촉매기의 최적효율을 유지하기 위해서는 연소시 이론공연비 (람다 = 1)가 유지되어야 한다.
배기가스 성분구성을 평가하는데는 촉매기 앞 람다센서 (제어센서)가 사용되며, 이 센서는 배기다기관에 설치되어 있다.
람다센서는 배기가스 중의 잔류 산소를 측정하여, 이에 상응하는 전압값을 컨트롤 유닛에 전달한다. 컨트롤 유닛은 필요할 경우 분사밸브의 분사지속시간을 변화시켜 혼합기 농도를 수정한다. 운전조건에 따라 람다=1보다 크거나 작은 람다값이 추구된다. 람다센서 고장시, 엔진 컨트롤 유닛은 이미 프로그램되어 있는 대체값으로 제어한다.
촉매기 뒤 람다센서는 람다제어센서를 감시하고 촉매기의 기능을 감시하는 역할을 한다.
4-실린더에서는 특수한 배치가 사용된다: 뱅크 1의 뒤-촉매기-센서는 앞 촉매기와 언더보디 촉매기 사이에 설치되어 있고, 뱅크 2의 뒤-촉매기-센서는 언더보디-촉매기의 뒤에 설치되어 있다.
실린더 뱅크마다 촉매기 앞/뒤에 각각 하나씩의 센서가 설치되어 있다.
람다센서의 기능은 감시된다. 예를 들면, 유연 연료의 사용으로 인해 초래되는 람다센서의 기능 불량은, 엔진 컨트롤 유닛에서 인지된다. 촉매기 앞 센서 신호도 촉매기 뒤 신호와 함께 감시된다. 센서의 상태는 온도 모델을 통해 감시된다.
촉매기 뒤 람다센서는 지금까지 우리가 알고 있는것 처럼 전압이 급격히 변화하는 센서이다 (람다 = 1에서 급격한 전압변동). 촉매기 앞 람다센서는 전압에 급격한 변화가 없는 센서이다, 즉 이 센서는 농후 영역에서는 물론이고, 희박 영역에서도 산소함유량을 측정하여 이에 상응하는 신호를 출력한다. 이 람다센서들은 측정원리가 서로 다르기 때문에 4핀 컨넥터대신 6핀 컨넥터를 가지고 있다.
촉매기 앞 람다센서가 작동 준비상태가 되기 위해서는 약 750도 C의 온도가 필요하기 때문에 (촉매기 뒤 센서에서는 350 도 C), 모든 람다센서는 가열된다. 가열코일은 엔진 컨트롤 유닛에 의해 트리거링된다. 센서에 응축되어 있는 가열된 센서를 열응력으로 파손시킬 수 있으므로, 엔진이 차거울 경우 가열코일은 비활성화 상태이다. 따라서 람다제어는 엔진시동 후 조금 지나서 활성화된다. 센서가 열응력에 의한 부하를 받지 않도록 하기 위해, 센서는 처음에는 낮은 열출력으로 가열된다.