Kontrola stosunku paliwo-powietrzeEdit
Większość nowoczesnych silników wykorzystuje pewien rodzaj wtrysku paliwa w celu dostarczenia paliwa do cylindrów. ECU określa ilość paliwa do wtrysku w oparciu o szereg odczytów z czujników. Czujniki tlenu informują ECU, czy silnik pracuje na bogato (za dużo paliwa lub za mało tlenu) lub na chudo (za dużo tlenu lub za mało paliwa) w porównaniu do idealnych warunków (tzw. stechiometrycznych). Czujnik położenia przepustnicy informuje jednostkę sterującą ECU o stopniu otwarcia przepustnicy po naciśnięciu pedału gazu. Czujnik masowego przepływu powietrza mierzy ilość powietrza dopływającego do silnika przez płytę przepustnicy. Czujnik temperatury płynu chłodzącego silnika mierzy, czy silnik jest rozgrzany czy zimny. Jeśli silnik jest nadal chłodny, wtryskiwane jest dodatkowe paliwo.
Kontrola mieszanki paliwowo-powietrznej w gaźnikach z komputerem jest zaprojektowana na podobnej zasadzie, ale cewka sterująca mieszanką lub silnik krokowy są wbudowane w miskę pływakową gaźnika.
Kontrola prędkości obrotowej biegu jałowegoEdit
Większość systemów silnikowych ma wbudowaną w ECU kontrolę prędkości obrotowej biegu jałowego. Obroty silnika są monitorowane przez czujnik położenia wału korbowego, który odgrywa podstawową rolę w funkcjach rozrządu silnika dla wtrysku paliwa, zdarzeń iskrowych i rozrządu zaworów. Prędkość biegu jałowego jest kontrolowana za pomocą programowalnego ogranicznika przepustnicy lub silnika krokowego sterującego obejściem powietrza na biegu jałowym. We wczesnych systemach opartych na gaźnikach stosowano programowalny ogranicznik przepustnicy wykorzystujący dwukierunkowy silnik prądu stałego. Wczesne systemy oparte na wtrysku paliwa do korpusu przepustnicy (TBI) wykorzystywały silnik krokowy kontroli powietrza jałowego. Skuteczna kontrola prędkości obrotowej na biegu jałowym musi przewidywać obciążenie silnika na biegu jałowym.
System kontroli przepustnicy z pełną władzą może być używany do kontroli prędkości obrotowej na biegu jałowym, zapewnienia funkcji tempomatu i ograniczenia prędkości maksymalnej. Monitoruje on również sekcję ECU pod kątem niezawodności.
Sterowanie zmiennym rozrządem zaworówEdit
Niektóre silniki mają zmienny rozrząd zaworów. W takim silniku, ECU kontroluje czas w cyklu silnika, w którym otwierają się zawory. Zawory są zazwyczaj otwierane wcześniej przy wyższych obrotach niż przy niższych. Może to zwiększyć przepływ powietrza do cylindra, zwiększając moc i oszczędność paliwa.
Elektroniczne sterowanie zaworamiEdit
Wykonano i przetestowano silniki eksperymentalne, które nie mają wałka rozrządu, ale mają pełną elektroniczną kontrolę nad otwieraniem zaworów ssących i wydechowych, zamykaniem zaworów i obszarem ich otwierania. Silniki takie można uruchamiać i pracować bez rozrusznika w przypadku niektórych silników wielocylindrowych wyposażonych w precyzyjnie sterowany czasowo zapłon elektroniczny i wtrysk paliwa. Taki silnik ze statycznym rozruchem zapewniałby wydajność i redukcję zanieczyszczeń w porównaniu z łagodnym napędem hybrydowo-elektrycznym, ale bez kosztów i złożoności zbyt dużego rozrusznika.
Pierwszy produkcyjny silnik tego typu został wynaleziony (w 2002 r.) i wprowadzony (w 2009 r.) przez włoskiego producenta samochodów Fiat w modelu Alfa Romeo MiTo. Ich silniki Multiair wykorzystują elektroniczną regulację zaworów, która radykalnie poprawia moment obrotowy i moc, jednocześnie zmniejszając zużycie paliwa aż o 15%. Zasadniczo, zawory są otwierane przez pompy hydrauliczne, które są obsługiwane przez ECU. Zawory mogą otwierać się kilka razy na suw dolotu, w zależności od obciążenia silnika. Następnie ECU decyduje, ile paliwa należy wtrysnąć, aby zoptymalizować spalanie.
Przy stałym obciążeniu zawór otwiera się, paliwo jest wtryskiwane, a zawór się zamyka. Przy nagłym zwiększeniu przepustnicy zawór otwiera się w tym samym suwie ssania i wtryskiwana jest większa ilość paliwa. Umożliwia to natychmiastowe przyspieszenie. Dla następnego suwu ECU oblicza obciążenie silnika przy nowej, wyższej prędkości obrotowej i decyduje, jak otworzyć zawór: wcześnie czy późno, szeroko czy półotwarto. Optymalne otwarcie i rozrząd są zawsze osiągane, a spalanie jest tak precyzyjne, jak to tylko możliwe. Jest to oczywiście niemożliwe w przypadku normalnego wałka rozrządu, który otwiera zawór przez cały okres dolotu i zawsze do pełnego skoku.
Eliminacja krzywek, popychaczy, dźwigni zaworowych i rozrządu zmniejsza nie tylko masę i objętość, ale także tarcie. Znaczna część mocy wytwarzanej przez silnik zużywana jest właśnie na napędzanie układu rozrządu, ściskającego sprężyny zaworów tysiące razy na minutę.
Po pełnym rozwinięciu, elektroniczna obsługa zaworów przyniesie jeszcze więcej korzyści. Na przykład, dezaktywacja cylindrów mogłaby być znacznie bardziej oszczędna, gdyby zawór dolotowy był otwierany przy każdym suwie w dół, a zawór wydechowy przy każdym suwie w górę dezaktywowanego cylindra lub „martwej dziury”. Kolejnym, jeszcze bardziej znaczącym postępem będzie wyeliminowanie konwencjonalnej przepustnicy. Kiedy samochód pracuje na wolnych obrotach, przerwa w przepływie powietrza powoduje powstanie nadmiernego podciśnienia, co sprawia, że silnik zużywa cenną energię, działając jak pompa próżniowa. BMW próbowało obejść ten problem w swoim M5 napędzanym silnikiem V-10, który miał indywidualne przepustnice dla każdego cylindra, umieszczone tuż przed zaworami wlotowymi. Dzięki elektronicznemu sterowaniu zaworami, możliwe będzie kontrolowanie prędkości obrotowej silnika poprzez regulację skoku zaworów. Przy częściowym otwarciu przepustnicy, kiedy potrzeba mniej powietrza i gazu, wznios zaworów nie będzie tak duży. Pełna przepustnica jest osiągnięta, gdy pedał gazu jest wciśnięty, wysyłając sygnał elektroniczny do ECU, który z kolei reguluje skok każdego zdarzenia zaworu i otwiera go na całej drodze w górę.