel des phases de fonctionnement de l'architecture de la figure 3 en fonction d'un niveau de charge du dispositif de stockage d'énergie électrique du véhicule. [0023] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0024] La figure 3 montre une architecture 10 selon l'invention optimisant l'utilisation d'une énergie produite par le système 1 à cycle thermodynamique de Rankine précédemment décrit. A cet effet, l'expanseur 4 du système 1 prenant la forme d'une turbine est accouplée mécaniquement à un alternateur 12 pour alimenter des équipements électriques du véhicule (paliers électromagnétiques, ouvrants, système de dégivrage, ...). Cet accouplement est effectué de préférence via une liaison mécanique permanente 13. L'énergie produite par l'alternateur 12 pourra également être stockée dans un ou plusieurs dispositifs 15 de stockage prenant typiquement la forme de batteries. [0025] Par ailleurs, un organe 16 assure un entraînement d'un organe résistif 18 d'un module thermique (dispositif de chauffage, climatisation, tempérage, tc..) apte à assurer un confort thermique dans un habitacle du véhicule. L'accouplement entre l'organe d'entraînement 16 et l'organe résistif 18 est réalisé de préférence via une liaison mécanique permanente 17. [0026] De préférence, l'organe résistif 18 du module thermique est un système de réfrigération par magnétocalorie; tandis que l'organe d'entraînement 16 est constitué par une machine électrique. L'organe d'entraînement 16 du système magnétocalorique 18 pourra alternativement être de type mécanique en prenant par exemple la forme d'un système à courroie accouplant le système magnétocalorique 18 à la façade du moteur thermique. L'organe d'entraînement 16 pourra également être de type hydraulique ou de tout autre type adapté à l'application. [0027] Il est à noter que le système magnétocalorique 18 est particulièrement bien adapté aux véhicules hybrides à fortes dominantes électriques. Un tel système décrit par exemple dans le document FR2922999 est basé sur l'entraînement d'un rotor dans un stator comprenant un matériau magnétocalorique. Le rotor est composé alternativement d'aimants permanents de polarités opposées et de zones non-aimantées. L'entraînement du rotor va générer des variations de sollicitation magnétique du stator qui sera successivement échauffé puis refroidi. La circulation synchronisée d'un fluide va permettre l'échauffement de la source chaude lorsque l'élément magnétocalorique sera soumis au champ magnétique et le refroidissement de la source froide lorsqu'il sera désaimanté. [0028] Ce type de réfrigération nécessite une puissance d'entraînement relativement importante et possède en théorie un excellent coefficient de performance (COP) d'environ 2.5 au lieu de 2 pour un système de réfrigération par compresseur de fluide frigorigène.The invention relates to a motor vehicle architecture that optimizes the use of an energy recovered by a thermodynamic cycle system of a motor vehicle architecture that optimizes the use of an energy recovered by a thermodynamic cycle system. Rankine. The invention finds a particularly advantageous application with vehicles equipped with an internal combustion engine, which includes vehicles using exclusively thermal traction energy as well as hybrid vehicles combining the use of a thermal energy and a combustion engine. electrical traction energy. As is apparent from Figure 1 showing the distribution of the energy produced by an internal combustion engine, only 20% of the energy is actually transmitted to the vehicle; more than 20% corresponds to lost mechanical energy (about 20% of motor losses, 5% of losses in the gearbox, and 2% of pump losses), while more than 50% of the energy released by the engine are lost in the form of exhaust heat and water. In a manner known per se, this heat rejected by the vehicle heat engines can be recovered and partially reconverted into mechanical or electrical power through the use of a Rankine thermodynamic cycle system referenced 1 in Figure 2. Such energy recovery substantially reduces the vehicle's energy consumption in hydrocarbons as well as emissions of particulate pollutants. For this purpose, the exhaust gas G of the heat engine is used as a heat source for converting a liquid, such as water, compressed from a pump 2 into steam in an evaporator 3. Evaporator 3 takes for example the form of a water / exhaust gas exchanger in which the exhaust gases give calories to the water. The superheated steam at high pressure is expanded through an expander 4 in the form of a turbine thus providing a recoverable work on a rotary shaft. This energy can be used directly to mechanically drive an organ, or be converted into electricity through the use of an alternator. The water vapor is then returned to its initial liquid state in a condenser 5 which cools it. The condenser 5 may consist of a heat exchanger capable of thermally coupling the water of the loop with air or any other cooling fluid F. The thermal power to be dissipated in the condenser 5 may if necessary be used to heat a passenger compartment or an organ for example. When the expander 4 is mechanically connected to an alternator, the latter produces an electric current for the electrical consumption of the vehicle and the charging of at least one vehicle storage device. When the storage device is fully charged, there may be life situations during which the mechanical energy produced by the expander is too great with respect to the electrical consumption of the vehicle. There is therefore the need to use this surplus mechanical energy to other clients. The invention aims to respond effectively to this need by proposing an architecture for a motor vehicle, characterized in that it comprises an expander belonging to a Rankine thermodynamic cycle system capable of recovering energy contained in gaseous gases. exhaust emitted by the vehicle, said expander being mechanically linked to an alternator capable of supplying electrical energy used for supplying electrical equipment to the vehicle or stored beforehand in at least one energy storage device, as well as an resistive of a thermal module adapted to provide thermal comfort in a passenger compartment of the vehicle mechanically linked to a drive member, and in that it further comprises a clutch connected on the one hand to said resistive member and on the other hand expander audit of said Rankine cycle system, and a device for controlling said clutch as a function of a charge level of said energy storage device. Thus, by mechanically coupling the expander to the resistive member via the clutch, the invention makes it possible to use the energy lost in the exhaust gases to allow, in particular, when this is authorized by the level of charge of the storage device, the refrigeration of the passenger compartment without input or energy levy. In addition, the invention ensures a drive of the resistive member in all circumstances to ensure the thermal comfort of the passenger compartment. [0009] In one embodiment, said resistive member of said thermal module is a magnetocaloric system. According to one embodiment, said control device is adapted to control closing of said clutch when the charge level of said energy storage device is greater than a first threshold. In one embodiment, said control device is adapted to control an opening of said clutch when the charge level of said energy storage device is less than a second threshold. In one embodiment, said first and second thresholds are different so as to have a hysteresis type operation. In one embodiment, a gap between the two thresholds is sufficient to limit wear of the clutch. In one embodiment, said drive member is an electric machine. In one embodiment, said expander is coupled to said alternator via a permanent mechanical connection. In one embodiment, said drive member is coupled to said resistive member via a permanent mechanical connection. The invention also relates to a motor vehicle incorporating an architecture according to the invention. The invention will be better understood on reading the description which follows and the examination of the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. Figure 1, already described, shows a diagram of the distribution of the energy produced by an internal combustion engine; [0020] FIG. 2 shows a schematic representation of a Rankine thermodynamic cycle energy recovery system of an internal combustion engine; FIG. 3 is a schematic representation of an architecture that optimizes the use of the energy recovered by the Rankine cycle system according to the invention; Figure 4 shows a timing diagram of the operating phases of the architecture of Figure 3 according to a load level of the vehicle electrical energy storage device. Identical elements, similar, or the like retain the same reference from one figure to another. FIG. 3 shows an architecture 10 according to the invention optimizing the use of an energy produced by the Rankine thermodynamic cycle system 1 previously described. For this purpose, the expander 4 of the system 1 in the form of a turbine is mechanically coupled to an alternator 12 to supply electrical equipment of the vehicle (electromagnetic bearings, openings, defrosting system, ...). This coupling is preferably performed via a permanent mechanical connection 13. The energy produced by the alternator 12 may also be stored in one or more storage devices 15 typically taking the form of batteries. Furthermore, a member 16 provides a drive of a resistive member 18 of a thermal module (heating device, air conditioning, tempering, tc ..) capable of providing thermal comfort in a passenger compartment of the vehicle. The coupling between the drive member 16 and the resistive member 18 is preferably made via a permanent mechanical connection 17. [0026] Preferably, the resistive member 18 of the thermal module is a magnetocalorie refrigeration system; while the drive member 16 is constituted by an electric machine. The drive member 16 of the magnetocaloric system 18 may alternatively be of the mechanical type, for example taking the form of a belt system coupling the magnetocaloric system 18 to the front of the engine. The drive member 16 may also be hydraulic type or any other type suitable for the application. It should be noted that the magnetocaloric system 18 is particularly well suited to hybrid vehicles with strong electrical dominance. Such a system described for example in the document FR2922999 is based on driving a rotor in a stator comprising a magnetocaloric material. The rotor is alternately composed of permanent magnets of opposite polarities and non-magnetized areas. The rotor drive will generate magnetic stress variations of the stator which will be successively heated and cooled. The synchronized circulation of a fluid will allow the heating of the hot source when the magnetocaloric element will be subjected to the magnetic field and the cooling of the cold source when it is demagnetized. This type of refrigeration requires a relatively large drive power and theoretically has an excellent coefficient of performance (COP) of about 2.5 instead of 2 for a refrigerant refrigerant refrigeration system.

On se référera au document FR-2 922 999 pour plus de détails sur le fonctionnement d'un tel système. [0029] En outre, un embrayage 21 est relié d'une part au système magnétocalorique 18 et d'autre part à l'arbre de l'expanseur 4. Un dispositif de commande 22 est apte à assurer la commande de l'ouverture et de la fermeture de l'embrayage 21 en fonction d'un niveau de charge Nch des batteries 15. [0030] On décrit ci-après, en référence avec la figure 4, les différentes phases de fonctionnement P1-P3 de l'architecture 10. [0031] Durant une première phase P1, l'embrayage 21 étant ouvert, l'expanseur 4 entraîne l'alternateur 12 qui produit alors un courant assurant une recharge des batteries 15 en sorte que leur niveau de charge Nch augmente. Pendant cette phase P1, le système magnétocalorique 18 est entraîné par l'organe 16. Si le système magnétocalorique 18 est entraîné par une machine électrique 16, il convient que la consommation électrique globale du véhicule (intégrant la consommation du système magnétocalorique 18) soit inférieure à l'énergie produite par le système 1 à cycle thermodynamique de Rankine. [0032] Au cours d'une phase P2, lorsque le niveau de charge Nch des batteries 15 dépasse un premier seuil maximum S1, le dispositif de commande 22 assure une fermeture de l'embrayage 21 pour accoupler l'expanseur 4 et le système magnétocalorique 18. L'entraînement du système magnétocalorique 18 via la machine électrique 16 est alors désactivé en sorte que la consommation de cette dernière va nettement diminuer. L'énergie mécanique nécessaire à l'entraînement du système magnétocalorique 18 est fournie par l'expanseur 4. On sera ainsi en mesure de fournir les besoin de réfrigération du véhicule grâce à la puissance perdue dans l'échappement. [0033] Dans le cas où l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement du système magnétocalorique 18 est inférieure à ce que produit l'expanseur 4, il est possible de prélever une partie de l'énergie produite par l'expanseur 4 via l'alternateur 12 pour fournir de l'énergie au réseau de bord. Il est ainsi possible d'assurer le confort thermique de l'habitacle et d'alimenter le réseau de bord sans prélever d'énergie dans les batteries 15. [0034] Dans une troisième phase P3 de fonctionnement, quand le niveau de charge Nch des batteries 15 passe en dessous d'un seuil minimal S2 inférieur au seuil S1, l'expanseur 4 sera dédié à la recharge des batteries 15. En conséquence, le dispositif de commande 22 assure l'ouverture de l'embrayage 21 pour maximiser le travail du générateur de l'expanseur 4 pour recharger les batteries 15. Durant cette phase, l'entraînement du système magnétocalorique 18 est ainsi assuré par la machine électrique 16. [0035] Le choix des deux niveaux de seuils Si, S2 est calibré en sorte que l'hystérésis entre les deux seuils Si, S2 est suffisant pour limiter l'utilisation de l'embrayage 21 et donc son usure. Ainsi, dans un exemple de mise en oeuvre, le premier seuil maximal S1 du niveau de charge des batteries 15 est compris entre 70 et 80%, tandis que le deuxième seuil minimal S2 du niveau de charge est compris entre 30 et 40%. Les seuils de batterie minimal et maximal peuvent évoluer pendant la vie de la batterie. Il est donc possible de faire évoluer ces seuils en fonction du kilométrage du véhicule. [0036] Le système magnétocalorique 18 sera également entraîné par la machine électrique 16 pendant une phase de convergence thermique de la boucle de Rankine. Cette phase de convergence correspond à la période nécessaire pour que la puissance thermique à l'échappement permette d'entraîner l'expanseur 4 à un régime et à une puissance mécanique suffisante pour assurer la réfrigération de l'habitacle. [0037] Bien entendu, l'homme du métier pourra apporter des modifications à l'architecture précédemment décrite sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, en variante, l'organe résistif 18 du module thermique est un compresseur de climatisation. En variante également, le premier S1 et le deuxième seuil S2 sont identiques. [0038] Alternativement, l'alternateur 12 assure en outre une alimentation d'un compresseur électrique de suralimentation pour soutenir le turbocompresseur dans la zone à faible charge. L'alternateur 12 pourra également servir à alimenter un volant d'inertie accouplé au moteur thermique. [0039] L'expanseur 4 pourra également être accouplé mécaniquement au moteur thermique via la façade moteur pour injecter de la puissance mécanique et/ou au train arrière d'une transmission à variation continue (CVT) pour entraîner ledit train arrière. [0040] Par ailleurs, la ligne d'échappement pourra comporter des moyens de catalyse pour favoriser la surchauffe de la vapeur d'eau de l'évaporateur qui est traversé par au moins une partie des gaz d'échappement.Reference is made to document FR-2 922 999 for more details on the operation of such a system. In addition, a clutch 21 is connected on the one hand to the magnetocaloric system 18 and on the other hand to the shaft of the expander 4. A control device 22 is able to ensure the control of the opening and closing the clutch 21 as a function of a charge level Nch of the batteries 15. [0030] Next, with reference to FIG. 4, the various operating phases P1-P3 of the architecture 10 are described. During a first phase P1, the clutch 21 being open, the expander 4 drives the alternator 12 which then produces a current ensuring a recharge of the batteries 15 so that their charge level Nch increases. During this phase P1, the magnetocaloric system 18 is driven by the member 16. If the magnetocaloric system 18 is driven by an electric machine 16, the overall electrical consumption of the vehicle (incorporating the consumption of the magnetocaloric system 18) should be less than to the energy produced by the Rankine 1 thermodynamic cycle system. During a phase P2, when the charge level Nch of the batteries 15 exceeds a first maximum threshold S1, the control device 22 closes the clutch 21 to couple the expander 4 and the magnetocaloric system. 18. The drive magnetocaloric system 18 via the electric machine 16 is then deactivated so that the consumption of the latter will significantly decrease. The mechanical energy required to drive the magnetocaloric system 18 is provided by the expander 4. It will thus be able to provide the refrigeration needs of the vehicle through the power lost in the exhaust. In the case where the mechanical energy necessary for the operation of the magnetocaloric system 18 is less than that produced by the expander 4, it is possible to take a portion of the energy produced by the expander 4 via the alternator. 12 to provide power to the onboard network. It is thus possible to ensure the thermal comfort of the passenger compartment and to supply the on-board power supply network without taking up energy in the batteries 15. [0034] In a third operating phase P3, when the charge level Nch of the batteries 15 passes below a minimum threshold S2 below the threshold S1, the expander 4 will be dedicated to the recharge of the batteries 15. Consequently, the control device 22 ensures the opening of the clutch 21 to maximize the work of the expander generator 4 to recharge the batteries 15. During this phase, the magnetocaloric system 18 is thus driven by the electric machine 16. [0035] The choice of the two threshold levels Si, S2 is calibrated so that that the hysteresis between the two thresholds Si, S2 is sufficient to limit the use of the clutch 21 and therefore its wear. Thus, in an exemplary implementation, the first maximum threshold S1 of the charge level of the batteries 15 is between 70 and 80%, while the second minimum threshold S2 of the charge level is between 30 and 40%. The minimum and maximum battery thresholds may change during the life of the battery. It is therefore possible to change these thresholds according to the mileage of the vehicle. The magnetocaloric system 18 will also be driven by the electrical machine 16 during a thermal convergence phase of the Rankine loop. This convergence phase corresponds to the period necessary for the thermal power at the exhaust to drive the expander 4 at a speed and mechanical power sufficient to ensure refrigeration of the passenger compartment. Of course, the skilled person may make modifications to the architecture described above without departing from the scope of the invention. Thus, alternatively, the resistive member 18 of the thermal module is an air conditioning compressor. In a variant also, the first S1 and the second threshold S2 are identical. Alternatively, the alternator 12 further provides power to an electric supercharger to support the turbocharger in the low load area. The alternator 12 can also be used to power a flywheel coupled to the engine. The expander 4 may also be mechanically coupled to the engine via the engine facade to inject mechanical power and / or the rear axle of a continuously variable transmission (CVT) to drive said rear axle. Furthermore, the exhaust line may comprise catalytic means to promote the overheating of the steam of the evaporator which is traversed by at least a portion of the exhaust gas.

Claims

REVENDICATIONS1. Architecture for a motor vehicle, characterized in that it comprises an expander (4) belonging to a system (1) with a Rankine thermodynamic cycle capable of recovering energy contained in exhaust gases emitted by the vehicle, said expander (4). ) being mechanically connected to an alternator (12) capable of supplying electrical energy used for supplying electrical equipment to the vehicle or stored beforehand in at least one energy storage device (15), as well as a resistive device (18) a thermal module adapted to provide thermal comfort in a passenger compartment of the vehicle mechanically linked to a drive member (16), and in that it further comprises a clutch (21) connected on the one hand to said resistive member (18) and secondly to said expander (4) of said Rankine cycle system, and a control device (22) of said clutch (21) as a function of a charge level of said storage device d energy (15).

2. Architecture according to claim 1, characterized in that said resistive member (18) of said thermal module is a magnetocaloric system (18).

3. Architecture according to claim 1 or 2, characterized in that said control device (22) is able to control closing of said clutch (21) when the charge level (Nch) of said energy storage device (15) is greater than a first threshold (Si).

4. Architecture according to claim 3, characterized in that said control device (22) is adapted to control an opening of said clutch (21) when the charge level (Nch) of said energy storage device (15) is lower than at a second threshold (S2).

5. Architecture according to claims 3 and 4, characterized in that said first (51) and second thresholds (S2) are different so as to have a hysteresis type operation.

6. Architecture according to claim 5, characterized in that a gap between the two thresholds (51, S2) is sufficient to limit wear of the clutch (21).

7. Architecture according to one of claims 1 to 6, characterized in that said drive member (16) is an electric machine.

8. Architecture according to one of claims 1 to 7, characterized in that said expander (4) is coupled with said alternator (12) via a permanent mechanical connection (13).

9. Architecture according to one of claims 1 to 8, characterized in that said drive member (16) is coupled with said resistive member (18) via a permanent mechanical connection (17).

10. Motor vehicle incorporating an architecture according to one of the preceding claims.