Jeep XJ. Manual - part 525

TASK MANAGER

DESCRIPTION

The PCM is responsible for efficiently coordinating

the operation of all the emissions-related compo-
nents. The PCM is also responsible for determining if
the diagnostic systems are operating properly. The
software designed to carry out these responsibilities
is call the ’Task Manager’.

OPERATION

The Task Manager determines which tests happen

when and which functions occur when. Many of the
diagnostic steps required by OBD II must be per-
formed under specific operating conditions. The Task
Manager software organizes and prioritizes the diag-
nostic procedures. The job of the Task Manager is to
determine if conditions are appropriate for tests to be
run, monitor the parameters for a trip for each test,
and record the results of the test. Following are the
responsibilities of the Task Manager software:

• Test Sequence

• MIL Illumination

• Diagnostic Trouble Codes (DTCs)

• Trip Indicator

• Freeze Frame Data Storage

• Similar Conditions Window

Test Sequence

In many instances, emissions systems must fail

diagnostic tests more than once before the PCM illu-
minates the MIL. These tests are know as ’two trip
monitors.’ Other tests that turn the MIL lamp on
after a single failure are known as ’one trip moni-
tors.’ A trip is defined as ’start the vehicle and oper-
ate it to meet the criteria necessary to run the given
monitor.’

Many of the diagnostic tests must be performed

under certain operating conditions. However, there
are times when tests cannot be run because another
test is in progress (conflict), another test has failed
(pending) or the Task Manager has set a fault that
may cause a failure of the test (suspend).

• Pending

Under some situations the Task Manager will not
run a monitor if the MIL is illuminated and a fault is
stored from another monitor. In these situations, the
Task Manager postpones monitors pending resolu-
tion of the original fault. The Task Manager does not
run the test until the problem is remedied.
For example, when the MIL is illuminated for an
Oxygen Sensor fault, the Task Manager does not run
the Catalyst Monitor until the Oxygen Sensor fault is
remedied. Since the Catalyst Monitor is based on sig-
nals from the Oxygen Sensor, running the test would
produce inaccurate results.

• Conflict

There are situations when the Task Manager does
not run a test if another monitor is in progress. In
these situations, the effects of another monitor run-
ning could result in an erroneous failure. If this con-
flict is present, the monitor is not run until the
conflicting condition passes. Most likely the monitor
will run later after the conflicting monitor has
passed.
For example, if the Fuel System Monitor is in
progress, the Task Manager does not run the EGR
Monitor. Since both tests monitor changes in air/fuel
ratio and adaptive fuel compensation, the monitors
will conflict with each other.

• Suspend

Occasionally the Task Manager may not allow a two
trip fault to mature. The Task Manager will sus-
pend the maturing of a fault if a condition exists
that may induce an erroneous failure. This prevents
illuminating the MIL for the wrong fault and allows
more precis diagnosis.
For example, if the PCM is storing a one trip fault
for the Oxygen Sensor and the EGR monitor, the
Task Manager may still run the EGR Monitor but
will suspend the results until the Oxygen Sensor
Monitor either passes or fails. At that point the Task
Manager can determine if the EGR system is actu-
ally failing or if an Oxygen Sensor is failing.

MIL Illumination

The PCM Task Manager carries out the illumina-

tion of the MIL. The Task Manager triggers MIL illu-
mination upon test failure, depending on monitor
failure criteria.

The Task Manager Screen shows both a Requested

MIL state and an Actual MIL state. When the MIL is
illuminated upon completion of a test for a third trip,
the Requested MIL state changes to OFF. However,
the MIL remains illuminated until the next key
cycle. (On some vehicles, the MIL will actually turn
OFF during the third key cycle) During the key cycle
for the third good trip, the Requested MIL state is
OFF, while the Actual MILL state is ON. After the
next key cycle, the MIL is not illuminated and both
MIL states read OFF.

Diagnostic Trouble Codes (DTCs)

With OBD II, different DTC faults have different

priorities according to regulations. As a result, the
priorities determine MIL illumination and DTC era-
sure. DTCs are entered according to individual prior-
ity. DTCs with a higher priority overwrite lower
priority DTCs.

Priorities

• Priority 0 —Non-emissions related trouble codes

25 - 16

EMISSION CONTROL SYSTEMS

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

• Priority 1 — One trip failure of a two trip fault

for non-fuel system and non-misfire.

• Priority 2 — One trip failure of a two trip fault

for fuel system (rich/lean) or misfire.

• Priority 3 — Two trip failure for a non-fuel sys-

tem and non-misfire or matured one trip comprehen-
sive component fault.

• Priority 4 — Two trip failure or matured fault

for fuel system (rich/lean) and misfire or one trip cat-
alyst damaging misfire.

Non-emissions related failures have no priority.

One trip failures of two trip faults have low priority.
Two trip failures or matured faults have higher pri-
ority. One and two trip failures of fuel system and
misfire monitor take precedence over non-fuel system
and non-misfire failures.

DTC Self Erasure

With one trip components or systems, the MIL is

illuminated upon test failure and DTCs are stored.

Two trip monitors are components requiring failure

in two consecutive trips for MIL illumination. Upon
failure of the first test, the Task Manager enters a
maturing code. If the component fails the test for a
second time the code matures and a DTC is set.

After three good trips the MIL is extinguished and

the Task Manager automatically switches the trip
counter to a warm-up cycle counter. DTCs are auto-
matically erased following 40 warm-up cycles if the
component does not fail again.

For misfire and fuel system monitors, the compo-

nent must pass the test under a Similar Conditions
Window in order to record a good trip. A Similar Con-
ditions Window is when engine RPM is within

6375

RPM and load is within

610% of when the fault

occurred.

NOTE: It is important to understand that a compo-
nent does not have to fail under a similar window of
operation to mature. It must pass the test under a
Similar Conditions Window when it failed to record
a Good Trip for DTC erasure for misfire and fuel
system monitors.

DTCs can be erased anytime with a DRB III. Eras-

ing the DTC with the DRB III erases all OBD II
information. The DRB III automatically displays a
warning that erasing the DTC will also erase all
OBD II monitor data. This includes all counter infor-
mation for warm-up cycles, trips and Freeze Frame.

Trip Indicator

The Trip is essential for running monitors and

extinguishing the MIL. In OBD II terms, a trip is a
set of vehicle operating conditions that must be met
for a specific monitor to run. All trips begin with a
key cycle.

Good Trip
The Good Trip counters are as follows:
• Specific Good Trip

• Fuel System Good Trip

• Misfire Good Trip

• Alternate Good Trip (appears as a Global Good

Trip on DRB III)

• Comprehensive Components

• Major Monitor

• Warm-Up Cycles
Specific Good Trip
The

term

Good

Trip

has

different

meanings

depending on the circumstances:

• If the MIL is OFF, a trip is defined as when the

Oxygen Sensor Monitor and the Catalyst Monitor
have been completed in the same drive cycle.

• If the MIL is ON and a DTC was set by the Fuel

Monitor or Misfire Monitor (both continuous moni-
tors), the vehicle must be operated in the Similar
Condition Window for a specified amount of time.

• If the MIL is ON and a DTC was set by a Task

Manager commanded once-per-trip monitor (such as
the Oxygen Sensor Monitor, Catalyst Monitor, Purge
Flow Monitor, Leak Detection Pump Monitor, EGR
Monitor or Oxygen Sensor Heater Monitor), a good
trip is when the monitor is passed on the next start-
up.

• If the MIL is ON and any other emissions DTC

was set (not an OBD II monitor), a good trip occurs
when the Oxygen Sensor Monitor and Catalyst Mon-
itor have been completed, or two minutes of engine
run time if the Oxygen Sensor Monitor and Catalyst
Monitor have been stopped from running.

Fuel System Good Trip
To count a good trip (three required) and turn off

the MIL, the following conditions must occur:

• Engine in closed loop

• Operating in Similar Conditions Window

• Short Term multiplied by Long Term less than

threshold

• Less than threshold for a predetermined time
If all of the previous criteria are met, the PCM will

count a good trip (three required) and turn off the
MIL.

Misfire Good Trip
If the following conditions are met the PCM will

count one good trip (three required) in order to turn
off the MIL:

• Operating in Similar Condition Window

• 1000 engine revolutions with no misfire
Warm-Up Cycles
Once the MIL has been extinguished by the Good

Trip Counter, the PCM automatically switches to a
Warm-Up Cycle Counter that can be viewed on the
DRB III. Warm-Up Cycles are used to erase DTCs
and Freeze Frames. Forty Warm-Up cycles must

XJ

EMISSION CONTROL SYSTEMS

25 - 17

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

occur in order for the PCM to self-erase a DTC and
Freeze Frame. A Warm-Up Cycle is defined as fol-
lows:

• Engine coolant temperature must start below

and rise above 160° F

• Engine coolant temperature must rise by 40° F

• No further faults occur

Freeze Frame Data Storage

Once a failure occurs, the Task Manager records

several engine operating conditions and stores it in a
Freeze Frame. The Freeze Frame is considered one
frame of information taken by an on-board data
recorder. When a fault occurs, the PCM stores the
input data from various sensors so that technicians
can determine under what vehicle operating condi-
tions the failure occurred.

The data stored in Freeze Frame is usually

recorded when a system fails the first time for two
trip faults. Freeze Frame data will only be overwrit-
ten by a different fault with a higher priority.

CAUTION: Erasing DTCs, either with the DRB III or
by disconnecting the battery, also clears all Freeze
Frame data.

Similar Conditions Window

The Similar Conditions Window displays informa-

tion about engine operation during a monitor. Abso-
lute MAP (engine load) and Engine RPM are stored
in this window when a failure occurs. There are two
different Similar conditions Windows: Fuel System
and Misfire.

FUEL SYSTEM
• Fuel System Similar Conditions Window —

An indicator that ’Absolute MAP When Fuel Sys Fail’
and ’RPM When Fuel Sys Failed’ are all in the same
range when the failure occurred. Indicated by switch-
ing from ’NO’ to ’YES’.

• Absolute MAP When Fuel Sys Fail — The

stored MAP reading at the time of failure. Informs
the user at what engine load the failure occurred.

• Absolute MAP — A live reading of engine load

to aid the user in accessing the Similar Conditions
Window.

• RPM When Fuel Sys Fail — The stored RPM

reading at the time of failure. Informs the user at
what engine RPM the failure occurred.

• Engine RPM — A live reading of engine RPM

to aid the user in accessing the Similar Conditions
Window.

• Adaptive Memory Factor — The PCM uti-

lizes both Short Term Compensation and Long Term
Adaptive to calculate the Adaptive Memory Factor
for total fuel correction.

• Upstream O2S Volts — A live reading of the

Oxygen Sensor to indicate its performance. For
example, stuck lean, stuck rich, etc.

• SCW Time in Window (Similar Conditions

Window Time in Window) — A timer used by the
PCM that indicates that, after all Similar Conditions
have been met, if there has been enough good engine
running time in the SCW without failure detected.
This timer is used to increment a Good Trip.

• Fuel System Good Trip Counter — A Trip

Counter used to turn OFF the MIL for Fuel System
DTCs. To increment a Fuel System Good Trip, the
engine must be in the Similar Conditions Window,
Adaptive Memory Factor must be less than cali-
brated threshold and the Adaptive Memory Factor
must stay below that threshold for a calibrated
amount of time.

• Test Done This Trip — Indicates that the

monitor has already been run and completed during
the current trip.

MISFIRE
• Same Misfire Warm-Up State — Indicates if

the misfire occurred when the engine was warmed up
(above 160° F).

• In Similar Misfire Window — An indicator

that ’Absolute MAP When Misfire Occurred’ and
’RPM When Misfire Occurred’ are all in the same
range when the failure occurred. Indicated by switch-
ing from ’NO’ to ’YES’.

• Absolute MAP When Misfire Occurred —

The stored MAP reading at the time of failure.
Informs the user at what engine load the failure
occurred.

• Absolute MAP — A live reading of engine load

to aid the user in accessing the Similar Conditions
Window.

• RPM When Misfire Occurred — The stored

RPM reading at the time of failure. Informs the user
at what engine RPM the failure occurred.

• Engine RPM — A live reading of engine RPM

to aid the user in accessing the Similar Conditions
Window.

• Adaptive Memory Factor — The PCM uti-

lizes both Short Term Compensation and Long Term
Adaptive to calculate the Adaptive Memory Factor
for total fuel correction.

• 200 Rev Counter — Counts 0–100 720 degree

cycles.

• SCW Cat 200 Rev Counter — Counts when in

similar conditions.

• SCW FTP 1000 Rev Counter — Counts 0–4

when in similar conditions.

• Misfire Good Trip Counter — Counts up to

three to turn OFF the MIL.

• Misfire Data — Data collected during test.

25 - 18

EMISSION CONTROL SYSTEMS

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

• Test Done This Trip — Indicates YES when

the test is done.

MONITORED SYSTEMS

OPERATION

There are new electronic circuit monitors that

check fuel, emission, engine and ignition perfor-
mance. These monitors use information from various
sensor circuits to indicate the overall operation of the
fuel, engine, ignition and emission systems and thus
the emissions performance of the vehicle.

The fuel, engine, ignition and emission systems

monitors do not indicate a specific component prob-
lem. They do indicate that there is an implied prob-
lem within one of the systems and that a specific
problem must be diagnosed.

If any of these monitors detect a problem affecting

vehicle emissions, the Malfunction Indicator Lamp
(MIL) will be illuminated. These monitors generate
Diagnostic Trouble Codes that can be displayed with
the MIL or a scan tool.

The following is a list of the system monitors:
• Misfire Monitor

• Fuel System Monitor

• Oxygen Sensor Monitor

• Oxygen Sensor Heater Monitor

• Catalyst Monitor

• Leak Detection Pump Monitor (if equipped)
All these system monitors require two consecutive

trips with the malfunction present to set a fault.

Refer to the appropriate Powertrain Diagnos-

tics Procedures manual for diagnostic proce-
dures.

The following is an operation and description of

each system monitor :

OXYGEN SENSOR (O2S) MONITOR

Effective control of exhaust emissions is achieved

by an oxygen feedback system. The most important
element of the feedback system is the O2S. The O2S
is located in the exhaust path. Once it reaches oper-
ating temperature 300° to 350°C (572° to 662°F), the
sensor generates a voltage that is inversely propor-
tional to the amount of oxygen in the exhaust. The
information obtained by the sensor is used to calcu-
late the fuel injector pulse width. This maintains a
14.7 to 1 Air Fuel (A/F) ratio. At this mixture ratio,
the catalyst works best to remove hydrocarbons (HC),
carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NOx) from
the exhaust.

The O2S is also the main sensing element for the

Catalyst and Fuel Monitors.

The O2S can fail in any or all of the following

manners:

• slow response rate

• reduced output voltage

• dynamic shift

• shorted or open circuits
Response rate is the time required for the sensor to

switch from lean to rich once it is exposed to a richer
than optimum A/F mixture or vice versa. As the sen-
sor starts malfunctioning, it could take longer to
detect the changes in the oxygen content of the
exhaust gas.

The output voltage of the O2S ranges from 0 to 1

volt. A good sensor can easily generate any output
voltage in this range as it is exposed to different con-
centrations of oxygen. To detect a shift in the A/F
mixture (lean or rich), the output voltage has to
change beyond a threshold value. A malfunctioning
sensor could have difficulty changing beyond the
threshold value.

OXYGEN SENSOR HEATER MONITOR

If there is an oxygen sensor (O2S) shorted to volt-

age DTC, as well as a O2S heater DTC, the O2S
fault MUST be repaired first. Before checking the
O2S fault, verify that the heater circuit is operating
correctly.

Effective control of exhaust emissions is achieved

by an oxygen feedback system. The most important
element of the feedback system is the O2S. The O2S
is located in the exhaust path. Once it reaches oper-
ating temperature 300° to 350°C (572 ° to 662°F), the
sensor generates a voltage that is inversely propor-
tional to the amount of oxygen in the exhaust. The
information obtained by the sensor is used to calcu-
late the fuel injector pulse width. This maintains a
14.7 to 1 Air Fuel (A/F) ratio. At this mixture ratio,
the catalyst works best to remove hydrocarbons (HC),
carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NOx) from
the exhaust.

The voltage readings taken from the O2S sensor

are very temperature sensitive. The readings are not
accurate below 300°C. Heating of the O2S sensor is
done to allow the engine controller to shift to closed
loop control as soon as possible. The heating element
used to heat the O2S sensor must be tested to ensure
that it is heating the sensor properly.

The O2S sensor circuit is monitored for a drop in

voltage. The sensor output is used to test the heater
by isolating the effect of the heater element on the
O2S sensor output voltage from the other effects.

LEAK DETECTION PUMP MONITOR (IF EQUIPPED)

The leak detection assembly incorporates two pri-

mary functions: it must detect a leak in the evapora-
tive system and seal the evaporative system so the
leak detection test can be run.

The primary components within the assembly are:

A three port solenoid that activates both of the func-

XJ

EMISSION CONTROL SYSTEMS

25 - 19

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)