基于环境的额定值功能提供独立回路后冷器 (SCAC) 温度的灵活性，因此发动机在温度超过购买额定值时不会停机。 根据 SCAC 温度自动调节空燃比和负载系数。
基于环境的额定值功能：
- 负载计算、负载限制和燃油修正系数是进气歧管空气温度 (IMAT) 的功能。
- 基于环境的额定值由 32C 和 43C 软件上的默认值启用，不可在 Cat® 电子技师 (ET) 上停用。
控制系统中包含下列部件：
- 电子控制模块（ECM）和安装在发动机上的接线盒中的紧急停机按钮
- 配有操作员控制面板 (OCP) 或人机接口 (HMI) 的选装远程控制面板
- 集成感应模块 (ISM)
- 燃料计量阀
- 断气阀（GSOV）
- 由 ECM 控制的点火系统
- 每两个气缸一个的爆震传感器
- 包括电磁阀和预润滑泵的预润滑或后润滑系统
- 用于阻风门和排气旁通阀（废气旁通阀）的液压驱动电子控制执行器
- 包括电磁阀和起动马达的盘车系统
- 空气/燃料压力模块 (G3616)
ECM 控制着发动机的大部分功能。 模块是环境密封式装置，位于安装在发动机上的接线盒内。 ECM 会监控来自传感器的各种输入以便以适当的水平启动继电器、电磁阀等。 ECM 支持下列 5 种主要功能：
- 发动机调速
- 点火控制
- 空燃比控制
- 起动/停机控制
- 发动机运转情况的监测
ECM 没有可拆除的个性化模块。 使用 Cat ET 更改软件和地图，以闪存编程文件。
由这些因素决定所需发动机转速：怠速/额定开关状态、所需转速输入状态（模拟电压、4 mA 至 20 mA 或 CAN）以及编程到软件中的参数。 通过发动机转速/定时传感器信号检测实际的发动机转速。 可以用 Cat ET 编程怠速转速和调速器增益等参数，但不应编程调速器增益。
ECM 监控实际的发动机转速。 ECM 计算实际发动机转速与预期发动机转速之间的差异。 ECM 控制燃料计量阀，以保持所需发动机转速。 燃料计量阀位于 GSOV 后面的燃气管路上。
如果实际发动机转速小于所需发动机转速，ECM 指令燃料计量阀朝打开位置移动，以增加燃料流量。 燃料流量的增加提高发动机的转速。
Cat ET 上显示调速器增益调整比例 (P) 和积分 (I)。 软件中不存在调速器增益调整微分 (D)。
Cat ET 上没有 Adem 4 (A4) 控制发动机的空燃比控制增益调整。
由所需空燃比控制燃油流量，直到达到 500 rpm。
- 利用发动机转速、IMAT 和进气歧管空气压力 (IMAP) 计算空气流量。
- 根据空气流量和所需空燃比计算所需燃料流量。
在转速为 500 RPM 时接通调速器。
- 转速差导致所需燃料流量发生改变。
在达到 250 RPM 前燃料计量阀位于固定位置。
在转速为 250 RPM 时接通调速器。
- 实际转速和所需转速间的转速差导致燃料计量阀位置发生改变。
每个缸有一个点火变压器。 为了点燃，ECM 会在适当的时间向每个点火变压器的初级线圈发送大约 108 伏的脉冲， 并维持适当的持续时间。 变压器升压，在火花塞电极间产生一个火花。
ECM 提供对负载、转速和爆震敏感的可变点火定时。 爆震传感器可监控发动机的过度爆震。 发动机相邻的每两个气缸有一个爆震传感器。 传感器产生震动数据，然后由 ECM 处理该数据以确定爆震程度。 如果爆震达到不可接受程度，ECM 延迟整个发动机的点火正时。 如果延迟定时不能将爆震限制到可接受的程度，ECM 将关停发动机。
爆震水平可以显示在选装控制面板的 OCP 或 HMI 上。 此外也可使用 Cat ET 的 "X 号气缸爆震水平"屏幕。 "X" 代表气缸号。
多电弧点火功能功能是可编程的选项。 多电弧点火功能必须由 Caterpillar 代理商激活。
ECM 为点火系统提供广泛的诊断。
ECM 可提供对低排放级下的空气/燃料混合气性能和效率的控制。 系统包括以下部件：ECM 中的地图、ECM 中的输出驱动器、燃料计量阀、阻风门执行器、排气旁通阀执行器（废气旁通阀）和 ISM。 图 1 和2 是系统主要部件图和系统通信线路图。
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| 图 1 | g03789900 |
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G3606 和 G3608 | |
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| 图 2 | g03795220 |
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G3612 和 G3616 | |
预期空燃比基于 ECM 中存储的映射图。 映射图分别针对不同的用途、发动机转速和发动机负载。
发动机负载通过燃料流量计算。 在转速为 500 rpm 时开始负载计算，转速低于 500 rpm 时负载读数为零。
注: 算出的发动机负载是变化的。 多个变量会影响算出的发动机负载，包括定时、排放设定、燃料质量和燃料的比重。
G3606、G3608 和 G3612
通过 TecJet 测量以下数据计算燃烧消耗的燃料量：
- 燃油进口压力
- 燃油温度
- TecJet 压差
G3616
燃烧消耗的燃料量通过测量以下数据进行计算：
- 燃料歧管与进气歧管的压差
- 通向气缸的燃料温度
- 发动机转速
该系统有 3 个空燃比运作模式：
- 起动模式（固定执行器位置）
- NOx 反馈停用模式（开环，预燃室标定在此模式下运行）
- NOx 反馈启用模式（闭环 NOx 控制）
图 3 和 4 中显示了运作模式与速度和负载之间的关系以及模式间的转换。
下面对运作模式进行详细解释。
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| 图 3 | g03807798 |
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G3606、G3608 和 G3612 | |
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| 图 4 | g03808256 |
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G3616 | |
- NOx 反馈启用模式和空气系统初始化阈值具有高速和低速（和 NOx 反馈的高/低负载）值。 如果超出高阈值，即使转速降至高阈值以下其也会保持活动状态，直到超出低阈值。 高低阈值之间的区域称为滞环，其防止控制装置在较小的发动机转速/负载波动过程中快速打开和关闭。 A4 上的滞环范围比 A3 上的范围大。
- G3606、G3608 和 G3612 的空气系统在 500 rpm 时激活，G3616 的空气系统在 700 rpm 时激活。
- 图 3 中的绿色区域显示了 G3606、G3608 和 G3612 上的 NOx 反馈/无反馈滞环。 图 4 中的棕色区域显示了 G3616 上 3 种模式的滞环。
- 左上散列区域基于推荐的 30 % 最高起动负载。
- 在"起动"模式中，阻风门和废气旁通阀执行器的位置固定不变。 阻风门位置设置为 Cat ET 中的数值，废气旁通阀位置由软件固定。 起动废气旁通阀位置不能像在 A3 软件中一样进行改变。
- 在 NOx 反馈停用模式（开环）中，控制空燃比以实现地图中的所需值。 这是 IMAT、转速和负载的一种功能。
- 在 NOx 反馈启用模式中，修正空燃比，直到 NOx 传感器读数与 Cat ET 中通过燃油修正系数设定的值相符。
- 如果发动机在低于 40 % 负载时进入滞环，所需的 NOx 目标值以每 10 % 负载 10 ppm 的比例增加。 例如，如果负载为 30 % 时 Cat ET 设定值为 50 ppm，则控制器的目标为 60 ppm。
燃烧时间 - 测量每个气缸的燃烧时间。 每个气缸有一个燃烧传感器。 点火脉冲启动 ISM 中的计时器。 气缸中的火焰从火花塞行进到燃烧传感器。 ISM 监控燃烧传感器上的电压。 当火焰到达燃烧传感器时，传感器周围的电离会改变电压。 当 ISM 检测到传感器电压的变化时，ISM 停止计时器。 燃烧时间是测量空燃比的一种方法。 较浓的空气/燃料混合气提供较快的燃烧时间。 较稀的空气/燃料混合气提供较慢的燃烧时间。
预燃室标定模式 - 该模式可使用 Cat ET 激活。 该模式可在任何负载状况下激活。 该模式用于调整预燃室针阀，以平衡气缸。 在预燃室标定模式中，燃料修正因子保持在 100%。 退出该模式后，调节燃油修正系数以实现所需 NOx 排放。.
曲轴箱压力标定 - 曲轴箱压力标定步骤用于设置可编程监控系统内的曲轴箱压力高触发点。 标定运行时，发动机 ECM 对本地当前大气和曲轴箱压力进行取样。 完成标定步骤后，ECM 将确定平均基线曲轴箱压力读数。 然后，发动机软件将额外的
ECM 包含控制发动机预润滑、起动、停机和后润滑的逻辑及输出。 客户可编程逻辑对来自下列部件的信号进行响应：发动机控制开关、紧急停机开关、远程起动开关、数据链路和其他输入。
为了在适当的时间控制发动机，ECM 向控制这些部件的电磁阀提供蓄电池正极电压：预润滑泵、起动马达和燃气切断阀。
当可编程逻辑确定需要预润滑时，ECM 向预润滑泵电磁阀提供蓄电池正极电压。 在发动机将要盘车前，预润滑必须产生充足的发动机机油压力。 发动机有一个预润滑压力开关。 当发动机机油压力充足时，压力开关关闭。 在保持油压的时间达到编程的延迟周期后，发动机将盘车。
当可编程逻辑确定发动机需要盘车时，ECM 向起动马达电磁阀提供蓄电池正极电压。 旋转的曲轴也会使电子液压执行器泵运转。 该泵为阻风门执行器和废气旁通阀执行器的运转提供液压油压力。
发动机有一个通电运转型断气阀（GSOV）。 当可编程逻辑确定需要燃料来起动发动机时，ECM 向阀门电磁阀提供蓄电池正极电压。
在 GSOV 通电 1 秒后，监控燃料与空气之间的压差。 在 ECM 向燃料计量阀发送指令前，监测该压力以确保没有燃油进入燃油歧管。 如果燃油和空气的压差小于
ECM 通过发送 PWM 信号控制燃料计量阀，从而控制流经阀的流量。 在起动时，燃烧室通常充满过多的燃烧空气。 ECM 运转燃料计量阀，为可燃的空气/燃料混合气提供充足的燃料。
当达到可编程的盘车终止转速时，ECM 从起动马达电磁阀撤除电压。 当可编程的盘车周期时间终止时，ECM 也会从起动马达电磁阀撤除电压。 起动马达的小齿轮脱离飞轮齿圈。
ECM 切断 GSOV 上的蓄电池正极电压，指令燃料计量阀关闭。 燃料被切断。
预润滑系统需在发动机关停时执行一个后润滑周期。 这能够在停机时为涡轮增压器提供适当的润滑。 后润滑时间可在 Cat ET 中配置。
ECM 同时监控发动机运转和电气系统。
发动机运转故障会导致 ECM 产生事件代码。 ECM 可发出警告或停机事件。 取决于条件的严重程度。
例如，高压泵为电子液压系统提供液压油压力。 液压油供给与发动机机油是分开的。 由压力传感器监控高压油供给。 如果压力降低到可接受的水平以下，ECM 产生事件代码并关停发动机。
有关发动机监控的详细信息，请参阅系统操作, "电子控制系统参数"。
ISM 监控燃烧传感器、气缸热电偶和涡轮增压器热电偶。 ISM 经由 CAN 数据链路向 ECM 发送有关参数的信号。 如果任何参数超过可接受的范围，ECM 可启动警告或关停。
有关更多信息，请参考故障诊断与排除, "事件代码"。
诸如开路等的电气系统故障会产生诊断代码。 有关更多信息，请参考故障诊断与排除, "诊断故障代码"。
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| 图 5 | g03799840 |
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控制面板 (1) 操作员控制面板 (OCP) 显示器 (2) 维修工具接头 (3) "手动预润滑"开关 (4) "紧急停机"按钮 | |
控制面板的特性描述如下。
| 注意 |
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只能在紧急情况下，使用"紧急停车"按钮，停止发动机。 发动机正常停机时不要使用"紧急停机"按钮。 为防止损坏发动机，使用模式控制开关或使用远程起动/停止来正常停机。 |
当按下"紧急停机"按钮时，燃料和点火立即关断。 不发生后润滑周期。
将要起动发动机之前，必须复位"紧急停机"按钮和发动机控制开关。 要复位"紧急停机"按钮，瞬时针旋转该按钮。 要想重置 ECM，按下"重置"按钮，然后按下 OCP 显示器上的"确定"按钮。
注: 可能有多个"紧急停机"按钮可用。
远程面板上有三个发动机工作状态指示器。
如果控制系统对某个事件或诊断情况发出警告，黄色的"活动警告"指示器亮起。
如果控制系统因某个事件或诊断情况关闭发动机，红色的"发动机停机"指示灯亮起。 如果执行紧急停机，"发动机停机"指示灯也会亮起。
所有 G3600 发动机在起动前都需要润滑。 在达到充足的预润滑之前，ECM 不允许发动机起动。
旋转曲轴（包括为了维修发动机而旋转曲轴）之前，必须润滑发动机。 如果轴瓦的表面是干的，在预润滑之前转动曲轴会损坏曲轴轴瓦。
操作员可以通过按"手动预润滑"开关来预润滑发动机。
当激活预润滑时，开关后方的"预润滑活动"指示器亮起。 当发动机控制开关处于"自动"位置，且远程起动/停机启动触点闭合时，预润滑系统将运行。 该灯将会亮起。 该灯在后润滑期间也会亮起。
注: ECM 经编程可在发动机停机后提供发动机润滑。 典型的后润滑周期是 180 秒。