"内燃エンジンと、前記エンジンからの排気を受け取り、前記エンジンに燃焼用圧縮空気を供給するように、前記エンジンに連結されたターボチャージャであって、前記エンジンからの排気によって前記圧縮空気を生成するために駆動するように構成された、ターボチャージャと、前記圧縮空気の少なくとも一部を受け取り、受け取った前記圧縮空気を膨張させることによって電気を生成する、前記ターボチャージャとエンジンの間の膨張器/発電機とを備える、エンジンシステム。前記膨張器/発電機が、前記膨張器/発電機の入口と前記膨張器の出口との間で発電機に連結されたタービンを備え、前記入口で受け取った圧縮空気が、前記タービンおよび発電機を通って流れて前記出口に至る、請求項1に記載のエンジンシステム。前記ターボチャージャと前記エンジンとの間に、前記ターボチャージャからの圧縮空気を前記エンジンに連絡する吸気導管をさらに備え、前記膨張器/発電機が、前記吸気導管に連結され、前記膨張器/発電機によって受け取られる圧縮空気を前記エンジンから離れる方に向ける、請求項1に記載のエンジンシステム。前記膨張器/発電機と前記吸気導管との間にバルブをさらに備え、前記バルブが、前記吸気導管から前記膨張器/発電機への流量を制限するように動作可能である、請求項3に記載のエンジンシステム。前記エンジンおよび前記バルブに連結され、前記エンジンの圧縮空気要件に基づいて前記バルブを制御するように構成されたエンジンコントロールユニットECUをさらに備える、請求項4に記載のエンジンシステム。前記膨張器/発電機によって生成する電力を受け取り、前記電力の位相、周波数、または電圧のうちの少なくとも1つを調節するために、前記膨張器/発電機に連結された電子回路パッケージをさらに備え、前記電子回路パッケージがさらに、前記膨張器/発電機から排出された空気を受け取るために前記膨張器/発電機に連結される、請求項1に記載のエンジンシステム。前記電子回路パッケージがさらに、前記膨張器/発電機の能動型磁気ベアリングを制御する磁気ベアリングコントローラを備える、請求項6に記載のエンジンシステム。前記膨張器/発電機および前記電子回路パッケージの両方を囲繞するハウジングをさらに備える、請求項6に記載のエンジンシステム。前記膨張器/発電機が、永久磁石ロータを有する発電機を備える、請求項1に記載のエンジンシステム。前記膨張器/発電機が、磁気ベアリングを有する発電機を備え、前記磁気ベアリングが、前記膨張器/発電機のロータを支持する、請求項1に記載のエンジンシステム。前記膨張器/発電機が、発電機のロータと同じ速度で回転するように前記ロータに連結されたタービンを備える、請求項1に記載のエンジンシステム。内燃エンジンに連結されたターボチャージャによって、前記内燃エンジンの動作要件を超える過剰圧縮空気を生成するステップと、前記過剰圧縮空気を膨張させて電気を生成するステップとを含む方法。前記過剰圧縮空気を膨張させて電気を生成する前記ステップが、前記ターボチャージャによって生成される全圧縮空気の一部を、前記エンジンから離れて膨張器/発電機に至るように進路変更するステップを含む、請求項12に記載の方法。前記内燃エンジンの前記動作要件に基づいて、前記膨張器/発電機に進路変更した圧縮空気の量を制御するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。前記膨張器/発電機から電力を受け取り、前記電力の位相、周波数、または電圧のうちの少なくとも1つを調節する電子回路パッケージに、前記膨張器/発電機からの空気を排出するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。前記膨張器/発電機のタービンから前記膨張器/発電機の発電機を通るように空気を向けるステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。ターボチャージャを有する内燃エンジンで実行される方法であって、前記ターボチャージャが、前記エンジンからの排気を受け取るように前記エンジンに連結され、前記エンジンからの排気によって圧縮空気を生成して前記エンジンに燃焼用圧縮空気を供給するように駆動する方法において、前記ターボチャージャと前記エンジンとの間に、前記圧縮空気の少なくとも一部を受け取り、受け取った前記圧縮空気を膨張させることによって電気を生成する膨張器/発電機を連結するステップを含む、方法。前記ターボチャージャと前記エンジンとの間に前記膨張器/発電機を連結する前記ステップが、前記ターボチャージャと前記エンジンとの間に前記膨張器/発電機を吸気導管に連結するステップと、前記膨張器/発電機と前記吸気導管との間にバルブを設けるステップと含む、請求項17に記載の方法。前記膨張器/発電機から前記電子回路パッケージ中に空気を排出するために、前記膨張器/発電機の出口を電子回路パッケージに連結するステップをさらに含み、前記電子回路パッケージが、前記膨張器/発電機によって生成された電力の位相、周波数、または電圧のうちの少なくとも1つを調節するように動作可能なタイプのものである、請求項17に記載の方法。前記膨張器/発電機および前記電子回路パッケージが共通のハウジング中にある、請求項19に記載の方法。様々な図面中の同様の参照記号は同様の要素を指す。図2に、廃棄する排気エネルギーを回収するように構成された例示的なエンジンシステムを示す。そのシステム10は往復動内燃エンジン12を含み、その往復動内燃エンジン12は、1つまたは複数のシリンダ中を往復運動する1つまたは複数のピストンを有するタイプのものである。他の例では、エンジン12は別のタイプのエンジンでもよい。例えば、エンジン12は、ワンケルのロータリエンジンおよび/または他のタイプのエンジンなど、非ピストンおよび/または非タービンタイプのエンジンでもよい。内燃エンジン12内の燃料および空気の燃焼による燃焼排気をエンジンの排気マニホルド14を介して受け取るように、ターボチャージャ16が連結されている。排気は、ターボチャージャ16のタービン段を通り排気導管18に出る。ターボチャージャ16のタービン段を通る排気は、コンプレッサ段を駆動して、ターボチャージャ16で受け取った外気を圧縮し、その圧縮空気を吸気導管22を通してエンジン12の吸気中に出力する。圧縮空気および燃料は、エンジン12中で燃焼して、典型的には出力シャフトの回転運動の形で運動エネルギーを生成する。図2にはウェイストゲートバルブなしの構成を示すが、いくつかの例では、図1のようにウェイストゲートバルブを設けることができる。そのウェイストゲートバルブは、部分的にターボチャージャ16をバイパスし、排気の一部を直接排気導管18に向けるように、ターボチャージャ16の上流で例えば、エンジンコントロールユニットによって選択的に動作する。エンジンシステムは、圧縮空気を受け取り、その圧縮空気を膨張器/発電機26を通してエンジン12から離れる方に向けるように、吸気導管22に連結された膨張器/発電機26を含む。いくつかの例では、膨張器/発電機26は、ロータおよびステータを有する、発電機に連結された輻流および/またはその他のタービンである。タービンは、タービンおよびロータが同じ速度で回転するようにロータと共通のシャフトに直接連結されるか、またはタービンの回転数とロータの回転数の比を増減するために歯車列を通して連結される。吸気導管22からの圧縮空気は、膨張器/発電機26のタービンを通して膨張し、したがって、タービンがロータを回転させ、発電機を動作させて、電気を生成する。膨張器/発電機26から出る空気は、大気に抜かれ、かつ/または以下で説明するように、別の目的で使用される。膨張器/発電機26に供給し、かつ/または膨張器/発電機26を完全にバイパスする空気量を選択的に制御または制限するために、吸気導管22と膨張器26の間にブローオフバルブ24を含むことができる。エンジン12に入る前に圧縮空気を冷却するために吸気導管22中に空冷式および/または液冷式中間冷却器28を設けることができる。膨張器/発電機26は、中間冷却器28の上流または下流から圧縮空気を受け取ることができる。しかし、図2に示すように上流のときは、膨張器/発電機26に供給される空気は、中間冷却器28の下流から膨張器/発電機26に供給される空気の場合より高温である。いくつかの例では、より高温の空気は凝縮されにくい。一例のシステムでは、中間冷却器に入る前の圧縮空気は約200°Cであり、中間冷却器に入った後の空気は約50°Cである。200°Cの空気は膨張後に80~50°Cになることが予期され、50°Cの空気が膨張してずっと低い温度になる場合より凝縮されにくい。典型的には、ターボチャージャ16は、ある一定の動作条件でエンジンが必要とするより多くの圧縮空気を生成する。例えば、いくつかの例では、ターボチャージャ16は、エンジンの低い動作速度および/または動作負荷で必要な圧力および流量を得るように設計されると、より高い動作速度および/または動作負荷で過剰な圧力および流量を生成する。膨張器/発電機26なしのシステムでは、こうした過剰圧縮空気は、エンジンの排気の一部をターボチャージャからウェイストゲートバルブを介してバイパスさせるすなわち、ターボチャージャによって生成される圧縮空気の量を減らすことによって、あるいは生成した圧縮空気をブローオフバルブまたは再循環バルブを介して吸気導管22から抜くことによって、減らすかまたは無くすことになる。しかし、本システムでは、全てのまたはほぼ全ての過剰圧縮空気が、膨張器/発電機26に供給され、電気を生成するために利用される。したがって、ターボチャージャは、エンジンの要件を超える過剰圧縮空気があればそれを膨張器/発電機26に向けることができるので、エンジン12の動作範囲にわたって最大容量ですなわち、ウェイストゲートバルブで排気を抜くことなく動作することができる。過剰圧縮空気を利用する際には、膨張器/発電機26は、普通なら廃棄されていた排気エネルギー、すなわち、ウェイストゲートバルブを介してバイパスする排気エネルギー、または最後にブローオフバルブもしくは再循環バルブを介して抜かれる圧縮空気を生成するために使用される排気エネルギーを回収する。いくつかの例では、所望の動作範囲の定常状態またはほぼ定常状態の動作を含む、エンジンの追加のおよび/または全ての動作状態中に、エンジンが必要とするより多くの圧縮空気を生成して、ターボチャージャ26が従来のように設計された場合より多くの電気を生成するように、ターボチャージャ16を構成することができる。エンジン12が比較的一定の速度負荷を動かしている例えば、発電機、ポンプ、船の推力および/または他の負荷を動かしている例では、利用可能な過剰空気の量を比較的一定になるように簡単に制御することができ、そのような利用可能な過剰空気の量により膨張器/発電機26が比較的一定の量の動力を生成するように駆動することができる。いくつかの例では、ブローオフバルブ24は圧力作動式のバルブであり、吸気導管22中の圧力が特定の圧力例えば、大気圧を超える圧力、エンジンのスロットルの下流の圧力を超える圧力、および/または別の圧力を超えるのに応じて吸気導管22の圧縮空気を抜くように構成されている。いくつかの例では、ブローオフバルブ24は、エンジン12の圧縮空気要件に基づいてある量の圧縮空気を膨張器/発電機26に供給するように制御される。例えば、エンジンに供給される燃料の量、点火タイミング、および/または他の面など、エンジン12のいくつかの面を制御するために、エンジン12に連結されたエンジンコントロールユニットECU38は、エンジン12の圧縮空気要件に基づいて膨張器/発電機26に供給される圧縮空気の量を変更するようにブローオフバルブ24を調節するためにブローオフバルブ24にも連結することができる。いくつかの例では、ECUは、エンジン12の圧縮空気要件を満たし、過剰圧縮空気があればそれを膨張器/発電機26に確実に供給するように構成することができる。図3に膨張器発電機26として使用できる膨張器/発電機100の一例を示す。ターボチャージャからの過剰な圧縮空気は、例えば、吸気導管22および/またはブローオフバルブ24に連結された入口導管105を通って膨張器/発電機100に入り、その後、タービンホイール120を含むタービン段を通して膨張する。次いで、膨張した空気は、ステータ162およびロータ140を含む発電段を通って出口導管109に向けられる。いくつかの例では、膨張空気は、ステータ162とロータ140の間の隙間で空気を通すことによって、かつ/またはステータ162の外部の周囲の通路で空気を通すことによって、ステータ162およびロータ140を冷却することができる。いくつかの例では、膨張空気は、ステータ162およびロータ140のための主要なまたは唯一の冷却システムであってよい。膨張器/発電機100は、ベアリング115および145を含むことができ、それらのベアリング115および145は、タービンホイール120およびロータ140を回転式に支持するように構成される。いくつかの例では、1つまたは複数のベアリング115または145は、ボールベアリング、ニードルベアリング、能動型および/または受動型磁気ベアリング、ジャーナルベアリング、ならびに/あるいは他のタイプのベアリングを含むことができる。例えば、第1および第2のベアリング115および145は、CalnetixInc.に譲渡された米国特許第6,727,617号に記載されているのと同様の磁気ベアリングとすることができる。いくつかの例では、ロータ140は、希土類を有する永久磁石ロータ、および/または非磁性の非導電スリーブで保持された他の永久磁石とすることができる。ステータ162内でロータ140が回転すると電力が生成される。図2に戻ると、膨張器/発電機26によって生成された電力は、膨張器/発電機26の外側に配置された発電機電子回路パッケージ30に伝導して、使用のために出力する前に電力を処理することができる。いくつかの例では、電子回路パッケージ30は、使用の際に1つまたは複数の負荷に電力を供給するための通常電力網またはACバスもしくはDCバスに接続することができる。膨張器/発電機26によって生成される電力は、発電機の構成、および膨張器/発電機26の動作速度に応じて、特定の位相、周波数、電圧のものでよく、ACでもDCでもよい。電子回路パッケージ30は、例えば、電力網もしくはバスで運ばれる電力、または他の特定の特徴に合うように、電力の位相、周波数、および/または電圧を、所望の位相、周波数、および/または電圧に変更する。いくつかの例では、電子回路パッケージは、膨張器/発電機26の構成および所望の出力に応じて、膨張器/発電機26から出力する電力をACからDCに、またはDCからACに変換するためのインバータおよび/または整流器を含む。いくつかの例では、電子回路パッケージ30は、膨張器/発電機26の能動型磁気ベアリングを制御するための電子機器を含むこともできる。いくつかの例では、発電機電子回路パッケージ30を使用して、約400VACから約480VAC、好ましくは約460VACの電圧で、3相60HzのAC電力出力を出力することができる。いくつかの例では、発電機電子回路パッケージを使用して、12V、125V、250V、および270Vの選択した出力を含む約12Vから約270VのDC電圧を出力することができる。他の位相、周波数、およびACまたはDC電圧を含む他の設定が本明細書で説明する概念に包含される。膨張器/発電機装置100を使用して、例えば、分離した機械または設備に電力を供給するために分離したネットワークで使用するために電力が生成されるスタンドアローンシステム、あるいは、例えば、生成した電力を電力網に伝達するために電力出力を電力網ネットワークにリンクまたはそれと同期させたグリッドタイシステムで電力を生成することができる。膨張器/発電機100と同様の膨張器/発電機の一例が米国特許第7,638,892号により詳細に記載されている。膨張器/発電機26から排気された空気は、発電機電子回路パッケージ30を冷却する際に使用することができる。図2に、共通のハウジング32中に配置された膨張器/発電機26および電子回路パッケージ30を示し、膨張器/発電機26から排気された空気が発電機電子回路パッケージ30中に供給されている。図4に、一連のハウジング膨張器/発電機ハウジング34、電子回路パッケージハウジング36に配置された、膨張器/発電機26および電子回路パッケージ30を示す。図4では、ハウジング34、36は、それらの端部に、膨張器/発電機26と電子回路パッケージ30とを配管中で直列に連結するのを容易にするためにフランジを備える。しかし、他の例では、ハウジング34、36を異なる構成にすることができる。廃棄する排気エネルギー回収の本明細書で説明する概念を、現行の内燃エンジン12装置に簡単に追加することができる。いくつかの例では、ターボチャージャと一体のシステムとは異なり、膨張器/発電機26は別個のスタンドアローン型装置として構成できるので、膨張器/発電機26およびその電子回路パッケージ30を現行のエンジンシステムに組み込むために、ターボチャージャおよび/または現行のウェイストゲートバルブシステムを取り替え、かつ/または再構築する必要はない。さらに、スタンドアローン型の装置のように、補助的な追加のシステムは不要である。したがって、ターボチャージャ16とエンジン12の間で膨張器/発電機26を吸気導管22に単に連結することによって、膨張器/発電機26およびその電子回路パッケージ30を現行のエンジンシステムに追加することができる。膨張器/発電機26への流量を調整するために、膨張器/発電機26と吸気導管22の間にブローオフバルブ24を設けることができる。膨張器/発電機26および電子回路パッケージ30は、同じハウジングに構成される場合には、膨張器/発電機26の出口が電子回路パッケージ30を冷却するように向けられるようにあらかじめ連結することができる。あるいは、電子回路パッケージ30は、図4のように膨張器/発電機26の出口に連結することができる。本明細書で説明する概念を、複数の異なるエンジンの用途に適用することができる。例えば、船の推力に使用されるエンジンを含む、船上のエンジンにこの膨張器/発電機を取り付けることができる。コンプレッサ、ポンプ、および他の設備を動作させるのに使用するエンジンなど、定置エンジンにこの膨張器/発電機を取り付けることができる。オンロード走行およびオフロード自動車エンジン、ならびに機関車にこの膨張器/発電機を取り付けることができる。さらなる適用例が存在する。いくつかの実装形態を説明してきた。しかし、様々な改変を加えることができることが理解されよう。したがって、他の実装形態は、以下の特許請求の範囲に包含される。"