随着排放法规的严苛要求,为实现柴油机的高效率、低排放,需要对缸内燃烧实现更加精确的控制。因此燃油系统的压力波动可以作为柴油机工作过程中可测量的重要参数,可以用于燃油喷射规律和缸内燃烧等参数的预测。但由于目前燃油喷射规律预测模型实时性较差,无法用于控制系统开发。为此本文引入黎曼波的概念,利用黎曼波在特征线上由压力和流速组成的黎曼不变量为定值的特性建立了基于黎曼波理论的燃油喷射规律预测模型,在保证模型精度的前提下能大大的提高预测模型实时性。首先本文对燃油喷射系统中的压力波动特性进行探究,为此本文搭建了联合测量平台和一维仿真模型对燃油系统中压力波的产生机理、传递过程、及压力波造成的喷射过程中压力波动规律进行了探究。同时本文搭建了高压油管的离散模型,对压力波传递过程中的合成进行了探究,并探究了喷油器入口压力波动的规律。然后搭建了基于黎曼波理论的燃油喷射规律预测模型的数学模型和一维仿真模型。并针对预测模型所需参数进行了多项工作,包括了对喷射条件是否为短脉宽喷射的判定,对不同喷射条件下声速的修正,对针阀开启前干扰波的修正,对长脉宽预测模型中分段计算时间节点的计算,对喷嘴压力预测,并最终使用Simulink搭建了基于黎曼波理论的燃油喷射规律预测模型。最后本文对所建立预测模型的精度、稳定性、灵敏度、不同条件下的适应性进行了测试。结果证明,预测模型所计算的燃油喷射规律与实验测量的燃油喷射规律最大误差不超过3%,且拟合优度在0.93以上,且预测模型在重复实现下的稳定性较高。同时本文对于不同条件下预测模型的适应性进行了分析,对于低采样下预测模型的精度问题提出了线性插值修正的方法解决,对于多次喷射预测模型的精度进行了分析,并对不同燃油系统结构变化预测模型的影响进行了分析。