Pour maintenir le rendement maximum des catalyseurs, la combustion doit s'effectuer avec le mélange air/carburant idéal (lambda = 1).
Les sondes lambda sont placées devant le catalyseur (sondes de régulation) afin de pouvoir porter un jugement sur la composition des gaz d'échappement. Elles sont installées sur le collecteur juste devant les catalyseurs.
Les sondes lambda mesurent l'oxygène résiduel dans les gaz d'échappement et transmettent des tensions en conséquence à l'Electronique numérique moteur (DME). Si nécessaire la composition du mélange y est corrigée en conséquence grâce à une modulation des durées d'injection. Des valeurs lambda supérieures ou inférieures à lambda=1 sont recherchées selon les paramètres momentanés de fonctionnement. En cas de défaillance de la sonde lambda, la DME pilote l'injection au moyen de valeurs de remplacement durablement programmées en fonction de la charge et du régime.
Les sondes Lambda en aval du catalyseur servent à surveiller les sondes de régulation et à surveiller le fonctionnement du catalyseur.
Chaque banc de cylindres dispose de deux sondes : l'une en amont, l'autre en aval du catalyseur.
Les sondes Lambda en aval du catalyseur sont des sondes à saut de tension (variation de tension subite à Lambda = 1).
Les sondes lambda devant le catalyseur sont des sondes constantes. Elles mesurent la teneur en oxygène que le mélange soit riche ou pauvre et transmettent un signal en conséquence. En raison même de ce principe de mesure, ces sondes lambda ont 6 broches au lieu de 4 dans leur fiche.
Les sondes lambda placées devant le catalyseur ne peuvent intervenir qu'à partir d'une température d'environ 750 degrés C (350 degrés C pour les sondes derrière le catalyseur). La raison pour laquelle toutes les sondes lambda sont chauffées. Ce chauffage est activé par la DME. 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.
Le fonctionnement des sondes Lambda est surveillé. Des dysfonctionnement des sondes lambda, par ex. suite à utilisation d'un carburant au plomb sont détectés dans la DME. 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 vérifié à l'aide de modèles spéciaux de température.
En cas d'anomalie, les défauts correspondants sont déposés dans la mémoire de la DME. Les défauts permettent d'identifier la sonde concernée. Une distinction est faite simultanément entre les défauts affectant le signal des sondes et ceux au niveau du chauffage.