电子闭环控制变量轴向柱塞泵可对压力、流量、功率进行连续闭环控制，控制精度小于0.2%（传统比例阀控制精度为2%），并具有很好的动态特性。对于复杂的液压系统，如果采用新型电子闭环控制柱塞泵，只要一个泵就可替代原有多个元件，不仅能实现比例调速、比例调压，还能实现比例功率调节。对于小流量、小功率的工艺，应用常规的元件，需要通过溢流阀溢掉多余的油液，这不仅造成能源浪费，还会带来系统发热，降低泵的容积效率，增加泄漏，对系统是非常不利的。若改用新型的电子闭环控制变量轴向柱塞泵后，可实现恒功率控制，提高了变量泵的性能，在节能、简化系统和提高可靠性等方面，显现出效果。
新型电子泵，与传统的伺服阀和比例阀控制的泵相比，有如下特点和优点：
1）具有高响应能力的压力/流量控制。
2）通过最小化节流损失节省了能量。
3）由于减少了元件的数量，简化了系统结构。
4）通过闭式电子控制回路实现了高精度无级变量控制。
5）使用数字控制系统。
6）流量及功率调整方便。
7）具有故障诊断功能。
8）易与计算机和PLC控制结合实现机电一体化。
德国Rexroth公司生产的电子泵主要有HS（主泵A4VSO）系列和SYDFE（主泵A10VSO）系列。新型电子泵控制系统可用于对轴向柱塞泵的摆动角、压力和功率进行电液控制。电子闭环控制轴向柱塞泵是由多种元件叠加复合在轴向柱塞泵上形成的组合体。根据使用环境、使用方法不同，有多种控制系统。通常还包括：①高频响的比例阀（带阀芯位移感应式位置传感器）；②感应摆动角的位置传感器；③压力传感器；④具有集成压力限制功能的预载阀以及内置的或外部的电气控制放大器（VT12350或者VT5041-3X）。
如图3-99所示，变量泵的压力和斜盘倾角的闭环控制，是通过一个电控高频响比例阀2实现的。该比例阀通过对变量控制大缸4的控制，决定斜盘1的位置。泵的排量与斜盘的位置成比例。变量控制小缸3由弹簧5进行预压紧，并始终与泵出口的压力油相通。压力传感器测量值为压力实测值，与放大器的设定值比较后，输出信号控制泵。位置控制与压力控制相同。预加载阀为可选项，主要功用是在泵出口建立2MPa以上的控制压力，控制泵的斜盘倾角改变，达到变量的目的。如果没有选择预加载阀，则需要有大于2MPa的外部控制油压，或在泵
图3-99 压力排量复合闭环控制泵
a）结构原理图 b）油路原理图
1—斜盘 2—电控高频响比例阀 3—变量控制小缸 4—变量控制大缸 5、10—弹簧 6—感应式传感器 7—位移传感器 8—比例电磁阀 9—比例阀阀芯
出口增加一个2MPa以上的外控顺序阀。若没有预加载阀，也没有在泵出口建立2MPa以上的压力，泵将无法正常运行，这是设计中需要注意的问题。
当泵不工作和控制系统的压力为零时，由于弹簧5的作用，斜盘保持在+100%排量（最大）的位置；当泵起动后，如比例电磁阀8失电，该系统被切换到零排量压力，此时滑阀9被弹簧10推到初始位置，而泵的压力p经过阀口A作用到变量控制大缸4上。变量控制缸上的泵压与弹簧5的作用力相平衡，使泵的压力在0.8～1.2MPa之间。这个基本设定，是在闭环控制电路不工作时实现的（零排量工作，如控制不起动）。
通过上位计算机给出信号指令，可以对泵的输出压力、泵斜盘的摆角和输出功率进行控制。这台电子泵采用的是VT12350型比例放大器，通过使用高响应的比例阀可用于对A4VSO轴向柱塞泵的摆角和压力进行闭环控制，并附加有功率限制功能。这种放大器具有模拟量指令信号输入和模拟量实际输出值输入端口，具有斜坡发生器输入可以被关掉的功能，预设的参数可以通过数字输入呼叫出，泵斜盘摆角和压力的指令值可以以斜坡信号的形式产生，振荡/解调电路可用于两个电感测量系统，具有计时的、电流调节的电流输出级，用于内部供电的可关断模式的电源，通过串口RS485可实现配置、参数化和故障诊断。
VT12350型比例放大器的主要技术参数如下。
工作电压：DC24V
输出电压：±25V；25mA
输出电流：最大3.8A
模拟输入：±10V或者4～20mA
数字输入：log0：0～5V；log1：＞15V
串口：RS485或RS232
允许的环境温度：0～50°C(www.xing528.com)
储存温度范围：-20～70°C
该电控器属于欧洲制式的插板式结构。可分别对压力和斜盘1倾角的指令值进行输入（功率设定值的输入为可选项）。压力的实际值，通过一个压力传感器采样。装在泵上的一个位移传感器7，提供泵斜盘倾角的实际值，得到的实际值经放大器处理，并与指令值进行比较。最小信号发生器，自动确保被选中的控制器只在需要的工作点起作用。
因此，在稳态工作中，系统参数中的一个参数（或压力、或倾角、或功率）可被精确控制，而其他两个参数则低于给定的指令值。最小信号发生器的输出信号作为阀闭环控制电路的指令值。滑阀阀芯实际位置由一个感应式传感器6提供。阀位置控制器的输出值经放大器的输出端输出，决定比例电磁阀8的电流，一旦到达工作点，比例阀阀芯9就被保持在中间位置。如果上级控制器需要增大倾角（增大流量），比例阀阀芯9需偏离中间位置（使变量控制大缸4通过阀口A—T放出部分油液），直到倾角达到需要的数值。通过增大比例电磁阀8的电流，来克服弹簧10的作用力使得阀芯移动。当需要减小倾角时，控制油经过比例电磁阀P—A通道补充进入变量控制大缸4。
变量活塞的位移可以由位移传感器检测出来，位移传感器采用差动变压器电感分压原理，交流电压由振荡器产生，并加至传感器上，实际信号即中间抽头的电压，一般为振荡电压的50%，并随铁心位移成比例地变化，经解调器解调后变成直流电压送往输入端，与给定信号进行比较，如图3-100所示。
图3-100 位移传感器的原理图
比例放大器的原理图见图3-101。
电子泵的控制框图如图3-102所示。在可能的工作模式下，最多包括三个控制器可以连续地起作用，其分别是斜盘倾角控制器、压力控制器和功率控制器（可选），这些控制器会通过最小值比较器平滑地自动交替起作用。
电子泵的输出特性曲线如图3-103所示，可以实现压力、功率和排量的综合控制。
有以下三种方法提供泵变量控制的先导控制油液：
1）内部提供，不带预增压阀（仅适用于压力大于2MPa的系统）。
2）内部提供，带预增压阀（系统压力的0～100%）。
3）通过一只梭阀远程供油：通过一个梭阀连接块可进行内部/外部自动切换。
从上面的讨论中，应该特别留意的有这样几点：
1）变量泵的压力、斜盘倾角、功率等参数的复合闭环控制，只是通过一个电控比例阀来实现的，不像常规的那样，每个参数的控制对应一个变量控制阀。电控泵控制信号的处理完全由电控器完成，这是其重要的优势。
2）在同一个时刻，系统只能对其中的一个参数（或压力，或倾角，或功率特性曲线的曲率）进行精确控制，而其他两个参数则低于给定的指令值。
3）需要增大斜盘倾角（增大流量）时，比例阀阀芯9（图3-99，后同）需偏离中间位置，使变量控制大缸4通过比例阀阀口A—T通道，放出部分油液；当需要减小斜盘倾角时，控制油经过比例阀阀口P—A通道，补充进入变量控制大缸4，一旦到达工作点，比例阀阀芯9就被保持在中间位置。也就是说，包括这里使用的比例电磁阀在内，所有的变量控制阀是连续控制阀，即阀芯位置将随输入信号变化而无级变化，所有控制阀都有中间位置，尽管有些原理图并没有画出这个中间位置。
图3-101 比例放大器的原理图
4）这种闭环变量泵的先导控制油，可以来自泵自身（自控），也可以来自泵外部（他控），当泵不工作及控制系统的压力为零时，由于弹簧5的作用，斜盘保持在+100%（排量最大）的位置。
表3-1给出德国Rexroth公司其他几种电子泵的性能。
图3-102 电子泵的控制框图
图3-103 电子泵的输出特性曲线
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