WO2020261474A1

WO2020261474A1 - リーン車両

Info

Publication number: WO2020261474A1
Application number: PCT/JP2019/025566
Authority: WO
Inventors: 日野　陽至
Original assignee: ヤマハ発動機株式会社
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-12-30
Also published as: JPWO2020262223A1; WO2020262223A1; JP2024009992A

Abstract

本発明は、広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動可能なリーン車両を提供する。リーン車両は、路面と接地するためのトレッド面を有し、前記トレッド面の断面形状は円弧状である車輪と、クランク軸を有し前記車輪を駆動するためのトルクを前記クランク軸から出力するエンジンと、永久磁石を有し、前記クランク軸を回転させ前記エンジンを始動する永久磁石式始動モータと、前記エンジンの始動時に前記永久磁石式始動モータに電力を供給する始動用リチウムイオンバッテリと、前記エンジンの始動時に前記永久磁石式始動モータに電力を供給する前記始動用リチウムイオンバッテリと接続されており、前記永久磁石式始動モータによって前記エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタと、を備える。

Description

リーン車両

　本発明は、リーン車両に関する。

　リチウムイオンバッテリを搭載し、リチウムイオンバッテリの電力を用いてモータを駆動する車両が知られている。
　例えば、特許文献１には、エンジンと、モータジェネレータと、蓄電装置とを備えたハイブリッド車両が示されている。特許文献１におけるハイブリッド車両は、例えば四輪車、二輪車、又は三輪車である。特許文献１における蓄電装置として始動用リチウムイオンバッテリが用いられる。
　特許文献１のモータジェネレータは、ジェネレータとして機能する場合、エンジンや車輪から回転力を受けて発電し、その発電電力がバッテリに充電されるようになっている。
　また、特許文献１のモータジェネレータは、バッテリを電源として回転する。モータジェネレータの動力によってハイブリッド車両がＥＶ走行を行う。また、ＥＶ走行中にモータジェネレータの動力がエンジンの出力軸に伝達される。これにより、エンジンを始動させることができる。

　リチウムイオンバッテリは、例えば鉛バッテリと比べて高いエネルギー密度を有している。このため、リチウムイオンバッテリによれば大きな電力を蓄えることができる。

特許５７５３５８２号公報

　始動用リチウムイオンバッテリの電力を用いてエンジンを始動させるリーン車両は、広い温度範囲でエンジンを始動可能であることが望まれている。

　本発明の目的は、広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動可能なリーン車両を提供することである。

　本発明者らは、始動用リチウムイオンバッテリを用いたエンジンの始動について検討した。この結果、本発明者らは、次のことを見いだした。

　始動用リチウムイオンバッテリは、リチウムイオンの移動を利用することにより高いエネルギー密度を有する。しかし、始動用リチウムイオンバッテリは、低温で、電解液中におけるリチウムイオンの移動抵抗（拡散抵抗）及び電極反応における抵抗（電荷移動抵抗）が増加する傾向を有する。特に、リチウムイオンの移動度は、低温で低下しやすい。このため、始動用リチウムイオンバッテリは、例えば鉛バッテリと比べて低温時における内部抵抗が増加しやすい。このため、低温時に始動用リチウムイオンバッテリから出力される電流は減少しやすい。

　低温時に、バッテリの電力でスタータモータがエンジンを始動する時間が長期化しないよう、大容量の始動用リチウムイオンバッテリを搭載することが考えられる。例えば、ハイブリッド車としての四輪車は、大容量の始動用リチウムイオンバッテリを搭載することができる。

　しかし、二輪車又は三輪車に代表されるリーン車両は、走行時乃至旋回時に、ライダーの体重移動によって姿勢制御が行われる。リーン車両の車体は、ライダーの体重移動によって円滑に姿勢制御が行われるように、軽量化乃至小型化されることが好ましい。そのため、一般的に、リーン車両の車体内における装置の設置スペースは、厳しく制限される。バッテリは、リーン車両の搭載物の中で、比較的大きい重量物であるため、装置の設置スペースは、厳しく制限される。このため、リーン車両において、低温でも充分な電力を出力できる程度に始動用リチウムイオンバッテリの容量を増大することは容易でない。

　そこで本発明者らは、リーン車両において、始動用リチウムイオンバッテリの容量を増大するのではなく、始動用リチウムイオンバッテリに電気二重層キャパシタを接続することを検討した。この検討の中で、本発明者らは次のことを見出した。

　低温時に始動用リチウムイオンバッテリから単位時間で出力することが可能な電力（電流）は小さい。しかし、始動用リチウムイオンバッテリから出力される電力によって、始動の前に電気二重層キャパシタを充電することができる。
　エンジンの始動時に、始動用リチウムイオンバッテリがモータに電力を供給すると同時に、事前に充電された電気二重層キャパシタも、モータに電力を供給することができる。電気二重層キャパシタは、バッテリのような電極の化学反応を利用していない。このため、電気二重層キャパシタは、例えばバッテリと比べて、低温時における内部抵抗の増大が少ない。また、電気二重層キャパシタの体積は、エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量で充分なので、例えば四輪車のような大容量の始動用リチウムイオンバッテリを搭載する場合と比べてコンパクトにできる。従って、設計の自由度を損なうことなく、リーン車両に搭載することができる。
　このように、エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタを接続する。これによって、始動用リチウムイオンバッテリの容量を例えば四輪車の場合ように増大することなく、低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動することができる。

　本発明のリーン車両は、次の構成を備える。

　（１）左旋回中に車両左方向に傾斜し右旋回中に車両右方向に傾斜するリーン車両であって、
　前記リーン車両は、
　路面と接地するためのトレッド面を有し、前記トレッド面の断面形状は円弧状である車輪と、
　クランク軸を有し前記車輪を駆動するためのトルクを前記クランク軸から出力するエンジンと、
　永久磁石を有し、前記クランク軸を回転させ前記エンジンを始動する永久磁石式始動モータと、
　前記エンジンの始動時に前記永久磁石式始動モータに電力を供給する始動用リチウムイオンバッテリと、
　前記エンジンの始動時に前記永久磁石式始動モータに電力を供給する前記始動用リチウムイオンバッテリと接続されており、前記永久磁石式始動モータによって前記エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタと、
を備える。

　上記構成におけるリーン車両は、車輪と、エンジンと、永久磁石式始動モータと、始動用リチウムイオンバッテリと、電気二重層キャパシタと、を備える。
　車輪は、断面形状が円弧状であるトレッド面を有している。このため、リーン車両は、左旋回中に車両左方向に傾斜し右旋回中に車両右方向に傾斜するように走行できる。
　始動用リチウムイオンバッテリは、エンジンの始動時に永久磁石式始動モータに電力を供給する。低温時に始動用リチウムイオンバッテリから単位時間で出力することが可能な電力（電流）は、例えば同じ容量を有する鉛バッテリよりも小さい。旋回時に傾斜するように走行するリーン車両において、始動用リチウムイオンバッテリの容量を増大することは容易でない。本構成のリーン車両が備える始動用リチウムイオンバッテリは、電気二重層キャパシタと接続されている。このため、始動用リチウムイオンバッテリから出力される電力によって、始動の前に電気二重層キャパシタを充電することができる。
　エンジンの始動時に、始動用リチウムイオンバッテリがモータに電力を供給すると同時に、事前に充電された電気二重層キャパシタもモータに電力を供給することができる。電気二重層キャパシタは、バッテリのような電極の化学反応を利用していない。このため、電気二重層キャパシタは、例えばバッテリと比べて、低温時における内部抵抗の増大が少ない。また、電気二重層キャパシタの体積は、エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量で充分なので、例えば四輪車のような大容量の始動用リチウムイオンバッテリを搭載する場合と比べてコンパクトにできる。従って、設計の自由度を損なうことなく、旋回時に傾斜するように走行するリーン車両に搭載することができる。
　このように、エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタを接続する。これによって、始動用リチウムイオンバッテリの容量を例えば四輪車の場合ように増大することなく、低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動することができる。

　本発明の一つの観点によれば、リーン車両は、以下の構成を採用できる。

　（２）　（１）のリーン車両であって、
　前記電気二重層キャパシタは、３０Ｆ以上の静電容量を有する。

　上記構成によれば、始動用リチウムイオンバッテリの容量を例えば四輪車の場合ように増大することなく、低温を含む広い温度範囲でエンジンを始動させることができるような期間クランク軸を回転させることができる。

　本発明の一つの観点によれば、リーン車両は、以下の構成を採用できる。
　（３）　（１）又は（２）のリーン車両であって、
　５から７つの前記電気二重層キャパシタが、直列接続されている。

　上記構成によれば、直列接続された電気二重層キャパシタは、リーン車両に備えられる始動用リチウムイオンバッテリが機能しないような場合でも、エンジンを始動させることができる蓄電容量を有することができる。

（４）　（１）から（３）いずれか１のリーン車両であって、
　前記電気二重層キャパシタは、前記始動用リチウムイオンバッテリが前記リーン車両の車体から取り外される時点で前記車体に取り付けられた状態を維持するように、前記車体に取り付けられている。

　上記構成によれば、始動用リチウムイオンバッテリが例えば交換のため車体から取り外されても、電気二重層キャパシタは車体に取り付けられている。このため、例えば始動用リチウムイオンバッテリの寿命が到来してもリーン車両において始動用リチウムイオンバッテリを交換するだけで、低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動することができる。

　（５）　（１）から（４）いずれか１のリーン車両であって、
　前記永久磁石式始動モータは、前記永久磁石で構成された複数の磁極部を有するロータと、
複数のスロットが前記永久磁石式始動モータの周方向に間隔を空けて形成されたステータコア及び前記スロットを通るように設けられた巻線を有するステータと、を備え、
前記磁極部の数は前記複数のティースの数より多い。

　上記構成によれば、永久磁石式始動モータが発電する場合の損失を抑制しつつ、永久磁石式始動モータの始動時のトルクを増大するため例えば小さい電気抵抗を有する巻線を採用することができる。そして上記構成によれば、低温時にエンジンを始動する場合に永久磁石式始動モータの受け入れに対応した大きな電流を供給することができる。従って低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動しやすい。

　（６）　（１）から（５）いずれか１のリーン車両であって、
　前記電気二重層キャパシタは、外部と接続する端子として機能するリード線を備えたリードタイプである。

　上記構成によれば、電気二重層キャパシタは例えば基板に半田接続することによって、例えばボルト型端子の場合と比べより短時間でアレイ構成を製造することができる。

　リーン車両は、鞍乗型車両の一種である。リーン車両は、騎乗スタイルで乗車する車両である。運転者は、リーン車両のサドルに跨って着座する。リーン車両としては、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、リーン車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、ＡＴＶ（Ａｌｌ－Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよく、自動三輪車であってもよい。自動三輪車は、２つの前輪と１つの後輪とを備えていてもよく、１つの前輪と２つの後輪とを備えていてもよい。

　「路面と接地するためのトレッド面を有し、前記トレッド面の断面形状は円弧状である車輪」は、例えば、トレッド面（路面と接地するための面）が車輪の側面にまで達するように構成されている。当該車輪におけるトレッド面の断面形状は、円弧又は円弧に類似する形状である。ここで、トレッド面の断面は、車輪の回転軸線を通る断面である。
　当該車輪におけるトレッド面の断面形状は、車幅方向の中央部が稜線を成すように突出する形状であってもよい。当該車輪におけるトレッド面は、旋回時における路面との接触面積が、直進時における路面との接触面積よりも大きくなるように構成されていてもよい。当該車輪は、例えば、リーン車両の傾斜に応じて、路面と接触する面積が連続的に変化するように構成されていてもよい。例えば、当該車輪のトレッド面は、路面と接触しない状態で車輪の回転軸線を中心とする円筒面を含まない。例えば、当該車輪における最外周の断面形状は、路面と接触しない状態で直線で構成されていない。
　トレッド面は、例えば、車輪が有するタイヤに形成されている。タイヤのトレッド面に溝が形成されている場合、上記トレッド面の形状は、溝による凹凸を無視した巨視的な形状を意味している。当該車輪は、例えば、ＩＳＯ又はＪＩＳに規定されるモーターサイクル用の車輪である。これに対して、リーン車両以外の車両（例えば自動車）が有する車輪は、路面との接触面が比較的平坦な扁平状のトレッド面を有し、上述した車輪とは明確に区別され得る。

　永久磁石式始動モータは、永久磁石を有する。例えばロータに永久磁石ではなくコイルを備えた構成は、本構成におけるモータと異なる。
　磁石式始動モータは、例えば、磁石式始動発電機である。ただし、磁石式始動モータは、発電機として使用されないモータでもよい。
　エンジン始動装置のモータは、例えば、アウタロータ型モータ、インナロータ型モータ、及び、アキシャルギャップ型モータを含む。また、エンジン始動装置のモータとして、例えば、ブラシモータ、及びインバータ付きのブラシレスモータが挙げられる。
　永久磁石式始動モータは、少なくとも、クランク軸が回転していない状態のエンジンを始動する。つまり、永久磁石式始動モータは、少なくとも、リーン車両が停止している状態でエンジンを始動する。ただし、永久磁石式始動モータは、クランク軸が回転している状態、又はリーン車両の走行状態でエンジンを始動してもよい。

　始動用リチウムイオンバッテリは、充電及び放電が可能なバッテリである。つまり、バッテリは、蓄電池である。バッテリは、電極の化学反応によって充電及び放電を行う二次電池である。バッテリは、電極の酸化及び還元反応によって充電及び放電を行う。バッテリは、充電される電力を化学エネルギーとして蓄える。バッテリは、蓄えられた化学エネルギーを電気エネルギーに変換する。バッテリの端子電圧は、バッテリに蓄えられた電力量と比例しない。
　始動用リチウムイオンバッテリの最大放電定格電流は、最大充電定格電流よりも小さい。ただし、始動用リチウムイオンバッテリとして、最大放電定格電流は、最大充電定格電流よりも大きいタイプも採用され得る。
　始動用リチウムイオンバッテリは、エンジンを始動するための電力を蓄えるバッテリである。始動用リチウムイオンバッテリは、少なくとも、クランク軸が回転していない状態のエンジンの始動に用いられる。つまり、始動用リチウムイオンバッテリは、少なくとも、リーン車両が停止している状態でエンジンの始動に用いられる。ただし、始動用リチウムイオンバッテリは、クランク軸が回転している状態、又は、リーン車両の走行状態でエンジンの始動に用いられてもよい。

　電気二重層キャパシタは、充電される電力を電荷として蓄える。電気二重層キャパシタは、電極の化学反応を伴うことなく充電及び放電を行う。電気二重層キャパシタの端子電圧は、充電された電荷即ち電力量に略比例する。
　電気二重層キャパシタは、エンジン始動装置のモータの回転に寄与する電力を蓄える容量を有する。電気二重層キャパシタは、詳細には、蓄電電気二重層キャパシタである。より詳細には、電気二重層キャパシタは、平滑電気二重層キャパシタより大きな等価直列抵抗（Equivalent　Series　Resistance　:ESR）を有する。電気二重層キャパシタは、平滑電気二重層キャパシタより大きな寄生インダクタンスとしての直列インダクタンス（Equivalent　Series　Inductance　:ESL）を有する。

　始動用リチウムイオンバッテリと接続された電気二重層キャパシタは、例えば、鉛バッテリに対し並列接続される。但し、接続状態はこれに限られず、電気二重層キャパシタは、例えば、始動用リチウムイオンバッテリに対し直列接続されてもよい。電気二重層キャパシタは、例えば、接続状態を切換えるためのスイッチを介して鉛バッテリに接続されてもよい。
　例えば、電気二重層キャパシタがエンジン始動装置から見てバッテリと並列に接続されることは、電気二重層キャパシタとバッテリの双方から出た電流が合流してエンジン始動装置に流れるように電気的に接続されていることを意味する。この逆に、例えば、電気二重層キャパシタから出た電流の全てがバッテリに流れ、この電流がさらにエンジン始動装置に流れることは、電気二重層キャパシタがエンジン始動装置から見てバッテリと並列に接続されることとは異なる。電気二重層キャパシタがエンジン始動装置から見てバッテリと並列に接続された状態は、バッテリと電気二重層キャパシタとが配線のみで接続された状態を含む。また、電気二重層キャパシタがエンジン始動装置から見てバッテリと並列に接続された状態は、バッテリと電気二重層キャパシタの間に配線以外の装置が挿入されている状態を含む。例えば、電気二重層キャパシタがエンジン始動装置から見てバッテリと並列に接続された状態は、バッテリと電気二重層キャパシタの間に、操作に応じて電気的に接続又は切断状態を切換えるコネクタ（カプラ）が含まれている状態を含む。また、例えば、電気二重層キャパシタがエンジン始動装置から見てバッテリと並列に接続された状態は、バッテリと電気二重層キャパシタの間に、コネクタ以外の電気部品が挿入された状態を含む。このような電気部品としては、例えば、スイッチ、リレー、抵抗器、接続端子、及びヒューズが挙げられる。なお、配線は、例えば、リード線である。ただし、配線は、１つのリード線で構成されるものに限られず、繋ぎ合わされた複数本のリード線でもよい。また、配線は、導通を主な機能とする装置を含む。例えば、配線は、コネクタ、スイッチ、リレー、抵抗器、接続端子、及びヒューズを含む。

　本明細書にて使用される専門用語は特定の実施例のみを定義する目的であって発明を制限する意図を有しない。
　本明細書にて使用される用語「および/または」はひとつの、または複数の関連した列挙された構成物のあらゆるまたはすべての組み合わせを含む。
　本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える（including）」「含む、備える（comprising）」または「有する（having）」およびその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分および/またはそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループのうちの1つまたは複数を含むことができる。
　本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「結合された」および/またはそれらの等価物は広く使用され、特に指定しない限り直接的および間接的な取り付け、および結合の両方を包含する。
　他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
　一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
　本発明の説明においては、技術および工程の数が開示されていると理解される。
　これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の1つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
　したがって、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。
　それにもかかわらず、明細書および特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明および請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
　本明細書では、新しいリーン車両について説明する。
　以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。
　しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。
　本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。

　本発明によれば、幅広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリによりエンジンを始動可能なリーン車両を実現できる。

本発明の一実施形態に係るリーン車両を模式的に示す図である。図１に示す実施形態の適用例であるリーン車両及び電気系統を模式的に示す図である。図２に示す始動用リチウムイオンバッテリ及び電気二重層キャパシタを示す外観図である。図２に示すエンジンユニットの概略構成を模式的に示す部分断面図である。図４に示す永久磁石式始動モータの回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。図２に示すリーン車両の電気的な概略構成を示す回路図である。図２に示すリーン車両において、エンジンの始動時における電流の変化を表すチャートである。第二の適用例におけるリーン車両の電気的な概略構成を示す回路図である。

　以下、本発明を、実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。

　図１は、本発明の一実施形態に係るリーン車両を模式的に示す図である。図１のパート（ａ）は、リーン車両の側面図である。図１のパート（ｂ）は、パート（ａ）に示す車輪の一部断面図である。

　図１に示すリーン車両１は、車輪３ａ，３ｂと、エンジン１０と、永久磁石式始動モータ２０と、始動用リチウムイオンバッテリ４と、電気二重層キャパシタ７１とを備えている。また、リーン車両１は、車体２を備えている。リーン車両１は、鞍乗型車両である。図１には、リーン車両１の一例として自動二輪車が示されている。
　リーン車両１は、左旋回中に車両左方向に傾斜し右旋回中に車両右方向に傾斜する。

　リーン車両１に備えられた車輪３ａ，３ｂは、前の車輪３ａと後ろの車輪３ｂである。後ろの車輪３ｂは駆動輪である。図１のパート（ｂ）に示すように、車輪３ａは、路面と接地するためのトレッド面ＴＲを有する。トレッド面ＴＲは、例えばタイヤに形成される。トレッド面ＴＲの断面形状は円弧状である。なお、図１のパート（ｂ）は、トレッド面ＴＲに形成された溝による凹凸を無視した巨視的な形状を示している。トレッド面ＴＲの断面形状は、後ろの車輪３ｂについても同様である。
　車輪３ａ，３ｂのトレッド面ＴＲは、路面と接触しない状態で円弧状の断面形状を有する。路面と接触しない車輪３ａ，３ｂは、車輪の回転軸線を中心とする円筒面を含まない。なお、車輪３ａ，３ｂが路面と接触する状態では、路面と接触する車輪３ａ，３ｂの部分は、車重により路面に応じた平面状に変形する。しかし、路面と接触する車輪３ａ，３ｂの部分の形状は、上述した、路面と接触しない状態でのトレッド面ＴＲの断面形状ではない。
　車輪３ａ，３ｂのトレッド面は、路面と接触しない状態で円弧状の断面形状を有する。このような車輪３ａ，３ｂのトレッド面の形状は、例えば四輪車の場合と異なる。
　トレッド面ＴＲに形成された溝及び傷による凹凸を除外した巨視的な観点における車輪３ａ，３ｂと路面の接触面積は、リーン車両１の傾斜動作に伴い連続的に変化する。

　エンジン１０は、クランク軸１５を備えている。エンジン１０は、クランク軸１５を介して動力を出力する。エンジン１０は、車輪３ｂを駆動するためのトルクをクランク軸１５から出力する。車輪３ｂは、クランク軸１５の動力を受け、リーン車両１を走行させる。
　エンジン１０から出力される動力は、例えば、変速機及びクラッチを介して車輪３ｂに伝達されることができる。

　永久磁石式始動モータ２０は、永久磁石を有する。より詳細には、永久磁石式始動モータ２０は、永久磁石で構成された永久磁石部３７を備えている。

　始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、充電及び放電することができる蓄電デバイスである。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、充電された電力を外部に出力する。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、電力を永久磁石式始動モータ２０に供給する。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。また、始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０で発電された電力によって充電される。

　始動用リチウムイオンバッテリ４は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。また、例えばエンジンの始動後、始動用リチウムイオンバッテリ４は、永久磁石式始動モータ２０から供給される電流を受けて充電される。

　電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と接続されている。　電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０の始動時に始動用リチウムイオンバッテリ４と共に永久磁石式始動モータ２０へ電力を供給する。電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０によってエンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有している。例えば、電気二重層キャパシタ７１の総計の重量は、始動用リチウムイオンバッテリ４の重量よりも小さい。

　電気二重層キャパシタ７１から永久磁石式始動モータ２０に至る電気経路には、ヒューズが設けられていないか、或いは、５０Ａ以上の図示しないヒューズが設けられている。
　例えば、５０Ａ未満のヒューズが設けられている場合、始動用リチウムイオンバッテリ４が機能せず電気二重層キャパシタ７１からの電流で始動した場合に、ヒューズが切断して始動不可能となる可能性がある。
　電気二重層キャパシタ７１から永久磁石式始動モータ２０までの電気経路がヒューズ無し、又は５０Ａ以上の図示しないヒューズ付きで構成されることで、始動時にヒューズ切断による始動不能となる事態の発生が抑えられる。
　リーン車両１は、例えば、５つ以上の電気二重層キャパシタ７１を有する。リーン車両１は、例えば、５から７個までの電気二重層キャパシタ７１を有する。リーン車両１に適した耐圧を保持しつつ、リーン車両１における体積を最小に抑えるためである。リーン車両１は、例えば、５又は６個の電気二重層キャパシタ７１を有することができる。

　電気二重層キャパシタ７１は、例えば、３０Ｆ以上の静電容量を有する。これによって、低温時に、幅広い範囲の大きさに属するエンジン１０に対応することができる。
　例えば始動用リチウムイオンバッテリ４が機能しないような場合、即ち電力を出力しないような場合でも、永久磁石式始動モータ２０へ電力を供給することによって、幅広い範囲の大きさに属するエンジン１０を始動することができる。電気二重層キャパシタ７１は、例えば、１００ｍＬ以上の排気量（行程容量）を有するエンジンも始動することができる。

　ただし、電気二重層キャパシタ７１として３０Ｆ未満の静電容量を採用することも可能である。また、リーン車両１に備えられるエンジン１０として、１００ｍＬ未満の排気量を有するエンジンも採用可能である。

　電気二重層キャパシタ７１は、例えば、始動用リチウムイオンバッテリ４と並列または直列に接続される。複数の電気二重層キャパシタ７１は互いに直列に接続されている。
　複数の電気二重層キャパシタ７１は、実質的な蓄電容量が増大するように直列に接続される。蓄電容量は、充電可能なエネルギーである。電気二重層キャパシタ７１が充電できるエネルギーは例えば、電荷で表すことができる。蓄電容量は、静電容量とは異なる。一般的に、複数のキャパシタを直列した場合の合成静電容量は、ここのキャパシタの静電容量と等しい。

　しかし、本実施形態の電気二重層キャパシタ７１は、リーン車両１で用いられる動作電圧よりも低い最大使用電圧を有する。
　例えば、リーン車両１が１つだけの電気二重層キャパシタ７１を備える場合、動作電圧を電圧変換器や分圧抵抗器といった降圧手段を用いて降圧し、充電する構成が考えられる。この場合、１つだけの電気二重層キャパシタ７１から放電される電圧は昇圧手段で昇圧され用いられる。この場合、１つだけの電気二重層キャパシタ７１に充電されるエネルギー即ち電荷は、静電容量と電圧の積に等しい。従って、充電されるエネルギーは、電圧が低い分、小さい。即ち、蓄電容量は小さい。
　本実施形態では、５つ以上の電気二重層キャパシタ７１を有することによって、降圧手段を介することなく始動用リチウムイオンバッテリ４と接続される。５つ以上の電気二重層キャパシタ７１は、高い電圧で充電できるので、１つだけの電気二重層キャパシタの場合と比べて大きな電荷を充電できる。即ち、蓄電容量は大きい。

　電気二重層キャパシタ７１は、例えば、始動用リチウムイオンバッテリ４と並列に接続されることができる。

　ただし、接続構成として、例えば電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と直列に接続されることが可能な構成も採用され得る。電気二重層キャパシタ７１が始動用リチウムイオンバッテリ４と並列に接続されることで、単純に容量が増大する。また、電気二重層キャパシタ７１が始動用リチウムイオンバッテリ４と直列に接続されることで、例えば、供給される電圧が高い場合にも充電することができる。従って直列の場合にも、総計の蓄電容量が増大する。
　また、接続構成として、例えば電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と直列接続及び並列接続を切換える構成も採用され得る。

　始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１は、物理的に互いに別体である。始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１は、車体２に対して異なる位置に設けられている。始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１は、互いに隣接した位置に設けられることが可能である。配置関係はこれに限られず、始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１は、リーン車両１において、互いに離隔した位置に配置されることもできる。
　例えば、始動用リチウムイオンバッテリ４は、交換可能であるように車体２に設けられている。電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４の交換が行われる時に始動用リチウムイオンバッテリ４と共に車体２から取り外されないように車体２に設けられている。つまり、電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４が車体２から取り外される時点で車体２に取り付けられた状態を維持するように、車体２に取り付けられている。より具体的には、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４とは、互いに異なる部材によって車体２に取り付けられている。

　永久磁石式始動モータ２０は、始動用リチウムイオンバッテリ４の電力によってクランク軸１５を回転させる。これによって永久磁石式始動モータ２０はエンジン１０を始動する。電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４は接続されている。このため、永久磁石式始動モータ２０は、電気二重層キャパシタ７１に充電された電力と、始動用リチウムイオンバッテリ４に充電された電力の双方によってクランク軸１５を回転させる。

　図１に示す構成で、始動用リチウムイオンバッテリ４は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。低温時に始動用リチウムイオンバッテリ４から単位時間で出力することが可能な電流は、例えば同じ容量を有する鉛バッテリよりも小さい。しかし、始動用リチウムイオンバッテリ４は、電気二重層キャパシタ７１と接続されている。このため、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電力によって、始動の前に電気二重層キャパシタ７１を充電することができる。
　エンジン１０の始動時に、始動用リチウムイオンバッテリ４が永久磁石式始動モータ２０に電力を供給すると同時に、事前に充電された電気二重層キャパシタ７１も永久磁石式始動モータ２０に電力を供給することができる。電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４のような電極の化学反応を利用していない。このため、電気二重層キャパシタ７１では、例えば始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて、低温時における内部抵抗の増大が少ない。従って、電気二重層キャパシタ７１は、例えば始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて、低温時における出力電流の減少が抑えられる。また、電気二重層キャパシタ７１の体積は、エンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量で充分なのでコンパクトにできる。従って、車両設計の自由度を損なうことなく、旋回時に傾斜するように走行するリーン車両１に搭載することができる。
　このように、エンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタ７１を接続することによって、始動用リチウムイオンバッテリ４の容量を増大することなく、低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリ４によりエンジン１０を始動することができる。

［適用例］
　続いて、図１を参照して説明した実施形態の適用例を説明する。

　図２は、図１に示す実施形態の適用例であるリーン車両及び電気系統を模式的に示す図である。図２のパート（ａ）は、リーン車両の平面図である。図２のパート（ｂ）は、パート（ａ）に示す車輪の一部断面図である。図２のパート（ｃ）は、リーン車両の側面図である。図２のパート（ｄ）は、リーン車両の電気系統の接続を模式的に示す実体配線図である。
　図２以降に示す適用例において、図１に示す実施形態に対応する要素は、図１と同じ符号を付して説明を行う。

　図２に示すリーン車両１は、車体２を備えている。車体２には、運転者が着座するためのシート２ａが備えられている。運転者は、シート２ａに跨がるようにして着座する。図２には、リーン車両１の一例として自動二輪車が示されている。

　リーン車両１は、前の車輪３ａと後ろの車輪３ｂを備えている車輪３ａ及び車輪３ｂは、路面と接地するためのトレッド面ＴＲを有する。リーン車両１の車輪３ａ，３ｂのトレッド面は、路面と接触しない状態で円弧状の断面形状を有する。

　エンジン１０は、エンジンユニットＥＵを構成する。即ち、リーン車両１は、エンジンユニットＥＵを備えている。
　エンジンユニットＥＵは、エンジン１０と、永久磁石式始動モータ２０とを含む。
　エンジン１０は、クランク軸１５を介して動力を出力する。エンジン１０は、車輪３ｂを駆動するためのトルクをクランク軸１５から出力する。車輪３ｂは、クランク軸１５の動力を受け、リーン車両１を走行させる。エンジン１０は、例えば１００ｍＬ以上の排気量を有する。エンジン１０は、例えば、４００ｍＬ未満の排気量を有する。
　また、リーン車両１は、変速機ＣＶＴ及びクラッチＣＬを備えている。エンジン１０から出力される動力は、変速機ＣＶＴ及びクラッチＣＬを介して車輪３ｂに伝達される。

　永久磁石式始動モータ２０は、エンジン１０に駆動されて発電する。図２に示す永久磁石式始動モータ２０は、磁石式始動発電機である。
　永久磁石式始動モータ２０は、ロータ３０及びステータ４０を有する。ロータ３０は、永久磁石で構成された永久磁石部３７を備えている。ロータ３０は、クランク軸１５から出力される動力で回転する。ステータ４０は、ロータ３０と対向するように配置されている。

　始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、充電及び放電することができる蓄電デバイスである。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、充電された電力を外部に出力する。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、電力を永久磁石式始動モータ２０及び電気装置Ｌに供給する。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。また、始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０で発電された電力によって充電される。

　始動用リチウムイオンバッテリ４は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。また、例えばエンジン１０の始動後、始動用リチウムイオンバッテリ４は、永久磁石式始動モータ２０から供給される電流を受けて充電される。
　リーン車両１は、インバータ２１を備えている。インバータ２１は、永久磁石式始動モータ２０と始動用リチウムイオンバッテリ４との間を流れる電流を制御する複数のスイッチング部２１１を備えている。

　電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と接続されている。図２に示すリーン車両１は、複数の電気二重層キャパシタ７１を備えている。電気二重層キャパシタ７１は、互いに直列接続されている。互いに直列接続された電気二重層キャパシタ７１は、電気的には１つの電気二重層キャパシタとして動作する。
　図２に示す電気二重層キャパシタ７１は、インバータ２１から見て始動用リチウムイオンバッテリ４と並列に接続されている。電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０の始動時に始動用リチウムイオンバッテリ４と共に永久磁石式始動モータ２０へ電力を供給する。電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０によって前記エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有している。電気二重層キャパシタ７１の総計の重量は、始動用リチウムイオンバッテリ４の重量よりも小さい。

　始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１は、物理的に互いに別体である。始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１は、車体２に対して別々に設けられている。始動用リチウムイオンバッテリ４は、交換可能であるように車体２に設けられている。電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４の交換が行われる時に始動用リチウムイオンバッテリ４と共に車体２から外れないように車体２に設けられている。つまり、電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４が車体２から取り外される場合にも車体２に取り付けられた状態を維持することができるように、車体２に取り付けられている。より具体的には、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４とは、互いに異なる部材によって車体２に取り付けられている。
　電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４が車体２から取り出されたことを条件として車体２から取り出し可能となるように設けられることができる。例えば、車体２に、電気二重層キャパシタ７１及び始動用リチウムイオンバッテリ４の双方を収納する収納凹部が設けられており、電気二重層キャパシタ７１は始動用リチウムイオンバッテリ４よりも奥に配置されている。
　また、電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４が車体２取り付けられた状態で車体２から取り出し可能となるように設けられることもできる。

　電気二重層キャパシタ７１は、配線距離を基準として、電気二重層キャパシタ７１とインバータ２１との距離が、始動用リチウムイオンバッテリ４とインバータ２１との距離よりも短くなるように配設されている。つまり、配線距離を基準として、始動用リチウムイオンバッテリ４よりも電気二重層キャパシタ７１の方がインバータ２１に近い位置に配設されている。図２のパート（ｄ）に示す例において、電気二重層キャパシタ７１からインバータ２１を経て永久磁石式始動モータ２０へ至るまでの配線距離は、始動用リチウムイオンバッテリ４からインバータ２１を経て永久磁石式始動モータ２０へ至るまでの配線距離よりも短い。

　永久磁石式始動モータ２０は、始動用リチウムイオンバッテリ４の電力によってクランク軸１５を回転させる。これによって永久磁石式始動モータ２０はエンジン１０を始動する。
　電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４は接続されているので、永久磁石式始動モータ２０は、電気二重層キャパシタ７１に充電された電力と、始動用リチウムイオンバッテリ４に充電された電力の双方によってクランク軸１５を回転させる。

　リーン車両１は、メインスイッチ５を備えている。メインスイッチ５は、操作に応じてリーン車両１に備えられた電気装置Ｌ（図６参照）に電力を供給するためのスイッチである。電気装置Ｌは、永久磁石式始動モータ２０を除いて、電力を消費しながら動作する装置をまとめて表したものである。電気装置Ｌは、例えば、前照灯９、後述する燃料噴射装置１８、及び点火プラグ１９を含む。
　リーン車両１は、スタータスイッチ６を備えている。スタータスイッチ６は、操作に応じてエンジン１０を始動するためのスイッチである。リーン車両１は、メインリレー７５を備えている。メインリレー７５は、メインスイッチ５からの信号に応じて、電気装置Ｌを含む回路を開閉する。
　リーン車両１は、加速指示部８を備えている。加速指示部８は、操作に応じてリーン車両１の加速を指示するための操作子である。加速指示部８は、詳細には、アクセルグリップである。

　図２に示す構成で、始動用リチウムイオンバッテリ４は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。低温時に始動用リチウムイオンバッテリ４から単位時間で出力することが可能な電流は、例えば同じ容量を有する鉛バッテリよりも小さい。しかし、始動用リチウムイオンバッテリ４は、電気二重層キャパシタ７１と接続されている。このため、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電力によって、始動の前に電気二重層キャパシタ７１を充電することができる。
　エンジン１０の始動時に、始動用リチウムイオンバッテリ４が永久磁石式始動モータ２０に電力を供給すると同時に、事前に充電された電気二重層キャパシタ７１も永久磁石式始動モータ２０に電力を供給することができる。電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４のような電極の化学反応を利用していない。このため、電気二重層キャパシタ７１では、例えば始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて、低温時における内部抵抗の増大が少ない。従って、電気二重層キャパシタ７１では、例えば始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて、低温時における出力電流の減少が抑えられる。
　また、電気二重層キャパシタ７１の体積は、エンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量で充分なのでコンパクトにできる。従って、車両設計の自由度を損なうことなく、旋回時に傾斜するように走行するリーン車両１に搭載することができる。
　このように、エンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタ７１を接続することによって、始動用リチウムイオンバッテリ４の容量を増大することなく、低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリ４によりエンジン１０を始動することができる。

　図３は、図２に示す始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１を示す外観図である。
　図３のパート（ａ）は平面図である。図３のパート（ｂ）は側面図である。図３のパート（ｂ）は底面図である。

　［リチウムイオンバッテリ］
　図３に示す始動用リチウムイオンバッテリ４は、直方体状である。始動用リチウムイオンバッテリ４は、上面４ａ、底面４ｂ及び４つの側面４ｃを有する。
　図２及び図３に示す始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４の上面４ａ（図３）が、直立状態でのリーン車両１の上方を向くような姿勢で配置される。ただし、始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１は、図２に示す姿勢に対し、傾いた姿勢で配置されることも可能である。

　始動用リチウムイオンバッテリ４は、正の端子４１及び負の端子４２を有する。端子４１，４２は、始動用リチウムイオンバッテリ４の上面部分に設けられた凹部に設けられる。

　始動用リチウムイオンバッテリ４は、複数のバッテリセル４５を有する。バッテリセル４５は、図示しない正極及び負極を有する。始動用リチウムイオンバッテリ４における正極は、リチウム遷移金属複合酸化物を含んだ材料で構成されている。始動用リチウムイオンバッテリ４は、電極の化学反応によって外部から供給された電力を蓄える。始動用リチウムイオンバッテリ４は、電極の化学反応によって電力を外部に出力する。始動用リチウムイオンバッテリ４は、各バッテリセル４５の充電量を制御するための図示しないバッテリ制御回路を内蔵している。

［キャパシタ］
　リーン車両１（図２参照）は、例えば、複数の電気二重層キャパシタ７１（Electric　Double　Layer　Capacitor,　EDLC）を有する。
　それぞれの電気二重層キャパシタ７１は、単体で機能することができる電気部品である。それぞれの電気二重層キャパシタ７１は、端子として機能するリード線７１ａ，７１ｂを備えたリードタイプである。これらの電気二重層キャパシタ７１は、回路基板７２に接続されている。複数の電気二重層キャパシタ７１と回路基板７２とは、電気二重層キャパシタブロック７を構成している。即ち、電気二重層キャパシタブロック７は、複数の電気二重層キャパシタ７１と、各々の電気二重層キャパシタ７１に接続された回路基板７２を有する。電気二重層キャパシタブロック７は、リーン車両１に備えられている。
　回路基板７２は、電気二重層キャパシタ７１と半田接続されている。回路基板は、電気二重層キャパシタ７１を互いに直列接続する配線パターン７２ｐを有する。複数の電気二重層キャパシタ７１は、回路基板７２を介して互いに直列接続されている。リードタイプの電気二重層キャパシタ７１は、組立て工程において回路基板７２に半田接続されることで、短時間で直列接続することができる。
　互いに直列接続された複数の電気二重層キャパシタ７１は、電気的に１つの電気二重層キャパシタとして機能する。そこで、電気的に１つの電気二重層キャパシタとして機能する複数の電気二重層キャパシタ７１を、以降、単に電気二重層キャパシタ７１と称する場合もある。

　図３には、リーン車両１（図２）に適用される例として５つ以上の電気二重層キャパシタ７１を示している。図２に示すリーン車両１は、例えば、６つの電気二重層キャパシタ７１を有する。

　電気二重層キャパシタ７１は、図示しない電極と電解液とを有し、電極は図示しない終電体及び活性炭を含む。電気二重層キャパシタ７１は、活性炭と電解液が接する界面にイオンと電子又はホールとの並びから成る電気二重層を形成することによって電力を蓄える。電気二重層キャパシタ７１は、電荷の形で電力を蓄える。電気二重層キャパシタ７１は、電極の化学変化によらずに電力を蓄える。このため、電気二重層キャパシタ７１は、例えば同じ容量を有する始動用リチウムイオンバッテリ４と比べた場合に、より大きな電流で充電及び放電することが可能である。
　特に、電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と比べ、低温時における充電電流の制約が小さい。従って、電気二重層キャパシタ７１は、同じ容量を有する始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて、短時間でより大きな電力を蓄えることができる。また、電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と比べ、低温時における放電電流の制約が小さい。従って、電気二重層キャパシタ７１は、同じ容量を有する始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて大きな電流で放電することが可能である。

　図３に示す電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０が少なくとも１回エンジン１０を始動させるためクランク軸１５を回転させる電力を充電可能な静電容量を電気二重層キャパシタ７１単体で有する。このため、始動用リチウムイオンバッテリ４がエンジン１０を始動させるのに十分な電力を出力できない場合でも、電気二重層キャパシタ７１に充電された電流でエンジン１０を始動させることができる。仮に、始動用リチウムイオンバッテリ４が接続されない場合でも、電気二重層キャパシタ７１に充電された電流でエンジン１０を少なくとも１回始動させることができる。
　キャパシタの容量は、静電容量である。静電容量はファラッド（Ｆ）で表される。但し、容量の尺度は、例えば始動用リチウムイオンバッテリ４と合せるため、バッテリの標準的な動作電圧を想定した電流積算量（Ａｈ又はＡｓ）で表すこともできる。電流積算量は、キャパシタに蓄えられる電荷を表している。従って、容量の尺度は、バッテリの標準的な動作電圧を想定した場合に蓄えられる電荷（Ｃ：クーロン）で表すことができる。バッテリの標準的な動作電圧は、例えば１２Ｖである。バッテリの標準的な動作電圧は、例えば１２Ｖと等しいかそれより高い電圧でもよい。バッテリの標準的な動作電圧は、例えば２４Ｖでもよい。
　本明細書においても、直列接続された電気二重層キャパシタ７１に蓄えられる電力を、動作電圧を想定した場合の電荷（Ｃ）で表す場合もある。１Ｃは、１Ａｓと等しい。

　［キャパシタ形状と並び］
　電気二重層キャパシタ７１は、円柱状である。複数の円柱状の電気二重層キャパシタ７１は、実質的に互いに平行になるように並ぶ。例えば、６つの電気二重層キャパシタ７１は６列を成すように並んでいる。円柱状の電気二重層キャパシタ７１の２つの底面（上面及び下面）のうち１つの底面から１対のリード線７１ａ，７１ｂが突出している。それぞれの電気二重層キャパシタ７１は、リード線７１ａ，７１ｂが突出した底面を回路基板７２に向けて並んでいる。

　［キャパシタとバッテリの配置］
　電気二重層キャパシタ７１は、例えば図２に示すリーン車両１を左方に見て、リーン車両１の上下方向において、始動用リチウムイオンバッテリ４の下縁線よりも下方に配置されている。例えば、電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４の底面に沿って並んでいる。始動用リチウムイオンバッテリ４の底面よりも下方に配置されている。

　［寸法　関係］
　電気二重層キャパシタ７１の直径φ及び高さＬｃと、始動用リチウムイオンバッテリ４の横の長さＬｂ及び縦の長さＷとの関係は下の式（Ａ）及び（Ｂ）の通りである。
　（Ｌｂ／７）≦φ≦　（Ｌｂ／５）　　　　　　（Ａ）
　　Ｌｃ　≦　Ｗ　　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）

　電気二重層キャパシタ７１として、例えば３０Ｆ以上の静電容量を有するキャパシタが採用される。また、電気二重層キャパシタ７１として、２．５Ｖ以上５Ｖ以下の最大使用電圧を有する電気二重層キャパシタが採用される。電気二重層キャパシタ７１として、例えば２．７Ｖ以上３Ｖ以下の最大使用電圧を有する電気二重層キャパシタ７１が採用される。電気二重層キャパシタ７１の最大使用電圧は、例えば２．７Ｖである。

　電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０が少なくとも０．５秒間、エンジン１０を始動させるためクランク軸１５を回転させる電力を充電可能な容量を有することが好ましい。これによって、エンジン１０が圧縮行程を含む少なくとも１サイクル分動作する。これによって、燃焼動作が可能になる。
　例えば、クランク軸１５を回転させる永久磁石式始動モータ２０に供給される電流が１００Ａ以上の場合、０．５秒間、クランク軸１５を回転させる電力は、２００Ｊよりも大きい。電気二重層キャパシタ７１が３０Ｆ以上の容量を有することにより、リーン車両１における標準的な動作電圧が１２Ｖである場合に、複数の電気二重層キャパシタ７１の全体で４００Ｊよりも大きい電力が蓄えられる。複数の電気二重層キャパシタ７１の電荷が満充電の半分になるまで放電した場合、２００Ｊよりも大きいエネルギーを供給できる。
この場合、永久磁石式始動モータ２０が少なくとも０．５秒間、エンジン１０を始動させるためクランク軸１５を回転させる。

　また、電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０のアイドリング時に永久磁石式始動モータ２０で発電される電力により２０秒以内に実質的に満充電となる容量を有する。エンジン１０を２０秒アイドリング状態にすると、エンジン１０の停止後に、電気二重層キャパシタ７１の電力によってエンジン１０を再始動することができる。
　例えば、エンジン１０にアイドリング状態で永久磁石式始動モータ２０から供給される平均的な電流が２０Ａの場合、２０秒で電気二重層キャパシタ７１に供給される電力は、４００Ｊよりも大きい。電気二重層キャパシタ７１が３０Ｆ以上の容量を有することにより、リーン車両１における標準的な動作電圧が１２Ｖである場合に、４００Ｊよりも大きい電力が蓄えられる。つまり、電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０のアイドリング時に永久磁石式始動モータ２０により発電される電力により２０秒以内に満充電となる。この結果、永久磁石式始動モータ２０が最大で０．５秒間、エンジン１０を始動させるためクランク軸１５を回転させることが可能である。

　電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０が少なくとも１秒間より長く、エンジン１０を始動させるためクランク軸１５を回転させる電力を充電可能な容量を有してもよい。これによって、少なくとも１回のエンジン１０の始動が行える。永久磁石式始動モータ２０に供給される電流が１００Ａの場合、１秒間より長くクランク軸１５を回転させる電力は、約４００Ｊより大きい。電気二重層キャパシタ７１が５０Ｆ以上の容量を有することにより、１秒間より長く、エンジン１０を始動させるためクランク軸１５を回転させることができる。
　ここでエンジン１０の始動は、リーン車両１の停止状態、かつクランク軸１５の回転停止状態における始動である。
　また、電気二重層キャパシタ７１は、エンジン１０のアイドリング時に永久磁石式始動モータ２０で発電される電力により２０秒以内にリーン車両１における標準的な動作電圧となる。電気二重層キャパシタ７１は、例えば、４００Ｆ未満の容量を有する。

　また、電気二重層キャパシタ７１として、エンジン１０のアイドリング時に永久磁石式始動モータ２０により発電される電力により１０秒より短い時間で満充電となる容量を有する構成も採用可能である。この場合、電気二重層キャパシタ７１は、例えば、２００Ｆ未満の容量を有する。エンジン１０を１０秒アイドリング状態にすると、エンジン１０の停止後に、電気二重層キャパシタ７１の電力によってエンジン１０を再始動することができる。

　図２に示すインバータ２１は、スイッチング部２１１（図６参照）を備えている。インバータ２１は、永久磁石式始動モータ２０に電力を供給することによって、永久磁石式始動モータ２０を回転させる。インバータ２１は、永久磁石式始動モータ２０の巻線に流れる電流のオン・オフを制御することによって、電流を制御する。また、インバータ２１は、エンジン１０が燃焼動作している場合に、永久磁石式始動モータ２０で発電された電力を、始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１に供給する。この場合、インバータ２１は、永久磁石式始動モータ２０で発電された電流を整流する。

　リーン車両１は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、インバータ２１と物理的に一体に設けられている。詳細には、本適用例の制御装置６０とインバータ２１とは共通の筐体を有している。制御装置６０は、インバータ２１のスイッチング部２１１の動作を制御することによって、永久磁石式始動モータ２０と始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１との間で流れる電流を制御する。これによって、制御装置６０は、永久磁石式始動モータ２０の動作を制御する。
　例えば、制御装置６０は、スタータスイッチ６からの信号に応じて、インバータ２１に、始動用リチウムイオンバッテリ４から永久磁石式始動モータ２０に電流を供給させる。これによって、始動用リチウムイオンバッテリ４から永久磁石式始動モータ２０に電力が供給され、エンジン１０が始動する。エンジンの始動後、即ち燃焼動作開始後、制御装置６０は、永久磁石式始動モータ２０からの電流を始動用リチウムイオンバッテリ４に流すようインバータ２１を制御する。これによって、始動用リチウムイオンバッテリ４が永久磁石式始動モータ２０の発電電力によって充電される。
　また、制御装置６０は、エンジン１０の始動後、即ち燃焼動作開始後も、加速指示部８の操作に応じてインバータ２１に、始動用リチウムイオンバッテリ４の電力を永久磁石式始動モータ２０に供給させる。これによって、エンジン１０によるリーン車両１の走行が永久磁石式始動モータ２０でアシストされる。

　また、本適用例の制御装置６０は、エンジン１０への燃料の供給を制御するエンジン制御部の機能も有する。制御装置６０は、後述する燃料噴射装置１８の動作を制御することによって、エンジンへの燃料の供給を制御する。
　制御装置６０は、図示しない中央処理装置及びメモリを備えている。メモリに記憶されたプログラムを実行することによって、エンジン１０への燃料の供給を制御する。制御装置６０は、平滑キャパシタ６１を備えている。平滑キャパシタ６１は、制御装置６０の電源端子の電圧を平滑化する。

　図２のパート（ｄ）に示すように、永久磁石式始動モータ２０、始動用リチウムイオンバッテリ４、電気二重層キャパシタ７１、メインリレー７５、インバータ２１を含む制御装置６０、及び電気装置Ｌは、配線Ｊで電気的に接続されている。符号の見やすさのため、配線の符号（Ｊ）は、図２のパート（ｂ）に示す配線の一部に付している。
　配線Ｊは、例えばリード線で構成される。配線Ｊは、繋ぎ合わされた複数のリード線で構成される場合もある。また、配線Ｊは、リード線を中継するコネクタ、ヒューズ、及び接続端子を含む場合もある。コネクタ、ヒューズ、及び接続端子の図示は省略する。また、図２のパート（ｄ）の実体配線図では、正極領域の接続が示されている。負極領域即ちグランド領域は、車体２を介して電気的に接続されている。より詳細には、負極領域は、車体２の図示しない金属製フレームを介して電気的に接続されている。車体２を介した各装置の電気的な接続の距離は、通常、リード線等による正極領域の接続と同等であるか、より短い。そこで、図２のパート（ｄ）において、車体２による負極領域の接続の図示を省略し、主として、正極領域の配線について説明する。
　図２に示す配線Ｊは、車両に設けられた他の配線と組み合わされて図示しないワイヤハーネスを構成する。図２のパート（ｄ）では、図に示された装置を電気的に接続する配線Ｊのみを示す。
　図２のパート（ｄ）には、各装置間の配線Ｊの接続関係、及び配線Ｊの距離が概略的に示されている。

［エンジンユニット］
　図４は、図２に示すエンジンユニットＥＵの概略構成を模式的に示す部分断面図である。

　エンジンユニットＥＵは、エンジン１０を備えている。エンジン１０は、クランクケース１１と、シリンダ１２と、ピストン１３と、コネクティングロッド１４と、クランク軸１５とを備えている。ピストン１３は、シリンダ１２内に往復動可能に設けられている。
　クランク軸１５は、クランクケース１１内に回転可能に設けられている。クランク軸１５は、コネクティングロッド１４を介して、ピストン１３と連結されている。シリンダ１２の上部には、シリンダヘッド１６が取り付けられている。シリンダ１２とシリンダヘッド１６とピストン１３とによって、燃焼室が形成される。クランク軸１５は、クランクケース１１に、回転自在な態様で支持されている。クランク軸１５の一端部１５ａには、永久磁石式始動モータ２０が取り付けられている。クランク軸１５の他端部１５ｂには、変速機ＣＶＴが取り付けられている。変速機ＣＶＴは、入力の回転速度に対する出力の回転速度の比である変速比を変更することができる。変速機ＣＶＴは、クランク軸１５の回転速度に対する、車輪の回転速度に対応する変速比を変更することができる。

　エンジンユニットＥＵには、燃料噴射装置１８が備えられている。燃料噴射装置１８は、燃料を噴射することによって、燃焼室に燃料を供給する。吸気通路Ｉｐを通って流れる空気に対し、燃料噴射装置１８が燃料を噴射する。空気と燃料の混合気が、エンジン１０の燃焼室に供給される。
　また、エンジン１０には、点火プラグ１９が設けられている。

　エンジン１０は、内燃機関である。エンジン１０は、燃料の供給を受ける。エンジン１０は、混合気を燃焼する燃焼動作によって動力を出力する。即ち、ピストン１３が、燃焼室に供給された燃料を含む混合気の燃焼によって往復動する。ピストン１３の往復動に連動してクランク軸１５が回転する。動力は、クランク軸１５を介してエンジン１０の外部に出力される。
　燃料噴射装置１８は、供給燃料の量を調整することによって、エンジン１０から出力される動力を調節する。燃料噴射装置１８は、制御装置６０によって制御される。燃料噴射装置１８は、エンジン１０に供給される空気の量に基づいた量の燃料を供給するよう制御される。
　エンジン１０は、クランク軸１５を介して動力を出力する。クランク軸１５の動力は、変速機ＣＶＴ及びクラッチＣＬ（図２参照）を介して、車輪３ｂに伝達される。

　図５は、図４に示す永久磁石式始動モータ２０の回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。
　図４及び図５を参照して永久磁石式始動モータ２０を説明する。

　永久磁石式始動モータ２０は、ロータ３０と、ステータ４０とを有する。本適用例の永久磁石式始動モータ２０は、ラジアルギャップ型である。永久磁石式始動モータ２０は、アウタロータ型である。即ち、ロータ３０はアウタロータである。ステータ４０はインナーステータである。
　ロータ３０は、ロータ本体部３１を有する。ロータ本体部３１は、例えば強磁性材料からなる。ロータ本体部３１は、有底筒状を有する。ロータ本体部３１は、筒状ボス部３２と、円板状の底壁部３３と、筒状のバックヨーク部３４とを有する。底壁部３３及びバックヨーク部３４は一体的に形成されている。なお、底壁部３３とバックヨーク部３４とは別体に構成されていてもよい。底壁部３３及びバックヨーク部３４は筒状ボス部３２を介してクランク軸１５に固定されている。ロータ３０には、電流が供給される巻線が設けられていない。

　ロータ３０は、永久磁石部３７を有する。ロータ３０は、複数の磁極部３７ａを有する。複数の磁極部３７ａは永久磁石部３７により形成されている。複数の磁極部３７ａは、バックヨーク部３４の内周面に、設けられている。本適用例において、永久磁石部３７は、複数の永久磁石を有する。即ち、ロータ３０は、複数の永久磁石を有する。複数の磁極部３７ａは、複数の永久磁石のそれぞれに設けられている。
　なお、永久磁石部３７は、１つの環状の永久磁石によって形成されることも可能である。この場合、１つの永久磁石は、複数の磁極部３７ａが内周面に並ぶように着磁される。

　複数の磁極部３７ａは、永久磁石式始動モータ２０の周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるように設けられている。本適用例では、ステータ４０と対向するロータ３０の磁極数が２４個である。ロータ３０の磁極数とは、ステータ４０と対向する磁極数をいう。磁極部３７ａとステータ４０との間には磁性体が設けられていない。
　磁極部３７ａは、永久磁石式始動モータ２０の径方向におけるステータ４０よりも外方に設けられている。バックヨーク部３４は、径方向における磁極部３７ａよりも外方に設けられている。永久磁石式始動モータ２０は、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有している。
　なお、ロータ３０は、磁極部３７ａが磁性材料に埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ型）であってもよいが、本適用例のように、磁極部３７ａが磁性材料から露出した表面磁石型（ＳＰＭ型）であることが好ましい。

　ステータ４０は、ステータコアＳＴと複数の巻線Ｗとを有する。ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて設けられた複数の歯部（ティース）４３を有する。複数の歯部４３は、ステータコアＳＴから径方向外方に向かって一体的に延びている。本適用例においては、合計１８個の歯部４３が周方向に間隔を空けて設けられている。換言すると、ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて形成された合計１８個のスロットＳＬを有する。歯部４３は周方向に等間隔で配置されている。

　ロータ３０は、歯部４３の数より多い数の磁極部３７ａを有する。磁極部の数は、スロット数の４／３である。

　各歯部４３の周囲には、巻線Ｗが巻回している。つまり、複数相の巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられている。図５には、巻線Ｗが、スロットＳＬの中にある状態が示されている。

　永久磁石式始動モータ２０は、三相発電機である。巻線Ｗのそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。巻線Ｗは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。

　リーン車両１が走行中にエンジン１０が動作状態している場合、永久磁石式始動モータ２０で発電される電力によって、始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１が充電される。始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１が満充電になると、永久磁石式始動モータ２０で発電される電力は、充電に用いられることなく例えば巻線の短絡によって熱として消費される。例えば、永久磁石式始動モータ２０において始動時のトルクを増大するため、電気抵抗の小さい太い巻線が採用されると、満充電時に熱として消費される電力も増大する。つまり、損失が増大する。
　モータが発電する場合、巻線Ｗを流れる電流は、巻線Ｗ自体に生じるインピーダンスの影響を受ける。インピーダンスは巻線Ｗを流れる電流を妨げる要素である。インピーダンスは、回転速度ωとインダクタンスの積を含む。ここで、回転速度ωは、実際には、単位時間に歯部近傍を通過する磁極部の数に相当する。即ち、回転速度ωは、モータおける歯部の数に対する磁極部の数の比と、ロータの回転速度とに比例する。
　図５に示す永久磁石式始動モータ２０は、歯部４３の数より多い数の磁極部３７ａを有する。即ち、永久磁石式始動モータ２０は、スロットＳＬの数より多い数の磁極部３７ａを有する。このため、巻線Ｗが大きなインピーダンスを有する。従って、始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１が満充電の時に熱として消費される電力が少ない。このため、永久磁石式始動モータ２０において始動時のトルクを増大するため、電気抵抗の小さい太い巻線を採用することができる。
　リーン車両１は、始動用リチウムイオンバッテリ４に接続された電気二重層キャパシタ７１を備えている。このため、大きな電流を受け入れ始動時のトルクを増大する永久磁石式始動モータ２０が採用されている場合に、低温時でも、この受け入れに対応した大きな電流を供給することができる。

　永久磁石式始動モータ２０のロータ３０は、クランク軸１５の回転に応じて回転するようにクランク軸１５と接続されている。

　図６は、図２に示すリーン車両１の電気的な概略構成を示す回路図である。
　図６の回路図は、図２に示すリーン車両１の適用例における電気的接続を示している。

　図６に示すように、永久磁石式始動モータ２０は、インバータ２１を介して、電気二重層キャパシタ７１と電気的に接続されている。永久磁石式始動モータ２０は、インバータ２１及びメインリレー７５を介して、始動用リチウムイオンバッテリ４と電気的に接続されている。
　インバータ２１は、スイッチング部２１１を備えている。スイッチング部２１１によって、インバータ２１としての三相ブリッジインバータが構成されている。
　スイッチング部２１１は、複数相の巻線Ｗの各相と接続され、複数相の巻線Ｗと始動用リチウムイオンバッテリ４との間の電圧の印加／非印加を切換える。複数のスイッチング部２１１は、これにより、複数相の巻線Ｗと始動用リチウムイオンバッテリ４との間の電流の通過／遮断を切換える。すなわち、複数のスイッチング部２１１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と永久磁石式始動モータ２０との間を流れる電流を制御する。より具体的には、永久磁石式始動モータ２０がスタータモータとして機能する場合、スイッチング部２１１のオン・オフ動作によって複数相の巻線Ｗのそれぞれに対する通電及び通電停止が切換えられる。また、永久磁石式始動モータ２０がジェネレータとして機能する場合、スイッチング部２１１のオン・オフ動作によって、巻線Ｗのそれぞれと始動用リチウムイオンバッテリ４との間の電流の通過／遮断が切換えられる。スイッチング部２１１のオン・オフが順次切換えられることによって、永久磁石式始動モータ２０から出力される三相交流の整流及び電圧の制御が行われる。

　制御装置６０は、スイッチング部２１１の動作を制御することによって、永久磁石式始動モータ２０と始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１との間で流れる電流を制御する。例えば、制御装置６０は、スイッチング部２１１をベクトル制御方式で制御することによって、永久磁石式始動モータ２０を回転させる。また、制御装置６０は、スイッチング部２１１をベクトル制御方式で制御することによって、永久磁石式始動モータ２０による発電電力を始動用リチウムイオンバッテリ４、電気二重層キャパシタ７１、及び電気装置Ｌに供給する。制御装置６０がスイッチング部２１１を制御する方式は、これに限られず、例えば１２０度通電方式及び位相制御方式でもよい。

　始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１の双方は、メインリレー７５を介して、永久磁石式始動モータ２０のインバータ２１と電気的に接続されている。始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１の双方は、メインリレー７５を介して電気装置Ｌと電気的に接続されている。始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１の双方は、メインリレー７５を介して永久磁石式始動モータ２０と電気的に接続されている。
　始動用リチウムイオンバッテリ４と電気二重層キャパシタ７１の双方は、制御装置６０と電気的に接続されている。
　電気二重層キャパシタ７１は、平滑キャパシタ６１とは別個のキャパシタである。電気二重層キャパシタ７１は、平滑キャパシタ６１と並列接続されている。電気二重層キャパシタ７１は、永久磁石式始動モータ２０を駆動するための電力を蓄える。これに対し、平滑キャパシタ６１は電源電圧を平滑化する。
　電気二重層キャパシタ７１の容量は、平滑キャパシタ６１の容量よりも大きい。寄生インダクタンスは、平滑キャパシタ６１の寄生インダクタンスよりも大きい。電気二重層キャパシタ７１は、電気二重層キャパシタで構成される。平滑キャパシタ６１は、電解キャパシタで構成される。

　図６に示す装置の間には、実際には、コネクタ（カプラ）、ヒューズ、接続端子、及び電流調整用抵抗等が含まれている。本適用例では、コネクタ、ヒューズ、接続端子、及び電流調整用抵抗等の部品は、電気的には配線に含まれると考えることができるため、図示及び説明を省略する。ヒューズは図６に示す装置に含まれない場合もある。

　図６に示す電気二重層キャパシタ７１の全ては、直列接続されている。つまり、ある１つの電気二重層キャパシタ７１を流れる電流のほぼ全てが残りの電気二重層キャパシタ７１に流れる。
　図６のメインリレー７５が作動することによって、始動用リチウムイオンバッテリ４を含む回路を閉じる状態をメインリレー７５のオン状態と称する。
　メインスイッチ５は、操作によりオン状態となる。メインスイッチ５がオン状態のとき、メインリレー７５はオン状態になる。
　図６の回路図に示すように、インバータ２１から見て、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４とは並列接続されている。インバータ２１と、電気二重層キャパシタ７１と、始動用リチウムイオンバッテリ４とを含む回路には、メインリレー７５が含まれている。インバータ２１から見て、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４とは並列接続されているので、メインリレー７５がオン状態で且つスタータスイッチ６がオン状態であるエンジン始動時の場合、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電流と電気二重層キャパシタ７１から出力される電流が合流してインバータ２１に流れる。

　また、インバータ２１から見て、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４とは並列接続されている。インバータ２１と、始動用リチウムイオンバッテリ４とを含む回路には、メインリレー７５及びインバータ２１が含まれている。メインリレー７５がオン状態で且つエンジン１０が燃焼動作している場合、永久磁石式始動モータ２０から出力された電流は、インバータ２１を経た後、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４とに分かれて供給される。
　インバータ２１から見て、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４と電気装置Ｌとは並列接続されている。電気装置Ｌは、上述したように例えば前照灯９である。従って、より詳細には、メインリレー７５がオン状態の場合、永久磁石式始動モータ２０から出力された電流は、インバータ２１を経た後、電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４と電気装置Ｌとに分かれて供給される。
　永久磁石式始動モータ２０が発電をしていない場合、始動用リチウムイオンバッテリ４の電流が電気装置Ｌに供給される。また更に、電気二重層キャパシタ７１の電圧が始動用リチウムイオンバッテリ４の電圧よりも小さいとき、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力された電流の一部が電気二重層キャパシタ７１に流れる。つまり、始動用リチウムイオンバッテリ４が電気二重層キャパシタ７１を充電する。
　例えば、エンジン１０が燃焼動作していない場合、電気二重層キャパシタ７１の電力は電気装置Ｌで消費される。この結果、電気二重層キャパシタ７１の電圧は始動用リチウムイオンバッテリ４の電圧より小さくなる。この状態で、メインリレー７５がオン状態になると、電気二重層キャパシタ７１が始動用リチウムイオンバッテリ４の電力で充電される。この場合、電気二重層キャパシタ７１は、電気二重層キャパシタ７１の電圧が始動用リチウムイオンバッテリ４の電圧と等しくなるまで、充電される。

　図６の回路図と図２のパート（ｄ）の実体配線図とは、同一の接続構成を示している。但し、図２のパート（ｄ）の実体配線図は、各装置間の実際の配線Ｊの接続関係、及び配線Ｊの距離を示している点が、図６と異なる。

　回路図は、通常、装置の電気的な接続を示している。より詳細には、回路図は、装置の回路トポロジーを示している。つまり、回路図は、例えば、装置同士が例えば直列接続されているか、又は、並列接続されているかを示している。また、回路図は、ある２つの装置が、配線のみで接続されているか、又は、２つの装置とは異なる装置を介して接続されているかを示している。回路図は、実際の配線長を表していない。また、回路図は、各装置の空間上の位置を表していない。例えば、３つの装置が回路図に並んで配置されていることは、３つの装置が実際にその順番に並んで配置されていることを意味しない。また、回路図における配置は、３つの装置が実際に並んで配置されていることも意味しない。
　これに対し、図２のパート（ｂ）に示す実体配線図は、リーン車両１における装置間の実際の配線長を概略で示している。

　図２のパート（ｂ）に示すように、電気二重層キャパシタ７１は、配線距離を基準として、電気二重層キャパシタ７１とインバータ２１との距離が、始動用リチウムイオンバッテリ４とインバータ２１との距離よりも短くなるように配設されている。
　電気二重層キャパシタ７１からインバータ２１を経て永久磁石式始動モータ２０へ至るまでの配線距離は、始動用リチウムイオンバッテリ４からインバータ２１を経て永久磁石式始動モータ２０へ至るまでの配線距離よりも短い。
　また、電気二重層キャパシタ７１は、配線距離を基準として、電気二重層キャパシタ７１とインバータ２１との距離が電気二重層キャパシタ７１と始動用リチウムイオンバッテリ４との距離よりも長くなるように配設されている。この結果、電気二重層キャパシタ７１からインバータ２１を経て永久磁石式始動モータ２０へ至るまでの配線距離は、始動用リチウムイオンバッテリ４からインバータ２１を経て永久磁石式始動モータ２０へ至るまでの配線距離よりも長い。

　次に、図７を参照して、リーン車両１におけるエンジン１０の始動性について説明する。

　図７は、図２に示すリーン車両１において、エンジン１０の始動時における電流の変化を表すチャートである。

　図７の太い実線は、インバータ２１に流れる電流Ｉｍを示す。細い実線は電気二重層キャパシタ７１に流れる電流Ｉｃを示す。破線は始動用リチウムイオンバッテリ４に流れる電流Ｉｂを示す。縦軸の０Ａより上は始動用リチウムイオンバッテリ４及び電気二重層キャパシタ７１の充電電流を示し、０Ａより下は放電電流を示す。なお、図７では、容易な理解のため電気装置へ電流が供給されていない時の電流Ｉｍ、Ｉｃ、Ｉｂが示されている。

　図７のチャートでは、エンジン１０への燃料供給などの燃焼動作が行われずにエンジン１０の始動のためのクランク軸１５の正転動作が行われた時の電流が示されている。具体的な始動条件として、スタータスイッチ６が、所定期間にわたってオン状態になるよう操作される。この期間、制御装置６０の制御によってインバータ２１が、永久磁石式始動モータ２０を回転させるよう、永久磁石式始動モータ２０の各相の巻線に電流を供給する。つまり、所定の始動期間（例えば０．５秒間）が得られる。これによって、永久磁石式始動モータ２０が上記始動期間にわたってクランク軸１５を回転させる。この期間中、エンジン１０の燃焼動作は行われない。次に、所定の停止期間（例えば３秒間）が得られ、その後、再度、スタータスイッチ６が、上記始動期間にわたってオン状態になるよう操作される。このように始動期間と停止期間とが交互に繰り返される。
　上記始動期間のうち始めの一部（例えば０．０５秒）は、回転開始期間に対応する。停止中の永久磁石式始動モータ２０が回転を開始するまでは、永久磁石式始動モータ２０の巻線のインピーダンスが小さい。つまり、始動期間のうち回転開始期間では、永久磁石式始動モータ２０に回転開始期間後の回転時より大きな突入電流が流れる。
　この電流は、永久磁石式始動モータ２０が、エンジン１０のクランク軸１５の回転を開始するためのトルクに対応している。

　電気二重層キャパシタ７１は、始動用リチウムイオンバッテリ４と接続されている。インバータ２１に流れる電流Ｉｍは、始動用リチウムイオンバッテリ４から放電される電流Ｉｂと電気二重層キャパシタ７１から放電される電流Ｉｃの合計である。図７に示すように、始動期間のうちの回転開始期間では、始動用リチウムイオンバッテリ４から放電される電流Ｉｂと、電気二重層キャパシタ７１から放電される電流Ｉｃの和の電流Ｉｍが、インバータ２１に流れる。
　回転開始期間では、大きな電流Ｉｃが電気二重層キャパシタ７１から放電されることによって、大きなインバータ２１の電流Ｉｍが得られる。つまり、インバータ２１の電流Ｉｍとして、エンジン１０の始動に十分な電流が得られる。従って、クランク軸１５の回転速度が速やかに大きくなり、エンジン１０の始動性が得られる。
　低温時に、始動用リチウムイオンバッテリ４からエンジン１０の始動に十分な電流が出力されない場合であっても、エンジン１０を始動できる。

　回転開始期間の経過後、クランク軸１５が回転を開始することに伴い、永久磁石式始動モータ２０の巻線のインピーダンスが増大する。この結果、始動用リチウムイオンバッテリ４から放電される電流Ｉｂと電気二重層キャパシタ７１から放電される電流Ｉｃの双方が減少する。
　始動用リチウムイオンバッテリ４から放電される電流Ｉｂよりも、電気二重層キャパシタ７１から放電される電流Ｉｃの方が小さい。これは、永久磁石式始動モータ２０の巻線のインピーダンス増大に伴い、永久磁石式始動モータ２０の巻線での電圧降下が大きくなり、永久磁石式始動モータ２０の端子電圧と放電後の電気二重層キャパシタ７１の端子電圧との差が減少するためと考えられる。換言すれば、始動用リチウムイオンバッテリ４の放電による端子電圧の変動が電気二重層キャパシタ７１の放電による端子電圧の変動と比べて小さいので、始動用リチウムイオンバッテリ４では、上記回転開始期間の経過後の放電電流の変化が小さいと考えられる。

　始動期間の後の停止期間では、スタータスイッチ６がオフ状態になっている。この期間、制御装置６０がインバータ２１による、永久磁石式始動モータ２０への電流の供給を停止する。従って、インバータ２１に流れる電流Ｉｍが０である。この停止期間で、電気二重層キャパシタ７１の電流Ｉｃが充電を示し、始動用リチウムイオンバッテリ４の電流Ｉｂが放電を示している。これは、始動期間の放電によって端子電圧が低下した電気二重層キャパシタ７１が、始動用リチウムイオンバッテリ４の電力によって充電されていることを示している。始動用リチウムイオンバッテリ４の電力による電気二重層キャパシタ７１の充電は、電気二重層キャパシタ７１の端子電圧が始動用リチウムイオンバッテリ４の端子電圧と等しくなるまで継続する。なお、図７の例では、電気二重層キャパシタ７１の端子電圧が始動用リチウムイオンバッテリ４の端子電圧と等しくなる前に、次の始動期間が開始している。

　始動開始期間の前、例えば時間０において、始動用リチウムイオンバッテリ４の電流Ｉｂ及び電気二重層キャパシタ７１の電流Ｉｃ双方が０Ａとなっている。時間０のエンジン１０の始動前の状態は、電気二重層キャパシタ７１が始動用リチウムイオンバッテリ４によって充電された状態を意味している。
　エンジン１０の始動前に、電気二重層キャパシタ７１が、始動用リチウムイオンバッテリ４の電力によって充電された結果である。
　このように、始動用リチウムイオンバッテリ４から単位時間で出力することが可能な電力（電流）は小さい。しかし、リーン車両１が備える始動用リチウムイオンバッテリ４は、電気二重層キャパシタ７１と接続されている。このため、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電力によって、回転開始期間の前に電気二重層キャパシタ７１を充電することができる。そして回転開始期間では、始動用リチウムイオンバッテリ４から放電される電流Ｉｂと、電気二重層キャパシタ７１から放電される電流Ｉｃの和の電流Ｉｍによって、永久磁石式始動モータ２０を駆動する。

　始動用リチウムイオンバッテリ４は、エンジン１０の始動時に永久磁石式始動モータ２０に電力を供給する。特に低温時、始動用リチウムイオンバッテリ４から単位時間で出力することが可能な電力（電流）は、例えば同じ容量を有する鉛バッテリよりも小さい。
　しかし、リーン車両１が備える始動用リチウムイオンバッテリ４は、電気二重層キャパシタ７１と接続されている。このため、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電力によって、始動の前に電気二重層キャパシタ７１を充電することができる。
　エンジン１０の始動時に、始動用リチウムイオンバッテリ４が永久磁石式始動モータ２０に電力を供給すると同時に、事前に充電された電気二重層キャパシタ７１も永久磁石式始動モータ２０に電力を供給することができる。電気二重層キャパシタ７１は、バッテリのような電極の化学反応を利用していない。このため、電気二重層キャパシタ７１は、例えば始動用リチウムイオンバッテリ４と比べて、低温時における内部抵抗の増大が少ない。また、電気二重層キャパシタ７１の体積は、エンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量で充分なので、例えば四輪車のような大容量の始動用リチウムイオンバッテリを搭載する場合と比べてコンパクトにできる。従って、設計の自由度を損なうことなく、リーン車両１に搭載することができる。
　このように、エンジン１０を少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタ７１を接続することによって、始動用リチウムイオンバッテリ４の容量を例えば四輪車の場合ように増大することなく、低温を含む広い温度範囲で始動用リチウムイオンバッテリ４によりエンジンを始動することができる。

［第二の適用例］
　続いて、第二の適用例を説明する。

　図８は、第二の適用例におけるリーン車両１の電気的な概略構成を示す回路図である。

　図８に示す適用例では、始動用リチウムイオンバッテリ４と、電気二重層キャパシタ７１との間に接続切換器Ｓｗ１，Ｓｗ２が設けられている。接続切換器Ｓｗ１，Ｓｗ２は、例えば、制御装置６０の制御によって動作する。接続切換器Ｓｗ１，Ｓｗ２は、例えば制御装置６０の制御によって動作するリレーで構成される。ただし、接続切換器Ｓｗ１，Ｓｗ２は、例えばトランジスタに代表される半導体素子で構成することも可能である。
　接続切換器Ｓｗ１，Ｓｗ２が、図８に示す状態の場合には、図８に示す回路は電気的に図６に示す回路と等価である。この場合、始動用リチウムイオンバッテリ４と、電気二重層キャパシタ７１とは、並列接続状態にある。接続切換器Ｓｗ１，Ｓｗ２状態が、図８に示す状態とは異なる状態に変化すると、始動用リチウムイオンバッテリ４と、電気二重層キャパシタ７１とは直列接続状態となる。直列状態及び並列状態は、制御装置６０によって切り換えられる。
　このように、始動用リチウムイオンバッテリ４と、電気二重層キャパシタ７１とは、直列接続されることが可能である。

　制御装置６０は、並列状態を維持する。これによって、例えば低温環境下で始動用リチウムイオンバッテリ４から十分な電流の電流が見込めない場合でも、始動用リチウムイオンバッテリ４からの電流と及び電気二重層キャパシタ７１からの電流が得られる。この電流によって、エンジン１０を始動することができる。このことは、図６等を参照して説明した適用例と同じである。

　これに加え、図８に示す適用例の制御装置６０は、接続状態を直列状態に切り換えることも可能である。直列状態に切り換えることで、電圧を増大することができる。例えば制御装置６０は、まずエンジン１０の始動前に並列状態で、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電流によって、電気二重層キャパシタ７１を充電する。充電の結果、電気二重層キャパシタ７１の電圧は、実質的に始動用リチウムイオンバッテリ４と等しくなる。
　例えば、始動用リチウムイオンバッテリ４から出力される電流のみによって永久磁石式始動モータ２０がクランク軸１５を駆動可能と判別される場合、制御装置６０は、スタータスイッチ６が操作された後、接続状態を直列状態に切り換える。これにより、始動用リチウムイオンバッテリ４の電圧と電気二重層キャパシタ７１の電圧の和がインバータ２１に印可される。つまり、永久磁石式始動モータ２０に、より高い電圧を印加することができる。この結果、より高い回転速度の範囲まで永久磁石式始動モータ２０の誘導起電力よりも高い電圧を永久磁石式始動モータ２０に印可することができる。これにより、永久磁石式始動モータ２０を駆動可能な回転速度を増大することができる。つまり、エンジン１０を始動するときに、クランク軸１５をより高い回転速度まで回転させることができる。従って、エンジン１０の始動性を高めることができる。

　また、図８に示す適用例の制御装置６０は、エンジン１０の始動に限らず、リーン車両１が走行中で、エンジン１０が高速回転している場合でも、接続状態を直列状態に切り換えることによって、エンジン１０による車輪３ｂの駆動をアシストすることができる。また、リーン車両１が高速で走行している場合に、永久磁石式始動モータ２０が回生動作によって、例えば始動時の電圧よりも高い電圧を出力する場合でも、直列状態によって高い電圧を受けることができる。

　１　　リーン車両
　３ａ，３ｂ　　車輪
　４　　始動用リチウムイオンバッテリ
　１０　　エンジン
　１５　　クランク軸
　２０　　永久磁石式始動モータ
　７１　　電気二重層キャパシタ

Claims

　左旋回中に車両左方向に傾斜し右旋回中に車両右方向に傾斜するリーン車両であって、
　前記リーン車両は、
　路面と接地するためのトレッド面を有し、前記トレッド面の断面形状は円弧状である車輪と、
　クランク軸を有し前記車輪を駆動するためのトルクを前記クランク軸から出力するエンジンと、
　永久磁石を有し、前記クランク軸を回転させ前記エンジンを始動する永久磁石式始動モータと、
　前記エンジンの始動時に前記永久磁石式始動モータに電力を供給する始動用リチウムイオンバッテリと、
　前記エンジンの始動時に前記永久磁石式始動モータに電力を供給する前記始動用リチウムイオンバッテリと接続されており、前記永久磁石式始動モータによって前記エンジンを少なくとも１回始動する量の電力を充電可能な静電容量を有する電気二重層キャパシタと、
を備える。
　請求項１に記載のリーン車両であって、
　前記電気二重層キャパシタは、３０Ｆ以上の静電容量を有する。
　請求項１又は２に記載のリーン車両であって、
　５から７つの前記電気二重層キャパシタが、直列接続されている。
　請求項１から３いずれか１項に記載のリーン車両であって、
　前記電気二重層キャパシタは、前記始動用リチウムイオンバッテリが前記リーン車両の車体から取り外される時点で前記車体に取り付けられた状態を維持するように、前記車体に取り付けられている。
　請求項１から４いずれか１項に記載のリーン車両であって、
　前記永久磁石式始動モータは、前記永久磁石で構成された複数の磁極部を有するロータと、
複数のスロットが前記永久磁石式始動モータの周方向に間隔を空けて形成されたステータコア及び前記スロットを通るように設けられた巻線を有するステータと、を備え、
前記磁極部の数は前記複数のティースの数より多い。
　請求項１から５いずれか１項に記載のリーン車両であって、
　前記電気二重層キャパシタは、外部と接続する端子として機能するリード線を備えたリードタイプである。