DE102006004387A1

DE102006004387A1 - Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts und Schaltung für das Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE102006004387A1
Application number: DE102006004387A
Authority: DE
Inventors: Ingo Bally; Alexander Dinkel; Kerstin Feldmann; Wolfgang Fuchs; Martin Keller; Angelika Namberger; Maximilian Neuhauser; Klemes Roch; Wolfgang Schnell; Günter ZSCHAU
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-02
Also published as: WO2007087940A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes, insbesonderes Hocheinbau-Gargerätes, bei dem mittels einer Schaltung (13, 13a) Komponenten und/oder Funktionen zum Steuern zumindest einer Gargerätefunktion angesteuert werden, wobei die Schaltung (13, 13a) ausgebildet und/oder angesteuert ist, sich selber oder zumindest einen Teil ihrer Komponenten auf eine Fehlfunktion zu überprüfen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Gargerät-Schaltung für insbesondere ein Hocheinbau-Gargerät, mit Komponenten und/oder zum Bereitstellen von Funktionen zum Steuern zumindest einer Gargerätefunktion, wobei die Schaltung eine Prüfschaltung (41) und/oder Prüffunktionalität zum Überprüfen einer Funktion von sich selber oder zumindest eines Teils ihrer Komponenten aufweist. Bevorzugt wird inbesondere ein Gargerät mit einer solchen Schaltung (13, 13a), insbesondere einer Temperatur-Messschaltung oder Funktionalität.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Gargeräts, eine Haushaltsgeräte-Schaltung bzw. ein Haushaltsgerät, insbesondere ein Hocheinbau-Gargerät mit mindestens einer einen Garraum eingrenzenden Muffel mit einer Muffelöffnung, einer Tür zum Schließen der Muffelöffnung und Heizkörpern zum Aufheizen des Garraums.

Aus DE 100 59 657 A1 ist ein Hocheinbau-Gargerät nach dem Oberbegriff bekannt. Zur Absicherung der Umgebung wird im Gehäuse von Hocheinbau-Gargeräten üblicherweise ein Stabprotektor eingesetzt, der sich bei starker Erwärmung ausdehnt und in eine Rasteinrichtung an der Bodentür eingreift. Dadurch wird ein Öffnen der Bodentür bei zu hoher Temperatur verhindert. Stabprotektoren sind jedoch baulich große Komponenten, welche viel Raum beanspruchen und zudem beim Designentwurf stören. Außerdem handelt es sich um Komponenten, welche Kosten verursachen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gargerät bzw. eine Komponente dafür bereitzustellen, welche bei vorzugsweise geringerem baulichen Aufwand einen sicheren Betrieb ermöglicht. Vorgeschlagen wird außerdem ein Verfahren zur sichern Schaltung bzw. Steuerung eines solchen Gargeräts.

Die vorliegende Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die Gargerät-Schaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 bzw. das Gargerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 gelöst. Als Gargerät besonders bevorzugt wird dabei ein Hocheinbau-Gargerät.

Bevorzugt wird demgemäß ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Hocheinbau-Gargerätes, bei dem mittels einer Schaltung, insbesondere einer elektronischen Steuerschaltung, Komponenten und/oder Funktionen zum Betreiben zumindest einer Haushaltsgerätefunktionalität angesteuert werden, wobei die Schaltung ausgebildet und/oder angesteuert ist, eine Funktionalität von sich selber oder zumindest eines Teils ihrer Komponenten zu überprüfen. Die Schaltung kann dabei verschiedenartig ausgestaltet sein und aus einer komplexen Schaltungsplatine, aus einem einzelnen Schaltungselement, einer Funktionsschaltung oder insbesondere einer Temperatur-Messschaltung bestehen. Die Schaltung kann zunächst beliebige Funktionen aufweisen, z. B. als allgemeine Steuerschaltung, wie beispielsweise als eine zentrale oder dezentrale Mess- und/oder Regelschaltung. Die Schaltung ist dabei vorzugsweise als sogenanntes 2-Fehler-sicheres System ausgelegt.

Eine solche Überprüfung ermöglicht ein sicheres Schaltungs- bzw. Steuersystem für ein Gargerät, so dass beispielsweise bislang für den Fall einer Störung im erhitzten Zustand zur Sicherung vorgesehene Komponenten wie ein Stabprotektor nicht mehr erforderlich sind, da die Schaltung im Fall einer Störung mittels eines geeigneten Prüfablaufs entsprechende Sicherungsmaßnahmen vorsieht.

Das Überprüfen wird bevorzugt beim Starten der zumindest einen Funktion des Gargerätes durchgeführt. Dadurch kann nach einer Betriebspause oder einer Betriebsunterbrechung vor Aktivierung einer Funktionalität sichergestellt werden, dass nicht durch zwischenzeitliche äußere Einflüsse oder Alterungseinflüsse des Gerätes selber eine Funktionalität aufgrund eines Defekts beispielsweise eines Steueralgorithmus oder einer Steuerkomponente nicht mehr sicher gewährleistet werden kann.

Auch bevorzugt wird eine in zeitlichen Abständen wiederholte Überprüfung. Dadurch wird einerseits sichergestellt, dass sicherheitsrelevante Störungen während eines Betriebs rechtzeitig erkannt werden und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Andererseits wird durch die Überprüfung in zeitlichen Abständen der Stromverbrauch für die Überprüfungsschaltung deutlich gegenüber einer kontinuierlichen Überprüfung abgesenkt. Die zeitlichen Abstände der Überprüfung für verschiedenartige Komponenten und/oder Funktionalitäten sind vorzugsweise unterschiedlich lang. Dadurch wird sichergestellt, dass insbesondere bei einem Pyrolysebetrieb mit einer besonders hohen Erhitzung des Garraums und einer Störung auf Grund einer gegebenenfalls überhitzten Schaltungskomponente oder gesamten Schaltung trotzdem eine Notabschaltung des Heizbetriebs ermöglicht wird. Hingegen können die zeitlichen Abstände der Überprüfung von weniger sicherheitsrelevanten Komponenten und Funktionen größer gewählt werden, um so den erforderlichen Stromverbrauch für die Überprüfung zu reduzieren.

Das Überprüfen weist vorzugsweise den (Steuer schritt des Prüfens auf, ob ein kritischer Fehler vorliegt, und abhängig davon der Betrieb gestartet bzw. fortgesetzt oder Fehlermaßnahmen eingeleitet werden. Im Fall des Ausfallens oder der Störung einer nicht sicherheitsrelevanten Komponente kann dadurch der normale Betrieb fortgesetzt werden, wobei vorzugsweise über eine Fehlermeldung dem Benutzer angezeigt wird, dass ein Service oder eine Reparatur des Gargerätes erforderlich ist. Lediglich im Fall kritischer Störungen werden direkte Fehlermaßnahmen eingeleitet, welche zur automatischen Fehlerbehebung oder zum Aktivieren eines Notbetriebs, gegebenenfalls eines Notstopps dienen.

Das Überprüfen weist im Fall eines Fehlers oder einer Störung bevorzugt einen Steuerschritt des Aktivierens einer zur fehlerhaften Funktion oder Komponente redundanten Funktion oder Komponente auf. Dadurch wird ermöglicht, dass besonders sicherheitsrelevante Funktionalitäten und Komponenten auch im Fall einer Störung der eigentlich vorgesehenen Funktionalität oder Komponente noch vollständig oder zumindest im Rahmen eines Notbetriebs weitergeführt werden können.

Im Fall eines kritischen Fehlers ohne Möglichkeit einer Fehlerbehebung startet die Funktionalität des Gargerätes (z. B. ein Pyrolysebetrieb) nicht bzw. stoppt, insbesondere wird ein Notbetrieb gestartet.

Eine Plausibilitätsprüfung ermöglicht das Überprüfen von Funktionalitäten auch im Fall eines Zusammenwirkens verschiedener Komponenten und Funktionalitäten beim Betrieb des Gargeräts ohne dabei die einzelnen Funktionalitäten und Komponenten jeweils individuell mit hohem Aufwand prüfen zu müssen. Erst im Fall eines Ansprechens der Plausibilitätsprüfung würde eine individuelle Prüfung von Funktionalitäten und Komponenten vorgenommen, so dass insgesamt auf Grund der weniger aufwändigen Plausibilitätsprüfung der Überprüfungsaufwand und damit in der Regel auch der Stromverbrauch für das Überprüfen reduzierbar ist.

Im Fall eines Ausfalls einer Komponente zum Steuern eines Heizkörpers oder einer Komponente zum Überprüfen oder Messen der Temperatur, insbesondere der Temperatur im Garraum, wird ein Heizen vorteilhaft nicht gestartet bzw, abgebrochen. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Überhitzung als eine besonders kritische Störung der Funktionalität des Gargerätes verhindert werden kann.

Im Fall eines Ausfalls einer Komponente zum Steuern eines Heizkörpers oder einer Komponente zum Überprüfen oder Messen der Temperatur oder im Fall eines Ausfalls einer Komponente zum Steuern eines Antriebsmotors wird bevorzugt zumindest ein sofortiges und vollständiges Öffnen einer Garraumtür mittels eines Antriebsmotors verhindert. Eine solche Art des Notbetriebs stellt sicher, dass die Garraumtür bei beispielsweise eingeschaltetem Pyrolysebetrieb und einer dadurch bedingten sehr hohen Erhitzung des Garraums und auch der Oberfläche der Garraumtür nicht unkontrolliert abgesenkt wird. Gegebenenfalls kann jedoch ein teilweises Absenken sinnvoll sein und angesteuert werden, um eine beschleunigte Abkühlung des Garraums zu ermöglichen.

Eine Komponente der Schaltung und/oder eine an der Schaltung angeschlossene Komponente, insbesondere ein Temperaturfühler als eine externe Komponente der Schaltung, wird bevorzugt mittels eines Referenzwertes überprüft. Das Verwenden von Referenzwerten in Form beispielsweise eines messbaren Stromflusses oder eines messbaren Widerstands bietet eine einfach umsetzbare Überprüfungsmöglichkeit für den Betrieb von Komponenten wie einzelnen Steuereinheiten, einer gesamten Platine einer Steuerschaltung und/oder daran angeschlossenen Komponenten wie Temperaturfühlern, Heizkörpern oder einem Antriebsmotor. Dabei kann bei der Auslegung der Schaltung die Auswirkung des Ausfalls jeder Komponente auf den Referenzwert geprüft und berücksichtigt werden, z. B. bei der Festlegung eines Toleranzbereichs.

Das Berücksichtigen eines Toleranzbereiches ermöglicht Alterungseffekte von Komponenten im einem zulässigen Maße zuzulassen. Die Berücksichtigung eines Toleranzbereiches ist auch sinnvoll, um Funktionale Aspekte wie Starteffekte bzw. Aufheizeffekte zu berücksichtigen, da üblicherweise die Bereiche, in denen sich Schaltungen befinden, während des Betriebs des Gargerätes erwärmen und dadurch die Schaltungskomponenten der Schaltung erwärmt werden, was üblicherweise zu variierenden elektrischen Parametern der Komponenten führt. Bei der Berücksichtigung von Toleranzbereichen wird jedoch darauf geachtet, dass schleichende Ausfälle nicht zugelassen werden und entsprechend die Toleranzbereiche in entsprechend engen Grenzen zu halten sind.

Ein Kurzschluss und/oder ein Totalausfall einer Komponente und/oder Funktion, insbesondere ein Messfühlerbruch des Temperaturfühlers, wird vorzugsweise überwacht. Im Falle von sicherheitsrelevanten Komponenten wie einem Temperaturfühler ist die gezielte Überwachung dieser speziellen Komponente auch unabhängig von einer möglicherweise per Plausibilitätsüberprüfung in ihrer Gesamtheit überwachten Schaltung vorteilhaft, um im Fall des Ausfalls einer sicherheitsrelevanten Komponente eines besonders schnelle Reaktion zu ermöglichen.

Eigenständig vorteilhaft ist eine Gargerät-Schaltung für ein Gargerät, insbesondere Hocheinbau-Gargerät, z. B. mit Komponenten und/oder zum Bereitstellen von Funktionen zum Betreiben zumindest einer Gargerätefunktion, wobei die Schaltung eine Prüfschaltung und/oder Prüffunktionalität zum Überprüfen einer Fehl funktion von sich selber oder zumindest eines Teils ihre Komponenten aufweist. Die Schaltung weist bevorzugt zu zumindest einer sicherheitsrelevanten Komponente eine redundante Komponente auf.

Eigenständig vorteilhaft ist auch ein Gargerät, insbesondere Hocheinbau-Gargerät, mit einem Garraum, zumindest einem Heizkörper zum Beheizen des Garraums und einer Schaltung, wobei die Schaltung Komponenten und/oder Funktionen zum Steuern zumindest einer Gargerätefunktion bereitstellt, wobei die Schaltung in einer solchen Art und Weise gesteuert und/oder ausgebildet ist. Vorzugsweise ist eine Gargerät-Schaltung zum Durchführen eines solchen Verfahrens ausgebildet und/oder steuerbar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren schematisch ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines an einer Wand montierten Hoch-Einbaugargeräts mit abgesenkter Bodentür;
2 eine perspektivische Ansicht des Hoch-Einbaugargeräts mit verschlossener Bodentür;
3 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses des Hoch-Einbaugargeräts ohne der Bodentür;
4 eine schematische Seitenansicht in Schnittdarstellung des an die Wand montierten Hocheinbau-Gargerät mit abgesenkter Bodentür;
5 in Vorderansicht eine Platine einer Steuereinrichtung eines Gargeräts und schematisch ein damit gesteuertes Hocheinbau-Gargerät; und
6 einen beispielhaften Verfahrensablauf zum Ansteuern einer Steuereinrichtung eines Gargeräts.
In der 1 ist ein Hocheinbau-Gargerät mit einem Gehäuse 1 gezeigt. Die Rückseite des Gehäuses 1 ist nach Art eines Hängeschranks an einer Wand 2 montiert. In dem Gehäuse 1 ist ein Garraum 3 definiert, der über ein frontseitig im Gehäuse 1 eingebrachtes Sichtfenster 4 kontrolliert werden kann. In der 4 ist zu erkennen, dass der Garraum 3 von einer Muffel 5 begrenzt ist, die mit einer nicht dargestellten wärmeisolierenden Ummantelung versehen ist, und dass die Muffel 5 eine bodenseitige Muffelöffnung 6 aufweist. Die Muffelöffnung 6 ist mit einer Bodentür 7 verschließbar. In 1 ist die Bodentür 7 abgesenkt gezeigt, wobei sie mit ihrer Unterseite in Anlage mit einer Arbeitsplatte 8 einer Kücheneinrichtung ist. Um den Garraum 3 zu verschließen, ist die Bodentür 7 in die in der 2 gezeigte Position, die sog. "Nullposition", zu verstellen. Zur Verstellung der Bodentür 7 weist das Hoch-Einbaugargerät eine Antriebsvorrichtung 9, 10 auf. Die Antriebsvorrichtung 9, 10 hat einen in den 1, 2 und 4 mit gestrichelten Linien dargestellten Antriebsmotor 9, der zwischen der Muffel 5 und einer Außenwand des Gehäuses 1 angeordnet ist. Der Antriebsmotor 9 ist im Bereich der Rückseite des Gehäuses 1 angeordnet und steht, wie in der 1 oder 4 gezeigt, in Wirkverbindung mit einem Paar von Hubelementen 10, die mit der Bodentür 7 verbunden sind. Dabei ist gemäß der schematischen Seitenansicht aus der 4 jedes Hubelement 10 als ein L-förmiger Träger ausgestaltet, dessen senkrechte Schenkel sich ausgehend von dem gehäuseseitigen Antriebsmotor 9 erstreckt. Zum Verstellen der Bodentür 7 kann der Antriebsmotor 9 mit Hilfe eines Bedienfelds 12 und einer Steuerschaltung 13 betätigt werden, das gemäß den 1 und 2 frontseitig an der Bodentür 7 angeordnet ist. Wie in 4 gezeigt, befindet sich die Steuerschaltung 13 hinter dem Bedienfeld 12 innerhalb der Bodentür 7. Die Steuerschaltung 13, die sich hier aus mehreren räumlich und funktional getrennten und über einen Kommunikationsbus kommunizierenden Leiterplatten zusammensetzt, stellt eine zentrale Steuereinheit für den Gerätebetrieb dar und steuert und/oder regelt z. B. ein Aufheizen, ein Verfahren der Bodentür 3, ein Umsetzen von Nutzereingaben, ein Beleuchten, einen Einklemmschutz, ein Takten der Heizkörper 16, 17, 18, 22 und vieles mehr.
Der 1 ist zu entnehmen, dass eine Oberseite der Bodentür 7 ein Kochfeld 15 aufweist. Nahezu die gesamte Fläche des Kochfelds 15 ist von Heizkörpern 16, 17, 18 eingenommen, die in 1 strichpunktiert angedeutet sind. In 1 sind die Heizkörper 16, 17 zwei voneinander beabstandete, verschieden große Kochstellenheizkörper, während der Heizkörper 18 ein zwischen den beiden Kochstellenheizkörpern 16, 17 vorgesehener Flächenheizkörper ist, der die Kochstellenheizkörper 16, 17 nahezu umschließt. Die Kochstellenheizkörper 16, 17 definieren für den Nutzer zugehörige Kochzonen bzw. Kochmulden; die Kochstellenheizkörper 16, 17 zusammen mit dem Flächenheizkörper 18 definieren eine Unterhitzezone. Die Zonen können durch ein geeignetes Dekor auf der Oberfläche angezeigt sein. Die Heizkörper 16, 17, 18 sind jeweils über die Steuerschaltung 13 ansteuerbar.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Heizkörper 16, 17, 18 als Strahlungsheizkörper ausgestaltet, die von einer Glaskeramikplatte 19 abgedeckt sind. Die Glaskeramikplatte 19 hat in etwa die Ausmaße der Oberseite der Bodentür 7. Die Glaskeramikplatte 19 ist weiterhin mit Montageöffnungen ausgestattet (nicht dargestellt), durch die Sockel zur Halterung von Halterungsteilen 20 für Gargutträger 21 ragen, wie auch in 4 gezeigt. Statt einer Glaskeramikplatte 19 können auch andere – vorzugsweise schnell ansprechende – Abdeckungen verwendet werden, z. B. ein dünnes Blech.
Mit Hilfe eines im Bedienfeld 12 vorgesehenen Bedienknebels kann das Hocheinbau-Gargerät auf eine Kochstellen- oder eine Unterhitzebetriebsart geschaltet werden, die nachfolgend erläutert werden.
In der Kochstellenbetriebsart können die Kochstellenheizkörper 16, 17 mittels Bedienelementen 11, die im Bedienfeld 12 vorgesehen sind, über die Steuerschaltung 13 individuell angesteuert werden, während der Flächenheizkörper 18 außer Betrieb bleibt. Die Kochstellenbetriebsart ist bei abgesenkter Bodentür 7 ausführbar, wie es in 1 gezeigt ist. Sie kann aber auch bei verschlossenem Garraum 3 mit hochgefahrener Bodentür 7 in einer Energiesparfunktion betrieben werden.
In der Unterhitzebetriebsart werden von der Steuereinrichtung 13 nicht nur die Kochstellenheizkörper 16, 17 sondern auch der Flächenheizkörper 18 angesteuert.
Um während des Unterhitzebetriebs ein möglichst gleichmäßiges Bräunungsbild des Garguts zu erreichen, ist entscheidend, dass das die Unterhitze bereitstellende Kochfeld 15 eine über die Fläche des Kochfelds 15 gleichmäßige Verteilung der Heizleistungsabgabe aufweist, obwohl die Heizkörper 16, 17, 18 verschiedene Nennleistungen aufweisen. Vorzugsweise werden daher die Heizkörper 16, 17, 18 von der Steuerschaltung 13 nicht auf einen Dauerbetrieb geschaltet, sondern die Stromversorgung zu den Heizkörpern 16, 17, 18 wird getaktet. Dabei werden die unterschiedlich großen Nenn-Heizleistungen der Heizkörper 16, 17, 18 individuell so reduziert, dass die Heizkörper 16, 17, 18 eine über die Fläche des Kochfelds 15 gleichmäßige Verteilung der Heizleistungsabgabe verschaffen.
4 zeigt schematisch die Lage eines Lüfters 23, z. B. zur Erzeugung von Umluft bei einem Heissluftbetrieb oder zur Zuführung von Frischluft. Darüber hinaus ist ein an einer Oberseite der Muffel 5 angebrachter Oberhitzeheizkörper 22 vorgesehen, der einkreisig oder mehrkreisig, z. B. mit einem Innen- und einem Außenkreis, ausgeführt sein kann. Auch können – hier zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellte – weitere Heizkörper wie ein Ringheizkörper zwischen Hinterwand des Gehäuses 1 und der Muffel vorhanden sein. Durch die Steuerschaltung 13 können die verschiedenen Betriebsarten, wie beispielsweise auch Oberhitze-, Heissluft- oder Schnellaufheizbetrieb, durch eine entsprechende Einschaltung und Einstellung der Heizleistung der Heizkörper 16, 17, 18, 22, ggf. mit Aktivierung des Lüfters 23, eingestellt werden. Die Einstellung der Heizleistung kann durch geeignete Taktung erfolgen. Zudem kann das Kochfeld 15 auch anders ausgeführt sein, z. B. mit oder ohne Bräterzone, als reine – ein- oder mehrkreisige – Warmhaltezone ohne Kochmulden und so weiter. Das Gehäuse 1 weist zur Bodentür 7 hin ein Dichtung 24 auf.
Das Bedienfeld 12 ist hauptsächlich an der Vorderseite der Bodentür 7 angeordnet. Es sind alternativ auch andere Anordnungen denkbar, z. B. an der Vorderseite des Gehäuses 1, auf verschiedene Teilfelder aufgeteilt und/oder teilweise an Seitenflächen des Gargeräts. Weitere Gestaltungen sind möglich. Die Bedienelemente 11 sind in ihrer Bauart nicht eingeschränkt und können z. B. Bedienknebel, Kippschalter, Drucktasten und Folientasten umfassen, die Anzeigenelemente 14 umfassen z. B. LED-, LCD- und/oder Touchscreen-Anzeigen.
Die strichpunktiert eingezeichnete Steuerschaltung 13, die sich im Inneren der Bodentür 7 hinter dem Bedienfeld 12 befindet, schaltet den Antriebsmotor 9 vorzugsweise so, dass die Bodentür 7 sanft anfährt, d. h. nicht abrupt durch einfaches Anstellen des Antriebsmotors 9, sondern mittels einer definierten Rampe.
Der Antriebsmotor 9 ist durch Betätigung eines oder zweier Verfahrschaltfelder 25 vorzugsweise auch bei ausgeschaltetem Hauptschalter betreibbar. Statt zweier getrennter Schalter pro Verfahrfeld ist auch ein Einzelschalter pro Verfahrfeld möglich, z. B. ein Kippschalter mit neutraler Position, der nur unter Druck schaltet. Auch andere Formen sind möglich. Auch ist die Art und Anordnung der Bedienelemente 28 des Bedienfeldes 12 nicht eingeschränkt.
Die Anordnung und Aufteilung der Steuerschaltung 13 ist dabei flexibel und nicht eingeschränkt, kann also auch mehrere Platinen, z. B. eine Anzeigenplatine, eine Steuerplatine und eine Liftplatine umfassen, die räumlich getrennt sind. Neben der Steuerschaltung 13 als einer ersten Steuereinrichtung ist beispielhaft eine zweite Steuereinrichtung 13a zwischen der Muffel 5 und der Innenwand des Gehäuses 1 angeordnet.
Ein z. B. 4 mm – Öffnungsmaß kann durch Endschalter 33 erkannt werden, die bei Betätigung mittels der Steuereinrichtung 13 einen Einklemmschutz deaktivieren.
5 zeigt eine Platine 13b mit einer Schaltungsanordnung, beispielsweise der Steuerschaltung 13 als einer Schaltung, welche in der Bodentür 7 des Hocheinbau-Gargeräts angeordnet ist. Schematisch ist ein solches Hocheinbau-Gargerät mit verschiedenen beispielhaften Komponenten im Hintergrund skizziert. Die Platine 13b kann natürlich auch an anderer Position oder in Form einer zusätzlichen solchen Platine an anderer Position im Hocheinbau-Gargerät angeordnet sein, beispielsweise innerhalb des Gehäuses 1 des Hocheinbau-Gargerätes. Insbesondere kann die Schaltung auch nur als Messschaltung mit einem anschließbaren Temperaturfühler ausgestaltet sein.
Die Platine 13b weist eine Vielzahl von Komponenten in Form von Steuereinheiten 36 – 39 auf, welche für verschiedene Steuer-, Regelungs- und/oder Messzwecke usw. des Hocheinbau-Gargerätes bereitgestellt sind. Alternativ können auch einzelne oder alle dieser Steuereinheiten 36 – 39, 41 in einer einzigen integrierten Schaltungsanordnung oder verteilt auf verschiede Platinen 13b angeordnet sein. Insbesondere ist auch eine verfahrenstechnische Umsetzung zumindest eines Teils der Funktionalität dieser Steuereinheiten 36 – 39, 41 in Art eines Programmalgorithmus umsetzbar.
Die erste Steuereinheit 36 dient zur Temperaturregelung und ist über einen Leiter 35 mit dem Temperaturfühler 34 verbunden, welcher beispielsweise im oberen Bereich des Garraums dem Oberhitzekörper 22 benachbart angeordnet ist. Die erste Steuereinheit 36 erfasst somit mittels des Temperaturfühlers 34 eine Temperatur im Garraum 3. Vorzugsweise dient die erste Steuereinheit 36 für die Temperaturregelung zugleich auch als Sicherungsschaltung gegen eine Überhitzung, um im Fall einer Überhitzung ein weiteres Beheizen des Garraums 3 zu stoppen. Die Steuereinheit 36 für die Temperaturregelung ist somit als eine wichtige Komponenten zur Überwachung und Steuerung der Temperatur als einer wesentlichen Funktionalität des Hocheinbau-Gargerätes vorgesehen. Eine Störung dieser ersten Steuereinheit 36 für die Temperaturregelung und/oder eine Störung des daran angeschlossenen Temperaturfühlers 34 muss aus Sicherheitsgründen zu einer vorzugsweise sofortigen Unterbrechung des weiteren Heizbetriebs führen.
Als weitere wichtige Komponente ist die zweite Steuereinheit 37 für eine Heizkörperregelung an der Platine 13b ausgebildet, wobei die zweite Steuereinheit 37 für die Heizkörperregelung beispielsweise den Oberhitzeheizkörper 22 ansteuert.
Die dritte Steuereinheit 38 dient zur Regelung des Antriebsmotors 9, welcher zum Anheben und Absenken der Bodentür 7 mittels der Hubelemente 10 über einen vorzugsweise elektromotorischen Antrieb ausgebildet ist. Entsprechend ist die dritte Steuereinheit 38 für den Antriebsmotor über einen weiteren Leiter 35 mit dem Antriebsmotor 9 verbunden. Bei dieser dritten Steuereinheit 38 für den Antriebsmotor 9 und dem Antriebsmotor 9 selber handelt es sich um besonders sicherheitsrelevante Komponenten. Falls beispielsweise beim Hochfahren der Bodentür 7 ein Finger zwischen der Bodentür und dem Gehäuse 1 eingeklemmt wird und dies zu einer Überbelastung und Störung des Antriebsmotors 9 und darüber der Steuereinheit 38 für den Antriebsmotor führen sollte, muss sichergestellt sein, dass sich die Bodentür 7 trotz eines Ausfalls oder einer Störung dieser dritten Steuereinheit 38 für den Antriebsmotor 9 wieder absenken lässt. Da eine Absenkung per manuellem Notbetrieb aufwändig und gegebenenfalls nicht durchführbar ist, wird daher eine redundante Steuereinheit 38a für den Antriebsmotor 9 auf der Platine 13b bereitgestellt, welche ebenfalls über einen Leiter 35 mit dem Antriebsmotor 9 verbunden ist. Sollte eine Störung der dritten Steuereinheit 38 auftreten, bewirkt eine Prüfschaltung 41 als eine weitere vierte Steuereinheit auf der Platine 13b die Deaktivierung der Steuereinheit 38 für den Antriebsmotor 9 und die Aktivierung der redundanten Steuereinheit 38a für den Antriebsmotor 9 anstelle der ursprünglich verwendeten dritten Steuereinheit 38.
Als weitere beispielhafte Komponente dient die fünfte Steuereinheit 39 zur Ansteuerung des Anzeigeelements 14, um auf diesem beispielsweise die momentane Uhrzeit anzuzeigen. Hierbei handelt es sich um eine unkritische Funktionalität des Gargerätes, welche im Fall des Ausfalls des Anzeigeelements 14 und/oder der fünften Steuereinheit 39 zu keiner Gefährdung einer das Gargerät bedienenden Person führen würde.
Um die gesamte Schaltungsanordnung der Steuerschaltung 13 zu überprüfen, dient die Prüfschaltung 41, welche ebenfalls zusammen mit anderen der beschriebenen Komponenten im Rahmen einer integrierten Schaltungsanordnung oder im Rahmen eines programmgesteuerten Verfahrensablaufs ausgebildet sein kann. Insbesondere wird durch das Bereitstellen einer solchen Prüfschaltung 41 ein fehlersicheres System bereitgestellt, welches neben einer einfachen Notabschaltung von beispielsweise dem Betrieb der Heizkörper 22 im Fall einer Störung auch das Aktivieren einer redundanten Komponente wie der Steuereinheit 38a für den Antriebsmotor 9 vorsehen kann. Unter Sicherheitsaspekten unkritische Funktionalitäten und Komponenten, wie die fünfte Steuereinheit 39, können im Fall einer Störung von der Prüfschaltung 41 auch gänzlich ignoriert werden.
Insbesondere kann die Prüfschaltung 41 derart gesteuert und/oder ausgestaltet sein, dass diese Toleranzen berücksichtigt. Eine Berücksichtigung von Toleranzen ist beispielsweise während eines Anfahrens des Gargerätes vorteilhaft, wenn im Gegensatz zu einem längeren Betrieb die gesamte Temperatur innerhalb des Gehäuses 1 und innerhalb der Bodentür 7 noch niedrig ist und dadurch Komponenten von Steuerschaltungen 13, 13a auf Grund einer anderen Umgebungstemperatur anders reagieren als bei einer später demgegenüber erhöhten Betriebstemperatur. Toleranzen können von der Prüfschaltung 41 auch mit Blick auf Alterungseffekte von Komponenten wie dem Temperaturfühler 34 berücksichtigt werden, so dass schleichende Parameteränderungen in einem gewissen Maße zugelassen werden. Insbesondere im Falle eines schleichenden Ausfalls sind dabei die Toleranzen jedoch so gesetzt, dass ein vollständiger Ausfall einer Komponente nicht zu sicherheitsrelevanten Störungen führen kann. Vorzugsweise kann die Prüfschaltung 41 auch zwischen verschiedenen Fehlertypen einer Komponente, beispielsweise einem Fühlerbruch einerseits oder einem Fühlerkurzschluss andererseits des Temperaturfühlers 34 unterscheiden, um entsprechende Wartungshinweise oder Störungshinweise über das Anzeigeelement 14 auszugeben.
Zur Prüfung kann die Prüfschaltung 41 beispielsweise einen Widerstand der gesamten Komponenten der Schaltungsplatine 13b, einer einzelnen Steuereinheit 36 – 39, 41 auf der Platine 13b und/oder einer daran angeschlossenen Komponente, wie dem Temperaturfühler 34, messen und mit einem Referenzwiderstand vergleichen. Anstelle der Messung eines Referenzwiderstands kann auch ein Referenzstromfluss als Vergleichskriterium herangezogen werden. Möglich sind prinzipiell auch andere Prüfverfahren, wie das Anlegen einer sich variierenden Spannungsfunktion oder von kurzen Stromimpulsen. Die Überprüfung kann dabei gegebenenfalls auch in Art einer Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden, um auch ausgefallene Betriebsfunktionalitäten berücksichtigen zu können.
Aktiviert wird die Überprüfung der Funktionalität der Steuerschaltung insbesondere beim Inbetriebsetzen des Gargerätes, insbesondere Hocheinbau-Gargerätes. Unter der Steuerschaltung sind im weiteren Sinne neben Komponenten 36 – 39, 41 der Platine 13b gegebenenfalls auch daran angeschlossene Betriebselemente wie der Temperaturfühler 34, Heizkörper 22 oder der Antriebsmotor 9 zu verstehen. Weiterhin können einzelne Komponente oder die Gesamtheit der Komponenten auch bei Inbetriebnahme bestimmter Funktionalitäten des Gargerätes, beispielsweise einem Pyrolysebetrieb aktiviert werden.
Besonders sinnvoll wäre eine kontinuierliche Prüfung zumindest der sicherheitsrelevanten Funktionalitäten. Da eine kontinuierliche Überprüfung jedoch einen hohen Stromverbraucht verursachen würde, wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine zyklische Überprüfung der Gesamtheit der Komponenten der Schaltungsanordnung oder einzelner Komponenten bevorzugt. Dabei kann die Periode der Überprüfung einzelner Komponenten variiert werden, so dass beispielsweise hochgradig sicherheitsrelevante Komponenten wie die Steuereinheit 36 für die Temperaturregelung und/oder der Temperaturfühler 34 in sehr kurzen Zeitabständen überprüft werden, während eine Funktionalität der Heizkörper 22 und/oder Steuereinheit 37 für die Heizkörperregelung in größeren zeitlichen Abständen durchgeführt wird.
6 zeigt beispielhaft ausgewählte Verfahrensschritte eines Verfahrensablaufs zum Überprüfen der Funktionalität von Komponenten und/oder Funktionen zum Steuern zumindest einer Gargerätefunktion eines Gargerätes. Natürlich sind einzelne der Verfahrensschritte weglassbar oder auch weitere Verfahrensschritt hinzufügbar.
Beispielhaft wird in einem ersten Verfahrensschritt S1 im Rahmen eines Funktionsstarts ein Prüfstart vorgenommen, bei dem die gesamten Komponenten und/oder Funktionen oder die für eine bestimmte Funktionalität relevanten Komponenten und/oder Funktionen des Gargerätes geprüft werden, indem ein Prüfalgorithmus gestartet wird. In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird überprüft, ob die entsprechenden Komponenten und Funktionen funktionieren. Falls ja, wird der Betrieb in einem nachfolgenden dritten Verfahrensschritt S3 gestartet.
Falls eine Funktionalität nicht vorliegt, wird in einem vierten Verfahrensschritt S4 geprüft, ob es sich um einen kritischen Fehler handelt. Unter einem kritischen Fehler ist dabei insbesondere ein sicherheitsrelevanter Fehler einer Funktionalität oder Komponente zu verstehen. Falls es sich um keinen kritischen Fehler handelt, wird der Fehler in einem fünften Verfahrensschritt S5 über beispielsweise die Anzeigeeinrichtung 14 gemeldet und nachfolgend der Betrieb der ausgewählten Funktionalität gestartet.
Falls der Fehler kritisch ist, wird vorzugsweise eine Überprüfung vorgenommen, ob es für die Funktionalität oder Komponente eine Redundanz in dem System gibt. Falls dabei bei einem sechsten Verfahrensschritt S6 festgestellt wird, dass eine redundante Komponente oder Funktionalität existiert, wird diese in einem siebten Verfahrensschritt S7 an Stelle der ursprünglichen Komponente bzw. Funktionalität aktiviert und darauf hin der Betrieb gestartet. Vorzugsweise wird wiederum eine Fehlermeldung ausgegeben, um das Gargerät hinsichtlich einer voraussichtlich vorliegenden Störung überprüfen zu lassen.
Falls es keine redundante Komponente bzw. Funktionalität gibt, wird in einem achten Verfahrensschritt S8 die Einleitung der Funktion gestoppt, ein Fehler gemeldet und gegebenenfalls ein Notbetrieb gestartet. Der Start eines Notbetriebs kann beispielsweise darin bestehen, dass die Bodentür 7 um einen zumindest geringen Betrag abgesenkt wird, um gegebenenfalls zwischen der Bodentür 7 und dem Gehäuse 1 eingeklemmte Objekte oder gar Finger freizugeben. Insbesondere kann der Notbetrieb darin bestehen, dass sämtliche Heizkörper 16 – 18, 22 abgeschaltet werden, um eine Überhitzung zu verhindern.
Nach einer solchen anfänglichen Überprüfung von Komponenten und Funktionalitäten des Gargerätes, insbesondere von Steuerschaltungen 13, 13a eines solchen Gargerätes 13, wird vorzugsweise in zyklischen Abständen eine erneute Überprüfung der aktivierten Funktionalitäten und Komponenten vorgenommen, wobei ein diesbezüglich skizzierter neunter Verfahrensschritt S9 dem zweiten Verfahrensschritt S2 entspricht und einen erneuten Ablauf der Verfahrensschritte bewirkt.

1: Gehäuse
2: Wand
3: Garraum
4: Sichtfenster
5: Muffel
6: Muffelöffnung
7: Bodentür
8: Arbeitsplatte
9: Antriebsmotor
10: Hubelement
11: Bedienelement
12: Bedienfeld
13,: 13a Steuerschaltungen
13b: Platine mit Schaltungsanordnung
14: Anzeigenelemente
15: Kochfeld
16: Kochstellenheizkörper
17: Kochstellenheizkörper
18: Flächenheizkörper
19: Glaskeramikplatte
20: Halterungsteil
21: Gargutträger
22: Oberhitzeheizkörper
23: Lüfter
24: Dichtung
25: Verfahrschaltfeld
28: Bedienelement
29: Hauptschalter
35: Leiter
36: Steuereinheit für Temperaturregelung
37: Steuereinheit für Heizkörperregelung
38: Steuereinheit für Antriebsmotor
38a: redundante Steuereinheit für Antriebsmotor
39: Steuereinheit für Anzeigeelement
41: Prüfschaltung
S1 – S9: Steuerschritte

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts, insbesondere eines Hocheinbau-Gargerätes, bei dem mittels einer Schaltung, insbesondere einer elektronischen Steuerschaltung (13, 13a), Komponenten und/oder Funktionen zum Betreiben zumindest einer Haushaltsgerätefunktionalität angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (13, 13a) ausgebildet und/oder angesteuert ist, sich selber oder zumindest einen Teil ihrer Komponenten auf eine Fehlfunktion zu überprüfen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen beim Starten der zumindest einen Haushaltsgerätefunktionalität durchgeführt wird (S1, S2).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen in zeitlichen Abständen wiederholt' durchgeführt wird (S9).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Abstände der Überprüfung für verschiedenartige Komponenten und/oder Funktionen unterschiedlich lang sind.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen den Steuerschritt (S3) des Prüfens aufweist, ob ein kritischer Fehler vorliegt, und abhängig davon der Betrieb gestartet bzw. fortgesetzt oder Fehlermaßnahmen eingeleitet werden.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen im Fall eines Fehlers oder einer Störung einen Steuerschritt (S6, S7) des Aktivierens einer zur fehlerhaften Funktion oder Komponente (38) redundanten Funktion oder Komponente (38a) aufweist.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen im Fall eines kritischen Fehlers ohne Möglichkeit einer Fehlerbehebung die Funktion des Gargerätes nicht startet bzw. stoppt, insbesondere einen Notbetrieb startet.
Verfahren nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilitätsprüfung im Rahmen des Überprüfens durchgeführt wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Ausfalls einer Schaltung oder Komponente (37) zum Steuern eines Heizkörpers (22) oder einer Schaltung oder Komponente (34, 36) zum Überprüfen oder Messen der Temperatur, insbesondere der Temperatur im Garraum (3), ein Heizen nicht gestartet bzw. abgebrochen wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Ausfalls einer Komponente (37) zum Steuern eines Heizkörpers (22) oder einer Komponente (34, 36) zum Überprüfen oder Messen der Temperatur oder im Fall eines Ausfalls einer Komponente (38) zum Steuern eines Antriebsmotors (9) zumindest ein sofortiges und vollständiges Öffnen einer Garraumtür (7) mittels eines Antriebsmotors (9) verhindert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente (34) der Schaltung, insbesondere einer Temperatur-Messschaltung, und/oder eine an die Schaltung angeschlossene Komponente, insbesondere ein Temperaturfühler (34) als einer externen Komponente der Schaltung, mittels eines Referenzwertes überprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzwert ein gemessener Wert der Schaltung oder zumindest einer Komponente der Schaltung mit einem Referenzstromwert oder Referenzwiderstandswert verglichen wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überprüfen ein Toleranzbereich der zu überprüfenden Funktion und/oder Komponente berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kurzschluss und/oder ein Totalausfall einer Komponente und/oder Funktion, insbesondere ein Messfühlerbruch des Temperaturfühlers (34), überwacht wird.
Schaltung für ein Haushaltsgerät, insbesondere für ein Gargerät, insbesondere ein Hocheinbau-Gargerät, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung eine Prüfschaltung (41) und/oder Prüffunktionalität zum Überprüfen einer Funktion von sich selber oder zumindest eines Teils ihrer Komponenten aufweist.
Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (13, 13a) zu zumindest einer sicherheitsrelevanten Komponente (38) eine redundante Komponente (38a) aufweist.
Gargerät, insbesondere Hocheinbau-Gargerät, mit einem Garraum (3), zumindest einem Heizkörper (16 – 18, 22) zum Beheizen des Garraums (3) und einer Schaltung (13, 13a), wobei die Schaltung (13, 13a) Komponenten und/oder Funktionen zum Betreiben zumindest einer Gargerätefunktionalität bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (13, 13a) nach Anspruch 15 oder 16 gesteuert und/oder ausgebildet ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Temperatur-Messschaltung ausgebildet ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet und/oder gesteuert ist.