导体开关和续流二极管的情况下，静态转换器的功率半导体开关被禁用，电路经由续流二极管作为无源整流器来操作，以将功率转移使其远离电动制动器。冲击限制通过在低速度渐进逐渐减弱电动制动系统并通过机械制动系统接管来实现。
[0023]第二高整体性紧急制动模式优选在第一级紧急制动模式出现故障时执行。在存在紧急制动需求的情况下，基于瞬时目标紧急转矩值与实际转矩值之间的比较，当电动制动系统不足以使轮轴减速时，第一级制动控制模式的故障条件被检测到。根据优选实施例，基于轴载重量传感器信号和驱动轮轴转速信号来计算瞬时目标紧急转矩值。
[0024]具有不同优先级的两种紧急制动模式的程序确保在故障的情况下，电动制动力不完全丢失。有利地，电动制动系统可以在行车制动模式和第一级紧急制动模式中作为再生制动器和作为变阻器制动器来操作，并且给予再生制动器比变阻器制动器更高的优先级。因此，程序完全利用再生制动(即电力线路的制动能力)。至电力线路的连接优选在第二级紧急制动模式中被中断，使得电动制动器仅执行为变阻器制动器。
[0025]根据优选实施例，在行车制动模式、第一级紧急制动模式和第二级紧急制动模式期间，车轮滑动保护是有效的。优选基于每个轴来应用车轮滑动保护。车轮滑动保护可以包括与第一级紧急制动模式相关联的第一级车轮滑动保护和与第二级紧急制动模式相关联的第二级车轮滑动保护。
[0026]根据优选实施例，车身的负载称重影响行车制动模式、第一级紧急制动模式和/或第二级紧急制动模式。优选地，负载称重在每个转向架或每个轮轴上被局部执行，并且行车制动模式和/或紧急制动模式根据这个局部负载称重来进行负载补偿。
[0027]根据一个实施例，当紧急制动回路断电时，第一级紧急制动模式被激活，并且当来自第一级制动控制单元的生命信号失效时，第二级制动模式被激活。
[0028]优选地，机械制动系统是电气控制的机械制动系统。优选地，机械制动系统是激励到释放的制动系统，并且更优选地，机械制动系统是应用弹簧的制动系统。
[0029]根据本发明的另一方面，提供了一种用于制动设有多个轮轴的轨道交通工具(尤其是多单元轨道交通工具)的方法，每个轮轴设有电动制动系统和机械制动系统，每个轮轴如上所述被单独制动。特别地，针对每个电动制动系统和每个轴单独估算每个电动制动系统的低效率条件。
[0030]与基于每个转向架或每个车厢相反，基于每个轴(或每个电机)来执行程序。这尤其意味着优选在每个电动制动系统或每个轴的级别检测第一级紧急制动模式的潜在故障，并且到第二级紧急制动模式的切换被局部执行，而其他运行良好的制动控制单元仍然处于第一级紧急制动模式。
[0031]该方法利用在多单元交通工具上，所有的局部制动控制单元同时出现故障的可能性几乎是不存在的这一事实。因此，在故障安全降级模式中运行电动制动系统中的一些电动制动系统是可接受的，因为运行良好的制动控制单元将确保交通工具的总体制动性能如预期一样。
[0032]根据本发明的另一方面，提供了用于制动设有多个驱动轮轴的轨道交通工具的制动系统，每个驱动轮轴包括相关的电动制动系统和相关的非全额定的机械制动系统，每个驱动轮轴包括相关的第一级制动控制单元，第一级制动控制单元用于至少利用相关的电动制动系统从交通工具巡航速度下降到静止单独执行行车制动模式和用于利用相关的机械制动系统在静止单独执行驻车制动模式，每个驱动轴还包括相关的第二级制动控制单元，其用于在不满足低效率条件时利用相关的电动制动系统单独执行高整体性紧急制动模式，并且当满足低效率条件时，至少部分利用机械制动系统来执行高整体性紧急制动模式。优选地，交通工具的所有轮轴是如之前所述的驱动轮轴。另选地，交通工具还可以包括拖车轴。
[0033]第一级制动控制单元和第二级制动控制单元中的每个优选连接到与驱动轮轴相关联的机械制动激活单元。在行车制动模式中(以及如果在第一级紧急制动模式中可用的话，)，第一级制动控制单元在静止预定时间后触发机械制动系统的激活。在高整体性紧急制动模式中，一旦满足低效率条件，第二级制动控制单元就触发机械制动系统的激活。
[0034]非全额定机械制动系统优选只是与每个驱动轮轴相关联的摩擦制动器。换句话说，驱动轮轴未设有全额定机械制动系统，就重量和空间而言是主要优点。
[0035]机械制动系统优选是激励到释放(优选是应用弹簧)的制动系统。根据优选实施例，机械制动系统是电控和致动的，这包括气动或电-气动控制系统不是必要的。再者，就复杂性而言，这是主要优点。
[0036]优选地，每个机械制动系统设有机械制动激活单元。第一级制动控制单元和第二级制动控制单元中的每个连接到机械制动激活单元。
[0037]根据优选实施例，制动系统包括电力线路，并且对于每个轮轴，相关的电动制动系统包括在制动操作期间可作为交流发电机操作的至少一个牵引电机、连接到电机并且在制动操作期间可作为整流器操作的至少一个逆变器、至少第一车轮滑动保护单元、以及带有传感器的信号传输系统。第一级制动控制单元连接到逆变器和连接到第一车轮滑动保护单元，以及第二级制动控制单元连接到第一级制动控制单元和连接到第二车轮滑动保护单元。行车制动模式和第一级紧急制动模式(如果可用的话)通过第一级制动控制单元执行，而第二级紧急制动模式通过第二级高整体性制动控制单元来执行。
[0038]电力线路优选是直流电力线路，以及制动系统包括直流链路，该直流链路带有连接到第二级制动控制单元和连接到逆变器的至少一个制动斩波器，以及电机是同步电机。
[0039]优选地，信号传输系统包括从第一级制动控制单元到紧急制动回路的第一连接和从第一级制动控制单元到负载重量传感器的第二连接。
[0040]优选地，信号传输系统包括从第一级制动控制单元到第二级制动控制单元和到线路断路器和/或至少一个分离接触器的带电信号连接。
[0041]根据一个实施例，传感器包括与轮轴相关联的一个或多个速度传感器，其中，第一级制动控制单元、第一车轮滑动保护单元、第二级制动控制单元和第二车轮滑动保护单元中的每一个连接到所述一个或多个速度传感器中的至少一个。
[0042]根据一个实施例，传感器包括在直流链路中的一个或多个电流传感器，其中，第一级制动控制单元和第二级制动控制单元中的每一个连接到所述一个或多个电流传感器中的至少一个。
[0043]根据本发明的另一方面，提供了轨道交通工具的轮轴(尤其是用于执行上述方法的轮轴)，该轮轴设有电动制动系统和不是全额定的机械制动系统，电动制动系统包括与轮轴相关联并且在制动操作期间可作为交流发电机操作的牵引电机、连接到该电机并且在制动操作期间可作为整流器操作的逆变器，其中该逆变器设有连接到第一车轮滑动保护单元的第一级制动控制单元以及连接到第一级制动控制单元和连接到第二车轮滑动保护单元的第二级制动控制单元。该轮轴未设有任何全额定机械制动系统。
[0044]根据本发明的另一方面，提供了用于电气多单元交通工具的制动系统(尤其是用于执行上述方法)，该制动系统包括:电力线路、多节车厢、多个逆变器，每节车厢通过一个或多个牵引电机驱动，每个牵引电机与牵引轮轴相关联并在制动操作期间可作为交流发电机操作，每个逆变器连接到牵引电机中的一个并且在制动操作期间，只有一个逆变器可作为整流器操作，其中，每个逆变器设有连接到第一车轮滑动保护单元的第一级制动控制单元以及连接到第一级制动控制单元和连接到第二车轮滑动保护单元的第二级制动控制单
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[0045]车轮滑动保护按每个轮轴控制来执行并且在行车制动和紧急制动两者期间是可用的。由于行车制动(低到中等整体性)和第一级紧急制动(中等整体性需求)所需的低到中等整体性级别，车轮滑动保护通过第一级制动控制单元来执行。每当第二级紧急制动模式是有效的时，车轮滑动保护通过与第二级制动控制单元相关联的更高整体性的第二级车轮滑动保护来执行。<