高原高寒下的工程机械起动方法、装置、系统及工程机械

摘要

本发明实施方式提供一种高原高寒下的工程机械起动方法、装置、系统及工程机械，涉及工程机械技术领域。方法包括：获取大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值；依据大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间及起动机的得电时间；获取蓄电池的电压值，依据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机；持续获取发动机的转速值，直至发动机的转速值达到转速阈值，控制起动机停止工作。本发明相比现有技术，成本低，安装维修简单，起动成功率更高，同时能有效保护电池和起动机的安全。

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体地涉及一种高原高寒下的工程机械起动方法、一种高原高寒下的工程机械起动装置、一种高原高寒下的工程机械起动系统及一种工程机械。

背景技术

在高原高寒环境下，工程机械的进气温度和冷却液温度都很低，进气含氧也比较稀薄，相比平原常温环境，工程机械的起动变得异常困难。现有技术通常需要增加额外的设备如电子涡轮增压器、液压泵离合器等设备来辅助发动机起动，安装复杂且成本较高，因此如何在不增加或少增加成本的情况下，改善发动机的起动性能、缩短发动机起动的时间、保护元件的安全、达到一次起动成功的目的具有重要的意义。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种高原高寒下的工程机械起动方法、装置、系统及工程机械，以解决现有技术安装复杂且成本较高的问题。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供一种高原高寒下的工程机械起动方法，包括：

获取大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值；

依据所述大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间及起动机的得电时间；

获取蓄电池的电压值，依据所述进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机；

持续获取所述发动机的转速值，直至所述发动机的转速值达到转速阈值，控制所述起动机停止工作。

可选地，所述方法还包括：

在发动机启动时，调节液压泵比例阀的工作电流以调节所述液压泵比例阀的开度，直至所述液压泵比例阀的开度达到预设的最小开度。

可选地，获取蓄电池的电压值，依据所述进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机，包括：

获取蓄电池的第一电压值；

在所述进气预热器的得电时间与所述第一电压值满足第一规则的情况下，控制进气预热器对发动机进气进行加热，直至所述进气预热器对发动机进气完成加热，获取蓄电池的第二电压值；

在所述起动机的得电时间与所述第二电压值满足第二规则的情况下，控制起动机启动发动机。

可选地，依据所述大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间，包括：

通过第一表格或第一拟合曲线获取所述大气含氧量值对应的第一比例系数、通过第二表格或第二拟合曲线获取所述大气温度值对应的第二比例系数以及通过第三表格或第三拟合曲线获取所述发动机冷却液温度值对应的第三比例系数；

基于所述第一比例系数、第二比例系数及第三比例系数对所述大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值加权求和以确定进气预热器的得电时间；

所述第一表格或第一拟合曲线至少包括表征不同大气含氧量值对进气预热器的得电时间的影响程度的第一比例系数，所述第二表格或第二拟合曲线至少包括表征不同大气温度值对进气预热器的得电时间的影响程度的第二比例系数，所述第三表格或第三拟合曲线至少包括表征不同发动机冷却液温度值对进气预热器的得电时间的影响程度的第三比例系数。

可选地，依据所述大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定起动机的得电时间，包括：

通过第四表格或第四拟合曲线获取所述大气含氧量值对应的第四比例系数、通过第五表格或第五拟合曲线获取所述大气温度值对应的第五比例系数以及通过第六表格或第六拟合曲线获取所述发动机冷却液温度值对应的第六比例系数；

基于所述第四比例系数、第五比例系数及第六比例系数对所述大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值加权求和以确定起动机的得电时间；

所述第四表格或第四拟合曲线至少包括表征不同大气含氧量值对起动机的得电时间的影响程度的第四比例系数，所述第五表格或第五拟合曲线至少包括表征不同大气温度值对起动机的得电时间的影响程度的第五比例系数，所述第六表格或第六拟合曲线至少包括表征不同发动机冷却液温度值对起动机的得电时间的影响程度的第六比例系数。

可选地，在所述进气预热器的得电时间与所述第一电压值满足第一规则的情况下，控制进气预热器对发动机进气进行加热，包括：

通过第七表格或第七拟合曲线获取与所述第一电压值对应的进气预热器的标定得电时间；

若所述进气预热器的得电时间大于所述进气预热器的标定得电时间，以所述进气预热器的标定得电时间控制进气预热器对发动机进气进行加热，否则，以所述进气预热器的得电时间控制进气预热器对发动机进气进行加热；

所述第七表格或第七拟合曲线至少包括不同蓄电池电压值对应的进气预热器的标定得电时间。

可选地，在所述进气预热器对发动机进气进行加热的时间达到所述进气预热器的得电时间或所述进气预热器的标定得电时间的情况下，所述进气预热器对发动机进气完成加热。

可选地，在所述起动机的得电时间与所述第二电压值满足第二规则的情况下，控制起动机启动发动机，包括：

通过第八表格或第八拟合曲线获取与所述第二电压值对应的起动机的标定得电时间；

若所述起动机的得电时间大于所述起动机的标定得电时间，以所述起动机的标定得电时间控制起动机启动发动机，否则，以所述起动机的得电时间控制起动机启动发动机；

所述第八表格或第八拟合曲线至少包括不同蓄电池电压值对应的起动机的标定得电时间。

在本发明的第二方面，提供一种高原高寒下的工程机械起动装置，应用上述的高原高寒下的工程机械起动方法，包括：

数据采集模块，被配置为实时获取大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值、蓄电池电压值及发动机的转速值；

控制模块，被配置为：

依据所述大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间及起动机的得电时间，依据所述进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机；以及

在所述发动机的转速值达到转速阈值的情况下，控制所述起动机停止工作。

在本发明的第三方面，提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的高原高寒下的工程机械起动方法。

在本发明的第四方面，提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时实现上述的高原高寒下的工程机械起动方法。

在本发明的第五方面，提供一种高原高寒下的工程机械起动系统，包括：

大气含氧量传感器，用于采集大气含氧量值；

大气温度传感器，用于采集大气温度值；

温度传感器，用于采集发动机冷却液温度值；

电压传感器，用于采集蓄电池的电压值；

转速传感器，用于采集发动机的转速值；以及

上述的高原高寒下的工程机械起动装置。

在本发明的第六方面，提供一种工程机械，包括：

上述的高原高寒下的工程机械起动系统。

本发明通过实时获取工程机械工作环境下的大气含氧量值及大气温度值，以及当前环境下发动机冷却液的温度值并依据上述参数确定发动机起动前进气预热器所需的得电时间及发动机启动过程中起动机所需的得电时间；根据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的实时电压值控制进气预热器及起动机工作，并在起动机工作过程中实时监测发动机的转速值，当发动机的转速值达到转速阈值时确定发动机起动成功。本发明仅需增加少量传感器即可采集计算所需的参数实现对发动机在高原高寒环境下的起动控制，相比现有技术，安装、维修简单，成本更低，有利于工程机械的批量推广。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明优选实施方式提供的一种高原高寒下的工程机械起动方法的方法流程图；

图2是本发明优选实施方式提供的工程机械的发动机起动系统的结构示意图；

图3是本发明优选实施方式提供的发动机起动逻辑示意图；

图4是本发明优选实施方式提供的一种高原高寒下的工程机械起动装置的结构示意框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，在本实施方式的第一方面，提供一种高原高寒下的工程机械起动方法，包括：

S100、获取大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值；

S200、依据大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间及起动机的得电时间；

S300、获取蓄电池的电压值，依据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机；

S400、持续获取发动机的转速值，直至发动机的转速值达到转速阈值，控制起动机停止工作。

如此，本实施方式通过实时获取工程机械工作环境下的大气含氧量值及大气温度值，以及当前环境下发动机冷却液的温度值并依据上述参数确定发动机起动前进气预热器所需的得电时间及发动机启动过程中起动机所需的得电时间；根据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的实时电压值控制进气预热器及起动机工作，并在起动机工作过程中实时监测发动机的转速值，当发动机的转速值达到转速阈值时确定发动机起动成功。本实施方式仅需增加少量传感器即可采集计算所需的参数实现对发动机在高原高寒环境下的起动控制，相比现有技术，安装、维修简单，成本更低，有利于工程机械的批量推广。

具体的，高原高寒环境下，缺氧和低温是导致工程机械起动困难的主要原因，由于在高原高寒环境的不同地区，环境温度及大气含氧量存在差异，因而不同地区环境对工程机械的起动影响也存在差异。为了解决在不同的高原高寒环境下工程机械的发动机启动困难的问题，本实施方式提供的方法通过实时获取工程机械当前环境的大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定工程机械在不同环境下进气预热器的得电时间及起动机的得电时间，结合蓄电池的实时电压控制气预热器对发动机进气进行加热以及控制起动机转动以带动发动机起动，进而能够在不同环境下以不同的预热时间及起动机起动时间控制发动机的起动。例如，可预先通过实验测定在不同的大气含氧量值、不同的大气温度值及不同的发动机冷却液温度值下，发动机能够成功起动时，对应的进气预热器的得电时间及起动机的得电时间，从而得到表征大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值与进气预热器的得电时间及起动机的得电时间的对应关系的关系表格或拟合曲线；或者，可以以不同的大气含氧量值、不同的大气温度值及不同的发动机冷却液温度值为输入，以发动机能够成功起动时，对应的进气预热器的得电时间及起动机的得电时间为输出，通过预训练的机器学习算法预测在不同的大气含氧量值、不同的大气温度值及不同的发动机冷却液温度值下，发动机能够成功起动时，对应的进气预热器的得电时间及起动机的得电时间，进而能够根据实际环境的不同，以不同的得电时间控制进气预热器及起动机工作，从而能够在保证发动机成功起动所需的进气量及进气温度的基础上，减小蓄电池的负荷，避免蓄电池过放电导致缩短蓄电池的寿命。

如图2所示，本实施方式的方法应用于工程机械的发动机起动系统，控制系统包括控制器，以及与控制器连接的大气含氧量传感器、大气温度传感器、冷却液温度传感器、电压传感器、转速传感器、液压泵比例阀、起动机、进气预热器及显示器。其中，本实施方式的方法步骤可以以软件模块的形式内置于控制器中；大气含氧量传感器、大气温度传感器、冷却液温度传感器、转速传感器及电压传感器分别用于采集工程机械的作业环境大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值、发动机转速值及蓄电池电压值；控制器通过控制液压泵比例阀控制液压泵的排量大小、通过控制起动机的得电时间控制起动机的转动时间、通过控制进气预热器的得电时间控制进气预热器对进气温度的加热时间，可以理解的是，起动机转动时通过起动机离合器带动发动机转动，从而启动发动机；显示器用于显示相关控制信息如当前环境下的大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值、蓄电池电压值或发动机转速等，此处不作限定。

液压泵用于把发动机所提供的机械能转变成油液的压力能，输出高压油液以驱动工程机械的执行器动作，为了更快速的起动发动机，同时减小蓄电池的负荷，本实施方式的方法还包括：在发动机启动时，调节液压泵比例阀的工作电流以调节液压泵比例阀的开度，直至液压泵比例阀的开度达到预设的最小开度。通过控制液压泵比例阀的电流大小可以控制液压泵输出的排量大小，排量越小，发动机起动时的负载越小，而液压泵在驱动执行器正常工作时存在排量的上下限值，若液压泵排量过小，则无法驱动执行器动作，因此，在发动机启动时，控制器通过控制液压泵比例阀的工作电流调节液压泵比例阀的开度为预设的最小开度，其中，预设的最小开度为能够驱动执行器的最小排量对应的开度。

在步骤S200中，依据大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间，包括：通过第一表格或第一拟合曲线获取大气含氧量值对应的第一比例系数、通过第二表格或第二拟合曲线获取大气温度值对应的第二比例系数以及通过第三表格或第三拟合曲线获取发动机冷却液温度值对应的第三比例系数；基于第一比例系数、第二比例系数及第三比例系数对大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值加权求和以确定进气预热器的得电时间；第一表格或第一拟合曲线至少包括表征不同大气含氧量值对进气预热器的得电时间的影响程度的第一比例系数，第二表格或第二拟合曲线至少包括表征不同大气温度值对进气预热器的得电时间的影响程度的第二比例系数，第三表格或第三拟合曲线至少包括表征不同发动机冷却液温度值对进气预热器的得电时间的影响程度的第三比例系数。

具体的，可预先通过实验分别测定大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值与进气预热器的得电时间的对应关系，例如分别测定在同一环境下，大气含氧量值每变化一个或N个单位的情况下进气预热器的得电时间的变化量、大气温度值每变化一个或N个单位的情况下进气预热器的得电时间的变化量以及发动机冷却液温度值每变化一个或N个单位的情况下进气预热器的得电时间的变化量。可以理解的，进气预热器的得电时间指发动机进气温度达到设定温度时所需时间。例如，若当前时刻的大气含氧量值相比上一时刻降低了1％，进气预热器的得电时间相比上一时刻增加了3s，则当前大气含氧量值对应的第一比例系数可以为进气预热器的得电时间变化量与大气含氧量值变化量的比值，则不同大气含氧量值对应的第一比例系数能够拟合为对应的第一拟合曲线或者以一一对应的关系生成第一表格。同理，若当前时刻的大气温度值相比上一时刻降低了1℃，进气预热器的得电时间相比上一时刻增加了3s，则当前大气含氧量值对应的第二比例系数可以为进气预热器的得电时间变化量与大气温度值变化量的比值，则不同大气温度值对应的第二比例系数能够拟合为对应的第二拟合曲线或者以一一对应的关系生成第二表格。若当前时刻的发动机冷却液温度值相比上一时刻降低了1℃，进气预热器的得电时间相比上一时刻增加了2s，则当前发动机冷却液温度值对应的第三比例系数可以为进气预热器的得电时间变化量与发动机冷却液温度值变化量的比值，则不同发动机冷却液温度值对应的第三比例系数能够拟合为对应的第三拟合曲线或者以一一对应的关系生成第三表格。令大气含氧量值为X1，大气温度值为X2，发动机冷却液温度值为X3，进气预热器的得电时间为Y1，第一比例系数为Ka1，第二比例系数为Ka2，第三比例系数为Ka3，则进气预热器的得电时间为Y1＝F1(X1,X2,X3)＝Ka1*X1+Ka2*X2+Ka3*X3。

在步骤S200中，依据大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定起动机的得电时间，包括：通过第四表格或第四拟合曲线获取大气含氧量值对应的第四比例系数、通过第五表格或第五拟合曲线获取大气温度值对应的第五比例系数以及通过第六表格或第六拟合曲线获取发动机冷却液温度值对应的第六比例系数；基于第四比例系数、第五比例系数及第六比例系数对大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值加权求和以确定起动机的得电时间；第四表格或第四拟合曲线至少包括表征不同大气含氧量值对起动机的得电时间的影响程度的第四比例系数，第五表格或第五拟合曲线至少包括表征不同大气温度值对起动机的得电时间的影响程度的第五比例系数，第六表格或第六拟合曲线至少包括表征不同发动机冷却液温度值对起动机的得电时间的影响程度的第六比例系数。

具体的，预先通过实验分别测定大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值与起动机的得电时间的对应关系，例如分别测定在同一环境下，大气含氧量值每变化一个或N个单位的情况下起动机的得电时间的变化量、大气温度值每变化一个或N个单位的情况下起动机的得电时间的变化量以及发动机冷却液温度值每变化一个或N个单位的情况下起动机的得电时间的变化量。可以理解的，起动机的得电时间指发动机转速达到转速阈值时所需的时间。例如，若当前时刻的大气含氧量值相比上一时刻降低了1％，起动机的得电时间相比上一时刻增加了2s，则当前大气含氧量值对应的第四比例系数可以为起动机的得电时间变化量与大气含氧量值变化量的比值，则不同大气含氧量值对应的第四比例系数能够拟合为对应的第一拟合曲线或者以一一对应的关系生成第一表格。同理，若当前时刻的大气温度值相比上一时刻降低了1℃，起动机的得电时间相比上一时刻增加了2s，则当前大气含氧量值对应的第五比例系数可以为起动机的得电时间变化量与大气温度值变化量的比值，则不同大气温度值对应的第五比例系数能够拟合为对应的第二拟合曲线或者以一一对应的关系生成第二表格。若当前时刻的发动机冷却液温度值相比上一时刻降低了1℃，起动机的得电时间相比上一时刻增加了2s，则当前发动机冷却液温度值对应的第六比例系数可以为起动机的得电时间变化量与发动机冷却液温度值变化量的比值，则不同发动机冷却液温度值对应的第六比例系数能够拟合为对应的第三拟合曲线或者以一一对应的关系生成第三表格。令起动机的得电时间为Y2，第四比例系数为Kb1，第五比例系数为Kb2，第六比例系数为Kb3，则起动机的得电时间为Y2＝F2(X1,X2,X3)＝Kb1*X1+Kb2*X2+Kb3*X3。

在步骤S200中，获取蓄电池的电压值，依据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机，包括：获取蓄电池的第一电压值；在进气预热器的得电时间与第一电压值满足第一规则的情况下，控制进气预热器对发动机进气进行加热，直至进气预热器对发动机进气完成加热，获取蓄电池的第二电压值；在起动机的得电时间与第二电压值满足第二规则的情况下，控制起动机启动发动机。具体的，为了避免蓄电池过放损坏电池，在控制进气预热器对发动机进气进行加热之前，需确定蓄电池当前的第一电压值与进气预热器的得电时间是否满足第一规则，并根据匹配结果控制发动机进气进行加热，例如，判断第一电压值是否能满足进气预热器以得到的进气预热器的得电时间对发动机进气进行加热，若能，则在控制进气预热器以得到的进气预热器的得电时间对发动机进气进行加热后，实时获取蓄电池当前的第二电压值，并根据第二电压值与起动机的得电时间是否满足第二规则控制起动机，例如，若第二电压值能够满足起动机以起动机的得电时间工作，则控制起动机以起动机的得电时间工作以带动发动机起动。可以理解的，若第一电压值不能满足进气预热器以得到的进气预热器的得电时间对发动机进气进行加热或第二电压值不能够满足起动机以起动机的得电时间工作，则控制器生成告警信息并通过显示屏显示以提示工作人员。其中，在进气预热器对发动机进气进行加热的时间达到进气预热器的得电时间或进气预热器的标定得电时间的情况下确定进气预热器对发动机进气完成加热。

本实施方式中，在进气预热器的得电时间与第一电压值满足第一规则的情况下，控制进气预热器对发动机进气进行加热，包括：通过第七表格或第七拟合曲线获取与第一电压值对应的进气预热器的标定得电时间；若进气预热器的得电时间大于进气预热器的标定得电时间，以进气预热器的标定得电时间控制进气预热器对发动机进气进行加热，否则，以进气预热器的得电时间控制进气预热器对发动机进气进行加热；第七表格或第七拟合曲线至少包括不同蓄电池电压值对应的进气预热器的标定得电时间。预先测定蓄电池在不同电压值时能够满足进气预热器对发动机进气进行加热的标定得电时间，并将测定的数据以表格或拟合曲线的形式存储在存储器中，以便控制器读取。控制器在控制进气预热器工作之前，通过预存的第七表格或第七拟合曲线读取第一电压值对应的进气预热器的标定得电时间，并将其与计算得到的进气预热器的得电时间进行比较，若进气预热器的得电时间大于进气预热器的标定得电时间，则控制进气预热器以进气预热器的得电时间对发动机进气进行加热；若进气预热器的得电时间不大于进气预热器的标定得电时间，则控制进气预热器以进气预热器的标定得电时间对发动机进气进行加热，并生成告警信息并显示，提示预热电量不足。

本实施方式中，在起动机的得电时间与第二电压值满足第二规则的情况下，控制起动机启动发动机，包括：通过第八表格或第八拟合曲线获取与第二电压值对应的起动机的标定得电时间；若起动机的得电时间大于起动机的标定得电时间，以起动机的标定得电时间控制起动机启动发动机，否则，以起动机的得电时间控制起动机启动发动机；第八表格或第八拟合曲线至少包括不同蓄电池电压值对应的起动机的标定得电时间。预先测定蓄电池在不同电压值时能够满足起动机工作的起动机的标定得电时间，并将测定的数据以表格或拟合曲线的形式存储在存储器中，以便控制器读取。控制器在控制起动机工作之前，通过预存的第八表格或第八拟合曲线读取第二电压值对应的起动机的标定得电时间，并将其与计算得到的起动机的得电时间进行比较，若起动机的得电时间大于起动机的标定得电时间，则控制进起动机以起动机的得电时间带动发动机起动；若起动机的得电时间不大于起动机的标定得电时间，则控制起动机以起动机的标定得电时间带动发动机起动，并生成告警信息并显示，提示起动电量不足。在发动机起动过程中，实时采集发动机的转速值，当发动机的转速值达到转速阈值时判断发动机起动成功，控制起动机停止转动，完成发动机的起动。这样，如图3所示，在发动机的起动过程中，通过对大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值、蓄电池电压值及发动机转速值五个输入变量及进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及液压泵比例阀电流三个控制变量同步采集和计算，以蓄电池电压值及发动机转速值为限制条件限制进气预热器的得电时间和起动机的得电时间的输出值得到最终的控制参数，通过控制器驱动端口输出控制参数对执行元件进行控制从而控制发动机的起动，进而能够根据工程机械的实际作业环境，在确保蓄电池不过放的情况下针对不同环境以不同的输出参数控制发动机起动，有效提高了发动机起动控制的精度，同时减小了在高原高寒环境下的起动能耗，有利于延长蓄电池的寿命。

如图4所示，在本发明的第二方面，提供一种高原高寒下的工程机械起动装置，应用上述的高原高寒下的工程机械起动方法，包括：数据采集模块，被配置为实时获取大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值、蓄电池电压值及发动机的转速值；控制模块，被配置为依据大气含氧量值、大气温度值及发动机冷却液温度值确定进气预热器的得电时间及起动机的得电时间，依据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的电压值控制进气预热器对发动机进气进行加热，以及控制起动机启动发动机；以及在发动机的转速值达到转速阈值的情况下，控制起动机停止工作。

上述的高原高寒下的工程机械起动装置中的各个功能模块的具体限定可以参见上文中对于高原高寒下的工程机械起动方法的限定，在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在本发明的第三方面，提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的高原高寒下的工程机械起动方法。

在本发明的第四方面，提供一种计算机可读介质，计算机可读介质存储有计算机程序，计算机程序被处理执行时实现上述的高原高寒下的工程机械起动方法。

在本发明的第五方面，提供一种高原高寒下的工程机械起动系统，包括：大气含氧量传感器，用于采集大气含氧量值；大气温度传感器，用于采集大气温度值；温度传感器，用于采集发动机冷却液温度值；电压传感器，用于采集蓄电池的电压值；转速传感器，用于采集发动机的转速值；以及上述的高原高寒下的工程机械起动装置。

在本发明的第六方面，提供一种工程机械，包括：上述的高原高寒下的工程机械起动系统。

本发明通过实时获取工程机械工作环境下的大气含氧量值及大气温度值，以及当前环境下发动机冷却液的温度值并依据上述参数确定发动机起动前进气预热器所需的得电时间及发动机启动过程中起动机所需的得电时间；根据进气预热器的得电时间、起动机的得电时间及蓄电池的实时电压值控制进气预热器及起动机工作，并在起动机工作过程中实时监测发动机的转速值，当发动机的转速值达到转速阈值时确定发动机起动成功。本发明仅需增加少量传感器即可采集计算所需的参数实现对发动机在高原高寒环境下的起动控制，相比现有技术，安装、维修简单，成本更低，有利于工程机械的批量推广。

综上所述，本实施方式的系统框架结构简单，成本低，涉及的传感器均为常用物料，采购成本低，安装维修简单，对机械的加装整改也易于实现；本实施方式的方法综合考虑了影响发动机起动的各方面因素，通过实时采集包括大气含氧量值、大气温度值、发动机冷却液温度值、蓄电池电压值及发动机转速值的输入变量值，并基于相关输入变量对发动机起动影响的重要程度考虑，引入独立的比例系数，通过加权计算函数计算每个输出变量的输出状态，从而实现对进气预热器、起动机、液压泵比例阀等输出变量的控制，相比现有技术，本实施方式得到的输出参数更为精确，使整个起动过程更加可控，起动成功率更高；同时，通过蓄电池电压值和发动机转速值对输出变量进行限制，从而能有效保护电池和起动机的安全。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。