(57)【要約】【課題】液体中の空気混入を高精度に短時間で検査することが可能な空気混入量測定装置を提供する。【解決手段】空気混入量測定装置１は、ブレーキ装置１００の配管系１０６内にブレーキ液を注入するための真空ポンプ１０、注入用ポンプ２０及びブレーキ液タンク２５と、配管系１０６内に充填されたブレーキ液の体積を変化させるための体積変化機構３０と、ブレーキ液の体積変化に伴う液圧の変化を検出する圧力センサ４０と、体積変化機構３０の変位センサ３４及び圧力センサ４０の検出結果に基づいてブレーキ液中の空気の混入量を算出するコンピュータ５０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管系内に充填された液体中に混入した空気の量を測定する空気混入量測定装置であって、
密閉した状態の前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の一方を変化させる変化手段と、
前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の変化に伴う液圧又は体積の変化を検出する検出手段と、
前記変化手段により変えられた変化量及び前記検出手段により検出された変化量に基づいて、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量を算出する算出手段と、を備えた空気混入量測定装置。
【請求項２】
前記配管系は、車輌に設けられており、
前記空気混入量測定装置は、前記車輌の外部に設けられている請求項１記載の空気混入量測定装置。
【請求項３】
前記配管系を前記液体で満たすように前記配管系に前記液体を注入可能な注入手段をさらに備えた請求項１又は２記載の空気混入量測定装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記配管系内に充填された前記液体に生じる体積の変化量及び液圧の変化量と、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量と、の関係が予め設定された空気混入量データを有し、前記変化手段により変えられた変化量と、前記検出手段により検出された変化量とを前記空気混入量データに照合することにより、前記液体中に混入した空気の量を算出する請求項１〜３の何れかに記載の空気混入量測定装置。
【請求項５】
前記配管系から前記液体を排出する排出手段をさらに備えた請求項１〜４の何れかに記載の空気混入量測定装置。
【請求項６】
前記配管系は、車輌のブレーキ装置に設けられた配管系であり、
前記配管系内に充填された液体は、ブレーキ液である請求項１〜５の何れかに記載の空気混入量測定装置。
【請求項７】
前記注入手段は、前記ブレーキ装置のマスタシリンダに連通可能なリザーバタンクから前記配管系にブレーキ液を注入する請求項６記載の空気混入量測定装置。
【請求項８】
前記ブレーキ装置の配管系を密閉するために、前記リザーバタンクを密閉可能な測定用キャップを備えた請求項７記載の空気混入量測定装置。
【請求項９】
前記注入手段は、前記ブレーキ装置の前記リザーバタンク内をもブレーキ液で満たすように、前記配管系にブレーキ液を注入することが可能な請求項７又は８記載の空気混入量測定装置。
【請求項１０】
前記注入手段は、空の状態の前記ブレーキ装置の配管系をブレーキ液で満たすように、前記配管系にブレーキ液を注入することが可能な請求項６〜９の何れかに記載の空気混入量測定装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０の何れかに記載の空気混入量測定装置を用いて、配管系内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量が測定されたブレーキ装置。
【請求項１２】
配管系内に充填された液体中に混入した空気の量を測定する空気混入量測定方法であって、
密閉した状態の前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の一方を変化させる変化ステップと、
前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の変化に伴う液圧又は体積の変化を検出する検出ステップと、
前記変化ステップでの変化量及び前記検出ステップでの変化量に基づいて、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量を算出する算出ステップと、を備えた空気混入量測定方法。
【請求項１３】
前記配管系は車輌に設けられており、
前記変化ステップにおいて、前記液体の体積又は液圧の変化が前記車輌の外部から行われ、
前記検出ステップにおいて、前記液体の液圧又は体積の変化の検出が前記車輌の外部から行われる請求項１２記載の空気混入量測定方法。
【請求項１４】
前記配管系を前記液体で満たすように前記配管系内に前記液体を注入する注入ステップをさらに備えた請求項１２又は１３記載の空気混入量測定方法。
【請求項１５】
前記算出ステップにおいて、
前記配管系内に充填された前記液体に生じる体積変化量及び液圧変化量と、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量と、の関係が予め設定された空気混入量データに対して、前記変化ステップでの体積変化量又は液圧変化量と、前記検出ステップでの液圧変化量又は体積変化量と、を照合することにより、前記液体中に混入した空気の量を算出する請求項１２〜１４の何れかに記載の空気混入量測定方法。
【請求項１６】
前記算出ステップの後に、前記配管系から前記液体を排出する排出ステップをさらに備えた請求項１２〜１５の何れかに記載の空気混入量測定方法。
【請求項１７】
前記配管系は、車輌のブレーキ装置に設けられた配管系であり、
前記配管系内に充填された液体は、ブレーキ液である請求項１２〜１６の何れかに記載の空気混入量測定方法。
【請求項１８】
前記注入ステップにおいて、
前記ブレーキ装置のマスタシリンダに連通可能なリザーバタンクから前記配管系にブレーキ液を注入する請求項１７記載の空気混入量測定方法。
【請求項１９】
前記注入ステップにおいて、
前記リザーバタンクを外部に対して密閉した状態で、前記配管系にブレーキ液を注入する請求項１８記載の空気混入量測定方法。
【請求項２０】
前記注入ステップにおいて、
前記ブレーキ装置の前記リザーバタンク内をもブレーキ液で満たすように、前記配管系にブレーキ液を注入する請求項１８又は１９記載の空気混入量測定方法。
【請求項２１】
前記注入ステップにおいて、
空の状態の前記ブレーキ装置の配管系をブレーキ液で満たすように、前記配管系にブレーキ液を注入する請求項１７〜２０の何れかに記載の空気混入量測定方法。
【請求項２２】
前記変化ステップにおいて液体の体積を変化させるとともに前記検出ステップにおいて液体の体積の変化にともなう液圧の変化を検出し、
前記ブレーキ操作手段の操作を解除して、前記マスタシリンダと前記リザーバタンクとを連通させた状態で、前記配管系内に充填された前記ブレーキ液の体積を変化させ、当該体積変化に伴う液圧の変化を連通状態液圧変化量として検出すると共に、
前記ブレーキ装置が有するブレーキ操作手段を操作して、前記マスタシリンダと前記リザーバタンクとを非連通とした状態で、前記配管系内に充填された前記ブレーキ液の体積を変化させ、当該体積変化に伴う液圧の変化を非連通状態液圧変化量として検出し、
前記算出ステップにおいて、
前記連通状態液圧変化量から前記非連通状態液圧変化量を減算した値を、前記空気量混入データに照合する請求項１７〜２１の何れかに記載の空気混入量測定方法。
【請求項２３】
前記排出ステップにおいて、前記ブレーキ液の液面が前記リザーバタンク内の所定範囲内に位置するように、前記配管系から前記ブレーキ液を排出する請求項１７〜２２の何れかに記載の空気混入量測定方法。
【請求項２４】
請求項１７〜２３の何れかに記載の空気混入量測定方法により、配管系内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量が測定されたブレーキ装置。
【請求項２５】
車両に搭載された配管系内に液体を充填し、この充填された液体中に混入した空気の量を測定する空気混入量測定装置であって、
前記配管系内に液体を充填する充填手段と、
密閉した状態の前記配管系内に充填された前記液体の液圧を変化させる変化手段と、
前記配管系内に充填された前記液体の液圧の変化に伴う体積の変化を検出する検出手段と、
前記充填手段による液体の充填、前記変化手段による液圧の変化および前記検出手段による体積変化の検出を自動制御するとともに、前記変化手段により変えられた変化量及び前記検出手段により検出された変化量に基づいて、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量を算出する算出手段と、を備えた空気混入量測定装置。
【請求項２６】
前記検出手段は、複数の流路と液面を現すためのパイプ部を有する測定ブロックと、前記パイプ部に現れた液面を検出するための液面検出ユニットとを含むことを特徴とする請求項２５記載の空気混入量測定装置。
【請求項２７】
前記充填手段は前記配管系内を減圧する真空ポンプを有し、当該真空ポンプを共用して前記配管系内に充填された液体の液圧を変化させることを特徴とする請求項２５又は２６記載の空気混入量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管系内に充填された液体中に混入した空気の量を測定する空気混入量測定装置及び空気混入量測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のブレーキ装置では、その配管系内に充填されたブレーキ液に空気が混入しているとブレーキ踏力に応じた液圧を発生し得なくなる場合がある。そのため、自動車の生産ラインにおいて、ブレーキ装置の配管系内に充填されたブレーキ液中への空気の混入を検査する必要がある。
【０００３】
マスタシリンダとポンプ等の高圧源とを備えるブレーキ装置に用いられる空気混入検知装置として、例えば、高圧源を液圧源としてホイルシリンダ圧を増圧する際に、ホイルシリンダ圧の上昇度合いを検出し、当該検出結果を所定値と比較することにより空気の混入を検知するものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この空気混入検知装置は、自動車自体に装備される構成となっているので、自動車のコストアップや重量増加等の問題を生じる。そこで、このような装置を用いることなく生産ラインにおいてブレーキ液を一度吸引し、その総量より空気混入量を求めることも行われているが、それでは作業に多大な時間を要する。
【特許文献１】特開平１１−２８６２７１号公報
【特許文献２】特開平５−１３８０６７号公報
【特許文献３】特開平９−３２５２７号公報
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、液体中の空気混入を高精度に短時間で検査することが可能な空気混入量測定装置及び空気混入量測定方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、配管系内に充填された液体中に混入した空気の量を測定する空気混入量測定装置であって、密閉した状態の前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の一方を変化させる変化手段と、前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の変化に伴う液圧又は体積の変化を検出する検出手段と、前記変化手段により変えられた変化量及び前記検出手段により検出された変化量に基づいて、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量を算出する算出手段と、を備えた空気混入量測定装置が提供される。上記発明においては特に限定されないが、前記配管系は、車輌に設けられており、前記空気混入量測定装置は、前記車輌の外部に設けられていることが好ましい。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、配管系内に充填された液体中に混入した空気の量を測定する空気混入量測定方法であって、密閉した状態の前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧を変化させる変化ステップと、前記配管系内に充填された前記液体の体積又は液圧の変化に伴う液圧又は体積の変化を検出する検出ステップと、前記変化ステップでの変化量及び前記検出ステップでの変化量に基づいて、前記配管系内に充填された前記液体中に混入した空気の量を算出する算出ステップと、を備えた空気混入量測定方法が提供される。また、上記発明においては特に限定されないが、前記配管系は車輌に設けられており、前記変化ステップにおいて、前記液体の体積又は液圧の変化が前記車輌の外部から行われ、前記検出ステップにおいて、前記液体の液圧又は体積の変化の検出が前記車輌の外部から行われることが好ましい。
【０００８】
本発明では、液体中に空気が含まれていると、その空気は、ボイル−シャルルの法則に従う。すなわち、体積（Ｖ）を変化させるとそれに伴って体積と圧力の積が一定（ＰＶ＝一定）となるように圧力（Ｐ）が変化するし、逆に圧力（Ｐ）を変化させるとそれに伴って体積と圧力の積が一定（ＰＶ＝一定）となるように体積（Ｖ）が変化する。この様子を図１６に示す。同図の（Ｂ）において密閉された容器Ｓに空気Ｇを含んだ液体Ｌを充填し、このときの液圧をＰ０，体積をＶ０とする。この状態から同図（Ｃ）に示すようにピストンＰＴを移動させて容器Ｓの体積を減少させてＶ１としたときの液圧をＰ１とし、また同図（Ａ）に示すようにピストンＰＴを移動させて容器Ｓの体積を増加させてＶ２としたときの液圧をＰ２とすると、液体Ｌに含まれた空気Ｇがボイル−シャルルの法則に従うことから、Ｐ０・Ｖ０＝Ｐ１・Ｖ１＝Ｐ２・Ｖ２の関係が成立する。したがって、本発明においては変化手段又は変化ステップにおいて液体の体積及び液圧の何れか一方を変化させれば良く、液体の体積を変化させたときには検出手段又は検出ステップにおいて液圧を検出し、液体の液圧を変化させたときには検出手段又は検出ステップにおいて体積を検出する。なお、変化手段及び変化ステップにおいて、液体の体積は増加させても減少させても良く、液圧についても増加及び減少の両方を含む趣旨である。
【０００９】
そして、一定容積の液体中に含まれる空気量によって、このＰＶ曲線の傾き（特性）も異なる（図３参照）。
【００１０】
本発明ではこのようなボイル−シャルルの法則に基づいて、配管系内に充填された液体の体積又は液圧の一方を変化手段により変化させ、その体積又は液圧の変化に伴って液体に生じる液圧又は体積の変化を検出手段が検出する。一般的に空気は液体と比べて格段に圧縮・膨張性に富んでいるので（すなわち、液体は液圧変化に対して殆ど体積変化がないので）、図３に示すように液体の体積又は液圧を変化させた際に、液体中に混入した空気の量が少ないと液圧又は体積の変化が大きくなるのに対し、当該量が多いと液圧又は体積の変化が小さくなる。本発明では、この原理を利用して、算出手段が変化量と変化量に基づいて空気混入量を算出する。これにより、空気混入の定量的な測定が可能となるので、高精度な検査が可能となる。
【００１１】
また、本発明では、変化手段及び変化手段を車輌の外部に設け、配管系内に充填された液体における空気の混入量を、外部から測定する。これにより、車輌の配管系に手を加えることなく空気混入量の測定を行うことが可能となるので、車輌のコストアップや重量アップを招来することなく、生産ラインにおいて空気混入量の検査が短時間で行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
《第１実施形態》
図１は本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置の全体構成を示すブロック図、図２Ａは本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置に用いられる測定用キャップ、図２Ｂは図２ＡのIIB-IIB線に沿った断面図、図３は本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置に用いられる空気混入量データの一例を示すグラフである。
【００１４】
本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置１は、自動車のブレーキ装置１００の配管系１０６内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量を測定する装置であり、図１に示すように、配管系１０６にブレーキ液を注入するための真空ポンプ１０、注入用ポンプ２０及びブレーキ液タンク２５と、配管系１０６内に充填されたブレーキ液の体積を変化させるための体積変化機構３０と、ブレーキ液の体積変化に伴う液圧の変化を検出する圧力センサ４０と、体積変化機構３０の変位センサ３４及び圧力センサ４０の検出結果に基づいてブレーキ液中の空気の混入量を算出するコンピュータ５０と、を備えている。この空気混入量装置１は、ブレーキ装置１００が搭載された自動車の外部に設けられており、例えば、自動車生産ラインのブレーキ液注入工程等に設けられている。なお、本実施形態における真空ポンプ１０、注入用ポンプ２０及びブレーキ液タンク２５が、特許請求の範囲における注入手段の一例に相当し、本実施形態における体積変化機構３０が、特許請求の範囲における変化手段の一例に相当し、本実施形態における圧力センサ４０が、特許請求の範囲における検出手段の一例に相当し、本実施形態におけるコンピュータ５０が、特許請求の範囲における算出手段の一例に相当する。本例では、体積を変化させることによる液圧の変化を検出し、これにより空気の混入量を測定する。
【００１５】
先ず、本実施形態に係る空気混入量測定装置１の測定対象となるブレーキ装置１００について説明する。このブレーキ装置１００は、図１に示すように、ブレーキペダル１０１が連結されたマスタシリンダ１０２、及び、当該マスタシリンダ１０２に連結されたブレーキ配管１０５を含む配管系１０６を備えている。このマスタシリンダ１０２は、特に図示しないが、例えば、ブレーキペダル１０１が連結されたプライマリピストン及びセカンダリピストンを持つタンデムマスタシリンダであり、これら各ピストンにブレーキ配管１０５がそれぞれ連結されている。このマスタシリンダ１０２の上部には、ブレーキ液が貯留されたリザーバタンク１０３が配設されている。このリザーバタンク１０３は、ブレーキペダル１０１の踏み込みが解除されている場合にのみマスタシリンダ１０２と連通することが可能となっている。なお、本実施形態におけるブレーキペダル１０１が、特許請求の範囲におけるブレーキ操作手段の一例に相当する。
【００１６】
そして、このブレーキ装置１００は、運転者がブレーキペダル１０１を踏み込むと、リザーバタンク１０３がマスタシリンダ１０２から分離されると同時に、マスタシリンダ１０２がブレーキ配管１０５を含む配管系１０６内にブレーキペダル１０１の踏込量に応じた液圧を発生させ、この液圧に基づいて、前後輪のホイルシリンダに圧力が発生するようになっている。
【００１７】
なお、特に図示しないが、通常用いられるリザーバタンク１０３のキャップには、当該リザーバタンク１０３内の圧力を大気圧に開放するために、例えばスリット等が形成されている。これに対し、本実施形態に係る空気混入量測定装置１をブレーキ装置１００に接続する際には、図２Ａ及び図２Ｂに示すような測定用キャップ１０４が、リザーバタンク１０３のキャップとして用いられる。同図に示すように、この測定用キャップ１０４には、空気混入量測定装置１から導出した第１及び第２の配管６１、６２をそれぞれ挿入するための第１及び第２の連通孔１０４ａ、１０４ｂが形成されている以外はスリット等が一切形成されておらず、リザーバタンク１０３内部を大気圧から遮断して密閉することが可能な構成となっている。
【００１８】
図１に示すように、測定用キャップ１０４の第１の連通孔１０４ａに挿入された第１の配管６１の下端部は、第２の連通孔１０４ｂに挿入された第２の配管６２の下端部より上方に位置しており、この第２の配管６２の下端部は、例えばリザーバタンク１０３の側面に示される適正油量範囲内に位置している。
【００１９】
次に、本実施形態に係る空気混入量測定装置１について説明する。
【００２０】
真空ポンプ１０は、ブレーキ液を配管系１０６に注入する前に当該配管系１０６内を真空引きするためのポンプである。この真空ポンプ１０は、第１の配管６１から分岐した第３の配管６３、及び、測定用キャップ１０４の第１の連通孔１０４ａに挿入された第１の配管６１を介して、リザーバタンク１０３内に連通している。第３の配管６３には、第１の配管６１から真空ポンプ１０を分離可能な第１のバルブ７１が設けられている。真空ポンプ１０にはコンピュータ５０が制御可能に接続されており、第１のバルブ７１にもコンピュータ５０が開閉制御可能に接続されている。
【００２１】
注入用ポンプ２０は、ブレーキ装置１００の配管系１０６にブレーキ液を注入するためのポンプである。この注入用ポンプ２０は、その排出口が、測定用キャップ１０４の第２の連通孔１０４ｂに挿入された第２の配管６２を介して、リザーバタンク１０３内に連通している。これに対し、この注入用ポンプ２０の吸込口は、第４の配管６４を介して、ブレーキ液タンク２５に連通している。第２の配管６２には、リザーバタンク１０３から注入用ポンプ２０を分離可能な第２のバルブ７２が設けられている。注入用ポンプ２０にはコンピュータ５０が制御可能に接続されており、第２のバルブ７２にもコンピュータ５０が開閉制御可能に接続されている。
【００２２】
本実施形態では、空の状態（ブレーキ液が一切充填されていない状態）のブレーキ装置１００の配管系１０６に対して、注入用ポンプ２０が、ブレーキ液の通常の注入と、測定のための注入とを連続して行う。これにより、ブレーキ液の注入から空気混入の検査までの作業を迅速に行うことが可能となっている。
【００２３】
これに対し、例えば生産ライン以外で空気混入量測定装置１を用いる場合にブレーキ液注入装置等により既に配管系１０６内に所定量のブレーキ液が注入されている際には、空気混入量の測定のために、ブレーキ装置１００のリザーバタンク１０３をも満たすように、注入用ポンプ２０によりブレーキ液を注ぎ足す。
【００２４】
なお、この注入用ポンプ２０は、ブレーキ装置１００の配管系１０６内に充填されたブレーキ液を吸い出し、第２の配管６１及び第４の配管６４を介して、ブレーキ液タンク２５に排出することも可能となっている。
【００２５】
ブレーキ液タンク２５には、ブレーキ装置１００の配管系１０６に注入されるブレーキ液が蓄えられている。このブレーキ液タンク２５は、第５の配管６５及び第１の配管６１を介して、リザーバタンク１０３に連通している。第５の配管６５には、ブレーキ液タンク２５を第１の配管６１から分離可能な第３のバルブ７３が設けられている。なお、この第３のバルブ７３のみが、第５の配管６５を連通／遮断させる開閉機能に加えて、当該第５の配管６５を大気に解放させる大気開放機能をも備えている。この第３のバルブ７３には、コンピュータ５０が開閉制御及び大気開放制御を可能なように接続されている。
【００２６】
なお、生産ラインに従来から設けられているブレーキ液注入装置を、本実施形態に係る空気混入量測定装置１の真空ポンプ１０、注入用ポンプ２０及びブレーキ液タンク３０として用い、このブレーキ液注入装置に、体積変化機構３０や圧力センサ４０、コンピュータ５０等を増設することにより、空気混入量測定装置１を構成しても良い。これにより、生産ラインへのインライン化を容易に行うことが出来る。
【００２７】
体積変化機構３０は、第１の配管６１が接続されたシリンダ３１と、当該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストン３２と、ピストン３２をシリンダ３１に対して軸方向に移動させるアクチュエータ３３と、アクチュエータ３３の移動量を検出する変位センサ３４と、を有している。
【００２８】
シリンダ３１の先端部に第１の配管６１の端部が接続されており、当該シリンダ３１の内壁面とピストン３２の先端面とに囲まれた内部空間が、第１の配管６１内に連通している。ピストン３２の後端部にはアクチュエータ３３の駆動軸３３ａが取り付けられており、アクチュエータ３３が直動方向に動作することにより、当該駆動軸３３ａを介してピストン３２をシリンダ３１に対して軸方向に摺動させることが可能となっている。このアクチュエータ３３としては、例えば油圧シリンダ、サーボモータ、エアシリンダ等を挙げることが出来る。このアクチュエータ３３には、その軸方向の移動量を検出することが可能な変位センサ３４が取り付けられている。この変位センサ３４としては、例えば駆動ロッド３３ａの前進限及び後退限を検出するリミットセンサを挙げることが出来、これにより、ブレーキ液の体積変化が一定量に規制される。アクチュエータ３３には、コンピュータ５０が制御可能に接続されており、変位センサ３４にもコンピュータ５０が検出結果を受信可能に接続されている。
【００２９】
第１の配管６１における第５の配管６５との分岐点と、シリンダ３１が接続された端部との間には、第４のバルブ７４が設けられている。また、第１の配管６１のシリンダ３１に接続された端部と、第４のバルブ７４との間には圧力センサ４０が接続されている。第４のバルブ７４は、体積変化機構３０及び圧力センサ４０を、第１の配管６１における第５の配管６５との分岐点から分離することが可能となっている。この第４のバルブ７４には、コンピュータ５０が開閉制御可能に接続されており、圧力センサにもコンピュータ５０が検出結果を受信可能に接続されている。
【００３０】
コンピュータ５０は、ＣＰＵやメモリ等を有しており、配管系１０６内に充填されたブレーキ液に生じる体積変化量及び液圧変化量と、配管系１０６内に充填されたブレーキ液に混入した空気の量と、の関係が予め設定された空気混入量データがメモリに記憶されている。
【００３１】
この空気混入量データは、より具体的には、図３に示すように、配管系１０６内に充填されたブレーキ液に生じる体積変化量及び液圧変化量の関係を、配管系１０６内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量に応じて予め設定したデータであり、空気混入量測定を行う前に、実験により、或いは、計算により予め求められている。例えば、図３に示す例では、空気混入量が０［ｃｃ］、０．５［ｃｃ］及び１．０［ｃｃ］である場合の体積変化量−液圧変化量曲線がそれぞれ予め設定されている。この空気混入量データは、例えば車種やリザーバタンクの種類等に応じて予め設定されている。
【００３２】
そして、コンピュータ５０は、変位センサ３４及び圧力センサ４０による実際の検出結果を、空気混入量データに照合することにより、配管系１０６内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量を算出することが可能となっている。算出された空気混入量は、コンピュータ５０のモニタ５１に表示することが可能となっている。
【００３３】
また、このコンピュータ５０は、算出された空気混入量を所定の閾値と比較し、例えば空気混入量が閾値より大きいような場合には、図示しないスピーカ等を介して作業者に対して警告音を発することも可能となっている。
【００３４】
次に、本実施形態に係る空気混入量測定装置１を用いた空気混入量測定方法について説明する。
【００３５】
図４は本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置を用いた空気混入量測定方法を示すフローチャート、図５は本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置を用いた空気混入量測定方法の他の例を示すフローチャートである。
【００３６】
先ず、図４を参照して、より効率的な測定方法について説明する。この測定方法では、図４のステップＳ１００において、リザーバタンク１０３から通常のキャップを取り外し、第１及び第２の挿入孔１０４ａ、１０４ｂに第１及び第２の配管６１、６２がそれぞれ挿入された測定用キャップ１０４をリザーバタンク１０３に取り付ける。この測定用キャップ１０４を取り付けることにより、大気開放されていたリザーバタンク１０３が密閉される。
【００３７】
次に、ステップＳ１１０において、空気混入量測定装置１によりブレーキ装置１００の配管系１０６にブレーキ液の注入を行う。
【００３８】
この際、先ず、真空ポンプ１０を用いてブレーキ装置１００の配管系１０６内の真空引きを行う。なお、この真空引きに際して、ブレーキ装置１００の配管系１０６内はブレーキ液が一切存在しない空の状態となっている。また、第１のバルブ７１が開いているのに対し、第２〜第４のバルブ７２〜７４は閉じているので、ブレーキ装置１００の配管系１０６には、真空ポンプ１０のみが連通している。
【００３９】
真空ポンプ１０による真空引きが完了したら、次に、注入用ポンプ２０により、ブレーキ装置１００の配管系１０６にブレーキ液を加圧充填する。この注入用ポンプ２０による注入に際して、第２〜第４のバルブ７２〜７４を開き、第１のバルブ７１を閉じる。これにより、ブレーキ液タンク２５→第４の配管６４→注入用ポンプ２０→第２の配管６２→ブレーキ装置１００→第１の配管６１→第５の配管６５→ブレーキ液タンク２５、という経路が形成される。ブレーキ装置１００のリザーバタンク１０３までもがブレーキ液で満たされるまで、注入用ポンプ２０により前記経路にブレーキ液を循環させる。このように、本実施形態では、配管系１０６に対して、ブレーキ液の通常の注入と、測定のための注入とを、注入用ポンプ２０により連続して行うので、ブレーキ液の注入から空気混入の検査までの作業が迅速に行なわれる。
【００４０】
ブレーキ装置１００の配管系１０６内がブレーキ液で十分に満たされたら、ステップＳ１２０において、ブレーキ装置１００の配管系１０６内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量の測定を開始する。
【００４１】
この測定に際して、先ず、第４のバルブ７４を開いたままの状態とし、第１のバルブ７１を閉じたままの状態とし、第２及び第３のバルブ７２、７３のバルブを閉じて、ブレーキ装置１００の配管系１０６に、体積変化機構３０及び圧力センサ４０のみを連通させる。次いで、コンピュータ５０がアクチュエータ３３を前進移動させる制御を行い、これにより駆動ロッド３３ａの先端に取り付けられたピストン３２が、シリンダ３１に対して軸方向に摺動する。変位センサ３４により、アクチュエータ３３の一定の移動量が検出されたら、コンピュータ５０は、アクチュエータ３３を停止させる制御を行う。以上のような体積変化機構３０の動作により、シリンダ３１の内部空間の体積が減少し、当該内部空間内に存在していたブレーキ液が第１の配管６１側に押し出されるので、ブレーキ装置１００の配管系１０６内に充填されたブレーキ液の体積が減少する。
【００４２】
次に、ステップＳ１３０において、圧力センサ４０が、ブレーキ液の液圧を検出する。この検出結果はコンピュータ５０に送出され、コンピュータ５０は、アクチュエータ３３の一定移動量から導出されるブレーキ液の体積変位量と、圧力センサ４０により検出された液圧変化量と、を図３に示すような空気混入量データに照合する。
【００４３】
例えば、図３に示すように、体積変化量を一定にした場合に、圧力センサ４０により圧力変化量としてαの値が検出された場合には、空気混入量はほぼ０［ｃｃ］と算出される。これに対し、圧力変化量としてβ（但し、α＞β）の値が検出された場合には、空気混入量は０．５［ｃｃ］と算出され、圧力変化量としてγ（但し、β＞γ）の値が検出された場合には、空気混入量は１．０［ｃｃ］と算出される。
【００４４】
コンピュータ５０により空気混入量が算出されたら、その値がモニタ５１に表示される。さら、この空気混入量が所定の閾値を超えているような場合には、例えば警告音等により作業者に喚起される。
【００４５】
算出された空気混入量が所定の閾値を超えていない場合には、ステップＳ１６０において、ブレーキ装置１００のリザーバタンク１０３までも満杯に充填されたブレーキ液を適切な量となるように排出する。この作業に際して、先ず、第１のバルブ７１を閉じたままの状態とし、第２のバルブ７２を開き、第３のバルブ７３を大気開放とし、第４のバルブ７４を閉じる。
【００４６】
次に、注入用ポンプ２０をブレーキ液タンク２５にブレーキ液を排出させるように反転駆動させる。これにより、第３のバルブ７３から大気が導入され、第１及び第２の配管６１、６２内のブレーキ液が吸い取られると共に、リザーバタンク１０３内において第２の配管６２の端部より上方に位置するブレーキ液が全て吸い取られる。これにより、リザーバタンク１０３内に貯留されたブレーキ液の上面は、当該リザーバタンク１０３の側面に示される適正油量範囲内に位置することとなる。このような排出ステップを設けることにより、ブレーキ装置１００の配管系１０６へのブレーキ液の注入、及び、測定のためのブレーキ液の注入に加えて、測定後の余分なブレーキ液の排出も連続して行うことが出来、ブレーキ液の注入作業と空気混入の検査をより迅速に行うことが可能となっている。
【００４７】
以上に説明した測定方法は迅速性に優れているが、マスタシリンダ１０２及びブレーキ配管１０５を含む配管系１０６に加えて、リザーバタンク１０３や空気混入量測定装置１の第１の配管６１をも含めた状態で液圧変化を検出しているため、精度的に十分ではない場合もある。
【００４８】
《第２実施形態》
以下に、図５を参照して、本実施形態に係る空気混入量測定装置を用いた空気混入量測定方法の他の例について説明する。
【００４９】
上述の図４を参照して説明した場合と同様に、先ず、図５のステップＳ２００にてリザーバタンク１０３に測定用キャップ１０４を取り付け、ステップＳ２２０にて空気混入量測定装置１によるブレーキ装置１００の配管系１０６へのブレーキ液の注入を開始する。
【００５０】
この際、先ず、第１のバルブ７１を開き、第２〜第４のバルブ７２〜７４を閉じた状態で、真空ポンプ１０によりブレーキ装置１００の配管系１０６内の真空引きを行う。次に、第１のバルブ７１を閉じると共に、第２〜第４のバルブ７２〜７４を開き、注入用ポンプ２０によりブレーキ液タンク２５に蓄えられたブレーキ液をブレーキ装置１００の配管系１０６内に加圧充填する。
【００５１】
ブレーキ装置１００のリザーバタンク１０３までもがブレーキ液で満たされたら、ステップＳ２２０において、ブレーキペダル１０１を踏み込んだ状態で、測定を開始する。
【００５２】
この測定に際して、先ず、作業者がブレーキペダル１０１を踏み込んで、リザーバタンク１０３をマスタシリンダ１０２から分離する。次いで、その作業者が測定開始スイッチ（不図示）をオンすると、コンピュータ５０が、第４のバルブ７４を開いたままの状態とし、第１のバルブ７１を閉じたままの状態とし、第２及び第３のバルブ７２、７３のバルブを閉じる制御を行い、ブレーキ装置１００の配管系１０６に、体積変化機構３０及び圧力センサ４０のみが連通する。次いで、コンピュータ５０は、アクチュエータ３３を前進移動させる制御を行い、変位センサ３４がアクチュエータ３３の一定の移動量を検出したら、アクチュエータ３３を停止させる。
【００５３】
次に、ステップＳ２３０において、圧力センサ４０が、ブレーキ液の液圧を検出する。この際、マスタシリンダ１０２とリザーバシリンダ１０３とが非連通状態となっていることから、圧力センサ４０は、体積変化機構３０のシリンダ３１から第１の配管６１を介してリザーバタンク１０３に至るまでの範囲、即ち、マスタシリンダ１０２及びブレーキ配管１０５等を含む配管系１０６を除く範囲、に生じた体積変化に伴う液圧変化を検出する。このステップＳ２３０において圧力センサ４０により検出された液圧変化量は、非連通状態液圧変化量としてコンピュータ５０のメモリに記憶される。
【００５４】
次に、ステップＳ２４０において、ブレーキペダル１０１を踏まない状態で測定を行う。この測定では、作業者がブレーキペダル１０１から足を離し、マスタシリンダ１０２とリザーバタンク１０３とを連通させ、その状態で、作業者が測定開始スイッチをオンする。これにより、ブレーキ装置１００の配管系１０６に、体積変化機構３０及び圧力センサ４０のみが連通した状態で、アクチュエータ３３が一定量を移動する。
【００５５】
次いで、ステップＳ２５０において、圧力センサ４０がブレーキ液の液圧を検出する。この際、マスタシリンダ１０２とリザーバシリンダ１０３とが連通状態となっていることから、圧力センサ４０は、体積変化機構３０のシリンダ３１から第１の配管６１及びリザーバタンク１０３を介してブレーキ装置１００の配管系１０６に至る全範囲に生じた体積変化に伴う液圧変化を検出する。このステップＳ２５０において圧力センサ４０により検出された液圧変化量は、連通状態液圧変化量としてコンピュータ５０のメモリに記憶される。
【００５６】
次に、ステップＳ２６０において、コンピュータ５０は、ステップＳ２５０で検出された連通状態液圧変化量から、ステップＳ２３０で検出された非連通状態液圧変化量を減算する。次いで、ステップＳ２７０において、アクチュエータ３３の一定移動量から導出されるブレーキ液の体積変化量と、ステップＳ２６０で算出された減算値と、をコンピュータ５０のメモリに予め記憶された空気混入量データに照合する。なお、このステップＳ２７０で用いられる空気混入量データは、リザーバタンク１０３を除いたマスタシリンダ１０２以下のブレーキ装置１００の配管系１０６のみに純粋に生じる体積変化量、液圧変化量及び空気混入量の関係が実験や計算により予め求められたデータである。
【００５７】
このように、連通状態液圧変化量から非連通状態液圧変化量を減算した減算値に基づいて、空気混入量を算出することにより、第１の配管６１やリザーバタンク１０３を除いた配管系１０６内に混入した空気の量を求めることが出来るので、これにより、より高精度な測定が可能となる。このような測定方法は、その高精度さから、生産ラインに留まらず自動車の開発段階等においても活用することが出来る。
【００５８】
コンピュータ５０により空気混入量が算出されたら、その値がモニタ５１に表示される。この空気混入量が所定の閾値を超えているような場合には、例えば警告音等により作業者に喚起される。
【００５９】
算出された空気混入量が所定の閾値を超えていない場合には、図４のステップＳ１６０と同様に、ステップＳ２９０において、ブレーキ液を適正油量範囲内に収まるように排出する。
【００６０】
以上のように、本実施形態では、ボイル−シャルルの法則に基づいて、配管系１０６内に充填されたブレーキ液の体積を体積変化機構３０により変化させ、その体積変化に伴ってブレーキ液に生じる液圧変化を圧力センサ４０が検出する。一般的に空気は液体と比べて圧縮性に富むので、ブレーキ液の体積を変化させる際に、ブレーキ液中に混入した空気の量が少ないと液圧変化が大きくなるのに対し、当該混入量が多いと液圧変化が小さくなる。本実施形態では、この原理を利用して、コンピュータ５０が体積変化量と液圧変化量とに基づいて空気混入量を算出する。これにより、空気混入量を定量的に測定することが可能となるので、高精度な検査が可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、体積変化機構３０や圧力センサ４０等を備えた空気混入量測定装置１を、ブレーキ装置１００を有する自動車の外部に設け、配管系１０６内に充填されたブレーキ液における空気の混入量を外部から測定する。これにより、自動車のブレーキ装置１００に手を加えることなく空気混入量の測定を行うことが可能となるので、自動車のコストアップや重量アップを招来することなく、生産ラインにおいて空気混入量の検査が短時間で行える。
【００６２】
《第３実施形態》
次に、上述した空気混入量測定装置及び方法を応用した自動測定システムについて図６〜図１５を参照しながら説明する。
【００６３】
図６は空気混入量自動測定システムの全体構成を示すブロック図、図７は本システムで用いられる測定ブロックを示す斜視図、図８は同じく測定ブロックを示す縦断面図、図９は表示板の一例を示す正面図、図１０は測定手順を示すフローチャート、図１１〜図１５はシステム内の各バルブの開閉状態及びブレーキ液の充填状態を示すブロック図である。なお、図１に示す部材に対応する部材には同じ符号を付すこととする。
【００６４】
図６に示すように、本実施形態に係る空気混入量自動測定システム１Ａは、自動車のブレーキ装置の配管系に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量を自動的に測定するシステムであり、配管系１０６にブレーキ液を注入するための真空ポンプ１０、注入用ポンプ２０及びブレーキ液タンク２５と、ブレーキ液の液圧変化に伴う体積の変化を検出する測定ブロック９０と、測定ブロック９０の検出結果に基づいてブレーキ液中の空気の混入量を算出するコンピュータ５０と、を備えている。この空気混入量装置１は、ブレーキ装置１００が搭載された自動車の外部に設けられており、例えば、自動車生産ラインのブレーキ液注入工程等に設けられている。なお、本実施形態における真空ポンプ１０、注入用ポンプ２０及びブレーキ液タンク２５が、特許請求の範囲における注入手段の一例に相当し、本実施形態における真空ポンプ１０が、特許請求の範囲における液圧を変化させる変化手段の一例に相当し、本実施形態における測定ブロック９０が、特許請求の範囲における体積の変化を検出する検出手段の一例に相当し、本実施形態におけるコンピュータ５０が、特許請求の範囲における算出手段の一例に相当する。本例では、液圧を変化させることによる体積の変化を検出し、これにより空気の混入量を測定する。
【００６５】
本実施形態に係る空気混入量測定システム１Ａの測定対象となるブレーキ装置は上述した第１実施形態と同じであるため詳細な説明は省略するが、本実施形態に係る空気混入量測定システム１Ａをブレーキ装置に接続する際においても、第１実施形態と同様に、図２Ａ及び図２Ｂに示すような測定用キャップ１０４が、リザーバタンク１０３のキャップとして用いられる。同図に示すように、この測定用キャップ１０４には、空気混入量測定システム１Ａから導出した第１及び第２の配管６１、６２Ｂをそれぞれ挿入するための第１及び第２の連通孔１０４ａ、１０４ｂが形成されている以外はスリット等が一切形成されておらず、リザーバタンクの内部を大気圧から遮断して密閉することが可能な構成となっている。
【００６６】
なお、測定用キャップ１０４の第１の連通孔１０４ａに挿入された第１の配管６１の下端部は、第１実施形態と同様(図１参照)、第２の連通孔１０４ｂに挿入された第２の配管６２Ｂの下端部より上方に位置しており、この第２の配管６２Ｂの下端部は、例えばリザーバタンクの側面に示される適正油量範囲内に位置している。
【００６７】
真空ポンプ１０は、ブレーキ液を配管系１０６に注入する前に当該配管系１０６内を真空引きするためのポンプであるとともに、本例では液圧を変化させる変化手段も兼ねている。この真空ポンプ１０は、配管６３を介して測定ブロック９０の第４開口９１Ｄに接続され、この配管６３には、電磁バルブ７６と真空計８１が設けられている。真空計８１はブレーキ液の充填前の工程において配管系１０６の真空度を測定するもので、その出力信号はコンピュータ５０に送出される。
【００６８】
また、配管６３には、電磁バルブ７６を跨ぐようにバイパス配管６６が設けられ、ここに電磁バルブ７７，７８，７９及び圧力調整弁８２が設けられている。この圧力調整弁８２は、負圧を発生させて測定する際の圧力を一定にするためのものである。
【００６９】
バイパス配管６６の電磁バルブ７８と７９との間には配管６７が接続され、その一端は測定ブロック９０の第５開口９１Ｅに接続されている。また、この配管６７には電磁バルブ８０を有する配管８３が接続され、その先端から大気を導入することで、ブレーキ液の測定時の液面を調整する。
【００７０】
図示は省略するが、真空ポンプ１０，真空計８１，電磁バルブ７６〜８０，圧力調整弁８２にはコンピュータ５０が制御可能に接続されており、真空ポンプ１０の動作制御や各電磁バルブの開閉制御を司る。
【００７１】
注入用ポンプ２０は、ブレーキ装置の配管系１０６にブレーキ液を注入するためのポンプであり、また空気混入量の測定に用いた過剰のブレーキ液を排出するためのポンプでもあり、正逆回転が可能なポンプである。この注入用ポンプ２０の一方の排出口(吸引口でもある。) は、配管６２Ａを介して測定ブロック９０の第３開口９１Ｃに接続され、他方の排出口 (吸引口でもある。) は、ブレーキ液タンク２５に接続されている。この配管６２Ａには、ブレーキ液タンク２５と注入用ポンプ２０との間に電磁バルブ７２Ａが設けられ、注入用ポンプ２０と測定ブロック９０との間に電磁バルブ７２Ｂが設けられている。注入用ポンプ２０にはコンピュータ５０が制御可能に接続されており、電磁バルブ７２Ａ，７２Ｂにもコンピュータ５０が開閉制御可能に接続されている。
【００７２】
ブレーキ液タンク２５には、ブレーキ装置の配管系１０６に注入されるブレーキ液が蓄えられている。このブレーキ液タンク２５と配管系１０６との間には、配管６２Ｂ・測定ブロック９０・配管６５のラインと、配管６１・６４のラインが設けられている。このうち、配管６２Ｂの一端は測定ブロック９０の第２開口９１Ｂに接続され、配管６５の一端は測定ブロック９０の第１開口９１Ａに接続され、電磁バルブ７３が設けられている。また、配管６１・６４には電磁バルブ８４と流量センサ８５が設けられ、流量センサ８５はこの配管６１・６４を流れるブレーキ液の流量を計測してコンピュータ５０に送出する。なお、電磁バルブ７３，８４には、コンピュータ５０が開閉制御可能なように接続されている。
【００７３】
次に、本例に係る測定ブロック９０の構成を、図６〜図８を参照しながら説明する。
【００７４】
本例の測定ブロック９０は、アクリル樹脂などで構成された本体９１と、液面を検出する液面検出ユニット９９を有し、同図に示すように鉛直方向が決められた状態で設置される。すなわち、後述するパイプ部９２が鉛直方向になるように設置されて使用される。
【００７５】
本体９１には第１開口９１Ａと第２開口９１Ｂが形成され、これら第１開口９１Ａと第２開口９１Ｂは、本体９１内に形成された主流路９８ａにより連通している。また、本体９１内には、主流路９８ａに連通する２つの流路９８ｂ，９８ｃが形成され、それぞれの一端に第３開口９１Ｃおよび第４開口９１Ｄが形成され、第３開口９１Ｃには配管６２Ａが連通し、第４開口９１Ｄには配管６３が連通する。さらに、本体９１内には、主流路９１ａの第１開口９１Ａに連通するバイパス流路９８ｄが形成され、このうち少なくともパイプ部９２は透明又はそれに近い状態の透明度が確保されている。そして、バイパス流路９８ｄの上部に第５開口９１Ｅが形成され、ここにバイパス配管６６及び配管６７が連通する。
【００７６】
液面検出ユニット９９は、モータ９５で両方向に回転するボールネジ９４にフォトマイクロセンサ９７のベースを取り付け、照明９６からの光をフォトマイクロセンサ９７で受光するもので、パイプ部９２に挿入されたフロートＦが浮遊する液面を検出する。すなわち、モータ９５を駆動してフォトマイクロセンサ９７及び照明９６を上下に移動させ、そのときフロートＦの位置においては照明光が遮光されるので、そのときの位置をエンコーダ９３にて検出する。なお、エンコーダ９３、モータ９５及びフォトマイクロセンサ９７はコンピュータ５０に接続され、動作制御や信号の送受信が可能とされている。
【００７７】
コンピュータ５０は、第１実施形態と同様にＣＰＵやメモリ等を有しており、配管系１０６内に充填されたブレーキ液に生じる体積変化量及び液圧変化量と、配管系１０６内に充填されたブレーキ液に混入した空気の量と、の関係が予め設定された空気混入量データがメモリに記憶されている。
【００７８】
この空気混入量データは、より具体的には、図３に示すように、配管系１０６内に充填されたブレーキ液に生じる体積変化量及び液圧変化量の関係を、配管系１０６内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量に応じて予め設定したデータであり、空気混入量測定を行う前に、実験により、或いは、計算により予め求められている。例えば、図３に示す例では、空気混入量が０［ｃｃ］、０．５［ｃｃ］及び１．０［ｃｃ］である場合の体積変化量−液圧変化量曲線がそれぞれ予め設定されている。この空気混入量データは、例えば車種やリザーバタンクの種類等に応じて予め設定されている。
【００７９】
そして、コンピュータ５０は、液面検出ユニット９９による実際の検出結果を、空気混入量データに照合することにより、配管系１０６内に充填されたブレーキ液中に混入した空気の量を算出することが可能となっている。算出された空気混入量は、コンピュータ５０のモニタ５１に表示することが可能となっている。
【００８０】
また、このコンピュータ５０は、算出された空気混入量を所定の閾値と比較し、例えば空気混入量が閾値より大きいような場合には、図示しないスピーカ等を介して作業者に対して警告音を発することも可能となっている。
【００８１】
本システム１のモニタ５１の一例を図９に示す。ここでは、測定を開始するためのスタートボタン５１ａ、現在の工程をリアルタイムで示す表示部５１ｂ、算出された空気混入量を示す表示部５１ｃが設けられている。
【００８２】
次に、図１０〜図１５を参照しながら動作を説明する。
【００８３】
なお、ステップＳ３１０〜ステップＳ３１２は真空引き工程（ブレーキ液充填前処理工程）、ステップＳ３２０〜ステップＳ３２２はブレーキ液充填工程、ステップＳ３３０〜ステップＳ３３２は液面調整工程、ステップＳ３４０〜ステップＳ３４３は空気混入量測定工程、ステップＳ３５０〜ステップＳ３５１はブレーキ液回収工程である。
【００８４】
図１０のステップＳ３００において、リザーバタンクから通常のキャップを取り外し、第１及び第２の挿入孔１０４ａ、１０４ｂに第１及び第２の配管６１、６２Ｂがそれぞれ挿入された測定用キャップ１０４をリザーバタンクに取り付ける。この測定用キャップ１０４を取り付けることにより、大気開放されていたリザーバタンクが密閉される。
【００８５】
次に、ステップＳ３０１において、図９に示すモニタ５１のスタートボタン５１ａを押し、ブレーキ装置の配管系にブレーキ液の注入を開始する。
【００８６】
この際、先ず、図１１に示すように各電磁バルブの開閉状態を真空引き時の設定に変更し（ステップＳ３１０）、真空ポンプ１０を作動させて（ステップＳ３１１）、真空度を真空計８１で確認しながら（ステップＳ３１２）ブレーキ装置の配管系内の真空引きを行う。なお、この真空引きに際して、ブレーキ装置の配管系内はブレーキ液が一切存在しない空の状態となっている。また、各電磁バルブの開閉状態は、図１１に示すように、電磁バルブ７２Ａ，７２Ｂ，７３，７７，７９，８０が閉じているのに対し、電磁バルブ７６，７８，８４は開いている。同図の配管および流路のうちブレーキ装置の配管系に連通する部分は太字で示す。
【００８７】
これにより、図１１に示す真空ポンプ１０が作動すると、配管６３，６７を介して測定ブロック９０内の主流路９８ａ，流路９８ｂ，９８ｃおよびバイパス流路９８ｄの真空度が高まり、配管６２Ｂを介してブレーキ装置の配管系の真空度が高くなる。そして、真空計８１により一定間隔で真空度を測定し、所定値以下になったら真空ポンプ１０を停止する。
【００８８】
ブレーキ装置の配管系の真空度が所定値以上になったら、ステップＳ３２０にて、各電磁バルブの開閉状態を、図１２に示すブレーキ液充填時の設定に変更する。すなわち、図１１に示す真空引き時の設定に対して、電磁バルブ７６を開→閉にして真空ポンプ１０にブレーキ液が混入しないようにするとともに、電磁バルブ７２Ａ，７２Ｂを閉→開にしてブレーキ液タンク２５のブレーキ液が配管６２Ａを介してブレーキ装置の配管系１０６に供給できるようにする。
【００８９】
そして、ステップＳ３２１にて充填ポンプ２０を作動させると、ブレーキ液タンク２５から配管６２Ａに吸引されたブレーキ液は、この配管６２Ａから測定ブロック９１の第３開口９１Ｃ→流路９８ｃ→主流路９８ａ→第２開口９１Ｂ→配管６２Ｂ→測定用キャップ１０４→ブレーキ装置の配管系１０６と流れるとともに、流路９８ｃから主流路９８ａ→流路９８ｂ→配管６３と、流路９８cから主流路９８ａ→バイパス流路９８ｄ→配管６７と流れる。
【００９０】
ブレーキ装置のリザーブタンクが満杯になると、余剰のブレーキ液は測定用キャップ１０４から配管６１を介してブレーキ液タンク２５へ戻されることになる。このとき、一定間隔でフローセンサ８５からの検出信号をチェックし（ステップＳ３２２）、配管６１にブレーキ液が流れたことを確認したら充填ポンプ２０を停止する。
【００９１】
これにより、図１２に示すようにブレーキ装置の配管系１０６（リザーブタンクを含む）に加えて、本実施形態のシステム１Ａのうち測定ブロック９０内の全ての流路（主流路９８ａ、流路９８ｂ，９８ｃおよびバイパス流路９８ｄ）、配管６１，６２Ａ，６２Ｂ，６３，６７，６４，６５（図１２に太字で示す。）にもブレーキ液が充填されることになる。
【００９２】
次いで、ステップ３４０〜ステップＳ３４３にて行う空気混入量測定にあたり、上記により充填したブレーキ液の体積変化を検出するために、検出可能な液面に調整する。この検出可能な液面とは、測定ブロック９０に充填されたブレーキ液のパイプ部９２における液面（実際にはフロートＦ）がフォトマイクロセンサ９７の動作範囲になる位置をいう。また、この位置は測定ブロック９０のだい２開口９１Ｂに連通する主流路９８ａよりも鉛直方向に高い位置である。
【００９３】
この液面調整を行うため、まずステップＳ３３０にて各電磁バルブの開閉状態を液面調整時の設定に変更する。すなわち、図１２に示す状態に対して、図１３に示すように電磁バルブ７２Ａ，７２Ｂ，８４を開→閉にするとともに、電磁バルブ７３を閉→開にする。そして、系内に大気を導入すべく電磁バルブ８０を閉→開にする。
【００９４】
これにより、それまでブレーキ液で充満していた系内に空気が導入され、この大気圧によって系内のブレーキ液は測定ブロック９０の第１開口９１Ａから配管６５を介してブレーキ液タンク２５へ戻され、これにともなって測定ブロック９０内の液面が下降する。
【００９５】
ステップＳ３３１において、適切な液面位置に移動しているフォトマイクロセンサ９７によりパイプ部９２のフロートＦが検出されたら、液面が適切な位置になったと判断し、電磁バルブ８０を開→閉にすることで液面の下降を止める。これにより、測定ブロック９０のパイプ部９２の液面が図１３に示す適切な位置に調整される。
【００９６】
以上で液面調整が終わるので、ステップＳ３３２にて各電磁バルブを空気混入量測定時の設定に変更する。すなわち、図１３に示す開閉状態に対して、図１４に示すように電磁バルブ７３，８０を開→閉にするとともに、電磁バルブ７７，７９を閉→開にする。これにより、図１４に示すように測定ブロック９０のパイプ部９２の適切な位置に液面が静止し、この液面と真空ポンプ１０との間に大気が充填された閉回路が構成されることになる。
【００９７】
次いで、ステップＳ３４０にて真空ポンプ１０を作動させ、配管６６，６７及び測定ブロック９０のパイプ部９２の液面までの間に充填された空気を減圧する。第１実施形態とは異なり、本例ではブレーキ液に印加する圧力（液圧）を変化（実際には減圧）させて、これにより生じるブレーキ液の体積変化を測定することで、ブレーキ液に混入した空気量を算出するものである。したがって、真空ポンプ１０は本発明に係る変化手段でもある。
【００９８】
真空ポンプ１０を作動させると、配管６６，６７及び測定ブロック９０のパイプ部９２の液面までの間に充填された空気が減圧されるので、ブレーキ液には負の液圧が作用することになるが、ブレーキ液に空気が混入していると、混入した空気はボイル−シャルルの法則にしたがうのでブレーキ液全体が膨張し、測定ブロック９０のパイプ部９２の液面が上昇する。この上昇量は空気の混入量と相関し、図３に示すデータにより照合することができる。
【００９９】
実際には、ステップＳ３４１にて、フォトマイクロセンサ９７を上下移動させることで液面に浮遊するフロートＦを検知し、この位置をエンコーダ９３により算出することで膨張した体積が算出される。そして、ステップＳ３４２〜Ｓ３４３にて、算出された体積の変化量に対する空気の混入量を図３に示すデータに照合して空気混入量を求め、モニタ５１の表示部５１ｃに表示し、またコンピュータ５０のメモリなどに記録する。
【０１００】
以上でブレーキ装置の配管系に充填したブレーキ液にどのくらいの空気が含まれるかの測定が終了するが、測定された空気混入量が許容範囲であるときは充填したブレーキ液は実車に充填したままとする。ただし、測定用に余分なブレーキ液を充填しているのでこの分のブレーキ液をステップＳ３５０〜Ｓ３５１にて回収する。
【０１０１】
本例ではステップＳ３５０にて各電磁バルブの開閉状態をブレーキ液の排出時の設定に変更する。すなわち、図１４に示す開閉状態に対して、電磁バルブ７７，７９を開→閉にするとともに、電磁バルブ７２Ａ，７２Ｂを閉→開にする。そして、ステップＳ３５１にて充填ポンプ２０を逆回転させることで、配管６２Ａ，６５，６１および測定ブロック９０に充填されている余分なブレーキ液をブレーキ液タンク２５へ戻す。
【０１０２】
本例では、ブレーキ液の充填手段として用いられる真空ポンプ１０を変化手段として共用するので、第１実施形態に係る体積変化機構などが不要となり、シンプルなシステムとなる。
【０１０３】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０１０４】
例えば、上述の実施形態では、ブレーキ液中に混入した空気の量を測定するように説明したが、本発明においては特に限定されず、例えば、ラジエタ液や塗装液等の液体中に混入した空気の量を測定するのに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置に用いられる測定用キャップを示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのIIB-IIB線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置に用いられる空気混入量データの一例を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置を用いた空気混入量測定方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る空気混入量測定装置を用いた空気混入量測定方法の他の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る空気混入量自動測定システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す実施形態のシステムで用いられる測定ブロックの一例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す測定ブロックの縦断面図である。
【図９】図６に示す実施形態のシステムで用いられる表示板の一例を示す正面図である。
【図１０】図６に示す実施形態の測定手順を示すフローチャートである。
【図１１】図６に示す実施形態の真空引き工程を示すブロック図である。
【図１２】図６に示す実施形態のブレーキ液充填工程を示すブロック図である。
【図１３】図６に示す実施形態の液面調整工程を示すブロック図である。
【図１４】図６に示す実施形態の空気混入量測定工程を示すブロック図である。
【図１５】図６に示す実施形態のブレーキ液回収工程を示すブロック図である。
【図１６】本発明の基本原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１…空気混入量測定装置
１０…真空ポンプ
２０…注入用ポンプ
２５…ブレーキ液タンク
３０…体積変化機構
３１…シリンダ
３２…ピストン
３３…アクチュエータ
３３ａ…駆動ロッド
３４…変位センサ
４０…圧力センサ
５０…コンピュータ
６１〜６５…第１〜第５の配管
７１〜７４…第１〜第４のバルブ
１００…ブレーキ装置
１０１…ブレーキペダル
１０２…マスタシリンダ
１０３…リザーバタンク
１０４…測定用キャップ
１０４ａ…第１の連通孔
１０４ｂ…第２の連通孔
１０５…ブレーキ配管
１０６…配管系
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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