Durch was erkennt ein Automatikgetriebe, daß es z.B. bei Steigung den Gang im höheren Drehzahlbereich ausfahren soll, bevor es höher oder niedriger schaltet?

Das merkt es gar nicht. Es wird in jedem Falle in den nächst niedrigeren Gang schalten, sobald durch erhöhten Druck auf das Gaspedal im Getriebe erkannt wird, dass Gasstellung und Drehzahl nicht mehr zusammen passen.