传统的转向系统由于转向盘与转向轮之间存在硬的机械连接，因此很难满足转向系统传动比随着车速和转向盘转角的变化而变化；除此之外，转向盘的硬连接也使得车辆发生正面碰撞时，容易对驾驶员造成伤害。液压助力系统在传统转向系统的基础上做了一定的改进，但由于需要维持一定的油压，因此油泵需要持续运转，增加了发动机负荷，不利于节省燃油。线控电动转向系统取消了转向盘与转向轮之间的硬机械连接，转向轮的动作完全由电机控制，只有当系统出现故障时，转向盘与转向轮之间恢复机械连接。
1.线控转向系统的组成
汽车线控转向系统的结构如图6－21所示，主要由转向盘模块、前轮转向模块、主控制器(ECUD)及自动防故障系统组成。
图6－21 汽车线控转向系统的结构
1—基本控制器；2—回正力矩马达；3—故障离合器；4—齿轮齿条转向器；5—转向执行马达；6—故障处理控制器；7—汽车速度、加速度、横摆角速度传感器。
(1)转向盘模块:包括转向盘组件、转向盘转角传感器、力矩传感器、转向盘回正力矩马达。转向盘模块的作用是将驾驶员的转向意图通过转向盘转角传感器转换为数字信号并传递给主控制器，同时转向盘回正力矩马达接收主控制器发送的控制信号，产生转向盘回正力矩，以提供给驾驶员相应的路感信息。
(2)前轮转向模块:包括前轮转角传感器、转向执行电机、电机控制器和前轮转向组件等，其功能是将测得的前轮转角信号反馈给主控制器，并接收主控制器的命令，控制转向盘完成所要求的前轮转角，实现驾驶员的转向意图。(www.xing528.com)
(3)主控制器:分析处理采集的信号，并判别汽车的运动状态，向转向盘回正力矩马达和转向电机发送命令，控制两个电机协调工作；除此之外，主控制器还可以判定在当前状态下驾驶员的转向操作是否合理，当汽车处于非稳定状态或驾驶员发出误指令时，主控制器对驾驶员的操作指令进行识别，前轮线控转向系统将自动进行稳定控制，并将驾驶员转向的错误操作显示到汽车屏幕上，以合理的方式自动驾驶车辆，使汽车尽快恢复到稳定状态。
(4)自动防故障系统:线控转向系统的重要模块，包括一系列的监控和实施算法，针对不同的故障形式和故障等级做出相应的处理，以求最大限度地保持汽车的正常行驶。
(5)电源:主要作用是为控制器、两个执行电机以及其他车用电器提供能源，其中仅前轮转角执行电机的最大功率就有500～800 W，加上汽车上的其他电子设备，电源的负担已经相当沉重，所以要保证电网在大负荷下稳定工作，电源的性能就显得十分重要。
2.线控转向系统工作原理
线控转向系统工作原理如图6－22所示。正常行驶时，控制器通过接收驾驶员对转向盘的转向信息和车辆速度、加速度以及车身横摆角速度信号，并根据控制算法使转向执行电机控制前轮的转向角度和速度，同时为了使驾驶员获得真实的路感，将路面对车轮的反作用力通过转向柱上的回正力矩马达反馈给驾驶员。转向柱与前轮转向执行机构之间依通过离合器连接，车辆正常行驶时，离合器断开；当转向执行机构出现故障时，离合器接合，使驾驶员控制转向盘通过齿轮齿条转向器控制前轮的转向，恢复对转向轮的控制。
图6－22 线控转向系统工作原理
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