空燃比の制御
最新のエンジンでは、シリンダーに燃料を供給するために、何らかの燃料噴射を行っています。 ECUは、いくつかのセンサーの読み取り値に基づいて、噴射する燃料の量を決定します。 酸素センサーは、エンジンが理想的な状態（理論空燃比）に比べて、リッチ（燃料過多、酸素不足）かリーン（酸素過多、燃料不足）かをECUに伝えます。 スロットルポジションセンサーは、アクセルを踏んだときにスロットルプレートがどのくらい開いているかをECUに伝える。 マス・エア・フロー・センサーは、スロットル・プレートを通してエンジンに流入する空気の量を測定します。 エンジン冷却水温度センサーは、エンジンが温まっているか、冷えているかを測定します。
コンピュータ付きキャブレターの空燃比制御も同様の原理で設計されていますが、混合気制御ソレノイドまたはステッピングモーターがキャブレターのフロートボウルに組み込まれています。
アイドル回転数の制御
ほとんどのエンジンシステムは、ECUにアイドル回転数制御が組み込まれています。 エンジンの回転数はクランクシャフトポジションセンサーによってモニターされ、燃料噴射、スパークイベント、バルブタイミングなどのエンジンのタイミング機能に重要な役割を果たしています。 アイドル回転数は、プログラマブル・スロットル・ストップまたはアイドル・エア・バイパス・コントロール・ステッピング・モーターによって制御される。 初期のキャブレターベースのシステムでは、双方向DCモーターを使用したプログラム可能なスロットルストップが使用されていた。 初期のスロットルボディインジェクション（TBI）システムでは、アイドリングエア制御用ステッピングモーターを使用していました。
フルオーソリティ・スロットルコントロールシステムは、アイドル回転数の制御、クルーズコントロール機能、最高速度の制限などを行うことができます。
可変バルブタイミングの制御
エンジンの中には、可変バルブタイミングを持つものがあります。 このようなエンジンでは、エンジンサイクルの中でバルブが開くタイミングをECUが制御します。 通常、高速走行時には低速走行時よりも早くバルブが開きます。
電子制御
カムシャフトを持たず、吸排気バルブの開度、閉度、開度面積を電子制御する実験的なエンジンが作られ、テストされています。 このようなエンジンは、精密なタイミングの電子点火と燃料噴射を備えた特定の多気筒エンジンであれば、スターターモーターなしで始動・走行することができます。
このタイプの最初の量産エンジンは、イタリアのフィアットが発明し（2002年）、アルファロメオMiToに搭載しました（2009年）。 このマルチエアエンジンは、電子制御式バルブを採用しており、トルクと馬力を飛躍的に向上させるとともに、燃費を15％も低減させることができます。 基本的には、ECUによって作動する油圧ポンプによってバルブを開きます。 バルブは、エンジンの負荷に応じて、1回の吸気ストロークで数回開くことができます。
定常的な負荷状態では、バルブが開き、燃料が噴射され、バルブが閉じます。
定常負荷状態では、バルブが開き、燃料が噴射され、バルブが閉じる。 これにより、すぐに加速することができます。 次のストロークでは、ECUが新しい高回転域でのエンジン負荷を計算し、バルブの開度を決定します（早開、遅開、大開、半開）。 常に最適なバルブ開度とタイミングで、正確な燃焼が行われます。
カム、リフター、ロッカー、タイミングセットが不要になったことで、重量や容積だけでなく、フリクションも減少。
エンジンが実際に生み出すパワーの大部分は、バルブトレインを駆動し、1分間に数千回もバルブスプリングを圧縮することに費やされています。
さらに本格的に開発が進めば、電子バルブ操作はさらに多くのメリットをもたらします。
今後、バルブ操作の電子化が進めば、さらに多くのメリットが生まれます。例えば、気筒休止の場合、休止している気筒のダウンストロークごとに吸気バルブを開き、アップストロークごとに排気バルブを開くことができれば、燃料効率が格段に向上します（デッドホール）。 さらに、従来のスロットルを廃止することで、より大きな進歩が期待できます。 スロットルを開けずに走行すると、空気の流れが途切れて真空度が高くなり、エンジンが真空ポンプの役割を果たしてエネルギーを消費してしまうからだ。 BMWは、V型10気筒エンジンを搭載したM5において、吸気バルブの直前に各気筒ごとのスロットルバタフライを設置し、この問題を回避しようとしました。 電子制御バルブを採用すれば、バルブリフト量を調整することでエンジン回転数をコントロールすることが可能になる。 空気やガスが少ないパートスロットルでは、バルブリフト量はそれほど大きくありません。 アクセルペダルを踏むとフルスロットルになり、ECUに電子信号が送られ、各バルブイベントのリフト量が調整され、全開になります
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