KR20030046823A - 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템 - Google Patents

터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스로틀 밸브의 급격한 닫힘으로 역류하는 흡입공기를 에어 클리너로 방출시켜주는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템에 관한 것으로서, ECU가 흡입공기의 역류가 발생하게 되는 스로틀 밸브의 일정수준 이상의 급격한 닫힘상태를 인지하여 솔레노이드 밸브를 열어주게 되고, 터보 차저의 컴프레서 출구측 압력을 작동압으로 하는 에어 바이패스 밸브가 흡기압의 과도한 상승 이전에 열리게 되어 역류된 흡입공기를 바이패스시키게 되는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 역류하여 되돌아오는 흡입공기를 에어 바이패스 밸브를 통해 순차적으로 바이패스시킬 수 있게 됨으로써, 터보 차저의 컴프레서 및 에어 클리너, 밸브 내부의 소음을 현저히 저감시킬 수 있고, 기존 대비 에어 바이패스 밸브에 내장되는 스프링의 장력 결정이 매우 용이해질 수 있는 효과가 있다.

Description

터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템{Air-bypass valve system of turbo charger intercooler engine}
본 발명은 스로틀 밸브의 급격한 닫힘으로 역류하는 흡입공기를 에어 클리너로 방출시켜주는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ECU가 흡입공기의 역류가 발생하게 되는 스로틀 밸브의 일정수준 이상의 급격한 닫힘상태를 인지하여 솔레노이드 밸브를 열어주게 되고, 터보 차저의 컴프레서 출구측 압력을 작동압으로 하는 에어 바이패스 밸브가 흡기압의 과도한 상승 이전에 열리게 되어 역류된 흡입공기를 바이패스시키게 되는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 엔진의 배기량을 크게 하면 엔진의 출력도 커진다.
그러나, 배기량이 작은 소형 엔진이나 동일한 배기량의 엔진이라도 출력을 향상시키기 위해서는 되도록 많은 양의 공기가 실린더에 흡입되도록 해야 한다.
이렇게 실린더에 대한 흡입공기량을 늘려 엔진의 출력을 높이는 것을 과급이라고 한다.
이와 같은 실린더의 흡입공기량을 늘리는 과급을 행하여 엔진의 출력을 높이는데 사용되는 장치 중 하나가 터보 차저(turbo charger)이다.
첨부한 도 5는 통상적인 터보 차저 인터쿨러 시스템의 구성을 보여주고 있다.
상기 터보 차저(20)를 이용하여 과급을 행하게 되면 배기량이 같은 엔진에서도 다량의 공기를 실린더(2) 내에 충전할 수 있고, 이때 연료의 분사량을 증가시키면 엔진의 출력이 향상될 수 있는 것이다.
즉, 상기 터보 차저(20)는 배기가스의 압력을 이용하여 흡입공기량을 늘리는 것으로서, 배기관(3)의 배기가스 압력으로 터빈(turbine)(22)을 돌리고, 이 터빈(22)이 동일한 축선 상에 있는 컴프레서(compressor)(24)를 구동시켜 과급을 행하는 바, 과급시 다량의 연료를 연소시키면 엔진의 출력이 향상될 수 있는 것이다.
또한, 터보 차저 인터쿨러 엔진에서 과급된 흡입공기의 냉각을 담당하는 것이 인터쿨러(intercooler)(30)이며, 이 인터쿨러(30)는 컴프레서(24) 구동에 의해 흡입된 공기를 통과시켜 냉각시킨 후 흡입공기량을 조절하는 스로틀 밸브(throttle valve)(40)로 보내게 된다.
이 스로틀 밸브(40)를 통과한 흡입공기는 흡기 매니폴드(intake manifold)(3)를 통해 각 실린더(2)로 공급된다.
또한, 상기 터보 차저 인터쿨러 엔진에서는 흡입공기의 과도한 과급을 방지하기 위한 웨이스트 게이트(waste gate)(50)와, 과급된 흡입공기의 역류를 방지하는 에어 바이패스 밸브(air-bypass valve)(60)가 설치된다.
즉, 흡입공기의 과급압이 과도하게 상승하게 되면 엔진의 각 부품이 강력한 폭발압에 견디지 못하여 파괴되기 때문에 상기 웨이스트 게이트(50)가 과급압을 제어하여 터빈(22)의 회전수를 조절하게 된다.
또한, 상기 에어 바이패스 밸브(60)는, 스로틀 밸브(40)가 급격히 닫히는 경우, 터보 차저(20)에 의해 과급된 흡입공기가 컴프레서(24)로 역류하는 것을 방지하기 위해 설치되는 것으로서, 이 에어 바이패스 밸브를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 흡입공기의 과급은 엔진이 회전하는 동안 연속적으로 이루어지고, 흡기압이 과도하게 높아지는 것을 방지하기 위해 웨이스트 게이트(50)가 터빈(22)의 회전수를 조절하게 된다.
이러한 시스템에서 액셀 페달(미도시됨)을 순간적으로 놓게 되면, 상기 액셀 페달과 연결된 스로틀 밸브(40)가 급격히 닫히게 되고, 과급된 흡입공기는 순간적으로 높은 압력으로 바뀌게 된다.
이때 압력이 순간적으로 상승한 흡입공기는 터보 차저(20)의 컴프레서(24)로 역류하게 되는 바(도 5에서 화살표로 도시됨), 컴프레서(24)의 날개와 충돌하여 맥동음을 발생시킨다.
또한, 이 흡입공기는 역으로 계속 진행하여 에어 클리너(10) 케이스 내부를가진시켜 공명음을 발생시킨다.
이러한 현상이 지속되어 흡입공기의 압력이 일정정도 이상으로 과도하게 상승할 경우, 이 흡입공기의 압력으로 상기한 에어 바이패스 밸브(60)가 열리게 되는 것이다.
이때, 첨부한 도 6에서 화살표로 도시한 바와 같이, 상기 에어 바이패스 밸브(60)는 압력이 높아져 역류하는 흡입공기를 바이패스 통로(5) 상에서 직접 에어 클리너(10)로 방출시키게 된다.
종래의 에어 바이패스 밸브는, 스로틀 밸브(40)와 흡기 매니폴드(3) 사이에 설치된 서지 탱크(4)의 압력과 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 작동압으로 하는 다이어프램(62) 및 작동핀(64)의 이동에 의해, 바이패스 통로(5)를 선택 개폐하는 기계식 개폐밸브이다.
이를 설명하면, 첨부한 도 7은 종래의 기계식 에어 바이패스 밸브를 나타내는 단면도로서, 스프링(65)이 내장된 다이어프램(62) 상측의 상부실(63a)에는 서지 탱크(4)의 압력이, 다이어프램(62) 하측의 하부실(63b)에는 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 공급되도록 되어 있고, 엔진 가속시에는 밸브(60)가 열리지 않게 고안되어 있다.
즉, 엔진 가속시에는 상부실(63a)의 서지 탱크(4) 압력과 스프링(65) 장력의 합이 하부실(63b)의 컴프레서(24) 출구측 압력보다 크게 되어 밸브(60)의 열림을 방지한 것이다.
한편, 상기 하부실(63b) 내 압력이 일정수준에 도달되면, 상기다이어프램(62)이 상부실(63a) 내 압력과 스프링(65) 장력을 극복, 상향 이동하게 되고, 상기 다이어프램(62) 하부면에 연결 고정된 작동핀(64)이 상향 이동하여 밸브(60) 내 유입구(66)를 열게 된다.
상기와 같이 밸브(60) 내 유입구(66)가 열리게 되면, 역류하여 인터쿨러(30)를 통과한 흡입공기가 터보 차저(20)의 컴프레서(24)로 역류되기 전 바이패스 통로(5)를 통해 에어 클리너(10)로 직접 방출될 수 있는 것이다.
즉, 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘 후 하부실(63b)에 공급되는 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 일정수준에 도달되어야만 밸브(60)가 열리게 되는 것이다.
결국, 종래의 기계식 에어 바이패스 밸브(60)에서는, 밸브(60)의 개폐작동을 위하여, 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력, 서지 탱크(4)의 압력, 스프링(65)의 장력이 모두 고려되고 있으므로, 스로틀 밸브(40)를 급격히 닫은 후 발생한 역류를 밸브 열림을 통해 통과시켜야 하는 에어 바이패스 밸브(60)의 응답성이 좋지 못한 문제점이 있다.
이에 따라, 밸브(60)의 열림을 위해 하부실(63b)에 공급되는 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 일정수준의 높은 압력으로 도달되는 동안, 흡입공기가 터보 차저(20)의 컴프레서(24)로 역류하여 상기한 맥동음을 계속해서 발생시킬 수 있고, 이후 에어 클리너(10) 케이스 내부에서도 공명음을 계속해서 발생시키게 된다.
또한, 밸브(60)가 열리기 전 바이패스 통로(5)로 유입되는 흡입공기의 압력이 높고, 밸브(60) 열림시 일정수준의 높은 압력으로 도달된 흡입공기가 급격하게 통과하게 되면서 상기 밸브(60) 내에는 기류음이 발생될 수 있다.
또한, 흡입공기가 밸브(60)를 급격히 통과하여 에어 클리너(10) 케이스를 가진시켜 역시 공명음 발생시키게 된다.
이러한 밸브(60) 내 기류음과 에어 클리너(10) 내 공명음이 차량 실내로 유입되면 차량 실내 소음으로 악영향을 끼지게 되는 바, 이에 대한 대처방안이 요구된다.
또한, 상기와 같이 이루어진 기계식 에어 바이패스 밸브에서는 스프링(65)의 장력을 결정함에 있어서, 전술한 바와 같이 밸브 작동압인 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력과 서지 탱크(4)의 압력이 모두 고려되어야 하므로, 힘의 평형을 고려한 스프링(65)의 장력을 결정하기가 쉽지 않았다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 터보 차저의 컴프레서 및 에어 클리너, 에어 바이패스 밸브 내부의 소음을 저감시킬 수 있고, 기존 대비 에어 바이패스 밸브의 스프링 장력 결정이 매우 용이해질 수 있는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어 바이패스 밸브 시스템의 구성을 나타내는 장치구성도,
도 2는 본 발명의 에어 바이패스 밸브를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 에어 바이패스 밸브의 열림상태를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 스로틀 포지션 센서로부터 ECU에 입력되는 전압값 변화의 일례를 나타낸 도면,
도 5는 통상적인 터보 차저 인터쿨러 시스템의 구성도,
도 6은 도 5에서 에어 바이패스 밸브가 작동된 상태도,
도 7은 종래의 기계식 에어 바이패스 밸브를 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 실린더3 : 흡기 매니폴드
5 : 바이패스 통로10 : 에어 클리너
20 : 터보 차저22 : 터빈
24 : 컴프레서30 : 인터쿨러
40 : 스로틀 밸브50 : 웨이스트 게이트
60 : 에어 바이패스 밸브61 : 밸브 본체
62 : 다이어프램63a : 상부실
64 : 작동핀64a : 개폐부재
65 : 스프링70 : 스로틀 포지션 센서
80 : ECU90 : 솔레노이드 밸브
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 역류하는 흡입공기를 터보 차저(20)의 컴프레서(24)로 역류되기 전 바이패스 통로(5)를 통해 에어 클리너(10)로 방출시켜주는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템에 있어서,
상기 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 작동압으로 하여 이 압력상태에 따라 바이패스 통로(5)를 선택 개폐하는 다이어프램 작동식의 에어 바이패스 밸브(60)와, 스로틀 밸브(40)의 개도위치를 검출하여 그 개도위치에 따른 전기적 신호를 출력하는 스로틀 포지션 센서(70)와, 이 스로틀 포지션 센서(70)로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘 여부를 판단한 후 급격한 닫힘시 밸브 구동신호를 출력하는 ECU(80)와, 이 ECU(80)로부터 출력된 밸브 구동신호에 의해 상기 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 상기 에어 바이패스 밸브(60)에 인가하는 솔레노이드 밸브(90)를 포함하여 이루어진 특징으로 한다.
특히, 상기 에어 바이패스 밸브(60)는: 밸브 본체(61) 상측의 다이어프램(62)에 의해 형성된 상부실(63a)이 상기 솔레노이드 밸브(90)가 설치된 압력공급통로(69)에 의해 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 소정 위치와 연결되고, 상기 다이어프램(62) 상하 이동에 연동할 수 있게 작동핀(64)이 수직 배치되어 상단부가 상기 다이어프램(62)의 하부면에 고정된 채 그 하단부 끝이 상기 밸브 본체(61) 하부에 내장된 스프링(65)과 연결되며, 이 스프링(65) 상측으로유입구(67) 및 유출구(68)가 구비되어 바이패스 통로(5) 내 흡입공기가 상기 밸브 본체(61)를 통과하도록 되어 있고, 상기 작동핀(64) 하단부에는 개폐부재(64a)가 일체로 설치되어 이 개폐부재(64a)가 상기 다이어프램(62) 및 작동핀(64)의 상하 위치에 따라 상기 밸브 본체(61)를 통과하는 흡입공기의 흐름을 선택적으로 차단시켜주되, 상기 상부실(63a)에 공급된 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 상기 스프링(65) 장력보다 커질 경우 상기 다이어프램(62) 및 작동핀(64)이 하향 이동하여 상기 개폐부재(64a)가 흡입공기의 흐름을 열게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 ECU(80)는 상기 스로틀 포지션 센서(70)로부터 입력받은 전기적 신호의 전압값이 미리 설정 입력된 기준 기울기값 이상으로 급격히 떨어지는 경우 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 판단하게 되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 에어 바이패스 밸브 시스템의 구성을 나타내는 장치구성도이고, 첨부한 도 2는 본 발명의 에어 바이패스 밸브를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 에어 바이패스 밸브의 열림상태를 나타내는 단면도이다.
상기 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 작동압으로 하여 바이패스 통로(5)를 선택 개폐하는 다이어프램 작동식의 에어 바이패스 밸브(60)와, 스로틀 밸브(40)의 개도위치를 검출하여 그 개도위치에 따른 전기적 신호를 출력하는 스로틀 포지션 센서(70)와, 이 스로틀 포지션 센서(70)로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘 여부를 판단한 후 급격한 닫힘시 밸브 구동신호를 출력하는 ECU(80)와, 이 ECU(80)로부터 출력된 밸브 구동신호에 의해 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 상기 에어 바이패스 밸브(60)에 인가하는 솔레노이드 밸브(90)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성요소 중 에어 바이패스 밸브(60)는, 종래와 마찬가지로, 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 역류하는 흡입공기를 에어 클리너(10)로 방출시켜주는 바이패스 통로(5) 상에 설치되며, 밸브 열림시 역류하여 인터쿨러(30)를 통과한 흡입공기는 터보 차저(20)의 컴프레서(24)로 역류되기 전 상기 바이패스 통로(5)를 통해 에어 클리너(10)로 직접 방출된다.
본 발명의 에어 바이패스 밸브 구조를 설명하면, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 밸브 본체(61) 상부에 형성된 압력실(63)에 다이어프램(62)이 내장되어 있고, 이 다이어프램(62)이 압력실(63)을 상부실(63a)과 하부실(63b)로 구분하여, 상부실(63a)에 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 공급되도록 되어 있다.
이를 위하여, 상기 상부실(63a)은 압력공급통로(69)에 의해 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 소정 위치와 연결된다.
상기 밸브 본체(61)에는 다이어프램(62)의 상하 이동에 연동하는 작동핀(64)이 상하 이동 가능하게 수직 배치되며, 이 작동핀(64)은 상단부가 다이어프램(62)의 하부면에 연결 고정되고 하단부 끝이 밸브 본체(61) 하부에 내장된 스프링(65)과 연결된 것이다.
상기 밸브 본체(61)의 압력실(63) 하측으로는 바이패스 통로(5)에 연결되는유입구(67) 및 유출구(68)가 구비되어, 역류하는 바이패스 통로(5) 내의 흡입공기가 밸브 본체(61)를 통과하도록 되어 있다.
상기 작동핀(64)의 하단부에는 밸브 본체(61)를 통과하는 흡입공기의 흐름을 차단시켜줄 수 있는 개폐부재(64a)가 일체로 설치되는 바, 이 개폐부재(64a)가 작동핀(64)의 상하 위치에 따라 밸브 본체(61) 내의 공기통로를 선택 개폐하게 된다.
결국, 본 발명의 에어 바이패스 밸브(60)는 상부실(63a)에 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 공급되고, 이 상부실(63a) 압력이 스프링(65) 장력보다 커지면, 상기 다이어프램(62)과 작동핀(64)이 스프링(65) 장력을 극복하여 하향 이동되면서 작동핀(64) 하단부의 개폐부재(64a)가 밸브 본체(61) 내 공기통로를 열게 되는 구조로 되어 있는 것이다.
물론, 상기 상부실(63a) 내 압력이 스프링(65) 장력보다 작은 상태라면, 상기 다이어프램(62)과 작동핀(64)이 상측에 위치되면서 개폐부재(64a)가 밸브 본체(61) 내 공기통로를 닫고 있게 됨은 당연할 것이다.
다음으로, 본 발명의 구성요소 중 스로틀 포지션 센서(TPS:Throttle Position Sensor)(70)를 설명하면, 이 스로틀 포지션 센서(70)는 스로틀 밸브(40)의 현재 개도위치를 검출하고, 이 검출된 스로틀 밸브(40)의 개도위치에 따른 전기적 신호를 출력하도록 되어 있는 것이다.
상기 스로틀 밸브(40)는 액셀 페달(미도시됨)과 연결되어, 이 액셀 페달의 밟는 정도에 따라 그 개폐량이 조절됨은 잘 알려진 사실이다.
또한, 상기 스로틀 포지션 센서(70)로부터 출력되는 전기적 신호는ECU(Electronic Control Unit)(80)에 입력되는 바, 이 ECU(80)는 스로틀 포지션 센서(70)로부터 입력되는 전기적 신호를 파악하여 스로틀 밸브(40)가 급격하게 닫혔는가를 판단하게 된다.
첨부한 도 4는 본 발명의 스로틀 포지션 센서로부터 ECU에 입력되는 전압값 변화의 일례를 나타낸 도면이다.
상기 스로틀 밸브(40)의 개도위치에 따라 스로틀 포지션 센서(70)가 출력하게 되는 전기적 신호를 살펴보면, 상기 도 4에 도시한 바와 같이, 액셀 페달을 가압함에 따라 전압값은 천천히 상승하다가 엑셀 페달을 급격히 놓는 순간 전압값이 급격히 떨어지게 된다.
따라서, 상기 ECU(80)는 급격히 하강하는 전압값의 기울기가 미리 설정 입력된 일정정도 기울기값 이상이 될 경우 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 판단하게 되는 것이다.
상기 ECU(80)는 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘을 인지하게 되면 솔레노이드 밸브(90)를 열게 하는 밸브 구동신호를 출력하도록 되어 있다.
또한, 상기 솔레노이드 밸브(90)는 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 에어 바이패스 밸브(60)에 선택적으로 인가하기 위한 것으로서, 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측과 에어 바이패스 밸브(60)의 상부실(63a)을 연결하는 상기 압력공급통로(69) 상에 설치된다.
상기 솔레노이드 밸브(90)는 ECU(80)로부터 출력된 밸브 구동신호에 의해 전류를 인가받으면 상기 압력공급통로(69)를 열게 되어 있고, 이에 따라 터보차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 에어 바이패스 밸브(60)의 상부실(63a)에 공급될 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
엔진 가속시에는 본 발명의 에어 바이패스 밸브(60)가 닫혀있는 상태로 유지된다.
이때, 스로틀 포지션 센서(70)는 시간에 따른 스로틀 밸브(40)의 개도위치를 지속적으로 검출하게 되고, 이 스로틀 밸브(40)의 개도위치에 따른 전기적 신호를 시간에 따라 출력하여 ECU(80)에 입력하게 된다.
이후, 운전자가 액셀 페달을 급격히 놓게 되면 스로틀 밸브(40)가 급격히 닫히게 되는 바, 이때 상기 ECU(80)는 스로틀 포지션 센서(70)로부터 출력된 전기적 신호를 파악하여 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘이 발생하였는가를 판단하게 된다.
즉, 상기 ECU(80)는 스로틀 포지션 센서(70)로부터 입력되는 전기적 신호의 전압값이 미리 설정 입력된 기준 기울기값 이상의 기울기로 하강하게 되면 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 판단하게 된다.
이에 따라 상기 ECU(80)는 솔레노이드 밸브(90)에 전류를 인가, 상기 솔레노이드 밸브(90)를 열게 된다.
상기와 같이 솔레노이드 밸브(90)가 열리게 되면 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 에어 바이패스 밸브(60)의 상부실(63a)에 인가되는 바, 이 상부실(63a) 내 압력이 스프링(65) 장력보다 커질 경우 에어 바이패스 밸브(60)가 열리게 된다.
결국, 에어 바이패스 밸브(60)가 열림에 따라 역류된 흡입공기는 바이패스 통로(5)를 통해 에어 클리너(10)로 방출되게 된다.
물론, 운전자가 스로틀 밸브(40)를 닫게 되더라도 스로틀 포지션 센서(70)로부터 입력되는 전압값 변화의 기울기가 기준 기울기값 미만이라면 솔레노이드 밸브(90)는 닫혀진 상태로 유지되어야 함은 당연할 것이다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 ECU(80)가 흡입공기의 역류가 발생하게 되는 스로틀 밸브(40)의 일정수준 이상의 급격한 닫힘상태를 인지하여 솔레노이드 밸브(90)를 열어주게 되고, 이어 에어 바이패스 밸브(60)가 역류로 인한 흡기압의 과도한 상승 이전에 열리게 되어 역류된 흡입공기를 컴프레서(24) 이전에 에어 클리너(10)로 바이패스시키게 된다.
결국, 흡기가 역류하여 되돌아오는 시간이 존재하고, 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘 후 상대적으로 짧아진 시간 내에 에어 바이패스 밸브(60)가 열리게 됨으로써, 역류하여 되돌아오는 흡입공기를 에어 바이패스 밸브(60)를 통해 순차적으로 바이패스시킬 수 있게 되는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 에어 바이패스 밸브가 역류로 인한 흡기압의 과도한 상승 이전에 열리게 되어 역류된 흡입공기를 컴프레서 이전에 에어 클리너로 바이패스시키게 됨으로써, 기존 높은 압력상태의 흡입공기가 터보 차저의 컴프레서로 역류되어 발생시키던 맥동음과, 에어 클리너 케이스 내부를 가진시켜 발생시키던 공명음을 현저히 저감시킬 수 있다.
또한, 역류하여 되돌아오는 흡입공기를 에어 바이패스 밸브를 통해 순차적으로 바이패스시킬 수 있게 됨으로써, 밸브 열림에 의해 기존 높은 압력상태의 흡입공기가 급격히 통과되면서 발생시키던 밸브 내 기류음과, 이 밸브를 통과하여 에어 클리너 케이스 내부를 가진시켜 발생시키던 공명음을 현저히 저감시킬 수 있다.
또한, 에어 바이패스 밸브의 개폐작동이 터보 차저의 컴프레서 출구측 압력과 스프링 장력에 의해 결정되는 바, 기존 대비 스프링 장력 결정이 매우 용이해지고, 밸브 응답성이 좋아질 수 있다.

Claims (3)

  1. 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 역류하는 흡입공기를 터보 차저(20)의 컴프레서(24)로 역류되기 전 바이패스 통로(5)를 통해 에어 클리너(10)로 방출시켜주는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템에 있어서,
    상기 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 작동압으로 하여 이 압력상태에 따라 바이패스 통로(5)를 선택 개폐하는 다이어프램 작동식의 에어 바이패스 밸브(60)와, 스로틀 밸브(40)의 개도위치를 검출하여 그 개도위치에 따른 전기적 신호를 출력하는 스로틀 포지션 센서(70)와, 이 스로틀 포지션 센서(70)로부터 출력된 전기적 신호를 입력받아 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘 여부를 판단한 후 급격한 닫힘시 밸브 구동신호를 출력하는 ECU(80)와, 이 ECU(80)로부터 출력된 밸브 구동신호에 의해 상기 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력을 상기 에어 바이패스 밸브(60)에 인가하는 솔레노이드 밸브(90)를 포함하여 이루어진 특징으로 하는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 에어 바이패스 밸브(60)는:
    밸브 본체(61) 상측의 다이어프램(62)에 의해 형성된 상부실(63a)이 상기 솔레노이드 밸브(90)가 설치된 압력공급통로(69)에 의해 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 소정 위치와 연결되고, 상기 다이어프램(62) 상하 이동에 연동할 수 있게 작동핀(64)이 수직 배치되어 상단부가 상기 다이어프램(62)의 하부면에 고정된 채 그 하단부 끝이 상기 밸브 본체(61) 하부에 내장된 스프링(65)과 연결되며, 이 스프링(65) 상측으로 유입구(67) 및 유출구(68)가 구비되어 바이패스 통로(5) 내 흡입공기가 상기 밸브 본체(61)를 통과하도록 되어 있고, 상기 작동핀(64) 하단부에는 개폐부재(64a)가 일체로 설치되어 이 개폐부재(64a)가 상기 다이어프램(62) 및 작동핀(64)의 상하 위치에 따라 상기 밸브 본체(61)를 통과하는 흡입공기의 흐름을 선택적으로 차단시켜주되, 상기 상부실(63a)에 공급된 터보 차저(20)의 컴프레서(24) 출구측 압력이 상기 스프링(65) 장력보다 커질 경우 상기 다이어프램(62) 및 작동핀(64)이 하향 이동하여 상기 개폐부재(64a)가 흡입공기의 흐름을 열게 되는 것을 특징으로 하는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 ECU(80)는 상기 스로틀 포지션 센서(70)로부터 입력받은 전기적 신호의 전압값이 미리 설정 입력된 기준 기울기값 이상으로 급격히 떨어지는 경우 스로틀 밸브(40)의 급격한 닫힘으로 판단하게 되는 것을 특징으로 하는 터보 차저 인터쿨러 엔진의 에어 바이패스 밸브 시스템.
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