Pour maintenir le rendement maximum des catalyseurs, la combustion doit s'effectuer avec le mélange air/carburant idéal (lambda = 1).
La qualité des gaz d'échappement est contrôlée au moyen des sondes Lambda placées en amont du catalyseur (sondes de régulation), sur le collecteur d'échappement.
Les sondes Lambda mesurent la teneur résiduelle en oxygène des gaz d'échappement. Elles transmettent au boîtier électronique DME des signaux de tension correspondants. Si nécessaire la composition du mélange y est corrigée en conséquence grâce à une modulation des durées d'injection. Certains états de fonctionnement exigent de disposer de valeurs Lambda supérieures ou inférieures à Lambda = 1. En cas de défaillance de la sonde Lambda, le boîtier électronique DME active une valeur de secours préprogrammée.
Les sondes Lambda en aval du catalyseur servent à surveiller les sondes de régulation et à surveiller le fonctionnement du catalyseur.
Les modèles 4 cylindres utilisent une disposition particulière : la sonde après catalyseur du banc 1 est disposée entre le précatalyseur et le catalyseur principal, la sonde après catalyseur du banc 2 en aval du catalyseur principal.
Chaque banc de cylindres dispose de deux sondes : l'une en amont, l'autre en aval du catalyseur.
Le fonctionnement des sondes Lambda est surveillé. Les dysfonctionnements des sondes, p. ex. suite à l'utilisation de carburant plombé, sont détectés par l'électronique de gestion moteur. Les signaux des sondes placées en amont des catalyseurs sont contrôlés à l'aide des signaux des sondes placées en aval des catalyseurs. L'état des sondes est contrôlé au moyen de modèles de température.
Les sondes Lambda en aval du catalyseur sont des sondes à saut de tension (variation de tension subite à Lambda = 1). Les sondes Lambda en amont du catalyseur sont des sondes large bande qui mesurent la teneur en oxygène tant dans la zone de mélange riche que dans la zone de mélange pauvre et qui délivrent un signal correspondant. En raison de leur principe de mesure différent, ces sondes Lambda possèdent un connecteur à 6 broches et non à 4 broches.
Les sondes Lambda placées en amont du catalyseur ne devenant opérationnelles qu'à partir d'une température d'env. 750°C (350°C pour les sondes placées en aval du catalyseur), toutes les sondes Lambda sont chauffées. Ce chauffage est piloté par le boîtier électronique du moteur. Quand le moteur est froid, le chauffage est inactif du fait que l'eau de condensation présente risquerait de détériorer une sonde chaude par suite de contraintes thermiques. La régulation Lambda n'est pour cette raison activée que juste après le démarrage du moteur. Dans un premier temps, la sonde est chauffée avec une puissance calorifique réduite afin d'éviter toute contrainte thermique.