自動擋汽車的檔位設計原理其實是利用多種技術和機制，來實現根據車速、油門踏板程度、發動機轉速和負荷等因素自動選擇合適的檔位。

首先，常見的自動變速器會通過行星齒輪機構進行變速。這個機構能根據不同的組合方式實現不同的傳動比，從而適應不同的行駛狀況。

其次，自動變速器的控制系統會收集車速、油門踏板程度、發動機轉速和負荷等信息，然后綜合判斷并控制換擋。比如，在行車時，當車速增加且發動機負荷較小時，控制系統會自動升檔，以提高燃油經濟性；而當車速降低或需要更大動力時，會自動降檔來增加扭矩輸出。

再者，不同的檔位有著特定的作用和原理。P 檔用于停車，掛入后變速箱內部的機械結構會卡住輸出軸，防止車輛移動。R 檔是倒車檔，D 檔是前進檔，掛入 D 檔后變速箱會自動在所有前進檔之間切換。S 檔是運動模式，掛入后換擋速度會提升，發動機轉速升高后才換擋，能提供更多動力和駕駛樂趣。還有數字檔位，如 D3 檔、D2 檔等。D3 檔讓變速箱在 1 - 3 檔自動切換，D2 檔則在 1 - 2 檔切換，適用于特殊路況。L 檔是低速擋，常用于爬陡坡或特殊的低速下坡路段。OD 檔嚴格來說不是一個檔位，而是超速擋的控制功能，按下 OD 按鍵后變速箱會被禁止使用超速擋。手動模式能讓駕駛者一定程度上控制變速箱的換擋區間。

總之，自動擋汽車的檔位設計原理是通過一系列復雜但高效的技術和控制策略，讓駕駛者能更輕松、舒適地駕駛車輛。