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在现代汽车系统和模块电子化的趋势下，电控执行系统的普及率不断提高。随着电动汽车的发展，由于传统发动机的消失，传动、转向和制动的动力源和执行方式发生了根本性的变化，电控执行系统成为基本配置。进入自动驾驶时代，控制系统从传感层的大量传感器收集信息，对信息进行处理和分析，感知周围环境，规划驾驶路线，最后通过线控执行系统操纵车辆。

传统的纯机械转向系统几乎被取代。从机械液压助力转向系统(HPS)升级到电子液压助力转向系统(EHPS)后，电动助力转向系统(EPS)逐渐占据主流。随着汽车电子化程度的加深，转向系统的电子化普及率加快，电动助力转向逐渐占据主流。随着未来自动驾驶时代的到来，线控转向将会进入。

1.机械和液压动力转向系统(HPS)

机械液压助力转向利用人体转动方向盘的力与发动机的机械能相结合，结合液压对施力的放大作用，推动转向杆完成转向动作。机械液压助力系统主要包括齿条转向机构和液压系统(液压助力泵、液压缸、活塞等)。)。其工作原理是液压泵(由发动机皮带驱动)提供油压推动活塞，从而产生辅助力推动转向杆，辅助车轮转向。

首先，当方向盘不转动时，转向机上的机械阀体(可随转向柱一起转动)将保持在原位。活塞两侧的油压相同，处于平衡状态。当方向盘转动时，转向控制阀将相应地打开或关闭。一侧的油不经过液压缸直接流回储油箱，另一侧的油继续注入液压缸，使活塞两侧产生压差并被推动，从而产生辅助力推动转向拉杆，使转向更加容易。

机械和液压助力技术成熟稳定，完整的机械结构不依赖电子设备，可靠性高，道路感清晰，方便驾驶员判断转向角度，因此得到广泛应用。然而，其缺点也很明显，结构复杂，占用空间大，设计、制造和维护成本高。此外，纯机械液压辅助系统的辅助力不能调节，这使得难以满足低速和高速时对指向精度的不同要求，更难以满足自动驾驶的要求。

2.电子液压动力转向系统(EHPS)

电子液压助力和机械液压助力的区别主要在于油泵的驱动方式不同。机械液压助力的液压泵由发动机皮带直接驱动，而电子液压助力利用电子控制单元检测方向盘的转向角度，并利用电力驱动电子泵向液压缸施力，这样方向盘可以设计得非常“轻”，方便驾驶员使用。

由电液动力辅助的电子泵不需要由发动机本身的动力驱动，并且电子泵由电子系统控制。当不需要转向时，电子泵关闭以进一步降低能耗。电子液压动力转向系统的电子控制单元可以通过诸如车速传感器、转向角度传感器等传感器的信息处理来改变电子泵的流量，从而改变转向动力的强度。

3.电动助力转向系统

电动助力转向系统主要由方向盘传感器、控制单元和助力电机组成。由于它可以避开液压助力系统的液压泵、液压管路和转向柱阀体的结构，所以其设计和结构简单。

电动助力转向系统的工作原理是当方向盘转动时，方向盘传感器将转动信号传递给控制单元。控制单元通过计算向电机提供合适的电压，驱动电机输出的扭矩，然后通过减速器降低转速和增加扭矩后，推动转向拉杆提供转向助力。

电动助力转向系统的主要优点是不含任何机械结构，设计和构造简单，与发动机转速无关，能使方向盘在低速时更轻，在高速时更稳定。缺点是机械设备需要长时间保存以保证冗余，否则一旦电子设备发生故障，很容易造成不良后果。

此外，根据辅助电机的位置，还有四种类型的电动助力转向系统。它们是柱辅助的、齿轮辅助的和齿条辅助的。

转向柱辅助电动助力转向系统的辅助电机安装在转向柱上。转向柱下方连接有机械转向机。马达的辅助扭矩作用在转向柱上。电动助力转向系统的优点是:结构紧凑，其电机、减速机构、传感器和控制器通常设计成一体，并布置在驾驶舱内。工作环境更好，不占用机舱空间，便于机舱布置，成本更低。缺点是驱动电机的动力通过转向柱和转向器传递给转向器上的转向柱部件。力相对较大，可用的功率有限。此外，由于发动机和减速机构布置在驾驶舱内，噪音更容易在驾驶舱内产生。由于减速机构安装在方向盘上，不利于转向轴的吸能结构设计。因此，碳纤维电动助力转向系统适用于中小型客车。

齿轮助力式助力转向助力电机和减速机构安装在转向机上，驱动电机的输出扭矩通过蜗轮减速机构传递给转向机。助力转向系统助力扭矩直接作用在转向机上，因此可以提供更大的转向助力，助力效果更快、更准确。增压电机和减速机构布置在发动机舱内，有利于降低驾驶舱内的噪声水平。电动助力转向系统的缺点是电机和传感器安装在发动机舱内，对环境要求高，如耐热性和耐水性，成本相对较高。因此，P-EPS适用于需求量大的中型客车。

齿条式电动助力转向系统、助力电机和减速机构安装在转向齿条上，电机的助力扭矩作用在转向齿条上。遥控电动助力转向系统的助力扭矩直接作用在转向齿条上，因此可以提供更大的转向助力，助力效果最为迅速和准确。增压电机和减速机构布置在发动机舱内，有利于降低驾驶舱内的噪声水平。电动助力转向系统的缺点是其电机和传感器安装在发动机舱内，对环境要求高，如耐热性和防水性，成本相对较高。因此，研发的电动助力转向系统适用于需求助力大的大中型客车。

4.线控转向(SBW)

线控转向是指取消方向盘和方向盘之间的机械连接，代之以道路感应反馈总成、转向执行器总成、控制器和相关传感器。仅使用传感器获取方向盘转角数据，然后由电子控制单元将其转换为特定的驱动力数据，并通过电机驱动转向机转动车轮。

可以说线控转向完全摆脱了传统转向的各种限制。它不仅可以设计汽车转向的力传递特性，还可以设计汽车转向的角传递特性，这为汽车转向特性的设计带来了更多的空间，更便于与其他自动驾驶子系统(如感知、动力、底盘等)集成。)，在提高车辆的主动安全性能、驾驶特性、机动性和驾驶员的道路感方面具有优势，是自动驾驶车辆实现路径跟踪、避障和避让的必要关键技术。

2014年英国菲尼迪Q50是第一辆配备线控转向系统的量产汽车。为了确保冗余，它有三个电子控制单元和一套机械转向系统。如果电子控制装置有问题，驾驶员可以恢复机械控制。

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