本发明提供了一种直喷汽油机高压燃油系统仿真设备，仿真设备包括依次连接的上位机、工控机、电控单元、负载箱，上位机控制工控机的操作，工控机中设置控制板卡、数据采集板卡和数据输出板卡，控制板卡中设置有根据高压油泵的机械特性、电控特性及工作原理构建的仿真模型，负载箱中设置有高压油泵和高压喷油器，电控单元用于向高压油泵和高压喷油器发送驱动信号，数据采集板卡用于采集驱动信号并发送给上位机，上位机用于运行仿真模型以计算油轨压力，数据输出板卡用于模拟轨压传感器的压力信号并输出给电控单元。本发明的仿真能够减少数据模型对大量试验数据的依赖，减少模型参数化时间，提高使用效率。