DE3830389A1 - Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls eines temperatursensors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf temperaturgesteuerte Heizvorrichtungen und betrifft insbesondere eine Anordnung und ein Verfahren zum Erfassen des Temperatursensorausfalls in solchen Vorrichtungen.

Ein bekannter Typ von temperaturgesteuerter Heizvorrichtung ist die automatische Kochfläche, die bei Kochgeräten wie Kochfeldern und Herden benutzt wird. Eine automatische Kochfläche ist mit einem Temperatursensor zum Messen der Temperatur des Küchengeräts, das durch die Kochfläche beheizt wird, und mit einem Controller zum Steuern der Stromversorgung der Kochfläche als Funktion der gemessenen Küchengerättemperatur ausgerüstet. Solche Kochflächen sind bekannt und haben üblicherweise eine Temperaturmeßvorrichtung, beispielsweise eine Bimetallvorrichtung oder eine Thermistorvorrichtung, die in thermischem Kontakt mit dem Küchengerät befestigt ist. Wenn die gemessene Temperatur niedriger als die vorbestimmte Schwellentemperatur ist, die der Benutzer durch Betätigung von Eingangssteuerknöpfen oder Schaltern eingestellt hat, welche mit dem Sensor mechanisch gekuppelt sind, wird die Heizeinheit in voller Leistung gespeist. Wenn die Temperatur den Schwellenwert übersteigt, wird die Heizeinheit nicht gespeist. Ein elektronisches Steuersystem für eine automatische Kochfläche, bei dem die elektromechanischen Meß- und Steuervorrichtungen durch eine Steueranordnung auf Mikroprozessorbasis ersetzt sind, ist in dem US-Patent 44 93 980 derselben Anmelderin beschrieben, auf das bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird.

Ein Problem, das elektromechanischen und elektronischen Temperaturmeßanordnungen für automatische Kochflächen gemeinsam ist, besteht darin, daß ein Ausfall in der Sensorschaltungsanordnung üblicherweise dazu führt, daß entweder die Kochfläche ständig auf voller Leistung betrieben oder total abgeschaltet wird. Der Benutzer, der von diesem Ausfall nichts weiß, kann entweder durch Überhitzung oder durch zu geringe Erhitzung eines Küchengeräts in große Schwierigkeiten kommen.

Eine Lösung für dieses Problem beschreibt das ebenfalls derselben Anmelderin gehörende US-Patent 46 39 578. In der darin beschriebenen Anordnung wird die gemessene Temperatur periodisch mit einer Mindestreferenztemperatur verglichen, die niedriger ist als die normale Betriebstemperatur für den niedrigsten Betriebsleistungswert, und mit einer Maximalreferenztemperatur, die höher ist als die normale Betriebstemperatur für den höchsten Betriebsleistungswert. Wenn die gemessene Temperatur niedriger als das Minimum für eine Zeitspanne ist, die länger als eine vorbestimmte Zeit ist, um normale Übergangszustände zu gestatten, oder höher als das Maximum für eine vorbestimmte Zeitspanne, um ebenfalls Übergangszustände zu gestatten, wird ein Sensorausfall erkannt, ein für den Benutzer erkennbares Signal, das die Funktionsstörung des Sensors anzeigt, wird erzeugt, und die Kochfläche ist dann als eine nichtautomatische Standardkochfläche benutzbar, bis die Funktionsstörung beseitigt worden ist. Diese Anordnung erkennt zuverlässig Sensorausfälle. Die Verwendung dieser Anordnung erfordert jedoch, daß die Analog/Digital (A/D)-Wandlerschaltungsanordnung, die benutzt wird, um das analoge Sensorsignal in ein Digitalsignal zur Eingabe in den Mikroprozessor umzuwandeln, der zum Steuern der Kochfläche programmiert ist, einen Betriebsbereich hat, der beträchtlich größer ist als der für die Temperatursteuerung interessierende Bereich. Eine bessere Temperatursteuerleistung kann zu geringeren Kosten unter Verwendung einer A/D-Wandlerschaltung mit einem Bereich erzielt werden, der relativ zu dem gewünschten Temperatursteuerbereich enger begrenzt ist. Die tatsächlichen Küchengerättemperaturen können jedoch, selbst unter normalen Betriebsbedingungen, für relativ lange Zeitspannen über oder unter dem Steuerbereich sein. Wenn daher ein A/D-Wandler mit einem Bereich, der auf den tatsächlichen Steuerbereich begrenzt ist, zur Temperaturmessung benutzt wird, werden sich dadurch, daß man sich strikt auf die Temperatursignale zum Erkennen von Sensorausfällen verläßt, häufig Fehl-Erkennungen ergeben.

Es besteht daher ein Bedarf an einer Anordnung, die Temperatursensorausfälle zuverlässig erkennt und mit Steuersystemen kompatibel ist, in denen der Bereich des Temperaturmeßsystems im wesentlichen auf den Steuerbereich beschränkt ist, der durch die maximale und die minimale Schwellentemperatur festgelegt ist, welche für normale Temperatursteuerentscheidungen benutzt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Sensorfehlererkennungsanordnung für temperaturgesteuerte Heizvorrichtungen zu schaffen, bei denen der Bereich des Temperaturmeßsystems im wesentlichen auf einen Steuerbereich begrenzt ist, der durch maximale und minimale Schwellentemperaturen festgelegt ist, welche für normale Temperatursteuerentscheidungen benutzt werden.

Weiter soll durch die Erfindung eine Verbesserung der Fehlererkennungsanordnung nach dem US-Patent 46 39 578 erreicht werden, die die Verwendung einer A/D-Wandlerschaltung mit schmalerem Bereich gestattet.

Schließlich soll durch die Erfindung die vorgenannte Verbesserung ohne zusätzliche Schaltungsanordnung außerhalb des Mikroprozessors erreicht werden.

Eine verbesserte Temperatursensorausfallerkennungsanordnung wird für eine temperaturgesteuerte Heizvorrichtung geschaffen, die ein Heizelement, eine Steuereinrichtung zum Steuern der durch das Heizelement aufgenommenen Leistung und eine Temperaturmeßeinrichtung zum Messen der Temperatur einer durch das Heizelement erhitzten Belastung aufweist. Gemäß einem breiteren Aspekt der Erfindung enthält die Steuereinrichtung einen Heizelementenergiezähler und eine Einrichtung zum Steuern des Inkrementierens und Dekrementierens des Heizelementenergiezählers mit Geschwindigkeiten, die als Funktion des durch das Heizelement aufgenommenen Leistungswertes festgelegt werden, so daß der Zählwert des Heizelementenergiezählers der Temperatur des Heizelements ungefähr folgt. Die Steuereinrichtung enthält weiter eine Einrichtung, die auf die Temperaturmeßeinrichtung und auf den Heizelementenergiezähler anspricht, um einen anomalen Betriebszustand der Temperaturmeßeinrichtung zu erkennen, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers innerhalb eines vorbestimmten Referenzbereiches und die gemessene Temperatur außerhalb eines korrelativen vorbestimmten Referenztemperaturbereiches ist.

Der Referenzzählbereich und der korrelative Referenztemperaturbereich werden so gewählt, daß unter normalen Betriebsbedingungen immer dann, wenn der Zählerstand innerhalb des vorbestimmten Zählbereiches ist, die Temperatur innerhalb des Referenztemperaturbereiches sein wird. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird daher ein Temperatursensorausfall angezeigt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine verbesserte Temperatursensorausfallerkennungsanordnung für ein Kochgerät geschaffen, das ein Heizelement zum Erhitzen eines Küchengeräts, eine vom Benutzer bedienbare Eingabewähleinrichtung, die dem Benutzer ermöglicht, den gewünschten Heizwert für das Heizelement auszuwählen, eine Temperaturmeßeinrichtung zum Messen der Temperatur des Küchengeräts, das durch das Heizelement erhitzt wird, und eine Steuereinrichtung aufweist, die auf die Benutzereingabewähleinrichtung und die Temperaturmeßeinrichtung hin unter normalen Bedingungen an die Heizeinheit einen Leistungswert abgibt, der eine Funktion des vom Benutzer gewählten Heizwertes und der gemessenen Küchengerättemperatur ist. Das Kochgerät enthält außerdem einen Heizelementenergiezähler zum ungefähren Folgen der Temperatur des Heizelements und eine Zählersteuereinrichtung zum wahlweisen Inkrementieren und Dekrementieren des Heizelementenergiezählers mit derartigen Geschwindigkeiten, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements während der Aufheiz-, der stationären und der Abkühlphase des Heizelementbetriebes ist.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung enthält die Steuereinrichtung eine Einrichtung, die auf den Heizelementenergiezähler und auf die Temperaturmeßeinrichtung hin einen anomalen Betriebszustand der Temperaturmeßeinrichtung erkennt, wenn der Zählerstand des Zählers innerhalb eines vorbestimmte Referenzbereiches und die gemessene Küchengerättemperatur außerhalb eines korrelativen vorbestimmten Referenztemperaturbereiches ist, und eine Einrichtung zum Erzeugen eines vom Benutzer erkennbaren Signals bei dieser Erfassung, das dem Benutzer anzeigt, daß der anomale Betriebszustand des Sensors erkannt worden ist. Bei dem Erkennen eines solchen Ausfalls schaltet die Steuereinrichtung das Heizelement ab.

Die Temperaturmeßeinrichtung umfaßt vorzugsweise einen Thermistor, und die Fehlererkennungsanordnung unterscheidet zwischen einem ersten anomalen Zustand, der einem Ausfall in Form eines offenen Stromkreises entspricht, und einem zweiten Diagnosezustand, der einem Ausfall in Form eines Kurzschlusses entspricht. Der erste anomale Zustand wird erkannt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers niedriger als ein hoher Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Temperatur größer als eine korrelative vorbestimmte Diagnosemaximalreferenztemperatur ist. Der zweite Fehlerzustand wird erkannt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers größer als ein vorbestimmter niedriger Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Küchengerättemperatur niedriger als eine korrelative vorbestimmte Mindestreferenzdiagnosetemperatur ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Teils eines Elektroherdes, der mit der Sensorausfallerkennungsanordnung nach der Erfindung vorgesehen ist,

Fig. 2A und 2B stark vergrößerte Ansichten eines Teils der Steuertafel des Elektroherdes nach Fig. 1, welche die Einzelheiten des Steuerknopfes einer automatischen Kochfläche bzw. des Steuerknopfes einer normalen Kochfläche zeigen,

Fig. 3A eine Schnittseitenansicht einer Kochfläche des Elektroherdes nach Fig. 1, die den Temperatursensor zeigt,

Fig. 3B eine grafische Darstellung der Kennlinie des Widerstands über der Temperatur für den Temperatursensor nach Fig. 3A,

Fig. 4 ein stark vereinfachtes Funktionsblockschaltbild der bei dem Elektroherd nach Fig. 1 verwendeten Steueranordnung, die mit der Sensorausfallerkennungsanordnung nach der Erfindung versehen ist,

Fig. 5 ein vereinfachtes Schaltbild einer Steuerschaltung für den Elektroherd nach Fig. 1,

Fig. 6 ein Flußdiagramm der START-Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist,

Fig. 7 ein Flußdiagramm der BENUTZEREINGABE- Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist,

Fig. 8 ein Flußdiagramm der TEMPERATUREINGABE- Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist,

Fig. 9 ein Flußdiagramm der SENSORFILTER- und ZEITSTEUERUNG-Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist,

Fig. 10 ein Flußdiagramm der FEHLERERKENNUNG- Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist,

Fig. 11A, 11B und 11C Flußdiagramme der LEISTUNGSVERGLEICH- Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist,

Fig. 12A und 12B Flußdiagramme der HEC (Heizelementzähler)- Steuerroutine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist, und

Fig. 13 ein Flußdiagramm der LEISTUNGSAUSGANG-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 5 enthalten ist.

Fig. 1 zeigt einen Elektroherd 10 mit einer Steueranordnung nach der Erfindung. Der Elektroherd 10 hat vier herkömmliche Kochflächenwiderstandsheizelemente 12, 14, 16 und 18, die durch ein im wesentlichen horizontales Kochfeld 20 abgestützt sind. Jedes der Heizelemente 12-18 dient zum Beheizen von Küchengeräten wie Bratpfannen, Soßenpfannen, Teekesseln, usw., die auf die Kochflächen gestellt werden. Das Heizelement 12 arbeitet als automatisches Heizelement, d. h. die Stromversorgung des Heizelements 12 wird als Funktion der gemessenen Temperatur des Küchengeräts, das darauf erhitzt wird, und der vom Benutzer gewählten Heizeinstellung automatisch gesteuert. Die Heizelemente 14, 16 und 18 werden durch ihre relative Einschaltdauer gesteuert, so daß sich ein vorbestimmter Ausgangsleistungswert ergibt, der der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht. Wie üblich ist zwar bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Elektroherd mit nur einer automatischen Kochfläche versehen, es ist jedoch klar, daß er mehrere automatische Kochflächen aufweisen könnte.

Manuell drehbare Steuerknöpfe 22, 24, 26 und 28 sind auf einer Steuertafel 30 befestigt. Die Steuerknöpfe 22 und 24 sind in den Fig. 2A bzw. 2B ausführlicher dargestellt. Der Steuerknopf 22 ermöglicht dem Benutzer, mehrere Heizeinstellungen entsprechend verschiedenen Kochtemperaturen für die Bratbetriebsart und die allgemeine Kochbetriebsart mit Wärmen (WM), leichtes Kochen (SI), schwaches (LO), mittleres (MED) und starkes (HI) Kochen zu wählen. In der Betriebsart Kochen kann der Benutzer unter den vorgenannten Betriebsarten unter verschiedenen Heizeinstellungen wählen. Ein Betriebsartwählschalter 32 auf der Steuertafel 30 ermöglicht dem Benutzer, für das Heizelement 12 die Betriebsart Braten oder die allgemeine Betriebsart Kochen zu wählen. Der Knopf 24 ermöglicht ebenso wie die Knöpfe 26 und 28, die mit dem Knopf 24 übereinstimmen, dem Benutzer, den gewünschten Leistungswert unter den Leistungswerten 1-15 für die Heizelemente 14, 16 bzw. 18 zu wählen.

Die Anordnung, die bei dem automatischen Heizelement bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Messen der Küchengerättemperatur benutzt wird, wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3A beschrieben. Das Kochflächenheizelement 12 der Kochfläche 12 A ist auf sternförmig angeordneten Armen 33 abgestützt. Der Temperatursensor, der insgesamt mit 34 bezeichnet ist, weist ein Gehäuse 36 auf, das an einem Ende eines langgestreckten, insgesamt L- und rohrförmigen Arm 38 befestigt ist.

Eine zylindrische Abschirmung 40 aus einem Metall mit geringer thermischer Masse bildet den zentralen Kern, an dem die radialen Arme 33 befestigt sind, und dient außerdem zum Abschirmen des Sensorgehäuses 36 vor Wärme, die von dem Heizelement 12 abgestrahlt wird. Der Arm 38 erstreckt sich durch einen Schlitz 42 in der Abschirmung 40 und liegt an dem oberen Ende des Schlitzes an, um das Gehäuse 36 in der richtigen Position etwas oberhalb des Heizelements 12 zu halten, damit die oberste Fläche 37 des Gehäuses 36 den Boden eines Küchengeräts elastisch berührt, wenn das Küchengerät auf die Kochfläche 12 A gestellt wird. Das temperaturempfindliche Element (nicht dargestellt) des Sensors, das in dem Gehäuse 36 enthalten ist, ist ein herkömmlicher Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizient, der eine Kennlinie des Widerstands über der Temperatur hat, wie sie in Fig. 3B gezeigt ist. Die baulichen Einzelheiten dieser Sensoranordnung bilden nicht Teil der Erfindung und werden daher nur in dem Ausmaß beschrieben, wie es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist. Solche Vorrichtungen sind ausführlicher in dem US-Patent 42 41 289 derselben Anmelderin beschrieben, auf das bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird.

Ein verallgemeinertes Funktionsblockschaltbild der Steueranordnung für die Heizelemente 12-18 des Elektroherdes 10 ist in Fig. 4 gezeigt. Die Heizelemente 12-18 werden mit einem Standard- 60-Hz-Wechselstromsignal versorgt, das entweder aus einer 120- oder aus einer 240-V-Quelle stammen kann, die an Klemmen L 1 und L 2 angeschlossen ist. Die von den Heizelementen 12-18 aufgenommene Leistung wird durch eine Schalteinrichtung 44 gesteuert, welche eine gesonderte Schaltvorrichtung für jedes der Heizelemente 12-18 aufweist. Die Schaltvorrichtungen der Schalteinrichtung 44 werden durch Steuersignale, welche durch eine elektronische Steuereinrichtung 45 erzeugt werden, geschlossen und geöffnet.

Die elektronische Steuereinrichtung 45 erzeugt Leistungssteuersignale für das Heizelement 12 aufgrund von Eingaben über die vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung, welche eine Kochen/Braten-Betriebsart-Wähleinrichtung 46 und eine Heizeinstellungswähleinrichtung 47 umfaßt, über die die Betriebsart bzw. die Heizeinstellung gewählt werden, und von Eingangssignalen aus einer Temperaturmeßeinrichtung 48, die die Temperatur des Küchengeräts mißt, welches durch das Heizelement 12 erhitzt wird. Die Leistungssteuersignale für die Einheiten 14 bzw. 18 werden aufgrund der gewählten Heizeinstellungen erzeugt, die über die Wähleinrichtung 47 eingegeben werden.

Ein Heizelementenergiezähler (HEC) 49 ist für jedes Heizelement 12, 14, 16 und 18 vorgesehen und wird durch eine Zählersteuereinrichtung 50 inkrementiert und dekrementiert, so daß der Zählerstand zu der Temperatur des Heizelements ungefähr proportional ist. Diese Verwendung eines Heizelementenergiezählers ist ausführlicher in dem US-Patent 45 51 618 derselben Anmelderin beschrieben, auf das bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird.

In der dargestellten Ausführungsform steuert die elektronische Steuereinrichtung 45 den Ausgangsleistungswert jedes der Heizelemente 12-18 durch Steuern der relativen Einschaltdauer, d. h. des Prozentsatzes der Zeit, während der jedes Heizelement Leistung aufnimmt. Eine vorbestimmte Steuerperiode, die eine festgelegte Anzahl von Steuerintervallen umfaßt, wird als Zeitbasis für die Leistungssteuerung benutzt. Das Verhältnis von Steuerintervallen, in denen das Heizelement Strom führt, zu der Gesamtzahl der Steuerintervalle in der Steuerperiode, ausgedrückt als ein Prozentsatz, wird hier als relative Einschaltdauer oder Tastverhältnis bezeichnet. Vorzugsweise umfaßt jedes Steuerintervall acht volle Zyklen des Standard-60-Hz-240- V-Wechselstromsignals entsprechend einer Zeitperiode von ungefähr 133 ms. Jede Steuerperiode umfaßt 128 Steuerintervalle entsprechend einer Zeitperiode von ungefähr 17 Sekunden. Die Dauer des Steuerintervalls und der Steuerperiode werden so gewählt, daß sich ein zufriedenstellender Bereich von Heizeinstellungen für die gewünschte Kochleistung ergibt, und können programmiert werden, um den Mikroprozessorspeicher wirksam zu nutzen. Steuerintervalle und Steuerperioden mit längerer oder kürzerer Dauer könnten ebenfalls benutzt werden.

Tabelle I

Die elektronische Steuereinrichtung 45 realisiert wahlweise einen von 16 Leistungswerten, die jeweils eine unterschiedliche relative Einschaltdauer haben und zu denen ein Nullzyklus oder AUS-Wert gehören, gemäß dem vom Benutzer gewählten Leistungseinstellungen. Die Tabelle I zeigt den Prozentsatz der EIN-Zeit, d. h. die relative Einschaltdauer und die Anzahl von leitenden Steuerintervallen pro Steuerperiode für jeden der sechszehn verfügbaren Leistungswerte.

In der dargestellten Ausführungsform wird jedes Heizelement 14-18 als gewöhnliches Heizelement betrieben. Der Benutzer wählt den gewünschten Leistungswert unter fünfzehn verfügbaren Leistungswerten durch Drehen des entsprechenden Steuerknopfes 24-28 aus. Die Steuereinrichtung 45 schaltet dann das zugeordnete Heizelement in den leitenden Zustand für die Anzahl von Steuerintervallen während jeder Steuerperiode, um die relative Einschaltdauer zu realisieren, die dem gewählten Leistungswert zugeordnet ist. Die relative Einschaltdauer oder das Tastverhältnis für jeden Leistungswert ist in Tabelle I gezeigt.

Für das Heizelement 12, das zu einer automatischen Kochfläche gehört, wird der Leistungswert durch die vom Benutzer gewählte Betriebsart Braten oder Kochen bestimmt, die oben kurz beschrieben worden sind. Eine Leistungssteueranordnung, die diese Betriebsarten realisiert, ist in dem US-Patent 44 93 980 derselben Anmelderin beschrieben, auf das bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird. Der Benutzer wählt die Betriebsart Braten oder Kochen durch Betätigen des Betriebsartschalters 32.

In der Betriebsart Braten soll die Temperatur des Küchengeräts schnell auf den gewünschten, relativ schmalen Betriebstemperaturbereich gebracht werden und dabei sollen übermäßige Temperaturüberschwingungen und -unterschwingungen vermieden werden, welche die Kochleistung nachteilig beeinflussen können. Eine relativ enge Kontrolle über die stationäre Betriebstemperatur des Heizelements ist bei dem Erhitzen einer Vielfalt von Lebensmitteln erwünscht. Der Temperaturbereich und der stationäre Leistungswert, die jeder Heizeinstellung für die Betriebsart Braten bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zugeordnet sind, ist in Tabelle II gezeigt.

Tabelle II

Die allgemeine Betriebsart Kochen ermöglicht dem Benutzer, wenn sie über den Betriebsschalter 32 gewählt worden ist, die Betriebsarten Wärmen (Wm), leichtes Kochen oder Sieden (Si) und die tatsächlichen Kochbetriebsarten zu wählen, welche letztere in die Betriebsarten schwaches Kochen (Lo), mittleres Kochen (Med) und starkes Kochen (Hi) weiter unterteilt sind. Die Temperaturbereiche und Leistungswerte für jede Heizeinstellung für die verallgemeinerte Kochbetriebsart sind in Tabelle II ebenfalls angegeben.

Der Zweck der Betriebsart Wärmen ist es, dem Benutzer zu ermöglichen, Speisen schnell auf eine vorbestimmte, relativ niedrige Temperatur zu erwärmen, die wesentlich niedriger als der Siedepunkt des Wassers ist. Für Wärmen sind drei Einstellungen in der Betriebsart Wärmen verfügbar, nämlich Wm (1), Wm (2) und Wm (3).

Die Betriebsart Sieden oder leichtes Kochen ermöglicht dem Benutzer, Speisen schnell auf eine Temperatur zu erhitzen, die sich dem Siedepunkt des Wassers (100°C oder 212°F) eng nähert, ihn aber nicht übersteigt, und dann die Temperatur der Speise ohne Kochen auf diesem Wert zu halten, wenn die Speise unbeaufsichtigt gelassen wird.

Es gibt drei Einstellungen für die Betriebsart Sieden und leichtes Kochen, die in Tabelle II mit Si (1), Si (2) und Si (3) bezeichnet sind. Der stationäre Temperaturbereich für alle drei Einstellungen ist 92,2-104,4°C (198-220°F). Dieser Bereich für die gemessene Küchengerättemperatur gewährleistet, daß der Inhalt des Küchengeräts nahe dem Siedepunkt des Wassers (100°C oder 212°F) sein wird, aber nicht hoch genug sein wird, um es zum tatsächlichen Kochen kommen zu lassen.

Die drei tatsächlichen Kochbetriebsarten, d. h. die drei Betriebsarten zum Steuern des tatsächlichen Kochens von in den Küchengeräten, die auf der Kochfläche 12 A stehen, enthaltendem Wasser sind als Betriebsarten Lo, Med und Hi bezeichnet. Jede dieser Betriebsarten hat drei Heizeinstellungen für die Kochbetriebsarten Lo, Med bzw. Hi auf dem Steuerknopf 22 (Fig. 2A). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Benutzer daher unter insgesamt neun Heizeinstellungen für den tatsächlichen Kochbetrieb auf der dem Heizelement zugeordneten Kochfläche 12 A wählen.

Diese neun Heizeinstellungen ermöglichen dem Benutzer, den stationären Leistungswert oder die relative Einschaltdauer zu wählen, mit der die gewünschte Kochgeschwindigkeit für zu kochende Speisen mit unterschiedlich großem Wassergehalt erzielt wird, ohne einen Leistungswert zu benutzen, der wesentlich höher als der notwendige ist, wodurch die Energieausnutzung des Elektroherdes verbessert wird.

Die Temperatursensorschaltung für das automatische Heizelement ist zwar äußerst zuverlässig, es kann jedoch zu Ausfällen aufgrund einer Stromkreisunterbrechung oder eines Kurzschlusses kommen. Ein Stromkreisunterbrechung-Ausfall erscheint dem elektronischen Controller als ein sehr hoher Widerstand, und ein Kurzschluß-Ausfall erscheint ihm als ein sehr niedriger Widerstand. Gemäß der Kennlinie des Widerstands über der Temperatur des in dem Sensor 34 benutzten Thermistors, die in Fig. 3B gezeigt ist, bedeutet ein hoher Widerstand eine niedrige Temperatur und ein niedriger Widerstand eine hohe Temperatur. Infolgedessen würde ohne die Diagnoseanordnung nach der Erfindung, die im folgenden beschrieben ist, das Leistungssteuersystem auf einen Stromkreisunterbrechung- Ausfall ansprechen, indem es das Heizelement mit vollem Strom speist, und auf einen Kurzschluß-Ausfall, indem es das Heizelement abschaltet.

Die Steueranordnung nach der Erfindung erkennt das Auftreten eines anomalen Betriebszustands der Sensorschaltung in Form entweder eines Kurzschluß- oder eines Stromkreisunterbrechung-Ausfalls. Es wird von der gemessenen Küchengerättemperatursensorinformation zusammen mit der Heizelementenergiezählerinformation Gebrauch gemacht, um einen anomalen Betriebszustand zu erkennen.

Es sei daran erinnert, daß der Heizelementenergiezähler der Heizelementtemperatur ungefähr folgt. Zu diesem Zweck spricht die Zählersteueranordnung 50 auf die elektronische Steuereinrichtung 45 an, um den Heizelementenergiezähler 49 mit einer von mehreren möglichen Inkrementierungsgeschwindigkeiten zu inkrementieren, von denen jede ungefähr proportional zu der Anstiegsgeschwindigkeit der Heizelementtemperatur während der vorübergehenden Aufheizphase ist, in der die Temperatur des Heizelements auf dessen Betriebstemperatur ansteigt. Die besondere Inkrementierungsgeschwindigkeit, die gewählt wird, wird durch den Leistungswert bestimmt, auf dem das Heizelement dann arbeitet. Die Zählersteuereinrichtung 50 unterbricht außerdem das Inkrementieren des Heizelementenergiezählers 49, wenn der Zählerstand des Zählers wenigstens gleich einem gewählten Zählwert ist, der unter mehreren maximalen Zählwerten ausgewählt worden ist, von denen jeder zu der stationären Heizelementbetriebstemperatur für entsprechende Leistungswerte ungefähr proportional ist. Der besondere Maximalzählwert, der unter diesen Maximalzählwerten gewählt worden ist, wird ebenso durch den Leistungswert bestimmt, auf dem das Heizelement arbeitet.

Die Zählersteuereinrichtung 50 dekrementiert außerdem den Heizelementenergiezähler 49, wenn der Wert der aufgenommenen Leistung von einem höheren Wert auf einen niedrigeren Wert oder AUS umgeschaltet wird, mit einer von mehreren vorbestimmten Dekrementierungsgeschwindigkeiten, von denen jede ungefähr proportional zu der Abnahmegeschwindigkeit der Heizelementtemperatur während der Abkühlphase ist, wenn die Heizelementtemperatur von der relativ hohen stationären Betriebstemperatur, die dem höheren Leistungswert zugeordnet ist, auf die relativ niedrige stationäre Betriebstemperatur abnimmt, die dem neugewählten, niedrigeren Leistungswert zugeordnet ist. Die Zählersteuereinrichtung 50 unterbricht das Dekrementieren des Heizelementenergiezählers 49, wenn der Zählerstand kleiner als der vorbestimmte maximale Zählwert ist, der dem niedrigeren Leistungswert entspricht.

Die Inkrementierungs- und Dekrementierungsgeschwindigkeiten pro Steuerintervall und pro Steuerperiode und die Maximalzählwerte sind in den Sp. 5, 6 bzw. 7 in Tabelle I für jeden Leistungswert angegeben.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Inkrementierungsgeschwindigkeit gewählt, die den gewünschten Gesamtanstieg im Zählwert am Ende jeder Steuerperiode ergibt, der den ungefähren Anstieg der Temperatur des Heizelements während dieser Steuerperiode für die relative Einschaltdauer darstellt, mit der das Heizelement arbeitet. Das wird erreicht durch Inkrementieren mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit während der Steuerintervalle, in denen Strom zugeführt wird, und Konstanthalten während Steuerintervallen, in denen kein Strom zugeführt wird.

Gemäß Tabelle I sind Maximalzählwerte vorgesehen für verschiedene Leistungseinstellungen 1-4 bei einem Maximalzählwert von 4096, Einstellungen 5-7 bei einem Maximalzählwert von 5120, Einstellungen 8-10 bei einem Maximalzählwert von 6144 und Einstellungen 11-15 bei einem Maximalzählwert von 8192. Es ist empirisch ermittelt worden, daß die Maximalzählwerte zufriedenstellende Approximationen der maximalen Temperatur des Heizelements liefern, wenn dieses auf dem entsprechenden Leistungswert arbeitet.

Wie bei den Inkrementierungsgeschwindigkeiten sind die Dekrementierungszählwerte pro Steuerintervall für die Einstellungen innerhalb jeder Gruppe dieselben; die Geschwindigkeit pro Steuerperiode verändert sich jedoch innerhalb jeder Gruppe aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von EIN-Steuerintervallen pro Steuerperiode für jede Einstellung. Für jede Leistungseinstellung wird die Dekrementiergeschwindigkeit pro Steuerperiode als eine lineare Approximation der Temperaturkennlinie der Abkühlphase für das Heizelement gewählt.

Die Heizelementenergiezählerinformation ist nützlich bei dem Erfassen eines Temperatursensorausfalls, weil, wenn der Temperatursensor richtig arbeitet, eine Korrelation zwischen dem Zählerstand des Heizelementenergiezählers und der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur existiert. Diese Korrelation besteht nur angenähert, da der Temperatursensor eine viel genauere Temperaturinformation als der Heizelementenergiezähler liefert. Trotzdem existiert eine Korrelation wenigstens in dem Ausmaß, daß unter normalen Betriebsbedingungen, wenn der Heizelementenergiezählwert relativ hoch ist, die gemessene Temperatur ebenfalls relativ hoch sein wird, und, wenn der Heizelementenergiezählwert relativ niedrig ist, die gemessene Temperatur ebenfalls relativ niedrig sein wird.

Gemäß der Erfindung wird von dieser Korrelation Gebrauch gemacht, um sowohl einen Stromkreisunterbrechung- als auch einen Kurzschluß- Sensorschaltungsausfall zu erkennen. Zu diesem Zweck können ein Referenzheizelementenergiezählwertbereich, der durch vorbestimmte hohe und niedrige Referenzzählwerte begrenzt wird, und ein korrelativer Temperaturbereich, der durch vorbestimmte Maximal- und Minimaldiagnosereferenztemperaturen begrenzt wird, festgelegt werden, so daß unter normalen Betriebsbedingungen, wenn der Zählwert innerhalb seines Referenzbereiches ist, die gemessene Temperatur innerhalb ihres korrelativen Temperaturbereiches sein wird. Die Steuereinrichtung enthält eine Einrichtung zum Erkennen eines Sensorfehlerzustands, wenn der Zählwert innerhalb seines Referenzbereiches und die gemessene Küchengerättemperatur außerhalb ihres korrelativen Diagnosereferenztemperaturbereiches ist. Bei einem Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizient, wie er bei der dargestellten Ausführungsform benutzt wird, bedeutet eine gemessene Küchengerättemperatur, die höher als die hohe Diagnosereferenztemperatur ist, wenn der Heizelementenergiezählwert niedriger als der hohe Referenzzählwert ist, einen Kurzschluß- Ausfall der Sensorschaltung. Ebenso bedeutet eine gemessene Küchengerättemperatur, die niedriger als die Minimaldiagnosereferenztemperatur ist, wenn der Heizelementenergiezählwert größer als der niedrige Referenzzählwert ist, einen Stromkreisunterbrechung- Ausfall in der Sensorschaltung.

In der dargestellten Ausführungsform wird für den hohen Referenzzählwert 6K gewählt, was 75% des maximalen stationären Zählwerts für die vier höchsten verfügbaren Leistungswerte von 8K sind. Die maximale Temperatursteuerungsreferenztemperatur ist 240,6°C (465°F). Die maximale Diagnosereferenztemperatur ist die maximal ablesbare Temperatur für die A/D-Schaltung, die etwas höher als der maximale Steuerreferenzwert bei ungefähr 253,3°C (488°F) ist. Für den niedrigen Referenzzählwert wird 3K gewählt, was 75% des maximalen stationären Zählwertes von 4K für die niedrigsten vier Leistungswerte sind. Die minimale Referenzdiagnosetemperatur wird auf 32,2°C (90°F) festgesetzt. Diese Referenzwerte werden alle etwas willkürlich gewählt. Eine zufriedenstellende Leistung ist nämlich auch mit anderen Werten erzielbar, vorausgesetzt, daß der hohe Referenzzählwert niedrig genug gewählt wird, damit der Zählwert immer überschritten wird, bevor die maximale Referenztemperatur überschritten wird, und zwar auch unter den Belastungsbedingungen mit der extremsten hohen Temperatur. Ebenso sollten der niedrigere Referenzzählwert und die Diagnosereferenztemperatur so gewählt werden, daß die gemessene Temperatur immer die minimale Referenztemperatur für die Belastungsbedingungen mit extrem langsamem Aufheizen übersteigt, bevor der Heizelementenergiezählwert den niedrigen Referenzzählwert erreicht hat.

Einrichtungen zum Erzeugen von durch den Benutzer wahrnehmbaren Signalen sind vorgesehen, um den Benutzer über das Auftreten eines anomalen Betriebszustands in der Sensorschaltung zu informieren. Darüber hinaus wird bei dem Erkennen eines anomalen Zustands das Heizelement eingeschaltet. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Signallampen vorgesehen, eine zum Anzeigen des Auftretens eines Kurzschluß-Ausfalls und eine zum Anzeigen eines Stromkreisunterbrechung-Ausfalls. Dieses Diagnosemerkmal hilft dem Servicetechniker bei der Diagnose und bei dem Korrigieren des Zustands. Die Signallampen bleiben eingeschaltet, und das Heizelement bleibt abgeschaltet, bis die Stromversorgung der Schaltung abgeschaltet ist, wozu es kommt, wenn der Netzstecker des Gerätes für die Wartung herausgezogen wird.

Schaltungsbeschreibung

Eine Steuerschaltung, mit der sich die oben beschriebenen Betriebsarten und die Sensorschaltungsausfallerkennungsanordnung nach der Erfindung realisieren lassen, ist als vereinfachtes Schaltbild in Fig. 5 dargestellt. Strom zum Speisen der Heizelemente 12-18 wird durch Anschluß an eine Standard-60-Hz-Wechselstromsignalquelle mit entweder 120 oder 240 Volt an die Klemmen L 1 und L 2 zugeführt. Die Heizelemente 12-18 sind elektrisch parallel geschaltet an die Leitungen L 1 und L 2 über normalerweise offene Relaiskontakte 78 A-78 D angeschlossen, welche durch Relaisspulen 80 A-80 D und Leistungssteuertriacs 82 A-82 D gesteuert werden. Jede EIN/AUS-Relaisspule 80 A-80 D ist in Reihe zwischen eine Gleichstromreferenzspannungsversorgung V _R und die Systemmasse über Schaltkontakte 84 A-84 D geschaltet. Jeder Schaltkontakt 84 A-84 D ist auf herkömmliche Weise (nur schematisch dargestellt) mit den Steuerknöpfen 26-32 mechanisch gekuppelt, so daß jeder Schaltkontakt 84 A-84 D in seiner offenen Position ist, wenn sein zugeordneter Steuerknopf in seiner Aus-Position ist. Die Bewegung seines zugeordneten Steuerknopfes aus dessen Aus-Position heraus bringt den Schalter in seine geschlossene Position, erregt die zugeordnete der Spulen 80 A-80 D, die ihrerseits den zugeordneten der Kontakte 78 A-78 D schließt, wodurch der entsprechende der Leistungssteuertriacs 82 A-82 D zum Steuern der Stromversorgung des entsprechenden Heizelements freigegeben wird.

Ein Mikroprozessor 72 steuert das Schalten der Leistungssteuertriacs 82 A-82 D durch Triggersignale, die an Ausgangsanschlüssen R 7, R 6, R 5 bzw. R 4 geliefert werden. Die Signale an den Ausgangsanschlüssen R 7, R 6, R 5 und R 4 werden an die Steuerklemme des zugeordneten Triacs über Treiberschaltungen 87 A-87 D angelegt. Bei der Schaltung 87 A, die ausführlicher dargestellt ist, wird das Triggersignal an R 7 an den Stift 2 einer Opto-Isolatorvorrichtung 88 durch einen invertierenden Pufferverstärker 90 angelegt. Der Stift 1 des Opto-Isolators 88 ist mit der Gleichstromreferenzspannungsversorgung über einen Strombegrenzungswiderstand 92 verbunden. Der Ausgangsrückführstift 4 des Opto-Isolators 88 ist mit der Netzleitung L 2 über einen Strombegrenzungswiderstand 94 verbunden. Der Stift 6 ist mit dem Steueranschluß 83 A des Leistungssteuertriacs 82 A verbunden, der mit dem Heizelement 12 in Reihe geschaltet ist. Das Triggersignal an R 7 wird durch den Verstärker 90 invertiert, der eine Leuchtdiode 96 des Opto-Isolators 88 in Durchlaßrichtung betreibt, die ihrerseits den bipolaren Schalterteil 98 des Opto-Isolators 88 in den leitenden Zustand schaltet, um ein Steuersignal an den Leistungssteuertriac 82 A anzulegen und diesen dadurch in den leitenden Zustand zu schalten. Der Ausgang des Verstärkers 90 ist außerdem mit der Gleichstromreferenzspannungsversorgung V _R über einen Strombegrenzungswiderstand 95 und eine Diode 97 verbunden. Die Treiberschaltungen 87 B-87 D sind ähnlich aufgebaut.

Eine 60-Hz-Impulsfolge wird durch eine herkömmliche Nulldurchgangsdetektorschaltung 100 erzeugt, die zwischen L 1 und den Eingangsanschluß K 8 des Mikroprozessors 72 geschaltet ist, um die Synchronisierung der Triactriggerung und anderer Steuersystemoperationen mit den Nulldurchgängen des an L 1 und L 2 angelegten 60-Hz-Wechselstromsignals zu erleichtern.

Eingangssignale, die die gemessene Küchengerättemperatur angeben, werden an den Mikroprozessor 72 über die Temperaturmeßeinrichtung 52 angelegt, welche eine Thermistorvorrichtung 104 enthält, die zu einem Linearisierpräzisionswiderstand 106 parallel und mit einem Präzisionswiderstand 108 in Reihe geschaltet ist und mit diesen eine Spannungsteilerschaltung bildet, welche aus einer geregelten +9-Volt-Gleichspannungsversorgung gespeist wird. Die Teilerschaltung ist mit Masse über einen Transistor Q 1 verbunden. Der Verbindungspunkt des Thermistors 104 und des Widerstands 108 ist mit dem Mikroprozessoreingangsanschluß A 1 verbunden. Die Analogspannung in diesem Punkt ist proportional zu der durch den Thermistor gemessenen Temperatur. Der Mikroprozessor 72 hat einen internen 8-Bit-A/D-Wandler, der zwischen Spannungsschienen AVSS und AVDD arbeitet, welche an 9 Volt Gleichspannung bzw. 4 Volt Gleichspannung liegen, so daß sich ein Spannungshub von 5 Volt ergibt. Der interne A/D-Wandler mißt das Eingangsspannungssignal an A 1 und wandelt dieses Signal in einen entsprechenden Digitalwert um. In Tabelle III sind repräsentative Werte des Thermistorwiderstands und entsprechende Temperatur- und Analogspannungswerte aufgelistet. Außerdem gezeigt ist in Tabelle III die Hexadezimaldarstellung des entsprechenden 8-Bit-Binärcodes, der aus der A/D-Umwandlung der Analogspannungswerte resultiert.

Der Transistor Q 1 arbeitet zusammen mit den Vorspannungswiderständen 110 und 112 als Sperrschaltung. Der Ausgangsanschluß R 12 des Mikroprozessors 72 ist mit der Basis des Transistors Q 1 über den Widerstand 110 verbunden. Der Widerstand 112 ist zwischen den Emitter und die Basis des Transistors Q 1 geschaltet. Die Sperrschaltung hat die Aufgabe, nur dann einen Stromfluß durch den Thermistor 104 zu gestatten, wenn Temperaturmessungen gemacht werden. Zu diesem Zweck setzt, wenn eine Temperaturmessung gemacht werden soll, der Mikroprozessor 72 den Ausgang R 12, was bewirkt, daß eine positive Spannung an die Basis des Transistors Q 1 über den Widerstand 110 angelegt wird und der Transistor Q 1 in den leitenden Zustand geschaltet wird. Nachdem die Temperatureingabe erzielt worden ist, wird R 12 rückgesetzt, was den Transistor Q 1 und den Thermistor 104 nichtleitend macht.

Tabelle III

Benutzereingaben werden dem Mikroprozessor 72 über die Kochen/ Braten-Betriebsart-Wählschalteinrichtung 22 und die Hitzeeinstellungswähleinrichtung 50 geliefert, welche letztere Eingangspotentiometer 102 (A)-(D) aufweist, die den Heizelementen 12-18 zugeordnet sind. Der Betriebsartwählschalter 22 ist direkt zwischen den Ausgangsanschluß R 3 und den Eingangsanschluß K 4 des Mikroprozessors 72 geschaltet. Der offene und der geschlossene Zustand des Schalters 22 bedeuten die Wahl der allgemeinen Kochbetriebsart bzw. der Bratbetriebsart. Der Mikroprozessor 72 bestimmt den Zustand des Schalters 22 durch periodisches Erzeugen eines Signals mit dem Signalwert H an R 3 und Überwachen des Eingangssignals an K 4.

Die Eingangspotentiometer 102 (A)-(D) sind jeweils zwischen eine geregelte 9-Volt- und eine geregelte 4-Volt-Referenzgleichspannungsversorgung geschaltet. Jeder Schleiferarm 103 (A)-(D) der Potentiometer 102 (A)-(D) ist mit dem A/D-Eingangsanschluß A 2 des Mikroprozessors 72 über eine Multiplexierschaltung 114 verbunden. Jeder Schleiferarm wird durch den Benutzer positioniert, der den zugeordneten der Steuerknöpfe 26-32 dreht. Die Spannung zwischen dem Schleiferarm und der 4-Volt-Versorgung ist ein Analogsignal, welches die gewählte Hitzeeinstellung darstellt. Der oben kurz beschriebene interne A/D-Wandler des Mikroprozessors 72 zum Verarbeiten der Temperatureingangssignale verarbeitet Analogspannungen, die an A 2 erscheinen und die vom Benutzer eingegebene Einstellungen darstellen, im Multiplexbetrieb.

Die Multiplexierschaltung 114 umfaßt eine herkömmliche Decodierschaltung 116, die als 3-Leitungs- bis 4-Leitungsdecodierer und Torsteuerschaltung 118 aufgebaut ist, welche letztere das passende Schleiferarmspannungssignal zu dem Mikroprozessoreingangsanschluß A 2 leitet. Das Multiplexieren wird durch Abtastsignale gesteuert, die an den Ausgangsanschlüssen R 0, R 1 und R 2 erzeugt werden, welche mit den Eingangsanschlüssen A, B und C des Decodierers 116 verbunden sind. Vorspannungswiderstände 117, 119 und 121 sind zwischen R 0, R 1 bzw. R 2 und Masse geschaltet. Die Decodierausgänge Q 1-Q 4 sind mit den Steueranschlüssen A-D der Torsteuerschaltung 118 verbunden. Die Eingangsanschlüsse A-D der Torsteuerschaltung 118 sind direkt mit den Schleiferarmen 103 (D)-(A) verbunden. Die Ausgangsanschlüsse A-D der Torsteuerschaltung 118 sind gemeinsam mit dem Eingangsanschluß A 2 des Mikroprozessors 72 verbunden. Die Abtastsignale an R 0, R 1 und R 2 erzeugen sequentiell Freigabesignale an den Ausgängen Q 1-Q 4. Diese Freigabesignale werden an die Steuereingänge der Torsteuerschaltung 118 angelegt, um die analogen Schleiferarmspannungssignale aus den Eingangsanschlüssen A-D an A 2 des Mikroprozessors 72 anzulegen.

Die Verarbeitung der sich ergebenden digitalisierten Temperatur- und Leistungseinstellungseingangssignale wird in Verbindung mit der folgenden Beschreibung des Steuerprogramms beschrieben.

Eine Einrichtung zum Erzeugen von durch den Benutzer erkennbaren Signalen ist in Form von Leuchtdioden (LEDs) 120 und 122 vorgesehen, die zwischen die Ausgangsanschlüsse R 8 bzw. R 9 und Masse über Strombegrenzungswiderstände 124 bzw. 126 geschaltet sind. Die Leuchtdiode 120 wird durch ein Signal an R 8 gespeist, wenn ein Kurzschluß-Ausfall erkannt worden ist. Ebenso wird die Leuchtdiode 122 durch ein Signal an R 9 gespeist, wenn ein Stromkreisunterbrechung-Ausfall erkannt worden ist.

Die Werte der Bauelemente, die in Tabelle IV angegeben sind, sind zur Verwendung in der Schaltung nach Fig. 5 geeignet. Diese Werte dienen lediglich zur Veranschaulichung und nicht zum Beschränken des Umfangs der beanspruchten Erfindung.

Steuerprogrammbeschreibung

Der Mikroprozessor 72 wird zum Erfüllen der Steuerfunktionen gemäß der Erfindung kundenspezifisch ausgelegt, indem der Festwertspeicher (ROM) des Mikroprozessors 72 dauerhaft konfiguriert wird, um vorbestimmte Steuerbefehle zu realisieren. Die Fig. 6-13 zeigen Flußdiagramme, welche die Steuerroutinen veranschaulichen, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors 72 enthalten sind. Aus diesen Diagrammen kann jeder, der gewöhnliche Programmierkenntnisse hat, einen Satz von Befehlen zur permanenten Speicherung in dem ROM des Mikroprozessors 72 anfertigen. Der Einfachheit und der Kürze halber werden die folgenden Steuerroutinen unter Bezugnahme auf die Realisierung von repräsentativen Steueralgorithmen beschrieben. Es ist klar, daß zusätzlich zu den Steuerfunktionen der hier beschriebenen Steueranordnung weitere Steuerfunktionen in Verbindung mit anderen Betriebscharakteristiken des Elektroherdes ausgeführt werden können. Befehle zum Ausführen der Routinen, die in den Diagrammen dargestellt sind, können mit Befehlen und Routinen für andere Steuerfunktionen verschachtelt sein.

Das Steuerprogramm besteht aus einer Folge von Routinen, die auf Information basieren, welche in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) des Mikroprozessor 72 gespeichert ist. Der RAM ist in vier Dateien angeordnet, wobei eine Datei jeder Kochfläche zugeordnet ist. Ein Register, das als X-Register bezeichnet ist, wird zum Adressieren der gewünschten der vier Dateien benutzt. Das Steuerprogramm wird während jedes Steuerintervalls für jede Kochfläche einmal ausgeführt, wobei sequentiell das Steuerprogramm an aufeinanderfolgenden RAM-Dateien ausgeführt wird.

START-Routine - Fig. 6

Diese Routine wird am Beginn jedes Steuerintervalls und jedes Durchlaufs durch das Steuerprogramm eingegeben. Es hat die Funktion, die geeignete RAM-Datei für den gegenwärtigen Durchlauf durch das Steuerprogramm aufzurufen. Ein Zähler ist in jeder RAM-Datei vorgesehen, der als SU-Zähler bezeichnet ist. Jeder SU-Zähler arbeitet als 4-Zählwerte-Ringzähler und wird benutzt, die RAM-Dateien sequentiell aufzurufen, so daß jede RAM-Datei bei jedem vierten Durchlauf durch das Steuerprogramm aufgerufen wird.

Gemäß Fig. 6 inkrementiert ein Block 186 die SU-Zähler in allen vier Dateien, X = 0, 1, 2, 3. Abfragen 188, 190 und 192 bestimmen den SU-Zählerstand und rufen die geeignete der RAM- Dateien 0, 1, 2 und 3 über Blöcke 194, 196, 198 und 200 für SU gleich 0, 1, 2 bzw. 3 auf. Ein Block 202 setzt alle SU-Zähler auf null zurück, wenn SU gleich 4 ist.

Nachdem die geeignete RAM-Datei gewählt worden ist, verzweigt das Programm (Block 204) zu der Benutzereingaberoutine von Fig. 7.

BENUTZEREINGABE-ROUTINE - Fig. 7

Die Funktion dieser Routine ist es, das Multiplexieren der vom Benutzer gewählten Heizeinstellungseingangssignale an dem Eingangsanschluß A 2 über die Multiplexierschaltung 114 (Fig. 5) zu steuern und festzustellen, ob Kochen oder Braten für die automatische Kochfläche gewählt worden ist.

Es sei darin erinnert, daß das Steuerprogramm einmal während jedes Steuerintervalls für jede Kochfläche sequentiell ausgeführt wird. Abfragen 224-228 stellen fest, für welche Kochfläche das Steuerprogramm ausgeführt wird, d. h., welche Kochfläche Gegenstand des gegenwärtigen Durchlaufs durch das Programm ist. Die drei gewöhnlichen Kochflächen 14-18 sind mit SU 2, SU 1 bzw. SU 0 bezeichnet; SU 3 repräsentiert die automatische Kochfläche 12. Blöcke 230-236 erzeugen die passenden Binärcodes 100, 010, 110 und 001 für SU 0-SU 3 an den Ausgangsanschlüssen R 0, R 1 und R 2 zum Verbinden des geeigneten Schleifenarms 103 A-103 D über die Torsteuerschaltung 118 mit dem Eingangsanschluß A 2.

Wenn gilt SU = 3, was bedeutet, daß das Programm für die automatische Kochfläche ausgeführt wird, wird der Zustand des Betriebsartwählschalters 32 (Fig. 1) bestimmt, indem der Ausgang R 3 gesetzt wird (Block 236). Eine Abfrage 238 tastet dann den Eingangsanschluß K 4 ab, um festzustellen, ob der Schalter 32 offen (K 4 = 0) oder geschlossen (K 4 = 1) ist. Wenn gilt K 4 = 1, was bedeutet, daß die Betriebsart Braten gewählt worden ist, wird ein Betriebsartflag zur zukünftigen Bezugnahme in einer folgenden Routine gesetzt, und R 3 wird rückgesetzt (Block 240). Wenn gilt K 4 = 0, was bedeutet, daß die Betriebsart Kochen gewählt worden ist, wird das Betriebsartflag rückgesetzt ("reset"), und R 3 wird rückgesetzt (Block 242).

Nachdem der geeignete Eingang an dem Eingangsanschluß A 2 freigegeben worden ist, wird die Spannung aus dem freigegebenen der Potentiometer 102 A-102 D in ein Digitalsignal umgewandelt. Es sei daran erinnert, daß es 16 mögliche Heizeinstellungen gibt, von denen jede durch ein entsprechendes Digitalsignal dargestellt wird. Die integrale A-D-Umwandlungsroutine, die in dem Mikroprozessor 72 ausgeführt wird, wandelt die Analogspannung an dem Stift A 2 in einen 8-Bit-Digitalcode um, der 256 Werte festlegen kann. Sechszehn Schleiferarmpositionen, die den 16 Heizeinstellungen entsprechen, sind gleichabständig längs des Potentiometers vorgesehen. Durch diese Anordnung kann die vom Benutzer gewählte Eingangseinstellung zweckmäßig durch die vier Bits hoher Ordnung des 8-Bit-A/D-Ausgangssignals dargestellt werden. Das Analogeingangssignal an dem Anschluß A 2 wird eingelesen (244) und in sein entsprechendes Digitalsignal umgewandelt. Die vier Bits hoher Ordnung dieses Signals, die mit A/D HI bezeichnet sind, werden als Eingangsleistungseinstellungsvariable KB gespeichert (Block 246).

Eine Abfrage 248 stellt fest, ob der gegenwärtige Durchlauf durch das Steuerprogramm für die automatische Kochfläche SU 3 stattfindet (SU < 2). Wenn dem nicht so ist, verzweigt das Programm (Block 249) direkt zu der Leistungsvergleich-Routine nach den Fig. 13A-13C. Wenn das Programm für die automatische Kochfläche ausgeführt wird, prüft eine Abfrage 250 den Zustand des FLTFLG-Flag. Die Beschreibung der Fehlererkennung-Routine (Fig. 10) wird zeigen, daß dieses Flag, wenn es gesetzt ist, bedeutet, daß ein Sensorausfall erkannt worden ist. Dieses Flag ist nur beim Einschalten der Stromversorgung rückgesetzt. Nachdem es gesetzt ist, bleibt es daher gesetzt, bis die Stromversorgung des Systems abgeschaltet wird. Wenn das Flag gesetzt ist, wird M(KB) auf null gesetzt (Block 251), was die Abschaltung der Stromversorgung der Kochfläche bewirkt, und das Programm verzweigt (Block 252) direkt zu der Leistungsvergleich- Routine. Wenn es nicht gesetzt ist, verzweigt das Programm (Block 252) zu der Temperatureingabe-Routine (Fig. 8), um die gemessene Küchengerättemperatur einzulesen. Infolgedessen werden die Routinen, die allein der automatischen Kochfläche zugeordnet sind, nämlich die Routinen für Temperatureingabe, Filter- und Sensorzeitsteuerung, Kochen, Braten, Wärmen, Fehlererkennung nur eingegeben, wenn das Steuerprogramm mit der RAM-Datei arbeitet, welche der automatischen Kochfläche zugeordnet ist. Wenn das Steuerprogramm mit den RAM-Dateien für die gewöhnlichen Kochflächen 14-18 arbeitet, verzweigt das Programm von der Benutzereingabe-Routine zu der Leistungsvergleich- Routine (Fig. 11A-11C).

TEMPERATUREINGABE-ROUTINE - Fig. 8

Die Funktion dieser Routine ist es, die Analogspannung an dem Stift A 1, welche die gemessene Küchengerättemperatur darstellt, in ein Digitalsignal umzuwandeln, das die gemessene Küchengerättemperatur repräsentiert. Insbesondere bestimmt diese Routine, in welchen der 16 vorbestimmten Temperaturbereiche die gegenwärtige gemessene Küchengerättemperatur fällt. Ein Hexadezimalwert wird der Variablen SENEIN (und auch SENAUS) zugeordnet, die dem geeigneten der 16 Temperaturbereiche entspricht, wie es in Tabelle V gezeigt ist. Der Hexadezimalwert für den oberen Temperaturschwellenwert für jeden Temperaturbereich ist ebenfalls in Tabelle V angegeben.

Tabelle V

Gemäß Fig. 8 wird R 12 gesetzt (Block 270), um den Transistor Q 1 (Fig. 5) einzuschalten und dadurch die Stromversorgung des Thermistors 104 freizugeben. Danach wird die Analogspannung, welche die gemessene Temperatur darstellt, eingelesen und in ihre 8-Bit-Digitaldarstellung umgewandelt (Block 272). Die Variable TC in dem Flußdiagramm repräsentiert den Digitalwert des Analogsignals, welches die gemessene Temperatur darstellt. Abfragen 274-302 bestimmen den Temperaturbereich, in welchen die gemessene Temperatur fällt, und Blöcke 304-334 ordnen den passenden Wert der Temperaturvariablen SENEIN gemäß Tabelle V zu. Nach dem Festlegen des passenden Wertes für SENEIN wird R 12 rückgesetzt (Block 336), um den Transistor Q 1 zu sperren, die Stromversorgung des Thermistors 104 abzuschalten und das Programm zu der Sensorfilter- und Zeitsteuerung-Routine (Fig. 9) verzweigen zu lassen (Block 338).

Zum Beispiel, wenn die gemessene Temperatur 93,3°C (200°F) beträgt, wird die Hexadezimaldarstellung des digitalen Temperatursignals größer als 44 sein, was 87,8°C (190°F) entspricht, und kleiner als 53 sein, was 101,7°C (215°F) entspricht. Die Antwort auf die Abfragen 274-280 wird daher Ja lauten. Die Antwort auf die Abfrage 282 wird Nein lauten. Der Wert 4 wird SENEIN zugeordnet (Block 312). Nachdem SENEIN ein Wert zugeordnet ist, wird R 12 rückgesetzt (Block 336), und das Programm verzweigt (Block 338) zu der Sensorfilter- und Zeitsteuerung- Routine (Fig. 9).

SENSORFILTER- und ZEITSTEUERUNG-Routine - Fig. 9

Diese Routine erfüllt die Doppelfunktion, das Sensorausgangstemperatursignal SENEIN iterativ zu filtern und außerdem die Zeitsteuerung des Aktualisierens des Temperatursignals zu steuern, das in den Temperatursteuerroutinen tatsächlich benutzt wird. Die Filterfunktion ist vorgesehen, um die Auswirkung von unplausiblen Temperaturmeßeingaben aus der Temperaturüberwachungsschaltung zu minimieren; die Zeitsteuerfunktion ist vorgesehen, um die Auswirkung von Strahlungsenergie aus dem Heizelement 12, die auf den Thermistor 104 trifft, auf die Genauigkeit der Temperaturmessungen zu minimieren.

Der iterative Filterteil dieser Routine mißt jedem einzelnen Eingangssignal relativ wenig Bedeutung bei. Isolierte fehlerhafte Eingangssignale werden daher ausgemittelt, so daß sie wenig Auswirkung auf die Genauigkeit des kumulativen Durchschnittsignals haben, welches durch die Filterroutine geliefert wird. Gemäß Fig. 9 wird die Filterfunktion durch den Block 350 erfüllt. Es sei daran erinnert, daß SENEIN die Hexadezimaldarstellung des Temperaturbereiches für die gemessene Küchengerättemperatur ist, welche in der oben beschriebenen TEMPERATUREINGABE-Routine bestimmt wird. Ein Sechszehntel des neuen Eingangssignals SENEIN wird zu 15/16 der Filterausgangsvariablen addiert, die mit SUM 1 bezeichnet ist und aus dem vorherigen Durchlauf durch diese Routine stammt. Die resultierende Summe wird der neue Wert für die Filterausgangsvariable SUM 1.

Ein neues Temperatureingangssignal SENEIN wird durch den Filterteil dieser Routine verarbeitet, um eine neue Summe SUM 1 während jedes Durchlaufes durch die Steuerroutine zu erzeugen, d. h. einmal alle 133 Millisekunden entsprechend 8 Zyklen des 60-Hz-Leistungssignals. Zum Minimieren der Auswirkungen von Strahlungsenergie auf das Heizelement 12 an dem Sensor 50 wird jedoch das Signal der gemessenen Küchengerättemperatur, welches in den Leistungssteuerteil des Steuerprogramms eingegeben wird, nur während ausgewählter Teile der 4,4-Sekunden-Tastverhältnis- Steuerperiode aktualisiert.

Ein Zähler, der als ZCM-Zähler bezeichnet ist, arbeitet als ein 32-Zählwerte-Ringzähler, welcher von 0-31 zählt und auf 0 rücksetzt. Bei der Steuerung der relativen Einschaltdauer oder des Tastverhältnisses, die in der im folgenden beschriebenen Leistungsausgang-Routine realisiert wird, wird bei einer relativen Einschaltdauer von weniger als 100% das Heizelement während des ersten Teils der Steuerperiode mit Strom versorgt, wenn der ZCM-Zähler relativ niedrig ist, und nicht mit Strom versorgt, während der ZCM-Zählerstand relativ hoch ist. Da ausgenommen dann, wenn es auf einem Leistungswert von 100% arbeitet, das Heizelement immer bei dem Zählwert 31 nicht mit Strom versorgt wird, sind Strahlungsenergieauswirkungen auf den Sensor bei dem ZCM-Zählerstand 31 minimal. Somit werden Strahlungsauswirkungen durch Aktualisieren von SENAUS minimiert, dem Temperatursignal, das bei der Realisierung der Leistungssteuerung- Routine nur bei dem Zählerstand 31 benutzt wird. Es ist jedoch erwünscht, wenigstens zwei Aktualisierungen von SENAUS nach jeweils 4,4 Sekunden Steuerperiode vorzunehmen, um Oszillationen zwischen den Eingaben zu begrenzen. Daher wird SENAUS auch in dem Mittelpunkt der Steuerperiode, d. h. bei dem Zählerstand 16 aktualisiert. Für diese Messung gibt es potentiell mehr Fehler wegen Strahlungsauswirkungen, das Heizelement ist aber an diesem Punkt für die 12 niedrigeren Leistungswerte nicht mit Strom versorgt. Daher sind die Strahlungsauswirkungen selbst auf diese Messung minimal, ausgenommen bei den höchsten 4 Leistungswerten.

Wenn das Heizelement mit 100% relativer Einschaltdauer betrieben wird, sind die Strahlungsauswirkungen bei allen Zählwerten dieselben; daher wird für maximale Genauigkeit SENAUS während jeder Ausführung des Steuerprogramms aktualisiert, d. h. alle 133 Millisekunden.

In dem Flußdiagramm in Fig. 9 schauen Abfragen 352 und 354 nach ZCM-Zählwerten von 16 bzw. 31. Bei dem Auftreten des einen oder anderen Zählwertes wird SENAUS durch den gegenwärtigen Wert von SUM 1 (Block 356) aktualisiert. Andernfalls prüft die Abfrage 358, ob der Leistungswert, der gegenwärtig realisiert wird, der 100% Leistungswert ist (M(KB) = 15). Wenn dem so ist, wird SENAUS durch SUM 1 aktualisiert (Block 356), ungeachtet des Zählerstandes; wenn dem nicht so ist, wird der Block 356 umgangen und SENAUS wird während dieses Durchlaufes nicht aktualisiert. Auf diese Weise wird für Leistungswerte, die niedriger als 15 sind, SENAUS nur bei den Zählwerten 16 und 31 aktualisiert, und, wenn der Leistungswert 15 realisiert wird, wird SENAUS bei jedem Zählwert aktualisiert. Nachdem die Temperatureingabe aktualisiert und gefiltert worden ist, führt dann das Programm von den Routinen Kochen, Braten oder Wärmen, die gemeinsam als Temperatursteuerung-Routinen bezeichnet werden (Block 360), deren Einzelheiten in dem US-Patent 46 39 578 derselben Anmelderin beschrieben sind, die geeignete Routine aus. Das Programm verzweigt dann (Block 362) zu der Fehlererkennung- Routine (Fig. 10).

FEHLERERKENNUNG-Routine - Fig. 10

Diese Routine erfüllt die Funktion von Einrichtungen, die auf den Heizelementenergiezähler ansprechen, um einen anomalen Betriebszustand für die Temperaturmeßeinrichtung zu erkennen, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers innerhalb seines vorbestimmten Referenzbereiches und die gemessene Küchengerättemperatur außerhalb des korrelativen Referenztemperaturbereiches ist.

Ein Fehlerflag, das als FLTFLAG bezeichnet ist, wird in dieser Routine benutzt, um anzuzeigen, daß ein anomaler Zustand, entweder eine Störung in Form eines Kurzschlusses oder eine Störung in Form einer Stromkreisunterbrechung, erkannt worden ist. Nachdem dieses Flag gesetzt worden ist, bleibt es gesetzt. Es wird erst bei dem nächsten Einschalten der Stromversorgung des Systems rückgesetzt. Durch diese Anordnung wird, nachdem ein Fehler erkannt worden ist, das Diagnosesignal weiterhin erzeugt, und das Heizelement wird weiterhin nicht mit Strom versorgt, bis die Stromversorgung des Systems abgeschaltet worden ist, und anschließend wird die Routine für das Einschalten der Stromversorgung durchlaufen, wie es nach der Wartung des Heizelements der Fall sein würde.

Gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 10 ist die Variable TC einem Wert zugeordnet, der die gemessene Küchengerättemperatur in der Temperatureingabe-Routine darstellt. Die Variable HEC repräsentiert den Zählerstand des Heizelementenergiezählers. Eine Abfrage 364 stellt fest, ob der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (HEC) größer als der hohe Referenzzählwert (HRC) ist, welcher in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel auf 6K gesetzt worden ist. Wenn dem nicht so ist, werden keine weiteren Diagnoseschritte unternommen und das Programm verzweigt zu der Leistungsvergleich-Routine (Block 366). Wenn der Zählerstand kleiner als der hohe Referenzzählwert ist, wird die gemessene Küchengerättemperatur TC mit der hohen Diagnosereferenztemperatur (HRT) bei der Abfrage 368 verglichen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf 253,3°C (488°F) gesetzt worden ist. Wenn die Temperatur größer als der Referenzwert ist, wird der Ausgangsanschluß R 8 gesetzt (Block 370), wodurch die Leuchtdiode 120 (Fig. 5) mit Strom versorgt wird, um ein für den Benutzer erkennbares Signal zu erzeugen, daß ein Ausfall in Form eines Kurzschlusses erkannt worden ist. Wenn die gemessene Küchengerättemperatur nicht größer als die hohe Referenztemperatur ist, wird der Heizelementenergiezählwert mit dem niedrigen Referenzzählwert (LRC oder low reference count) bei einer Abfrage 372 verglichen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird LRC auf 3K gesetzt. Wenn der Zählwert niedriger als der niedrige Referenzzählwert ist, verzweigt das Programm zu der Leistungsvergleich-Routine. Wenn der Zählwert nicht niedriger als der niedrige Referenzzählwert ist, wird die gemessene Küchengerättemperatur mit der niedrigen Referenztemperatur (LRT oder low reference temperature) verglichen, die auf 32,2°C (90°F) gesetzt ist (Abfrage 374). Wenn sie niedriger als die niedrige Referenztemperatur ist, wird der Ausgangsanschluß R 9 gesetzt (Block 376), wodurch die Leuchtdiode 122 (Fig. 5) mit Strom versorgt wird, was anzeigt, daß eine Störung in Form einer Stromkreisunterbrechung der Sensorschaltung erkannt worden ist. Wenn die Temperatur nicht niedriger als die niedrige Referenztemperatur ist, verzweigt das Programm zu der Leistungsvergleich-Routine. Bei dem Erkennen eines anomalen Zustands und dem Setzen des geeigneten Ausgangsanschlusses R 8 oder R 9, wird das Fehlerflag FLTFLG gesetzt (Block 378). M(KB) wird gleich 0 gesetzt (Block 380), wodurch bewirkt wird, daß das Heizelement abgeschaltet wird, indem die AUS-Leistungseinstellung realisiert wird, beginnend mit dem nächsten Steuerintervall, und das Programm verzweigt zu der Leistungsvergleich-Routine.

LEISTUNGSVERGLEICH-Routine - Fig. 11A-11C

Diese Routine stellt während jedes Steuerintervalls fest, ob das Heizelement für das folgende Steuerintervall mit Strom zu versorgen ist oder nicht. Das erfolgt durch Vergleichen des Zählerstands des Hauptzählers (ZCM) mit einer Zahl, die der Anzahl von Steuerintervallen entspricht, für die das Heizelement pro Steuerperiode für den aufzunehmenden Leistungswert, der durch die Variable M/KB dargestellt wird, mit Strom versorgt wird. Für die Heizelemente 14-18 ist M(KB) gleich KB, was durch die durch den Benutzer gewählte Leistungseinstellung bestimmt wird. Für das Heizelement 12, das automatische Heizelement, wird M(KB) durch die Temperatursteuerung-Routinen als eine Funktion der vom Benutzer gewählten Einstellung und der gemessenen Küchengerättemperatur festgelegt. Gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 11A leitet bei M(KB) = 0, was den Leistungswert AUS darstellt, eine Abfrage 381 das Programm zu der Zählerdekrementierroutine HECDL (Block 382), um den Heizelementenergiezähler geeignet zu dekrementieren. Für M(KB), welches die Leistungswerteinstellung von 1-4 darstellt (Abfragen 383-388), wird der ZCM-Zählerstand mit den Referenzzählwerten 3, 4, 7 bzw. 10 verglichen (Abfragen 390-396). Wenn der gewählte Leistungswert einer der Werte 1-4 ist und der ZCM-Zählerstand niedriger als der Referenzwert ist, der diesem Leistungswert entspricht, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls mit Strom versorgt, und das Programm verzweigt (Block 398) zu der Heizelementenergiezählerroutine, Eintrittspunkt HECMA (Fig. 12), um den Energiezähler geeignet zu inkrementieren. Wenn der ZCM-Zählerstand nicht niedriger als der entsprechende Referenzwert des gewählten Leistungswerts ist, verzweigt das Programm (Block 400) zu der Leistungsausgangsroutine an dem Eintrittspunkt Leistung Aus (Fig. 13). Wenn der gewählte Leistungswert nicht einer der Werte 1-4 ist, geht das Programm weiter (Fig. 11B).

Gemäß Fig. 11B bestimmen Abfragen 402, 404 und 406, ob der gewählte Leistungswert der Wert 5, 6 oder 7 ist. Die entsprechenden Referenzwerte für diese Leistungswerte sind 14, 18 bzw. 26. Wenn der gewählte Leistungswert einer der Werte 5, 6 oder 7 ist und der ZCM-Zählerstand niedriger als der entsprechende Referenzwert ist, was durch Abfragen 408-412 bestimmt wird, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls mit Strom versorgt, und das Programm verzweigt (Block 414) zu der Heizelementenergievergleich-Routine, Eintrittspunkt HECMB (Fig. 12), um den Heizelementenergiezähler passend zu inkrementieren. Wenn einer dieser Leistungswerte gewählt ist, aber der Zählerstand größer als der entsprechende Referenzwert ist, wird das Heizelement während des folgenden Steuerintervalls nicht mit Strom versorgt, und das Programm verzweigt (Block 415) zu der Leistungsausgangsroutine an dem Eintrittspunkt LEISTUNG AUS (Fig. 13).

Abfragen 416, 418 (Fig. 11B) und 420 (Fig. 11C) stellen fest, ob die Leistungswerte 8, 9 und 10 gewählt worden sind. Die Referenzwerte, die diesen Leistungswerten zugeordnet sind, sind 33, 42 bzw. 53. Wenn der ZCM-Zählerstand niedriger als der Referenzwert ist, der dem gewählten Leistungswert entspricht, was durch Abfragen 422, 424 (Fig. 11B) und 426 (Fig. 11C) ermittelt wird, wird das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls mit Strom versorgt, und das Programm verzweigt im Block 430 (Fig. 11B) für die Abfragen 422 und 424 und im Block 432 für die Abfrage 426 (Fig. 11C) zu der Heizelementenergievergleich- Routine an dem Eintrittspunkt HECMC (Fig. 12), um den Heizelementenergiezähler mit der passenden Geschwindigkeit zu inkrementieren. Wenn einer dieser Werte gewählt ist, aber der ZCM-Zählerstand größer als der Referenzwert ist, verzweigt das Programm im Block 415 für die Abfragen 422 und 424 (Fig. 11B) und im Block 428 für die Abfrage 426 (Fig. 11C) zu der Leistungsausgangsroutine an dem Eintrittspunkt LEISTUNG AUS (Fig. 13). Schließlich stellen Abfragen 434, 436, 438 und 440 fest, ob der Leistungswert 11, 12, 13 oder 14 gewählt worden ist, was Referenzwerten 64, 80, 96 bzw. 112 entspricht. Wenn der ZCM-Zählerstand niedriger als der entsprechende Referenzwert ist, was durch Abfragen 442-450 für einen der gewählten Leistungswerte ermittelt wird, wird das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls mit Strom versorgt, und das Programm verzweigt (Block 452) zu der Heizelementenergievergleich-Routine an dem Eintrittspunkt HECMD (Fig. 12), um den Heizelementenergiezähler zu inkrementieren. Darüber hinaus, wenn die Antwort auf die Abfrage 440 Nein lautet, muß die Wahl den Leistungswert 15 darstellen, welches der maximale Leistungswert ist, für den das Heizelement bei jedem Steuerintervall mit Strom versorgt wird, und das Programm verzweigt (Block 452) zu der Heizelementenergievergleich-Routine an dem Eintrittspunkt HECMD (Fig. 12). Wenn einer der Werte 11-14 gewählt ist und der ZCM-Zählerstand größer als der oder gleich dem Referenzwert ist, verzweigt das Programm (Block 428) zu der Leistungsausgangsroutine an dem Eintrittspunkt LEISTUNG AUS (Fig. 13).

HEIZELEMENTENERGIEVERGLEICH-Routine - Fig. 12A und 12B

Die Funktion dieser Routine ist es, den Heizelementenergiezähler mit der Geschwindigkeit zu inkrementieren, die dem Leistungswert zugeordnet ist, auf dem das Heizelement arbeitet, wenn der Zählerstand niedriger als der maximale Zählwert für diesen gewählten Wert ist, das Inkrementieren des Heizelementenergiezählers zu unterbrechen, wenn der maximale Zählwert für den gewählten Wert erreicht wird, und den Heizelementenergiezähler zu dekrementieren, wenn eine Umschaltung in der Leistungseinstellung von einer relativ hohen Einstellung auf eine relativ niedrige Einstellung oder AUS erfolgt, falls der Zählerstand des Heizelementenergiezählers größer als der maximale Zählwert ist, der dem neu gewählten Leistungswert zugeordnet ist, und mit einer Geschwindigkeit, die die Geschwindigkeit der Temperaturabnahme approximiert, wenn das Heizelement auf die stationäre Temperatur, die der gewählten niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist, ab der Betriebstemperatur, welche der zuvor gewählten, relativ höheren Leistungseinstellung zugeordnet ist, abkühlt.

Wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls mit Strom zu versorgen ist, was durch die zuvor beschriebene Leistungsvergleich- Routine ermittelt wird, wird in diese Routine an einem der Punkte HECMA-HECMD eingetreten, je nach dem Leistungswert, auf dem das Heizelement arbeitet. Wenn in die Routine an einem dieser Punkte eingetreten wird, wird der Heizelementenergiezähler um die passende Anzahl von Zählwerten inkrementiert oder dekrementiert, und das Leistungsausgangsspeicherglied POL (Power Out Latch) wird gesetzt. Wenn POL gesetzt ist, wird ein Signal an R 4 am Beginn des nächsten Steuerintervalls für das Heizelement 12 erzeugt, um die Kontakte RL 1(a) und RL 1(b) für die Dauer dieses Steuerintervalls geschlossen zu halten. In diese Routine wird nur an einem der Punkte HECMA-HECMD eingetreten, und daher wird der Heizelementenergiezähler nur bei von AUS verschiedenen Einstellungen inkrementiert und dekrementiert, wenn die Leistungsvergleich-Routine feststellt, daß das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls mit Strom zu versorgen ist.

Wenn einer der Leistungswerte 1-4 gewählt worden ist, wird in diese Routine an dem Eintrittspunkt HECMA eingetreten. Eine Abfrage 460 stellt fest, ob der Heizelementenergiezähler den maximalen Zählerstand für diese vier Einstellungen von 4096 erreicht hat. Wenn der Zählerstand niedriger als dieser maximale Zählerstand ist, zeigt das an, daß das Heizelement noch aufgeheizt wird, und der Heizelementenergiezähler wird 5-1/3 Zählwerte inkrementiert (Block 462), und POL wird gesetzt (Block 463), und das Programm verzweigt (Block 464) zu der Leistungsausgangsroutine (Fig. 13). Dadurch wird der Heizelementenergiezähler HEC effektiv mit Geschwindigkeiten von 16, 21-1/3, 37-1/3 und 53-1/3 Zählwerten pro Steuerperiode für die Leistungseinstellungen 1-4 effektiv inkrementiert. Durch das Setzen von POL (Block 463) wird das Heizelementsteuerrelais für das nächste Steuerintervall geschlossen.

Wenn der maximale Zählwert für die Einstellungen 1-4 überschritten worden ist, bedeutet das, daß das Heizelement zuvor auf einer Leistungseinstellung gearbeitet hat, die höher als die Leistungseinstellung 4 war, und eine entsprechend höhere Temperatur hat und daß der Heizelementenergiezähler noch nicht auf den niedrigeren maximalen Zählwert inkrementiert worden ist, der den Leistungseinstellungen 1-4 zugeordnet ist, was wiederum bedeutet, daß das Heizelement in der Abkühlphase zwischen seiner früheren höheren Temperatur und der niedrigeren Temperatur ist, die der niedrigeren Leistungseinstellung zugeordnet ist. Der Heizelementenergiezähler wird daher um 2-2/3 Zählwerte dekrementiert (Block 465), POL wird gesetzt (Block 463), und das Programm verzweigt zu der Leistungsausgangsroutine. Diese dekrementiert den Heizelementenergiezähler HEC mit Geschwindigkeiten von 8, 10-2/3, 18-2/3 und 26-2/3 Zählwerten pro Steuerperiode für die Leistungseinstellungen 1-4.

Wenn das Heizelement gegenwärtig auf einem der Werte 5-7 betrieben wird, wird in diese Routine bei HECMB eingetreten. Eine Abfrage 466 stellt fest, ob der maximale Zählwert von 5120, der diesen Werten zugeordnet ist, erreicht worden ist. Wenn nicht, wird HEC um 4 Zählwerte inkrementiert (Block 468), und POL wird gesetzt (Block 463). Das inkrementiert den HEC mit der Geschwindigkeit von 56, 72 und 104 Zählwerten pro Steuerperiode für die Einstellungen 5, 6 bzw. 7. Wenn der HEC- Zählwert den maximalen Zählwert übersteigt, was wieder einen Heizelementbetrieb in der Abkühlphase im Anschluß an eine Umschaltung von einer höheren Leistungseinstellung anzeigt, wird der HEC um 2 Zählwerte dekrementiert (Block 469), POL wird gesetzt (Block 463), und das Programm verzweigt zu der Leistungsausgangsroutine. Diese dekrementiert den HEC mit einer effektiven mittleren Geschwindigkeit von 28, 36 und 52 Zählwerten pro Steuerperiode für die Einstellungen 5, 6 bzw. 7.

Wenn das Heizelement auf einem der Werte 8-10 arbeitet, wird in diese Routine an dem Punkt HECMC eingetreten. Eine Abfrage 470 stellt fest, ob der maximale Zählwert von 6144, der diesen Werten zugeordnet ist, erreicht worden ist. Wenn nicht, wird HEC um 2-2/3 Zählwerte inkrementiert (Block 472), und POL wird gesetzt (Block 464). Das inkrementiert den HEC mit einer effektiven mittleren Geschwindigkeit von 88, 112 und 141-1/3 Zählungen pro Steuerperiode für die Werte 8, 9 bzw. 10. Wenn der HEC-Zählerstand den maximalen Zählwert übersteigt, was den Betrieb in der Abkühlphase im Anschluß an eine Umschaltung von einer höheren Leistungseinstellung bedeutet, wird der HEC um 1 Zählwert dekrementiert (Block 473), POL wird gesetzt (Block 463), und das Programm verzweigt zu der Leistungsausgangsroutine. Diese dekrementiert den HEC mit einer effektiven Geschwindigkeit von 33, 42 und 53 Zählungen pro Steuerperiode für die Leistungseinstellungen 8, 9 bzw. 10.

Wenn das Heizelement auf einem der Leistungswerte 11-15 betrieben wird, wird in dieser Routine an dem Eintrittspunkt HECMD eingetreten. Eine Abfrage 474 stellt fest, ob der maximale Zählwert von 8192 für diese Leistungswerte erreicht worden ist. Wenn nicht, wird der HEC um 2 inkrementiert (Block 476), POL wird gesetzt (Block 463), und das Programm verzweigt zu der Leistungsausgangsroutine. Diese inkrementiert den HEC mit einer effektiven Geschwindigkeit von 128, 160, 192, 224 und 256 Zählungen pro Steuerperiode für die Werte 11, 12, 13, 14 bzw. 15. Da es keine Bedingungen gibt, unter denen die Auswahl eines dieser Leistungswerte das Dekrementieren des HEC erfordert, wird, wenn der maximale Zählwert erreicht worden ist, der Block 476 umgangen, so daß der Zählerstand des HEC ungeändert bleibt, POL wird gesetzt (Block 463), und das Programm verzweigt zu der Leistungsausgangsroutine.

Wenn die Einstellung Leistung AUS realisiert wird, wird in diese Routine an dem Eintrittspunkt HECDL eingetreten (Fig. 12B), und eine Abfrage 477 stellt fest, ob der Zählerstand des HEC null ist. Wenn dem so ist, verzweigt das Programm (Block 478) zu der Leistungsausgangsroutine an dem Eintrittspunkt LEISTUNG AUS (Fig. 13). Wenn nicht, wird der Zählerstand um 1/2 Zählung dekrementiert (Block 479). Das dekrementiert den HEC mit einer Geschwindigkeit von 64 Zählungen pro Steuerperiode.

LEISTUNGSAUSGANG-Routine - Fig. 13

Aus der Beschreibung der Start-Routine (Fig. 8) ist bekannt, daß das Steuerprogramm für jedes Heizelement sequentiell ausgeführt wird. Die Variable SU ist die Indiziervariable, die zum Steuern der Sequenz benutzt wird. SU = 0, 1, 2 und 3 bedeutet, welche RAM-Datei und welches entsprechende Heizelement 18, 16, 14 bzw. 12 Gegenstand des gegenwärtigen Durchlaufes durch das Programm ist.

Die Funktion der Leistungsausgang-Routine ist es, das Zünden desjenigen Leistungssteuertriacs 82 A-82 D (Fig. 5), der dem Heizelement zugeordnet ist, für den das Steuerprogramm dann ausgeführt wird, mit den Nulldurchgängen des 60-Hz-Wechselstromleistungssignals an L 1 und L 2 zu synchronisieren. Zu diesem Zweck empfängt der Eingangsanschluß K 8 Nulldurchgangsimpulse aus der Nulldurchgangsdetektorschaltung 100. Gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 13 wird in das Programm an dem Eintrittspunkt LEISTUNG AUS eingetreten, wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls nicht mit Strom versorgt wird, und an dem Eintrittspunkt LEISTUNGSAUSGANG, wenn das Heizelement während des nächsten Steuerintervalls mit Strom versorgt wird. Wenn bei LEISTUNG AUS eingetreten wird, wird POL rückgesetzt (Block 480). Wenn bei LEISTUNGSAUSGANG eingetreten wird, wird der Block 480 umgangen. Positive Halbzyklen des Leistungssignals an dem Eingangsanschluß K 8 werden durch eine logische 1 an K 8 dargestellt, und negative Halbzyklen werden durch eine logische 0 an K 8 dargestellt. Eine Abfrage 481 stellt die Polarität des gegenwärtigen Leistungssignalhalbzyklus fest. Wenn das Signal gegenwärtig ein positiver Halbzyklus ist (K 8 = 1), wartet eine Abfrage 482 auf den Beginn des nächsten Halbzyklus (K 8 = 0). Bei dem Erkennen von K 8 = 0 geht das Programm weiter zu einer Abfrage 484. Wenn die Antwort auf die Abfrage 480 02922 00070 552 001000280000000200012000285910281100040 0002003830389 00004 02803 Nein lautet, wartet eine Abfrage 485 auf den Beginn des nächsten positiven Halbzyklus (K 8 = 1), dann geht es weiter zu der Abfrage 484.

Die Abfrage 484 prüft den Zustand des Leistungsausgangsspeicherglieds POL. Wenn POL rückgesetzt ist, was bedeutet, daß das entsprechende Heizelement während des nächsten Steuerintervalls nicht mit Strom zu versorgen ist, wird der passende Ausgangsanschluß, der durch die Indexvariable SU +4 bezeichnet wird (R(SU +4) bezeichnet R 4, R 5, R 6 und R 7 für SU = 0, 1, 2 bzw. 3) rückgesetzt (Block 486); wenn POL gesetzt ist, was bedeutet, daß das entsprechende Heizelement mit Strom zu versorgen ist, wird R(SU +4) gesetzt (Block 488).

Eine Abfrage 490 veranlaßt das Steuerprogramm, direkt zu der Startroutine zurückzukehren, um das Programm für das nächste Heizelement zu wiederholen, bis SU = 3 anzeigt, daß die Ausführung für alle vier Heizelemente abgeschlossen worden ist. Wenn gilt SU = 3, verzögert das Programm (Block 492) bis zum Beginn des nächsten Steuerintervalls. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel benutzt die Ausführung des Steuerprogramms einen Halbzyklus des Leistungssignals für jeden Durchlauf durch das Programm. Daher wird die Ausführung für alle vier Heizelemente in den ersten beiden Zyklen des Leistungssignals beendet. Die Dauer des Steuerintervalls beträgt 8 Zyklen des Leistungssignals. Ein Block 492 verzögert das Programm für 6 Leistungssignalzyklen, woraufhin das Programm zu der Startroutine verzweigt (Block 494), um mit der Ausführung für das nächste Steuerintervall zu beginnen.

Es sind zwar besondere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben worden, im Rahmen der Erfindung sind jedoch zahlreiche Modifizierungen und Änderungen möglich. Zum Beispiel überwacht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Temperatursensor die Temperatur des Küchengeräts, das erhitzt wird. Sensoren können jedoch in Kombination mit Heizvorrichtungen als Temperaturbegrenzer benutzt werden, um die Kochfläche oder das Heizelement selbst vor einer Überhitzung zu schützen statt eine Temperatursteuerung an sich auszuführen. In solchen Fällen kann die Belastungstemperatur, die überwacht wird, die Temperatur der Kochfläche sein, auf der das zu erhitzende Küchengerät steht, oder die Temperatur des Heizelements selbst. Die Ausfallerkennungsanordnung nach der Erfindung ist ohne weiteres auch an das Erkennen von Sensorausfällen in solchen Schutzanordnungen anpaßbar.

Claims (10)

1. Anordnung zum Erkennen des Ausfalls eines Temperatursensors (34) in einer temperaturgesteuerten Heizvorrichtung (10) mit einem Heizelement (12-18), mit einer Steuereinrichtung (45) zum Steuern des durch das Heizelement (12-18) aufgenommenen Leistungswerts und mit einer Temperaturmeßeinrichtung (48) zum Messen der Temperatur einer Belastung, die durch das Heizelement (12-18) erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (45) einen Heizelementenergiezähler (49) aufweist, eine Einrichtung (50) zum Inkrementieren und Dekrementieren des Heizelementenergiezählers (49) mit Geschwindigkeiten, die eine Funktion des von dem Heizelement (12-18) aufgenommenen Leistungswerts sind, so daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) der Temperatur des Heizelements (12-18) ungefähr folgt, und eine Einrichtung (72), die auf die Temperaturmeßeinrichtung (48) und auf den Heizelementenergiezähler (49) anspricht und einen ersten anomalen Betriebszustand der Temperaturmeßeinrichtung (48) erkennt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) innerhalb eines vorbestimmten Referenzbereiches und die gemessene Temperatur außerhalb eines korrelativen vorbestimmten Referenztemperaturbereiches ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (54) zum Erzeugen eines durch einen Benutzer wahrnehmbaren Signals bei dem Erkennen des anomalen Zustands.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzzählbereich durch vorbestimmte maximale und minimale Diagnosereferenzzählwerte und der Referenztemperaturbereich durch korrelative vorbestimmt maximale und minimale Diagnosereferenztemperaturen begrenzt wird und daß die Einrichtung (72) zum Erkennen eines anomalen Zustands einen ersten anomalen Zustand erkennt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) niedriger als der maximale Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Temperatur größer als die vorbestimmte maximale Diagnosereferenztemperatur ist, und einen zweiten Fehlerzustand, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) größer als der vorbestimmte minimale Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Gerättemperatur niedriger als die vorbestimmte minimale Referenzdiagnosetemperatur ist.

4. Anordnung zum Erkennen des Ausfalls eines Temperatursensors (34) in einer temperaturgesteuerten Heizvorrichtung (10) mit einem Heizelement (12-18), mit einer Steuereinrichtung (45) zum Steuern des von dem Heizelement (12-18) aufgenommenen Leistungswerts und mit einer Temperaturmeßeinrichtung (48) zum Messen der Temperatur einer durch das Heizelement (12-18) erhitzten Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (45) einen Heizelementenergiezähler (49) enthält, eine Einrichtung (50) zum Inkrementieren und Dekrementieren des Heizelementenergiezählers (49) mit Geschwindigkeiten, die als Funktion des von dem Heizelement (12-18) aufgenommenen Leistungswerts bestimmt sind, so daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) der Temperatur des Heizelements (12-18) ungefähr folgt, und eine Einrichtung (72), die auf die Temperaturmeßeinrichtung (48) und den Heizelementenergiezähler (49) anspricht und einen ersten anomalen Betriebszustand der Temperaturmeßeinrichtung (48) erkennt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) niedriger als ein vorbestimmter Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Temperatur größer als eine korrelative vorbestimmte Diagnosereferenztemperatur ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (54) zum Erzeugen eines vom Benutzer wahrnehmbaren Signals bei dem Erkennen des anomalen Zustands.

6. Anordnung zum Erkennen eines Ausfalls einer Temperaturmeßeinrichtung (48) in einem Kochgerät (10) mit einem Heizelement (12-18) zum Erhitzen eines Küchengeräts, mit einer vom Benutzer betätigbaren Wähleinrichtung (22, 24, 26, 28, 46), mittels welcher der Benutzer den gewünschten Heizwert für das Heizelement (12-18) wählen kann, wobei die Temperaturmeßeinrichtung (48) die Temperatur des Küchengeräts mißt, das durch das Heizelement (12-18) erhitzt wird, mit einem Heizelementenergiezähler (49), welcher der Temperatur des Heizelements (12-18) ungefähr folgt, mit einer Zählersteuereinrichtung (50) zum wahlweisen Inkrementieren und Dekrementieren des Energiezählers (49) mit derartigen Geschwindigkeiten, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements (12-18) ist, und mit einer Steuereinrichtung (45), die auf die vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung und die Temperaturmeßeinrichtung anspricht und einen Leistungswert an das Heizelement (12-18) als Funktion der gemessenen Temperatur und des vom Benutzer gewählten Leistungswerts angibt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (45) eine Einrichtung (72) aufweist, die auf den Heizelementenergiezähler (49) anspricht, um einen anomalen Betriebszustand der Temperaturmeßeinrichtung (48) zu erkennen, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) innerhalb eines vorbestimmten Referenzbereiches und die gemessene Küchengerättemperatur außerhalb eines korrelativen vorbestimmten Referenztemperaturbereiches ist, und
daß weiter eine Einrichtung (54) vorgesehen ist zum Erzeugen eines vom Benutzer wahrnehmbaren Signals bei dem Erkennen des anomalen Zustands.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzzählbereich durch vorbestimmte maximale und minimale Diagnosereferenzzählwerte und der Referenztemperaturbereich durch korrelative vorbestimmte maximale und minimale Diagnosereferenztemperaturen begrenzt wird und daß die Einrichtung (72) zum Erkennen eines anomalen Zustands einen ersten anomalen Zustand erkennt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) kleiner als der maximale Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Temperatur größer als die vorbestimmte maximale Diagnosereferenztemperatur ist, und einen zweiten Fehlerzustand, wenn der Zählwert des Heizelementenergiezählers (49) größer als der vorbestimmte minimale Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Küchengerättemperatur kleiner als die vorbestimmte minimale Referenzdiagnosetemperatur ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung (48) einen Thermistor (104) mit negativem Temperaturkoeffizienten aufweist und daß der erste anomale Betriebszustand einen Kurzschluß-Fehlerzustand des Thermistors (104) und der zweite anomale Betriebszustand einen Stromkreisunterbrechung-Fehlerzustand des Thermistors (104) beinhaltet.

9. Anordnung zum Erkennen eines Ausfalls einer Temperaturmeßeinrichtung (48) in einem Kochgerät (10) mit einem Heizelement (12-18) zum Erhitzen eines Küchengeräts, mit einer vom Benutzer betätigbaren Eingabewähleinrichtung (22, 24, 26, 28, 46), die dem Benutzer ermöglicht, den gewünschten Heizwert für das Heizelement (12-18) zu wählen, wobei die Temperaturmeßeinrichtung (48) die Temperatur des Küchengeräts mißt, das durch das Heizelement (12-18) erhitzt wird, mit einem Heizelementenergiezähler (49), der der Temperatur des Heizelements (12-18) ungefähr folgt, und mit einer Zählersteuereinrichtung (50) zum wahlweisen Inkrementieren und Dekrementieren des Heizelementenergiezählers (49) mit derartigen Geschwindigkeiten, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements (12-18) ist, und mit einer Steuereinrichtung (45), die auf die vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung (22, 24, 26, 28, 46) und die Temperaturmeßeinrichtung (48) anspricht und unter normalen Bedingungen an das Heizelement (12-18) einen Leistungswert abgibt, der als Funktion des vom Benutzer gewählten Heizwertes und der gemessenen Temperatur festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (45) eine Einrichtung (72) aufweist, die auf den Heizelementenergiezähler (49) und auf die Temperaturmeßeinrichtung (48) anspricht und einen anomalen Betriebszustand der Temperaturmeßeinrichtung (48) erkennt, wenn der Zählerstand des Heizelementenergiezählers (49) niedriger als ein vorbestimmter Diagnosereferenzzählwert und die gemessene Temperatur größer als eine korrelative vorbestimmte Diagnosereferenztemperatur ist, und
daß eine Einrichtung (54) vorgesehen ist, die auf die Steuereinrichtung (45) anspricht und ein vom Benutzer wahrnehmbares Signal erzeugt, wenn die Steuereinrichtung (45) den anomalen Betriebszustand des Sensors (34) erkennt.

10. Verfahren zum Erkennen eines Ausfalls einer Temperaturmeßeinrichtung in einem Kochgerät mit einem Heizelement zum Erhitzen eines Küchengeräts, mit einer vom Benutzer betätigbaren Eingabewähleinrichtung, die dem Benutzer ermöglicht, den gewünschten Heizwert für das Heizelement zu wählen, wobei die Temperaturmeßeinrichtung die Temperatur des Küchengeräts mißt, das durch das Heizelement erhitzt wird, mit einem Heizelementenergiezähler, der der Temperatur des Heizelements ungefähr folgt, mit einer Zählersteuereinrichtung zum wahlweisen Inkrementieren und Dekrementieren des Heizelementenergiezählers mit derartigen Geschwindigkeiten, daß der Zählerstand des Heizelementenergiezählers ungefähr proportional zu der Temperatur des Heizelements ist, und mit einer Steuereinrichtung, die auf die vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung und auf die Temperaturmeßeinrichtung anspricht, um dem Heizelement einen Leistungswert als Funktion der gemessenen Temperatur und des vom Benutzer gewählten Heizwertes zuzuführen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
periodisches Vergleichen des Zählerstandes des Heizelementenergiezählers mit einem vorbestimmten maximalen Referenzzählwert, der den Betrieb des Heizelements auf einer relativ hohen Temperatur anzeigt;
Vergleichen der gemessenen Küchengerättemperatur mit einer maximalen Referenzdiagnosetemperatur, wenn erkannt wird, daß ein Heizelementenergiezählwert niedriger als der maximale Referenzzählwert ist;
Vergleichen des Heizelementenergiezählwerts mit einem minimalen Referenzzählwert, der den Betrieb des Heizelements auf einer relativ niedrigen Temperatur darstellt, wenn die gemessene Temperatur niedriger als die Referenztemperatur ist;
Vergleichen der gemessenen Küchengerättemperatur mit einer minimalen Diagnosereferenztemperatur, welche eine Küchengerättemperatur darstellt, die niedriger als eine normale Betriebstemperatur für ein Küchengerät ist, das bei dem niedrigstmöglichen Leistungswert des Heizelements betrieben wird, wenn der Zählwert größer als der Referenzzählwert ist;
Erkennen eines anomalen Betriebszustands des Sensors, wenn die gemessene Temperatur größer als die maximale Referenztemperatur oder niedriger als die minimale Diagnosereferenztemperatur ist; und
Erzeugen eines vom Benutzer wahrnehmbaren Signals, das den anomalen Betriebszustand anzeigt, nachdem dieser erkannt worden ist.