【电动汽车组合仪表黑屏故障的排除】维修案例

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2016年11月，某电动汽车用户中心反馈，多台电动汽车当钥匙从OFF挡打到ON挡时，组合仪表黑屏不显示。

工作原理其组合仪表由玻璃、面板、7寸彩色TFT液晶屏、PCB板、后壳等部分组成。

组合仪表系统构架由系统电源模块、输入输出模块、晶振、复位电路、MCU、YGV642芯片、Flash芯片、液晶屏组成。如图2所示。组合仪表有2个供电电源，即IGN电和BATT电，其中IGN电是钥匙打到ON挡才接通的电，BATT电是蓄电池电，为组合仪表常电。当钥匙在OFF挡时，组合仪表工作在低功耗状态，可通过CAN总线报文唤醒进入正常工作状态；当钥匙打到ON挡时，组合仪表进入正常工作状态。

组合仪表正常工作时，组合仪表液晶屏点亮，显示驾驶信息，并周期发送里程报文。组合仪表通过内部的输入输出信号模块，接收整车上其他控制单元的输入信号，将输入信号信息送入MCU进行逻辑处理，MCU控制图像处理芯片（YGV642）进行图像显示处理，图像处理芯片将要显示的信息直接显示在7寸彩色TFT液晶屏上。

故障处理以下是典型故障车的临时现场处理情况，各故障车用车序号1、么3、4区分。

1）故障车1用户描述：具体情况不详，钥匙锁车内，撬车，整车充电，充电完，仪表上电无显示，晚上组合仪表泛荧光。远程监控数据：14: 46第1次上电，ODO为0（钥匙打到ON，电量84%）。次日与线束进行排查，查插接件外线束有BATT和IGN电，搭铁良好；按危险报警开关，有左右转向声音，组合仪表无显示，充电组合仪表无显示；检查总线，组合仪表未发里程报文；重新插拔组合仪表，再上电，组合仪表无显示，怀疑组合仪表烧毁。厂家更换闪存芯片，恢复正常。

 2）故障车2用户描述：续航里程30多km，大约充电6h，充完电，上电不显示，可正常行车，晚上组合仪表泛荧光（据了解，用户虚充电，即未充上）。远程监控数据：18: 19，钥匙从OFF打到ON、ODO为0（钥匙打到ON）。次日去现场时，已经通过插拔蓄电池负极，恢复了组合仪表显示，检查组合仪表功能无异常，总线报文无异常。

3）故障车3用户描述：交警队用车，充完电，上电不显示，具体情况不详。远程监控数据：8: 52、钥匙从OFF打到ON、ODO为0。不拔线束，拆开组合仪表后壳，检测组合仪表内部BATT＋和IGN电，发现无异常；检查芯片供电电压3.3 V无，怀疑是否短路，将3.3 V的输出负载线路截断排查，电压仍无，怀疑MCU控制存在问题。
  4）故障车4用户描述：pad倒车影像无显示，上下电几次，恢复正常；隔天I1点充电，发现未充上，拔充电枪，重新上电组合仪表无显示。远程监控数据：8: 12，钥匙从OFF打到ON、ODO为0。与线束进行排查，查插接件外线束有BATT和IGN电，搭铁良好；按危险报警开关，有左右转向声音，组合仪表无显示；检查总线，组合仪表未发里程报文；重新插拔组合仪表，再上电恢复正常；更换一台最新程序组合仪表；隔日故障复现，由于用户中心和用户因事紧急，临时处理，不拔线束，拆开组合仪表后壳，检测组合仪表内部BATT和IGN，发现无异常；检查芯片供电电压3.3 V无，MCU与YGV642通信电压异常。
  以上监控数据是指整车装有车载终端，可远程周期存储整车报文信息；ODO是指组合仪表发送的总计里程报文，为0是指组合仪表未发送报文，即组合仪表未正常工作。
  1号车现场排查怀疑组合仪表烧毁，寄回芯片厂家分析，确认为工作电压异常，芯片进入自保护状态，无法恢复。
  故障特点总结①用户反馈组合仪表均是充完电，打钥匙在ON挡组合仪表不显示，故障之前未有其他相关异常情况；②组合仪表故障时，组合仪表不发报文；③组合仪表出现故障时，会有微弱背光；④远程监控数据反映组合仪表是刚充电、充完电以及虚充电或是打钥匙出现故障；⑤断蓄电池电或插拔组合仪表线束，组合仪表恢复；⑥故障时，进组合仪表的电源正常，组合仪表主芯片工作电压正常，主芯片输出异常（3.3 V使能、控制液晶屏端、YGV642reset脚均为0V），确认组合仪表死机。
  故障排除：对故障车进行静电放电试验，故障未复现，排除充电、打钥匙的静电干扰。台架模拟电磁干扰（手机、对讲机干扰）试验，直接将手机、对讲机贴着组合仪表，进行干扰，多次试验，故障未复现，排除整车电磁干扰。台架模拟整车多模块同步上电唤醒测试，12块组合仪表在72h后会出现6个未启动现象。组合仪表电路板为双层，检查电路板发现组合仪表插接件输入端搭铁线配置不好，顶层3个从插接件过来的搭铁相连后（如图3中黑色线部分），经过0Ω电阻与底层大面积搭铁相连，IGN电接通瞬间，阻抗较大，易造成电压不稳。

测量整车和台架上组合仪表晶振的工作电压，IGN电接通过程中，晶振工作电压波动，有时会低于正常工作电压（1.72～1.98V），为1.65V。

组合仪表因电路板插接件输入端搭铁布线不好，导致组合仪表被唤醒进入正常工作过程中，晶振无法正常起振，从而导致组合仪表死机、黑屏。
  故障验证①手工改制电路板，将电路板顶层插接件端搭铁直接与底层大面积搭铁相连，如图5白圈，直接将顶层与底层搭铁焊通。②台架模拟整车多模块同步上电唤醒测试，原状态组合仪表和改制后组合仪表各12块同时测试，在72h后，原状态组合仪表黑屏5块，改制后组合仪表未黑屏。③重新PCB布线，将新状态组合仪表更换到故障车上路试和用户体验，历时3个月，未再出现黑屏故障。

验证总结：组合仪表电路板插接件输入端搭铁布线不好是组合仪表黑屏的根本原因。
  故障总结：日常生活中，车辆组合仪表出现黑屏是偶发现象，故障不易复现，给故障排查工作带来非常大的困难。当遇到组合仪表黑屏时，我们应该优先检查电路板的晶振是否正常工作。而在组合仪表的设计，应该加强对PCB板搭铁线的布置评审。希望此故障排查案例能让设计和检修人员得到启发，有助于组合仪表设计的优化。