Toyota Tundra. Manual - part 1176

Fig. 79: Identifying Oxygen Sensor Function & Ratio Graph 

DTC TROUBLE DETECTION CONDITION CHART 

DTC 

No.

DTC Detection Condition

Trouble Area

P0136 
P0156



Abnormal voltage output: 

During active air-fuel ratio control, following conditions 
(a) and (b) met for certain period of time (2 trip detection 
logic) 

a. Heated Oxygen (HO2) sensor voltage does not 

decrease to less than 0.21 V  

b. HO2 sensor voltage does not increase to more than 

0.59 V  



Low impedance: 

Sensor impedance less than 5 ohms for more than 30 
seconds when ECM presumes sensor to being warmed up 
and operating normally (2 trip detection logic) 



Open or short in HO2 
sensor (bank 1, 2 sensor 
2) circuit  



HO2 sensor (bank 1, 2 
sensor 2)  



HO2 sensor heater (bank 
1, 2 sensor 2)  



Air-Fuel Ratio (A/F) 
sensor (bank 1, 2 sensor 
1)  



Gas leakage from 
exhaust system  

P0137 
P0157



Low voltage (open): 

During active air-fuel ratio control, following conditions 
(a) and (b) met for certain period of time (2 trip detection 
logic) 

a. HO2 sensor voltage output less than 0.21 V  

b. Target air-fuel ratio rich  



High impedance: 

Sensor impedance 15 kohms or more for more than 90 
seconds when ECM presumes sensor to be warmed up and 



Open in HO2 sensor 
(bank 1, 2 sensor 2) 
circuit  



HO2 sensor (bank 1, 2 
sensor 2)  



HO2 sensor heater (bank 
1, 2 sensor 2)  



Gas leakage from 
exhaust system  

 

2008 Toyota Tundra 

2008 ENGINE PERFORMANCE Engine Control System (1GR-FE) - Tundra

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MONITOR DESCRIPTION 

1. Active Air-Fuel Ratio Control 

The ECM usually performs air-fuel ratio feedback control so that the Air-Fuel Ratio (A/F) sensor output 
indicates a near stoichiometric air-fuel level. This vehicle includes active air-fuel ratio control in addition 
to regular air-fuel ratio control. The ECM performs active air-fuel ratio control to detect any deterioration 
in the Three-Way Catalytic Converter (TWC) and Heated Oxygen (HO2) sensor malfunctions (refer to 
the diagram below). 

Active air-fuel ratio control is performed for approximately 15 to 20 seconds while driving with a warm 
engine. During active air-fuel ratio control, the air-fuel ratio is forcibly regulated to become lean or rich 
by the ECM. If the ECM detects a malfunction, a DTC is set. 

2. Abnormal Voltage Output of HO2 Sensor (DTCs P0136 and P0156) 

While the ECM is performing active air-fuel ratio control, the air-fuel ratio is forcibly regulated to 
become rich or lean. If the sensor is not functioning properly, the voltage output variation is small. For 
example, when the HO2 sensor voltage does not decrease to less than 0.21 V and does not increase to 
more than 0.59 V during active air-fuel ratio control, the ECM determines that the sensor voltage output 
is abnormal and sets DTCs P0136 and P0156. 

operating normally (2 trip detection logic) 

P0138 
P0158



High voltage (short): 

During active air-fuel ratio control, following conditions 
(a) and (b) met for certain period of time (2 trip detection 
logic) 

a. HO2 sensor voltage output 0.59 V or more  

b. Target air-fuel ratio lean  



Extremely high voltage (short): 

HO2 sensor voltage output exceeds 1.2 V for more than 10 
seconds (2 trip detection logic) 



Short in HO2 sensor 
(bank 1, 2 sensor 2) 
circuit  



HO2 sensor (bank 1, 2 
sensor 2)  



ECM internal circuit 
malfunction  



A/F sensor(bank 1,2 
sensor 1)  

P0139 
P0159

The HO2 sensor voltage does not drop below 0.2 V immediately 
after fuel cut starts.



Short in HO2 sensor 
(bank 1, 2 sensor 2) 
circuit  



HO2 sensor (bank 1, 2 
sensor 2)  

 

2008 Toyota Tundra 

2008 ENGINE PERFORMANCE Engine Control System (1GR-FE) - Tundra

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 80: Monitor Description - Abnormal Voltage Output Of HO2 Sensor (DTCS P0136 & P0156) 

3. Open or Short in Heated Oxygen (HO2) Sensor Circuit (DTCs P0137 and P0157 or P0138 and 

P0158) 

During active air-fuel ratio control, the ECM calculates the Oxygen Storage Capacity (OSC)* of the 
Three-Way Catalytic Converter (TWC) by forcibly regulating the air-fuel ratio to become rich or lean. If 
the HO2 sensor has an open or short, or the voltage output of the sensor noticeably decreases, the OSC 
indicates an extraordinarily high value. Even if the ECM attempts to continue regulating the air-fuel ratio 
to become rich or lean, the HO2 sensor output does not change. 

While performing active air-fuel ratio control, when the target air-fuel ratio is rich and the HO2 sensor 
voltage output is 0.21 V or less (lean), the ECM interprets this as an abnormally low sensor output 
voltage and sets DTC P0137 or P0157. When the target air-fuel ratio is lean and the voltage output is 0.59 
V or more (rich) during active air-fuel ratio control, the ECM determines that the sensor voltage output is 
abnormally high, and sets DTC P0138 or P0158. 

HINT: 

DTC P0138 or P0158 is also set if the HO2 sensor voltage output is more than 1.2 V for 10 seconds or 
more. 

*: The TWC has the capability to store oxygen. The OSC and the emission purification capacity of the 
TWC are mutually related. The ECM determines whether the catalyst has deteriorated, based on the 
calculated OSC value (See 

DTC P0420 CATALYST SYSTEM EFFICIENCY BELOW 

THRESHOLD (BANK 1); DTC P0430 CATALYST SYSTEM EFFICIENCY BELOW 
THRESHOLD (BANK 2)

 ). 

 

2008 Toyota Tundra 

2008 ENGINE PERFORMANCE Engine Control System (1GR-FE) - Tundra

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 81: Monitor Description - Open Or Short In Heated Oxygen Sensor Circuit 

4. High or Low Impedance of Heated Oxygen (HO2) Sensor (DTCs P0136 and P0156 or P0137 and 

P0157) 

During normal air-fuel ratio feedback control, there are small variations in the exhaust gas oxygen 
concentration. In order to continuously monitor the slight variation of the HO2 sensor signal while the 
engine is running, the impedance* of the sensor is measured by the ECM. The ECM determines that there 
is a malfunction in the sensor when the measured impedance deviates from the standard range. 

*: The effective resistance in an alternating current electrical circuit. 

HINT: 

 

2008 Toyota Tundra 

2008 ENGINE PERFORMANCE Engine Control System (1GR-FE) - Tundra