Discovery 2. Manual - part 487

 

  Index      Land Rover     Land Rover Discovery 2 - service manual 1999 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  485  486  487  488   ..

 

 

Discovery 2. Manual - part 487

 

 

ENGINE MANAGEMENT SYSTEM - V8

DESCRIPTION AND OPERATION 18-2-27

The HO

2

S uses zirconium contained in a galvanic cell surrounded by a gas permeable ceramic, this produces an 

output voltage proportional to the ratio difference between the oxygen in the exhaust gases and to the ambient 
oxygen.

The HO

2

S operates at approximately 350 

°

C (662 

°

F). To achieve this temperature the HO

2

S incorporate a heating 

element which is controlled by a PWM signal from the ECM. The elements are activated immediately after engine 
starts and also under low engine load conditions when the exhaust gas temperature is insufficient to maintain the 
required HO

2

S temperature. If the heater fails, the ECM will not allow closed loop fuelling to be implemented until the 

sensor has achieved the required temperature.

This value equates to an HO

2

S output of 450 to 500 mV. A richer mixture can be shown as 

λ

 = 0.97, this pushes the 

HO

2

S output voltage towards 1000 mV. A leaner mixture can be shown as 

λ

 = 1.10, this pushes the HO

2

S output 

voltage towards 100 mV. 

From cold start, the ECM runs an open loop fuelling strategy. The ECM keeps this strategy in place until the HO

2

S is 

at a working temperature of 350 

°

C (662 

°

F). At this point the ECM starts to receive HO

2

S information and it can then 

switch into closed loop fuelling as part of its adaptive strategy. The maximum working temperature of the tip of the 
HO

2

S is 930 

°

C (1706 

°

F), temperatures above this will damage the sensor.

HO

2

S age with use, this increases their response time to switch from rich to lean and from lean to rich. This can lead 

to increased exhaust emissions over a period of time. The switching time of the upstream sensors are monitored by 
the ECM. If a pre-determined threshold is exceeded, a failure is detected and the MIL illuminated.
 

 + 

 EMISSION CONTROL - V8, DESCRIPTION AND OPERATION, Exhaust emission control system.

Input/Output
The upstream and downstream HO

2

S are colour coded to prevent incorrect fitting. The tips of the upstream sensors 

are physically different to the tips of the downstream sensors.

The HO

2

S are colour coded as follows:

l

Upstream sensors (both banks) - orange.

l

Downstream sensors (both banks) - grey.

The four HO

2

S have a direct battery supply to the heater via fuse 2 located in the engine compartment fuse box.

The heater is driven by the ECM providing an earth path for the circuit as follows:

l

Upstream LH bank  via pin 19 of connector C0635 of the ECM.

l

Upstream RH bank via pin 13 of connector C0635 of the ECM.

l

Downstream LH bank  via pin 7 of connector C0635 of the ECM.

l

Downstream RH bank  via pin 1 of connector C0635 of the ECM.

The HO

2

S output signal is measured by the ECM as follows:

l

Upstream LH bank  via pin 15 of connector C0635 of the ECM.

l

Upstream RH bank  via pin 16 of connector C0635 of the ECM.

l

Downstream LH bank  via pin 17 of connector C0635 of the ECM.

l

Downstream RH bank  via pin 14 of connector C0635 of the ECM.

The HO

2

S earth path for the signal is supplied by the ECM as follows:

l

Upstream LH bank  via pin 9 of connector C0635 of the ECM.

l

Upstream RH bank via pin 10 of connector C0635 of the ECM.

l

Downstream LH bank  via pin 11 of connector C0635 of the ECM.

l

Downstream RH bank  via pin 8 of connector C0635 of the ECM.

The HO

2

S voltage is difficult to measure using a multimeter, the output can be monitored using TestBook. A rich 

mixture would read 500 to 1000 mV, a weak mixture would read 100 mV to 500 mV, the reading should switch from 
rich to weak. The open loop default voltage is 450 mV, this is used by the ECM to set the air/ fuel ratio until the tip of 
the HO

2

S reaches operating temperature.

ENGINE MANAGEMENT SYSTEM - V8

18-2-28 DESCRIPTION AND OPERATION

The HO

2

S can fail the following ways or supply incorrect signal:

l

Sensor open circuit.

l

Short circuit to vehicle supply.

l

Short circuit to vehicle earth.

l

Sensor disconnected.

l

Stoichiometric ratio outside the correct operating band.

l

Contamination from leaded fuel.

l

Air leak into the exhaust system.

l

Wiring loom damage.

l

Sensors fitted incorrectly or cross wired.

In the event of a HO

2

S signal failure any of the following symptoms may be observed: 

l

Default to open loop fuelling on defective bank.

l

If the sensors are crossed over (LH bank to RH bank), the engine will run normally after initial start up, but 
performance will become progressively worse as the sensors go towards maximum rich for one bank of cylinders 
and maximum lean for the other. The ECM will eventually default into open loop fuelling.

l

High CO reading.

l

Excess emissions.

l

Strong hydrogen sulphide (H

2

S) smell until the ECM defaults to open loop fuelling. .

l

MIL illuminated (NAS market only).

A number of diagnostic tests are performed by the ECM with regards to the HO

2

sensors:

l

HO

 sensor and system diagnostics

l

HO

 sensor heater diagnostics

l

HO

 sensor switching period (ageing) diagnostics

l

Rear HO

2

 sensor adaption diagnostic (NAS only)

l

Catalyst monitoring diagnostic

For further details of the heated oxygen sensors and exhaust emission control, refer to the V8 Emission Control 
section of this manual.

 

 + 

 EMISSION CONTROL - V8, DESCRIPTION AND OPERATION, Exhaust emission control system.

Should a malfunction of the component occur the following fault codes may be evident and can be retrieved by 
TestBook:

P Code

J2012 Description

Land Rover Description

P1129

O

2

 sensors swapped bank to bank (sensor 1)

Front sensors transposed

P0130

O

2

 sensor circuit malfunction (bank 1, sensor 1) Front sensor LH bank stoichiometric ratio outside 

operating band

P0132

O

2

 sensor circuit high voltage (bank 1, sensor 1) Front sensor LH bank short circuit to battery supply

P0134

O

2

 sensor circuit no activity detected (bank 1, 

sensor 1)

Front sensor LH bank open circuit 

P0150

O

2

 sensor circuit malfunction (bank 2, sensor 1) Front sensor RH bank stoichiometric ratio outside 

operating band

P0152

O

2

 sensor circuit high voltage (bank 2, sensor 1) Front sensor RH bank short circuit to battery supply

P0154

O

2

 sensor circuit no activity detected (bank 2, 

sensor 1)

Front sensor RH bank open circuit

P0136

O

2

 sensor circuit malfunction (bank 1, sensor 2) Rear sensor LH bank stoichiometric ratio outside 

operating band (NAS only)

P0137

O

2

 sensor circuit low voltage (bank 1, sensor 2)

Rear sensor LH bank short circuit to earth (NAS only)

P0138

O

2

 sensor circuit high voltage (bank 1, sensor 2) Rear sensor LH bank short circuit to battery supply 

(NAS only)

P0140

O

2

 sensor circuit no activity detected (bank 1, 

sensor 2)

Rear sensor LH bank open circuit (NAS only)

P0156

O

2

 sensor circuit malfunction (bank 2, sensor 2) Rear sensor RH bank stoichiometric ratio outside 

operating band (NAS only)

P0157

O

2

 sensor circuit low voltage (bank 2, sensor 2)

Rear sensor RH bank short circuit to earth (NAS only)

ENGINE MANAGEMENT SYSTEM - V8

DESCRIPTION AND OPERATION 18-2-29

Fuel injectors

The fuel injectors are located beneath the air inlet manifold. They utilise an electrical solenoid to lift the injector needle 
off its seat to allow fuel injection to take place. The fuel injectors provide excellent fuel atomisation in the lower portion 
of the inlet manifold, the air/fuel mixture can then be drawn into the cylinders to give good combustion characteristics 
and therefore excellent driveability.

P0158

O

2

 sensor circuit high voltage (bank 2, sensor 2) Rear sensor RH bank short circuit to battery voltage 

(NAS only)

P0160

O

2

 sensor circuit no activity detected (bank 2, 

sensor 2)

Rear sensor RH bank open circuit (NAS only)

P0133

O

2

 sensor circuit slow response (bank 1, sensor 

1)

Front sensor aged - period time too long/too short LH 
bank

P0153

O

2

 sensor circuit slow response (bank 2, sensor 

1)

Front sensor aged - period time too long/too short RH 
bank

P1170

Downstream fuel trim malfunction (bank 1)

Front sensor aged - rear HO

2

S adaption too lean/too 

rich LH bank (NAS and EU-3 only)

P1173

Downstream fuel trim malfunction (bank 2)

Front sensor aged - rear HO

2

S adaption too lean/too 

rich RH bank (NAS and EU-3 only)

P0135

O

2

 sensor heater circuit malfunction (bank 1, 

sensor 1)

Front sensor heater LH bank -  short/open circuit

P0141

O

2

 sensor heater circuit malfunction (bank 1, 

sensor 2)

Rear sensor heater LH bank -  short/open circuit (NAS 
and EU-3 only)

P0155

O

2

 sensor heater circuit malfunction (bank 2, 

sensor 1)

Front sensor heater RH bank -  short/open circuit

P0161

O

2

 sensor heater circuit malfunction (bank 2, 

sensor 2)

Rear sensor heater RH bank -  short/open circuit (NAS 
and EU-3 only)

P0420

-

Catalyst efficiency deteriorated - LH bank (NAS and 
EU-3 only)

P0430

-

Catalyst efficiency deteriorated - RH bank (NAS and 
EU-3 only)

P Code

J2012 Description

Land Rover Description

ENGINE MANAGEMENT SYSTEM - V8

18-2-30 DESCRIPTION AND OPERATION

There are eight fuel injectors one per cylinder that the ECM operates sequentially. All the injectors are fed from a 
common fuel rail as part of the returnless fuel system. Fuel pressure is maintained at a constant 3.5 bar (52 lbf.in

2

) by 

a regulator that is integral with the fuel pump.
 

 + 

 FUEL DELIVERY SYSTEM - V8, DESCRIPTION AND OPERATION, Description.

Input/Output
All eight fuel injectors are supplied with battery voltage via fuse number 1 located in engine compartment fuse box. 
The ECM controls the individual earth path for each injector via its own pin at connector C0636 of the ECM multiplug. 
This facility allows the ECM to control the fuel injectors so that sequential fuel injection can take place. 

Typical hot engine injector pulse width values:

l

Idle = 2.5 ms.

l

Peak torque (3000 rev/min) = 7 ms The ECM controls injector earth as follows:

l

Cylinder No 1 - pin 41 of connector C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 2 - pin 1 of connector C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 3 - pin 27 of connector C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 4 - pin 40 of connector C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 5 - pin 2 of connector  C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 6 - pin 15 of connector C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 7 - pin 14 of connector C0636 of the ECM multiplug.

l

Cylinder No 8 - pin 28 of connector C0636 of the ECM multiplug.

Individual injectors can be measured for resistance using a multimeter. An acceptable injector resistance is as follows:

l

14.5  

±

 0.7 ohms at 20 

°

C (68 

°

F).

The fuel injectors can fail in the following ways or supply incorrect signal:

l

Injector actuator open circuit.

l

Short circuit to vehicle supply.

l

Short circuit to vehicle earth.

l

Blocked injector.

l

Restricted injector.

l

Low fuel pressure.

In the event of fuel injector signal failure any of the following symptoms may be observed:

l

Rough running.

l

Difficult starting.

l

Engine misfire.

l

Possible catalyst damage.

l

High emissions.

l

Adaptive fuelling disabled.

l

Adaptive idle speed control disabled.

The ECM performs three types of fuel injector diagnostic check:

l

Output short circuit to earth

l

Output short circuit to battery voltage

l

Output open circuit

Should a malfunction of the component occur the following fault codes may be evident and can be retrieved by 
TestBook:

P Code

J2012 Description

Land Rover Description

P0201

Injection circuit malfunction - cylinder 1

Injector 1 open circuit

P0261

Cylinder 1 injector circuit low

Injector 1 short circuit to earth

P0262

Cylinder 1 injector circuit high

Injector 1 short circuit to battery supply

P0301

Cylinder 1 misfire detected

Injector 1 excess emissions/catalyst damaging level of 
misfire 

P0202

Injection circuit malfunction - cylinder 2

Injector 2 open circuit

P0264

Cylinder 2 injector circuit low

Injector 2 short circuit to earth

P0265

Cylinder 2 injector circuit high

Injector 2 short circuit to battery supply

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  485  486  487  488   ..