(57)【要約】【課題】  温度変化による感圧抵抗体の抵抗値変化を適切に相殺して、検出圧力Ｐｐを精度良く検出できる圧力検出装置を提供すること。【解決手段】  筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、筒内圧Ｐｐ及び温度Ｔの変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化する感圧抵抗体１３１と、主に温度Ｔの変化に応じて自身の第２抵抗値ｒ２が変化する感温抵抗体１３３とを有するＳｉ素子１３０を備える。また、第１合成抵抗１３１の第３抵抗値ｒ３と、第２合成抵抗２１２の第４抵抗値ｒ４とに基づいて、素子圧力Ｐｓに応じた圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する圧力信号生成出力手段２０５，２０７，２０９を備える。【選択図】      図７
2011099678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象である検出圧力Ｐｐの変化に応じて、及び、自身の温度Ｔの変化に応じて、自身の第１抵抗値ｒ１が変化する感圧抵抗体、並びに、
前記感圧抵抗体と抵抗温度特性が等しく、前記温度Ｔの変化に応じて自身の第２抵抗値ｒ２が変化する感温抵抗体を、それぞれ１つずつ備え、
前記感圧抵抗体の前記温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、前記感温抵抗体の前記温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体として、前記感圧抵抗体に接続された一または複数の第１付加抵抗体、及び、前記感温抵抗体に接続された一または複数の第２付加抵抗体の少なくともいずれかを備え、
前記検出圧力Ｐｐを検出するとき、前記感圧抵抗体及び前記第１付加抵抗体による第１合成抵抗の第３抵抗値ｒ３と、前記感温抵抗体及び前記第２付加抵抗体による第２合成抵抗の第４抵抗値ｒ４とに基づいて、前記検出圧力Ｐｐに応じた圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する圧力信号生成出力手段を備える
圧力検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力検出装置であって、
前記感温抵抗体の前記第２抵抗値ｒ２、または、前記第２合成抵抗の前記第４抵抗値ｒ４に基づいて、前記温度Ｔに応じた温度信号Ｓｔｔを生成し出力する温度信号生成出力手段を備える
圧力検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置であって、
前記感圧抵抗体及び前記感温抵抗体は、第１主面及びこれに平行な第２主面を有する板状をなすＳｉ素子の前記第１主面に形成されてなり、
前記第２主面に当接し、前記Ｓｉ素子を支持する支持部材と、
前記第１主面に当接し、前記検出圧力Ｐｐに応じた検出荷重Ｆｓｐと予荷重Ｆｓｏとを合わせた素子荷重Ｆｓにより前記第１主面を押圧し、前記支持部材との間で前記Ｓｉ素子に前記素子荷重Ｆｓを与える押圧部材と、を備え、
前記感圧抵抗体は、前記素子荷重Ｆｓにより前記第１主面に掛かる素子圧力Ｐｓの変化に応じて前記第１抵抗値ｒ１が変化し、
前記感温抵抗体は、主として前記温度Ｔの変化に応じて前記第２抵抗値ｒ２が変化し、前記素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる前記第２抵抗値ｒ２の変化量を、前記素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる前記第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下にしてなり、
前記付加抵抗体は、前記Ｓｉ素子から離間して配置されてなり、
前記圧力信号生成出力手段は、前記検出圧力Ｐｐを検出するとき、前記第３抵抗値ｒ３と前記第４抵抗値ｒ４とに基づいて、前記素子圧力Ｐｓに応じた前記圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する
圧力検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の圧力検出装置であって、
前記第１合成抵抗に所定の第１定電流ｉ１を流す第１定電流源と、
前記第２合成抵抗に所定の第２定電流ｉ２を流す第２定電流源と、を有し、
前記第１定電流ｉ１及び前記第２定電流ｉ２を、
前記Ｓｉ素子に前記検出荷重Ｆｓｐ及び前記予荷重Ｆｓｏのうち前記予荷重Ｆｓｏのみを掛けたとき、前記第１合成抵抗に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、前記第２合成抵抗に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさとしてなる
圧力検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の圧力検出装置であって、
前記圧力信号生成出力手段は、
前記検出圧力Ｐｐを検出するとき、前記第１合成抵抗に生じる第３電圧Ｖ３と、前記第２合成抵抗に生じる第４電圧Ｖ４との差である差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を増幅して、前記圧力信号である圧力電圧信号Ｓｐｐを出力する増幅手段と、
前記第４電圧Ｖ４、または、前記感温抵抗体に生じる第２電圧Ｖ２に基づいて、前記増幅手段の増幅率を調整して、前記温度Ｔの変化に起因する前記差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）の偏移によって生じる前記圧力電圧信号Ｓｐｐの偏移を減少させる増幅率調整手段と、を有する
圧力検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の圧力検出装置であって、
前記感圧抵抗体の一端と前記感温抵抗体の一端とが接続され、
前記感圧抵抗体の他端が前記第１定電流源に接続され、
前記感温抵抗体の他端が前記第２定電流源に接続されてなる
圧力検出装置。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の圧力検出装置であって、
前記Ｓｉ素子の前記第１主面の面方位が、｛１１０｝面とされてなり、
前記感圧抵抗体は、
前記Ｓｉ素子の＜１１０＞方向に延びる感圧部位を主とする形態とされ、かつ、
前記第１主面のうち、前記押圧部材が当接する当接部に配置されてなり、
前記感温抵抗体は、
前記Ｓｉ素子の＜１００＞方向に延びる感温部位を主とする形態とされ、かつ、
前記第１主面のうち、前記押圧部材が当接していない非当接部に配置されてなる
圧力検出装置。
【請求項８】
請求項３〜請求項７のいずれか一項に記載の圧力検出装置であって、
前記感圧抵抗体及び前記感温抵抗体は、同一の拡散プロセスで同時に形成されてなる
圧力検出装置。
【請求項９】
請求項３〜請求項８のいずれか一項に記載の圧力検出装置であって、
前記感圧抵抗体及び前記感温抵抗体は、それぞれｐ型の半導体からなり、
これらの不純物濃度Ｃｐ（１／ｃｍ3 ）が、０．８×１０18≦Ｃｐ≦１．２×１０18、または、０．８×１０20≦Ｃｐ≦１．２×１０20とされてなる
圧力検出装置。
【請求項１０】
請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の圧力検出装置であって、
前記Ｓｉ素子は、
前記第１主面に形成され、前記感圧抵抗体の一端に接続する第１電極パッドと、
前記第１主面に形成され、前記感温抵抗体の一端に接続する第２電極パッドと、
前記第１主面に形成され、前記感圧抵抗体の他端及び前記感温抵抗体の他端に接続する共通の第３電極パッドと、を有する
圧力検出装置。
【請求項１１】
請求項３〜請求項１０のいずれか一項に記載の圧力検出装置であって、
前記Ｓｉ素子は、ＳＯＩ基板である
圧力検出装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の圧力検出装置であって、
内燃機関に取り付け可能に構成されてなり、
内燃機関の筒内圧を前記検出圧力Ｐｐとして検出する形態に構成されてなる
圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の筒内圧などの検出圧力を検出可能な圧力検出装置に関する。特に、検出圧力の変化に応じて自身の抵抗値が変化する感圧抵抗体を備える圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の筒内圧などの圧力を検出可能な圧力検出装置として、検出圧力により自身に生じる応力変化を、ピエゾ抵抗効果を利用して検出するＳｉ素子を有する圧力検出装置が広く知られている。例えば、特許文献１〜３に、このような圧力検出装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１の力検知素子（圧力検出装置）は、検出圧力を検出する板状のＳｉ素子と、Ｓｉ素子の一方の主面に固着され、検出圧力をこの主面に伝達する力伝達ブロック（押圧部材）と、Ｓｉ素子の他方の主面に固着され、Ｓｉ素子を支持する支持部材とを有する（特許文献１の図１等を参照）。Ｓｉ素子の上記一方の主面には、検出圧力の変化に応じて自身の抵抗値が変化する４つのゲージ（感圧抵抗体）が設けられている。これらのゲージは、いずれも直線形状をなし、このうち２つのゲージは、＜１１０＞方向に延びる形態に配置され、残り２つのゲージは、＜１００＞方向に延びる形態に配置されて、４つのゲージによりブリッジが構成されている。
【０００４】
特許文献２の力変換素子（圧力検出装置）は、検出圧力を検出する板状のＳｉ素子と、Ｓｉ素子の一方の主面に接合され、検出圧力をこの主面に伝達する力伝達ブロック（押圧部材）と、Ｓｉ素子の他方の主面に接合され、Ｓｉ素子を支持する支持部材とを有する（特許文献２の図１等を参照）。この力変換素子では、検出圧力の変化に応じて自身の抵抗値が変化する感圧抵抗体が１つのみ、設けられている。
【０００５】
特許文献３の物理量検出装置（圧力検出装置）は、検出圧力に応じた圧力を受ける中央部（ダイアフラム部）が肉薄とされたダイアフラム型のＳｉ素子を有する（特許文献３の図１等を参照）。このＳｉ素子の表面には、２つのセンシング抵抗（感圧抵抗体）が設けられている。このうち一方の第１センシング抵抗は、検出圧力に応じた圧力を受けてＳｉ素子の中央部が撓んだときに、自身の抵抗値が増加するように配置され、他方の第２センシング抵抗は、検出圧力に応じた圧力を受けてＳｉ素子の中央部が撓んだときに、自身の抵抗値が減少するように配置されている。また、この物理量検出装置は、それぞれのセンシング抵抗にそれぞれ所定の第１，第２定電流を流す第１，第２定電流源を有する。そして、この物理量検出装置では、第１センシング抵抗と第１定電流源との接続点の電位と、第２センシング抵抗と第２定電流源との接続点の電位との電位差に基づいて、検出圧力の検出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３１７０８４号公報
【特許文献２】特許第３１６６０１５号公報
【特許文献３】特開２００２−１１６１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような圧力検出装置は、内燃機関の筒内圧の測定に用いられることがある。近年の内燃機関では、きめ細かい燃焼制御のために、始動加熱後に不要となるグロープラグを圧力検出装置としても利用する試みが進められており、グロープラグにも内蔵できるように、圧力検出装置を簡単に小型化容易な構成にすることが望まれている。また、内燃機関の筒内圧を測定するためには、高い耐荷重性と高い感度も求められる。
【０００８】
特許文献１，２の圧力検出装置は、Ｓｉ素子が板状であり、検出圧力により生じるＳｉ素子の圧縮を検出するタイプの装置である。一方、特許文献３の物理量検出装置は、Ｓｉ素子がダイアフラム型であり、検出圧力により生じるダイアフラム部の撓みを検出するタイプの装置である。
【０００９】
ダイアフラム型のＳｉ素子は、圧縮応力だけでなく、引っ張り応力も発生するため、耐荷重性が低い。これに対し、圧縮型のＳｉ素子は、検出に必要な応力が圧縮応力のみになるため、耐荷重性が高い。内燃機関の筒内圧のような高圧（例えば２０ＭＰａ程度）が印加され、かつ、車載用途のように高い安全性が要求される場合、ダイアフラム型のＳｉ素子は不向きであり、圧縮型のＳｉ素子を採用するのが好適である。また、ダイアフラム型のＳｉ素子は、小型化が難しく、大きくなりがちである（例えば、外径６．５ｍｍ程度）。これに対し、圧縮型のＳｉ素子は、小型化にも対応でき（例えば、□２ｍｍ程度）、十分な感度も得られる。従って、耐荷重性、小型化、高感度を同時に満足するためには、圧縮型のＳｉ素子が有利である。
【００１０】
特許文献１の力検知素子（圧力検出装置）は、Ｓｉ素子が圧縮型のため、上記のように小型化し易いものの、ゲージ（感圧抵抗体）をＳｉ素子の主面に４つも設けているため、この点については、Ｓｉ素子を小型化する妨げとなる。加えて、ゲージの個数が多いと、Ｓｉ素子に接続する配線数（外部への取り出し配線数）も多くなるので、この点でも力検知素子を小型化するのが難しくなる。また、この力検知素子には、Ｓｉ素子の温度を検出するための感温抵抗体が存在しないため、Ｓｉ素子の温度が検出できない。
【００１１】
一方、特許文献２の力変換素子（圧力検出装置）では、Ｓｉ素子が圧縮型で小型化し易いことに加えて、感圧抵抗体が１つしか存在しないので、Ｓｉ素子を小型化し易いという利点がある。また、Ｓｉ素子に接続する配線数を少なくできるので、力変換素子を小型化し易い。
しかし、感圧抵抗体は、自身の抵抗値が加えられた検出圧力によって変化するだけでなく、自身（Ｓｉ素子）の温度によっても大きく変化するため、温度特性補償を行う必要がある。ところが、この特許文献２に記載の力変換素子では、この素子中に感圧抵抗体１つしか抵抗体が存在せず、素子（感圧抵抗体）の温度を検出するための感温抵抗体が存在しないため、素子（感圧抵抗体）の温度が検出できず、この温度特性補償を行うことが困難になる。従って、内燃機関など温度変化が大きい環境下でこの力変換素子を用いる場合には、検出圧力を精度良く検出することが難しくなる。
【００１２】
これらの圧力検出装置に対し、特許文献３の物理量検出装置（圧力検出装置）は、Ｓｉ素子の表面に設けたセンシング抵抗（感圧抵抗体）が２つであるので、この点に限って言えば、感圧抵抗体を４つ有する特許文献１の圧力検出装置に比して、Ｓｉ素子を小型化し易い。また、前述のように、第１センシング抵抗と第１定電流源との接続点の電位と、第２センシング抵抗と第２定電流源との接続点の電位との電位差に基づいて圧力検出を行うことにより、温度の変化により生じる各抵抗値の変化量を相殺できる。このため、検出圧力を、特許文献２の力変換素子（圧力検出装置）よりも精度良く検出することが可能となる。
【００１３】
しかしながら、特許文献３の物理量検出装置では、２つのセンシング抵抗相互における不純物濃度差が無くても、不純物濃度の狙い値に製造誤差（製品毎の製造誤差）が生じると、定電流駆動によるピエゾ抵抗効果の感度温度補償の効果に誤差が生じ、感度温度特性が生じてしまう。具体的には、例えばｐ型不純物濃度を１×１０20／ｃｍ3 とすれば、例えば抵抗温度特性ＴＣＲが１６００ｐｐｍ程度、感度温度特性ＴＣＳが−１６００ｐｐｍ程度となり、ＴＣＲ＋ＴＣＳがほぼ零となるため、感度温度補償効果により感度温度特性が削減される。しかし、製品毎の製造誤差により、例えばｐ型不純物濃度が０．８×１０20／ｃｍ3 となった場合、例えば抵抗温度特性ＴＣＲが１４００ｐｐｍ程度、感度温度特性ＴＣＳが−１８００ｐｐｍ程度となるので、ＴＣＲ＋ＴＣＳが零にはならず、感度温度補償効果が減少する。このため、検出圧力を高精度に検出することができない。
【００１４】
これを補償するためには、一般的には、温度センサ信号に基づいて増幅率を自動調整する回路を設置することが考えられる。しかし、特許文献３のＳｉ素子に温度センサを設けると、配線数の増加に繋がる。一方、基板の回路に温度センサを設けると、センシング抵抗を設けたＳｉ素子の温度と基板の回路の温度との温度差が不同であるために、精度の高い補償が行えない。また、２つのセンシング抵抗に生じる電圧値の平均値をとれば、理論上は温度信号になるが、この場合も製造バラツキ（撓み量のバラツキ）の影響で、精度の高い温度信号を検出できない。このように、特許文献３の物理量検出装置は、検出圧力を高精度に検出することができない。
【００１５】
また、前述のように、特許文献３の物理量検出装置は、Ｓｉ素子がダイアフラム型である一方、特許文献１，２の圧力検出装置は、Ｓｉ素子が圧縮型である。このため、この圧縮型のＳｉ素子に、特許文献３のような２つのセンシング抵抗を設けても、検出圧力に対して、一方のセンシング抵抗の抵抗値が増加し、他方のセンシング抵抗の抵抗値が減少する形態にはできない。即ち、この場合の２つのセンシング抵抗は、検出圧力に対して共に抵抗値が増加するようになる。従って、前述のように差分電圧を求めると、温度に起因して生じた抵抗値変化だけなく、検出圧力に起因して生じた抵抗値変化までも相殺されてしまうので、検出圧力を精度よく検出できない。
【００１６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、検出対象である検出圧力Ｐｐの変化に応じて自身の抵抗値ｒ１が変化する感圧抵抗体を備え、温度変化によるこの感圧抵抗体の抵抗値変化を適切に相殺して、検出圧力Ｐｐを精度良く検出できる圧力検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
その解決手段は、検出対象である検出圧力Ｐｐの変化に応じて、及び、自身の温度Ｔの変化に応じて、自身の第１抵抗値ｒ１が変化する感圧抵抗体、並びに、前記感圧抵抗体と抵抗温度特性が等しく、前記温度Ｔの変化に応じて自身の第２抵抗値ｒ２が変化する感温抵抗体を、それぞれ１つずつ備え、前記感圧抵抗体の前記温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、前記感温抵抗体の前記温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体として、前記感圧抵抗体に接続された一または複数の第１付加抵抗体、及び、前記感温抵抗体に接続された一または複数の第２付加抵抗体の少なくともいずれかを備え、前記検出圧力Ｐｐを検出するとき、前記感圧抵抗体及び前記第１付加抵抗体による第１合成抵抗の第３抵抗値ｒ３と、前記感温抵抗体及び前記第２付加抵抗体による第２合成抵抗の第４抵抗値ｒ４とに基づいて、前記検出圧力Ｐｐに応じた圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する圧力信号生成出力手段を備える圧力検出装置である。
【００１８】
上述の圧力検出装置は、検出圧力Ｐｐの検出にあたり、感圧抵抗体及び第１付加抵抗体による第１合成抵抗の第３抵抗値ｒ３と、感温抵抗体及び第２付加抵抗体による第２合成抵抗の第４抵抗値ｒ４とに基づいて、検出圧力Ｐｐに応じた圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する。
感圧抵抗体は、検出圧力Ｐｐの変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化する他に、自身の温度Ｔの変化によっても自身の第１抵抗値ｒ１が変化する。このため、感圧抵抗体及び第１付加抵抗体による第１合成抵抗の第３抵抗値ｒ３も、検出圧力Ｐｐの変化に応じて抵抗値が変化する他、温度Ｔの変化に応じても抵抗値が変化する。
【００１９】
一方、感温抵抗体は、温度Ｔの変化によって自身の第２抵抗値ｒ２が変化するものであるが、検出圧力Ｐｐの変化によっては自身の第２抵抗値ｒ２が殆ど変化しないように形成しておくと良い。具体的には、検出圧力Ｐｐの変化で生じる第２抵抗値ｒ２の変化量を、検出圧力Ｐｐの変化で生じる第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下とすると良い。これにより、感温抵抗体は、主として温度Ｔの変化に応じて自身の第２抵抗値ｒ２が変化するため、感温抵抗体及び第２付加抵抗体による第２合成抵抗の第４抵抗値ｒ４も、主に温度Ｔの変化に応じて抵抗値が変化する。
【００２０】
従って、第１合成抵抗の第３抵抗値ｒ３と第２合成抵抗の第４抵抗値ｒ４とを用いれば、第１合成抵抗の第３抵抗値ｒ３から、温度Ｔの変化に起因して生じる抵抗値の変化分を除くことができるので、検出圧力Ｐｐに応じた抵抗値のみを精度良く検出できる。即ち、検出圧力Ｐｐを、感圧抵抗体の温度Ｔの変化による影響を抑制しつつ精度良く検出できる。また、このようにすれば、抵抗体の製品毎の不純物濃度誤差によって感度温度特性が生じても、感圧抵抗体と感温抵抗体の温度を実質的に等しくできる場合には、この感度温度特性も含めて補償できるので、前述の特許文献３の物理量検出装置に比して、検出圧力Ｐｐを、温度Ｔの影響を抑制しつつ高精度に検出できる。
【００２１】
更に、上述の圧力検出装置は、感圧抵抗体の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体を有する。より具体的には、この付加低抗体として、感圧抵抗体に接続される第１付加抵抗体、及び、感温抵抗体に接続される第２付加抵抗体の少なくともいずれかを有する。このため、感圧抵抗体の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、感圧抵抗体の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【００２２】
なお、感圧抵抗体と感温抵抗体の「抵抗温度特性が等しい」とは、両者の抵抗温度特性が実質的に等しいことを意味する。具体的には、両者の抵抗温度特性の差が１００ｐｐｍ／℃以下であることを言う。
また、「第１付加抵抗体」を「感圧抵抗体」に接続する形態としては、一又は複数の第１付加抵抗体を感圧抵抗体に並列に接続したり、一又は複数の第１付加抵抗体を感圧抵抗体に直列に接続したり、複数の第１付加抵抗体を感圧抵抗体に並列と直列に接続する形態が挙げられる。同様に、「第２付加抵抗体」を「感温抵抗体」に接続する形態としては、一又は複数の第２付加抵抗体を感温抵抗体に並列に接続したり、一又は複数の第２付加抵抗体を感温抵抗体に直列に接続したり、複数の第２付加抵抗体を感温抵抗体に並列と直列に接続する形態が挙げられる。
【００２３】
但し、上述の圧力検出装置では、付加抵抗体として、第１付加抵抗体及び第２付加抵抗体の少なくともいずれかを備えば足りる。従って、第１付加抵抗体が存在しない場合には、感圧抵抗体単体で「第１合成抵抗」に相当し、感圧抵抗体の第１抵抗値ｒ１が第１合成抵抗の「第３抵抗値ｒ３」に相当する。また、第２付加抵抗体が存在しない場合には、感温抵抗体単体で「第２合成抵抗」に相当し、感温抵抗体の第２抵抗値ｒ２が第２合成抵抗の「第４抵抗値ｒ４」に相当する。
なお、「付加抵抗体」は、電磁ノイズ耐性等の観点から、第１合成抵抗と第２合成抵抗のインピーダンスマッチングを考慮して設けるのが好ましい。特に、電磁ノイズが飛来する場所にＳｉ素子に繋がる配線が通る場合や、小さい信号を増幅したり、高精度に信号を検出したい場合には、上記インピーダンスマッチングを考慮するのが好ましい。
【００２４】
更に、上記の圧力検出装置であって、前記感温抵抗体の前記第２抵抗値ｒ２、または、前記第２合成抵抗の前記第４抵抗値ｒ４に基づいて、前記温度Ｔに応じた温度信号Ｓｔｔを生成し出力する温度信号生成出力手段を備える圧力検出装置とすると良い。
【００２５】
上述の圧力検出装置は、前述の感温抵抗体等及び上記の温度信号生成出力手段を有するので、検出圧力Ｐｐを検出できる他に、感圧抵抗体の温度Ｔも検出できる。感温抵抗体は、検出圧力Ｐｐの変化により生じる第２抵抗値ｒ２の変化量を十分に小さくしておくと良い。具体的には、この変化量を、感圧抵抗体の検出圧力Ｐｐの変化により生じる第１抵抗値ｒ１の変化量に比して１０分の１以下と十分に小さくしておくと良い。これにより、感圧抵抗体の温度Ｔを、検出圧力Ｐｐによる影響を抑制しつつ精度良く検出できる。
なお、感温抵抗体の検出圧力Ｐｐの変化により生じる第２抵抗値ｒ２の変化量を、感圧抵抗体の検出圧力Ｐｐの変化により生じる第１抵抗値ｒ１の変化量に比して、５０分の１以下とすると、更に好ましい。
【００２６】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、前記感圧抵抗体及び前記感温抵抗体は、第１主面及びこれに平行な第２主面を有する板状をなすＳｉ素子の前記第１主面に形成されてなり、前記第２主面に当接し、前記Ｓｉ素子を支持する支持部材と、前記第１主面に当接し、前記検出圧力Ｐｐに応じた検出荷重Ｆｓｐと予荷重Ｆｓｏとを合わせた素子荷重Ｆｓにより前記第１主面を押圧し、前記支持部材との間で前記Ｓｉ素子に前記素子荷重Ｆｓを与える押圧部材と、を備え、前記感圧抵抗体は、前記素子荷重Ｆｓにより前記第１主面に掛かる素子圧力Ｐｓの変化に応じて前記第１抵抗値ｒ１が変化し、前記感温抵抗体は、主として前記温度Ｔの変化に応じて前記第２抵抗値ｒ２が変化し、前記素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる前記第２抵抗値ｒ２の変化量を、前記素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる前記第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下にしてなり、前記付加抵抗体は、前記Ｓｉ素子から離間して配置されてなり、前記圧力信号生成出力手段は、前記検出圧力Ｐｐを検出するとき、前記第３抵抗値ｒ３と前記第４抵抗値ｒ４とに基づいて、前記素子圧力Ｐｓに応じた前記圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する圧力検出装置とすると良い。
【００２７】
上述の圧力検出装置は、感圧抵抗体及び感温抵抗体が第１主面に形成され、検出対象である検出圧力Ｐｐにより自身が荷重を受けて（詳細には、検出圧力Ｐｐに応じた検出荷重Ｆｓｐと予荷重Ｆｓｏとを合わせた素子荷重Ｆｓにより掛かる素子圧力Ｐｓにより圧縮または引張されて）、検出圧力Ｐｐを検出する圧縮型のＳｉ素子を有する。このため、特許文献３に記載のダイアフラム型のＳｉ素子に比して、耐荷重性、小型化及び感度において有利である。また、このＳｉ素子は、２つの抵抗体（感圧抵抗体及び感温抵抗体を１つずつ）を有する。このため、従来の４つの抵抗体を設けた圧縮型のＳｉ素子に比して、Ｓｉ素子を更に小型化できる。また、抵抗体を２つに減らしたことにより、Ｓｉ素子に接続する配線数も減らすことができるので、この点でも圧力検出装置を小型化できる。
【００２８】
また、Ｓｉ素子のうち、感圧抵抗体及び感温抵抗体の製品毎の不純物濃度誤差によって感度温度特性が生じても、この感度温度特性も含めて補償できるので、前述の特許文献３の物理量検出装置に比して、検出圧力Ｐｐを、Ｓｉ素子（感圧抵抗体及び感温抵抗体）の温度Ｔの影響を抑制しつつ高精度に検出できる。
【００２９】
更に、上記の圧力検出装置であって、前記第１合成抵抗に所定の第１定電流ｉ１を流す第１定電流源と、前記第２合成抵抗に所定の第２定電流ｉ２を流す第２定電流源と、を有し、前記第１定電流ｉ１及び前記第２定電流ｉ２を、前記Ｓｉ素子に前記検出荷重Ｆｓｐ及び前記予荷重Ｆｓｏのうち前記予荷重Ｆｓｏのみを掛けたとき、前記第１合成抵抗に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、前記第２合成抵抗に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさとしてなる圧力検出装置とすると良い。
【００３０】
上述の圧力検出装置は、Ｓｉ素子に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗ｒ３に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗ｒ４に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す第１定電流源及び第２定電流源を更に有する。
押圧部材やこれを保持する保持部材等に掛かる温度に変化があると、この温度変化により各部材が膨張したり収縮するため、Ｓｉ素子（感圧抵抗体及び感温抵抗体）の温度Ｔが同じでも、このＳｉ素子を押圧する素子荷重Ｆｓが変化する。このため、感圧抵抗体の抵抗温度特性が、押圧部材等の温度変化に応じた範囲でばらつく。一方、感温抵抗体の抵抗温度特性は、押圧部材等が温度変化しても、その影響が殆ど生じない。従って、感圧抵抗体と感温抵抗体の抵抗温度特性の差が大きくなる。
【００３１】
これに対し、上述の圧力検出装置では、上記のように、Ｓｉ素子に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとを等しくしている。これにより、感圧抵抗体と感温抵抗体の抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、検出圧力Ｐｐを更に高精度に検出できる。
【００３２】
なお、前述のように、第１付加抵抗体が存在しない場合には、感圧抵抗体単体で「第１合成抵抗」に相当するため、この場合、感圧抵抗体に生じる第１基準電圧Ｖ１ｏが第１合成抵抗の「第３基準電圧Ｖ３ｏ」に相当する。また、第２付加抵抗体が存在しない場合には、感温抵抗体単体で「第２合成抵抗」に相当するため、この場合、感温抵抗体に生じる第２基準電圧Ｖ２ｏが第２合成抵抗の「第４基準電圧Ｖ４ｏ」に相当する。
【００３３】
更に、上記の圧力検出装置であって、前記圧力信号生成出力手段は、前記検出圧力Ｐｐを検出するとき、前記第１合成抵抗に生じる第３電圧Ｖ３と、前記第２合成抵抗に生じる第４電圧Ｖ４との差である差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を増幅して、前記圧力信号である圧力電圧信号Ｓｐｐを出力する増幅手段と、前記第４電圧Ｖ４、または、前記感温抵抗体に生じる第２電圧Ｖ２に基づいて、前記増幅手段の増幅率を調整して、前記温度Ｔの変化に起因する前記差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）の偏移によって生じる前記圧力電圧信号Ｓｐｐの偏移を減少させる増幅率調整手段と、を有する圧力検出装置とすると良い。
【００３４】
上述の圧力検出装置は、検出圧力Ｐｐを検出するとき、素子圧力Ｐｓに応じて第１合成抵抗に生じる第３電圧Ｖ３と第２合成抵抗に生じる第４電圧Ｖ４との差である差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を増幅して、圧力電圧信号Ｓｐｐを出力する増幅手段を有する。
前述のように、感圧抵抗体は、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化する他に、温度Ｔの変化によっても自身の第１抵抗値ｒ１が変化する。このため、検出圧力Ｐｐの検出時に、感圧抵抗体及び第１付加抵抗体による第１合成抵抗に生じる第３電圧Ｖ３には、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて生じる電圧の他、温度Ｔの変化に応じて生じる電圧が含まれる。
【００３５】
一方、感温抵抗体は、温度Ｔの変化によって自身の第２抵抗値ｒ２が大きく変化する一方、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化によっては自身の第２抵抗値ｒ２が殆ど変化しないように形成されている。このように、感温抵抗体は、主として温度Ｔの変化に応じて自身の第２抵抗値ｒ２が変化するため、感温抵抗体及び第２付加抵抗体による第２合成抵抗に生じる第４電圧Ｖ４には、温度Ｔの変化に応じて生じた電圧が含まれる。
【００３６】
従って、これらの差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を求めれば、第１合成抵抗に生じる第３電圧Ｖ３から、温度Ｔの変化に起因して生じる電圧分を差し引くことができるので、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）に応じて生じる電圧のみを精度良く検出できる。即ち、検出圧力Ｐｐを、Ｓｉ素子（感圧抵抗体）の温度Ｔの変化による影響を抑制しつつ精度良く検出できる。また、このようにすれば、抵抗体の製品毎の不純物濃度誤差によって感度温度特性が生じても、この感度温度特性も含めて補償できるので、前述の特許文献３の物理量検出装置に比して、検出圧力Ｐｐを、温度Ｔの影響を抑制しつつ高精度に検出できる。
【００３７】
また、感圧抵抗体は、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化する他、温度Ｔの変化によっても第１抵抗値ｒ１が変化するが、更に、検出圧力Ｐｐの変化に対する第１抵抗値ｒ１の変化量の大きさ（感度）も、温度Ｔの影響を受けて変化する。即ち、感圧抵抗体は、抵抗温度特性を有するだけでなく、感度温度特性も有する。このため、差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）にも、感度温度特性による温度Ｔの影響が含まれる。
【００３８】
これに対し、上述の圧力検出装置では、圧力信号出力手段に、前述の増幅手段と増幅率調整手段を有し、第４電圧Ｖ４または第２電圧Ｖ２に基づいて、増幅手段の増幅率を調整する。そして、温度Ｔの変化に起因する差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）の偏移によって生じる圧力電圧信号Ｓｐｐの偏移を減少させる温度特性補償を行うので、検出圧力Ｐｐを、温度Ｔの影響を抑制しつつより精度良く検出できる。
【００３９】
なお、前述のように、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に対する感温抵抗体の第２抵抗値ｒ２の変化量を、感圧抵抗体の第１抵抗値ｒ１の変化量に比して１０分の１以下と小さくしているため、第４電圧Ｖ４または第２電圧Ｖ２に基づいて、検出圧力Ｐｐによる影響を抑制しつつ、Ｓｉ素子（感圧抵抗体）の温度Ｔを正確に検出できる。このため、第４電圧Ｖ４または第２電圧Ｖ２に基づいて上記の温度特性補償をすることにより、検出圧力Ｐｐを更に精度良く検出できる。
【００４０】
なお、前述のように、第１付加抵抗体が存在しない場合には、感圧抵抗体単体で「第１合成抵抗」に相当するため、この場合、感圧抵抗体に生じる第１電圧Ｖ１が第１合成抵抗の「第３電圧Ｖ３」に相当する。また、第２付加抵抗体が存在しない場合には、感温抵抗体単体で「第２合成抵抗」に相当するため、この場合、感温抵抗体に生じる第２電圧Ｖ２が第２合成抵抗の「第４電圧Ｖ４」に相当する。
【００４１】
更に、上記の圧力検出装置であって、前記感圧抵抗体の一端と前記感温抵抗体の一端とが接続され、前記感圧抵抗体の他端が前記第１定電流源に接続され、前記感温抵抗体の他端が前記第２定電流源に接続されてなる圧力検出装置とすると良い。
【００４２】
上述の圧力検出装置では、前述の差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を得るに当たり、接続された感圧抵抗体の一端及び感温抵抗体の一端と、感圧抵抗体の他端と、感温抵抗体の他端との３点の電位を測定すればよいので、更に容易で簡易な配線で、差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）、更には、検出圧力Ｐｐを適切に検出できる。
【００４３】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、前記Ｓｉ素子の前記第１主面の面方位が、｛１１０｝面とされてなり、前記感圧抵抗体は、前記Ｓｉ素子の＜１１０＞方向に延びる感圧部位を主とする形態とされ、かつ、前記第１主面のうち、前記押圧部材が当接する当接部に配置されてなり、前記感温抵抗体は、前記Ｓｉ素子の＜１００＞方向に延びる感温部位を主とする形態とされ、かつ、前記第１主面のうち、前記押圧部材が当接していない非当接部に配置されてなる圧力検出装置とすると良い。
【００４４】
上述の圧力検出装置では、Ｓｉ素子の第１主面の面方位を｛１１０｝面としている。このように検出圧力Ｐｐを受ける面を｛１１０｝面とした圧縮型のＳｉ素子とすることにより、ダイアフラム型のＳｉ素子に比して、Ｓｉ素子の小型化かつ耐荷重性を向上させることができる。従って、内燃機関の筒内圧など、大きな検出圧力Ｐｐを検出するのに特に好適である。
また、この圧力検出装置では、感圧抵抗体を、Ｓｉ素子の＜１１０＞方向に延びる感圧抵抗部位を主とする形態とし、かつ、第１主面のうち、押圧部材が当接する当接部に配置している。このため、感圧抵抗体の検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）に対する検出感度が特に高く、しかも、検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）に応じた感圧抵抗体の抵抗変化を適切に生じさせることができる。
【００４５】
一方、感温抵抗体については、Ｓｉ素子の＜１００＞方向に延びる感温抵抗部位を主とする形態とし、かつ、第１主面のうち、当接部以外の、押圧部材が当接していない非当接部に配置している。このため、感温抵抗体の検出圧力Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）に対する検出感度を特に小さくできる。即ち、感温抵抗体の圧力依存性を特に小さくできる。
従って、前述した、感温抵抗体の第２抵抗値ｒ２の変化量を、感圧抵抗体の第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下とすることが、容易に達成できる。
なお、｛１１０｝面は、（１１０）面またはこれと等価な面方位を指す。また、＜１１０＞方向は、［１１０］方向またはこれと等価な結晶方向を指し、＜１００＞方向は、［１００］方向またはこれと等価な結晶方向を指す。
【００４６】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、前記感圧抵抗体及び前記感温抵抗体は、同一の拡散プロセスで同時に形成されてなる圧力検出装置とすると良い。            
【００４７】
上述の圧力検出装置では、感圧抵抗体及び感温抵抗体が同一の拡散プロセスで同時に形成されているので、これらの抵抗温度特性を等しくする（前述のように、両者の抵抗温度特性の差を１００ｐｐｍ／℃以下にする）ことが容易にできる。
【００４８】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、前記感圧抵抗体及び前記感温抵抗体は、それぞれｐ型の半導体からなり、これらの不純物濃度Ｃｐ（１／ｃｍ3 ）が、０．８×１０18≦Ｃｐ≦１．２×１０18、または、０．８×１０20≦Ｃｐ≦１．２×１０20とされてなる圧力検出装置とすると良い。
【００４９】
感圧抵抗体及び感温抵抗体の不純物濃度Ｃｐ（１／ｃｍ3 ）を、０．８×１０18≦Ｃｐ≦１．２×１０18、または、０．８×１０20≦Ｃｐ≦１．２×１０20とすると、これらの抵抗体の感度温度特性を、検出圧力Ｐｐの検出に際し、十分に小さくできることが判った。従って、上述の圧力検出装置によれば、温度Ｔの影響を更に小さくできる。
【００５０】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、前記Ｓｉ素子は、前記第１主面に形成され、前記感圧抵抗体の一端に接続する第１電極パッドと、前記第１主面に形成され、前記感温抵抗体の一端に接続する第２電極パッドと、前記第１主面に形成され、前記感圧抵抗体の他端及び前記感温抵抗体の他端に接続する共通の第３電極パッドと、を有する圧力検出装置とすると良い。
【００５１】
上述の圧力検出装置では、Ｓｉ素子は、その第１主面に３つの電極パッドを有する。即ち、Ｓｉ素子は、感圧抵抗体の一端に接続する第１電極パッドと、感温抵抗体の一端に接続する第２電極パッドと、感圧抵抗体の他端及び感温抵抗体の他端にそれぞれ接続する共通の第３電極パッドとを有する。このような形態とすることにより、Ｓｉ素子上の電極パッド数を３つにまで減らすことができるので、Ｓｉ素子を小型化できる。また、電極パッド数を３つに減らすことにより、各電極パッドに接続する配線数も３本にまで減らすことができるので、圧力検出装置を小型化できる。
【００５２】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、前記Ｓｉ素子は、ＳＯＩ基板である圧力検出装置とすると良い。
【００５３】
上述の圧力検出装置では、Ｓｉ素子がＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）であるので、絶縁抵抗の低下を抑制し、Ｓｉ素子の高温耐性を向上させることができる。
【００５４】
更に、上記のいずれかに記載の圧力検出装置であって、内燃機関に取り付け可能に構成されてなり、内燃機関の筒内圧を前記検出圧力Ｐｐとして検出する形態に構成されてなる圧力検出装置とすると良い。
【００５５】
上述の圧力検出装置は、内燃機関に取り付け可能に構成され、内燃機関の筒内圧を検出圧力Ｐｐとして検出するものである。前述した圧力検出装置は、温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを精度良く検出できるため、温度変化が大きい内燃機関の筒内圧を精度良く検知できる。また、前述した圧力検出装置は、小型化が可能であるため、内燃機関への取り付けが容易である。また、Ｓｉ素子を小型化でき、配線も少なくて済むので、グロープラグに内蔵するなど、他の内燃機関用の部材と兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグの外観図である。
【図２】実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグの縦断面図である。
【図３】実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグのうち、先端側部分の部分拡大縦断面図である。
【図４】実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグのうち、基端側部分の部分拡大縦断面図である。
【図５】実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグのうち、圧力検出機構の近傍の部分拡大縦断面図である。
【図６】実施形態１に係り、Ｓｉ素子の第１主面側から見た平面図である。
【図７】実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図８】実施形態１に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態１に係り、温度センサ信号（第４電圧Ｖ４）と可変ゲイン増幅器の増幅率との関係を示すグラフである。
【図１０】実施形態１に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと圧力電圧信号Ｓｐｐとの関係を示すグラフである。
【図１１】実施形態１に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、検出圧力Ｐｐと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図１２】実施形態１に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１３】実施形態１に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１４】実施形態１に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図１５】実施形態１に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図１６】実施形態１に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図１７】実施形態２に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図１８】実施形態２に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１９】実施形態２に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図２０】実施形態２に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図２１】実施形態２に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図２２】実施形態２に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図２３】実施形態３に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図２４】実施形態３に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図２５】実施形態３に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図２６】実施形態３に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図２７】実施形態３に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図２８】実施形態３に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図２９】実施形態４に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図３０】実施形態４に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図３１】実施形態４に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図３２】実施形態４に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図３３】実施形態４に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図３４】実施形態４に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図３５】実施形態５に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図３６】実施形態５に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図３７】実施形態５に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図３８】実施形態５に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図３９】実施形態５に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図４０】実施形態５に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図４１】実施形態６に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図４２】実施形態６に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図４３】実施形態６に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図４４】実施形態６に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図４５】実施形態６に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図４６】実施形態６に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図４７】実施形態７に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図４８】実施形態７に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図４９】実施形態７に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図５０】実施形態７に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図５１】実施形態７に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図５２】実施形態７に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図５３】実施形態８に係る筒内圧センサ付きグロープラグの検知回路を示す回路図である。
【図５４】実施形態８に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗値との関係を示すグラフである。
【図５５】実施形態８に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと規格化抵抗値との関係を示すグラフである。
【図５６】実施形態８に係り、感圧抵抗体及び感温抵抗体についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化率との関係を示すグラフである。
【図５７】実施形態８に係り、感圧抵抗体及び感温合成抵抗についての、Ｓｉ素子の温度Ｔと抵抗変化量との関係を示すグラフである。
【図５８】実施形態８に係り、Ｓｉ素子の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示すグラフである。
【図５９】変形形態１に係り、Ｓｉ素子の第１主面側から見た平面図である。
【図６０】変形形態２に係り、Ｓｉ素子の第１主面側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態１に係る筒内圧センサ付きグロープラグ（圧力検出装置）１００の外観を示す。また、図２〜図５に、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００の縦断面を示す。なお、図１〜図５において、下方が軸線ＡＸ方向先端側（以下、単に先端側とも言う。）であり、上方が軸線ＡＸ方向基端側（以下、単に基端側とも言う。）である。
【００５８】
本実施形態１の筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、グロープラグとしての機能を有する他に、圧力（筒内圧）Ｐｐを検出する機能も有する。更に、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、これに内蔵されたＳｉ素子１３０（より詳細には、このＳｉ素子１３０に形成された、後述する感圧抵抗体１３１）の温度Ｔを検出する機能も有する。この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、軸線ＡＸ方向に延びる筒状のハウジング１１０、このハウジング１１０内に収容された圧力検出機構１２０及び配線基板１７０、ハウジング１１０から先端側に向けて突出するヒータ１５０、ハウジング１１０から基端側に向けて突出する外部端子部１８０等から構成されている（図２等参照）。
【００５９】
このうちハウジング１１０は、金属（具体的には炭素鋼）により形成されている。このハウジング１１０は、軸線ＡＸ方向に延びるハウジング本体部１１１と、このハウジング本体部１１１の先端側に固着された先端側ハウジング部１１３と、ハウジング本体部１１１の基端側に固着された基端側ハウジング部１１５とから構成されている。
ハウジング本体部１１１は、軸線ＡＸ方向の寸法が大きく、ハウジング１１０の大部分を構成している。このハウジング本体部１１１の内側には、後述する圧力検出機構１２０や配線基板１７０などが収容されている。ハウジング本体部１１１のうち、圧力検出機構１２０及び配線基板１７０が配置される部分の内径は、本実施形態ではφ５．３５ｍｍとされている。また、ハウジング本体部１１１の外周のうち、軸線ＡＸ方向の中央付近の所定位置には、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００を図示しない内燃機関（ディーゼルエンジン）に取り付けるためのネジ部１１１ｃが周設されている。本実施形態では、このネジ径をＭ１０としているが、例えばＭ８とすることもできる。なお、図１、図２及び図４の各図において、ネジ山の図示は省略してある。
【００６０】
また、先端側ハウジング部１１３の内側には、後述するヒータ１５０の基端側部分が挿入されている。また、基端側ハウジング部１１５の外周には、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００を上記ネジ部１１１ｃにより内燃機関に螺合する際に、ラチェットレンチなどの工具で締め付けるための断面六角形状の工具係合部１１５ｃが形成されている。この基端側ハウジング部１１５の内側には、後述する外部端子部１８０の先端側部分が挿入されると共に、配線１７１，１７１，…等が挿通されている。
【００６１】
ハウジング本体部１１１に内蔵された圧力検出機構１２０は、先端部材１２１、中間部材１２３、押圧部材１２５、Ｓｉ素子１３０、及び、支持部材１２７から構成されており、この順に先端側から基端側に配置されている（図３及び図５参照）。
このうち先端部材１２１は、金属（具体的にはＳＵＳ４３０、ＳＵＪ）からなり、先端面１２１ａが平面（具体的には円状の平面）をなし、基端面１２１ｂがその中央が凸状の曲面をなすドーム状を有する。このうち先端面１２１ａは、後述するヒータ１５０の基端面１５０ｂに当接している。一方、基端面１２１ｂは、その頂部が次述する中間部材１２３の先端面１２３ａに当接している。
【００６２】
中間部材１２３は、金属（具体的にはＳＵＳ４３０）からなり、先端面１２３ａと、これに平行な基端面１２３ｂを有する板状（円板状）をなす。このうち先端面１２３ａは、上述のように、先端部材１２１の基端面１２１ｂに当接している。一方、基端面１２３ｂは、次述する押圧部材１２５の先端面１２５ａに当接している。
【００６３】
押圧部材１２５は、ガラスからなり、先端面１２５ａと、これに平行な基端面１２５ｂを有し、中間部材１２３より小径の円柱状をなす。このうち先端面１２５ａは、上述のように、中間部材１２３の基端面１２３ｂに当接している。一方、基端面１２５ｂは、次述するＳｉ素子１３０の先端面である第１主面１３０ａに当接している。より詳細には、押圧部材１２５の基端面１２５ｂとＳｉ素子１３０の第１主面１３０ａとが当接した状態で、かつ、予荷重Ｆｓｏ（本実施形態では１００Ｎ）により押圧部材１２５の基端面１２５ｂがＳｉ素子１３０の第１主面１３０ａを押圧した状態で、これらが互いに固着されている。
【００６４】
Ｓｉ素子１３０は、先端面である第１主面１３０ａと、これに平行な基端面である第２主面１３０ｂとを有し、□１．５ｍｍ〜□２．５ｍｍ（本実施形態１では□２．０ｍｍ）の板状（矩形板状）をなす。この第１主面１３０ａは、上述のように、押圧部材１２５の基端面１２５ｂに当接し、予荷重Ｆｓｏで押圧された状態で保持されている。一方、このＳｉ素子１３０の第２主面１３０ｂは、次述する支持部材１２７の先端面１２７ａに当接している。より詳細には、Ｓｉ素子１３０の第２主面１３０ｂと支持部材１２７の先端面１２７ａとが当接した状態で、これらが互いに固着されている。上述のように、Ｓｉ素子１３０は、押圧部材１２５とも固着されているので、押圧部材１２５とＳｉ素子１３０と支持部材１２７とが一体化されている。なお、Ｓｉ素子１３０の具体的な構造については後述する。
【００６５】
支持部材１２７は、ガラスからなり、先端面１２７ａと、これに平行な基端面１２７ｂを有する板状（矩形板状）をなす。このうち先端面１２７ａは、上述のように、Ｓｉ素子１３０の第２主面１３０ｂに当接し、Ｓｉ素子１３０を基端側から支持している。一方、基端面１２７ｂは、後述する台座１６１の先端面１６１ａに当接している。
【００６６】
このように構成された圧力検出機構１２０では、ヒータ１５０の先端面１５０ａが基端側に向けて検出圧力（筒内圧）Ｐｐを受けると、ヒータ１５０の基端面１５０ｂが圧力検出機構１２０を基端側に押圧し、台座１６１との間で圧力検出機構１２０を圧縮する。これにより、筒内圧Ｐｐが検出される。具体的には、ヒータ１５０の基端面１５０ｂは、圧力検出機構１２０のうちの先端部材１２１を基端側に向けて押圧する。この先端部材１２１は、中間部材１２３を基端側に向けて押圧し、更に、中間部材１２３は、押圧部材１２５を基端側に向けて押圧する。
【００６７】
更に、押圧部材１２５は、Ｓｉ素子１３０を基端側に向けて押圧する。詳細には、押圧部材１２５は、筒内圧Ｐｐに応じた検出荷重Ｆｓｐと予荷重Ｆｓｏとを合わせた素子荷重Ｆｓにより、Ｓｉ素子１３０を押圧する。一方、支持部材１２７は、その基端側に位置する台座１６１により軸線ＡＸ方向の位置が規制されているので、押圧部材１２５と支持部材１２７との間でＳｉ素子１３０が軸線ＡＸ方向に圧縮される。そうすると、Ｓｉ素子１３０に形成された後述する感圧抵抗体１３１等の抵抗値が、筒内圧Ｐｐ（詳細には、上記の素子荷重Ｆｓにより第１主面１３０ａに掛かる素子圧力Ｐｓ）の変化に応じてピエゾ抵抗効果により変化するので、ヒータ１５０が受けた筒内圧Ｐｐを検出できる。
【００６８】
次に、筒内圧センサ付きグロープラグ１００のうち、圧力検出機構１２０よりも先端側の構造について説明する（図３等を参照）。圧力検出機構１２０の先端側には、グロープラグの発熱体として機能するヒータ１５０が配置されている。このヒータ１５０は、棒状（具体的には円柱状）をなしており、その先端面１５０ａが半球面、基端面１５０ｂが平面とされている。
【００６９】
このヒータ１５０は、先端側ハウジング部１１３に挿通され、更に、ヒータ１５０の基端部１５０ｋは、ハウジング本体部１１１内に挿入されている。そして、このヒータ１５０の基端面１５０ｂが、圧力検出機構１２０（具体的には先端部材１２１の先端面１２１ａ）に当接している。一方、ヒータ１５０の先端側部分は、ハウジング１１０から先端側に向けて突出している。
【００７０】
ヒータ１５０の軸線ＡＸ方向中央部分の径方向外側には、円筒状の外筒１５５が配置されている。この外筒１５５の基端側部分は、先端側ハウジング部１１３内に挿通され、一方、外筒１５５の先端側部分は、ハウジング１１０から先端側に向けて突出している。この外筒１５５の基端部１５５ｋはフランジ状に形成され、ハウジング本体部１１１と先端側ハウジング部１１３との間に狭持された状態で溶接されている。
【００７１】
次に、筒内圧センサ付きグロープラグ１００のうち、圧力検出機構１２０よりも基端側の構造について説明する（図３及び図４等を参照）。圧力検出機構１２０の基端側には、前述の台座１６１が配置されている。更に、台座１６１の基端側には、台座押さえ１６３が配置され、台座１６１の軸線ＡＸ方向基端側の位置を固定している。
前述の圧力検出機構１２０には、３本の配線１６５，１６５，１６５が接続されている。これらの配線１６５，１６５，１６５は、圧力検出機構１２０から基端側に向けて延びて後述する配線基板１７０にそれぞれ接続されている。また、ヒータ１５０にも、１本の配線（図示外）が接続され、基端側に向けて延びて配線基板１７０に接続されている。
【００７２】
配線基板１７０は、ハウジング１１０のうちハウジング本体部１１１の内側に配置されている。この配線基板１７０には、圧力検出機構１２０（具体的にはＳｉ素子１３０）からの出力信号を処理等するための電子回路１７３が搭載されている。この配線基板１７０には、上述のように、圧力検出機構１２０及びヒータ１５０から延びる配線１６５等が先端側で接続される一方、４本の配線１７１，１７１，…（４本のうち１本は不図示）が基端側で接続されている。これらの配線１７１，１７１，…は、基端側に向けて延びて次述する外部端子部１８０に接続されている。
【００７３】
ハウジング１１０の基端側に配置された外部端子部１８０は、４つの端子１８１，１８１，…を有する。各端子１８１，１８１，…には、配線基板１７０から延びる配線１７１，１７１，…が、それぞれ接続されている。また、各端子１８１，１８１，…は、ＥＣＵなどの外部の制御機器（図示外）に接続される。
【００７４】
この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、先端側が燃焼室内に位置するように内燃機関に取り付けられ、ヒータ１５０に通電して発熱させることによって内燃機関の始動を補助する。また、燃焼室内の筒内圧Ｐｐがヒータ１５０の先端面１５０ａに加わると、ヒータ１５０が基端側に向けて僅かに変位することによって、圧力検出機構１２０にその筒内圧Ｐｐが伝わり、これにより、筒内圧Ｐｐが検出される。
【００７５】
次に、筒内圧Ｐｐを検出するＳｉ素子１３０について詳述する。図６に、Ｓｉ素子１３０の第１主面１３０ａ側から見た平面図を示す。このＳｉ素子１３０は、前述のように、第１主面１３０ａとこれに平行な第２主面１３０ｂを有する板状（具体的には矩形板状）をなし、検出対象である筒内圧Ｐｐ（詳細には、素子荷重Ｆｓにより第１主面１３０ａに掛かる素子圧力Ｐｓ）の変化により自身に生じる応力変化を検出できる。このＳｉ素子１３０の第１主面１３０ａには、押圧部材１２５が予荷重Ｆｓｏで押圧することにより、予圧力Ｐｓｏ（本実施形態では６３ＭＰａ）が掛かっている。このＳｉ素子１３０は、ＳＯＩ基板（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）である。
【００７６】
このＳｉ素子１３０の第１主面１３０ａの面方位は、｛１１０｝面（具体的には（１１０）面）とされている。そして、この第１主面１３０ａには、２つの抵抗体（具体的には感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３が１つずつ）が形成されている。これら感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３は、同一の拡散プロセスで同時に形成されたものである。これにより、両者の抵抗温度特性が、互いに実質的に等しくなっている。具体的には、両者の抵抗温度特性の差が５０ｐｐｍ／℃程度とされている。また、これら感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３は、それぞれｐ型の半導体であり、これらの不純物濃度Ｃｐ（１／ｃｍ3 ）が、０．８×１０18≦Ｃｐ≦１．２×１０18／ｃｍ3 、または、０．８×１０20≦Ｃｐ≦１．２×１０20とされている。具体的には、不純物濃度Ｃｐが１．０×１０20／ｃｍ3 とされている。これにより、これらの抵抗体１３１，１３３の感度温度特性は、５００ｐｐｍ／℃以下の小さな値となっている。
【００７７】
感圧抵抗体１３１は、ピエゾ抵抗効果により筒内圧Ｐｐ（詳細には素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて自身の抵抗値が変化するものである。具体的には、図１１に示すように、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化すると共に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１自身）の温度Ｔの変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化するように形成されている。具体的には、感圧抵抗体１３１は、第１主面１３０ａの中央部１３０ａｇに、Ｓｉ素子１３０の＜１１０＞方向に延びる感圧部位を主とする形態に形成されている。詳細には、この感圧抵抗体１３１は、＜１１０＞方向に直線状に延び、互いに等間隔に平行に並ぶ複数の直線状感圧部位１３１ｃ，１３１ｃ，…と、互いに隣り合う直線状感圧部位１３１ｃ，１３１ｃ同士の端を接続する複数の方向転換部１３１ｄ，１３１ｄ，…とが接続されて、蛇行している。
【００７８】
この蛇行状を有する感圧抵抗体１３１は、第１主面１３０ａにおいて１８０度回転させると元と重なる回転対称形をなしている。そして、感圧抵抗体１３１の回転中心Ｇは、第１主面１３０ａの中心Ｈに位置している。また、この感圧抵抗体１３１は、図６において破線で示すように、第１主面１３０ａのうち、押圧部材１２５の基端面１２５ｂが当接する、円状の当接部１３０ｅ内に配置されている。この当接部１３０ｅの中心Ｊは、感圧抵抗体１３１の回転中心Ｇ及び第１主面１３０ａの中心Ｈと一致している。このため、押圧部材１２５の中心が感圧抵抗体１３１の回転中心Ｇを押圧することとなるので、押圧部材１２５に偏荷重が生じたとしても、その偏荷重が感圧抵抗体１３１に与える影響を最も小さくできる。
【００７９】
一方、感温抵抗体１３３は、主としてこのＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの変化に応じて自身の第２抵抗値ｒ２が変化するように形成されている。具体的には、感温抵抗体１３３は、第１主面１３０ａの４つある角部１３０ａｈ１，１３０ａｈ２，１３０ａｈ３，１３０ａｈ４のうちの１つの角部１３０ａｈ１に、Ｓｉ素子１３０の＜１００＞方向に延びる感温部位を主とする形態に形成されている。詳細には、この感温抵抗体１３３は、＜１００＞方向に直線状に延び、互いに等間隔に平行に並ぶ複数の直線状感温部位１３３ｃ，１３３ｃ，…と、互いに隣り合う直線状感温部位１３３ｃ，１３３ｃ同士の端を接続する複数の方向転換部１３３ｄ，１３３ｄ，…とが接続されて、蛇行している。また、この感温抵抗体１３３は、第１主面１３０ａのうち、前述の当接部１３０ｅ以外の、押圧部材１２５が当接していない非当接部１３０ｆ（当接部１３０ｅの周囲を構成する口字状部分）内に配置されている。
【００８０】
この感温抵抗体１３３は、上記のように配置することにより、筒内圧Ｐｐによる影響、詳細には、押圧部材１２５から受ける素子荷重Ｆｓ（素子圧力Ｐｓ）による影響を受け難くなっている。即ち、図１１に示すように、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて生じる第２抵抗値ｒ２の変化量が、感圧抵抗体１３１の筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて生じる第１抵抗値ｒ１の変化量に比して、１０分の１以下、更には５０分の１以下（具体的には、本実施形態では２４０分の１）となっている。
【００８１】
Ｓｉ素子１３０は、第１主面１３０ａのうち、３つの角部１３０ａｈ１，１３０ａｈ２，１３０ａｈ３に、それぞれ三角状の３つの電極パッド１３５，１３６，１３７を有する。このうち、電極パッド（第１電極パッド）１３６は、感圧抵抗体１３１の一端と電気的に接続し、後述する第１定電流源２０２との接続点となっている。また、電極パッド（第２電極パッド）１３７は、感温抵抗体１３３の一端と電気的に接続し、後述する付加抵抗体（第２付加抵抗体）２２６との接続点となっている。また、電極パッド（第３電極パッド）１３５は、感圧抵抗体１３１の他端と電気的に接続すると共に、感温抵抗体１３３との他端とも電気的に接続する共通電極パッドとされている。
【００８２】
次に、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００のうち、筒内圧ＰｐとＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路２００について、図７を参照しつつ説明する。この検知回路２００は、前述の感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３を含み、また、これらに接続する電極パッド１３５，１３６，１３７を含む。感圧抵抗体１３１にも感温抵抗体１３３にも接続された共通の電極パッド１３５は、接地されている。
【００８３】
また、この検知回路２００は、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３に電流を流す電流供給源２０１を有する。この電流供給源２０１は、感圧抵抗体１３１の一端に接続する電極パッド１３６に接続されて、感圧抵抗体１３１に所定の第１定電流ｉ１を流す第１定電流源２０２を有する。また、電流供給源２０１は、感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体（第２付加抵抗体）２２６を介して、感温抵抗体１３３に所定の第２定電流ｉ２を流す第２定電流源２０３を有する。
【００８４】
付加抵抗体２２６は、Ｓｉ素子１３０から離間して配置されている。具体的には、前述の配線基板１７０上に配置されている。この付加抵抗体２２６は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【００８５】
なお、本実施形態１では、付加抵抗体としては、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体２２６だけを用いており、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体が存在しない。このため、感圧抵抗体１３１単体で本発明の「第１合成抵抗」にも相当し、また、感圧抵抗体１３１の第１抵抗値ｒ１が第１合成抵抗の「第３抵抗値ｒ３」にも相当する。また、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１が第１合成抵抗に生じる「第３電圧Ｖ３」にも相当する。
一方、本実施形態１では、付加抵抗体として、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体２２６を有するため、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体２２６の合成抵抗２１２が本発明の「第２合成抵抗」に相当し、また、この第２合成抵抗２１２の抵抗値が「第４抵抗値ｒ４」に相当する。また、この第２合成抵抗２１２に生じる電圧が「第４電圧Ｖ４」に相当する。
【００８６】
ここで、付加抵抗体（本実施形態１では第２付加抵抗体２２６）の接続形態や大きさの決め方について説明する。
まず、図１２に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。なお、ハウジング１１０やヒータ１５０、圧力検出機構１２０を構成する部材１２１，１２３，１２５，１２７等に掛かる温度に変化があると、この温度変化により各部材が膨張したり収縮するため、Ｓｉ素子１３０の温度Ｔが同じでも、このＳｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが変化する。このため、感圧抵抗体１３１の実際の抵抗温度特性は、各部材に掛かる温度変化に応じた範囲でばらつくが、図１２では、便宜上、最小特性と最大特性の中間の特性を、感圧抵抗体１３１の抵抗温度特性として示してある。
【００８７】
図１２のように、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なる場合には、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。従って、このような場合に、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【００８８】
まず、図１２のグラフに基づいて、図１３に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。「規格化抵抗値」とは、図１２のグラフに基づき、最低使用温度Ｔ１における抵抗値を０％、最高使用温度Ｔ２における抵抗値を１００％として、その間の各温度Ｔにおける抵抗値を規格化して表したものである。本実施形態１では、最低使用温度Ｔ１＝−４０℃、最高使用温度Ｔ２＝３００℃としている。なお、後述する実施形態２〜８においても、最低使用温度Ｔ１＝−４０℃、最高使用温度Ｔ２＝３００℃を用いている。
【００８９】
そして、図１３のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。具体的には、最低使用温度Ｔ１と最高使用温度Ｔ２の中間の温度（１３０℃）を中央温度Ｔ３とし、この中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。
【００９０】
求めた規格化抵抗値が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なる場合には、その差を無くすべく、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に付加抵抗体を接続する。このような並列の付加抵抗体を設けることで、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れる、温度Ｔの変化に伴うドリフトを抑制できるからである。この場合については、後述する実施形態３で説明する。
一方、求めた規格化抵抗値が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで等しい場合には、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体を設けない。このような並列の付加抵抗体を設けても、上述の差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制できる見込みが殆どないからある。
【００９１】
本実施形態１では、図１３に示すように、感圧抵抗体１３１のグラフと感温抵抗体１３３のグラフとが互いに重なっており、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが共に３９％で等しい。このように中央温度Ｔ３における規格化抵抗値が等しい場合は、前述のようにドリフト抑制効果が殆ど見込めないため、付加抵抗体を、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する必要はない。
【００９２】
次に、図１２のグラフに基づいて、図１４に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図１４のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５を設定し、これらの温度間の抵抗変化率を、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についてそれぞれ求める。本実施形態１では、第１キャリブレーション温度Ｔ４＝１０℃、第２キャリブレーション温度Ｔ５＝２７０℃としている。
【００９３】
そして、求めた抵抗変化率が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なる場合には、後述するように、その差を無くすべく、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に付加抵抗体を接続する。このような直列の付加抵抗体を設けることで、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れる、温度Ｔの変化に伴うドリフトを抑制できるからである。
一方、求めた抵抗変化率が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで等しい場合には、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体を設けない。このような直列の付加抵抗体を設けても、上述の差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制できる見込みが殆どないからある。
【００９４】
本実施形態１では、図１４に示すように、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５の間における抵抗変化率が、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なり、感温抵抗体１３３の方が感圧抵抗体１３１よりも抵抗変化率が大きい。このような場合には、感温抵抗体１３３の方に付加抵抗体（第２付加抵抗体２２６）を直列に接続して、感圧抵抗体１３１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体２２６からなる第２合成抵抗２１２の抵抗変化率とを揃える。本実施形態１では、付加抵抗体２２６の大きさを１．００ｋΩとしている。
【００９５】
すると、感温抵抗体１３３及び付加低抗体２２６の第２合成抵抗２１２は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が３．０３ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が４．２５ｋΩとなり、この間の抵抗変化率が４０％となる。一方、感圧抵抗体１３１は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．９２ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が２．６９ｋΩであり、この間の抵抗変化率は４０％である。つまり、感温抵抗体１３３に１．００ｋΩの付加抵抗体２２６を直列に接続することで、感圧抵抗体１３１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び付加低抗体２２６からなる第２合成抵抗２１２の抵抗変化率とを等しくできる。
【００９６】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさの決め方について説明する。
第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２は、Ｓｉ素子１３０に、検出荷重Ｆｓｐ及び予荷重Ｆｓｏのうち予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏ（第１基準電圧Ｖ１ｏ）と、第２合成抵抗２１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさに調整する。
【００９７】
まず、図１５に示すように、第１合成抵抗１３１及び第２合成抵抗２１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。そして、温度Ｔと抵抗変化量との関係が第１合成抵抗１３１と第２合成抵抗２１２とで互いに異なる場合には、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、基準温度Ｔ６を設定し、この基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗１３１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗２１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態１では、基準温度Ｔ６＝２０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝１．０３ｍＡ、第２定電流ｉ２＝０．６５ｍＡである。
【００９８】
次に、図１６に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。出力換算電圧は、第１合成抵抗１３１に生じる第３電圧Ｖ３（感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１）と、第２合成抵抗２１２に生じる第４電圧Ｖ４との差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を５０倍に増幅した値である。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：１７．８Ｖ）のに対し、付加抵抗体２２６を設けた本実施形態１では、出力換算電圧のドリフトが無くなっている（ドリフトレンジ：０Ｖ）。なお、図１６では、付加抵抗体が無い場合も、付加抵抗体２２６が有る場合も、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさの調整を行っている。
【００９９】
次に、検知回路の他の部分ついて説明する（図７参照）。検知回路２００は、可変ゲイン増幅器２０５を有する。この可変ゲイン増幅器２０５の非反転入力端子（＋）は、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）に電気的に接続されている。また、可変ゲイン増幅器２０５の反転入力端子（−）は、第２合成抵抗２１２に電気的に接続されている。そして、この可変ゲイン増幅器２０５は、非反転入力端子（＋）に入力される電圧信号である第１合成抵抗１３１に生じる第３電圧Ｖ３（感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１）と、反転入力端子（−）に入力される電圧信号である第２合成抵抗２１２に生じる第４電圧Ｖ４との差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を、所定の増幅率で増幅する。そして、筒内圧Ｐｐに応じた（詳細には、素子圧力Ｐｓに応じた）圧力信号（圧力電圧信号）Ｓｐｐを出力する。また、この可変ゲイン増幅器２０５は、後述するゲインコントローラ２０９に接続されており、このゲインコントローラ２０９からの信号により、その増幅率を変化させる。
【０１００】
また、検知回路２００は、Ａ／Ｄ変換器２０７とゲインコントローラ２０９とを有する。Ａ／Ｄ変換器２０７は、一方で第２合成抵抗２１２に電気的に接続されると共に、他方でゲインコントローラ２０９に接続されている。このＡ／Ｄ変換器２０７は、第２合成抵抗２１２からのアナログ信号（電圧信号）をデジタル信号に変換して、ゲインコントローラ２０９に出力する。
【０１０１】
ゲインコントローラ２０９は、前述のように、可変ゲイン増幅器２０５及びＡ／Ｄ変換器２０７に接続されている。このゲインコントローラ２０９は、第２合成抵抗２１２に生じる第４電圧Ｖ４に基づいて、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔに応じた温度信号（温度電圧信号）Ｓｔｔを外部に出力する。
また、このゲインコントローラ２０９には、感度温度特性を相殺する適切な増幅率が設定されており、温度センサ信号（第４電圧Ｖ４）と増幅率との関係についての情報を補正テーブルとして記憶している。これにより、温度センサ信号（第４電圧Ｖ４）に基づいて、可変ゲイン増幅器２０５の増幅率を調整して、温度Ｔの変化に起因する差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）の偏移によって生じる圧力電圧信号Ｓｐｐの偏移を減少させる温度特性補償を行う。
【０１０２】
具体的には、本実施形態１では、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）及び第２合成抵抗２１２の差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）は、図８のグラフに示すような感度温度特性を有する。即ち、第１合成抵抗１３１及び第２合成抵抗２１２は、温度Ｔが高くなるにつれて、その差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）が直線的に増加する感度温度特性を有する。このため、ゲインコントローラ２０９内の補正テーブルには、図９のグラフに示すように、温度Ｔに対応して、図８のグラフの感度温度特性を打ち消す増幅率を予め記憶させてある。これにより、可変ゲイン増幅器２０５の出力信号（圧力電圧信号Ｓｐｐ）は、図１０に示すように、感度温度特性を相殺した出力信号となる。即ち、温度Ｔが変化しても、出力信号（第１電圧信号Ｓｐｐ）がその影響を受けない。
【０１０３】
なお、本実施形態１では、前述のように、Ａ／Ｄ変換器２０７を、付加抵抗体２２６と第２定電流源２０３との接続点に接続しているが、図７に破線で示すように、Ａ／Ｄ変換器２０７を、感温抵抗体１３３と付加抵抗体２２６との接続点に接続してもよい。このようにした場合、ゲインコントローラ２０９は、感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２に基づいて、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔに応じた温度電圧信号Ｓｔｔを外部に出力する。また、ゲインコントローラ２０９は、第２電圧Ｖ２に基づいて、可変ゲイン増幅器２０５の増幅率を調整して、温度Ｔの変化に起因する差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）の偏移によって生じる圧力電圧信号Ｓｐｐの偏移を減少させる温度特性補償を行う。
【０１０４】
なお、Ａ／Ｄ変換器２０７及びゲインコントローラ２０９が、本発明の温度信号生成出力手段に相当する。また、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７及びゲインコントローラ２０９が、本発明の圧力信号生成出力手段に相当する。また、可変ゲイン増幅器２０５が、本発明の増幅手段に相当する。また、ゲインコントローラ２０９が、本発明の増幅率調整手段に相当する。
【０１０５】
以上で説明したように、本実施形態１の筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、検出対象である筒内圧Ｐｐにより自身が圧縮されて（詳細には、筒内圧Ｐｐに応じた検出荷重Ｆｓｐと予荷重Ｆｓｏとを合わせた素子荷重Ｆｓにより掛かる素子圧力Ｐｓにより圧縮されて）、筒内圧Ｐｐを検出する圧縮型のＳｉ素子１３０を有する。このため、ダイアフラム型のＳｉ素子に比して、耐荷重性、小型化及び感度において有利である。また、このＳｉ素子１３０は、２つの抵抗体（感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３を１つずつ）を有する。このため、従来の４つの抵抗体を設けたものに比して、Ｓｉ素子１３０を小型化できる。また、抵抗体を２つに減らしたこと、更には、感圧抵抗体１３１の一端と感温抵抗体１３３の一端とを接続したことにより、Ｓｉ素子１３０に接続する配線１６５，１６５，１６５の数も３本に減らすことができたので、この点でも筒内圧センサ付きグロープラグ１００を小型化できる。このような小型化により、グロープラグとの兼用も容易となり、また、内燃機関への取り付けが容易である。
【０１０６】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、筒内圧Ｐｐの検出にあたり、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）の第３抵抗値ｒ３（第１抵抗値ｒ１）と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体２２６による第２合成抵抗２１２の第４抵抗値ｒ４とに基づいて、素子圧力Ｐｓに応じた圧力信号Ｓｐｐを生成し出力する。
感圧抵抗体１３１は、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化する他に、温度Ｔの変化によっても自身の第１抵抗値ｒ１が変化する。このため、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）の第３抵抗値ｒ３（第１抵抗値ｒ１）も筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて抵抗値が変化する他、温度Ｔの変化に応じても抵抗値が変化する。
【０１０７】
一方、感温抵抗体１３３は、温度Ｔの変化によって自身の第２抵抗値ｒ２が大きく変化する一方、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化によっては自身の第２抵抗値ｒ２が殆ど変化しないように形成されている。具体的には、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化で生じる第２抵抗値ｒ２の変化量を、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化で生じる第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下としている。このように、感温抵抗体１３３は、主として温度Ｔの変化に応じて第２抵抗値ｒ２が変化するため、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体２２６による第２合成抵抗２１２の第４抵抗値ｒ４も、主に温度Ｔの変化に応じて抵抗値が変化する。
【０１０８】
従って、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）の第３抵抗値ｒ３（第１抵抗値ｒ１）と第２合成抵抗２１２の第４抵抗値ｒ４とを用いれば、第１合成抵抗１３１の第３抵抗値ｒ３から、温度Ｔの変化に起因して生じる抵抗値の変化分を除くことができるので、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）に応じた抵抗値のみを精度良く検出できる。即ち、筒内圧Ｐｐを、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの変化による影響を抑制しつつ精度良く検出できる。また、このようにすれば、抵抗体１３１，１３３の製品毎の不純物濃度誤差によって感度温度特性が生じても、その感度温度特性も含めて補償できるので、前述の特許文献３の物理量検出装置に比して、筒内圧Ｐｐを、温度Ｔの影響を抑制しつつ高精度に検出できる。
【０１０９】
更に、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体２２６を有する。具体的には、この付加低抗体２２６として、感温抵抗体１３３に接続される第２付加抵抗体を有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０１１０】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏ（第１基準電圧Ｖ１ｏ）と、第２合成抵抗２１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を有する。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。
【０１１１】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、前述の感温抵抗体１３３及び温度信号生成出力手段を構成するＡ／Ｄ変換器２０７及びゲインコントローラ２０９を有するので、筒内圧Ｐｐを検出できる他に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔも検出できる。その際、感温抵抗体１３３は、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化により生じる第２抵抗値ｒ２の変化量が十分に小さくなっている。具体的には、この変化量が、感圧抵抗体１３１の筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化により生じる第１抵抗値ｒ１の変化量に比して、１０分の１以下（２４０分の１）と十分に小さくなっている。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔを、筒内圧Ｐｐによる影響を抑制しつつ正確に検出できる。
【０１１２】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、筒内圧Ｐｐの検出時に、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）に生じる第３電圧Ｖ３（第１電圧Ｖ１）と、第２合成抵抗２１２に生じる第４電圧Ｖ４との差である差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を増幅して、圧力電圧信号Ｓｐｐを出力する増幅手段を有する。
前述のように、感圧抵抗体１３１は、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて第１抵抗値ｒ１が変化する他に、温度Ｔの変化によっても第１抵抗値ｒ１が変化する。このため、筒内圧Ｐｐの検出時に、第１合成抵抗（感圧抵抗体１３１）に生じる第３電圧Ｖ３（第１電圧Ｖ１）には、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて生じる電圧の他、温度Ｔの変化に応じて生じる電圧が含まれている。
【０１１３】
一方、感温抵抗体１３３は、温度Ｔの変化によって自身の第２抵抗値ｒ２が大きく変化する一方、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化によっては第２抵抗値ｒ２が殆ど変化しないように形成されている。このため、感温抵抗体１３３及び付加抵抗体２２６による第２合成抵抗２１２に生じる第４電圧Ｖ４は、主に温度Ｔに応じて変化する。
従って、これらの差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）を求めれば、第１合成抵抗１３１に生じる第３電圧Ｖ３から、温度Ｔの変化に起因して生じる電圧分を差し引くことができるので、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）に応じて生じる電圧のみを精度良く検出できる。即ち、筒内圧Ｐｐを、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの変化による影響を抑制しつつ精度良く検出できる。また、このようにすれば、抵抗体１３１，１３３の製品毎の不純物濃度誤差によって感度温度特性が生じても、この感度温度特性も含めて補償できるので、前述の特許文献３の物理量検出装置に比して、筒内圧Ｐｐを、温度Ｔの影響を抑制しつつ高精度に検出できる。
【０１１４】
また、感圧抵抗体１３１は、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に応じて自身の第１抵抗値ｒ１が変化する他、温度Ｔによっても第１抵抗値ｒ１が変化するが、更に、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に対する第１抵抗値ｒ１の変化量の大きさ（感度）も、温度Ｔの影響を受けて変化する。即ち、感圧抵抗体１３１は、抵抗温度特性を有するだけでなく、感度温度特性も有する。このため、差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）にも、感度温度特性による温度Ｔの影響が含まれる。
【０１１５】
これに対し、本実施形態１では、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７及びゲインコントローラ２０９を有し、第２合成抵抗２１２に生じる第４電圧Ｖ４に基づいて、可変ゲイン増幅器２０５の増幅率を調整する。そして、温度Ｔの変化に起因する差分電圧（Ｖ３−Ｖ４）の偏移によって生じる圧力電圧信号Ｓｐｐの偏移を減少させる温度特性補償を行うので、筒内圧Ｐｐを、温度Ｔの影響を抑制しつつより精度良く検出できる。
【０１１６】
なお、前述のように、筒内圧Ｐｐ（素子圧力Ｐｓ）の変化に対する感温抵抗体１３３の第２抵抗値ｒ２の変化量は、感圧抵抗体１３１の第１抵抗値ｒ１の変化量に比して１０分の１以下（２４０分の１）と小さいため、第２合成抵抗２１２の第４電圧Ｖ４に基づいて、筒内圧Ｐｐによる影響を抑制しつつ、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔを正確に検出できる。このため、第４電圧Ｖ４に基づいて上記の温度特性補償をすることにより、筒内圧Ｐｐを更に精度良く検出できる。
【０１１７】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００は、Ｓｉ素子１３０の第１主面１３０ａの面方位が｛１１０｝面（具体的には（１１０）面）とされている。このように筒内圧Ｐｐを受ける面を｛１１０｝面とした圧縮型のＳｉ素子１３０とすることにより、ダイアフラム型のＳｉ素子に比して、Ｓｉ素子１３０を小型化できると共に耐荷重性を向上させることができる。従って、高圧となる内燃機関の筒内圧Ｐｐを検出するのに特に好適である。
【０１１８】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００では、感圧抵抗体１３１は、＜１１０＞方向に延びる直線状感圧部位１３１ｃ，１３１ｃ，…を主とする形態とされ、かつ、第１主面１３０ａのうち、押圧部材１２５が当接する当接部１３０ｅに配置されている。このため、感圧抵抗体１３１の筒内圧Ｐｐに対する検出感度が特に高く、しかも、筒内圧Ｐｐの変化に応じた感圧抵抗体１３１の抵抗変化を適切に生じさせることができる。
【０１１９】
一方、感温抵抗体１３３については、＜１００＞方向に延びる直線状感温部位１３３ｃ，１３３ｃ，…を主とする形態とされ、かつ、第１主面１３０ａのうち、上記当接部１３０ｅ以外の押圧部材１２５が当接していない非当接部１３０ｆに配置されている。このため、感温抵抗体１３３の筒内圧Ｐｐに対する検出感度を特に小さくできる。即ち、感温抵抗体１３３の圧力依存性を特に小さくできる。
これにより、感温抵抗体１３３の第２抵抗値ｒ２の変化量が、感圧抵抗体１３１の第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下（具体的には２４０分の１）となっている。
【０１２０】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００では、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３は、同一の拡散プロセスで同時に形成されているので、これらの抵抗温度特性を実質的に等しくする（本実施形態では、両者の抵抗温度特性の差を５０ｐｐｍ／℃以下とする）ことが容易にできる。
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００では、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３の不純物濃度Ｃｐ（１／ｃｍ3 ）を、０．８×１０18≦Ｃｐ≦１．２×１０18、または、０．８×１０20≦Ｃｐ≦１．２×１０20（具体的には１．０×１０20／ｃｍ3 ）としているので、これらの抵抗体１３１，１３３の感度温度特性が５００ｐｐｍ／℃以下に小さくなっている。従って、筒内圧Ｐｐの検出に際し、温度Ｔの影響を更に小さくできる。
【０１２１】
また、この筒内圧センサ付きグロープラグ１００では、Ｓｉ素子１３０は、感圧抵抗体１３１の一端に接続する電極パッド１３６と、感温抵抗体１３３の一端に接続する電極パッド１３７と、感圧抵抗体１３１の他端及び感温抵抗体１３３の他端にそれぞれ接続する共通の第３電極パッド１３５とを有する。このような形態とすることにより、Ｓｉ素子１３０上の電極パッド数を３つにまで減らすことができたので、Ｓｉ素子１３０を小型化できる。また、電極パッド数を３つに減らしたことにより、各電極パッド１３５，１３６，１３７に接続する配線数１６５，１６５，１６５も３本にまで減らすことができるので、筒内圧センサ付きグロープラグ１００を小型化できる。
また、Ｓｉ素子１３０がＳＯＩ基板であるので、絶縁抵抗の低下を抑制し、Ｓｉ素子１３０の高温耐性を向上させることができる。このため、筒内圧Ｐｐの検出時に高温となる内燃機関での使用に特に適している。
【０１２２】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２の筒内圧センサ付きグロープラグ１０２は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路３００の構成が、上記実施形態１の筒内圧センサ付きグロープラグ１００の検知回路２００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１と同様であるので、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図１７に、本実施形態２に係る検知回路３００を示す。
【０１２３】
本実施形態２に係る検知回路３００は、上記実施形態１に係る検知回路２００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態２では、付加低抗体として、第１付加抵抗体３２１を有する。この付加抵抗体３２１は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感圧抵抗体１３１に直列に接続されている。この付加抵抗体３２１は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０１２４】
また、本実施形態２では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１の筒内圧センサ付きグロープラグ１００と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１とは異なる。
【０１２５】
なお、本実施形態２では、前述のように、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体３２１を有するため、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体３２１の合成抵抗３１１が本発明の「第１合成抵抗」に相当し、また、この第１合成抵抗３１１の抵抗値が「第３抵抗値ｒ３」に相当する。また、この第１合成抵抗３１１に生じる電圧が「第３電圧Ｖ３」に相当する。
一方、本実施形態２では、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体が存在しないため、感温抵抗体１３３単体で本発明の「第２合成抵抗」にも相当し、また、感温抵抗体２２２の第２抵抗値ｒ２が第２合成抵抗の「第４抵抗値ｒ４」にも相当する。また、感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２が第２合成抵抗に生じる「第４電圧Ｖ４」にも相当する。
【０１２６】
次に、本実施形態２における付加抵抗体（第１付加抵抗体３２１）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図１８に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態２でも、図１８のように、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０１２７】
次に、図１８のグラフに基づいて、図１９に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図１９のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図１９に示すように、本実施形態２でも、感圧抵抗体１３１のグラフと感温抵抗体１３３のグラフとが互いに重なっており、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値が共に３９％で等しい。このように中央温度Ｔ３における規格化抵抗値が等しい場合は、前述のようにドリフト抑制効果が見込めないため、付加抵抗体を、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する必要はない。
【０１２８】
次に、図１８のグラフに基づいて、図２０に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図２０のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についてそれぞれ求める。なお、本実施形態２では、第１キャリブレーション温度Ｔ４＝４０℃、第２キャリブレーション温度Ｔ５＝２７０℃としている。
【０１２９】
図２０に示すように、本実施形態２では、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５の間における抵抗変化率が、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なり、感圧抵抗体１３１の方が感温抵抗体１３３よりも抵抗変化率が大きい。このような場合には、感圧抵抗体１３１の方に付加抵抗体（第１付加抵抗体３２１）を直列に接続して、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体３２１からなる第１合成抵抗３１１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の抵抗変化率とを揃える。本実施形態２では、付加抵抗体３２１の大きさを０．７０ｋΩとしている。
【０１３０】
すると、感圧抵抗体１３１及び付加低抗体３１２の第１合成抵抗３１１は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が２．９８ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が４．５５ｋΩとなり、この間の抵抗変化率は５３％となる。一方、感温抵抗体１３３は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が２．１３ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が３．２５ｋΩであり、この間の抵抗変化率が５３％である。つまり、感圧抵抗体１３１に０．７０ｋΩの付加抵抗体３１２を直列に接続することで、感圧抵抗体１３１及び付加抵抗体３２１からなる第１合成抵抗３１１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の抵抗変化率とを等しくできる。
【０１３１】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１と同様に、図２１に示すように、第１合成抵抗３１１及び第２合成抵抗１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態２でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が第１合成抵抗３１１と第２合成抵抗１３３とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗３１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗１３３に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態２でも、基準温度Ｔ６＝２０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝０．６５ｍＡ、第２定電流ｉ２＝０．９１ｍＡである。
【０１３２】
次に、図２２に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：１５．６Ｖ）のに対し、付加抵抗体３１２を設けた本実施形態２では、出力換算電圧のドリフトが無くなっている（ドリフトレンジ：０Ｖ）。
【０１３３】
このように、本実施形態２の筒内圧センサ付きグロープラグ１０２は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体３２１を有する。具体的には、この付加低抗体３２１として、感圧抵抗体１３１に直列に接続する第１付加抵抗体を有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０１３４】
また、本実施形態２でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗３１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗１３３に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１と同様な部分は、上記実施形態１と同様な作用効果を奏する。
【０１３５】
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３の筒内圧センサ付きグロープラグ１０３は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路４００の構成が、上記実施形態１，２の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２の検知回路２００，３００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図２３に、本実施形態３に係る検知回路４００を示す。
【０１３６】
本実施形態３に係る検知回路４００は、上記実施形態１，２に係る検知回路２００，３００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態３では、付加低抗体として、第２付加抵抗体４２６を有する。この付加抵抗体４２６は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感温抵抗体１３３に並列に接続されている。この付加抵抗体４２６は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０１３７】
また、本実施形態３では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１，２の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１，２の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１，２と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１，２とは異なる。
【０１３８】
なお、本実施形態３では、前述のように、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体が存在しないため、感圧抵抗体１３１単体で本発明の「第１合成抵抗」にも相当し、また、感圧抵抗体１３１の第１抵抗値ｒ１が第１合成抵抗の「第３抵抗値ｒ３」にも相当する。また、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１が第１合成抵抗に生じる「第３電圧Ｖ３」にも相当する。
一方、本実施形態３では、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体４２６を有するため、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体４２６の合成抵抗４１２が本発明の「第２合成抵抗」に相当し、また、この第２合成抵抗４１２の抵抗値が「第４抵抗値ｒ４」に相当する。また、この第２合成抵抗４１２に生じる電圧が「第４電圧Ｖ４」に相当する。
【０１３９】
次に、本実施形態３における付加抵抗体（第２付加抵抗体４２６）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図２４に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態３でも、図２４のように、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０１４０】
次に、図２４のグラフに基づいて、図２５に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図２５のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図２５に示すように、本実施形態３では、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが互いに異なり、感温抵抗体１３３の方が感圧抵抗体１３１よりも規格化抵抗値が小さい。このような場合には、感温抵抗体１３３の方に付加抵抗体（第２付加抵抗体４２６）を並列に接続して、中央温度Ｔ３における、感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３及び付加抵抗体４２６の第２合成抵抗体４１２の規格化抵抗値とを揃える。本実施形態３では、付加抵抗体４２６の大きさを４．９０ｋΩとしている。
【０１４１】
すると、感温抵抗体１３３及び付加低抗体４２６からなる第２合成抵抗４１２は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．３６ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が２．０２ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が１．６５ｋΩとなり、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は４４％となる。一方、感圧抵抗体１３１は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．８２ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が２．７０ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．２１ｋΩであるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は４４％である。つまり、中央温度Ｔ３において、感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３及び付加低抗体４２６からなる第２合成抵抗４１２の規格化抵抗値とを等しくできる。
【０１４２】
次に、図２４のグラフに基づいて、図２６に示すように、感圧抵抗体１３１と、感温抵抗体１３３及び付加抵抗体４２６の第２合成抵抗４１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図２６のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、感圧抵抗体１３１及び第２合成抵抗４１２についてそれぞれ求める。なお、本実施形態３では、第１キャリブレーション温度Ｔ４＝−２０℃、第２キャリブレーション温度Ｔ５＝２８０℃としている。また、後述する実施形態４〜８でも、第１キャリブレーション温度Ｔ４＝−２０℃、第２キャリブレーション温度Ｔ５＝２８０℃としている。第１，第２キャリブレーション温度Ｔ４，Ｔ５を実施形態によって異なる値としているのは、ドリフト抑制効果をより大きくするためである。
【０１４３】
本実施形態３では、感圧抵抗体１３１のグラフと第２合成抵抗４１２のグラフとが互いに重なっており、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率が、感圧抵抗体１３１も第２合成抵抗４１２も４２％で等しい。このように第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率が等しい場合は、ドリフト抑制効果が見込めないため、付加抵抗体を、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する必要はない。従って、本実施形態３では、前述のように、付加抵抗体４２６を感温抵抗体１３３に並列に接続するのみとする。
【０１４４】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１等と同様に、図２７に示すように、第１合成抵抗１３１及び第２合成抵抗４１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態３でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が、第１合成抵抗１３１と第２合成抵抗４１２とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗１３１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗４１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態３では、基準温度Ｔ６＝１３０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝０．９１ｍＡ、第２定電流ｉ２＝１．２１ｍＡである。なお、基準温度Ｔ６を実施形態によって異なる値としているのは、ドリフト抑制効果をより大きくするためである。
【０１４５】
次に、図２８に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：２２．１Ｖ）のに対し、前述の付加抵抗体４２６を設けた本実施形態３では、出力換算電圧のドリフトが大幅に減少している（ドリフトレンジ：０．４Ｖ）。
【０１４６】
このように、本実施形態３の筒内圧センサ付きグロープラグ１０３は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体４２６を有する。具体的には、この付加低抗体４２６として、感温抵抗体１３３に並列に接続される第２付加抵抗体を有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０１４７】
また、本実施形態３でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗１３１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗４１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１または２と同様な部分は、上記実施形態１または２と同様な作用効果を奏する。
【０１４８】
（実施形態４）
次いで、第４の実施の形態について説明する。本実施形態４の筒内圧センサ付きグロープラグ１０４は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路５００の構成が、上記実施形態１〜３の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３の検知回路２００，３００，４００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図２９に、本実施形態４に係る検知回路５００を示す。
【０１４９】
本実施形態４に係る筒内圧センサ付きグロープラグ１０４の検知回路５００は、上記実施形態１〜３に係る検知回路２００，３００，４００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態４では、付加低抗体として、第１付加抵抗体５２１を有する。この付加抵抗体５２１は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感圧抵抗体１３１に並列に接続されている。この付加抵抗体５２１は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０１５０】
また、本実施形態４では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１〜３の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１〜３の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１〜３と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１〜３とは異なる。
【０１５１】
なお、本実施形態４では、上述のように、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体５２１を有するため、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体５２１の合成抵抗５１１が本発明の「第１合成抵抗」に相当し、また、この第１合成抵抗５１１の抵抗値が「第３抵抗値ｒ３」に相当する。また、この第２合成抵抗５１１に生じる電圧が「第３電圧Ｖ３」に相当する。
一方、本実施形態４では、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体が存在しないため、感温抵抗体１３３単体で本発明の「第２合成抵抗」にも相当し、また、感温抵抗体１３３の第２抵抗値ｒ２が第２合成抵抗の「第４抵抗値ｒ４」にも相当する。また、感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２が第２合成抵抗に生じる「第４電圧Ｖ４」にも相当する。
【０１５２】
次に、本実施形態４における付加抵抗体（第１付加抵抗体５２１）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図３０に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態４でも、図３０のように、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０１５３】
次に、図３０のグラフに基づいて、図３１に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図３１のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図３１に示すように、本実施形態３では、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが互いに異なり、感圧抵抗体１３１の方が感温抵抗体１３３よりも規格化抵抗値が小さい。このような場合には、感圧抵抗体１３１の方に付加抵抗体（第１付加抵抗体５２１）を並列に接続して、中央温度Ｔ３における、感圧抵抗体１３１及び付加抵抗体５２１の第１合成抵抗５１１と、感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とを揃える。本実施形態３では、付加抵抗体５２１の大きさを９．２８ｋΩとしている。
【０１５４】
すると、感圧抵抗体１３１及び付加低抗体５２１からなる第１合成抵抗５１１は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．６３ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が２．９５ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．１４ｋΩとなり、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％となる。一方、感温抵抗体１３３は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．８９ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が３．４４ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．４９ｋΩであるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％である。つまり、中央温度Ｔ３において、感圧抵抗体１３１及び付加抵抗体５２１からなる第１合成抵抗５１１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とを等しくできる。
【０１５５】
次に、図３０のグラフに基づいて、図３２に示すように、感圧抵抗体１３１及び付加抵抗体５２１の第１合成抵抗５１１と、感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図３２のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、第１合成抵抗５１１及び感温抵抗体１３３についてそれぞれ求める。
【０１５６】
本実施形態４では、第１合成抵抗５１１のグラフと感温抵抗体１３３のグラフとが互いに重なっており、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率が、第１合成抵抗５１１も感温抵抗体１３３も７０％で等しい。このように第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率が等しい場合は、ドリフト抑制効果が見込めないため、付加抵抗体を、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する必要はない。従って、本実施形態４では、前述のように、付加抵抗体５２１を感圧抵抗体１３１に並列に接続するのみとする。
【０１５７】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１等と同様に、図３３に示すように、第１合成抵抗５１１及び第２合成抵抗１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態４でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が、第１合成抵抗５１１と第２合成抵抗１３３とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗５１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗１３３に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態４では、基準温度Ｔ６＝１３０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝０．９３ｍＡ、第２定電流ｉ２＝０．８０ｍＡである。
【０１５８】
次に、図３４に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：２２．０Ｖ）のに対し、前述の付加抵抗体５２１を設けた本実施形態４では、出力換算電圧のドリフトが大幅に減少している（ドリフトレンジ：０．８Ｖ）。
【０１５９】
このように、本実施形態４の筒内圧センサ付きグロープラグ１０４は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する付加抵抗体５２１を有する。具体的には、この付加低抗体５２１として、感圧抵抗体１３１に並列に接続される第１付加抵抗体を有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０１６０】
また、本実施形態４でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗５１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗１３３に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な作用効果を奏する。
【０１６１】
（実施形態５）
次いで、第５の実施の形態について説明する。本実施形態５の筒内圧センサ付きグロープラグ１０５は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路６００の構成が、上記実施形態１〜４の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４の検知回路２００，３００，４００，５００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図３５に、本実施形態５に係る検知回路６００を示す。
【０１６２】
本実施形態５に係る筒内圧センサ付きグロープラグ１０５の検知回路６００は、上記実施形態１〜４に係る検知回路２００，３００，４００，５００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態５では、付加低抗体として、第１付加抵抗体６２１と第２付加抵抗体６２６とを有する。第１付加抵抗体６２１は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感圧抵抗体１３１に直列に接続されている。また、第２付加抵抗体６２６は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感温抵抗体１３３に並列に接続されている。これらの付加抵抗体６２１，６２６は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０１６３】
また、本実施形態５では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１〜４の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１〜４の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１〜４と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１〜４とは異なる。
【０１６４】
なお、本実施形態５では、上述のように、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体６２１を有するため、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体６２１の合成抵抗６１１が本発明の「第１合成抵抗」に相当し、また、この第１合成抵抗６１１の抵抗値が「第３抵抗値ｒ３」に相当する。また、この第１合成抵抗６１１に生じる電圧が「第３電圧Ｖ３」に相当する。
また、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体６２６を有するため、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体６２６の合成抵抗６１２が本発明の「第２合成抵抗」に相当し、また、この第２合成抵抗６１２の抵抗値が「第４抵抗値ｒ４」に相当する。また、この第２合成抵抗６１２に生じる電圧が「第４電圧Ｖ４」に相当する。
【０１６５】
次に、本実施形態５における付加抵抗体（第１付加抵抗体６２１及び第２付加抵抗体６２６）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図３６に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態５でも、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０１６６】
次に、図３６のグラフに基づいて、図３７に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図３７のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図３７に示すように、本実施形態５では、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが互いに異なり、感温抵抗体１３３の方が感圧抵抗体１３１よりも規格化抵抗値が小さい。このような場合には、感温抵抗体１３３の方に付加抵抗体（第２付加抵抗体６２６）を並列に接続して、中央温度Ｔ３における、感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体６２６からなる第２合成抵抗体６１２の規格化抵抗値とを揃える。本実施形態５では、第２付加抵抗体６２６の大きさを２．４７ｋΩとしている。
【０１６７】
すると、感温抵抗体１３３及び付加低抗体６２６の第２合成抵抗６１２は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．０７ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が１．４４ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が１．２４ｋΩとなり、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は４６％となる。一方、感圧抵抗体１３１は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．９４ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が３．５５ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．６８ｋΩであるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は４６％である。つまり、中央温度Ｔ３において、感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３及び付加低抗体６２６からなる第２合成抵抗６１２の規格化抵抗値とを等しくできる。
【０１６８】
次に、図３６のグラフに基づいて、図３８に示すように、感圧抵抗体１３１と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体６２６の第２合成抵抗６１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図３８のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、感圧抵抗体１３１及び第２合成抵抗６１２についてそれぞれ求める。
【０１６９】
本実施形態５では、図３８に示すように、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５の間における抵抗変化率が、感圧抵抗体１３１と第２合成抵抗６１２とで互いに異なり、感圧抵抗体１３１の方が第２合成抵抗６１２よりも抵抗変化率が大きい。このような場合には、感圧抵抗体１３１の方に付加抵抗体（第１付加抵抗体６２１）を直列に接続して、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体６２１の第１合成抵抗６１１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体６２６の第２合成抵抗６１２の抵抗変化率とを揃える。本実施形態５では、第１付加抵抗体６２１の大きさを２．７１ｋΩとしている。
【０１７０】
すると、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体６２１からなる第１合成抵抗６１１は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が４．７３ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が６．１５ｋΩとなり、この間の抵抗変化率は３０％となる。一方、感温抵抗体１３３及び第２付加低抗体６２６からなる第２合成抵抗６１２は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．０８７ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が１．４１５ｋΩであり、この間の抵抗変化率が３０％である。つまり、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体６２１からなる第１合成抵抗６１１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び第２付加低抗体６２６からなる第２合成抵抗６１２の抵抗変化率とを等しくできる。
【０１７１】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１等と同様に、図３９に示すように、第１合成抵抗６１１及び第２合成抵抗６１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態５でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が、第１合成抵抗６１１と第２合成抵抗６１２とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗６１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗６１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態５では、基準温度Ｔ６＝１３０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝０．３７ｍＡ、第２定電流ｉ２＝１．６１ｍＡである。
【０１７２】
次に、図４０に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：５．８Ｖ）のに対し、前述の第１，第２付加抵抗体６２１，６２６を設けた本実施形態５では、出力換算電圧のドリフトが大幅に減少している（ドリフトレンジ：０．４Ｖ）。
【０１７３】
このように、本実施形態５の筒内圧センサ付きグロープラグ１０５は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する第１，第２付加抵抗体６２１，６２６を有する。具体的には、この付加低抗体として、感圧抵抗体１３１に直列に接続される第１付加抵抗体６２１と、感温抵抗体１３３に並列に接続された第２付加抵抗体６２６とを有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０１７４】
また、本実施形態５でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗６１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗６１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１〜４のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜４のいずれかと同様な作用効果を奏する。
【０１７５】
（実施形態６）
次いで、第６の実施の形態について説明する。本実施形態６の筒内圧センサ付きグロープラグ１０６は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路７００の構成が、上記実施形態１〜５の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４，１０５の検知回路２００，３００，４００，５００，６００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図４１に、本実施形態６に係る検知回路７００を示す。
【０１７６】
本実施形態６に係る筒内圧センサ付きグロープラグ１０６の検知回路７００は、上記実施形態１〜５に係る検知回路２００，３００，４００，５００，６００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態６では、付加低抗体として、第１付加抵抗体７２１と第２付加抵抗体７２６とを有する。第１付加抵抗体７２１は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感圧抵抗体１３１に並列に接続されている。また、第２付加抵抗体７２６は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感温抵抗体１３３に直列に接続されている。これらの付加抵抗体７２１，７２６は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０１７７】
また、本実施形態６では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１〜５の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４，１０５と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１〜５の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１〜５と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１〜５とは異なる。
【０１７８】
なお、本実施形態６では、上述のように、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体７２１を有するため、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１の合成抵抗７１１が本発明の「第１合成抵抗」に相当し、また、この第１合成抵抗７１１の抵抗値が「第３抵抗値ｒ３」に相当する。また、この第１合成抵抗７１１に生じる電圧が「第３電圧Ｖ３」に相当する。
また、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体７２６を有するため、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体７２６の合成抵抗７１２が本発明の「第２合成抵抗」に相当し、また、この第２合成抵抗７１２の抵抗値が「第４抵抗値ｒ４」に相当する。また、この第２合成抵抗７１２に生じる電圧が「第４電圧Ｖ４」に相当する。
【０１７９】
次に、本実施形態６における付加抵抗体（第１付加抵抗体７２１及び第２付加抵抗体７２６）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図４２に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態６でも、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０１８０】
次に、図４２のグラフに基づいて、図４３に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図４３のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図４３に示すように、本実施形態６では、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが互いに異なり、感圧抵抗体１３１の方が感温抵抗体１３３よりも規格化抵抗値が小さい。このような場合には、感圧抵抗体１３１の方に付加抵抗体（第１付加抵抗体７２１）を並列に接続して、中央温度Ｔ３における、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１からなる第１合成抵抗７１１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とを揃える。本実施形態６では、第１付加抵抗体７２１の大きさを３．０７ｋΩとしている。
【０１８１】
すると、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１の第１合成抵抗７１１は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．１５ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が１．５６ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が１．３１ｋΩとなるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％となる。一方、感温抵抗体１３３は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．８９ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が３．４４ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．４９ｋΩであるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％である。つまり、中央温度Ｔ３において、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１からなる第１合成抵抗７１１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とを等しくできる。
【０１８２】
次に、図４２のグラフに基づいて、図４４に示すように、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１の第１合成抵抗７１１と、感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図４４のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、第１合成抵抗７１１及び感温抵抗体１３３についてそれぞれ求める。
【０１８３】
本実施形態６では、図４４に示すように、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５の間における抵抗変化率が、第１合成抵抗７１１と感温抵抗体１３３とで互いに異なり、感温抵抗体１３３の方が第１合成抵抗７１１よりも抵抗変化率が大きい。このような場合には、感温抵抗体１３３の方に付加抵抗体（第２付加抵抗体７２６）を直列に接続して、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１の第１合成抵抗７１１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体７２６の第２合成抵抗７１２の抵抗変化率とを揃える。本実施形態６では、第２付加抵抗体７２６の大きさを２．４２ｋΩとしている。
【０１８４】
すると、感温抵抗体１３３及び第２付加低抗体７２６の第２合成抵抗７１２は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が４．３６ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が５．７３ｋΩとなり、この間の抵抗変化率が３１％となる。一方、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１の第１合成抵抗７１１は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．１６ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が１．５２ｋΩであり、この間の抵抗変化率は３１％である。つまり、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体７２１からなる第１合成抵抗７１１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び第２付加低抗体７２６からなる第２合成抵抗７１２の抵抗変化率とを等しくできる。
【０１８５】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１等と同様に、図４５に示すように、第１合成抵抗７１１及び第２合成抵抗７１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態６でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が、第１合成抵抗７１１と第２合成抵抗７１２とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗７１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗７１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態６では、基準温度Ｔ６＝１３０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝１．５３ｍＡ、第２定電流ｉ２＝０．４１ｍＡである。
【０１８６】
次に、図４６に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：５．３Ｖ）のに対し、前述の第１，第２付加抵抗体７２１，７２６を設けた本実施形態６では、出力換算電圧のドリフトが大幅に減少している（ドリフトレンジ：０．６Ｖ）。
【０１８７】
このように、本実施形態６の筒内圧センサ付きグロープラグ１０６は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する第１，第２付加抵抗体７２１，７２６を有する。具体的には、この付加低抗体として、感圧抵抗体１３１に並列に接続される第１付加抵抗体７２１と、感温抵抗体１３３に直列に接続された第２付加抵抗体７２６とを有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０１８８】
また、本実施形態６でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗７１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗７１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１〜５のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜５のいずれかと同様な作用効果を奏する。
【０１８９】
（実施形態７）
次いで、第７の実施の形態について説明する。本実施形態７の筒内圧センサ付きグロープラグ１０７は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路８００の構成が、上記実施形態１〜６の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６の検知回路２００，３００，４００，５００，６００，７００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図４７に、本実施形態７に係る検知回路８００を示す。
【０１９０】
本実施形態７に係る筒内圧センサ付きグロープラグ１０７の検知回路８００は、上記実施形態１〜６に係る検知回路２００，３００，４００，５００，６００，７００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態７では、付加低抗体として、２つの第２付加抵抗体８２６，８２７を有する。一方の第２付加抵抗体８２６は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感温抵抗体１３３に直列に接続されている。また、他方の第２付加抵抗体８２７は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感温抵抗体１３３に並列に接続されている。これらの付加抵抗体８２６，８２７は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０１９１】
また、本実施形態７では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１〜６の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１〜６の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１〜６と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１〜６とは異なる。
【０１９２】
なお、本実施形態７では、上述のように、感圧抵抗体１３１に接続する第１付加抵抗体が存在しないため、感圧抵抗体１３１単体で本発明の「第１合成抵抗」にも相当し、また、感圧抵抗体１３１の第１抵抗値ｒ１が第１合成抵抗の「第３抵抗値ｒ３」にも相当する。また、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１が第１合成抵抗に生じる「第３電圧Ｖ３」にも相当する。
一方、本実施形態７では、上述のように、感温抵抗体１３３に接続する２つの第２付加抵抗体８２６，８２７を有するため、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２６，８２７の合成抵抗８１２が本発明の「第２合成抵抗」に相当し、また、この第２合成抵抗８１２の抵抗値が「第４抵抗値ｒ４」に相当する。また、この第２合成抵抗８１２に生じる電圧が「第４電圧Ｖ４」に相当する。
【０１９３】
次に、本実施形態７における付加抵抗体（第２付加抵抗体８２６，８２７）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図４８に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態７でも、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０１９４】
次に、図４８のグラフに基づいて、図４９に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図４９のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図４９に示すように、本実施形態７では、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが互いに異なり、感温抵抗体１３３の方が感圧抵抗体１３１よりも規格化抵抗値が小さい。このような場合には、感温抵抗体１３３の方に付加抵抗体（第２付加抵抗体８２７）を並列に接続して、中央温度Ｔ３における、感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７の合成抵抗の規格化抵抗値とを揃える。本実施形態７では、第２付加抵抗体８２７の大きさを５．８０ｋΩとしている。
【０１９５】
すると、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７の合成抵抗は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．４３ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が２．１６ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が１．７４ｋΩとなるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％となる。一方、感圧抵抗体１３１は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．８３ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が２．６４ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．１８ｋΩであるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は４３％である。つまり、中央温度Ｔ３において、感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７からなる合成抵抗の規格化抵抗値とを等しくできる。
【０１９６】
次に、図４８のグラフに基づいて、図５０に示すように、感圧抵抗体１３１と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７の合成抵抗についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図５０のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、感圧抵抗体１３１と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７の合成抵抗についてそれぞれ求める。
【０１９７】
本実施形態７では、図５０に示すように、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５の間における抵抗変化率が、感圧抵抗体１３１と、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７の合成抵抗とで互いに異なり、感温抵抗体１３３及び第２付加抵抗体８２７の合成抵抗の方が感圧抵抗体１３１よりも抵抗変化率が大きい。このような場合には、感温抵抗体１３３の方に付加抵抗体（第２付加抵抗体８２６）を直列に接続して、感圧抵抗体１３１の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３及び２つの第２付加抵抗体８２６，８２７からなる第２合成抵抗８１２の抵抗変化率とを揃える。本実施形態７では、第２付加抵抗体８２６の大きさを０．２３７ｋΩとしている。
【０１９８】
すると、感温抵抗体１３３及び２つの第２付加低抗体８２６，８２７の第２合成抵抗８１２は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．６９２ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が２．３４５ｋΩとなり、この間の抵抗変化率が３９％となる。一方、感圧抵抗体１３１は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．８６ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が２．５８ｋΩであり、この間の抵抗変化率は３９％である。つまり、感圧抵抗体１３１の抵抗変化率と第２合成抵抗８１２の抵抗変化率とを等しくできる。
【０１９９】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１等と同様に、図５１に示すように、第１合成抵抗１３１及び第２合成抵抗８１２についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態７でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が、第１合成抵抗１３１と第２合成抵抗８１２とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗１３１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗８１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態７では、基準温度Ｔ６＝１３０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝０．９２ｍＡ、第２定電流ｉ２＝１．０１ｍＡである。
【０２００】
次に、図４６に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：２４．９Ｖ）のに対し、前述の２つの第２付加抵抗体８２６，８２７を設けた本実施形態７では、出力換算電圧のドリフトが大幅に減少している（ドリフトレンジ：０．３Ｖ）。
【０２０１】
このように、本実施形態７の筒内圧センサ付きグロープラグ１０７は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する第２付加抵抗体８２６，８２７を有する。具体的には、この付加低抗体として、感温抵抗体１３３に直列に接続された第２付加抵抗体８２６と、感温抵抗体１３３に並列に接続された第２付加抵抗体８２７とを有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０２０２】
また、本実施形態７でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗１３１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗８１２に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１〜６のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜６のいずれかと同様な作用効果を奏する。
【０２０３】
（実施形態８）
次いで、第８の実施の形態について説明する。本実施形態８の筒内圧センサ付きグロープラグ１０８は、筒内圧Ｐｐ及びＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの検出に係る検知回路９００の構成が、上記実施形態１〜７の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７の検知回路２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。図５３に、本実施形態８に係る検知回路９００を示す。
【０２０４】
本実施形態８に係る筒内圧センサ付きグロープラグ１０８の検知回路９００は、上記実施形態１〜７に係る検知回路２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００と同様に、感圧抵抗体１３１、感温抵抗体１３３、第１定電流源２０２及び第２定電流源２０３を含む電流供給源２０１、可変ゲイン増幅器２０５、Ａ／Ｄ変換器２０７、並びに、ゲインコントローラ２０９を有する。
一方、本実施形態８では、付加低抗体として、２つの第１付加抵抗体９２１，９２２を有する。一方の第１付加抵抗体９２１は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感圧抵抗体１３１に直列に接続されている。また、他方の第１付加抵抗体９２２は、Ｓｉ素子１３０から離間して配線基板１７０上に配置され、感圧抵抗体１３１に並列に接続されている。これらの付加抵抗体９２１，９２２は、後述するように、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償するものである。
【０２０５】
また、本実施形態８では、ハウジング１１０や圧力検出機構１２０を構成する部材１２１等の材質を変更している。このため、これらの部材に掛かる温度が変化したときの、これらの部材の熱膨張や熱収縮が、上記実施形態１〜７の筒内圧センサ付きグロープラグ１００，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７と異なるので、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔが同じでも、Ｓｉ素子１３０を押圧する素子荷重Ｆｓが、上記実施形態１〜７の場合とは異なる。従って、感圧抵抗体１３１自体は上記実施形態１〜７と同様でも、その抵抗温度特性が上記実施形態１〜７とは異なる。
【０２０６】
なお、本実施形態８では、上述のように、感圧抵抗体１３１に接続する２つの第１付加抵抗体９２１，９２２を有するため、感圧抵抗体１３１及び２つの第１付加抵抗体９２１，９２２の合成抵抗９１１が本発明の「第１合成抵抗」に相当し、また、この第１合成抵抗９１１の抵抗値が「第３抵抗値ｒ３」に相当する。また、この第１合成抵抗９１１に生じる電圧が「第３電圧Ｖ３」に相当する。
一方、本実施形態８では、感温抵抗体１３３に接続する第２付加抵抗体が存在しないため、感温抵抗体１３３単体で本発明の「第２合成抵抗」にも相当し、また、感温抵抗体１３３の第２抵抗値ｒ２が第２合成抵抗の「第４抵抗値ｒ４」にも相当する。また、感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２が第２合成抵抗に生じる「第４電圧Ｖ４」にも相当する。
【０２０７】
次に、本実施形態８における付加抵抗体（第１付加抵抗体９２１，９２２）について説明する。
付加抵抗体の配置及び大きさを決めるにあたり、まず、図５４に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗値との関係をそれぞれ求める。本実施形態８でも、温度Ｔと抵抗値との関係が感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３とで互いに異なるので、感圧抵抗体１３１に生じる第１電圧Ｖ１と感温抵抗体１３３に生じる第２電圧Ｖ２との差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に、温度Ｔの変化に伴うドリフトが現れる。そこで、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に付加抵抗体を接続して、差分電圧（Ｖ１−Ｖ２）に現れるドリフトを抑制する。
【０２０８】
次に、図５４のグラフに基づいて、図５５に示すように、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと規格化抵抗値との関係をそれぞれ求める。そして、図５５のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に並列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、中央温度Ｔ３（１３０℃）における感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値をそれぞれ求める。図５５に示すように、本実施形態８では、中央温度Ｔ３における感圧抵抗体１３１の規格化抵抗値と感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とが互いに異なり、感圧抵抗体１３１の方が感温抵抗体１３３よりも規格化抵抗値が小さい。このような場合には、感圧抵抗体１３１の方に付加抵抗体（第１付加抵抗体９２２）を並列に接続して、中央温度Ｔ３における、感圧抵抗体１３１及び第１付加手抗体９２２からなる合成抵抗の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とを揃える。本実施形態８では、第１付加抵抗体９２２の大きさを６．７２ｋΩとしている。
【０２０９】
すると、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体９２２の合成抵抗は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．５２ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が２．９５ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．０７５ｋΩとなるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％となる。一方、感温抵抗体１３３は、最低使用温度Ｔ１における抵抗値が１．８９ｋΩ、最高使用温度Ｔ２における抵抗値が３．４４ｋΩ、中央温度Ｔ３における抵抗値が２．４９ｋΩであるので、中央温度Ｔ３における規格化抵抗値は３９％である。つまり、中央温度Ｔ３において、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体９２２からなる合成抵抗の規格化抵抗値と、感温抵抗体１３３の規格化抵抗値とを等しくできる。
【０２１０】
次に、図５４のグラフに基づいて、図５６に示すように、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体９２２の合成抵抗と、感温抵抗体１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと０℃を基準とした抵抗変化率との関係をそれぞれ求める。そして、図５６のグラフから、付加低抗体として、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に直列に接続する付加抵抗体が必要か否かを検討する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５との間の抵抗変化率を、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体９２２と、感温抵抗体１３３についてそれぞれ求める。
【０２１１】
本実施形態８では、図５６に示すように、第１キャリブレーション温度Ｔ４と第２キャリブレーション温度Ｔ５の間における抵抗変化率が、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体９２２の合成抵抗と、感温抵抗体１３３とで互いに異なり、感圧抵抗体１３１及び第１付加抵抗体９２２の合成抵抗の方が感温抵抗体１３３よりも抵抗変化率が大きい。このような場合には、感圧抵抗体１３１の方に付加抵抗体（第１付加抵抗体９２１）を直列に接続して、感圧抵抗体１３１及び２つの第１付加抵抗体９２１，９２２の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の抵抗変化率とを揃える。本実施形態８では、第１付加抵抗体９２１の大きさを０．２７ｋΩとしている。
【０２１２】
すると、感圧抵抗体１３１及び２つの第１付加抵抗体９２１，９２２の第１合成抵抗９１１は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．８２５ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が３．１１１ｋΩとなり、この間の抵抗変化率は７０％となる。一方、感温抵抗体１３３は、第１キャリブレーション温度Ｔ４における抵抗値が１．９４２ｋΩ、第２キャリブレーション温度Ｔ５における抵抗値が３．３１０ｋΩであり、この間の抵抗変化率が７０％である。つまり、第１合成抵抗９１１の抵抗変化率と感温抵抗体１３３の抵抗変化率とを等しくできる。
【０２１３】
次に、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさについて説明する。
まず、上記実施形態１等と同様に、図５７に示すように、第１合成抵抗９１１及び第２合成抵抗１３３についての、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと抵抗変化量との関係をそれぞれ求める。本実施形態８でも、温度Ｔと抵抗変化量との関係が、第１合成抵抗９１１と第２合成抵抗１３３とで互いに異なるので、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。
具体的には、上記実施形態１等と同様に、基準温度Ｔ６において、第１合成抵抗９１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗１３３に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節する。本実施形態８では、基準温度Ｔ６＝１３０℃とし、Ｖ３ｏ＝Ｖ４ｏ＝２Ｖとなるように、第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２の大きさを調節している。第１定電流ｉ１＝０．８５ｍＡ、第２定電流ｉ２＝０．８０ｍＡである。
【０２１４】
次に、図５６に、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔと出力換算電圧との関係を示す。付加抵抗体が無い場合には、出力換算電圧が大きくドリフトする（ドリフトレンジ：４７．４Ｖ）のに対し、前述の第１付加抵抗体９２１，９２２を設けた本実施形態８では、出力換算電圧のドリフトが大幅に減少している（ドリフトレンジ：１．６Ｖ）。
【０２１５】
このように、本実施形態８の筒内圧センサ付きグロープラグ１０８は、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化の抵抗変化率との差を補償する第１付加抵抗体９２１，９２２を有する。具体的には、この付加低抗体として、感圧抵抗体１３１に直列に接続された第１付加抵抗体９２１と、感圧抵抗体１３１に並列に接続された第２付加抵抗体９２２とを有する。このため、感圧抵抗体１３１の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率と、感温抵抗体１３３の温度Ｔの変化に伴って生じる抵抗変化率との差を減少させることができる。従って、Ｓｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔの影響を少なくして、検出圧力Ｐｐを高精度に検出できる。
【０２１６】
また、本実施形態８でも、Ｓｉ素子１３０に予荷重Ｆｓｏのみを掛けたときに、第１合成抵抗９１１に生じる第３基準電圧Ｖ３ｏと、第２合成抵抗１３３に生じる第４基準電圧Ｖ４ｏとが等しくなる大きさの第１定電流ｉ１及び第２定電流ｉ２を流す。これにより、感圧抵抗体１３１と感温抵抗体１３３との抵抗温度特性の差を更に小さくできる。従って、筒内圧Ｐｐを更に高精度に検出できる。その他、上記実施形態１〜７のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜７のいずれかと同様な作用効果を奏する。
【０２１７】
以上において、本発明を実施形態１〜８に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜８に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態１〜８では、グロープラグに圧力検出機構１２０を内蔵した形態の圧力検出装置１００等を例示したが、これに限らず、グロープラグとしての機能を有さずに、筒内圧Ｐｐの検出を行う圧力検出装置を構成することもできる。
また、上記実施形態１〜８では、Ｓｉ素子１３０の高温耐性を向上させるために、Ｓｉ素子１３０をＳＯＩ基板としているが、筒内圧センサ付きグロープラグ１００等を適宜変更することにより、Ｓｉ素子１３０が高温環境下に晒されない構成とする場合には、Ｓｉ素子１３０をＳＯＩ基板以外のＳｉ素子としてもよい。
【０２１８】
また、上記実施形態１〜８では、ゲインコントローラ２０９がＳｉ素子１３０（感圧抵抗体１３１）の温度Ｔに応じた温度電圧信号Ｓｔｔを外部に出力する形態の筒内圧センサ付きグロープラグ１００等を例示したが、温度電圧信号Ｓｔｔを外部に出力しない形態の筒内圧センサ付きグロープラグとすることもできる。
【０２１９】
また、上記実施形態１〜８では、単一のＳｉ素子１３０に、感圧抵抗体１３１及び感温抵抗体１３３の２つの抵抗体を形成した例を示した。しかし、感圧抵抗体と感温抵抗体とを互いに別素子に形成し、しかも、感圧抵抗体と感温抵抗体の抵抗温度特性が等しく、感温抵抗体を感圧抵抗体の温度Ｔの変化によって、自身の第２抵抗値ｒ２が変化する構成とすることもできる。この場合、検出圧力Ｐｐに応じた応力が感圧抵抗体に掛かる構成とされていれば足り、感温抵抗体には検出圧力Ｐｐに応じた応力そのものが掛からない構成とするのが好ましい。
【０２２０】
また、上記実施形態１〜８では、感圧抵抗体１３１または感温抵抗体１３３に、所定の抵抗値を有する付加抵抗体２２６，３２１，４２６，５２１，６２１，６２６，７２１，７２６，８２６，８２７，９２１，９２２をそれぞれ接続しているが、これらの付加抵抗体２２６等の抵抗値は、製造バラツキなどを考慮して、個別に定めてもよいし、製品ロッド毎に定めてもよいし、或いは、品番毎に定めてもよい。
【０２２１】
また、上記実施形態１〜８では、感圧抵抗体１３１が、Ｓｉ素子１３０の＜１１０＞方向に延びる感圧部位を主とする形態に形成されている（図６参照）。具体的には、前述したように、感圧抵抗体１３１は、＜１１０＞方向に直線状に延びる複数の直線状感圧部位１３１ｃ，１３１ｃ，…と、これらの端同士を接続する複数の方向転換部１３１ｄ，１３１ｄ，…とからなるが、感圧抵抗体１３１の形態は、このような主として＜１１０＞方向に延びるものに限定されない。
【０２２２】
感温抵抗体の圧力感度が、感圧抵抗体の圧力感度に比べて十分に小さい範囲内（例えば、感温抵抗体の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第２抵抗値ｒ２の変化量が、感圧抵抗体の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下）であれば、感圧抵抗体の形成方向を変更してもよい。即ち、感圧抵抗体の感圧部位を、＜１１０＞方向に対し、いくらかの傾きθ１を持って形成してもよく、その傾きθ１の範囲は、例えば±６５°以内とすることができる。
【０２２３】
図５９に、変形形態１として、感圧部位１１３１ｃ，１１３１ｃ，…を＜１１０＞方向に対して傾きθ１（具体的には２５°）を持って形成した感圧抵抗体１１３１を示す。この感圧抵抗体１１３１は、＜１１０＞方向に対して傾きθ１を持ち、直線状に延びて互いに等間隔に平行に並ぶ複数の直線状感圧部位１１３１ｃ，１１３１ｃ，…と、これらの端同士を接続する複数の方向転換部１１３１ｄ，１１３１ｄ，…とからなる。感圧抵抗体１１３１をこのような形態としても、感温抵抗体１３３の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第２抵抗値ｒ２の変化量を、感圧抵抗体１１３１の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下とすることができる。
【０２２４】
また、上記実施形態１〜８では、感温抵抗体１３３が、Ｓｉ素子１３０の＜１００＞方向に延びる感温部位を主とする形態に形成されている（図６参照）。具体的には、前述したように、感温抵抗体１３３は、＜１００＞方向に直線状に延びる複数の直線状感温部位１３３ｃ，１３３ｃ，…と、これらの端同士を接続する複数の方向転換部１３３ｄ，１３３ｄ，…とからなるが、感温抵抗体１３３の形態は、このような主として＜１１０＞方向に延びるものに限定されない。
【０２２５】
感温抵抗体の圧力感度が、感圧抵抗体の圧力感度に比べて十分に小さい範囲内（例えば、感温抵抗体の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第２抵抗値ｒ２の変化量が、感圧抵抗体の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下）であれば、感温抵抗体の形成方向を変更してもよい。即ち、感温抵抗体の感温部位を、＜１００＞方向に対し、いくらかの傾きθ２を持って形成してもよく、その傾きθ２の範囲は、例えば±１５°以内とすることができる。
【０２２６】
図６０に、変形形態２として、感温部位１１３３ｃ，１１３３ｃ，…を＜１００＞方向に対して傾きθ２（具体的には１５°）を持って形成した感温抵抗体１１３３を示す。この感温抵抗体１１３３は、＜１００＞方向に対して傾きθ２を持ち、直線状に延びて互いに等間隔に平行に並ぶ複数の直線状感温部位１１３３ｃ，１１３３ｃ，…と、これらの端同士を接続する複数の方向転換部１１３３ｄ，１１３３ｄ，…とからなる。感温抵抗体１１１３３をこのような形態としても、感温抵抗体１１３３の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第２抵抗値ｒ２の変化量を、感圧抵抗体１３１の素子圧力Ｐｓの変化に応じて生じる第１抵抗値ｒ１の変化量の１０分の１以下とすることができる。
【符号の説明】
【０２２７】
１００，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８  筒内圧センサ付きグロープラグ（圧力検出装置）
１２０  圧力検出機構
１２５  押圧部材
１２７  支持部材
１３０  Ｓｉ素子
１３０ａ  第１主面
１３０ｂ  第２主面
１３１，１１３１  感圧抵抗体
１３３，１１３３  感温抵抗体
１３５  電極パッド（第３電極パッド）
１３６  電極パッド（第１電極パッド）
１３７  電極パッド（第２電極パッド）
１７０  配線基板
２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００  検知回路
２０１  電流供給源
２０２  第１定電流源
２０３  第２定電流源
２０５  可変ゲイン増幅器
２０７  Ａ／Ｄ変換器
２０９  ゲインコントローラ
３２１，５２１，６２１，７２１，９２１，９２２  第１付加抵抗体（付加抵抗体）
２２６，４２６，６２６，７２６，８２６，８２７  第２付加抵抗体（付加抵抗体）
１３１，３１１，５１１，６１１，７１１，９１１  第１合成抵抗
１３３，２１２，４１２，６１２，７１２，８１２  第２合成抵抗
ｒ１  第１抵抗値
ｒ２  第２抵抗値
ｒ３  第３抵抗値
ｒ４  第４抵抗値
ｉ１  第１定電流
ｉ２  第２定電流
Ｔ  温度
Ｐｐ  検出圧力（筒内圧）
Ｐｓ  素子圧力
Ｐｓｏ  予圧力
Ｆｓ  素子荷重
Ｆｓｐ  検出荷重
Ｆｓｏ  予荷重
Ｖ１  第１電圧
Ｖ２  第２電圧
Ｖ３  第３電圧
Ｖ４  第４電圧
Ｖ３ｏ  第３基準電圧
Ｖ４ｏ  第４基準電圧
Ｓｐｐ  圧力信号（圧力電圧信号）
Ｓｔｔ  温度信号（温度電圧信号）
【図１】
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【図２】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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