柴油机电控系统以柴油机转速和负荷作为反映柴油机实际工况的基本信号，参照由试验得出的柴油机各工况相对应的喷油量和喷油正时来确定基本的喷油量和喷油正时，然后根据各种因素（如水温、油温、大气压力等）对其进行各种补偿，从而得到最佳的喷油量和喷油正时，然后通过执行器进行控制输出。
喷油量控制
供油量主要由油门控制柴油机转速来决定，除此之外，还要根据环境条件和柴油机工作条件进行修正（如下）。
1）全负荷油量控制
2）部分负荷油量控制
3）油量修正(冷却水温、进气压力等）
4）断油控制
5）其他控制（怠速控制等）
根据传感器的信号，通过查取喷油正时获得基准喷油正时，然后进行冷却水温等的修正，最后计算出所需的喷油正时，输出到驱动电路电磁阀根据控制器发出的控制信号，控制燃油的喷射。为了实现柴油机的最佳燃烧，应根据运行状态和环境条件等因素来控制最佳的喷射时刻。
柴油机电控喷射系统故障诊断
故障诊断是柴油机电控单元的一个重要组成部分，故障诊断通常由控制软件完成，一般在仪表板上设故障指示灯，并可以输出故障代码。
故障诊断监测柴油机运行状况，采集其运行参数以确定柴油机电控系统是否发生故障。
故障自诊断：电控系统一旦发生故障而又无法诊断出故障并加以相应的处理，则此时柴油机的运行必偏离正常运行状况，造成排放恶化，经济性、动力性下降，甚至根本不能运行。
实时检测输入信号，包括传感器信号、操作人员控制开关信号等，根据工作状态判断信号是否有效。
实时检测输出信号及执行器的工作状态。
记录故障信号的故障代码，以及故障发生前后信号随时间变化的特征采样值。
接收故障诊断仪与维修人员的通讯控制，能够向故障诊断仪发送故障信号及系统信息，并能在故障指示灯上显示故障代码。
备注：
电控发动机若设置有等功率输出模式，以保证发动机处于最大功率输出状态，此时若突然负荷加重，电控系统会迅速做出反应，加大喷油量，在此工作循环中可能伴有轻微黑烟。