發動機電腦ECU對發動機混合氣的濃稀控制，是通過對噴油器的噴油脈寬進行控制來完成的。發動機的濃稀就是空氣與汽油的配比，也就是空燃比。通過大量的實驗與理論分析，燃燒是需要氧氣的，理想的質量配比是，將1公斤的汽油完全充分的燃燒，需要14.7公斤的空氣。這樣汽油就不會燒不完全而排出，形成經濟上的浪費。因為空氣是不需要錢買，而汽油是要花錢的。
圖一、燃油開環控制時不接受氧信號
對輸入發動機燃油的控制，有兩種控制方式，就是開環控制和閉環控制。在開環控制中，ECU根據發動機轉速和進氣量，按理論空燃比14.7:1，來計算出基本的噴油量，然後結合冷卻液溫度、進氣溫度和負荷等發動機實際運行條件，對基本噴油量進行修正。以使發動機在各種運行條件下，均能獲得理論空燃比，獲得最佳的燃燒。顯然這種燃油的開環控制方式，只是電腦計算出來的，並不需要對實際的空燃比進行真正的監測。
圖二、氧傳感器裝在排氣管上
在空燃比開環控制中，雖然ECU可以精確地計算出理論噴油量，但是由於供氣系統或供油系統會有各種偏差，如進氣管可能漏氣、節氣門關閉不十分嚴密，空氣流量傳感器失準、噴油器漏油等等，實際空燃比可能並不一定在理論空燃比的附近，因此對實際空燃比進行真正的監測就顯得更重要。
而在空燃比的閉環控制中，通過安裝在發動機排氣管上的氧傳感器，直接檢測廢氣中的氧氣含量，能對每一瞬間進入發動機的混合氣的空燃比濃度，進行實際監測。然後向ECU反饋空燃比信號，經過ECU的分析、比較及計算後，對噴油量再進行修正。使供給發動機實際的空燃比，維持在理論空燃比附近。顯然燃油的閉環控制更精準，動力會更強勁，燃油會更節省。這麼看來，閉環控制是對燃燒結果的直接控制，可使排氣中的廢氣不含一點汽油，達到汽油完全燃燒的水平。
圖三、接受反饋信號的燃油閉環控制
當發動機處於閉環狀態時，氧傳感器的信號電壓應在0.1～0.9V的恆定範圍內上下頻繁變化。若發動機電腦ECU檢測到的氧傳感器電壓，在參考會值0.45V附近穩定地變化時，電腦就會連續頻繁的調整噴油量，這就是燃油的短期修正，以保證發動機的空燃比儘量接近理論14.7∶1的水平。
發動機的燃油控制不可能單純的用開環或閉環的控制，因為發動機的各種工作狀況不同，需要供給的混合氣不能太單一。啟動時要克服發動機的靜摩擦，瞬間從靜止立即旋轉到上千轉。要支持實現這個突變過程，就需要供給極濃的混合氣，若只供給理論14.7∶1的混合氣，則發動機永遠也啟動不了。汽車加速或發動機暖車時，也都要求濃的混合氣。但汽車正常勻速行駛時，如車輛走穩了跑高速，可供給較稀有混合氣，就可實行閉環控制，這時是最經濟省油的運行狀況，同時也是三元催化轉化器的淨化效率最高，排放最清潔的狀態。
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