El desarrollo futuro del motor HCCI pasa por controlar con precisión el momento del inicio de la combustión. Para ello se realizan predicciones de los mecanismos fisico-químicos de la combustión, la distribución de la temperatura y el origen de los contaminantes.

Se emplean complejos modelos informáticos de mecánica de fluidos y cinética química. Posteriormente los resultados se contrastan con experimentos en motores. Al no existir bujía o inyección directa en el motor HCCI, el encendido de la mezcla depende sobre todo de la relación de compresión y de la temperatura del aire de admisión. El control sobre estos dos parámetros puede permitir el inicio del encendido de la mezcla en un instante deseado.

Por ello se estudian motores que modifiquen su relación de compresión durante su funcionamiento; como el sistema por brazo articulado que sube y baja la culata: Saab SVC. Aunque un mecanismo de este tipo en un motor HCCI podría tener problemas de fragilidad, dadas las altas presiones internas.

Para variar la temperatura del aire de admisión, se estudia recircular más o menos gases de escape al colector de admisión, o calentar el aire de admisión con un calentador en el colector.

Otra investigación en marcha es evitar la aparición de la combustión detonante, que puede aparecer en altas cargas. De nuevo, se puede recurrir al empleo de motores con relación de compresión variable, o bien adelantar el cierre de las válvulas de escape y retrasar la apertura de las de admisión, con el objetivo de retener una cierta cantidad de gases ya quemados en la cámara de combustión.

Además, la apertura y cierre variable de las válvulas permitiría modificar el grado de carga, jugando con la cantidad de dichos gases residuales. También se favorecería la combustión descentralizada, por la presencia de gases calientes y bien esparcidos en la cámara de combustión. Pero para poder controlar este proceso de manera adecuada se hace casi imprescindible el empleo de un sistema de apertura de válvulas eléctrico, controlado por un módulo electrónico que vaya ajustando permanentemente la apertura y cierre de las válvulas. Otra posibilidad menos precisa sería instalar una válvula de mariposa en el escape.

También se analiza la posibilidad de, en combinación con la apertura variable de válvulas, optar por la inyección directa de combustible justo después del cierre de las válvulas de escape, para evitar la detonación.

Otro campo de investigación es el empleo de diferentes combustibles en un mismo motor. Es necesario emplear diferentes y adecuadas estrategias de control del motor. También se puede modificar el grado de carga por gases residuales, o variar la relación de compresión como en el motor SVC. En cualquier caso se requiere de una gestión del motor muy precisa y rápida.