EP3313770B1 - Kran sowie verfahren zu dessen steuerung - Google Patents

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EP3313770B1
EP3313770B1 EP16730692.7A EP16730692A EP3313770B1 EP 3313770 B1 EP3313770 B1 EP 3313770B1 EP 16730692 A EP16730692 A EP 16730692A EP 3313770 B1 EP3313770 B1 EP 3313770B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuators
combustion engine
internal combustion
power demand
crane
Prior art date
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Active
Application number
EP16730692.7A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3313770A1 (de
Inventor
Jürgen Resch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Components Biberach GmbH
Original Assignee
Liebherr Components Biberach GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liebherr Components Biberach GmbH filed Critical Liebherr Components Biberach GmbH
Publication of EP3313770A1 publication Critical patent/EP3313770A1/de
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Publication of EP3313770B1 publication Critical patent/EP3313770B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C19/00—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B66C19/007—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries for containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C2700/00—Cranes
    • B66C2700/01—General aspects of mobile cranes, overhead travelling cranes, gantry cranes, loading bridges, cranes for building ships on slipways, cranes for foundries or cranes for public works
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C2700/00—Cranes
    • B66C2700/08—Electrical assemblies or electrical control devices for cranes, winches, capstans or electrical hoists

Definitions

  • the present invention relates to a crane, in particular in the form of a container stacking or gantry crane, with electric actuators for lifting and / or moving loads and / or crane elements, a generator for supplying power to the actuators, an internal combustion engine for driving the generator, input means for inputting of control commands for the actuators and a control device for controlling the actuators as a function of the control commands entered.
  • the invention also relates to a method for controlling such a crane.
  • crane is to be understood broadly in the context of the present application and can in particular container stacking cranes, port gantry cranes, so-called RTG cranes, that is rubber-tired gantry cranes for containers, but also construction cranes in the form of, for example, tower cranes, telescopic cranes or derrick cranes include.
  • the crane performance can be reduced, for example, in that only reduced adjusting speeds can be achieved or limited loads can be lifted. In the worst case, the combustion engine can stall and the crane first has to be restarted before the lifting or actuating task can be carried out.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying an improved crane and an improved method for controlling such a crane, which avoid the disadvantages of the prior art and further develop the latter in an advantageous manner.
  • the fuel requirement of a crane equipped with electric actuators should be reduced as much as possible without noticeably impairing crane performance.
  • the operation of the combustion engine is not tracked after the actual actual power requirement of the actuators, but adjusted in advance in order to meet future power requirements of the electric actuators.
  • the control device has a determination device for determining and / or estimating a future power requirement of the electric actuators on the basis of the actuation of the input means with which control commands for the actuators are entered and the current operating state of the actuators, and an engine control unit for controlling the internal combustion engine as a function of the estimated / determined future power requirement. Because the control device anticipates the power requirement of the actuators before the actuators actually reach the operating point at which this power requirement occurs, the internal combustion engine can be driven to an operating point that is optimal or at least suitable for this power requirement in good time. In particular, the speed and / or the torque of the internal combustion engine can be increased in order to meet a subsequent increasing power requirement of the electric actuators.
  • the actuating drives are advantageously supplied directly and completely by the generator with current or electrical energy, so that no intermediate storage of the electrical energy generated is necessary.
  • Corresponding electrical energy stores such as batteries, accumulators and the like and also corresponding controller modules for feeding the energy into and out of such intermediate stores are dispensed with.
  • the electric actuators with their energy supply connections only need to be connected directly to the generator and can be supplied exclusively and completely by the energy that the generator is currently making available.
  • the actuators are supplied online, so to speak, directly from the generator.
  • the control device can adjust the internal combustion engine faster or slower and / or, if necessary, also delay the implementation of the control commands to the actuators or move the actuators to a desired operating point with a delay in order to be driven by the internal combustion engine or the one driven by it Generator to always provide the required power for the actuators in good time.
  • the power output of the internal combustion engine can be reduced and / or the associated power supply of the generator can be increased faster than the power requirement of the actuators increases.
  • the power provided by the internal combustion engine can be reduced more slowly than the power of the actuators actually falls. In other words, when the power requirement increases, the internal combustion engine can be advanced in terms of speed and / or torque and tracked when the power requirement falls.
  • control device can include a speed control module for controlling the speed of the internal combustion engine, wherein said speed control module can be designed such that the internal combustion engine is adjusted with the smallest possible, but as large as necessary speed change in order to meet the expected power requirement of the electric actuators to just achieve the necessary or desired operating state without major excesses.
  • control device can comprise an acceleration control module for controlling the acceleration of the internal combustion engine, wherein said acceleration control module can in particular be designed in such a way that the internal combustion engine is adjusted with the smallest possible but as large as necessary acceleration in order to achieve the acceleration to be expected To achieve the required or desired operating state just in time.
  • acceleration control module can in particular be designed in such a way that the internal combustion engine is adjusted with the smallest possible but as large as necessary acceleration in order to achieve the acceleration to be expected To achieve the required or desired operating state just in time.
  • said acceleration control module can include determining means which, based on the current operating state of the electric actuators and the actuation of the input means or the input control commands, determine the point in time at which the actuators will determine the future Will have or achieve performance requirements. On the basis of this specific point in time or a correspondingly determined period of time which is estimated for reaching the operating point of the actuators or required by the actuators, the acceleration control module can then determine the necessary acceleration of the internal combustion engine in order to ensure that the then occurring Power requirement of the actuators to achieve the necessary or desired operating range.
  • control device and the engine control unit can be designed such that the future power requirement is calculated so quickly and the internal combustion engine is adjusted so quickly that the internal combustion engine reaches the operating point calculated for the future power requirement, shortly before or at the latest when the electric actuators anticipate theirs to reach the final operating point. This makes it possible for the crane to be operated without a loss of performance and still achieve fuel savings.
  • said engine control device can include a speed control device for variably controlling the speed of the internal combustion engine as a function of the future power requirement and as a function of the current operating state of the actuators.
  • the engine control device can also include a torque control device, by means of which, as an alternative or in addition to a speed control, the torque of the internal combustion engine can be controlled as a function of the future power requirement.
  • the engine control device can also get by on its own with a speed control device and on its own generate a speed control signal with the aid of which the internal combustion engine is driven to the required operating point in advance.
  • the determination of the future power requirement, on the basis of which the internal combustion engine is then controlled, can basically take place in various ways or take into account various operating parameters.
  • a strength and / or speed and / or direction of the actuation of the input means and / or an associated size and / or change speed of a control command brought about by the input means can be taken into account.
  • the internal combustion engine can be adjusted more quickly if the input means, for example in the form of a joystick, is actuated more quickly to control the crane actuation movements, since rapid actuation indicates a greater deflection and thus a high actuation speed requirement.
  • a deflection angle or a travel of the joystick or another input means can also be taken into account, for example to the effect that a greater or further deflection is converted into a relatively quick increase in the speed and / or the torque of the internal combustion engine, since a strong joystick movement a greater increase in power requirements can be expected.
  • the number of actuating drives affected by the input control commands can also be taken into account for determining the future power requirement. If, for example, a control command to lift the hoist and a control command to rotate the boom or move the portal are given simultaneously or one after the other, a greater increase in the power requirement can be assumed, while a control command for only one actuator can assume a lower future power requirement .
  • the engine control unit can provide a stronger and / or faster adjustment of the operating point of the internal combustion engine when inputting control commands that affect several actuators and / or provide a smaller and / or slower adjustment of the operating point of the internal combustion engine with only a few or only one actuator concerned .
  • the determination of the power requirement which or which of the actuating drives is to be affected or adjusted as desired by an input control command can be assumed that the power requirement increases more strongly when the hoist is actuated than when the slewing gear or the bridge drive is actuated.
  • the future power requirement can be determined as a function of the identity of the actuating actuator affected by the control commands.
  • the requested speed and / or the requested direction of an actuating movement can also be taken into account for determining the future power requirement. If a crane operator requests a quick lift, for example by actuating the input means accordingly, the future power requirement can be estimated to be higher than for the case in which the crane operator only requests a slow lift.
  • control device and / or engine control device also takes into account the generator speed for an optimal voltage supply to the electric actuators.
  • the speed and / or the torque of the internal combustion engine can be adapted to the needs of the generator based on the determined future power requirement.
  • the engine control unit can take into account that the voltage that can be provided by the generator can depend on its speed. Therefore, for a predetermined power requirement, which is associated with a certain voltage level or voltage requirement, the internal combustion engine can be run to a speed that would not be necessary for the output of the internal combustion engine, but takes into account the conditions of the generator and takes this into account.
  • the internal combustion engine can be run at an increased speed, even if the internal combustion engine could provide the required power even at a lower speed in order to take into account the conditions of the generator due to the aforementioned increased speed and to operate it in a frequency range in which it can achieve the can provide the required voltage.
  • the control device can advantageously control the electric actuators of the crane via a frequency converter.
  • the control device takes into account the power level of the internal combustion engine when controlling the electrical actuators, so that crane movements are limited in terms of speed and / or acceleration in order to limit the electrical power requirement required for the crane movements so that the performance of the internal combustion engine is not reached or . is not exceeded. In this way, overloading of the internal combustion engine and the resulting death of the internal combustion engine can be prevented.
  • the mentioned power protection for the internal combustion engine by restricting the power consumption of the electric actuators can be particularly useful if, for example, the internal combustion engine cannot achieve its rated output, for example as a result of a defective injection nozzle, a clogged fuel filter or the like.
  • the power limitation for the electric actuators is implemented by limiting the maximum lifting speed or the maximum travel speed of the respective actuator.
  • a speed and / or acceleration ramp for regulating the respective actuator can be flattened or limited. If necessary, it can also be sufficient to execute simultaneously requested actuating movements by two or more actuating drives one after the other, so that the performance requirements of the actuating drives do not have to be added up, but occur one after the other.
  • Other control strategies for observing the performance limits of the internal combustion engine are possible.
  • the crane 1 can be designed as a container stacking crane which has a portal 2 which can be moved by means of a rubber-tyred chassis 4 at a container loading station.
  • a transversely movable bridge 3 can be arranged on the portal 2, on which a lifting gear 5, by means of which a container 21 can be gripped, can be raised and lowered.
  • Said electrical actuators 6, 7 and 8 are fed with electrical energy from a generator 9, which is driven by an internal combustion engine 10, for example in the form of a diesel engine.
  • input means 14 are provided for a crane operator, which are arranged in a crane operator's cab 22 and, for example, a joystick 15, input keys, control levers or slide switches and the like can include.
  • control commands can be generated or entered, which are used to control the mentioned actuating drives in the form of the lifting drive 6, the bridge drive 7 and the travel drive 8.
  • an electrical control device 11 can then control the actuating drives mentioned, which can advantageously take place via a frequency converter which can convert the frequency generated by the generator 9 in a known manner.
  • the control device 11 further adapts the speed and / or the torque of the internal combustion engine 10 to the respective crane operating state in order, on the one hand, to enable crane handling without performance disadvantages and, on the other hand, to achieve the lowest possible fuel consumption.
  • the control device 11 can include a determination device 12 for this purpose, by means of which, based on the current operating state of the actuators 6, 7 and 8 and the actuation of the input means 14, the future power requirement of the actuators and thus the power required by the internal combustion engine 10 and the generator 9 is calculated or is determined or estimated.
  • a determination device 12 for this purpose, various sensor signals and / or information that can characterize the actuation of the input means, the crane operating state and structural characteristics of the crane are fed to the named determination device 12.
  • the determination device 12 such as this Fig.
  • FIG. 2 shows information on the actuation of the joystick 15, information on the actuation speed, information on the ACTUAL power of the actuators and / or the internal combustion engine and / or the generator, information on further operating parameters such as internal combustion engine speed, internal combustion engine torque, travel or adjustment speed of the Actuators or other crane elements and / or information about the ACTUAL load on the crane elements and / or other information are supplied.
  • the named determination device 12 of the control device 11 calculates from this in the manner described above the future power requirement that occurs when the electric actuators 6, 7 and 8 reach the operating point requested by the input control commands.
  • the engine control device 13 of the control device 11 then calculates the operating point or operating range required for this, in particular the speed and / or torque, of the internal combustion engine 10.
  • the engine control unit 13 takes into account how Fig. 2 shows also the conditions and requirements of the generator 9, in particular which speed the generator actually needs in order to be able to provide the voltage and amount of current required for future power requirements.
  • generator characteristics for example voltage output over speed, and the like can find input.
  • framework conditions such as a fixed reference voltage that is required can be taken into account.
  • the engine control unit 13 sets the actual operating point for the internal combustion engine 10 as a result of this calculation process, the engine control unit 13 also being able to calculate the acceleration with which the internal combustion engine 10 is driven to the new operating point.
  • the engine control device 13 and / or the control device 11 can for this purpose have an acceleration control module 16 which, by means of time determination means 17, calculates the point in time or the period of time at which or in which the electric actuators 6, 7 and 8 reach the anticipated operating point at which the future power demand actually occurs. Acceleration determination means 18 then calculate the necessary acceleration for internal combustion engine 10 from this.
  • the engine control unit 13 and / or the control device 11 can only get by with one control speed command for the engine. It takes a control signal for the torque cannot also be generated, even if this would be possible in principle.
  • a speed controller 19 and / or a torque controller 20 of the engine control device 13 then drive the internal combustion engine 10 to the desired operating point.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kran, insbesondere in Form eines Containerstapel- oder Portalkrans, mit elektrischen Stellantrieben zum Heben und/oder Verfahren von Lasten und/oder Kranelementen, einem Generator zum Energie versorgen der Stellantriebe, einem Verbrennungsmotor zum Antreiben des Generators, Eingabemitteln zum Eingeben von Steuerbefehlen für die Stellantriebe sowie einer Steuervorrichtung zum Steuern der Stellantriebe in Abhängigkeit der eingegebenen Steuerbefehle. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern eines solchen Krans.
  • Der Term "Kran" ist dabei im Kontext der vorliegenden Anmeldung breit zu verstehen und kann insbesondere Container-Stapelkrane, Hafen-Portalkrane, sogenannte RTG-Krane, das heißt gummibereifte Portalkrane für Container, aber auch Baukrane in Form von beispielsweise Turmdrehkranen, Teleskopkranen oder Derrickkranen umfassen.
  • Bei solchen elektrischen Kranen, das heißt Krane mit elektrischen Antrieben, die von einem Generator, der mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird, versorgt werden, tritt im Leerlauf oder Teillastbetrieb üblicherweise ein überdurchschnittlicher Kraftstoffverbrauch auf, da die Generatoreinheit üblicherweise mit einer festen Frequenz von beispielsweise 50/60 Hertz betrieben wird.
  • Um insbesondere im Leerlauf den Verbrauch zu senken, gibt es bereits Ansätze, bei denen die Drehzahl des Verbrennungsmotors abgesenkt wird, wenn alle elektrischen Antriebe ausgeschaltet sind. Insbesondere bei Verwendung eines Frequenzumrichters zum Ansteuern der elektrischen Antriebe besteht keine Notwendigkeit mehr, eine Spannungsversorgung mit fester Frequenz beispielsweise in Form der zuvor genannten 50/60 Hertz-Versorgung bereitzustellen. Da durch den Frequenzumrichter die an die Stellantriebe gelegte Netzfrequenz gegenüber der Generatordrehzahl variiert werden kann, ist es möglich, die Verbrennungsmaschine, die den Generator antreibt, mit einer frei wählbaren Frequenz zu betreiben. Insbesondere kann hierdurch die Drehzahl des Verbrennungsmotors so gewählt werden, dass der Verbrennungsmotor in seinem Verbrauchsoptimum, das heißt einem Betriebsbereich mit möglichst geringen Verlusten und/oder möglichst geringem Verbrauch betrieben wird.
  • Bei einem solchen Absenken der Drehzahl des Verbrennungsmotors und/oder Einstellen eines hinsichtlich Verbrauchs optimalen Betriebspunkts des Verbrennungsmotors kann es jedoch zu einer verminderten Kranperformance kommen, indem sich beispielsweise nur noch verringerte Stellgeschwindigkeiten realisieren lassen oder begrenzte Lasten gehoben werden können. Schlimmstenfalls kann es auch dazu kommen, dass der Verbrennungsmotor abgewürgt wird und der Kran erst wieder neu gestartet werden muss, bevor die Hub- bzw. Stellaufgabe ausgeführt werden kann.
  • Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die elektrischen Stellantriebe nicht mehr direkt durch den Generator mit elektrischer Energie zu speisen, sondern eine Batterie bzw. einen Akkumulator zwischenzuschalten, in den die vom Generator erzeugte elektrische Energie gespeichert wird und von dem aus dann die elektrischen Stellantriebe versorgt werden können, vgl. US 2012/0089287 A1 . Über die Pufferwirkung des Akkumulators können die Belastung des Verbrennungsmotors vergleichmäßigt und Leistungsspitzen der elektrischen Stellantriebe abgefangen werden. Die Zwischenschaltung eines solchen Akkumulators und dessen Regelung hinsichtlich Einspeisen und Ausspeisen von elektrischer Leistung erfordert jedoch zusätzliche elektrische Reglerkomponenten. Zudem sind die Batterien selbst nicht nur schwer und teuer, sondern auch in ihrer Lebensdauer begrenzt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kran sowie ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines solchen Krans anzugeben, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzeren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Insbesondere soll der Kraftstoffbedarf eines mit elektrischen Stellantrieben versehenen Krans möglichst weit reduziert werden, ohne die Kranperformance spürbar zu beeinträchtigen.
  • Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch einen Kran gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Es wird also vorgesehen, im Leerlauf oder Teillastbetrieb der elektrischen Stellantriebe den Verbrennungsmotor in der Drehzahl und/oder im Drehmoment abzusenken, jedoch die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Verbrennungsmotors rechtzeitig wieder hochzufahren, bevor die Stellantriebe wieder eine höhere Leistung oder gar die volle Leistung benötigen. Um keine Beschränkungen im Kranbetrieb zu erleiden oder gar den Verbrennungsmotor abzuwürgen, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors nicht dem tatsächlichen IST-Leistungsbedarf der Stellantriebe hinterhergeführt, sondern im Voraus verstellt, um einem erst zukünftigen Leistungsbedarf der elektrischen Stellantriebe gerecht zu werden. Erfindungsgemäß besitzt die Steuervorrichtung eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen und/oder Schätzen eines zukünftigen Leistungsbedarfs der elektrischen Stellantriebe anhand der Betätigung der Eingabemittel, mit denen Steuerbefehle für die Stellantriebe eingegeben werden, und des aktuellen Betriebszustands der Stellantriebe, sowie ein Motorsteuergerät zum Steuern des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des geschätzten/bestimmten zukünftigen Leistungsbedarfs. Dadurch dass die Steuervorrichtung den Leistungsbedarf der Stellantriebe antizipiert bevor die Stellantriebe tatsächlich den Betriebspunkt erreichen, an dem dieser Leistungsbedarf auftritt, kann der Verbrennungsmotor rechtzeitig in einen für diesen Leistungsbedarf optimalen bzw. zumindest geeigneten Betriebspunkt gefahren werden. Insbesondere kann die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Verbrennungsmotors hochgefahren werden, um einem nachfolgend steigenden Leistungsbedarf der elektrischen Stellantriebe gerecht zu werden.
  • Vorteilhafterweise werden bei einer solchen vorauseilenden Steuerung des Verbrennungsmotors die Stellantriebe direkt und vollständig von dem Generator mit Strom bzw. elektrischer Energie versorgt, sodass keine Zwischenspeicherung der erzeugten elektrischen Energie nötig ist. Auf entsprechende elektrische Energiespeicher wie Batterien, Akkus und dergleichen und auch auf entsprechende Reglerbausteine zum Ein- und Ausspeisen der Energie in solche Zwischenspeicher wird verzichtet. Die elektrischen Stellantriebe brauchen mit ihren Energieversorgungsanschlüssen nur direkt an den Generator angebunden werden und können ausschließlich und vollständig durch die Energie, die der Generator aktuell bereitstellt, versorgt werden. Die Stellantriebe werden sozusagen online direkt vom Generator versorgt. Durch das Einsparen von Batterien, Akkus und zugehöriger Reglerkomponenten zum Ein- und Ausspeichern von Energie kann das System einfach und kostengünstig aufgebaut sein.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann die Steuervorrichtung dabei die Verstellung des Verbrennungsmotors schneller oder langsamer ausführen und/oder ggfs. auch die Umsetzung der Steuerbefehle an die Stellantriebe verzögern bzw. die Stellantriebe verzögert auf einen gewünschten Betriebspunkt fahren, um durch den Verbrennungsmotor bzw. den davon angetriebenen Generator stets rechtzeitig den für die Stellantriebe benötigten Leistungsbedarf bereitzustellen. Dabei kann bei steigendem Leistungsbedarf der Stellantriebe die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und/oder die damit einhergehende Leistungsbereitstellung des Generators schneller erhöht werden als der Leistungsbedarf der Stellantriebe steigt. Alternativ oder zusätzlich kann bei sinkendem Leistungsbedarf der Stellantriebe die vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Leistung langsamer gesenkt werden als die Leistung der Stellantriebe tatsächlich fällt. Mit anderen Worten kann bei steigendem Leistungsbedarf der Verbrennungsmotor hinsichtlich Drehzahl und/oder Drehmoment vorausgeführt und bei fallendem Leistungsbedarf nachgeführt werden.
  • Vorteilhafterweise kann die Steuervorrichtung einen Drehzahl-Steuerbaustein zum Steuern der Drehzahl des Verbrennungsmotors umfassen, wobei der genannte Drehzahl-Steuerbaustein derart ausgebildet sein kann, dass der Verbrennungsmotor mit der kleinstmöglichen, jedoch so groß wie nötigen Drehzahländerung verstellt wird, um den für den zu erwartenden Leistungsbedarf der elektrischen Stellantriebe notwendigen oder gewünschten Betriebszustand ohne größere Überschüsse gerade zu erreichen.
  • Insbesondere kann die Steuervorrichtung einen Beschleunigungs-Steuerbaustein zum Steuern der Beschleunigung des Verbrennungsmotors umfassen, wobei der genannte Beschleunigungs-Steuerbaustein insbesondere derart ausgebildet sein kann, dass der Verbrennungsmotor mit einer kleinstmöglichen, jedoch so groß wie nötigen Beschleunigung verstellt wird, um den für den zu erwartenden Leistungbedarf notwendigen oder gewünschten Betriebszustand gerade rechtzeitig zu erreichen. Dadurch, dass der Verbrennungsmotor vorteilhafterweise immer nur mit der minimal nötigen Beschleunigung betrieben wird, um einen neuen Betriebspunkt zu erreichen, kann die Mechanik der Verbrennungsmaschine geschont und ein unnötig erhöhter Kraftstoffverbrauch durch eine zu schnelle Beschleunigung vermieden werden.
  • Vorteilhafterweise kann der genannte Beschleunigungs-Steuerbaustein hierbei Bestimmungsmittel umfassen, die anhand des aktuellen Betriebszustandes der elektrischen Stellantriebe und der Betätigung der Eingabemittel bzw. der eingegebenen Steuerbefehle den Zeitpunkt bestimmen, in dem die Stellantriebe den zukünftigen Leistungsbedarf haben werden bzw. erreichen. Anhand dieses bestimmten Zeitpunkts bzw. einer in entsprechender Weise bestimmten Zeitspanne, die für das Erreichen des Betriebspunktes der Stellantriebe veranschlagt bzw. von den Stellantrieben benötigt wird, kann der Beschleunigungs-Steuerbaustein dann die notwendige Beschleunigung des Verbrennungsmotors bestimmen, um rechtzeitig den für den dann auftretenden Leistungsbedarf der Stellantriebe notwendigen bzw. gewünschten Betriebsbereich zu erreichen.
  • Insbesondere können die Steuervorrichtung und das Motorsteuergerät derart ausgebildet sein, dass der zukünftige Leistungsbedarf so schnell berechnet und der Verbrennungsmotor so schnell verstellt wird, dass der Verbrennungsmotor den für den zukünftigen Leistungsbedarf berechneten Betriebspunkt erreicht, kurz bevor oder spätestens dann, wenn die elektrischen Stellantriebe ihren antizipierten, endgültigen Betriebspunkt erreichen. Hierdurch ist es möglich, dass der Kran ohne Performanceverlust betrieben werden kann und trotzdem eine Kraftstoffeinsparung erreicht wird.
  • Das genannte Motorsteuergerät kann in Weiterbildung der Erfindung eine Drehzahlsteuereinrichtung zum variablen Steuern der Drehzahl des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des zukünftigen Leistungsbedarfs und in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustands der Stellantriebe umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Motorsteuergerät auch eine Drehmomentsteuereinrichtung umfassen, mittels derer alternativ oder zusätzlich zu einer Drehzahlregelung das Drehmoment des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des zukünftigen Leistungsbedarfs gesteuert werden kann. Das Motorsteuergerät kann jedoch auch alleine mit einer Drehzahl-Steuereinrichtung auskommen und alleine ein Drehzahl-Steuersignal erzeugen, mit Hilfe dessen der Verbrennungsmotor im Voraus auf den erforderlichen Betriebspunkt gefahren wird.
  • Die Bestimmung des zukünftigen Leistungsbedarfs, anhand dessen dann der Verbrennungsmotor angesteuert wird, kann grundsätzlich in verschiedener Art und Weise erfolgen bzw. verschiedene Betriebsparameter berücksichtigen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann hierbei insbesondere eine Stärke und/oder Geschwindigkeit und/oder Richtung der Betätigung der Eingabemittel und/oder eine damit einhergehende Größe und/oder Veränderungsgeschwindigkeit eines durch die Eingabemittel herbeigeführten Steuerbefehls berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor schneller verstellt werden, wenn das Eingabemittel beispielsweise in Form eines Joysticks zum Steuern der Kranstellbewegungen schneller betätigt wird, da eine schnelle Betätigung einen Rückschluss auf eine stärkere Auslenkung und damit einen hohen Stellgeschwindigkeitswunsch trägt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Auslenkungswinkel oder ein Stellweg des Joysticks bzw. eines anderen Eingabemittels berücksichtigt werden, beispielsweise dahingehend, dass eine stärkere oder weitere Auslenkung in ein relativ schnelles Hochfahren der Drehzahl und/oder des Drehmoments des Verbrennungsmotors umgesetzt wird, da eine starke Joystickbewegung eine stärkere Steigerung des Leistungsbedarfs erwarten lässt.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen Berücksichtigung der Betätigungsgeschwindigkeit und/oder Betätigungsbeschleunigung und/oder des Betätigungswegs der Eingabemittel kann für die Bestimmung des zukünftigen Leistungsbedarfs auch die Anzahl der von den eingegebenen Steuerbefehlen betroffenen Stellantrieben berücksichtigt werden. Wird beispielsweise gleichzeitig oder nacheinander ein Steuerbefehl zum Heben des Hubwerks und ein Steuerbefehl zum Drehen des Auslegers oder Verfahren des Portals gegeben, kann von einem stärkeren Zuwachs des Leistungsbedarfs ausgegangen werden, während bei einem Steuerbefehl für nur einen Stellantrieb von einem kleineren zukünftigen Leistungsbedarf ausgegangen werden kann. Dementsprechend kann das Motorsteuergerät bei einer Eingabe von Steuerbefehlen, die mehrere Stellantriebe betreffen, eine stärkere und/oder schnellere Verstellung des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors vorsehen und/oder bei nur weniger oder nur einem betroffenen Stellantrieb eine geringere und/oder langsamere Verstellung des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors vorsehen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann für die Bestimmung des Leistungsbedarfs auch berücksichtigt werden, welcher oder welche der Stellantriebe von einem eingegebenen Steuerbefehl betroffen bzw. gewünschtermaßen verstellt werden soll. Beispielsweise kann bei Betätigung des Hubwerks von einem stärker steigenden Leistungsbedarf ausgegangen werden als bei Betätigung des Drehwerks oder des Brückenfahrantriebs. Insofern kann der zukünftige Leistungsbedarf in Abhängigkeit der Identität des von den Steuerbefehlen betroffenen Stellaktors bestimmt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann für die Bestimmung des zukünftigen Leistungsbedarfs auch die angeforderte Geschwindigkeit und/oder die angeforderte Richtung einer Stellbewegung berücksichtigt werden. Fordert ein Kranführer beispielsweise durch entsprechende Betätigung der Eingabemittel einen Schnellhub an, kann der zukünftige Leistungsbedarf höher geschätzt werden als für den Fall, in dem der Kranführer nur einen langsamen Hub anfordert.
  • In Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt die Steuervorrichtung und/oder Motorsteuergerät für eine optimale Spannungsversorgung der elektrischen Stellantriebe auch die Generatordrehzahl. Insbesondere kann anhand des bestimmten zukünftigen Leistungsbedarfs die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Verbrennungsmaschine dem Bedarf des Generators angepasst werden. Beispielsweise kann das Motorsteuergerät berücksichtigen, dass die vom Generator bereitstellbare Spannung von dessen Drehzahl abhängen kann. Daher kann für einen vorbestimmten Leistungsbedarf, der mit einem bestimmten Spannungsniveau bzw. Spannungsbedarf einhergeht, der Verbrennungsmotor auf eine Drehzahl gefahren werden, die zwar von der Leistung des Verbrennungsmotors her nicht notwendig wäre, jedoch die Gegebenheiten des Generators berücksichtigt und diesem Rechnung trägt. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor auf eine erhöhte Drehzahl gefahren werden, auch wenn der Verbrennungsmotor selbst auch bei niedrigerer Drehzahl die benötigte Leistung bereitstellen könnte, um durch die vorgenannte erhöhte Drehzahl die Gegebenheiten des Generators zu berücksichtigen und diesen in einem Frequenzbereich zu betreiben, in dem er die benötigte Spannung bereitstellen kann.
  • Die elektrischen Stellantriebe des Krans kann die Steuervorrichtung vorteilhafterweise über einen Frequenzumrichter ansteuern.
  • Gemäß der Erfindung berücksichtigt die Steuervorrichtung das Leistungsniveau des Verbrennungsmotors bei der Ansteuerung der elektrischen Stellantriebe, derart, dass Kranbewegungen hinsichtlich Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung beschränkt werden, um den für die Kranbewegungen erforderlichen elektrischen Leistungsbedarf so zu begrenzen, dass die Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors nicht erreicht bzw. nicht überschritten wird. Hierdurch können Überlastungen des Verbrennungsmotors und ein daraus resultierendes Absterben des Verbrennungsmotors verhindert werden. Der genannte Leistungsschutz für den Verbrennungsmotor durch Beschränkung der Leistungsaufnahme der elektrischen Stellantriebe kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn beispielsweise der Verbrennungsmotor seine Nennleistung nicht erfüllen kann, beispielsweise in Folge einer defekten Einspritzdüse, eines verstopften Kraftstofffilters oder dergleichen.
  • Die Leistungsbegrenzung für die elektrischen Stellantriebe wird durch Begrenzung der maximalen Hebegeschwindigkeit bzw. der maximalen Verfahrgeschwindigkeit des jeweiligen Stellantriebs realisiert. Zusätzlich kann eine Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsrampe zur Regelung des jeweiligen Stellantriebs abgeflacht werden bzw. begrenzt werden. Gegebenenfalls kann es auch schon ausreichend sein, gleichzeitig angeforderte Stellbewegungen von zwei oder mehreren Stellantrieben nacheinander auszuführen, sodass die Leistungsanforderungen der Stellantriebe nicht aufzusummieren sind, sondern nacheinander anfallen. Andere Regelungsstrategien zur Beachtung der Leistungsgrenzen des Verbrennungsmotors sind möglich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung eines Krans in Form eines gummibereiften Container-Stapelkrans, wobei die Teilansichten a und b den Kran in Front- und Seitenansichten zeigen, und
    Fig. 2:
    eine schematische Darstellung der Steuervorrichtung des Krans, die den zukünftigen Leistungsbedarf der elektrischen Stellantriebe des Krans aus Fig. 1 im Voraus schätzt bzw. bestimmt und in Abhängigkeit des zukünftigen Leistungsbedarfs den Verbrennungsmotor des Krans aus Fig. 1, der dessen Generator zum Energie versorgen der elektrischen Antriebe antreibt, steuert.
  • Wie Fig. 1 zeigt, kann der Kran 1 als Container-Stapelkran ausgebildet sein, der ein Portal 2 aufweist, das mittels eines beispielsweise gummibereiften Fahrwerks 4 an einer Container-Verladestation verfahren werden kann. An dem Portal 2 kann eine eine querverfahrbare Brücke 3 angeordnet sein, an der ein Hubgeschirr 5, mittels dessen ein Container 21 gegriffen werden kann, anhebbar und absenkbar gelagert ist.
  • Zum Verstellen der genannten Kranelemente sind elektrische Stellantriebe vorgesehen, insbesondere ein Hubantrieb 6 zum Anheben und Absenken des genannten Hubgeschirrs 5, was beispielsweise mittels eines Hubseils und entsprechender Seilwinden erfolgen kann, sodann ein Brückenantrieb 7, mittels dessen die Brücke 3 entlang des Portals 2 verfahren werden kann, sowie ein Fahrantrieb 8, mittels dessen das Fahrwerk 4 angetrieben werden kann.
  • Die genannten elektrischen Stellantriebe 6,7 und 8 werden von einem Generator 9 mit elektrischer Energie gespeist, der von einem Verbrennungsmotor 10 beispielsweise in Form eines Dieselmotors angetrieben wird.
  • Zum Steuern der Kranstellbewegungen sind für einen Kranführer Eingabemittel 14 vorgesehen, die in einem Kranführerstand 22 angeordnet sein und beispielsweise einen Joystick 15, Eingabetasten, Steuerhebel oder Schiebeschalter und dergleichen umfassen können. Mittels der genannten Eingabemittel 14 können Steuerbefehle erzeugt bzw. eingegeben werden, die der Ansteuerung der genannten Stellantriebe in Form des Hubantriebs 6, des Brückenantriebs 7 und des Fahrantriebs 8 dienen.
  • In Abhängigkeit der genannten Steuerbefehle kann eine elektrische Steuervorrichtung 11 die genannten Stellantriebe dann ansteuern, was vorteilhafterweise über einen Frequenzumrichter erfolgen kann, der die vom Generator 9 erzeugte Frequenz in bekannter Weise umrichten kann.
  • Die Steuervorrichtung 11 passt ferner die Drehzahl und/oder das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 an den jeweiligen Kranbetriebszustand an, um einerseits eine Kranhandhabung ohne Performancenachteile zu ermöglichen und andererseits einen möglichst geringen Treibstoffverbrauch zu erreichen.
  • Wie Fig. 2 zeigt, kann die Steuervorrichtung 11 hierzu eine Bestimmungseinrichtung 12 umfassen, mittels derer anhand des aktuellen Betriebszustandes der Stellantriebe 6,7 und 8 sowie der Betätigung der Eingabemittel 14 der zukünftige Leistungsbedarf der Stellantriebe und damit die vom Verbrennungsmotor 10 und dem Generator 9 benötigte Leistung berechnet bzw. bestimmt oder geschätzt wird. Der genannten Bestimmungseinrichtung 12 werden hierfür diverse Sensorsignale und/oder Informationen zugeführt, die die Betätigung der Eingabemittel, den Kranbetriebszustand und strukturelle Charakteristika des Krans kennzeichnen können. Insbesondere können der Bestimmungseinrichtung 12, wie dies Fig. 2 zeigt, Informationen über die Betätigung des Joysticks 15, Informationen über die Betätigungsgeschwindigkeit, Informationen über die IST-Leistung der Stellantriebe und/oder des Verbrennungsmotors und/oder des Generators, Informationen über weitere Betriebsparameter wie beispielsweise Verbrennungsmotordrehzahl, Verbrennungsmotordrehmoment, Fahr- bzw. Verstellgeschwindigkeit der Stellantriebe oder anderer Kranelemente, und/oder Informationen über die IST-Last auf die Kranelemente und/oder andere Informationen zugeführt werden.
  • Die genannte Bestimmungseinrichtung 12 der Steuervorrichtung 11 berechnet hieraus in der zuvor beschriebenen Weise den zukünftigen Leistungsbedarf, der eintritt, wenn die elektrischen Stellantriebe 6,7 und 8 den durch die eingegebenen Steuerbefehle angeforderten Betriebspunkt erreichen.
  • Aus dem bestimmten zukünftigen Leistungsbedarf berechnet das Motorsteuergerät 13 der Steuervorrichtung 11 sodann den hierfür erforderlichen Betriebspunkt bzw. Betriebsbereich, insbesondere Drehzahl und/oder Drehmoment, des Verbrennungsmotors 10.
  • Dabei berücksichtigt das Motorsteuergerät 13, wie Fig. 2 zeigt, auch die Gegebenheiten und Notwendigkeiten des Generators 9, insbesondere welche Drehzahl der Generator tatsächlich braucht, um die für den zukünftigen Leistungsbedarf notwendige Spannung und Strommenge bereitstellen zu können. Hierbei können Generator-Kennlinien beispielsweise Spannungsabgabe über Drehzahl, und dergleichen Eingang finden. Zusätzlich können Rahmenbedingungen wie eine fixe Referenzspannung, die benötigt wird, berücksichtigt werden.
  • Das Motorsteuergerät 13 setzt als Ergebnis dieses Berechnungsvorgangs dann den tatsächlichen Betriebspunkt für den Verbrennungsmotor 10 fest, wobei das Motorsteuergerät 13 hierbei auch die Beschleunigung berechnen kann, mit der der Verbrennungsmotor 10 auf den neuen Betriebspunkt gefahren wird. Das Motorsteuergerät 13 und/oder die Steuervorrichtung 11 kann hierzu einen Beschleunigungs-Steuerbaustein 16 aufweisen, der durch Zeitbestimmungsmittel 17 den Zeitpunkt oder die Zeitspanne berechnet, zu der bzw. in der die elektrischen Stellantriebe 6,7 und 8 den antizipierten Betriebspunkt erreichen, an dem der zukünftige Leistungsbedarf tatsächlich eintritt. Beschleunigungsbestimmungsmittel 18 berechnen dann hieraus die notwendige Beschleunigung für den Verbrennungsmotor 10.
  • Wie Fig. 2 zeigt, kann das Motorsteuergerät 13 und/oder die Steuervorrichtung 11 nur mit einem Stellgeschwindigkeitsbefehl für den Motor auskommen. Es braucht nicht zusätzlich auch noch ein Stellsignal für das Drehmoment erzeugt werden, auch wenn dies grundsätzlich möglich wäre.
  • Ein Drehzahlregler 19 und/oder ein Drehmomentregler 20 des Motorsteuergeräts 13 fahren dann den Verbrennungsmotor 10 in den gewünschten Betriebspunkt.

Claims (10)

  1. Kran, insbesondere Containerstapel- oder Portalkran, mit elektrischen Stellantrieben (6,7,8) zum Heben und/oder Verfahren von Lasten und/oder Kranelementen, einem Generator (9) zum Energie versorgen der elektrischen Stellantriebe (6,7,8), einem Verbrennungsmotor (10) zum Antreiben des Generators (9), Eingabemitteln (14) zum Eingeben von Steuerbefehlen für die Stellantriebe (6,7,8) sowie einer Steuervorrichtung (11) zum Steuern der Stellantriebe in Abhängigkeit der eingegebenen Steuerbefehle, wobei die Steuervorrichtung (11) eine Bestimmungseinrichtung (12) zum Bestimmen und/oder Schätzen eines zukünftigen Leistungsbedarfs der Stellantriebe (6,7,8) anhand der Betätigung der Eingabemittel (14) und des aktuellen Betriebszustands der Stellantriebe (6,7,8), und ein Motorsteuergerät (13) mit einer Drehzahlsteuereinrichtung (19) zum variablen Steuern der Drehzahl des Verbrennungsmotors (10) in Abhängigkeit des geschätzten/bestimmten zukünftigen Leistungsbedarfs und des aktuellen Betriebszustands der Stellantriebe (6,7,8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stellantriebe (6,7,8) direkt und vollständig durch die von dem zumindest einen Generator (9) jeweils aktuell bereitgestellte elektrischen Energie versorgbar sind und keine Zwischenspeicherung der von dem Generator (9) erzeugten elektrischen Energie vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung (11) dazu vorgesehen ist, unter Berücksichtigung der Leistungsgrenze des Verbrennungsmotors (10) die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Stellantriebe (6,7,8) zu begrenzen und den Verbrennungsmotor (10) hinsichtlich Drehzahl auf einen Betriebspunkt zu verstellen, in dem der Verbrennungsmotor (10) den berechneten/geschätzten Leistungsbedarf der Stellantriebe (6,7,8) im wesentlichen ohne Leistungsüberschuss bereitstellt, bevor die Stellantriebe (6,7,8) den durch die Steuerbefehle der Eingabernittel (14) angeforderten Betriebspunkt und den entsprechenden Leistungsbedarf erreichen.
  2. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuervorrichtung einen Beschleunigungs-Steuerbaustein (16) zum Steuern der Beschleunigung des Verbrennungsmotors (10) und/oder der Stellantriebe (6,7,8) derart, dass bei steigendem zukünftigem Leistungsbedarf der Verbrennungsmotor (10) in seinen für diesen zukünftigen Leistungsbedarf bestimmten Betriebszustand gefahren wird, bevor die Stellantriebe (6,7,8) diesen zukünftigen Leistungsbedarf tatsächlich erreichen, aufweist.
  3. Kran nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Beschleunigungs-Steuerbaustein (16) derart ausgebildet ist, dass der Verbrennungsmotor (10) mit einer minimal nötigen und/oder möglichst kleinen Beschleunigung verstellt wird, mit der der für den bestimmten zukünftigen Leistungsbedarf anzufahrende Betriebszustand des Verbrennungsmotors (10) gerade rechtzeitig erreicht wird.
  4. Kran nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschleunigungs-Steuerbaustein (16) ein Bestimmungsmittel (17) zum Bestimmen eines Zeitpunkts und/oder einer Zeitspanne, in dem/der die Stellantriebe (6,7,8) den zukünftigen Leistungsbedarf erreichen, und Beschleunigungsbestimmungsmittel (18) zum Bestimmen der Beschleunigung des Verbrennungsmotors (10) in Abhängigkeit des bestimmten Zeitpunkts oder der bestimmten Zeitspanne aufweist.
  5. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehzahlsteuereinrichtung (19) dazu ausgebildet ist, eine minimal nötige und/oder möglichst kleine Drehzahländerung, mit der der zukünftige Leistungsbedarf erreicht wird, einzustellen.
  6. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Motorsteuergerät (13) eine Drehmomentsteuereinrichtung (20) zum variablen Steuern des Drehmoments des Verbrennungsmotors (10) in Abhängigkeit des zukünftigen Leistungsbedarfs und des aktuellen Betriebszustands der Stellantriebe (6,7,8) aufweist.
  7. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (11) die Stellantriebe (6,7,8) über einen Frequenzumrichter ansteuert.
  8. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestimmungseinrichtung (12) zum Bestimmen des zukünftigen Leistungsbedarfs der elektrischen Stellantriebe anhand
    - einer Stärke und/oder Geschwindigkeit und/oder einer Richtung der Betätigung der Eingabemittel (14), und/oder
    - der Anzahl der von einem eingegebenen Steuerbefehl betroffenen Stellantrieben (6,7,8), und/oder
    - der Identität des von einem Steuerbefehl betroffenen Stellantriebs (6,7,8), und/oder
    - der durch die eingegebenen Steuerbefehle angeforderten Geschwindikgeit und/oder angeforderten Richtung der Stellbewegung des von den Steuerbefehlen betroffenen Stellantriebs
    ausgebildet ist.
  9. Kran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Motorsteuergerät (13) zum Bestimmen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (10) in Abhängigkeit der Drehzahl-Spannungs-Kurve des Generators (9) ausgebildet ist.
  10. Verfahren zum Steuern eines Krans (1) mit elektrischen Stellantrieben (6,7,8) zum Heben und/oder Verfahren von Lasten und/oder Kranelementen, einem Generator (9) zum Energie versorgen der elektrischen Stellantriebe (6,7,8), einem Verbrennungsmotor (10) zum Antreiben des Generators (9), Eingabemitteln (14) zum Eingeben von Steuerbefehlen für die Stellantriebe (6,7,8) sowie einer Steuervorrichtung (11) zum Steuern der Stellantriebe in Abhängigkeit der eingegebenen Steuerbefehle, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    - Erfassen einer Betätigung der Eingabemittel (14) und/oder der durch die Betätigung der Eingabemittel (14) erzeugten Steuerbefehle,
    - Berechnen und/oder Schätzen und/oder Bestimmen eines zukünftigen Leistungsbedarfs der Stellantriebe (6,7,8) durch die Steuervorrichtung (11) anhand der erfassten Betätigung der Eingabemittel (14) und/oder anhand der erfassten, durch die Betätigung der Eingabemittel (14) erzeugten Steuerbefehle, und
    - Verstellen des Verbrennungsmotors (10) hinsichtlich Drehzahl und/oder Drehmoment auf einen Betriebspunkt, in dem der Verbrennungsmotor (10) den berechneten/geschätzten Leistungsbedarf der Stellantriebe (6,7,8) im wesentlichen ohne Leistungsüberschuss bereitstellt, bevor die Stellantriebe (6,7,8) den durch die Steuerbefehle der Eingabemittel (14) angeforderten Betriebspunkt und den entsprechenden Leistungsbedarf erreichen,
    wobei die elektrischen Stellantriebe (6, 7, 8) direkt und vollständig von dem Generator (9) mit elektrischer Energie versorgt werden und keine Zwischenspeicherung der von dem Generator (9) erzeugten elektrischen Energie erfolgt, wobei unter Berücksichtigung der Leistungsgrenze des Verbrennungsmotors (10) die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Stellantriebe (6, 7, 8) begrenzt wird.
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