柴油机在冷起动和低温运行时其状态会受到不利影响，如冬季起动困难，起动后有较浓排烟等。为克服以上不足，康明斯公司在PT燃油系统采用了分级正时控制装置(5TC)。
在冷起动和空载状态，进入气缸的空气温度低，仅有一部分燃油获得足够热量而燃烧，未燃烧的燃油和空气的混合物形成白烟，甚至在排气管出现液态燃油。同时喷油正时对气缸状态有较大影响。当喷油发生在压缩冲程的较早时段，燃油有较长的时间与空气充分混合，燃油微粒外层首先受热燃烧，使气缸压力和温度急速升高，给气缸一个较抱负的压力和温度，使其余燃油微粒迅速、完全地燃烧，从而有利于冷起动和空载状态；但这样的喷油正时在中等负载以上状态运行时，由于气缸故有温度的升高、供油量的加大会使剧烈燃烧发生在压缩冲程上止点前的较早时刻，产生压缩背压过太，气缸工作粗暴，增加燃油消耗并缩短柴油机寿命。STC装置成功地实现了柴油机在冷起动和空载状态下以较早喷油正时(提前喷油正时)方式工作，在中等负载以上以较晚喷油正时(正常喷油正时)方式工作。
STC系统的作用如下：
l)按时提前。①减少寒冷气候条件下的排气白烟(碳氢化合物)；②改善寒冷气候条件下的急速运行特性；③改善小负荷工况下的燃油经济性，避免排气冒黑烟；④减少喷油器头部或喷油嘴喷头的积炭。
2)按时滞后。①提高柴油机的可靠性。②减少氮氧化物的排放。分级正时控制(STC)也曾被称为液压可变正时(HVT)，在柴油机起动或小负荷工况时，通过控制喷油器顶端STC挺杆腔的充油(润滑油)，使喷油按时提前并减少喷油时间及喷油量，而在中等或大负荷工况下，通过控制STC挺杆腔8的泄油，使喷油按时滞后并增加喷油时间及喷油量。
STC分级正时控制和PT泵燃油特性曲线分析如下：
1)柴油机怠速或低速运行时，燃油压力低于365kPa（未达到燃油压力开关的工作点），燃油压力开关闭合，STC润滑油控制电磁阀得电打开，柴油机润滑油在压力作用下，从润滑油滤清器接头流入机油控制电磁阀，少量润滑油从卸荷阀流回油箱。从润滑油控制电磁阀来的润滑油流入润滑油歧管，分成六路进入润滑油管接头，最后别离进入6个PT喷油器的STC挺杆腔。STC挺杆腔充满润滑油后，挺杆长度伸长，喷油按时提前。
2)当无负荷高速空运行时(曲线4-5段)，工作点在4点右侧附近，燃油压力低于365kpa，达不到燃油压力开关的工作点，此时挺杆腔仍然充油，降低喷油量。
3)当柴油机带负荷运行时(曲线2-4段)，燃油压力高于365kPa（达到燃油压力开关6的工作点)，燃油压力开关断开，STC机油控制电磁阀组断电，润滑油气管内的润滑油通过卸荷阀直接回到油底壳，挺杆腔泄油，挺杆长度缩短，喷油滞后。
