Amigo Gonçalo
Como ainda não apareceu nenhum confrade, mais entendido do que eu, a dar uma resposta eu vou "arriscar" a dar o meu parecer, que vale apenas por isso mesmo.
"Em principio" a centralina estará programada para o motor a que corresponde e assim sendo "acho" que ao mudar para um motor com mais cilindrada seria bom faze-lo acompanhar da "sua" centralina com os parametros respectivos.
Possivelmente o 3.9 iria trabalhar com a centralina do 3.5, a dúvida é se iria trabalhar adequadamente com outros parametros e afinações. Outra hipotese seria a de "afinar" a centralina do 3.5 para o 3.9 mas, se calhar, o mais fácil mesmo era "trazer" a centralina junta com o motor.
Quanto á cablagem a situação poderá ser ainda mais dificil pois existirão varios sensores que estarão ligados á centralina para que esta faça a gestão do "conjunto" e bastará haver um que falhe, ou que não seja adequado para "essa" centralina e todo o resto poderá não funcionar como deve de ser.

A hipótese inversa é ser tudo igual apenas mudando as regulações de acordo com as necessidades de cada motor.
É uma questão dificil de analizar e só alguém que saiba exactamente o funcionamento dos dois motores e suas afinações lhe poderá responder adequadamente. Poderão existir pontos em comum, e aí tudo joia, mas se houver diferenças é o bastante para se ter um mau desempenho, penso eu de que...!
Grande abraço e boas "obras"
BenTTo