DE3837096A1 - Leistungssteueranordnung und -verfahren fuer ein glaskeramikkochfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Glaskeramikkochfelder und betrifft insbesondere eine dafür vorgesehene Leistungssteueranordnung.

Die ältere deutsche Patentanmeldung P 37 44 372.0; für die die Priorität der US-Patentanmeldung, Serial Number 000 684, vom 5. Januar 1987 in Anspruch genommen worden ist und auf die bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird, betrifft ein Kochfeld, das mit Heizeinheiten ausgerüstet ist, die im wesentlichen im Infrarotgebiet (1-3 µm) abstrahlen, in Kombination mit einer Glaskeramikkochfeld-Tragfläche, die für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässig ist. Küchengeräte, die auf die Fläche des Kochfeldes gestellt werden, werden hauptsächlich durch Strahlung erhitzt, die direkt von der Heizeinheit zu dem Küchengerät übertragen wird, statt durch Wärmeleitung aus dem Glaskeramikmaterial. Obgleich die Glaskeramik für die Strahlung im wesentlichen durchlässig ist, wird ein Teil der von der Heizeinheit abgestrahlten Energie durch die Glaskeramik absorbiert und ein Teil der Energie wird durch das Küchengerät, das erhitzt wird, reflektiert. Die Wärmeübertragung von der Glaskeramik auf das Küchengerät erfolgt hauptsächlich durch Wärmeleitung.

Die Leistungssteueranordnung, die den Gegenstand der oben erwähnten älteren deutschen Patentanmeldung bildet und bei der eine Glaskeramiktemperaturinformation benutzt wird, die aus einem Temperatursensor stammt, welcher direkt über jeder Heizeinheit angeordnet ist, steuert die Ausgangsleistung jeder Heizeinheit, um die Glaskeramik vor einer Überhitzung zu schützen, welche durch anomale Belastungszustände verursacht wird, beispielsweise durch Betreiben der Heizeinheit, ohne daß ein Küchengerät vorhanden ist, durch die Verwendung von stark verzogenen Küchengeräten oder durch Erhitzen eines leeren Küchengeräts.

Bei dieser Anordnung werden die Temperaturmeßwerte gewonnen, indem der Widerstand der unteren Oberfläche des Glaskeramikmaterials über den Heizeinheiten gemessen wird. Die so gewonnene Temperaturinformation ist ausreichend genau, um die Glaskeramik vor Überhitzung zu schützen.

Da Strahlung der Hauptwärmeübertragungsmechanismus für Küchengeräte ist, die auf solchen Kochfeldern erhitzt werden, spricht die Anordnung schneller auf Änderungen in vom Benutzer gewählten Leistungseinstellungen an als bei den herkömmlichen Kochfeldern, bei denen die Erhitzung durch Wärmeleitung erfolgt. Die thermische Trägheit des Glaskeramikmaterials führt jedoch zu einem Ansprechen, das langsamer ist als dasjenige, welches bei Automatikkochflächen erzielbar ist, bei denen die Küchengerättemperatur direkt gemessen und die Ausgangsleistung der Heizeinheit geregelt wird, um die vom Benutzer gewählte Küchengerättemperatur zu erzielen und aufrechtzuerhalten. Von Haus aus vorhandene Ungenauigkeiten bei dieser Temperaturmeßanordnung auf Grund des Temperaturgradienten in dem Glaskeramikmaterial, des Temperaturgradienten von der Oberseite des Glaskeramikmaterials zur Unterseite einer potentiell verzogenen Pfanne und auf Grund von anderen Fehlerquellen machen diese Temperatursensoranordnung mit solchen als geschlossener Regelkreis ausgebildeten Automatikanordnungen inkompatibel. Das Vorsehen eines Sensors zum direkten Messen der Küchengerättemperatur würde die Kosten erhöhen und den Fertigungsprozeß komplizierter machen und durch Vorstehen über das Kochfeld wenigstens in gewissem Ausmaß die Vorteile hinsichtlich des Aussehens und der Reinigungsmöglichkeit der glatten Kochfeldoberfläche hinfällig machen. Es gibt daher einen Bedarf an einer Steueranordnung, die auf Änderungen in der Leistungseinstellung schneller anspricht als übliche rückführungslose Steuersysteme und trotzdem nicht die Vorteile hinsichtlich Kosten, Reinigungsmöglichkeit und Aussehen der glatten Glaskeramikkochfeldoberfläche hinfällig macht.

Es ist deshalb ein Hauptziel der Erfindung, eine verbesserte Leistungssteueranordnung für ein Glaskeramikkochfeld zu schaffen, welche die Zeit verringert, die die Anordnung benötigt, um stationäre Zustände bei Änderungen in der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung zu erreichen, und zwar unter Verwendung eines Temperatursensors, der an der unteren oder inneren Oberfläche der Glaskeramikkochfeld-Tragfläche befestigt ist.

Gemäß der Erfindung wird eine verbesserte Leistungssteueranordnung für ein Haushaltskochgerät geschaffen, das ein Glaskeramikkochfeld hat, auf das zu erhitzende Belastungen gestellt werden, und wenigstens eine Strahlungsheizeinheit, die unter dem Glaskeramikkochfeld angeordnet ist, um auf diesem stehende Belastungen zu erhitzen. Eine vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung gestattet dem Benutzer, eine von mehreren Leistungseinstellungen für die Heizeinheit auszuwählen. Die Leistungssteueranordnung enthält eine Temperaturmeßeinrichtung zum Messen der Temperatur des Glaskeramikkochfeldes in der Nähe der Heizeinheit und eine Leistungssteuereinrichtung, die auf die Eingabewähleinrichtung und auf die Temperaturmeßeinrichtung anspricht und die Heizeinheit normalerweise auf einem Leistungswert betreibt, der der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht.

Vorteilhafter Gebrauch wird von der neuen Erkenntnis gemacht, daß für wenigstens einige der vom Benutzer wählbaren Leistungseinstellungen die stationäre Temperatur der Glaskeramikfläche für im wesentlichen alle normalen Belastungen in ein vorhersagbares Temperaturband fallen wird, wenn die Heizeinheit auf dem entsprechenden Leistungswert betrieben wird. Zu diesem Zweck sind wenigstens einer der Leistungseinstellungen eine vorbestimmte Maximal- und eine vorbestimmte Minimalreferenztemperatur zugeordnet, welche ein Temperaturband festlegen, das den stationären Temperaturbereich für die Unterseite der Glaskeramiktragfläche in der Nähe der Heizeinheit repräsentiert, wenn normale Belastungen bei dieser Leistungseinstellung erhitzt werden. Die Leistungssteuereinrichtung betreibt weiter die Heizeinheit auf einem Leistungswert, der von dem Leistungswert verschieden ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, wenn die gemessene Glaskeramiktragflächentemperatur außerhalb des vorbestimmten Referenztemperaturbandes ist, welches der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, um die Temperatur schneller in das Band zu bringen und dadurch die Heizeinheit zu veranlassen, schnell auf Änderungen in der vom Benuzter gewählten Leistungseinstellung anzusprechen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung repräsentiert die Minimalreferenztemperatur für jede Leistungseinstellung den Temperaturwert, den die Glaskeramik unter stationären Bedingungen normalerweise wenigstens erreichen wird, wenn ein Küchengerät mit relativ dunklem und ebenem Boden bei dem stationären Leistungswert für die gewählte Leistungseinstellung erhitzt wird. Die Maximalreferenztemperatur für diese Einstellung entspricht der Temperatur, die normalerweise durch das Glaskeramikmaterial nicht überschritten würde, wenn ein Küchengerät aus glänzendem Aluminium, das eine deformierte Bodenfläche hat, bei dem entsprechenden Leistungswert erhitzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines Teils eines Kochfeldes, das mit der Leistungssteueranordnung nach der Erfindung versehen ist,

Fig. 2 eine Querschnittansicht eines Teils des Kochfeldes nach Fig. 1, die Einzelheiten einer der Heizeinheiten zeigt,

Fig. 3 in einer vergrößerten Draufsicht einen Teil des Kochfeldes nach Fig. 1 sowie Einzelheiten des Temperatursensors und der Heizeinheit,

Fig. 4 ein Funktionsblockschaltbild der Leistungssteuerschaltungsanordnung für das Kochfeld nach Fig. 1,

Fig. 5 Leistungssignale, die verschiedenen, durch den Benutzer wählbaren Leistungseinstellungen entsprechen, und ein Taktsignal zum Synchronisieren des Betriebes der Steueranordnung mit dem Leistungssignal,

Fig. 6 ein Diagramm, welches die Kennlinie des Widerstands über der Temperatur für das Glaskeramikmaterial zeigt, welches die Oberfläche des Kochfeldes nach Fig. 1 bildet,

Fig. 7 ein vereinfachtes Schaltbild einer Ausführungsform einer Steuerschaltung der Leistungssteueranordnung nach der Erfindung für das Kochfeld nach Fig. 1,

Fig. 8 ein Flußdiagramm der Abtastroutine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 vorgesehen ist,

Fig. 9A und 9B Flußdiagramme der Tastaturdecodierroutine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 enthalten ist,

Fig. 10 ein Flußdiagramm der Geschwindigkeitsberechnungsroutine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 enthalten ist,

Fig. 11A-11C Flußdiagramme der "Temp FH/FC"-Routine, die in dem Steuerprogramm des Mikroprozessors in der Schaltung nach Fig. 7 enthalten ist,

Fig. 12 ein Flußdiagramm der PSET-Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 enthalten ist, und

Fig. 13 ein Flußdiagramm der Leistung-Aus-Routine, die in dem Steuerprogramm für den Mikroprozessor in der Schaltung nach Fig. 7 enthalten ist.

Fig. 1 zeigt ein Glaskeramikkochfeld, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Das Kochfeld 10 hat eine insgesamt ebene Glaskeramikkochfläche 12. Kreisförmige Muster 14 bezeichnen jeweils die relative Seitenposition von vier Heizeinheiten (nicht gezeigt), die direkt unter der Kochfläche 12 angeordnet sind. Eine Steuer- und Anzeigetafel, die insgesamt mit 15 bezeichnet ist, weist einen vollständigen Satz Berührungstasten 17 und ein digitales 7-Segment-Leuchtdiodenanzeigeelement 19 für jede Heizeinheit auf.

Der Ausdruck Glaskeramik in bezug auf das Material, aus welchem die Kochfläche 12 besteht, bezieht sich auf ein Borsilikatmaterial aus der Familie der Ceran-Materialien. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Glaskeramikmaterial ein infrarotdurchlässiges Glaskeramikmaterial, und zwar Ceran-85, das von Schott Incorporated hergestellt wird.

Eine Heizeinheit ist unter jedem der kreisförmigen Muster 13 (a)-13 (d) angeordnet. In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Bezugszeichen 14 (a)-14 (d) auf die Heizeinheiten, die unter den Zonen 13 (a)-13 (d) angeordnet sind. Die Heizeinheit 14 (a) ist ausführlicher in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Lediglich zu Darstellungszwecken ist eine der Heizeinheiten gezeigt. Die Heizeinheiten 14 (b)-14 (d) haben den gleichen Aufbau wie die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Heizeinheit. Die Heizeinheiten 14 (a) und 14 (c) haben einen Durchmesser von 203 mm (8 Zoll). Die Einheiten 14 (b) und 14 (d) haben einen Durchmesser von 152 mm (6 Zoll).

Gemäß den Fig. 2 und 3 weist die Heizeinheit 14 (a) ein als offene Wicklung ausgebildetes elektrisches Widerstandselement 16 in Spiralform auf, das so ausgelegt ist, daß es, wenn es mit vollem Strom versorgt wird, hauptsächlich im Infrarotbereich (1-3 µm) des elektromagnetischen Energiespektrums abstrahlt. Das Element 16 ist in einem konzentrischen Wicklungsmuster angeordnet und durch Lappen oder auf andere Weise an einer Tragscheibe 18 befestigt, die aus einem mikroporösen Material besteht, z. B. aus dem von Ceramaspeed unter der Bezeichnung Microtherm erhältlichen Material. Die Scheibe 18 ist in einer Tragpfanne 20 aus Blech durch eine isolierende Auskleidung 22 aus einer aus Aluminiumoxid und Siliciumoxid gebildeten Masse abgestützt. Diese isolierende Auskleidung 22 weist einen ringförmigen, sich nach oben erstreckenden Teil 22 (a) auf, der als isolierender Abstandshalter zwischen der Tragscheibe 18 und der Glaskeramikkochfläche 12 dient. Im vollständig zusammengebauten Zustand wird die Pfanne 20 mittels Federspannung nach oben gedrückt, wodurch der ringförmige Teil 22 (a) der isolierenden Auskleidung 22 mit Hilfe einer nicht dargestellten Halteeinrichtung gegen die Unterseite der Kochfläche 12 gedrückt wird. Die Heizeinheiten 14 (a)-14 (d) werden von Ceramaspeed unter der Bezeichnung Fast Start Radiant Heater with Concentric Coil Pattern hergestellt und vertrieben.

Fig. 4 zeigt in Form eines vereinfachten Schaltbildes eine Ausführungsform eines durch die Steueranordnung nach der Erfindung zu steuernden Systems. Die vier Heizeinheiten 14 (a)-14 (d) sind jeweils mit einer Standardwechselstromquelle von 240 Volt, 60 Hz über Netzleitungen L1 und L2 und einen von vier Triacs 24 (a)-24 (d) verbunden, wobei die Heizkreise zueinander parallel geschaltet sind. Die Triacs 24 (a)-24 (d) sind herkömmliche Thyristoren, welche in der Lage sind, Strom in jeder Richtung zu leiten, ungeachtet der Polarität der Spannung an ihren Hauptklemmen, wenn sie durch entweder eine positive oder eine negative Spannung getriggert werden, die an die Steuerelektrodenanschlüsse angelegt wird.

Die Leistungssteueranordnung 26 steuert die durch die Heizeinheiten aufgenommene Leistung durch Steuern der Geschwindigkeit, mit der die Steuerimpulse an die Triacssteuerelektrodenanschlüsse gemäß den gewählten Leistungseinstellungen angelegt werden, die für jede Heizeinheit durch den Benutzer eingegeben werden, indem dieser eine Berührungsmembranschaltertastatur 28 betätigt. Die Spalten von Tasten, welche mit SU0 bis SU3 bezeichnet sind, liefern die Steuereingangssignale für die Heizeinheiten 14 (a)-14 (d). In der dargestellten Ausführungsform sind die Leistungsimpulse, die den Heizeinheiten zugeführt werden, volle Zyklen des Wechselstromleistungssignals von 240 Volt, 60 Hz; es könnten jedoch ebenso Leistungssignale mit anderen Frequenzen und anderen Spannungswerten, wie z. B. 120 Volt, benutzt werden.

Mehrere diskrete Leistungseinstellungen sind vorgesehen, wobei jeder eine besondere Leistungsimpulsfolgefrequenz eindeutig zugeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform sind neun Leistungseinstellungen plus Aus und Ein für jede Heizeinheit wählbar, indem der Benutzer die Tasten der Tastatur 28 betätigt. Tabelle I zeigt die Impulsfolgefrequenz, welche jeder Leistungseinstellung zugeordnet ist.

TABELLE I

Der Leistungsimpulscode in Tabelle I repräsentiert 64-Bit-Steuerwörter im Hexandezimalformat. Die Verteilung der EIN-Leistungszyklen über einer 64-Zyklen-Steuerperiode für jede Leistungseinstellung ist durch Bitmuster des zugeordneten Steuerwortes definiert. Die EIN- und AUS-Zyklen werden durch logische Eins- bzw. Nullbits repräsentiert. Diese Folgefrequenzen sind empirisch festgelegt worden, um einen Bereich von Leistungseinstellungen für gute Kochleistung des Kochfeldes bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorzusehen. Die Bitmuster sind so ausgewählt worden, daß die Dauer von Leerlauf- oder AUS-Zyklen für jeden Leistungswert minimal ist.

In Fig. 5 repräsentieren die Wellenformen A-D die an das Heizelement für jede der Leistungseinstellungen 1 bis 4 angelegte Spannung. Die Wellenform E repräsentiert das Leistungssignal, das an den Leitungen L1 und L2 erscheint. Leistungsimpulse oder EIN-Zyklen sind durch ausgezogene Linien dargestellt. Diejenigen Zyklen des Leistungssignals, während denen der Triac nichtleitend ist, sind gestrichelt dargestellt. Gemäß der Darstellung in Tabelle I und in Fig. 5 reicht die Impulsfolgefrequenz für die ersten vier Leistungseinstellungen von 1 Impuls pro 64 Leistungszyklen für die Leistungseinstellung 1, der niedrigsten Nicht-Aus-Leistungseinstellung, bis 1 Leistungsimpuls für alle 8 Zyklen für den Leistungswert 4.

Die durch den Benutzer wählbare maximale Leistungseinstellung, der Wert 9, entspricht einer Folgefrequenz von 36 Zyklen pro 64 Zyklen, damit die Heizeinheit für einen stationären Betrieb bei einer effektiven Spannung ausgelegt werden kann, die niedriger als die Netzspannung von 240 Volt ist.

Ein Temperatursensor zum Messen der Temperatur der Glaskeramikglasfläche ist in der dargestellten Ausführungsform in Form von vier Paaren von Edelmetallstreifen 30 vorgesehen, die auf der Unterseite der Glaskeramikplatte 12 gebildet sind. Ein Paar ist jeder Heizeinheit zugeordnet. Die Streifen 30 dienen als elektrische Kontakte, und das Glaskeramikmaterial in dem Spalt 32 zwischen den Streifen ist ein Widerstand, dessen Wert sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Glases verändert.

Die Streifen 30 können durch Siebdruck auf die Unterseite der Glaskeramikkochfläche 12 aufgebaut und bei einer Temperatur von etwa 700°C (1300°F) eingebrannt werden. Die Streifen 30 werden bis zu einer Dicke von etwa 5 bis 10 mm (50-100Å) aufgebracht und erstrecken sich von dem äußeren Rand der Kochfläche 12 beinahe bis zu dem Mittelpunkt jedes kreisförmigen Musters 13 (a)-13 (d). Die Streifen haben einen gegenseitigen Abstand von ungefähr 7,6 mm (0,3 Zoll). Die ungefähre Länge jedes Streifens beträgt 76 mm (3 Zoll) und 102 mm (4 Zoll) für die Heizeinheiten mit 152 mm (6 Zoll) bzw. 203 mm (8 Zoll) Durchmesser. Die minimale Breite jedes Streifens beträgt 2,5 mm (0,1 Zoll). Eine solche Konstruktion ergibt einen endlichen meßbaren Widerstandswert für jeden Streifenleiter. Der Widerstandswert der Streifen ist nicht kritisch, vorausgesetzt er ist klein, aber ein Wert in dem Bereich von 1-10 Ohm wird bevorzugt. Gold wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Herstellung der Streifen 30 benutzt; es können jedoch andere Edelmetalle und Kombinationen derselben benutzt werden, wie beispielsweise Gold-Palladium-Kombinationen od. dgl. Das besondere, spitz zulaufende Muster der Streifen 30 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde etwas willkürlich gewählt, um das Aussehen zu verbessern, denn derjenige Teil der Streifen, der sich über die Heizeinheit erstreckt, wird durch das Kochfeld hindurch sichtbar sein, wenn die Heizeinheiten in Betrieb sind. Dieses Muster ist für den richtigen Betrieb nicht wesentlich.

Ein verbessertes Verfahren zum Auftragen von Streifen auf die Glaskeramikoberfläche bildet den Gegenstand einer weiteren deutschen Patentanmeldung P 37 44 373.9, für die die Priorität der US-Patentanmeldung, Serial Number 091 528, vom 31. August 1987 in Anspruch genommen worden ist.

Der Widerstand zwischen den Streifen 30 ist eine Funktion des Abstands zwischen den Streifen, der Länge, der Glaskeramikdicke, des Kochfeldmaterials sowie der Temperatur. Die Kennlinie des Widerstands über der Temperatur für das Glaskeramikmaterial, das den Temperatursensor des Ausführungsbeispiels aufweist, ist in Fig. 6 grafisch dargestellt. Bei der maximalen Temperatur von etwa 700°C (1300°F) beträgt der Widerstand der Glaskeramik ungefähr 200 Ohm. Bei Raumtemperatur liegt der Widerstand der Glaskeramik im Megaohmbereich.

Oben ist bereits kurz erwähnt worden, daß der Hauptwärmeübertragungsmechanismus in dem Kochfeld der dargestellten Ausführungsform Abstrahlung von der Heizeinheit zu dem Küchengerät durch das Glas hindurch ist. Die Glaskeramik ist für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässig, aber nicht völlig durchlässig. Ein Teil der Energie, die von der Heizeinheit abgestrahlt wird, wird durch die Glaskeramik absorbiert. Ebenso wird ein Teil der Energie, die an dem Küchengerät reflektiert wird, ebenfalls durch die Glaskeramik absorbiert. Infolgedessen liefert die Wärmeleitung von der Glaskeramikoberfläche zu dem Küchengerät einen beträchtlichen Beitrag zum Erhitzen des Küchengeräts. Die thermische Trägheit des Glaskeramikmaterials verlangsamt daher das Ansprechen des Heizsystems auf Änderungen in der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung.

Es sei daran erinnert, daß ein Ziel der Erfindung darin besteht, das System zum schnelleren Ansprechen zu bringen, d. h., stationäre Heizbedingungen bei Änderungen in der gewählten Leistungseinstellung schneller zu erreichen. Zum Erreichen dieses Ziels wird vorteilhafter Gebrauch von der neuen und unerwarteten empirischen Beobachtung gemacht, daß für jeden Leistungswert unter stationären Bedingungen die Temperatur der Unterseite des ein zu erhitzendes Küchengerät tragenden Glaskeramikmaterials innerhalb eines entsprechenden, relativ breiten, aber vorhersagbaren Temperaturbandes oder -bereiches bei im wesentlichen allen normalen Küchengeräten liegen wird, die auf der Glaskeramikoberfläche erhitzt werden. Tabelle II zeigt die Minimal- und Maximaltemperaturen, welche die Bänder für die Leistungswerte 4-7 der dargestellten Ausführungsform definieren.

Der hier verwendete Ausdruck "normales Küchengerät" oder "normale Belastung" bezieht sich auf einen Bereich von Küchengeräten, die wahrscheinlich auf dem Kochfeld erhitzt werden sollen. Ein Extrem sind Corningware-Pfannen mit dunklem, ebenen Boden, und das andere Extrem sind verzogene Pfannen aus glänzendem Aluminium. Die dunklen, ebenen Corningware-Pfannen ergeben die beste Wärmeübertragung von dem Glaskeramikmaterial aus. Bei einer bestimmten Leistungseinstellung wird bei diesem Typ von Pfanne die gemessene Glaskeramiktemperatur am niedrigsten sein. Die verzogene Pfanne aus hellem Metall ergibt eine schlechte Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und tendiert außerdem dazu, Strahlungsenergie zurück auf die Glaskeramik zu reflektieren, weshalb sie das Ende hoher Temperatur des Bandes festlegt.

Tabelle II

Die in Tabelle II angegebenen Minimaltemperaturen wurden durch empirisches Testen unter Verwendung einer ebenen, dunklen Everware-Pfanne der Größe 203 mm (8 Zoll), die 2 Liter Wasser enthielt, gewonnen; die Maximaltemperaturen wurden unter Verwendung einer glänzenden Aluminiumpfanne der Größe 152 mm (6 Zoll), die einen stark verzogenen Boden hatte und 1/4 Liter Wasser enthielt, gewonnen.

Gemäß der Erfindung enthält die Steueranordnung eine Einrichtung, die auf die Temperaturmeßeinrichtung anspricht, um einen Leistungswert zuzuführen, der von dem stationären Leistungswert verschieden ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, wenn die gemessene Temperatur des Glaskeramikmaterials außerhalb des entsprechenden stationären Temperaturbandes ist. Wenn die gemessene Glaskeramiktemperatur niedriger als die Minimalschwellenwerttemperatur ist, welche die untere Grenze des Temperaturbandes für die gewählte Leistungseinstellung festlegt, wird die Heizeinheit überspeist oder übersteuert, d. h. ein Leistungswert, der größer als der stationäre Leistungswert für die gewählte Leistungseinstellung ist, wird der Einheit zugeführt. Ebenso, wenn die gemessene Glaskeramiktemperatur größer als die maximale Schwellentemperatur ist, die die obere Grenze des Temperaturbandes für die gewählte Leistungseinstellung festlegt, wird die Heizeinheit unterspeist oder untersteuert, d. h. ein Leistungswert, der niedriger als der stationäre Leistungswert ist, wird der Heizeinheit zugeführt. Wenn die gemessene Glaskeramiktemperatur innerhalb des entsprechenden stationären Temperaturbandes ist, wird der Leistungswert, welcher der gewählten Leistungseinstellung entspricht, der Heizeinheit zugeführt. Durch diese Anordnung wird die Glastemperatur schneller in das Temperaturband gebracht, welches dem gewählten Leistungswert zugeordnet ist, als es bei einer herkömmlichen rückführungslosen Steueranordnung der Fall wäre.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Widerstandswert des Glases, wenn auf den Leistungswerten 1-3 gearbeitet wird, so hoch, daß eine zuverlässige Messung der verwendbaren Temperaturen eine sehr teuere Schaltungsanordnung erfordert. Daher wird die Betriebsart des Überspeisens oder schnellen Erhitzens für diese Leistungseinstellungen nicht realisiert. Die Maximalreferenztemperatur für den Leistungswert 3 wird benutzt, um die Betriebsart des Unterspeisens oder schnellen Abkühlens für die Leistungswerte 1-3 zu realisieren. Die Leistungseinstellung 9 ist die Maximaleinstellung, für die die Einheit ausgelegt ist. Es erfolgt daher kein Überspeisen, wenn dieser Leistungswert gewählt wird.

Tabelle II zeigt außerdem die Leistungswerte, die zum Überspeisen und Unterspeisen der Einheiten für jeder Leistungseinstellung zugeführt werden. Diese Leistungswerte sind empirisch gewählt worden, um eine zufriedenstellende Leistung des Kochfeldes der dargestellten Ausführungsform zu erzielen. Das Ziel bei der Wahl dieser Werte ist es, die Temperatur schnell, aber ohne Überschwingen in die gewünschten Grenzen zu bringen.

Es ist klar, daß die besonderen Temperatur- und Leistungswertparameter, welche in Tabelle II angegeben sind, lediglich zur Veranschaulichung dienen und keine Beschränkungen für die Erfindung darstellen sollen.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Leistungssteuerschaltung für das Kochfeld nach Fig. 1, welche die Leistungssteuerfunktion gemäß der Erfindung erfüllt. In dieser Steueranordnung erfolgt die Leistungssteuerung elektronisch durch einen Mikroprozessor 40. Der Mikroprozessor 40 ist ein Mikroprozessor der Serie M 68000, die im Handel von Motorola erhältlich ist. Der Mikroprozessor 40 ist kundenspezifisch ausgeführt worden, indem sein Festwertspeicher dauerhaft so ausgelegt worden ist, daß er das erfindungsgemäße Steuerschema realisiert.

Wie oben mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben, ist die Tastatur 28 ein herkömmliches Berührungseingabesystem. Das Tastenfeld umfaßt vier Spalten mit jeweils elf Tasten. Die Spalten zum Steuern der Heizelemente sind mit SU0 bis SU3 bezeichnet. Die Tasten ermöglichen einem Benutzer, die Leistungswerte 1 bis 9 und zusätzlich Ein und Aus für jede der vier Heizeinheiten zu wählen. Die Tastatur 28 hat eine Eingangsleitung für jede Spalte, die sich alle Tasten in dieser Spalte gemeinsam teilen, und 11 Ausgangsleitungen, eine für jede Zeile von Tasten. Jede besondere Spalte der Tastatur 28 wird abgetastet, indem Abtastimpulse sequentiell an Ausgängen P400 bis P403 des Mikroprozessors 40 periodisch erzeugt werden. Diese Impulse werden, wenn sie erscheinen, zu den entsprechenden Spalteneingangsleitungen der Tastatur 28 übertragen. Diese Spannung wird im wesentlichen unverändert zu den Ausgangsleitungen von sämtlichen unberührten Tasten übertragen. Das Ausgangssignal einer betätigten Taste wird anders sein, was eine Betätigung der Taste in dieser Zeile und Spalte bedeutet.

Auf diese Weise wird jede Spalte der Tastatur 28 bei einem neuen Eingangssignal periodisch mit einer Geschwindigkeit abgetastet, die durch das Steuerprogramm bestimmt wird, welches in dem Festwertspeicher (ROM) des Mikroprozessors 40 gespeichert ist. Die folgende Beschreibung der Steuerroutinen wird deutlich machen, daß jede Spalte einmal alle vier vollständigen Leistungszyklen des Leistungssignals, das auf den Leitungen L1 und N erscheint, abgetastet wird. Das Ausgangssignal der Tastatur 28 wird an Eingangsanschlüsse P1IO-P1IA des Mikroprozessors 40 über eine 410- Parallelanschlußschnittstellenschaltung angelegt.

Ein Nulldurchgangssignal, welches Nulldurchgänge des Leistungssignals markiert, das auf den Leitungen L1 und N aus der Stromversorgung erscheint, wird an den Mikroprozessor 40 an dem Eingangsanschluß P810 aus einer herkömmlichen Nulldurchgangsdetektorschaltung 44 angelegt. Das Nulldurchgangssignal aus der Schaltung 44 ist als Wellenform F in Fig. 5 dargestellt. Die Impulse markieren die positivgehenden Nulldurchgänge des Leistungssignals auf den Leitungen L1 und N der Wechselstromversorgung. Die Nulldurchgangssignale werden benutzt, um das Triggern der Triacs mit den Nulldurchgängen des Leistungssignals zu synchronisieren, und für Taktzwecke in dem Steuerprogramm, das durch den Mikroprozessor 40 ausgeführt wird.

Eine Glaskochfeldtemperaturinformation wird dem Mikroprozessor 40 an den Eingangsanschlüssen PAI0 bis PAI3 über eine Standard- VME-600-A/D-Wandlerschaltung 46 geliefert. Ein Analogspannungssignal, welches die Temperatur der Glaskeramik in der Nähe jeder Heizeinheit repräsentiert, wird über eine Temperatursensorspannungsbrückenschaltung 48 geliefert, die für jede Heizeinheit einen 2kΩ-Widerstand 49, der zu einem 200kΩ- Widerstand 50 über eine Analogmultiplexerschaltung 51 parallel geschaltet ist, die zu dem Widerstand 49 in Reihe geschaltet ist, eine Trenndiode 52 und einen 10 µF-Filterkondensator 54 enthält. Der Widerstand der Glaskeramik ist schematisch als ein variabler Widerstand 56 dargestellt, der zwischen die Verbindungsstelle des Widerstands 50 und der Diode 52 und Masse geschaltet ist. Die andere Seite des Widerstands 50 ist mit einer Wechselstromquelle 57 verbunden. Die Wechselstromquelle 57 wird zum Speisen der Glaskeramiksensorwiderstandsschaltungsanordnung benutzt, um parasitäre und Diffusionsauswirkungen zu minimieren. Das Analogspannungssignal, welches jede einzelne Sensorschaltung an den Eingang des A/D-Wandlers anlegt, wird intern in einen Digitalwert umgewandelt, der in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) des Mikroprozessors 40 gespeichert wird.

Die Analogmultiplexerschaltung 51 ist mit dem Strombegrenzungswiderstand 49 in Reihe geschaltet, um den Temperaturbereich der Meßschaltung effektiv zu erweitern. Die Multiplexerschaltungen 51 wirken als Analogschalter, die durch Freigabesignale aus den Ausgangsanschlüssen P 404-P 407 getriggert werden, um den 2K-Ohm-Widerstand wahlweise in die Meßschaltung zu schalten. Wenn nur der 2K-Ohm-Widerstand 49 benutzt wird, sind die Temperaturmeßwerte an dem unteren Ende des Bereiches schwierig auflösbar. Im folgenden wird im Rahmen der Beschreibung der Steuerroutinen noch ausführlicher beschrieben, daß, wenn die gemessene Temperatur oberhalb einer vorbestimmten Schwellentemperatur ist, die willkürlich auf 398,9°C (750°F) gesetzt worden ist, ein Freigabesignal von dem geeigneten E/A-Anschluß P 404-P 407 an seine zugeordnete Multiplexerschaltung 51 angelegt wird, um den Strombegrenzungswiderstand 49 zuzuschalten, bevor die Temperatur für Meßzwecke abgelesen wird. Bei Temperaturen, die niedriger sind als die Schwellentemperatur, wird der E/A- Anschluß rückgesetzt, wodurch der Strombegrenzungswiderstand 49 aus dem Stromkreis herausgeschaltet wird.

Der Mikroprozessor 40 sendet Triactriggersignale über E/A- Anschlüsse P 500 bis P 503 zu den Steuerelektrodenanschlüssen der Triacs 24 (a)-24 (d) über eine herkömmliche 615-Triac- Treiberschaltung 64. Die Triactreiberschaltung 64 verstärkt die Ausgangssignale aus den Anschlüssen P 500-P 503 des Mikroprozessors 40 und isoliert den Chip von der Netzleitung. Anzeigedaten werden an E/A-Anschlüssen P 200-P 20F abgegeben. Eine Anzeige 58 ist eine herkömmliche vierstellige Anzeige, wobei jede Stelle aus einer 7-Segment-Leuchtdiodenanzeige besteht. Die Anzeigeinformation wird von den E/A-Anschlüssen P 200-P 20F an die Anzeigesegmente über eine herkömmliche 410- Parallelanschluß-Schnittstellenschaltung 60 und eine herkömmliche Segmentanzeigedecodiertreiberschaltung 62 auf bekannte Weise abgegeben.

Es sei daran erinnert, daß der Mikroprozessor 40 kundenspezifisch ausgelegt wird, damit er die Steuerfunktionen nach der Erfindung erfüllt, indem der Festwertspeicher dauerhaft konfiguriert wird, um einen vorbestimmten Satz von Befehlen zu realisieren. Die Fig. 8-14 zeigen Flußdiagramme, welche die Steuerroutinen veranschaulichen, die in dem Mikroprozessor realisiert werden, um die Eingangsdaten aus der Tastatur zu gewinnen, zu speichern und zu verarbeiten und Steuersignale zum Triggern der Triacs so zu erzeugen, daß sich die verlangte Leistungsimpulsfolgefrequenz für die gewählte Leistungseinstellung und die gemessene Glaskeramiktemperatur für jede der Heizeinheiten ergibt. Diesen Diagrammen kann der Programmierfachmann einen Befehlssatz zur permanenten Speicherung in dem Festwertspeicher des Mikroprozessors 40 entnehmen, der den Mikroprozessor in die Lage versetzt, die erfindungsgemäßen Steuerfunktionen zu erfüllen.

Das Steuerprogramm umfaßt einen Satz von vorbestimmten Steuerbefehlen, die in dem Festwertspeicher (ROM) des Mikroprozessors 40 gespeichert sind. Eine separate Datei in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) des Mikroprozessors ist jeder der Heizeinheiten 14 (a)-14 (d) zugeordnet. Jede Datei speichert die Steuerinformation für ihre zugeordnete Heizeinheit, auf die durch die Befehle in dem Festwertspeicher eingewirkt wird. Die Ausführung des Steuerprogramms ist mit dem 60-Hz- Leistungssignal synchronisiert, so daß der Satz von Steuerbefehlen in dem Festwertspeicher während jedes Zyklus des Leistungssignals einmal durchlaufen wird. Ein Dateiregister, das sämtlichen vier Dateien gemeinsam ist und als ein 4-Zählimpulse-Ringzähler arbeitet, wird bei jedem Durchlaufen des Steuerprogramms einmal erhöht. Der Zählerstand dieses Dateiregisters identifiziert die Direktzugriffsspeicherdatei, auf die während des folgenden Durchlaufens des Steuerprogramms durch die Steuerbefehle einzuwirken ist. Durch dieses Anordnung wird das Steuerprogramm für jede besondere Heizeinheit alle vier Zyklen des 60-Hz- Leistungssignals einmal ausgeführt.

Das Steuerprogramm ist logisch in einen Satz von Unterroutinen unterteilt, zu denen die Abtastroutine, die Tastaturdecodierroutine, die Geschwindigkeitsberechnungsroutine, die Geschwindigkeitssteuerroutine, die Stationäre-Steuerung- Routine, die TEMP-FH/FC-Routine, die PSET-Routine und die Leistung-Aus-Routine gehören. Andere Subroutinen können ebenfalls vorgesehen werden, um Steuerfunktionen zu erfüllen, die nicht zur Erfindung in Beziehung stehen.

Die Abtastroutine (Fig. 8), welche das Dateiregister enthält, das die Direktzugriffsspeicherdatei identifiziert, auf die während des folgenden Durchlaufens des Steuerprogramms eingewirkt werden soll, setzt die Abtastleitung für die Tastaturspalte, welche der Heizeinheit zugeordnet ist, die Gegenstand des gegenwärtigen Durchlaufes durch die Routine ist, liest das Eingangssignal aus der Tastatur und speichert die vom Benutzer gewählte Leistungseinstellwählinformation in einem Zwischenspeicher. Die Tastaturdecodierroutine validiert die Tastatureingaben und aktualisiert die Steuervariable, welche den Leistungswert darstellt, der durch den Benutzer gewählt worden ist, damit sie die neueste gültige Benutzereingabe wiedergibt. Die Geschwindigkeitsberechnungsroutine liest die Glaskeramikkochfeldtemperaturinformation ein und berechnet periodisch die Temperaturänderungsgeschwindigkeit. Diese Information wird in der Geschwindigkeitssteuer- und der Stationäre-Steuerung-Routine benutzt, welche die Temperaturbegrenzungsfunktion erfüllen, indem Einstellungen an dem Leistungswert, der der Heizeinheit zuzuführen ist, als Funktion der Glaskeramiktemperatur, der Änderungsgeschwindigkeit der Glaskeramiktemperatur und der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung vorgenommen werden. Die TEMP-FH/FC-Routine benutzt die Glaskeramiktemperaturinformation, die durch die Geschwindigkeitsberechnungsroutine eingelesen wird, um die Heizeinheiten zu überspeisen oder zu unterspeisen, wenn die gemessene Temperatur außerhalb des Temperaturbandes ist, welches der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, um das Ansprechen des Kochfeldes auf Leistungseinstellungsänderungen gemäß der Erfindung zu beschleunigen.

Die Bestimmung, welcher Leistungswert der Heizeinheit zuzuführen ist, wird zwar nur während des Durchlaufens des Programms für diese besondere Heizeinheit ausgeführt, eine Leistungssteuerentscheidung muß jedoch für den nächsten Leistungszyklus für jede Heizeinheit während jedes Durchlaufs durch das Programm getroffen werden. Die PSET-Routine gewinnt die Leistungswertinformation aus jeder Datei während jedes Durchlaufs durch die Routine, führt eine Tabellensuche für jede Heizeinheit durch, um das geeignete Bit für das Leistungswertsteuerwort für jede Heizeinheit zu prüfen, und erzeugt ein Vier-Bit-Triggersteuerwort, welches angibt, welche Heizeinheiten während des nächsten Leistungszyklus einzuschalten und welche auszuschalten sind. Dieses Vier-Bit- Steuerwort wird dann durch die Leistung-Aus-Routine benutzt, die das Eingangssignal aus der Nulldurchgangsschaltung überwacht und diejenigen Triacs triggert, welche den Heizeinheiten zugeordnet sind, die während des nächsten Leistungszyklus mit Strom zu versorgen sind, wenn der nächste auftretende positivgehende Nulldurchgang des Leistungssignals erkannt wird. Diese Steuerroutinen, mit Ausnahme der Geschwindigkeitssteuer- und der Stationäre-Steuerung-Routine, werden nun jeweils ausführlicher unter Bezugnahme auf ihr Flußdiagramm in der folgenden Beschreibung erläutert. Die Geschwindigkeitssteuer- und die Stationäre-Steuerung-Routine, welche die Temperaturbegrenzungsfunktion erfüllen, sind ausführlich in der oben erwähnten weiteren deutschen Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben, für die die Priorität der US-Patentanmeldung, Serial Number 000 684, in Anspruch genommen worden ist und auf die bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen wird.

Abtastroutine - Fig. 8

Die Funktion dieser Routine ist es, die geeignete RAM (Direktzugriffsspeicher)-Datei für den gegenwärtigen Durchlauf durch das Programm zu adressieren, die geeignete Abtastleitung für die Tastatur zu setzen und die Eingangsinformation aus der Tastatur für die Heizeinheit, welche der bezeichneten RAM-Datei zugeordnet ist, einzulesen. Das RAM-Dateiregister SU arbeitet als Vier-Zählwerte-Ringzähler, der von 0 bis 3 zählt. Die Zählwerte 0 bis 3 des Zählers SU identifizieren RAM-Dateien für die Heizeinheiten 14 (a)-14 (d).

Nach dem Eintritt in die Abtastroutine wird das Register SU inkrementiert (Block 102), und eine Abfrage 104 stellt fest, ob SU größer als 3 ist. Wenn dem so ist, wird der Zähler auf 0 rückgesetzt (Block 106). Danach wird die Adresse der RAM- Datei, auf die während dieses Durchlaufes durch das Steuerprogramm einzuwirken ist, gleich SU gesetzt (Block 108). Die Abtastleitung, die während des vorherigen Durchlaufs durch das Steuerprogramm gesetzt worden ist und mit R(SU-1) bezeichnet ist, wird rückgesetzt (Block 110). Die Abtastleitung, die der Heizeinheit für den gegenwärtigen Durchlauf durch das Programm zugeordnet ist und mit R(SU) bezeichnet ist, wird gesetzt (Block 112). Die Daten der Eingangsleitungen P1IA bis 9 werden eingelesen, welche die gegenwärtige Eingangsinformation für diese RAM-Datei auf der Tastatur 28 enthalten (Block 114), und diese Information wird als Variable KB gespeichert (Block 116). Das Programm verzweigt dann (Block 118) zu der Tastaturdecodierroutine nach Fig. 9A.

Tastaturdecodierroutine - Fig. 9A und 9B

Die Tastaturdecodierroutine validiert die Eingaben aus der Tastatur 28 und aktualisiert die vom Benutzer gewählte Leistungseinstellvariable PWD entsprechend. Die Routine stellt zuerst fest, ob die neue Tastatureingabe eine Leerstelle ist, was keine Eingabe bedeutet, eine Aus-Eingabe, eine Ein-Eingabe oder einer der Leistungswerte 1 bis 9. Um gültig zu sein, wenn die Heizeinheit von Aus auf eine andere Leistungseinstellung geschaltet wird, muß die Ein-Taste zuerst betätigt werden, gefolgt von der gewünschten Leistungseinstellung. Die Leistungseinstellung muß innerhalb von 8 Sekunden seit Betätigung der Ein-Taste eingegeben werden. Wenn nicht, muß die Ein-Taste erneut betätigt werden.

Die Variable PWD repräsentiert die vom Benutzer gewählte Leistungseinstellung. PWD wird nur auf Benutzereingaben hin geändert. Gemäß der Erfindung kann jedoch der Leistungswert, der der Heizeinheit tatsächlich zugeführt wird, von dem Wert verschieden sein, der der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht. Die Variable PLVL wird in diese Routine eingeführt, um den Leistungswert zu repräsentieren, der der Heizeinheit tatsächlich zugeführt wird. PLVL wird dem Wert von PWD am Anfang zugeordnet. PLVL kann jedoch in den im folgenden beschriebenen Temperaturbegrenzungsroutinen geändert werden.

Ein Flag, das als Ein-Flag bezeichnet wird, und ein Zeitgeber oder Zähler, der mit Ein-Zeitgeber bezeichnet ist, werden benutzt, um die 8 Sekunden-Periode zum Eingeben einer gültigen Leistungseinstellung nach der Betätigung der Ein-Taste festzulegen. Das Ein-Flag wird gesetzt, wenn die Ein-Taste betätigt wird, und nur bei Betätigung der Aus-Taste oder bei dem Erreichen der Zeitsperre des EIN-ZEITGEBERS rückgesetzt.

Gemäß dem Flußdiagramm in den Fig. 9A und 9B stellt eine Abfrage 120 zuerst fest, ob KB eine Leerstelle repräsentiert, was bedeutet, daß keine Taste gegenwärtig betätigt ist. Wenn KB eine Leerstelle ist, verzweigt das System zu der Decodieren- 2-Subroutine (Fig. 9B). In der Decodieren-2-Subroutine stellt eine Abfrage 122 fest, ob das Ein-Flag gesetzt ist. Wenn das Ein-Flag nicht gesetzt ist, wird der in PWD gespeicherte Leistungswert der Variablen PLVL zugeordnet (Block 124). Wenn das Ein-Flag gesetzt ist, stellt eine Abfrage 126 fest, ob der zuvor gewählte Leistungswert, der gegenwärtig als PWD gespeichert ist, die Aus-Einstellung ist. Wenn dem nicht so ist, arbeitet das System gegenwärtig bei einer der Leistungseinstellungen 1 bis 9, und das Programm ordnet den Wert von PWD der Variablen PLVL zu (Block 124) und verzweigt (Block 128) zu der Geschwindigkeitsberechnungsroutine (Fig. 10). Wenn die Abfrage 126 ergibt, daß PWD gleich 0 ist, was einen Aus-Leistungswert repräsentiert, bedeutet das, daß der Benutzer von Aus auf Ein geschaltet hat, und der Ein-Zeitgeber wird dekrementiert (Block 130). Wenn der Ein-Zeitgeber gleich 0 ist, was durch eine Abfrage 132 ermittelt wird und bedeutet, daß die Zeit zum Eingeben eines gültigen Leistungswerts verstrichen ist, wird das Ein-Flag gelöscht (Block 134), und das Programm geht wie zuvor zu dem Block 124.

Es wird wieder auf Fig. 9A Bezug genommen. Wenn KB keine Leerstelle ist, stellt eine Abfrage 135 fest, ob die neue Eingabe die Aus-Einstellung ist. Wenn dem so ist, wird das Ein-Flag gelöscht (Block 136), und die Variable PWD wird dem Wert 0 zugeordnet, der die Aus-Leistungseinstellung repräsentiert (Block 138). Die Variable PLVL wird dem Wert von PWD zugeordnet (Block 140), und das Programm verzweigt (Block 142) zu der Geschwindigkeitsberechnungsroutine nach Fig. 10. Wenn KB nicht AUS ist, stellt eine Abfrage 144 fest, ob die neue Eingabe die Ein-Einstellung ist. Wenn ja, wird der Ein-Zeitgeber wieder initialisiert (Block 146). Eine Abfrage 148 prüft den Zustand des Ein-Flags. Wenn es gesetzt ist, geht das Programm zu dem Block 140. Wenn nicht, wird das Flag gesetzt (Block 150), und PWD wird dem Wert 0 zugeordnet, der auch der Ein-Einstellung entspricht (Block 152). Das Programm geht dann zu dem Block 140 wie zuvor.

Wenn die Antwort auf die Abfrage 144 nein lautet, bedeutet das, daß die neue Eingabe einer der Leistungswerte 1 bis 9 ist, und eine Abfrage 154 prüft den Zustand des Ein-Flags. Wenn es nicht gesetzt ist, was bedeutet, daß der Benutzer versucht hat, von Aus auf einen Leistungswert zu gehen, ohne zuerst die Ein-Taste zu betätigen, wird die neue Eingabe ignoriert, und das Programm geht zu dem Block 140, wobei PWD ungeändert bleibt. Wenn das Ein-Flag gesetzt ist, ist die Leistungseinstellungseingabe gültig, und die Variable PWD wird dem neuen Wert zugeordnet, der der neuen Eingabe KB entspricht (Block 156).

Nachdem der Wert von PWD, welcher die neueste gültige, vom Benutzer gewählte Leistungseinstellung repräsentiert, der Variablen PLVL zugeordnet worden ist, geht das System zu der Geschwindigkeitsberechnungsroutine (Fig. 10).

Geschwindigkeitsberechnungsroutine - Fig. 10

Die Funktion dieser Routine ist es, die Glaskeramiktemperaturdaten einzulesen und die Änderungsgeschwindigkeit der Glaskeramiktemperatur zu bestimmen. Anschließend an das Einlesen der Daten erzeugt diese Routine ein Freigabesignal, um den Strombegrenzungswiderstand in die Meßschaltung einzuschalten, wenn die erste Ablesung eine Temperatur ergibt, die höher als die Schwellenreferenztemperatur ist, welche auf 398,9°C (750°F) gesetzt worden ist. Selbstverständlich werden die A/D-Meßwerte bei derselben tatsächlichen gemessenen Temperatur in Abhängigkeit davon differieren, welcher der beiden Widerstände in der Schaltung ist, wenn die Ablesung gemacht wird. Zum Beispiel wird bei einer gemessenen Temperatur von 398,9°C (750°F) mit dem 200 K-Ohm-Widerstand 50 in der Schaltung die Sensorschaltungsspannung 2,9 Volt messen, die durch die A/D-Schaltung in einen A/D-Meßwert von 253 umgewandelt wird; mit dem 2K-Ohm-Widerstand 49 in der Schaltung wird bei derselben tatsächlichen Temperatur die Sensorschaltungsspannung 9,7 Volt betragen, die in einen A/D-Meßwert von 7C3 umgewandelt werden. Bei der Mikroprozessorrealisierung des dargestellten Ausführungsbeispiels wird eine Suchtabelle benutzt, wenn der 200K-Ohm-Widerstand in der Schaltung ist, um den A/D-Meßwert in den Meßwert umzuwandeln, der dem äquivalent ist, welcher durch die A/D-Schaltung für dieselbe Temperatur mit dem Widerstand 49 niedrigen Wertes in der Schaltung erzeugt wird. In dem vorherigen Beispiel wandelt die Suchtabelle den A/D-Meßwert von 253 in 7C3 um.

Die Geschwindigkeitsänderungsinformation, die in dieser Routine bestimmt wird, wird in den Temperaturbegrenzungsroutinen benutzt, welche in der oben erwähnten älteren deutschen Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben sind, für die die Priorität US-Patentanmeldung Serial Number 000 684 in Anspruch genommen worden ist. Die Geschwindigkeitsberechnung wird alle zwei Sekunden wiederholt, um für ein schnelles Ansprechen der Steuerung zu sorgen. Die Änderungsgeschwindigkeit wird jedoch berechnet, indem die Differenz zwischen den Glaskeramiktemperaturmeßwerten gemessen wird, welche um acht Sekunden getrennt sind. Diese Trennung von acht Sekunden ergibt eine genauere Geschwindigkeitsbestimmung. Diese Zeitintervalle ergeben bei der beschriebenen Ausführungsform zufriedenstellende Ergebnisse.

Gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 10 wird zuerst derjenige von den E/A-Anschlüssen P 404-P 407 für die besondere Heizeinheit, für welche das Programm dann ausgeführt wird, der durch den Index (SU+4) identifiziert ist, rückgesetzt (Block 158). Danach wird die Glaskeramiktemperatureingabe aus dem A/D-Wandler eingelesen (Block 159) und als die Variable gespeichert, die mit GLSTMP bezeichnet ist. Eine Abfrage 160 vergleicht diese Temperatur mit der Schwellentemperatur von 398,9°C (750°F), welche durch die Variable THTMP dargestellt wird. Wenn die gemessene Temperatur höher als der Schwellenreferenzwert ist, wird der E/A-Anschluß P 40(SU+4) gesetzt (Block 161), um den Widerstand 49 niedrigen Wertes (Fig. 7) in den Stromkreis zu schalten. Die Temperatureingabe aus dem A/D-Wandler wird wieder eingelesen (Block 162), wobei sich der Widerstand niedrigen Wertes in der Schaltung befindet, und als Variable GLSTMP gespeichert. Wenn die gemessene Temperatur niedriger als THTMP ist, wird der Wert von GLSTMP, der in dem Block 159 unter Verwendung des Widerstands 50 hohen Wertes eingegeben wird (Fig. 7), über die Suchtabelle umgewandelt (Block 164). Der umgewandelte Wert wird als GLSTMP gespeichert, und das Programm läuft weiter.

Ein Zwei-Sekunden-Zeitgeber SLPCLK wird inkrementiert (Block 163). In Intervallen von zwei Sekunden (Abfrage 165) wird der Zeitgeber rückgesetzt (Block 166).

Gemäß der Darstellung in einem Block 168 wird, wenn die Änderungsgeschwindigkeit aktualisiert werden soll, der gegenwärtige Wert von GLSTMP als GLSTMP0 gespeichert, die vorherige Ablesung wird als GLSTMP1 gespeichert, das vorherige GLSTMP1 wird als GLSTMP2 gespeichert, das vorherige GLSTMP2 wird als GLSTMP3 gespeichert, und das vorherige GLSTMP3 wird als GLSTMP4 gespeichert. Durch dieses alle zwei Sekunden erfolgende Speichern von Temperaturmessungen beträgt die Zeitspanne zwischen der neuesten Temperaturmessung GLSTMP0 und der ältesten gespeicherten Temperaturmessung GLSTMP4 ungefähr acht Sekunden.

Die Temperaturänderungsgeschwindigkeit TMPSLP wird als die Differenz zwischen der neuesten Messung und der ältesten gespeicherten Messung berechnet (Block 170). Diese Differenz ist mit einem Proportionalitätsfaktor von 1/8 zu der Änderungsgeschwindigkeit proportional. Nach dem Einlesen der Temperaturdaten und dem geeigneten Aktualisieren der Änderungsgeschwindigkeitsberechnung verzweigt das Programm (Block 172) nacheinander zu der Geschwindigkeitssteuerroutine (nicht gezeigt) und dann zu der Stationäre-Steuerung-Routine (nicht gezeigt), um eine Temperaturbegrenzungsfunktion zu realisieren. Von der Stationäre-Steuerung-Routine aus verzweigt das Programm zu der TEMP-FH/FC-Routine (Fig. 11A).

Temp-FH/FC-Routine - Fig. 11A-11C

Die Funktion der TEMP-FH/FC-Routine ist es, festzustellen, ob die gemessene Temperatur der Glaskeramikfläche innerhalb des stationären Temperaturbereiches für die vom Benutzer gewählte Leistungseinstellung ist, und den der Heizeinheit zugeführten Leistungswert nach oben zu verstellen, wenn die Temperatur unter dem Temperaturbereich ist, und nach unten zu verstellen, wenn die Temperatur über dem Temperaturbereich ist. Wenn die gemessene Temperatur innerhalb des Temperaturbereiches ist, erfolgt keine Verstellung, und der stationäre Leistungswert wird der Heizeinheit zugeführt.

Die Maximal- und Minimalreferenztemperaturen, die in Tabelle II angegeben sind, werden in dieser Routine genutzt. Die Maximal- und Minimalreferenzwerte für die n-te Leistungseinstellung sind den Variablennamen MAXTMP (n) bzw. MINTMP (n) zugeordnet.

Gemäß dem Flußdiagramm 11A stellt eine Abfrage 174 fest, ob die gewählte Leistungseinstellung, die durch die Variable PWD repräsentiert wird, 0 ist, was die AUS-Einstellung repräsentiert, wobei in diesem Fall keine Modifizierungen an der Leistungseinstellung vorgenommen werden und das Programm sofort zu der PSET-Routine von Fig. 12 verzweigt (Block 175). Wenn eine der Leistungseinstellungen 1-9 gewählt worden ist, geht das Programm weiter zu einer Abfrage 176.

Die Abfrage 176 stellt fest, ob die gewählte Leistungseinstellung eine der Leistungseinstellungen 1-3 ist. Wenn dem so ist, vergleicht eine Abfrage 178 die gemessene Glastemperatur mit der Maximalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 3, GLSTEMP3. Wenn die Temperatur größer als GLSTMP3 ist, wird eine Schnellabkühlbetriebsart eingeleitet, indem PLVL auf null gesetzt wird (Block 180); wenn nicht, wird PLVL nicht geändert. Das Programm verzweigt dann (Block 182) zu der PSET-Routine von Fig. 12. Wenn die gewählte Leistungseinstellung höher als die Leistungseinstellung 3 ist, stellt eine Abfrage 184 fest, ob die Leistungseinstellung 4 gewählt worden ist. Die Antwort Nein auf die Abfrage 184 bedeutet, daß die Leistungseinstellung 4 gewählt worden ist. Wenn dem so ist, geht das Programm zu einer Abfrage 186, welche die Glastemperatur, die durch die Variable GLSTMP repräsentiert wird, mit der Maximaltemperatur für die Leistungseinstellung 4 vergleicht. Wenn die gemessene Temperatur größer als die Referenztemperatur ist, wird der zugeführte Leistungswert PLVL um zwei Werte reduziert (Block 188), und das Programm verzweigt (Block 190) zu der PSET-Routine von Fig. 12. Wenn die gemessene Glastemperatur nicht größer als die Maximaltemperatur für die Leistungseinstellung 4 ist, vergleicht eine Abfrage 192 die Temperatur mit der Minimaltemperatur für die Leistungseinstellung 4. Wenn die gemessene Temperatur niedriger als die Minimaltemperatur ist, wird der zugeführte Leistungswert um 2 erhöht (Block 194). Andernfalls verzweigt das Programm (Block 190) zu der PSET- Routine. Wenn die gewählte Leistungseinstellung höher als die Leistungseinstellung 4 ist, geht das Programm zu dem Eintrittspunkt FHFC2 in Fig. 11B. Eine Abfrage 196 stellt fest, ob die gewählte Leistungseinstellung größer als die Leistungseinstellung 5 ist. Die Antwort Nein auf die Abfrage 196 bedeutet, daß die Leistungseinstellung 5 gewählt worden ist, und das Programm geht zu einer Abfrage 198, welche die gemessene Temperatur mit der Maximalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 5 vergleicht. Wenn die gemessene Temperatur die Maximaltemperatur übersteigt, wird der zugeführte Leistungswert um 2 reduziert (Block 200). Andernfalls vergleicht eine Abfrage 202 die gemessene Glastemperatur mit der Minimalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 5. Wenn die gemessene Temperatur niedriger als die Minimalreferenztemperatur ist, wird der zugeführte Leistungswert um 2 erhöht (Block 204); andernfalls erfolgt keine Änderung des zuzuführenden Leistungswerts, und das Programm verzweigt (Block 206) zu der PSET-Routine von Fig. 12.

Wenn die Antwort auf die Abfrage 196 Ja lautet, geht das Programm zu einer Abfrage 208. Eine Antwort Nein bedeutet, daß die Leistungseinstellung 6 gewählt worden ist. Abfragen 210 und 212 vergleichen die gemessene Glastemperatur mit der Maximal- bzw. mit der Minimalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 6. Wenn die Maximalreferenztemperatur überschritten ist, wird der Leistungswert um 3 reduziert (Block 214). Wenn die gemessene Temperatur niedriger als die Minimalreferenztemperatur ist, wird der Leistungswert um 3 erhöht (Block 216). Andernfalls erfolgt keine Änderung des Leistungswerts, und das Programm verzweigt (Block 217) zu der PSET-Routine.

Wenn bei der Abfrage 208 die Antwort Ja lautet, bedeutet das, daß eine Leistungseinstellung gewählt worden ist, die größer als 6 ist, und das Programm geht zu dem Eintrittspunkt FHFC3 in Fig. 11C.

Eine Antwort Nein auf die Abfrage 218 bedeutet, daß die Leistungseinstellung 7 gewählt worden ist. Abfragen 220 und 222 vergleichen die gemessene Glastemperatur mit der Maximal- bzw. mit der Minimalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 7. Wenn die Glastemperatur die Maximalreferenztemperatur übersteigt, wird der Leistungswert um 3 verringert (Block 224), und das Programm verzweigt (Block 228) zu der PSET-Routine von Fig. 12. Wenn die gemessene Glastemperatur niedriger als die Minimalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 7 ist, wird der Leistungswert 9, der eine Erhöhung um 2 Leistungswerte darstellt, zugeführt (Block 226). Andernfalls erfolgt keine Verstellung des Leistungswerts, und das Programm verzweigt zu der PSET-Routine (Block 228).

Wenn die Leistungseinstellung größer als 7 ist, geht das Programm zu einer Abfrage 229, welche die Wahl der Leistungseinstellung 8 überprüft. Wenn die Antwort auf die Abfrage 229 Nein lautet, was bedeutet, daß die Leistungseinstellung 8 gewählt worden ist, vergleichen Abfragen 230 und 232 die gemessene Glastemperatur mit der Maximal- bzw. Minimalreferenztemperatur für die Leistungseinstellung 8. Wenn die Glastemperatur die Maximalreferenztemperatur übersteigt, wird der Leistungswert um 3 verringert (Block 234), und das Programm verzweigt (Block 236) zu der PSET-Routine. Wenn die Glastemperatur niedriger als die Minimalreferenztemperatur ist, wird der Leistungswert um 1 auf den Maximalleistungswert 9 erhöht (Block 238), und das Programm verzweigt (Block 236) zu der PSET-Routine. Wenn die gemessene Temperatur nicht niedriger als die Minimalreferenztemperatur ist, erfolgt keine Verstellung des Leistungswerts, und das Programm verzweigt (Block 236) zu der PSET-Routine.

PSET-Routine - Fig. 12

Nachdem der geeignete Leistungswert festgelegt worden ist, der der Heizeinheit zuzuführen ist, verbleibt noch, die Triactriggerentscheidung für den nächsten auftretenden Leistungssignalzyklus zu treffen. Diese Entscheidung wird für jede der vier Heizeinheiten während jedes Durchlaufs durch das Steuerprogramm getroffen. In dieser Routine wird von der Information aus jeder der RAM-Dateien der vier Heizeinheiten bei jedem Durchlauf durch die Routine Gebrauch gemacht. Es sei daran erinnert, daß die Leistungsimpulsfolgefrequenz für jeden Leistungswert durch das Bitmuster eines 64-Bit-Wortes definiert wird, wobei das logische 1-Bit einen Ein-Zyklus und logisch Null einen Aus-Zyklus repräsentiert. Die Bits des Wortes, das den Leistungswert darstellt, der der Heizeinheit zuzuführen ist, werden sequentiell getestet, wobei ein Bit bei jedem Durchlauf durch diese Routine getastet wird. Der Zustand dieses getesteten Bits legt fest, ob der Triac für die entsprechende Heizeinheit in dem nächsten Leistungssignalzyklus getriggert wird oder nicht.

Diese Routine erfüllt eine Tabellensuchfunktion, um das geeignete Steuerwort zu finden, und prüft dann den Zustand des geeigneten Bits in diesem Wort für jede der vier Heizeinheiten. Die Triactriggerinformation wird dann in einem 4-Bit-Wort gespeichert, das mit TMPON bezeichnet ist und in der Leistung- Aus-Routine benutzt wird (Fig. 13), um die geeigneten Triactriggersignale zu erzeugen.

Die Variable TBLAD repräsentiert die Adresse des Startplatzes in dem RAM für die Suchtabelle, welche die 64-Bit- Steuerwörter enthält. Die Adresse und das zugeordnete Bitmuster in Hexadezimaldarstellung sind in Tabelle I angegeben. Jede der 16 Stellen, die in dem Code wie gezeigt für jedes Steuerwort angegeben sind, ist die Hexadezimaldarstellung von vier binären Bits.

Die mit BITAD bezeichnete Variable stellt den Platz des zu testenden Bits innerhalb des 64-Bit-Steuerworts dar, wobei 0 und 63 dem Ort des höchst- bzw. niedrigwertigen Bits entsprechen.

Eine Indiziervariable n wird benutzt, um die Tabellensuchschleife viermal während jedes Durchlaufs durch die Routine zu iterieren, einmal für jede Heizeinheit. Die Variable PWDAD ist die Adresse des Steuerworts, das den Leistungswert darstellt, der der n-ten Heizeinheit zuzuführen ist. Gemäß Tabelle I wird die Adresse für irgendein besonderes Leistungswort gewonnen, indem der Wert von PLVL für seinen zugeordneten Leistungswert, der eine Zahl 0 bis 9 ist, mit dem Faktor 8 multipliziert und das zu TBLAD addiert wird.

Gemäß Fig. 12 wird bei dem Eintritt in diese Routine das Steuerwort TMPON gelöscht (Block 272), und ein Ringzähler, der von 0 bis 63 zählt, wird inkrementiert. Eine Abfrage 276 stellt fest, ob der Zählerstand des Zählers größer als dessen maximaler Zählerstand von 63 ist. Wenn dem so ist, wird er auf 0 rückgesetzt (Block 278). Danach wird BITAD gleich dem Zählerstand des Ringzählers gesetzt, wodurch der Ort in dem Steuerwort für das zu testende Bit für jede Heizeinheit definiert wird (Block 280). Derselbe Bitplatz wird für jede der Heizeinheiten getestet.

Die Variable n wird in einem Block 282 auf null initialisiert. PWDAD für den Leistungswert, der der n-ten Heizeinheit zuzuführen ist, wird in einem Block 284 bestimmt. Der Zustand des Bitplatzes, der durch die Variable BITAD in dem Steuerwort definiert wird, das sich an der Adresse PWDAD befindet, wird dann getestet (Abfrage 286). Wenn das getestete Bit eine logische 1 ist, wird das n-te Bit des Steuerwortes TMPON gesetzt (Block 288). Andernfalls wird das n-te Bit von TMPON auf 0 bleiben. Nachdem der Index n inkrementiert worden ist (Block 290), wird der Wert von n geprüft (Abfrage 292). Wenn er größer als 3 ist, was bedeutet, daß die Schleife, welche die Blöcke 284, 288 und 290 sowie Abfragen 284 und 286 umfaßt, viermal iteriert worden ist, wird n rückgesetzt (Block 294), und das Programm geht zu der Leistung-Aus-Routine (Fig. 13). Wenn n nicht größer als 3 ist, kehrt das Programm zu dem Block 284 zurück, um das Bit für das Leistungswort für die nächste Heizeinheit zu testen. Nachdem der geeignete Zustand für sämtliche vier Bits der Variablen TMPON ermittelt worden ist, verzweigt das Programm (Block 296) zu der Leistung-Aus-Routine (Fig. 13).

Leistung-Aus-Routine - Fig. 13)

Die Funktion dieser Routine ist es, die Triacs 24 (a)-24 (d) zu triggern, um die Triactriggerentscheidung für den nächsten Leistungszyklus für jede der vier Heizeinheiten zu realisieren. Das Triggern der Triacs ist mit den positivgehenden Nulldurchgängen des Leistungssignals synchronisiert.

Gemäß der Routine in Fig. 13 werden beim Eintritt in diese Routine die Ausgangsspeicherglieder P 500-P 503, welche die Triacs steuern, rückgesetzt (Block 302). Danach liest das Programm die Eingabe aus dem Eingangsanschluß P8IO ein, die den Zustand des Nulldurchgangsdetektors darstellt (Block 304), und eine Abfrage 306 prüft den Zustand dieser Eingabe, bis sie auf eine logische 1 umschaltet, was das Auftreten eines positivgehenden Nulldurchgangs des Leistungssignals bedeutet. Wenn P8IO gleich 1 ist, geht das Programm zu einer Abfrage 308, um sequentiell die vier Bits des Leistungsworts TMPON zu prüfen und von den Ausgangsspeichergliedern P 500-P 503 das geeignete zu setzen. Die Indexvariable n wird wieder benutzt, um die Bits 0 bis 3 sequentiell zu prüfen. Es sei daran erinnert, daß vor dem Verzweigen aus der PSET-Routine die Variable n auf 0 rückgesetzt wird. Die Abfrage 308 testet das n-te Bit, ob es eine 1 ist. Wenn es eine 1 ist, wird der Ausgang P 50(n) gesetzt (Block 310), n wird inkrementiert (Block 312), und eine Abfrage 314 prüft, ob n größer als 3 ist. Wenn n kleiner als 3 ist, kehrt das Programm zu der Abfrage 308 zurück, um das nächste Bit zu prüfen und den entsprechenden Ausgangsanschluß zu setzen. Diejenigen der Ausgangsspeicherglieder P 500-P 503, die in dem logischen 1-Zustand sind, werden gesetzt. Diejenigen der Ausgangsspeicherglieder, denen Nullbits in TMPON zugeordnet sind, werden nicht gesetzt. In letzterem Fall bleiben diese Speicherglieder in dem Rücksetzzustand, da jedes Speicherglied beim Eintritt in diese Routine rückgesetzt wird.

Auf diese Weise wird jedes Bit des Steuerworts TMPON bei jedem Durchlauf durch die Leistung-Aus-Routine getestet, und eine Entscheidung, jeden Triac zu triggern oder nicht zu triggern, wird während jedes Durchlaufs durch das Steuerprogramm getroffen. Nachdem die Schleife, welche die Abfragen 306 und 312 sowie die Blöcke 306 und 310 umfaßt, viermal iteriert worden ist, einmal für jede Heizeinheit ist die Leistungssteuerentscheidung für den nächsten Leistungszyklus realisiert worden, und das Programm kehrt zu der Abtastroutine zurück, um das Programm für die nächste Heizeinheit auszuführen.

In der hier beschriebenen Leistungssteueranordnung ist vorgesehen, daß die Steuerfunktionen der Erfindung in Zusammenwirkung mit den Temperaturbegrenzungsfunktionen zumindest in dem Ausmaß, in welchem die Temperaturbegrenzungsfunktion die Schnellaufheiz-/Schnellabkühlfunktionen übersteuert, realisiert werden. Es ist jedoch klar, daß die Schnellaufheiz-/Schnellabkühlfunktion ohne weiteres in einer Leistungssteueranordnung realisierbar ist, in der die Temperaturbegrenzungsfunktion auf völlig andere Weise, wenn überhaupt, ausgeführt wird. Zum Beispiel könnte das in der Anordnung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht werden, indem einfach die Geschwindigkeitssteuerroutine und die Stationäre-Steuerung-Routine aus dem ROM des Mikroprozessors 40 gänzlich weggelassen werden und nur derjenige Teil der Geschwindigkeitsberechnungsroutine in dem ROM beibehalten wird, der die Glaskeramiktemperaturmeßdaten einliest und speichert.

Hier ist zwar eine besondere Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben worden, es ist jedoch klar, daß dem Fachmann zahlreiche Modifizierungen und Änderungen möglich sind. Zum Beispiel werden bei der dargestellten Ausführungsform Infrarotheizeinheiten benutzt. Die Erfindung könnte aber auch bei herkömmlichen Kochfeldern benutzt werden, bei denen mit Wärmeleitung gearbeitet wird. Es versteht sich deshalb, daß die beigefügten Ansprüche sämtliche Modifizierungen und Änderungen als im Rahmen der Erfindung liegend abdecken.

Claims (7)

1. Leistungssteueranordnung für ein Haushaltskochgerät (10), das eine Glaskeramikkochfläche (12) zum Aufnehmen von zu erhitzenden Belastungen und wenigstens eine Strahlungsheizeinheit (14) hat, die unter der Glaskeramikkochfläche (12) angeordnet ist, um auf dieser stehende Belastungen zu erhitzen, gekennzeichnet durch:
eine Temperaturmeßeinrichtung (30) zum Messen der Temperatur der Unterseite der Glaskeramikkochfläche (12) in der Nähe der Heizeinheit (14);
eine vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung (28), die dem Benutzer ermöglicht, eine von mehreren Leistungseinstellungen für die Heizeinheit (14) zu wählen;
wobei wenigstens einer der Leistungseinstellungen vorbestimmte Maximal- und Minimalreferenztemperaturen zugeordnet sind, die ein Temperaturband festlegen, das den stationären Temperaturbereich der Unterseite der Glaskeramikkochfläche (12) nahe der Heizeinheit (14) repräsentiert, wenn normale Belastungen bei dieser Leistungseinstellung erhitzt werden; und
eine Leistungssteuereinrichtung (26), die auf die Eingabewähleinrichtung (28) hin die Heizeinheit (14) auf einem stationären Leistungswert betreibt, der der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht;
wobei die Leistungssteuereinrichtung (26) eine Einrichtung (40) enthält, die auf die Temperaturmeßeinrichtung (30) hin die Heizeinheit (14) auf einem Leistungswert betreibt, der von dem Leistungswert verschieden ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, wenn die gemessene Temperatur der Glaskeramikkochfläche (12) außerhalb des vorbestimmten Referenztemperaturbandes liegt, das der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, um zu bewirken, daß die Heizeinheit (14) schnell auf Änderungen in der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung anspricht.

2. Leistungssteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (40), die auf die Temperaturmeßeinrichtung (30) hin die Heizeinheit (14) auf einem Leistungswert betreibt, der von dem Leistungswert verschieden ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, einen Leistungswert zuführt, der höher als der Leistungswert ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, wenn die gemessene Temperatur unter dem vorbestimmten Temperaturband für die gewählte Leistungseinstellung ist, und einen Leistungswert zuführt, der niedriger als der Leistungswert ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, wenn die gemessene Temperatur über dem vorbestimmten Temperaturband ist.

3. Leistungssteueranordnung für ein Haushaltskochgerät (10), das eine Glaskeramikkochfläche (12) zum Aufnehmen von zu erhitzenden Belastungen und wenigstens eine unter der Glaskeramikkochfläche (12) angeordnete Strahlungsheizeinheit (14) zum Erhitzen von auf der Kochfläche stehenden Belastungen hat, gekennzeichnet durch:
eine Temperaturmeßeinrichtung (30) zum Messen der Temperatur der Unterseite der Glaskeramikkochfläche (12) in der Nähe der Heizeinheit (14);
eine vom Benutzer betätigbare Eingabewähleinrichtung (28), die dem Benutzer gestattet, eine von mehreren Leistungseinstellungen für die Heizeinheit (14) zu wählen;
wobei wenigstens einer der Leistungseinstellungen vorbestimmte Maximal- und Minimalreferenztemperaturen zugeordnet sind, die ein Temperaturband festlegen, welches den stationären Temperaturbereich der Unterseite der Glaskeramikkochfläche (12) in der Nähe der Heizeinheit (14) repräsentiert, wenn normale Belastungen bei dieser Leistungseinstellung erhitzt werden, und
eine Leistungssteuereinrichtung (26), die auf die Eingabewähleinrichtung (28) anspricht, um die Heizeinheit (14) auf einem vorbestimmten stationären Leistungswert zu betreiben, der der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, mit einer Einrichtung (40), die auf die Temperaturmeßeinrichtung (30) anspricht, um die Heizeinheit (14) auf einem Leistungswert zu betreiben, der höher als der Leistungswert ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, wenn die gemessene Glaskeramikkochflächentemperatur niedriger als die Minimalreferenztemperatur ist, und um die Heizeinheit (14) auf einem Leistungswert zu betreiben, der niedriger als der Leistungswert ist, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, wenn die gemessene Glaskeramikkochflächentemperatur höher als die Maximalreferenztemperatur ist, um stationäre Betriebsbedingungen zu erreichen, die der neu gewählten Leistungseinstellung zugeordnet sind.

4. Leistungssteueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Minimalreferenztemperatur einen Temperaturwert darstellt, den das System unter stationären Bedingungen normalerweise erreicht, wenn ein Küchengerät mit dunklem, ebenem Boden bei dem stationären Leistungswert und der gewählten Leistungseinstellung erhitzt wird, und daß die Maximalreferenztemperatur einer Temperatur entspricht, die normalerweise nicht überschritten wird, wenn ein Küchengerät aus glänzendem Aluminium, das eine verzogene Bodenfläche hat, bei dem entsprechenden Leistungswert erhitzt wird.

5. Leistungssteueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (40) zum Betreiben der Heizeinheit (14) auf Leistungswerten, die von dem Leistungswert verschieden sind, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung entspricht, die Heizeinheit (14) auf einer vorbestimmten Anzahl von Leistungswerten betreibt, die höher als der gewählte Leistungswert sind, wenn die gemessene Glaskeramikkochflächentemperatur niedriger als die Minimalreferenztemperatur ist, und auf einer vorbestimmten Anzahl von Leistungswerten, die niedriger als der stationäre Leistungswert sind, welcher der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, wenn die gemessene Glaskeramikkochflächentemperatur größer als die Maximalreferenztemperatur für die gewählte Leistungseinstellung ist.

6. Verfahren zum Steuern der Ausgangsleistung eines Heizelements in einem Kochgerät, bei dem das Strahlungsheizelement unter einer Glaskeramikkochfläche angeordnet ist, auf die durch das Heizelement zu erhitzende Belastungen gestellt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Messen der Temperatur der Unterseite der Glaskeramikkochfläche in der Nähe der Heizeinheit;
Vergleichen der gemessenen Temperatur mit einem vorbestimmten Temperaturbereich, der der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist;
Betreiben der Heizeinheit auf einem Leistungswert, der höher als der stationäre Leistungswert ist, welcher der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, wenn die gemessene Glastemperatur niedriger als der vorbestimmte Temperaturbereich ist;
Zuführen eines Leistungswerts zu der Heizeinheit, der niedriger als der stationäre Leistungswert ist, welcher der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, wenn die gemessene Glastemperatur größer als der vorbestimmte Bereich ist; und
Zuführen des stationären Leistungswerts, der der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, zu der Heizeinheit, wenn die gemessene Temperatur in dem vorbestimmten Bereich liegt, welcher der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Glaskeramikkochflächentemperaturbereich für jede der vom Benutzer wählbaren Leistungseinstellungen durch eine Minimalreferenztemperatur festgelegt ist, die die Temperatur repräsentiert, welche normalerweise erreicht wird, wenn eine Pfanne mit schwarzem, ebenem Boden bei dem Leistungswert erhitzt wird, welcher der vom Benutzer gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist, und durch eine Maximalreferenztemperatur, die die Temperatur darstellt, welche normalerweise durch eine Pfanne nicht überschritten wird, die einen verzogenen Boden aus Aluminium hat, wenn mit dem Leistungswert gearbeitet wird, der der gewählten Leistungseinstellung zugeordnet ist.