KR20160078019A - 2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법 - Google Patents

2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈과, 상기 고압 터빈을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈; 상기 저압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 1차로 압축하는 저압 컴프레셔와, 상기 고압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 2차로 압축하는 고압 컴프레셔; 및 상기 저압 컴프레셔에서 토출된 공기를 상기 고압 컴프레셔를 우회하여 흡기매니폴드를 향해 유동시키는 흡기바이패스배관의 개폐를 조절하는 컴프레셔 바이패스 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법{Two Stage Turbo Charger System And Method Of Controlling Two Stage Turbo Charger System}
본 발명은 2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성능을 향상시킬 수 있는 2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터보 차저는 엔진으로부터 배출된 배기가스의 압력을 이용하여 터빈을 구동시킨 후, 터빈의 회전력을 이용하여 흡입하는 공기를 대기압보다 강한 압력으로 밀어 넣음으로써 출력을 높인다. 최근의 터보 차저는 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈을 갖는 고압 터보 차저와, 고압 터빈을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈을 갖는 저압 터보 차저를 배기가스의 유로에 배치하고, 흡입되는 공기를 저압 터보 차저의 저압 컴프레셔에서 1차로 가압하고 고압 터보 차저의 고압 컴프레셔에서 2차로 가압하여 엔진에 공급한다.
도 1은 이러한 종래 2단 터보 차저 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 종래 2단 터보 차저 시스템의 개통도를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 2단 터보 차저 시스템은, 엔진(30)으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈(11) 및 고압 터빈(11)을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈(21)과, 저압 터빈(21)에 의해 회전하여 흡입공기를 1차로 압축하는 저압 컴프레셔(23)와, 고압 터빈(11)에 의해 회전하여 흡입공기를 2차로 압축하는 고압 컴프레셔(13)를 포함한다.
통상적으로, 2단 터보 차저 시스템은 엔진(30)의 저속 영역에서 흡입되는 공기를 고압 컴프레셔(13)와 저압 컴프레셔(23)에 의해 2단으로 압축하여 압축압을 높인다. 또한, 엔진(30)의 고속 영역에서는 터보 파울링에 의한 제약 조건에 의해 터빈에 장착되어 있는 전자식 웨이스트 게이트 밸브를 이용하여 2단 압축이 되지 않도록 저압 컴프레셔(23)만을 구동시킨다. 이를 위하여, 종래에는 전자식 바이패스 밸브 및 웨이스트 게이트를 장착하고 이를 컨트롤 하여 고속 영역에서의 고압 컴프레셔(13) 및 고압 터빈(11)의 작동을 제한하였다. 그러나. 이와 같은 전자식 바이패스 밸브는 이를 구동하기 위한 액츄에이터의 가격 및 ECU 매핑 시의 로직 구성 비용이 높고, 개발 공수 및 전자적 오작동의 위험이 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진이 요구하는 부스트압에 의해 작동하므로 종래 대비 논리적이고, 엔진의 상태에 따라 신속하고 정확히 응답할 수 있으며 구조를 단순화 시킬 수 있는 2단 터보 차서 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템은, 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈과, 상기 고압 터빈을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈; 상기 저압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 1차로 압축하는 저압 컴프레셔와, 상기 고압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 2차로 압축하는 고압 컴프레셔; 및 상기 저압 컴프레셔에서 토출된 공기를 상기 고압 컴프레셔를 우회하여 흡기매니폴드를 향해 유동시키는 흡기바이패스배관의 개폐를 조절하는 컴프레셔 바이패스 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 흡기바이패스배관은 상기 저압 컴프레셔와 상기 고압 컴프레셔를 연결하는 중간 파이프와 연통되고, 일측이 상기 저압 컴프레셔에 연결되는 공기 압력 전달 호스; 일측이 상기 공기 압력 전달 호스의 타측에 연결되고, 타측이 상기 컴프레셔 바이패스 밸브에 연결되는 액츄에이터를 포함하고, 상기 공기 압력 전달 호스로부터의 전달압에 따라 상기 액츄에이터에 의해 상기 바이패스 밸브가 유로의 개폐를 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 컴프레셔 바이패스 밸브는, 일측이 상기 액츄에이터와 연결되는 샤프트; 일측이 상기 샤프트를 회전축으로 하여 연결되는 로드; 일측이 상기 로드와 회전가능하게 연결되고 타측이 상기 흡기바이패스배관과 상기 중간 파이프가 연통되는 홀에 선택적으로 삽입되는 밸브 콘을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 밸브 콘은 상기 흡기바이패스배관과 상기 중간 파이프가 연통되는 홀에 삽입 가능하도록 원추형상을 갖는 삽입부; 및 상기 삽입부로부터 연장되어 상기 로드와 연결되는 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 삽입부는 상기 흡기바이패스배관과 상기 중간 파이프가 연통되는 홀의 내주면과 면접촉하도록 상기 홀을 향하여 돌출 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에서, 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 상기 고압 터빈을 우회하여 상기 저압 터빈을 향해 유동시키는 배기바이패스배관을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 엔진이 설정된 알피엠에 도달될 시, 상기 배기바이패스배관을 개방하여 배기가스가 상기 고압 터빈을 우회하여 상기 저압 터빈으로 유동시키는 전자식 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법에 따르면, 구조가 간단하고, 엔진의 운전 조건에 따라 변화하는 공기압에 맞추어 액츄에이터의 설정압을 설정하여 응답 성능을 향상시키고, 종래 ECU 매핑에 따른 맨 아우어(Man Hour)를 저감할 수 있다. 또한, 전자식 오작동 및 이상 매핑에 따른 오작동을 방지할 수 있고, 로직 개발에 따른 개발 비용을 저감할 수 있으며, 종래 대비 크기를 줄일 수 있어 연비를 개선할 수 있다. 또한, 흡기바이패스배관의 폐쇄 시, 밸브의 형상에 의해 리크(Leak)가 발생하는 것을 방지한다.
도 1은 종래 2단 터보 차저 시스템을 도시한 도면.
도 2는 종래 2단 터보 차저 시스템의 개통도를 간략히 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템의 개통도를 간략히 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템의 흡기바이패스배관의 개폐 순서를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템의 흡기바이패스배관을 개폐하기 위한 컴프레셔 바이패스 밸브의 동작을 도시한 도면.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 2단 터보 차저 시스템 및 2단 터보 차저 시스템의 제어방법에 관한 것이다. 이에, 2단 터보 차저 시스템을 먼저 설명한 후, 2단 터보 차저 시스템의 제어방법을 후술하기로 한다.
<2단 터보 차저 시스템>
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템은, 엔진(30)으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈(11)과, 고압 터빈(11)을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈(21); 저압 터빈(21)에 의해 회전하여 흡입공기를 1차로 압축하는 저압 컴프레셔(23)와, 고압 터빈(11)에 의해 회전하여 흡입공기를 2차로 압축하는 고압 컴프레셔(13); 및 저압 컴프레셔(23)에서 토출된 공기를 고압 컴프레셔(13)를 우회하여 흡기매니폴드를 향해 유동시키는 흡기바이패스배관(70)의 개폐를 조절하는 컴프레셔 바이패스 밸브(71)를 포함한다.
고압 컴프레셔(13)와 저압 컴프레셔(23) 사이에는 중간 파이프(40)가 마련되어 고압 컴프레셔(13)와 저압 컴프레셔(23)를 연결한다. 저압 컴프레셔(23)로부터 1차로 압축되어 토출된 흡입공기는 중간 파이프(40) 내를 유동하여 고압 컴프레셔(13)로 유입된다. 이후 흡입공기는 고압 컴프레셔(13)에 의해 2차로 압축된다.
흡기바이패스배관(70)은 중간 파이프(40)와 연통되어, 중간 파이프(40)를 통하여 저압 컴프레셔(23)로부터 고압 컴프레셔(13)로 유동되지 않고 우회하도록 한다.
이와 같은 흡기바이패스배관(70) 내에는 컴프레셔 바이패스 밸브(71)가 마련된다. 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 공압에 의하여 유로의 개폐를 조절함으로써 흡기바이패스배관(70)을 선택적으로 개폐시켜 흡입공기의 유동을 조절한다.
컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 공압에 의하여 유로의 개폐를 조절한다. 즉, 중간 파이프(40) 내의 공기압이 미리 설정된 설정압에 도달하게 되면 컴프레셔 바이패스 밸브(71)가 동작하여 흡기바이패스배관(70)을 개방시켜 흡입공기를 우회시킨다.
한편, 설정압에 따라 컴프레셔 바이패스 밸브(71)를 동작시키기 위하여, 일측이 저압 컴프레셔(23)에 연결되는 공기 압력 전달 호스(80)와, 일측이 공기 압력 전달 호스(80)의 타측과 연결되는 액츄에이터(90)가 마련된다. 액츄에이터(90)는 공압식으로 구비되며, 타측은 컴프레셔 바이패스 밸브(71)와 연결된다. 이에, 공기 압력 전달 호스(80)로부터 저압 컴프레셔(23)의 공기압을 전달받게 되고, 공기 압력 전달 호스(80)로부터의 전달압에 따라 공압식 액츄에이터(90)가 구동되어 컴프레셔 바이패스 밸브(71)를 동작시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 엔진(30)이 미리 설정된 알피엠에 도달하지 못한 경우, 즉, 저속 영역에서의 경우, 중간 파이프(40) 내의 공기압은 액츄에이터(90)의 설정 압력에 도달하지 못하여 작동하지 않는다. 이에, 액츄에이터(90)와 연결된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 동작되지 않아 흡기바이패스배관(70)을 폐쇄한 상태를 유지한다. 이에, 저압 컴프레셔(23)로부터 1차로 압축되어 토출된 흡입공기는 고압 컴프레셔(13)로 유동되어 2차로 압축된 후 엔진(30)으로 유입된다.
엔진(30)이 미리 설정된 알피엠에 도달한 경우, 즉, 고속 영역에서의 경우 중간 파이프(40) 내의 공기압이 액츄에이터(90)의 설정 압력 이상이 된다. 이에, 액츄에이터(90)는 작동되고, 액츄에이터(90)와 연결된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 흡기바이패스배관(70)을 개방하게 된다. 이에, 저압 컴프레셔(23)로부터 1차로 압축되어 토출된 흡입공기는 고압 컴프레셔(13)로 유동되지 못하고 우회하여 흡기매니폴드측으로 유동된다.
컴프레셔 바이패스 밸브(71)는, 이와 같은 공압식 액츄에이터(90)에 의해 구동되어 흡기바이패스배관(70)을 개폐한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 일측이 액츄에이터(90)와 연결되는 샤프트(73)와, 일측이 샤프트(73)에 의해 회전가능하게 연결되는 로드(75)와, 일측이 로드(75)와 회전가능하게 연결되는 밸브 콘(77)을 포함한다. 밸브 콘(77)은 로드(75)의 회전에 의해 흡기바이패스배관(70)과 중간 파이프(40)를 선택적으로 연통시킨다. 밸브 콘(77)은 단부가 흡기바이패스배관(70)과 중간 파이프(40)가 연통되는 홀에 로드(75)의 회전에 의해 선택적으로 삽입된다. 밸브 콘(77)의 형상은 홀의 기밀성을 향상시키기 위하여 단부가 뾰족하도록 외형이 포물선한 원추형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 밸브 콘(77)의 형상이 포물선원추형으로 구비됨에 따라 흡기바이패스배관(70)과 중간 파이프(40)의 연통 홀에 뾰족한 단부가 삽입되며 흡기바이패스배관(70)과 중간 파이프(40)를 차단한다. 이와 같은 형상의 밸브 콘(77)은 흡기바이패스배관(70)과 중간 파이프(40)의 연통 홀을 평평한 플랩(flap) 형상으로 구비될 때와 비교하면 보다 우선적으로 접촉할 수 있어, 흡기바이패스배관(70)의 폐쇄 시, 저압 컴프레셔(23)측으로 공기의 리크(Leak)를 방지할 수 있다. 또한, 홀의 반복적인 개폐 시 밸브 콘(77)이 원추형으로 구비됨에 따라 홀과 밸브의 간섭을 억제할 수 있다.
한편, 엔진(30)으로부터 배출되는 배기가스의 유로 상에는 고압 터빈(11)을 우회하여 저압 터빈(21)을 향해 유동시키는 배기바이패스배관(60)이 마련된다. 배기바이패스배관(60)은 엔진(30)이 설정된 알피엠에 도달 시, 즉 고속 영역에서 배기가스가 배기바이패스배관(60)을 따라 고압 터빈(11)을 우회하여 저압 터빈(21)으로 유동된다. 이러한 배기바이패스배관(60)에는 고속 영역에서 배기바이패스배관(60)을 개방하기 위한 전자식 밸브(61)가 마련되는 것이 바람직하다(도 4 참조).
이와 같이, 배기가스의 유로 상에 배기바이패스배관(60)과 연동하여 흡기바이패스배관(70)이 개폐된다. 엔진(30)의 저속 영역에서는 배기가스가 배기바이패스배관(60)을 따라 우회하지 않고, 고압 터빈(11)을 거친 후 저압 터빈(21)으로 유입된다. 이에, 고압 터빈(11)과 저압 터빈(21) 모두 배기가스에 의해 회전되고, 고압 터빈(11)과 저압 터빈(21)의 회전력에 의하여 흡입공기는 저압 컴프레셔(23)에서 1차로 가압된 후 고압 컴프레셔(13)에서 2차로 가압되어 엔진(30)으로 유입된다. 이 때, 저압 컴프레셔(23)와 고압 컴프레셔(13) 사이의 중간 파이프(40) 내의 공기압은 액츄에이터(90)의 미리 설정된 압력에 도달하지 못하여 액츄에이터(90)는 구동하지 않는다. 이에, 액츄에이터(90)와 연결된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 흡기바이패스배관(70)을 폐쇄한 상태를 유지하게 된다.
반면, 엔진(30)의 고속 영역에서는 전자식 밸브(61)에 의하여 배기바이패스배관(60)이 개방된다. 이에, 엔진(30)으로부터의 배기가스는 배기바이패스배관(60)을 따라 우회하게 되므로 고압 터빈(11)을 우회하여 저압 터빈(21)으로 유동된다. 이에, 저압 터빈(21)만 배기가스에 의해 회전되며, 고압 터빈(11)은 회전되지 않는다. 따라서, 저압 터빈(21)의 회전력에 의하여 흡입공기는 저압 컴프레셔(23)에서 1차로 가압되나, 고압 터빈(11)은 회전하지 않으므로 고압 컴프레셔(13)로 흡입공기는 유입되지 못한다. 이 때, 저압 컴프레셔(23)와 고압 컴프레셔(13) 사이의 중간 파이프(40) 내의 공기압은 액츄에이터(90)의 미리 설정된 압력에 도달하게 되므로 액츄에이터(90)는 구동된다. 이와 함께, 액츄에이터(90)와 연결된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)도 회전되어, 중간 파이프(40)와 흡기바이패스배관(70) 사이의 홀을 개방하게 되고, 흡입공기는 고압 컴프레셔(13)로 유입되지 못하고 흡기바이패스배관(70)을 따라 저압 컴프레셔(23)측으로 우회하게 된다.
<2단 터보 차저 시스템 제어방법>
이하에서는 본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템의 제어방법을 설명한다.
본 발명에 따른 2단 터보 차저 시스템의 제어방법은 저압 컴프레셔(23)를 거쳐 고압 컴프레셔(13)로 공기를 유동시키는 단계; 및 엔진(30)이 설정된 알피엠에 도달 시, 저압 컴프레셔(23)에서 토출된 공기가 고압 컴프레셔(13)를 우회하여 흡기매니폴드를 향하도록 흡기바이패스배관(70)으로 유동시키는 단계를 포함한다.
저압 컴프레셔(23)를 거처 고압 컴프레셔(13)로 공기를 유동시키는 단계는 엔진(30)이 설정된 알피엠에 도달하지 못한 경우, 즉 엔진(30)이 저속 영역일 때, 흡기바이패스배관(70)의 폐쇄상태를 유지한다. 반면, 엔진(30)이 설정된 알피엠에 도달한 경우, 즉 엔진(30)이 고속 영역일 때, 흡기바이패스배관(70)을 개방한다. 이에, 저압 컵프레셔에서 토출된 공기는 흡기바이패스배관(70)을 따라 고압 컴프레셔(13)를 우회하여 흡기매니폴드로 유동된다.
한편, 이와 같은 흡기바이패스배관(70)을 개폐하기 위하여 흡기바이패스배관(70) 내에 마련되는 컴프레셔 바이패스 밸브(71)를 개방하는 단계를 더 포함한다. 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 공압에 의해 유로의 개폐를 조절한다. 즉, 엔진(30)이 설정된 알피엠에 도달하지 못한 경우, 즉 엔진(30)의 저속 영역에서는 컴프레셔 바이패스 밸브(71)와 연결된 액츄에이터(90)의 설정 압력에 도달하지 못하므로, 액츄에이터(90)는 움직이지 않는다. 이에, 액츄에이터(90)와 연동된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 흡기바이패스배관(70)을 개방하지 않는다. 반면, 엔진(30)이 설정된 알피엠에 도달한 경우, 즉 엔진(30)의 고속 영역에서는 컴프레셔 바이패스 밸브(71)와 연결된 액츄에이터(90)의 설정 압력에 도달하므로, 액츄에이터(90)는 움직이다. 이에, 액츄에이터(90)와 연동된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 개방되어 저압 컴프레셔(23)로부터 토출된 공기를 고압 컴프레셔(13)를 우회하여 흡기매니폴드 측으로 유동시킨다.
한편, 이와 같이 엔진(30)의 저속 영역 및 고속 영역에서 공압에 따른 컴프레셔 바이패스 밸브(71)의 움직임에 의해 흡기바이패스배관(70)을 개폐하기 위하여, 배기가스가 고압 터빈(11)을 우회하여 저압 터빈(21)으로 유동시키도록 배기바이패스배관(60)을 개방하는 단계를 더 포함한다.
즉, 엔진(30)이 미리 설정된 알피엠에 도달하지 못한 엔진(30)의 저속 영역에서는, 엔진(30)으로부터의 배기가스가 고압 터빈(11)을 거친 후 저압 터빈(21)으로 유입된다. 이에, 고압 터빈(11)과 저압 터빈(21) 모두 배기가스에 의해 회전되고, 고압 터빈(11)과 저압 터빈(21)의 회전력에 의하여 흡입공기는 저압 컴프레셔(23)에서 1차로 가압된 후 고압 컴프레셔(13)에서 2차로 가압되어 엔진(30)으로 유입된다. 이 때, 저압 컴프레셔(23)와 고압 컴프레셔(13) 사이의 중간 파이프(40) 내의 공기압은 액츄에이터(90)의 미리 설정된 압력에 도달하지 못하여 액츄에이터(90)는 구동하지 않는다. 이에, 액츄에이터(90)와 연결된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)는 흡기바이패스배관(70)을 폐쇄한 상태를 유지하게 된다.
반면, 엔진(30)의 고속 영역에서는 전자식 밸브(61)에 의하여 배기바이패스배관(60)이 개방된다. 이에, 엔진(30)으로부터의 배기가스는 배기바이패스배관(60)을 따라 우회하게 되므로 고압 터빈(11)을 우회하여 저압 터빈(21)으로 유동된다. 이에, 저압 터빈(21)만 배기가스에 의해 회전되며, 고압 터빈(11)은 회전되지 않는다. 따라서, 저압 터빈(21)의 회전력에 의하여 흡입공기는 저압 컴프레셔(23)에서 1차로 가압되나, 고압 터빈(11)은 회전하지 않으므로 고압 컴프레셔(13)로 흡입공기는 유입되지 못한다. 이 때, 저압 컴프레셔(23)와 고압 컴프레셔(13) 사이의 중간 파이프(40) 내의 공기압은 액츄에이터(90)의 미리 설정된 압력에 도달하게 되므로 액츄에이터(90)는 구동된다. 이와 함께, 액츄에이터(90)와 연결된 컴프레셔 바이패스 밸브(71)도 회전되어, 중간 파이프(40)와 흡기바이패스배관(70) 사이의 홀을 개방하게 되고, 흡입공기는 고압 컴프레셔(13)로 유입되지 못하고 흡기바이패스배관(70)을 따라 저압 컴프레셔(23)측으로 우회하게 된다.
전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11: 고압 터빈
13: 고압 컴프레셔
21: 저압 터빈
23: 저압 컴프레셔
70: 흡기바이패스배관
71: 컴프레셔 바이패스 밸브
73: 샤프트
75: 로드

Claims (8)

  1. 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈과, 상기 고압 터빈을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈;
    상기 저압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 1차로 압축하는 저압 컴프레셔와, 상기 고압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 2차로 압축하는 고압 컴프레셔; 및
    상기 저압 컴프레셔에서 토출된 공기를 상기 고압 컴프레셔를 우회하여 흡기매니폴드를 향해 유동시키는 흡기바이패스배관의 개폐를 조절하는 컴프레셔 바이패스 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기바이패스배관은 상기 저압 컴프레셔와 상기 고압 컴프레셔를 연결하는 중간 파이프와 연통되고,
    일측이 상기 저압 컴프레셔에 연결되는 공기 압력 전달 호스;
    일측이 상기 공기 압력 전달 호스의 타측에 연결되고, 타측이 상기 컴프레셔 바이패스 밸브에 연결되는 액츄에이터를 포함하고,
    상기 공기 압력 전달 호스로부터의 전달압에 따라 상기 액츄에이터에 의해 상기 바이패스 밸브가 유로의 개폐를 조절하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 컴프레셔 바이패스 밸브는,
    일측이 상기 액츄에이터와 연결되는 샤프트;
    일측이 상기 샤프트를 회전축으로 하여 연결되는 로드;
    일측이 상기 로드와 회전가능하게 연결되고 타측이 상기 흡기바이패스배관과 상기 중간 파이프가 연통되는 홀에 선택적으로 삽입되는 밸브 콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 밸브 콘은
    상기 흡기바이패스배관과 상기 중간 파이프가 연통되는 홀에 삽입 가능하도록 원추형상을 갖는 삽입부; 및
    상기 삽입부로부터 연장되어 상기 로드와 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 삽입부는
    상기 흡기바이패스배관과 상기 중간 파이프가 연통되는 홀의 내주면과 면접촉하도록 상기 홀을 향하여 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    엔진으로부터 배출되는 배기가스가 상기 고압 터빈을 우회하여 상기 저압 터빈을 향해 유동시키는 배기바이패스배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    엔진이 설정된 알피엠에 도달될 시, 상기 배기바이패스배관을 개방하여 배기가스가 상기 고압 터빈을 우회하여 상기 저압 터빈으로 유동시키는 전자식 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템.
  8. 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 고압 터빈 및 상기 고압 터빈을 구동한 후에 배출된 배기가스에 의해 구동되는 저압 터빈과, 상기 저압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 1차로 압축하는 저압 컴프레셔와, 상기 고압 터빈에 의해 회전하여 흡입공기를 2차로 압축하는 고압 컴프레셔를 포함하는 2단 터보 차저 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 저압 컴프레셔를 거쳐 상기 고압 컴프레셔로 공기를 유동시키는 단계; 및
    엔진이 설정된 알피엠에 도달될 시, 상기 저압 컴프레셔에서 토출된 공기가 상기 고압 컴프레셔를 우회하여 흡기매니폴드를 향하도록 흡기바이패스배관으로 유동시키기 위하여 컴프레셔 바이패스 밸브를 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 컴프레셔 바이패스 밸브를 조절하는 단계는,
    상기 저압 컴프레셔으로부터 전달압에 따라 액츄에이터를 구동시키고,
    상기 액츄에이터와 일측이 연결되는 샤프트에 의하여 로드가 회전되어,
    상기 로드의 끝단의 밸브 콘이 상기 흡기바이패스배관을 선택적으로 개폐하여 공압에 의해 유로의 개폐를 조절하며,
    상기 엔진이 미리 설정된 알피엠에 도달하면, 배기가스가 상기 고압 터빈을 우회하여 상기 저압 터빈으로 유동시키도록 배기바이패스배관을 개방하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 터보 차저 시스템의 제어방법.
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