本发明提供一种基于振动信号的发动机排放物预测方法，其发动机排放物预测模型的构建包括以下步骤：对结构振动信号和缸内压力信号进行滤波预处理；对振动信号和缸压二阶导信号进行时频转换得到相应的时频图谱；对缸盖振动时频图谱，和缸压二阶导时频图谱进行相似性分析，获得相似性评价结果；对缸盖振动时频图谱进行区域划分，根据相似性评价结果对不同区域进行权重分配，从中提取特征值。对特征值与排放结果进行线性回归分析，构建发动机排放物预测模型。基于振动信号的排放物预测通过如下方式实现：将采集的发动机结构振动信息进行预处理、时频转换和特征值提取处理，然后输入构建好的发动机排放物预测模型，对发动机的排放水平进行实时预测。