U radu je razmatrana problematika procjene varijabli stanja različitih podsustava automobilskog pogona i primjene u regulaciji. U tu su svrhu razmotreni odgovarajući dinamički modeli pojedinih podsustava automobilskog pogona, poput modela Ottovog motora i modela trenja između autogume i podloge. Parametri dinamičkih modela podsustava automobilskog pogona određeni su eksperimentalnom identifikacijom. Pritom je poseban naglasak dan na eksperimentalnu karakterizaciju značajki trenja za male iznose faktora klizanja kotača. Ovo uključuje određivanje iznosa gradijenta statičke karakteristike trenja i faktora prigušenja torzijskih vibracija autogume za različite vrste podloga, te uspostavljanje njihove veze s koeficijentom trenja za širok raspon radnih parametara vozila. Za potrebe procjene varijabli stanja automobilskog pogona predložen je koncept adaptivnog Kalmanovog filtra temeljenog na stohastičkom modelu podsustava pogona u prostoru stanja. Pritom se osnovni Kalmanov filtar podešava za dobro potiskivanje šuma u procijenjenim varijablama stanja, dok se adaptacija kratkotrajnim povećanjem pojačanja Kalmanovog filtra provodi samo kada se detektiraju nagle promjene varijabli stanja. Adaptivni Kalmanov filtar se posebice projektira i ispituje za sustav procjene momenta tereta Ottovog motora. Adaptivni sustav procjene momenta tereta karakteriziran je visokom kvalitetom slijeđenja naglih promjena mometa tereta i niskom osjetljivosti na šum. Predloženi sustav procjene primijenjen je kao osnova za kompenzaciju momenta tereta Ottovog motora u sustavu regulacije brzine vrtnje u praznom hodu. Tako dobiveni adaptivni regulator ispitan je eksperimentalno i uspoređen s konvencionalnim regulatorima kao što su PI, PID i polinomski regulator. Usporedni eksperimentalni rezultati ukazuju na znatno bolje regulacijske značajke adaptivnog regulatora za širok raspon režima rada Ottovog motora. Eksperimentalna analiza također pokazuje da primjena adaptivnog regulatora predstavlja svojevrsno optimalno rješenje u razmatranom slučaju kada se moment tereta Ottovog motora ne može precizno mjeriti ili rekonstruirati. Adaptivni Kalmanov filtar je također uspješno primijenjen za procjenu masenog protoka zraka Ottovog motora i vučne sile električnog vozila. Primjena adaptivnog Kalmanovog filtra za procjenu koeficijenta trenja na temelju statičke karakteristike trenja i faktora prigušenja torzijskih vibracija autogume rezultira točnom i brzom procjenom promjene stanja podloge i dobrim potiskivanjem šuma u stacionarnom stanju.