FR2623356A1 - Commande perfectionnee de la puissance pour un appareil menager comprenant une surface de cuisson en vitroceramique - Google Patents

Abstract

Le système perfectionné de commande de la puissance pour un appareil de cuisson 10 du type comportant une surface de cuisson 12 en vitrocéramique et au moins un ensemble chauffant par rayonnement situé au dessous de la surface de cuisson et fonctionnant à une multitude de réglages 17 pouvant être choisis par l'utilisateur. Au moins à l'un des réglages sont associées des températures maximum et minimum de référence qui définissent une bande de température représentative de la gamme de températures à l'état constant pour la surface de support à proximité de l'ensemble chauffant lors du chauffage de charges normales à ce réglage. Le système de commande comprend un agencement pour détecter la température de la surface de cuisson à proximité de l'ensemble chauffant et peut fonctionner pour actionner l'ensemble chauffant à une valeur de la puissance autre que la valeur correspondant au réglage choisi par l'utilisateur lorsque la température détectée pour la surface de support se trouve à l'extérieur de la bande des températures prédéterminées de référence associée au réglage choisi de manière à amener plus rapidement la température à l'intérieur de la bande et faire en sorte que l'ensemble chauffant réponde plus rapidement aux changements effectués par l'utilisateur. Application aux appareils ménagers de cuisson.

Description

La présente invention concerne les tables de cuis-

son en vitrocéramique en général, et plus particulièrement, les dispositifs électroniques de commande de l'alimentation

de tels appareils.

La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique ne 000 684, qui est incorporée ici à titre de référence, décrit une table de cuisson équipée d'ensembles chauffants qui rayonnent pratiquement dans la région de l'infrarouge (1-3 micromètres) en combinaison avec une surface de support

de la table en vitrocéramique, qui est pratiquement transpa-

rente vis-à-vis du rayonnement infrarouge. Les ustensiles placés sur la surface de la table de cuisson sont chauffés principalement par le rayonnement provenant directement de l'ensemble de chauffage plutôt que par conduction à partir

de la vitrocéramique. Bien que la vitrocéramique soit sensi-

blement transparente vis-à-vis du rayonnement, une partie de l'énergie rayonnée par l'ensemble de chauffage est absorbée

par la céramique, comme l'est une partie de l'énergie réflé-

chie par l'ustensile qui chauffe. Le transfert de chaleur

entre la vitrocéramique et l'ustensile se fait principale-

ment par conduction.

- 2 - Le système de commande de la puissance qu'on

décrit dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus, uti-

lisant une information sur la température de la vitrocéra-

mique fournie par un capteur de température placé directe-

ment au-dessus de chaque ensemble de chauffage, commande l'énergie de sortie de chaque ensemble de chauffage afin de protéger la céramique contre les surchauffes dues à des

conditions anormales de charge, par exemple, au fonctionne-

ment de l'ensemble alors qu'aucun ustensile n'est présent, l'utilisation d'ustensiles très déformés, ou le chauffage

d'un ustensile vide.

Dans cet agencement, les mesures de la température

s'effectuent en mesurant la résistance de la surface infé-

rieure de la vitrocéramique au-dessus des ensembles de chauffage. L'information sur la température ainsi obtenue est suffisamment précise pour protéger la vitrocéramique

contre les surchauffes.

Comme le rayonnement constitue le mécanisme prin-

cipal de transfert de la chaleur pour les ustensiles placés sur les tables de cuisson, le système répond plus rapidement aux changements des réglages de la puissance effectués par l'utilisateur que dans les tables de cuisson classiques basées sur un chauffage par conduction. Cependant, l'inertie thermique de la vitrocéramique se traduit par une réponse plus lente que celle pouvant être obtenue avec des systèmes à ensembles de surface automatiques à boucle fermée qui

mesurent directement la température de l'ustensile et com-

mandent la puissance de sortie de l'ensemble de chauffage afin d'obtenir et de maintenir la température choisie par l'utilisateur pour l'ustensile. Les imprécisions inhérentes dans ce système de mesure de la température dues au gradient de la température dans la vitrocéramique, le gradient de température entre la partie supérieure de la vitrocéramique et la partie inférieure de l'ustensile potentiellement déformée, ainsi que d'autres sources d'erreurs, rendent cet

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agencement de détection de la température incompatible avec

de tels systèmes à boucle fermée. La mise en place d'un cap-

teur pour détecter directement la température de l'ustensile

augmentera le coût et la complexité du procédé de fabrica-

tion et, par suite de sa position en saillie au-dessus de la table de cuisson annulera, au moins dans une certaine

mesure, les avantages d'aspect et de possibilités de net-

toyage de la surface lisse de la table de cuisson. Par

conséquent, il existe un besoin pour un agencement de com-

mande qui fournisse une réponse plus rapide aux changements du réglage de la puissance que les systèmes de commande à boucle ouverte tout en maintenant les avantages en matière

de coût, de possibilités de nettoyage et d'aspect de la sur-

face lisse des tables de cuisson en vitrocéramigue.

En conséquence, la présente invention a pour objet

principal un système perfectionné de commande de la puis-

sance pour une table de cuisson en vitrocéramique qui réduise le temps nécessaire pour que le système atteigne des conditions à l'état constant en réponse à des changements D apportés par l'utilisateur dans le réglage de la puissance, en utilisant un capteur de température monté sur la partie inférieure ou sur la surface intérieure de la surface de

support de la table de cuisson en vitrocéramique.

Selon la présente invention, on propose un système perfectionné de commande de la puissance pour un appareil ménager de cuisson du type comportant une surface de cuisson en vitrocéramique pour supporter les charges devant être

chauffées et au moins un ensemble de chauffage par rayonne-

ment disposé au dessous de la surface de cuisson en vitrocé-

D ramique de manière à supporter les charges placées sur son dessus. Un moyen de sélection d'entrée, pouvant être actionné par l'utilisateur, permet à celui-ci de choisir

l'un des réglages de la puissance de l'ensemble de chauf-

fage. Le système de commande de la puissance comporte un moyen de détection de la température de la surface de cuis- - 4 -

4- - 2623356

son en vitrocéramique à proximité de l'ensemble de chauf-

fage, et un moyen de commande de la puissance qui répond au

moyen de sélection et au moyen de détection de la tempéra-

ture et qui peut fonctionner pour actionner normalement l'ensemble de chauffage à une valeur de la puissance qui

correspond au réglage choisi par l'utilisateur.

Il est fait un emploi avantageux du fait nouveau que, pour au moins une partie des réglages de la puissance pouvant être choisis par l'utilisateur, la température à l'état constant de la surface en vitrocéramique entrera dans une bande prévisible de températures pour la quasi totalité

des charges normales lorsque l'ensemble de chauffage fonc-

tionne à la valeur correspondante de la puissance. A cet effet, au moins à l'un des réglages de la puissance sont

associées des températures prédéterminées de référence maxi-

mum et minimum qui définissent une bande de températures représentatives de la gamme de températures à l'état constant pour le côté inférieur de la table de support en vitrocéramique à proximité de l'ensemble de chauffage lors du chauffage de charges normales à cette valeur de réglage de la puissance. Le moyen de commande de la puissance peut

en outre fonctionner pour faire marcher l'ensemble de chauf-

fage à une valeur de la puissance autre que celle qui correspond au réglage choisi par l'utilisateur lorsque la température détectée pour la surface de support en

vitrocéramique se trouve à l'extérieur de la bande de tempé-

ratures prédéterminées de référence qui sont associées au

réglage choisi de manière à amener plus rapidement la tempé-

rature à l'intérieur de la bande et par conséquent faire en sorte que l'ensemble de chauffage réponde rapidement aux

changements de réglage effectués par l'utilisateur.

Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, la température de référence minimum pour chaque

réglage de la puissance représente la valeur de la tempéra-

ture que la vitrocéramique au moins atteindra normalement à - 5 - l'état constant lors du chauffage d'un ustensile foncé au fond relativement plat pour la valeur à l'état constant du

réglage choisi pour la puissance. La température de réfé-

rence maximum pour ce réglage correspond à la température qui ne serait pas normalement dépassée par la vitrocéramique lors du chauffage d'un ustensile en aluminium brillant ayant

une surface inférieure gondolée pour la valeur correspon-

dante de la puissance.

La description qui va suivre se réfère aux figures

D annexées qui représentent respectivement:

Figure 1, une vue avant en perspective d'une par-

tie d'une table de cuisson représentant le système de com-

mande de la puissance de la présente invention; Figure 2, une vue de côté en coupe d'une partie de la table de cuisson de la figure 1, donnant des détails de l'un des ensembles de chauffage; Figure 3, une vue de dessus, à grande échelle, d'une partie de la table de cuisson de la figure 1, donnant des détails du capteur de température et de l'ensemble de D chauffage; Figure 4, un diagramme fonctionnel sous forme de blocs du circuit de commande de la puissance pour la table de cuisson de la figure 1; Figure 5, des signaux de puissance correspondant & divers réglages de la puissance pouvant être choisis par

l'utilisateur et un signal de synchronisation du fonctionne-

ment du système de commande avec le signal de puissance; Figure 6, une représentation graphique de la

résistance en fonction de la température pour la vitrocéra-

D mique constituant la surface de la table de cuisson de la figure 1;

Figure 7, un schéma simplifié d'un circuit de com-

mande comportant le système de commande de la puissance de la présente invention tel qu'il est mis en oeuvre dans la table de cuisson de la figure 1; - 6 -

- 6 -2623356

Figure 8, un organigramme du programme "balayage"

incorporé dans le programme de commande pour le microproces-

seur du circuit de la figure 7; Figures 9A et 9B, des organigrammes du programme de "décodage de clavier" incorporé dans le programme de commande pour le microprocesseur du circuit de la figure 7; Figure 10, un organigramme du programme "calcul de

cadence" incorporé dans le programme de commande du micro-

processeur du circuit de la figure 7; Figures 11A-11C, des organigrammes du programme

CR/RR de températures incorporé dans le programme de com-

mande du microprocesseur du circuit de la figure 7; Figure 12, un organigramme du programme PSET incorporé dans le programme de commande du microprocesseur du circuit de la figure 7; et Figure 13, un organigramme du programme "puissance

de sortie" incorporé dans le programme de commande du micro-

processeur du circuit de la figure 7.

En figure 1, on a illustré une table de cuisson en vitrocéramique représentée dans ses grandes lignes par la référence 10. La table de cuisson 10 comporte une surface de cuisson 10 généralement plane en vitrocéramique. Des motifs circulaires 14 identifient les positions latérales relatives de chacun de quatre ensembles de chauffage (non représentés) placés directement au dessous de la surface 12. Un panneau de commande et de visualisation, désigné dans ses grandes lignes par la référence 15, comporte un jeu complet de

touches de commande 17 et un élément de visualisation numé-

rique à sept segments à diode électoluminescente 19 pour

chaque ensemble de chauffage.

Le terme vitrocéramique désignant le matériau constituant la surface 12 de la table de cuisson concerne un matériau en silicate de bore tel que la famille de matériaux

dite Ceran. En particulier, dans le mode de réalisation il-

lustré, la vitrocéramique est un matériau transmettant

- ?- '2623356

l'infrarouge qui est désigné par la référence Ceran 85 et

est fabriqué par la société Schott, Incorporated.

Un ensemble de chauffage est disposé au dessous de

chacun des motifs circulaires 13(a)-13(d). Dans la discus-

sion qui va suivre, on doit comprendre que les références 14(a)-14(d) concernent l'ensemble de chauffage disposé au dessous des motifs 13(a)13(d), respectivement. En figures 2 et 3, on a représenté plus en détail l'ensemble de surface 14(a). A des fins d'illustration seulement, on areprésenté un seul des éléments chauffants. On comprendra que les ensembles chauffants 14(b)-14(d) ont une structure semblable & celle représentée en figures 2 et 3. Les ensembles 14(a) et 14(c) ont un diamètre de 20 centimètres. Les ensembles de

chauffage 14(b) et 14(d) ont un diamètre de 15 centimètres.

De nouveau en liaison avec les figures 2 et 3,

l'ensemble de chauffage 14(a) comprend une résistance élec-

trique 16 à bobine ouverte ayant la forme d'une spirale, qui est conçue pour que, lorsqu'elle est à pleine puissance, elle rayonne principalement dans la région de l'infrarouge

(1-3 micromètres) du spectre d'énergie électromagnétique.

L'élément 16 est disposé sous forme d'une bobine concen-

trique et est fixé à un disque de support 18 constitué du matériau dit Micropore tel que le matériau qu'on peut se procurer sous la marque Microtherm auprès de la Société Ceramaspeed. Le disque 18 est supporté dans une cuvette en tôle 20 par une garniture isolante 22 en oxyde d'aluminium, oxyde de silicium. Cette garniture isolante 22 comporte une partie annulaire 22(a) s'étendant vers le haut qui sert

d'entretoise isolante entre la base 18 et la table de cuis-

son 12. Après montage, la cuvette 20 est sollicitée par un ressort dans la direction du haut, entraînant la partie annulaire 22(a) de la garniture isolante 22 en contact par aboutement avec le côté inférieur de la table de cuisson 12

par un moyen de support non représenté. Les éléments chauf-

fants 14(a)-14(d) sont fabriqués et vendus dans le commerce par la société Ceramaspeed sous le nom Fast Start Radiant Heater with Concentric Coil Pattern (Elément chauffant

rayonnant au démarrage rapide avec serpentin concentrique).

La figure 4 illustre sous forme d'un schéma sim-

plifié un mode de réalisation d'un système devant être com- mandé selon la présente invention. Chacun des quatre ensembles chauffants 14(a)-14(d) est branché à une source d'alimentation standard de 240 volts, 60 Hz via des lignes d'alimentation L1 et L2 par l'intermédiaire de l'un de quatre triacs 24(a)-24(d) respectivement, les circuits de

chauffage étant connectés en parallèle. Les triacs 24(a)-

24(d) sont des thyristors classiques capables de conduire le courant dans l'une ou l'autre des directions quelle que soit

la polarité de la tension appliquée à leurs bornes princi-

pales lorsqu'ils sont déclenchés soit par une tension posi-

tive soit par une tension négative appliquée & leurs bornes

de grille.

Le système 26 de commande de la puissance commande l'énergie appliquée aux ensembles chauffants en commandant la cadence à laquelle les impulsions de déclenchement sont appliquées aux bornes des grilles des triacs en conformité avec le choix des réglages de la puissance effectués pour chaque ensemble chauffant par l'utilisateur en appuyant sur un clavier de commutation 28 à membrane recouvrant des touches à effleurement. Les colonnes de touches désignées par SUO à SU3 fournissent les commandes d'entrée pour les ensembles chauffants 14(a)-14(d) respectivement. Dans le mode de réalisation illustré, les impulsions de puissance appliquées aux ensembles chauffants sont des cycles complets d'un signal de puissance de 240 volts, 60 Hz; cependant, on

pourrait utiliser de la même manière des signaux de puis-

sance ayant des fréquences et des tensions autres, par

exemple des tensions de 120 volts.

Une multitude de réglages discrets de la puissance sont prévus, une cadence de répétition particulière des impulsions de puissance étant associée de manière unique à chaque réglage. Dans le mode de réalisation illustré, neufs réglages de la puissance, en plus de l'arrêt et de la marche, peuvent être choisis pour chaque ensemble chauffant lorsque l'utilisateur actionne l'une des touches du clavier

28. Le Tableau I indique la cadence de répétition des impul-

sions associées à chaque réglage de la puissance.

TABLEAU I

Table de consultation Réglage de Valeur de la Cadence de répétition Adresse Code des impulsions la puissance puissance des impulsions de puissance de puissance Arrêt 0 - TBLADDR 0000 0000 0000 0000 Marche 0 TBLADDR 0000 0 0000 0000 000

1 1 1/64 TBLADDR + 8 8000 0000 000 0000

2 2 1/32 TBLADDR + 108000 0000 8000 0000

3 3 1/8 TBLADDR + 188000 8000 8000 8000

) 4 4 1/4 TBLADDR + 208080 8080 8080 8080

5 10/64 TBLADDR + 288088 8080 8088 8080

6 6 15/64 TBLADDR + 308888 8888 8888 8880

7 - 7 21/64 TBLADDR + 38AA88 A888 A888 A888

8 8 28/64 TBLADDR + 40AA8A AA8A AA8AAA8A

9 9 36/64 TBLADDR + 48EAAA EAAA EAAA EAAA

A 41/64 TBLADDR + 50EEUEAEAA EAEA EAEA

B 45/64 TBLADDR + 58EE.AEE EAEE EEAE

C 5/164 TBLADDR + 60FE.E E:TE FEM- FEEE

D 55/64 TBLADDR + 68FEFE FEFE FEFE MES

E 59/64 TBILADDR + 70PFEF PE't EFFE FFEF

F 64/64 TBLADDR + 78-PFFFFFF FT FFFF

Le code des impulsions de puissance du Tableau I

représente des mots de commande à 64 bis sous format hexadé-

cimal. La distribution des cycles de puissance en marche sur

- 10 -

- 10 - 2623356

une période de commande de 64 cycles pour chaque réglage de la puissance est définie par le profil binaire du mot de

commande associé. Les cycles marche et arrêt sont représen-

tés par, respectivement, les bits logiques 1 et 0. Ces cadences de répétition ont été établies de manière empirique

afin de fournir une gamme de réglages de la puissance per-

mettant d'obtenir de bonnes performances de cuisson dans l'appareil du mode de réalisation donné & titre d'illustration. Les profils binaires ont été choisis de manière à minimiser la durée des cycles à l'arrêt pour

chaque valeur de la puissance.

En figure 5, les formes d'ondes A-D représentent la tension appliquée à l'élément chauffant pour chaque réglage de la puissance 1 à 4, respectivement. La forme d'onde E représente le signal de puissance apparaissant entre les lignes Li et L2. Les impulsions de puissance, ou cycles de marche, sont représentés par les lignes en trait plein. Les cycles du signal de puissance au cours desquels

le triac est non conducteur sont représentés en pointillé.

Comme indiqué dans le Tableau I et en figure 5, la cadence de répétition des impulsions pour les quatre premiers réglages de la puissance est comprise entre une impulsion par 64 cycles de puissance pour le réglage ne 1, réglage le plus bas pour le fonctionnement non-arrêt, jusqu'à une

impulsion de puissance par 8 cycles pour le réglage n 4.

Le réglage maximum pouvant être choisi par l'utilisateur, réglage né 9, correspond à une cadence de répétition de 36 cycles par 64 cycles afin de permettre à l'ensemble chauffant d'être conçu pour un fonctionnement à l'état constant à une tension effective qui est inférieure à la tension de 240 volts du secteur comme cela est décrit plus en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis ne

000 426 qu'on incorpore ici à titre de référence.

Un capteur de température permettant de mesurer la température de la surface de support en vitrocéramique est

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prévu dans le mode de réalisation donné à titre d'illustration sous la forme de quatre paires de lamelles 30 en métal précieux, qui sont formées sur le côté inférieur de la plaque 12 en vitrocéramique. Une paire est associée à chaque ensemble chauffant. Les lamelles 30 servent de contacts électriques et la vitrocéramique dans un interstice 32 séparant les lamelles est une résistance, dont la valeur

varie en fonction de la température du verre.

Les lamelles 30 peuvent être imprimées par séri-

graphie et cuites sur le côté inférieur de la table de cuis-

son 12 en vitrocéramique à une température d'environ 700 C.

Les lamelles 30 ont une épaisseur d'environ 5 à 10 nm et s'étendent entre le bord extérieur de la surface 12 de la

table de cuisson jusqu'à un endroit proche du centre de cha-

cun des motifs circulaires 13(a)-13-(d). Les bandes sont espacées d'une distance d'environ 7 millimètres. La longueur

approximative de chaque lamelle est 7 centimètres et 10 cen-

timètres pour les ensembles chauffants de 15 et 20 centi-

mètres, respectivement. La largeur minimum de chaque bande est 2,5 millimètres. Une telle construction donne une valeur

finie mesurable de la résistance pour chaque bande conduc-

trice. La résistance des bandes n'est pas déterminante dans la mesure o elle est faible, mais on préfère une valeur comprise entre 1 et 10 ohms. On utilise de l'or pour former les bandes 30 du mode de réalisation donné à titre d'illustration; cependant, on remarquera qu'on peut employer d'autres métaux précieux et leurs combinaisons, par exemple des combinaisons d'or et de palladium, etc... Le motif chanfreiné particulier pour les bandes 30 a été choisi d'une façon quelque peu arbitraire de manière à améliorer l'aspect car la partie des bandes qui s'étend audessus des ensembles chauffants sera visible par l'intermédiaire de la

table de cuisson lors du fonctionnement des ensembles chauf-

fants. Ce motif n'est pas essentiel pour obtenir un fonc-

tionnement correct.

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Un procédé perfectionné pour appliquer les lamelles & la surface en vitrocéramique est décrit dans la

demande de brevet des Etats-Unis ne 091 528.

La résistance entre les lamelles 30 est fonction de la distance les séparant, de la longueur, de l'épaisseur de la vitrocéramique, du matériau de la table de cuisson

ainsi que de la température. La caractéristique de la tempé-

rature en fonction de la résistance de la vitrocéramique constituant le capteur de température du mode de réalisation est représentée graphiquement en figure 6. A la température maximum de 7000C, la résistance de la vitrocéramique est d'environ 200 ohms. A la température ambiante, la résistance

de la vitrocéramique est dans la gamme de quelques mégohms.

Comme on l'a décrit brièvement jusqu'ici, le méca-

nisme principal de transfert de la chaleur dans la table de

cuisson du présent mode de réalisation s'effectue par rayon-

nement entre l'ensemble chauffant et l'ustensile par l'intermédiaire du verre. La vitrocéramique est sensiblement transparente pour le rayonnement infrarouge; cependant, elle ne l'est pas totalement. Ainsi, une partie de l'énergie

rayonnée par l'ensemble chauffant est absorbée par la vitro-

céramique. D'une façon similaire, une partie de l'énergie réfléchie par l'ustensile est également absorbée par la

vitrocéramique. En conséquence, la conduction entre la sur-

face en vitrocéramique et l'ustensile apporte une contribu-

tion importante au chauffage de l'ustensile. Ainsi, l'inertie thermique de la vitrocéramique ralentit la réponse du système de chauffage à des changements effectués par

l'utilisateur à un réglage de la puissance.

On se rappellera qu'un objet de la présente inven-

tion est d'amener le système & répondre plus rapidement, c'est-à-dire à atteindre plus rapidement des conditions de chauffage à l'état constant en réponse à des variations du réglage de la puissance. Pour satisfaire cet objectif, il est avantageux d'utiliser une observation empirique nouvelle

- -13 -

et inattendue, à savoir que pour chaque valeur de la puis-

sance, dans des conditions à l'état constant, la température

du côté inférieur de la vitrocéramique supportant un usten-

sile dont la charge doit être chauffée, entrera dans une bande ou gamme de températures relativement large mais prévisible pour la quasi totalité des charges normales

chauffées dans un ustensile sur la surface en vitrocéra-

mique. Le Tableau II donne les températures minimum et maxi-

mum qui définissent les bandes pour les valeurs 4 à 7 de la puissance. Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression "charge normale" concerne une gamme d'ustensiles qui seront amenés à être chauffés sur la table de cuisson. A un extrême on trouve les casseroles du type dit Corningware dont le fond sombre est plat et à l'autre extrême les casseroles en aluminium brillant. Le premier type de casserole fournit le

transfert de chaleur le plus efficace à partir de la vitro-

céramique. Pour une valeur donnée du réglage de la puis-

sance, la température mesurée pour la vitrocéramique sera la plus basse pour ce type de casserole. La casserole en métal brillant fournit un mauvais transfert de la chaleur par conduction et a également tendance à réfléchir 'l'énergie rayonnante pour la renvoyer vers la vitrocéramique et donc

établit le côté haute température de la bande.

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-15-

- 15 - -2623356

D'une façon similaire, lorsque la température détectée pour la vitrocéramique est supérieure à la température du seuil

maximum définissant la limite supérieure de la bande de tem-

pératures pour le réglage choisi, l'ensemble chauffant est "souscommandé", c'est-à-dire qu'une valeur de la puissance inférieure & la valeur à l'état constant est appliquée à l'ensemble chauffant. Lorsque la température détectée pour la vitrocéramique se trouve dans la bande correspondante de températures à l'état constant, la valeur de la puissance correspondant au réglage choisi est appliquée à l'ensemble chauffant. Grâce à cet agencement, la température du verre

est amenée plus rapidement dans la bande de températures as-

sociée à la valeur choisie pour la puissance que cela ne serait le cas avec un agencement classique à commande par

boucle ouverte.

Dans le mode de réalisation donné à titre

d'illustration, la résistance du verre lors d'un fonctionne-

ment aux valeurs 1-3 de la puissance est si élevée qu'une

mesure fiable des températures utilisables nécessite un cir-

cuit très coûteux. Ainsi, la sur-commande ou mode de chauf-

fage rapide n'est pas mis en oeuvre pour ces réglages de la puissance. La température de référence maximum pour la valeur 3 de la puissance est utilisée pour mettre en oeuvre la sous-commande ou mode de refroidissementrapide pour les valeurs 1 à 3 de la puissance. Le réglage 9 de la puissance

est le réglage maximum pour lequel l'ensemble est conçu.

Ainsi, aucune sur-commande n'est mise en oeuvre en réponse à

* la sélection de cette valeur de la puissance.

Le Tableau II montre également les valeurs de la puissance appliquées pour sur-commander et sous-commander les ensembles pour chaque réglage de la puissance. On a

choisi empiriquement ces valeurs de la puissance pour four-

nir des performances satisfaisantes de la table de cuisson du mode de réalisation illustré. L'objectif lors du choix de ces valeurs est d'amener la température dans les limites -16 -

désirées rapidement mais sans dépassement.

On remarquera que les paramètres concernant la

température et la valeur de la puissance spécifiques figu-

rant dans le Tableau II ne sont donnés qu'à titre d'illustration et ne sont pas destinés à être limitatifs. La figure 7 représente schématiquement un mode de réalisation d'un circuit de commande de la puissance pour la table de cuisson de la figure 1 qui exécute la fonction de commande de la puissance en conformité avec la présente invention. Dans ce système, la commande de la puissance est fournie électroniquement par un microprocesseur 40. Le microprocesseur 40 est un microprocesseur de la série M68

000 du type vendu dans le commerce par la société Motorola.

Le microprocesseur 40 a été spécialisé en configurant en permanence sa mémoire morte pour mettre en oeuvre le schéma

de commande de la présente invention.

Comme on l'a décrit précédemment en liaison avec la figure 4, le clavier 28 est du type classique à touches à effleurement. L'ensemble du clavier comprend quatre colonnes de 11 touches chacune. Les colonnes pour la commande des éléments chauffants sont désignées respectivement par SUO à SU3. Les touches permettent à l'utilisateur de sélectionner les valeurs de puissance 1 à 9 en plus des touches marche et

arrêt pour chacun des quatre ensembles chauffants. Le cla-

vier 28 comporte une ligne d'entrée pour chaque colonne par-

tagée en commun par toutes les touches de cette colonne et 11 lignes de sortie, une ligne par rangée de touches. Chaque colonne particulière du clavier 28 est balayée en générant périodiquement des impulsions de balayage à la suite les unes des autres à des sorties P400 à P403 du microprocesseur 40. Les impulsions sont transmises dès qu'elles apparaissent aux lignes d'entrée correspondantes des colonnes du clavier 28. La tension est transmise en étant essentiellement

inchangée aux lignes de sortie des touches non effleurées.

La sortie d'une touche actionnée sera différente, signifiant

- 17 -

l'actionnement de la touche dans cette rangée et cette colonne. De cette manière, chaque colonne du clavier 28 est balayée pour une nouvelle entrée de façon périodique à une fréquence déterminée par le programme de commande-stocke dans la mémoire morte du microprocesseur 40. Comme cela

apparaîtra à la description des programmes de commande qui

suivent, chaque colonne est balayée une fois tous les quatre cycles complets du signal de puissance apparaissant sur des 3 lignes Ll et N. La sortie du clavier 28 est appliquée à des

points d'entrée- PIIO-PIIA du microprocesseur 40 via un cir-

cuit d'interfaces à points d'accès en parallèle.

Un signal de passage par zéro, marquant les pas-

sages par zéro du signal de puissance, apparaissant sur les lignes L1 et N provenant de l'alimentation est appliqué au microprocesseur 40 à un point d'entrée PSIO & partir d'un circuit 44 d'un détecteur classique de passage par zéro. Ce signal de passage par zéro en provenance du circuit 44 est illustré par la forme d'onde F en figure 5. Les impulsions D marquent les passages par zéro de sens positif du signal de

puissance entre les lignes Ll et N de l'alimentation en cou-

rant alternatif. Les signaux de passage par zéro servent à synchroniser le déclenchement des triacs avec les passages

par zéro du signal de puissance et à des fins-de synchroni-

sation dans le programme de commande exécuté par le micro-

processeur 40.

L'information sur la température de la table de cuisson en vitrocéramique est fournie au microprocesseur 40

aux points d'entrée PAlO & PA13 via un circuit 46 de conver-

sion analogique/numérique standard dit VME 600. Un signal analogique de tension représentatif de la température de la

vitrocéramique dans le voisinage de chaque ensemble chauf-

fant est fourni via un circuit en pont de tension 48 du cap-

teur de température, comprenant pour chaque ensemble chauf-

fant, une résistance 49 de 2 K ohms montée en parallèle avec

- 18 - 2623356

une résistance 50 de 200 K ohms, via un circuit analogique 51 de multiplexeur connecté en série avec la résistance 49, une diode d'isolement 52, et un condensateur de filtrage 54 de 10 uf. La résistance de la vitrocéramique est représentée schématiquement par une résistance variable 56 montée entre la jonction de la résistance 50 et de la diode 52 et la masse. L'autre côté de la résistance 50 est relié à une

source d'alimentation 57 à courant alternatif.

L'alimentation 57 est utilisée pour commander le circuit des résistances du capteur de la vitrocéramique de manière à minimiser les effets parasites et de diffusion. Le signal analogique de tension appliqué & l'entrée du convertisseur analogique/numérique à partir de chaque circuit des capteurs individuels est transformé intérieurement en une valeur numérisée qui est stockée dans la mémoire à accès sélectif

du microprocesseur 40.

Un circuit de multiplexeur analogique 51 est

connecté en série & une résistance 49 de limitation du cou-

rant de manière & étendre effectivement la gamme de tempéra-

tures du circuit de détection. Le circuit 51 agit en commu-

tateur analogique déclenché par des signaux de validation en provenance des points de sortie P404-P407 de manière à introduire sélectivement la résistance de 2 K ohms dans le

circuit de détection. Si l'on emploie seulement la résis-

tance 49 de 2 K ohms, les lectures de la température à

l'extrémité basse de la gamme sont difficiles à résoudre.

Comme on le montrera ultérieurement plus en détail dans la

description des programmes de commande, lorsque la tempéra-

ture détectée est supérieure à un seuil prédéterminé établi

arbitrairement à 400 OC, un signal de validation est trans-

mis à partir d'un point d'entrée/sortie approprié P404-P407 au circuit 51 du multiplexeur associé pour introduire la résistance plus faible 49 avant la lecture de la température à des fins de mesure. Pour des températures inférieures au seuil, le point d'entrée/sortie est remis & l'état initial,

- 19 -

- 19 - 2623356

faisant effectivement sortir du circuit la résistance 49.

Le microprocesseur 40 transmet les impulsions de déclenchement des triacs des points d'entrée/sortie P500 à

P503 aux bornes des grilles des triacs 24(a)-24(d), respec-

tivement, via un circuit classique 615 d'attaque de triac.

Le circuit 64 d'attaque des triacs amplifie les sorties des points P500P503 du microprocesseur 40 et isole la puce de la ligne d'alimentation. La donnée d'affichage est transmise à partir des points d'entrée/sortie P200-P20F. Le dispositif d'affichage 58 est classique et comprend quatre chiffres, chaque chiffre comportant quatre segments de visualisation par diode électroluminescente. L'information à afficher est appliquée à partir des points d'entrée/sortie P200-P20F aux segments via un circuit d'interface classique 60 à points de connexion en parallèle 410 et un circuit classique 62 d'attaque de décodeur d'affichage suivant une manière bien

connue dans la technique.

On se rappellera que le microprocesseur 40 a été

étudié pour exécuter les fonctions de commande de la pré-

sente invention par configuration permanente de la mémoire morte afin de mettre en oeuvre un ensemble prédéterminé d'instructions. Les figures 8 à 14 sont des organigrammes qui illustrent les programmes de commande mis en oeuvre dans le microprocesseur afin d'obtenir, stocker et traiter les données d'entrée en provenance du clavier et générer le signaux de commande pour le déclenchement des triacs suivant

une manière qui fournit la cadence de répétition des impul-

sions de puissance nécessaire pour le réglage de puissance choisi et la température détectée de la vitrocéramique pour

chacun des ensembles chauffants. A partir de ces organi-

grammes, le technicien en matière de programmation pourra préparer un jeu d'instructions pour stockage permanent dans la mémoire morte du microprocesseur 40 qui permettra au microprocesseur d'exécuter les fonctions de commande en

conformité avec la présente invention.

-20 - 2623356

Le programme de commande comprend un ensemble d'instructions de commande prédéterminées, stockées dans la mémoire morte (ROM) du microprocesseur 40. Un fichier séparé dans la mémoire & accès sélectif (RAM) du microprocesseur est associé à chaque ensemble chauffant 14(a)-14(d). Chaque fichier stocke l'information de commande pour son ensemble chauffant associé sur lequel agiront les instructions de la

mémoire morte. L'exécution du programme de commande est syn-

chronisée avec le signal de puissance 60 Hz de façon que l'ensemble des instructions de commande de la mémoire morte soit l'objet d'un cyclage lors de chaque cycle du signal de puissance. Un registre de fichiers commun aux quatre fichiers fonctionnant comme un compteur en anneau de quatre comptages est incrémenté une fois lors de chaque passage du programme de commande. Le comptage de ce registre identifie le fichier RAM devant être utilisé par les instructions de

commande lors du passage suivant du programme de commande.

Grâce à cet agencement, le programme de commande est exécuté pour tout ensemble chauffant particulier une fois tous les

quatre cycles-du signal de puissance 60 Hz.

Le programme de commande est logiquement divisé en un jeu de sousprogrammes qui comporte le programme "balayage", le programme "décodage de clavier", le programme "calcul de cadence", le programme "commande de cadence", le programme "état constant", le programme CR/RR, le programme "PSET", et le programme "puissance de sortie". On remarquera

que les autres sous-programmes peuvent également être incor-

porés pour exécuter des fonctions de commande qui ne sont

pas liées à la présente invention.

Le programme "balayage" (figure 8), qui contient le registre de fichiers identifiant le fichier RAM sur

lequel on doit agir pendant le passage suivant dans le pro-

gramme de commande, initialise la ligne de balayage pour la colonne du clavier associée à l'ensemble chauffant qui est le sujet du passage courant dans le programme, lit l'entrée

- 21 - - 2623356

provenant du clavier et stocke l'information sur le choix effectué par l'utilisateur dans le réglage de la puissance dans une mémoire temporaire. Le programme "décodage de clavier" valide les entrées du clavier et met à jour la variable de commande représentant la valeur de la puissance choisie par l'utilisateur afin de refléter l'entrée valable la plus récente de l'utilisateur. Le programme "calcul de cadence" lit l'information sur la température de la table de cuisson en vitrocéramique, et calcule périodiquement la cadence de changement de la température. Cette information est utilisée dans les programmes "commande de cadence"et "commande de l'état constant" qui exécutent une fonction de limitation de la température en procédant à des réglages de la valeur de la puissance à appliquer à l'ensemble chauffant en fonction de la température de la vitrocéramique, de la cadence de changement de la température de la vitrocéramique et de la puissance choisie par l'utilisateur. Le programme

CR/RR utilise l'information sur la température de la vitro-

céramique lue dans le programme "calcul de cadence" pour sur-commander ou sous-commander les ensembles de chauffage lorsque la température détectée se trouve à l'extérieur de la bande de températures associée au réglage choisi de la puissance afin d'accélérer la réponse de l'appareil ménager aux changements du réglage de la puissance en conformité

avec la présente invention.

Alors que la détermination de la valeur de la puissance qui doit être appliquée à l'ensemble de surface n'est déterminée que pendant le passage du programme pour

cet ensemble chauffant particulier, une détection de la com-

mande de puissance doit être faite pour le cycle suivant de puissance pour chacun des ensembles lors de chaque passage

dans le programme. Le programme "PSET" obtient une informa-

tion sur la valeur de la puissance à partir de chaque fichier lors de chaque passage- dans le programme, exécute une table de consultation pour chaque ensemble de chauffage

- 22 - 2623356

afin de- vérifier le bit approprié pour le mot de commande

de la valeur de la puissance pour chaque ensemble de sur-

face, et génère un mot de commande de déclenchement à quatre bits qui identifie les ensembles chauffants devant être mis en service et ceux qui doivent être coupés lors du cycle suivant de puissance. Ce mot de commande à quatre bits est alors utilisé par le programme "puissance de sortie" qui surveille l'entrée provenant du circuit de passage par zéro et déclenche les triacs associés aux ensembles de surface qui doivent être mis sous tension lors du cycle suivant d'alimentation afin de les mettre en conduction lors de la détection du passage suivant par zéro de sens positif du signal de puissance. Chacun de ces programmes de commande à l'exception des programmes de "commande de cadence" et de "commande à l'état constant" seront maintenant décrits plus en détail en liaison avec les organigrammes. Les programmes de "commande de cadence" et "à l'état constant" qui mettent en oeuvre la fonction de limitation de la température sont décrits en détail dans 1-a demande de brevet des EtatsUnis

n 000 684.

On décrira tout d'abord le programme de "balayage"

en liaison avec la figure 8.

La fonction de ce programme est d'adresser le

fichier RAM approprié pour le passage courant dans le pro-

gramme, d'initialiser la ligne de balayage pour le clavier et de lire l'information d'entrée dans le clavier pour l'ensemble chauffant associé au fichier RAM désigné. Un registre SU de fichier RAM fonctionne comme un compteur en

anneau à quatre comptages qui comptent de 0 à 3. Les comp-

tages 0 à 3 du compteur Su identifient les fichiers RAM pour

les ensembles de surface 14(a)-14(d), respectivement.

Lors de l'entrée dans le programme "balayage", le

fichier SU est incrémenté (bloc 102) et "demande" 104 déter-

mine si SU est supérieur à 3. Si tel est le cas, le compteur est remis à zéro (bloc 106). Ensuite, l'adresse du fichier

- 23 -2623356

RAM sur laquelle on doit agir pendant ce passage dans le programme de commande est établie égale à SU (bloc 108). La ligne de balayage initialisée pendant le passage précédent dans le programme de commande désignée R(SU-1) est remise à zéro (bloc 112). Les données des lignes d'entrée PllA 1 à 9 sont lues, acheminant l'information courante d'entrée pour ce fichier RAM à partir du clavier 28 (bloc 114) et cette information est stockée comme variable KB (bloc 116). Le programme se branche alors (bloc 118) sur le programme de

D "décodage de clavier" de la figure 9A.

On décrira maintenant le programme de "décodage de

clavier" en liaison avec les figures 9A et 9B.

Le programme de "décodage de clavier" valide les entrées provenant du clavier 28 et met à jour la variable PWD du réglage de la puissance choisi par l'utilisateur. Le programme détermine d'abord si la nouvelle entrée du clavier est vierge, signifiant l'absence d'entrée, une entrée arrêt,

une entrée marche, ou l'une des valeurs 1 à 9 de'la puis-

sance. Pour être valable lors de la commutation de o l'ensemble chauffant entre la position arrêt et une autre valeur de la puissance, la touche marche doit être actionnée en premier, suivie de celle concernant le réglage désiré pour la puissance. Le réglage de la puissance doit être entré moins de 8 secondes après l'actionnement de la touche marche. Sinon, la touche marche doit être réactionnée.

La variable PWD représente le réglage de la puis-

sance choisi par l'utilisateur. Cette variable n'est changée

qu'en réponse aux entrées effectuées par l'utilisateur.

Cependant, en conformité avec la présente invention, la ) valeur de la puissance réellement appliquée à l'ensemble chauffant peut être différente de celle correspondant au réglage choisi par l'utilisateur. La variable PLVL est introduite dans ce programme pour représenter la valeur de la puissance devant être réellement appliquée à l'ensemble chauffant. PLVL se voit initialement affecter la valeur PWD.

- 24 - 2623356

Cependant, PLVL est soumis à un changement dans les pro-

grammes de commande qu'on décrit ensuite.

Un drapeau désigné par drapeau "marche" et une minuterie ou un compteur désigné par ONTIMER sont utilisés pour établir la période de 8 secondes pour entrer un réglage de puissance valable après l'actionnement de la touche Marche. Le drapeau Marche est initialisé lorsqu'il y a eu actionnement de la touche Marche et seulement remis à zéro en réponse à l'actionnement de la touche Arrêt ou à

l'expiration de ONTIMER.

En liaison avec l'organigramme des figures 9A et 9B, Demande 120 détermine d'abord si KB représente un blanc

signifiant qu'aucune touche n'a été actuellement actionnée.

Si KB est blanc, le système se branche sur le sous-programme de "décodage" 2 (figure 9B). Dans le sous-programme de "décodage" 2, Demande 122 détermine si le drapeau Marche est initialisé. Si le drapeau Marche n'est pas initialisé, la valeur de la puissance stockée dans PWD est affectée à la

variable PLVL (bloc 124). Si le drapeau Marche est initia-

lisé, Demande 126 détermine si le réglage de la puissance choisi antérieurement, actuellement stocké' sous forme de

PWD, est le réglage Arrêt. Sinon, le système fonctionne pré-

sentement à l'un des règlages 1 à 9 de la puissance et le programme affecte la valeur PWD à PLVL (bloc 124) et se branche (bloc 128) sur le programme "calcul de cadence" (figure 10). Si Demande 126 détermine que PWD est égal à zéro, représentant la valeur de la puissance à l'arrêt, cela indique que l'utilisateur est passé d'Arrêt à Marche et la minuterie Marche est décrementée (bloc 130). Lorsque la minuterie est égale à zéro, comme cela est déterminé à Demande 132, signifiant que le temps pour entrer une valeur valable de la puissance est expiré, le drapeau Marche est effacé (bloc 134) et le programme passe au bloc 124 comme précédemment. De nouveau en liaison avec la figure 9A, si KB

-25-: 2623356

n'est pas un blanc, Demande 135 détermine si la nouvelle entrée est le réglage Arrêt. Si tel est le cas, le drapeau Marche est effacé (bloc 136) et la variable PWD se voit affecter la valeur zéro, représentant le réglage Arrêt (bloc 138). La variable PLVL se voit affecter la valeur PWD (bloc ) et le programme se branche (bloc 142) sur le programme "calcul de cadence" de la figure 10. Si KB n'est pas le réglage Arrêt, Demande 144 détermine si la nouvelle entrée est le réglage Marche. Si tel est le cas, la minuterie ) Marche est reinitialisée (bloc 146). Demande 146 vérifie l'état du drapeau Marche. Si celui-ci est initialisé, le programme passe au bloc 140. S'il n'est pas initialisé, le drapeau est initialisé (bloc 150) et PWD se voit affecter la valeur zéro qui correspond aussi au réglage Marche (bloc 152). Le programme passe alors au bloc 140 comme précédem- ment. Si la réponse à Demande 144 est NON, signifiant que la nouvelle entrée est l'une des valeurs 1 à 9 de la

puissance, Demande 154 vérifie l'état du drapeau Marche.

O S'il n'est pas initialisé, signifiant que l'utilisateur a

essayé de passer du réglage Arrêt à une valeur de la puis-

sance sans avoir d'abord actionné la touche Marche, la nou-

velle entrée est ignorée et le programme passe au bloc 140 avec PWD inchangé. Si le drapeau Marche est initialisé, l'entrée du réglage de la puissance est valable, et la

variable PWD se voit affecter- la nouvelle valeur correspon-

dant à la nouvelle entrée KB (bloc 156).

Ayant affecté la valeur PWD représentant le réglage valable le plus récent de la puissance choisi par 0 l'utilisateur pour la variable PLVL, le système passe au

programme "calcul de cadence" (figure 10).

On décrira le programme de "calcul de cadence" en

liaison avec la figure 10.

La fonction de ce programme est de lire la donnée sur la température de la vitrocéramique et de déterminer la

- 26 - 2623356

cadence du changement de la température de la vitrocéra-

mique. Selon la lecture de la donnée, ce programme engendre un signal de validation pour introduire la résistance plus

faible dans le circuit de détection lorsque la lecture ini-

tiale signifie une température supérieure à la température

de référence du seuil qui est établie à 400 C. Naturelle-

ment, les lectures analogiques/numériques seront différentes pour la même température réelle de détection en fonction de celle des deux résistances se trouvant dans le circuit lors de la lecture. Par exemple, pour une température détectée de 4000C, avec la résistance 50 de 200 K ohms dans le circuit, la tension du circuit du détecteur sera 2,9 volts, tension qui est transformée par le circuit analogique/numérique en

lecture analogique/numérique égale à 253; avec la résis-

tance 49 de 2 K ohms dans le circuit, pour la même tempéra-

ture réelle, la tension du circuit du détecteur sera 9,7 volts qui sera transformée en lecture égale à 7C3. Dans la mise en oeuvre du microprocesseur du mode de réalisation illustré, une table de consultation est employée lorsque la résistance de 200 K ohms se trouve dans le circuit pour

transformer la lecture analogique/numérique en lecture équi-

valant à celle produite par le circuit analogique/numérique pour la même température avec la résistance 49 de faible valeur dans le circuit. Dans l'exemple précédent, la table de consultation convertit la lecture analogique/numérique de

253 en 7C3.

L'information sur la cadence de changement déter-

minée dans ce programme est utilisée dans les programmes de

limitation de la température décrits dans la demande de bre-

vet n 000 684 mentionnée précédemment. Le calcul de la cadence est. répété toutes les deux secondes afin de fournir une réponse rapide de commande. Cependant, la cadence du changement est calculée en mesurant la différence entre des mesures de la température de la vitrocéramique séparées de 8

secondes. Cet intervalle de 8 secondes fournit une détermi-

- 27 -

- 27 -X 2623356

nation plus précise de la cadence. Ces intervalles de temps

donnent des résultats satisfaisants dans le mode de réalisa-

tion décrit & titre d'illustration.

En liaison avec l'organigramme de la figure 10, en premier lieu le point de connexion parmi les points

d'entrée/sortie P404-P407 pour l'ensemble chauffant particu-

lier pour lequel le programme est alors en cours d'exécution, identifié par l'indice (SU+4), est remis à

l'état initial (bloc 158). Ensuite, l'entrée sur la tempéra-

ture de la vitrocéramique provenant du convertisseur analogique/numérique est alors lue (bloc 159) et stockée sous forme de la variable désignée par GLSTMP. Demande 160 compare cette température & la température de seuil de 400'C

représentée par la variable THTMP. Si la température détec-

tée est supérieure à la valeur de la référence de seuil, le point d'entrée/sortie P40 (SU+4) est initialisé (bloc 161) pour introduire la résistance 49 de faible valeur (figure 7) dans le circuit. L'entrée de température provenant du convertisseur analogique/numérique est lue de nouveau (bloc 162) avec la résistance de faible valeur dans le circuit et stockée comme variable GLSTMP. Si la température détectée est inférieure à THTMP, la valeur de GLSTMP entrée au bloc 159 en utilisant la résistance 50 de valeur élevée (figure

7) est transformée via la table de consultation (bloc 164).

La valeur convertie est stockée sous forme de GLSTMP et le

programme se poursuit.

Une minuterie de deux secondes LSPCLK est incré-

mentée (bloc 163). A des intervalles de deux secondes

(demande 165), la minuterie est remise & zéro (bloc 166).

Comme représenté au bloc 168, lorsque la cadence du changement doit être mise & jour, la valeur courante de

GLSTMP est stockée sous forme de GLSTMPO, la lecture précé-

dente est stockée sous forme de GLSTMP1; la lecture GLSTMP1 précédente est stockée sous forme de GLSTMP2; la lecture GLSTMP2 précédente est stockée sous forme de GLSTMP3, et la

- 28 - 2623356

lecture GLSTMP3 précédente est stockée sous forme de

GLSTMP4. En stockant de cette façon les mesures de la tempé-

rature toutes les deux secondes, l'espace de temps entre la mesure la plus récente de la température GLSTMPO et la mesure la plus ancienne stockée GLSTMP4 est approximative-

ment de huit secondes.

La cadence de changement de la température TMPSLP, est calculé par la différence entre la mesure la plus

récente et la mesure stockée la plus ancienne (bloc 170).

Cette différence est proportionnelle à la cadence de change-

ment qui est un facteur de proportionnalité égal à 1/8.

Après lecture de la donnée sur la température et mise à jour

du calcul de la cadence de changement comme cela est appro-

prié, le programme se branche alors (bloc 172) successive-

ment sur le programme "commande de cadence" (non représenté) et sur le programme "état constant" (non représenté) pour

mettre en oeuvre une fonction de limitation de la tempéra-

ture. A partir du programme "état constant", le programme se

branche sur le programme CR/RR TEMPERATURE (figure 11A).

On décrira maintenant le programme CR/RR

TEMPERATURE en liaison avec les figures 11A-11C.

La fonction de ce programme est de déterminer si la température détectée pour la surface en vitrocéramique se trouve dans la gamme de températures à l'état constant pour le réglage de la puissance choisi par l'utilisateur et d'ajuster la valeur de la puissance appliquée à l'ensemble

chauffant dans le sens croissant si la température est infé-

rieure à la gamme de températures et dans le sens décrois-

sant si la température est supérieure à la gamme de tempéra-

tures. Si la température détectée se trouve à l'intérieur de la gamme de températures, aucun réglage n'est effectué et la valeur de la puissance à l'état constant est appliquée à

l'ensemble chauffant.

Les températures maximum et minimum de référence

indiquées dans le Tableau II sont utilisées dans ce pro-

-29-

29 - 2623356 gramme. Les valeurs maximum et minimum pour le nième réglage de la

puissance se voient affecter les noms des variables

MAXTMP(n) et MINTMP(n), respectivement.

En liaison maintenant avec l'organigramme 11A, Demande 174 détermine si le réglage choisi pour la puissance représenté par la variable PWD est zéro, représentant le réglage Arrêt, auquel cas aucune modification n'est apportée

au réglage de la puissance et le programme se branche immé-

diatement (bloc 175) sur le programme PSET de la figure 12.

Si l'une des valeurs 1 à 9 de réglage de la puissance a été

choisie, le programme passe à Demande 176.

Demande 176 détermine si le réglage choisi de la puissance est l'un des règlages 1 à 3. Si tel est le cas, Demande 178 compare la température détectée pour le verre à la température maximum de référence pour le réglage 3 de la puissance, GLSTMP3. Si la température est supérieure à GLSTMP3, un mode de refroidissement rapide est initialisé en mettant PLVL à zéro (bloc 120); si cela n'est pas le cas, aucun changement n'est apporté à PLVL. Le programme se branche alors (bloc 182) sur le programme PSET de la figure 12. Si le réglage choisi pour la puissance est supérieur au réglage 3, Demande 184 détermine si le réglage 4 a été choisi. Une réponse NON à Demande 184 signifie que le réglage 4 de la puissance a été choisi. Si tel est le cas, le programme passe à Demande 186 qui compare la température du verre représentée par la variable GLSTMP à la température maximum pour le réglage 4 de la puissance. Si la température détectée est supérieure à la référence, la valeur TLVL de la puissance appliquée est réduite de deux valeurs (bloc 188) et le programme se branche (bloc 190) sur le programme PSET de la figure 12. Si la température détectée pour le verre n'est pas supérieure à la température maximum pour le

réglage 4 de la puissance, Demande 192 compare la tempéra-

ture à la température minimum pour le réglage 4 de la puis-

sance. Si la température détectée est inférieure à la tempé-

-30 -2623356

rature minimum, la valeur de la puissance appliquée est augmentée de 2 (bloc 194). Autrement, le programme se branche (bloc 190) sur le programme PSET. Si le réglage

choisi pour la puissance est supérieur au réglage 4, le pro-

gramme passe au point d'entrée FHFC2 en figure llB. Demande 196 détermine si le réglage choisi est supérieur au réglage de la puissance. Une réponse NON à Demande 196 signifie que le réglage 5 a été choisi et le programme passe à

Demande 198, qui compare la température détectée à la tempé-

rature maximum de référence pour le réglage 5. Si la tempé-

rature détectée dépasse la température maximum, la valeur de

la puissance appliquée est réduite de 2 (bloc 200). Autre-

ment, Demande 202 compare la température détectée pour le verre à la température minimum de référence pour le réglage 5. Si la température détectée est inférieure au minimum, la valeur de la puissance à appliquer est augmentée de 2 (bloc 204); autrement, aucun changement n'est apporté à la valeur de la puissance à appliquer et le programme se branche (bloc

206) sur le programme PSET de la figure 12.

De nouveau en liaison avec Demande 196, en cas de OUI, le programme passe à Demande 208. Une réponse NON

signifie que le réglage 6 de la puissance a été choisi.

Demandes 210 et 212 comparent la température détectée pour le verre aux températures maximum et minimum de référence pour le réglage 6, respectivement. Si la référence maximum est dépassée, la valeur de la puissance est réduite de 3 (bloc 214). Si la température détectée est inférieure à la température minimum de référence, la valeur de la puissance est augmentée de 3 (bloc 216). Autrement, aucun changement n'est apporté à la valeur de la puissance et le programme se

branche (bloc 217) sur le programme PSET.

De nouveau en liaison avec Demande 208, si la réponse à Demande 208 est OUI, voulant dire qu'un réglage de la puissance supérieur à 6 a été choisi, le programme passe

* au point d'entrée FHFC3 de la figure 11C.

- 31 - 2623356

Une réponse NON & Demande 218 signifie que le réglage 7 de la puissance a été choisi. Demandes 220 et 222

comparent la température détectée pour le verre aux tempéra-

tures maximum et minimum de référence pour le réglage 7 de la puissance, respectivement. Si la température du verre dépasse la température maximum de référence, la valeur de la puissance est diminuée de 3 (bloc 224) et le programme se branche (bloc 228) sur le programme PSET de la figure 12. Si la température détectée pour le verre est inférieure à la température minimum de référence pour le réglage 7 de la

puissance, la valeur 9 de la puissance représentant une aug-

mentation de 2 valeurs de la puissance est appliquée (bloc 226). Autrement, aucun réglage n'est apporté à la valeur de la puissance et le programme se branche sur le programme

PSET (bloc 228).

Si le réglage de la puissance est supérieur à 7, le programme passe à Demande 229 qui contrôle le choix du réglage 8 de la puissance. Si la réponse à Demande 229 est NON, voulant dire que le réglage 8 de la puissance a été

choisi, Demandes 230 et 232 comparent la température détec-

tée pour le verre aux températures maximum et minimum de

référence, respectivement, pour le réglage 8 de la puis-

sance. Si la température du verre dépasse la température maximum de référence, la valeur de la puissance est diminuée de 3 (bloc 234) et le programme se branche (bloc 236) sur le programme PSET.- Si la température du verre est inférieure à

la température minimum de référence, la valeur de la puis-

sance est augmentée de 1 pour être portée à la valeur maxi-

mum 9 de la puissance (bloc 238), et le programme se branche (bloc 236) sur le programme PSET. Si la température détectée n'est pas inférieure & la température minimum de référence, aucun réglage n'est apporté & la valeur de la puissance et

le programme se branche (bloc 236) sur le programme PSET.

On décrira maintenant le programme PSET en liaison

avec la figure 12.

- 32 - 2623356

Ayant établi la valeur appropriée de la puissance & appliquer à l'ensemble chauffant, il reste à prendre une

décision sur le déclenchement des triacs pour le cycle sui-

vant des signaux de puissance. Cette décision est prise pour chacun des quatre ensembles chauffants lors de chaque passage dans le programme de commande. L'utilisation est faite dans ce programme de l'information provenant de chacun des fichiers RAM des quatre ensembles chauffants, chaque fois par l'intermédiaire du programme. On se rappellera que la cadence de répétition des impulsions de puissance pour chaque valeur de la puissance est définie par le profil

binaire d'un mot de 64 bits avec le bit logique un représen-

tant un cycle Marche et le bit logique zéro représentant un cycle Arrêt. Les bits du mot représentant la valeur de la puissance à appliquer à l'ensemble chauffant sont testés séquentiellement avec un bit testé lors de chaque passage dans ce programme. L'état du bit testé détermine si le triac pour l'ensemble chauffant correspondant sera déclenché ou

non dans le cycle suivant du signal de puissance.

Ce programme exécute une fonction de table de consultation afin de trouver le mot de commande approprié et

vérifie alors l'état du bit approprié dans ce mot pour cha-

cun des quatre ensembles de surface. L'information sur le déclenchement des triacs est alors stockée dans un mot à

quatre bits désigné par TMPON, qui est utilisé dans le pro-

gramme "puissance de sortie" (figure 13) pour engendrer les

signaux appropriés de déclenchement des triacs.

La variable TBLADD représente l'adresse en mémoire à accès sélectif de l'emplacement de départ pour la table de

consultation contenant les mots de commande de 64 bits.

L'adresse et le profil binaire associé dans la représenta-

tion HEX sont indiqués dans le Tableau I. Chacun des 16 bits

du code, comme cela est représenté pour chaque mot de com-

mande, est la représentation hexidécimale de 4 bits

binaires.

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La variable désignée par BITADD représente l'emplacement dans le mot de commande de 64 bits du bit devant être testé avec 0 et 63 correspondant à l'emplacement

du bit de poids fort et du bit de poids faible, respective-

ment. Une variable d'indexation n est utilisée pour

faire une itération de quatre fois de la boucle de consulta-

tion en table lors de chaque passage dans le programme, une fois par ensemble chauffant. La variable PWDADD est l'adresse du mot de commande représentant la valeur de la puissance à appliquer au nième ensemble chauffant. Comme on peut le voir dans le Tableau I, l'adresse pour tout mot de puissance particulière est obtenue en multipliant la valeur de PLVL pour sa valeur associée de la puissance, qui est un nombre 0 à 9, par le facteur 8 et en l'additionnant à

TBLADD.

En liaison avec la figure 12, lors de l'entrée de ce sous-programme, le mot de commande TMPON est effacé (bloc 272) et un compteur en anneau qui compte de 0 à 63 est

incrémenté. Demande 276 détermine si le compteur est supé-

rieur à son comptage maximum de 63. Si tel est le cas, il est remis à zéro (bloc 278). BITADD suivant est rendu égal au comptage du compteur en anneau définissant ainsi l'emplacement dans le mot de commande pour le bit devant être testé pour chaque ensemble chauffant (bloc 280). Le même emplacement de bit est testé pour chacun des ensembles chauffants.

La variable n est initialisée à zéro au bloc 282.

PWDADD pour la valeur de la puissance à appliquer au nième ensemble chauffant est déterminée dans un bloc 284. L'état de l'emplacement du bit défini par la variable BITADD dans le mot de commande se trouvant à l'adresse PWDADD est alors testé (demande 286). Si le bit testé est un niveau logique 1, le nième bit du mot de commande TMPON est initialisé

(bloc 288). Autrement, le nième bit de TMPON restera à 0.

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Après incrémentation de l'indice n (bloc 290), la valeur de n est vérifiée (demande 292). Si elle est supérieure à 3, voulant dire que la boucle comprenant les blocs 284, 288 et

290 et Demandes 284, 286 a fait l'objet de quatre itéra-

tions, n est remis à zéro (bloc 294) et le programme passe au programme "puissance de sortie" (figure 13). Si n n'est pas supérieur à 3, le programme revient au bloc 284 pour tester le bit pour le mot de puissance pour l'ensemble chauffant suivant. Après établissement de l'état approprié pour les 4 bits de la variable TMPON, le programme se branche (bloc 296) sur le programme "puissance de sortie"

(figure 13).

On décrira maintenant le programme "puissance de

sortie" en liaison avec la figure 13.

La fonction de ce programme est de déclencher les triacs 24(a)-24(d) afin de mettre en oeuvre la décision de déclenchement des triacs pour le cycle suivant de puissance

pour chacun des quatre ensembles chauffants. Le déclenche-

ment des triacs est synchronisé par les passages par zéro de

sens positif du signal de puissance.

En liaison maintenant avec le programme de la figure 13, lors de l'entrée de ce programme, les bascules de sortie P500-P503, qui commandent les triacs, sont remises à

zéro (bloc 302). Ensuite, le programme lit l'entrée en pro-

venance du point d'entrée P810 représentant l'état du détec-

teur de passage par zéro (bloc 304) et Demande 306 vérifie l'état de cette entrée jusqu'à passage à un niveau logique 1, signifiant l'occurrence d'un passage par zéro de sens positif du signal de puissance. Lorsque P810 est égal à 1,

le programme passe à Demande 308 pour vérifier séquentielle-

ment les quatre bits du mot de puissance TMPON et charger la

bascule appropriée parmi les bascules de sortie P500-P503.

L'indice variable n est de nouveau utilisé pour contrôler séquentiellement les bits 0 à 3. On se rappellera qu'avant

le branchement sur le programme PSET, n est remis à zéro.

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Demande 308 teste quant à un 1 le nième bit. S'il s'agit d'un 1, la sortie P50(n) est initialisée (bloc 310), n est

incrémenté (bloc 312) et Demande 314 vérifie sin est supé-

rieur à 3. Si n est inférieur à 3, le programme revient à Demande 308 pour vérifier le bit suivant et initialise le point de sortie correspondant comme cela est approprié. Les bascules de sortie P500-P503 associées aux bits dans la

variable TMPON qui sont dans l'état logique 1 sont chargées.

Les bascules de sortie associées aux bits 0 dans TMPON ne O sont pas chargées. Dans ce dernier cas, ces bascules restent à l'état de remise à zéro car chacune des bascules est

remise à zéro lors de l'entrée de ce programme.

De cette façon, chaque bit du mot de commande TMPON est testé lors de chaque passage dans le programme "puissance de sortie" et une décision sur le déclenchement ou non de chaque triac est prise lors de chaque passage dans le programme de -commande. Dès que la boucle comprenant Demandes 306 et 312 et les blocs 308 et 310 est l'objet de quatre itérations, une pour chaque ensemble chauffant, la

O décision sur la commande de la puissance pour le cycle sui-

vant a été mis en oeuvre et le programme revient au pro-

gramme "balayage" pour exécuter le programme pour l'ensemble

chauffant suivant.

Dans l'agencement de commande de puissance décrit ici, il est envisagé que les fonctions de - commande de la présente invention soient mises en oeuvre en coopération avec les fonctions de limitation de la température au moins

dans la mesure o cette fonction de limitation de la tempé-

rature a la priorité sur les fonctions de chauffage D rapide/refroidissement rapide. Cependant, on remarquera que les fonctions de chauffage rapide/refroidissement rapide sont facilement mises en oeuvre dans un système de commande de la puissance dans lequel la fonction de limitation de la

température est exécutée d'une manière totalement diffé-

rente, si même elle l'est. Par exemple, dans le système du

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mode de réalisation donné à titre d'illustration, cela pour-

rait être obtenu en supprimant simplement les programmes de commande de cadence et de commande à l'état constant de la

mémoire morte du microprocesseur 40 et en conservant seule-

ment la partie du programme de "calcul de cadence" dans la mémoire morte qui lit et stocke les données sur les mesures

de la température de la vitrocéramique.

Alors qu'on a illustré et décrit un mode de réali-

sation spécifique de la présente invention, on remarquera que des modifications et changements apparaîtront à l'homme du métier. Par exemple, le mode de réalisation illustré emploie des ensembles chauffants aux infrarouges. Cependant, l'invention pourrait aussi être utilisée dans des tables de

cuisson classiques à conduction.

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Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Système de commande de la puissance dans un

appareil ménager de cuisson (10).du type comportant une sur-

face de cuisson (12) en vitrocéramique pour supporter des charges devant être chauffées, et au moins un ensemble chauffant par rayonnement (14a... 14d) disposé au dessous de la surface de cuisson de manière & chauffer les charges qu'elle supporte, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de détection de température (30) afin de o détecter la température du côté inférieur de - la surface de

support en vitrocéramique & proximité de l'ensemble chauf-

fant; un moyen de sélection d'entrée (28) pouvant être actionné par un utilisateur afin de permettre a celui-ci de choisir un réglage parmi une multitude de réglages de la puissance pour l'ensemble chauffant; au moins un réglage de la multitude de réglages de la puissance se voyant associer des températures maximum et minimum prédéterminées de référence, définissant une bande O de températures représentative de la gamme de températures à l'état constant du côté inférieur de la surface de support en vitrocéramique & proximité de l'ensemble chauffant lors

du chauffage de charges normales & ce réglage de la puis-

sance; un moyen de commande de la puissance (26 - Fig 7)

répondant au moyen de sélection d'entrée, pouvant fonction-

ner pour actionner l'ensemble chauffant à une valeur de la puissance à l'état constant qui correspond au réglage de la puissance choisi par l'utilisateur; O le moyen de commande pour la puissance comportant un moyen répondant au moyen de détection de la température

pour actionner l'ensemble chauffant à une valeur de la puis-

sance autre que la valeur correspondant au réglage choisi par l'utilisateur lorsque la température détectée pour la surface de support en vitrocéramique se trouve à l'extérieur

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de la bande des températures prédéterminées de référence associée au réglage choisi pour la puissance afin d'amener l'ensemble chauffant a répondre rapidement aux changements

effectués par l'utilisateur dans le réglage de la puissance.

2. Système de commande selon la revendication 1,

caractérisé en ce que le moyen répondant au moyen de détec-

tion de la température pour actionner l'ensemble chauffant & une valeur de la puissance autre que la valeur associée au réglage choisi par l'utilisateur peut fonctionner pour appliquer une valeur de la puissance supérieure à la valeur

associée au réglage choisi par l'utilisateur lorsque la tem-

pérature détectée est inférieure à la bande des températures prédéterminées pour le réglage sélectionné et pour appliquer une valeur de la puissance inférieure & la valeur associée au réglage choisi par l'utilisateur lorsque la température

détectée est supérieure à la bande des températures prédé-

terminées.

3. Système de commande de la puissance pour un

appareil ménager de cuisson (10) du type comportant une sur-

face de cuisson (12) en vitrocéramique afin de supporter des charges à chauffer et au moins un ensemble chauffant par rayonnement (14a...14d) disposé au dessous de la surface de cuisson afin de chauffer des charges supportées par cette surface, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de détection de température (30) afin de détecter la température du côté inférieur de la surface de support en vitrocéramique à proximité de l'ensemble chauffant; un moyen de sélection d'entrée (38) pouvant être actionné par un utilisateur afin de permettre à celui-ci de sélectionner un réglage parmi une multitude de réglages de la puissance pour l'ensemble chauffant; au moins un réglage de la multitude de réglage de puissance se voyant associer des températures maximum et minimum prédéterminées de référence définissant une bande de

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températures représentative de la gamme de températures & l'état constant du côté inférieur de la surface de support en vitrocéramique à proximité de l'ensemble chauffant lors

du chauffage de charges normales à ce réglage de la puis-

sance; et un moyen de commande de la puissance (26 - Fig 7) répondant au moyen de sélection d'entrée pour actionner

l'ensemble chauffant à une valeur de la puissance prédéter-

minée à l'état constant qui correspond au réglage choisi par D l'utilisateur, comprenant un moyen répondant au moyen de détection de la température et pouvant fonctionner pour actionner l'ensemble chauffant à une valeur de la puissance supérieure à la valeur correspondant au réglage choisi par

l'utilisateur lorsque la température détectée pour la sur-

face de support en vitrocéramique est inférieure à la tempé- rature minimum de référence et pour actionner l'ensemble chauffant à une valeur de la puissance inférieure à la valeur correspondant au réglage choisi par l'utilisateur lorsque la température détectée pour la surface de support D en vitrocéramique est supérieure à la température maximum de référence pour atteindre des conditions de fonctionnement à

l'état constant associées au réglage nouvellement choisi.

4. Système de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température minimum de référence représente une valeur de la température que le système au moins atteindra normalement dans des conditions & l'état constant lors du chauffage d'un ustensile noir au fond plat pour une valeur de la puissance à l'état constant pour le réglage choisi et la température maximum de référence D correspond à une température qui ne sera pas normalement

dépassée lors du chauffage d'un ustensile en aluminium bril-

lant dont la surface du fond est gondolée lors du chauffage

à une valeur correspondante de la puissance.

5. Système de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen pour actionner l'ensemble

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chauffant à des valeurs de la puissance autres que la valeur correspondant au réglage choisi peut fonctionner pour actionner l'ensemble chauffant à un nombre prédéterminé de valeurs de la puissance supérieures à la valeur choisie lorsque la température détectée pour la surface de support en vitrocéramique est inférieure à la température minimum de référence et à un nombre prédéterminé de valeurs inférieures

à la valeur de la puissance à l'état constant qui est asso-

ciée au réglage choisi lorsque la température détectée pour la surface de support en vitrocéramique est supérieure à la

température maximum de référence pour le réglage choisi.

6. Procédé de commande de la puissance de sortie d'un élément chauffant dans un appareil de cuisson du type dans lequel l'élément chauffant par rayonnement est disposé au dessous d'une surface de cuisson en vitrocéramique pour supporter des charges devant être chauffées par l'élément, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: détecter la température du côté inférieur de la surface de support en vitrocéramique à proximité de l'ensemble chauffant; comparer la température détectée à une gamme de températures prédéterminées, associée au réglage choisi pour la puissance; actionner l'ensemble chauffant à une valeur de la puissance supérieure à la valeur de la puissance & l'état constant qui est associée au réglage sélectionné lorsque la température détectée de la vitrocéramique est inférieure à la gamme des températures prédéterminées; appliquer une valeur de la puissance à l'ensemble chauffant inférieure à la valeur à l'état constant qui est associée au réglage sélectionné lorsque la température détectée pour la vitrocéramique est supérieure à la gamme prédéterminée; et appliquer à l'ensemble chauffant la valeur de la puissance à l'état constant qui est associée au réglage

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choisi par l'utilisateur lorsque la température détectée est située à l'intérieur de la gamme prédéterminée associée au

réglage sélectionné.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la gamme des températures prédéterminées pour la surface de support en vitrocéramique pour chacun des réglages pouvant être choisis par l'utilisateur est définie par une température minimum de référence représentant la température qui sera normalement atteinte lors du chauffage d'un ustensile noir au fond plat à la valeur de la puissance

associée au réglage choisi par l'utilisateur et par une tem-

pérature maximum de référence représentative de la tempéra-

ture qui ne sera normalement pas dépassée par un ustensile ayant une surface inférieure en aluminium gondoléelors du fonctionnement à une valeur de la puissance associée au

réglage choisi.