Como uma caixa de velocidades automática sabe quando trocar de marcha?

Como o título sugere, como uma caixa de velocidades automática sabe quando trocar de marcha?

Por exemplo, como a caixa automática sabe mudar quando você atinge um gradiente? Como ele sabe aumentar as 2000 rpm ao dirigir suavemente? Ao dirigir com entusiasmo, como ele sabe manter o turno até a linha vermelha?

Em um veículo moderno, isso será controlado por computador. Além do acima, como as transmissões analógicas mais antigas conseguiram isso antes dos controles do computador?

Para ser franco, eles tiveram que implementar um computador analógico lógico nebuloso baseado em hidráulica, em vez de um computador digital baseado em estados binários:

Como de costume, o How Stuff Works tem uma introdução razoável aos conceitos básicos com vocabulário suficiente para iniciar uma pesquisa mais detalhada, se você estiver realmente interessado. Esse link levará você diretamente à quebra dos caminhos hidráulicos e do regulador de velocidade. Essas são as partes principais necessárias para fornecer entrada para esse computador analógico.

Se você observar o circuito de mudança no nível mais alto, poderá ver como o computador analógico está funcionando. Os estados de vácuo são geralmente interperetados como baixa carga, fora do acelerador ou geralmente como situações adequadas para engrenagens mais altas. Quando o acelerador se abre, a transmissão tende a diminuir. À medida que o governador acelera, as marchas mais baixas deixam de ser uma opção.

Um pouco fora do tópico: se você já trabalhou em qualquer tipo de situação de controle de dispositivo, esse tipo de imagem oferece os heebie jeebies assustadores. Em qualquer trabalho que eu já tenha feito, preciso saber com certeza em que estado a máquina está e o que acontecerá a seguir quando fornecer minhas informações. Um computador de controle analógico feito de metal e óleo? Ick.