자동차/센서

부스터 압력 센서(BPS)에 대해 알아보자.

bingbingroom 2025. 6. 25. 09:00

디젤 차량의 BPS(부스터 압력 센서) 완벽 가이드

디젤 차량의 성능을 극대화하고 배출가스를 줄이는 데 중요한 센서 중 하나가 바로 BPS (Booster Pressure Sensor)입니다. BPS는 종종 MAP 센서(Manifold Absolute Pressure Sensor)와 혼용되지만, 엄밀히 말하면 터보차저 시스템의 압력을 측정하는 특화된 센서입니다.

1. BPS란 무엇인가?

BPS는 부스트 압력 센서 또는 터보 압력 센서라고도 불리며, 디젤 엔진에서 공기흡기 계통의 과급 압력을 측정하여 ECU에 신호를 전달하는 역할을 합니다.

측정 대상: 인테이크 매니폴드의 절대 압력 또는 터보차저 후단의 부스트 압력
설치 위치: 인테이크 매니폴드 또는 인터쿨러 이후 파이프라인
연동 장치: ECU, 터보차저, EGR 시스템

🔍 구성 요소 설명

1. Boost Pressure (부스트 압력)

왼쪽 아래에서 파란색 화살표로 유입되는 공기는 터보차저가 압축한 공기입니다.
이 공기가 BPS의 내부로 들어와 압력 측정 대상이 됩니다.

2. Diaphragm (다이어프램)

파란색과 노란색의 곡선 형태 구조가 다이어프램입니다.
공기 압력에 따라 미세하게 휘어지며, 그 변형량을 기반으로 압력을 감지합니다.
이는 매우 민감한 구조로, 고무 혹은 실리콘 소재로 구성됩니다.

3. Sensing Element (센싱 소자)

다이어프램 위에 붙어 있는 노란색 블록이 센싱 엘리먼트입니다.
일반적으로 압전(Piezo), 정전용량(Capacitive), 또는 반도체 스트레인 게이지 방식이 사용됩니다.
이 센싱 소자가 다이어프램의 움직임을 감지하여 전기적 신호로 변환합니다.

4. Electric Signal (전기 신호)

감지된 압력 정보는 전압 신호로 변환되어 ECU로 전달됩니다.
보통 0.5V ~ 4.5V 사이에서 출력됩니다 (0.5V는 진공 상태, 4.5V는 최고 압력).

5. Electrical Connector (전기 커넥터)

오른쪽의 단자가 외부와 연결되는 배선 단자입니다.
ECU와 연결되는 3핀 혹은 4핀 구조로 되어 있습니다.
- VCC (전원)
- GND (접지)
- Signal (출력)
- Optional: IAT 통합형일 경우 온도 신호

✅ 작동 요약

터보 압력이 센서로 유입
다이어프램이 변형되며 압력을 전달
센싱 엘리먼트가 이를 전기 신호로 변환
신호가 커넥터를 통해 ECU로 전송
ECU가 해당 데이터를 기반으로 연료/공기/배출을 제어

2. 작동 원리

🔧 구성 요소 및 작동 흐름 설명

1. Exhaust Pressure (좌측 상단)

그림 왼쪽 상단에는 **배기 터빈(Turbocharger)**이 위치해 있으며, **배기가스(Exhaust Pressure)**가 터빈을 회전시키는 장면을 보여줍니다.
이 회전 에너지는 아래쪽 **콤프레서(Compressor)**로 전달되어 흡입 공기를 압축합니다.

2. Boost Pressure (좌측 하단 → 중앙)

압축된 공기는 파란색 파이프를 통해 **부스트 압력(Boost Pressure)**으로 생성되며, 이 공기 흐름이 BPS 센서 근처를 지나갑니다.
이 부분이 바로 BPS의 계측 위치입니다.

3. BPS (중앙 상단)

BPS는 압력 센서로서, 부스트 공기의 압력을 측정하여 **전기 신호(ELECTRIC SIGNAL)**로 변환합니다.
이 전기 신호는 ECU로 전달되어, 엔진 작동을 정밀하게 제어하게 됩니다.

4. ECU (전자제어장치, 우측 상단)

ECU는 센서로부터 받은 데이터를 바탕으로 다음을 수행합니다:
- 연료 분사량 조절
- 과급압 제어 (VGT 또는 웨이스트게이트 등)
- 배출가스 제어 및 EGR 시스템 보정

5. 엔진 연소실 (우측 하단)

압축된 공기는 연소실로 유입되며, ECU의 명령 하에 연료와 혼합되어 연소됩니다.
그림 속 붉은색 불꽃은 연소 과정을 상징합니다.
피스톤, 크랭크축 등의 구조도 단순화되어 표현되어 있어 전체 엔진 작동을 쉽게 이해할 수 있습니다.

신호 처리 흐름

흡기 압력 상승 → 센서의 전압 상승
흡기 압력 감소 → 센서의 전압 하락

3. BPS와 MAP 센서의 차이점

항목	BPS	MAP 센서
설치 위치	터보 후단 또는 인터쿨러 후단	인테이크 매니폴드
측정 범위	고압 영역 (부스트 압)	절대 압력 (진공 포함)
주 용도	과급압 조절	연료 분사량 제어

4. ECU와의 연동

BPS는 ECU와 연계되어 실시간으로 터보차저의 작동을 제어합니다. 과급압이 ECU 설정치를 초과하면 부스트 컨트롤 밸브나 웨이스트게이트를 제어해 압력을 낮춥니다.

5. BPS의 고장 증상

출력 부족 또는 과급압 미작동
검은 매연 증가
경고등 점등 (Check Engine)
진단기에서 P0238, P0106 등의 DTC 출력

고장 시, 차량은 리밋 모드(Limp Mode)로 진입하며 엔진 출력이 제한될 수 있습니다.

6. 점검 및 정비 방법

BPS 점검은 진단기를 통해 실시간 압력 값을 확인하는 것이 기본입니다. 일반적으로 다음 절차로 점검합니다:

진단기 연결 후 BPS 출력값 확인
엔진 OFF 상태 기준값: 대기압 (약 101kPa)
엔진 ON 시 가속하면 120~250kPa까지 증가
출력 전압: 1.0V ~ 4.5V 범위

7. BPS의 청소 및 교체 주기

BPS는 흡기 계통의 오염물질에 영향을 받을 수 있으므로 정기적인 청소 또는 교체가 필요합니다.

청소 주기: 약 40,000 ~ 60,000km
교체 주기: 고장 또는 출력 이상 시

8. 터보차저 시스템과의 관계

BPS는 터보차저가 과습 한 공기를 효과적으로 활용할 수 있도록 실시간 감시 역할을 합니다. 이 센서를 통해 ECU는 다음과 같은 기능을 수행합니다.

과급압 제어
EGR 유량 보정
흡기 온도와 연동한 연료 보정

9. 주요 차량의 BPS 위치 예시

제조사	모델	BPS 위치
현대	싼타페 디젤	인터쿨러 후단 파이프
기아	쏘렌토 디젤	흡기 매니폴드 상단
BMW	320d	터보차저 후단 압력 파이프

10. BPS와 연계된 시스템

BPS는 다음 시스템과 밀접하게 연동됩니다.

터보차저(WGT/VGT)
인터쿨러
MAP 센서, IAT 센서
흡기 온도 센서와 연계

11. 결론 및 팁

BPS는 단순히 부스트 압력을 측정하는 역할을 넘어서, 차량의 출력과 연비, 배출가스까지 직접적으로 영향을 미치는 핵심 센서입니다.

고장이 발생하면 즉시 진단기로 체크하거나, 센서 신호선을 확인해 정확한 수치를 판단하세요. 또한 흡기 라인의 누설 여부도 반드시 점검해야 합니다.

12. 요약

BPS는 터보차저 시스템의 부스트 압력 측정 센서
ECU는 이 신호를 바탕으로 연료분사 및 터보 제어
정기 점검 및 흡기 시스템 클리닝 필요
센서 고장 시 출력 저하, 매연 증가

✅ BPS 관리 요령

진공호스 누설 체크
센서 단자 부식 여부 점검
정품 부품 사용

※ 관련 센서: MAP 센서, IAT 센서, MAF 센서