Instrumentencluster Volvo S60, V70, XC70, S80, XC90 1998-2009

Volvo heeft door de jaren heen goed gebruik gemaakt van zijn smetteloze reputatie. Het Zweedse automerk heeft zich altijd flink ingezet op het gebied van veiligheid. En een auto die veilig is, moet wel degelijk in elkaar zitten toch? Althans, dat is bij veel mensen wel de gedachtegang. Ook het uiterlijk van veel Volvo’s onderstreept dit. Het ontwerp is altijd rustig en degelijk. Uitbundige Italiaanse designs waren tot voor kort echt niet aan Volvo besteed.


In het interieur is het eigenlijk niet anders. Het dashboard is rustig en strak qua indeling. Ook het klokkenpaneel ziet er overzichtelijk uit: vier analoog uitziende meters met daaronder vier bijna onopvallende displays. Je krijgt het idee dat alles gewoon eeuwig zijn werk blijft doen en op het moment dat je er even niet naar kijkt, zullen er nooit elementen zijn die jouw aandacht proberen te trekken. Eigenlijk is een Volvo een ideaal vervoersmiddel om na een drukke werkdag rustig in bij te komen.

Volvo-dashboard met kilometertellers

Ook al zullen een aantal mensen het nu volgende stukje met grote verbazing lezen, ook een Volvo kan kapot. Achter de rustige achtergrond van het dashboard schuilt namelijk een hoop elektronica dat bijna geheel vertrouwt op binnenkomende berichten vanuit het CAN-netwerk. Dat betekent ook direct dat dit instrumentenpaneel voorzien is van een flash geheugen, EEPROM en processor. De rustige analoge wijzers in het instrumentencluster zijn eigenlijk ook helemaal niet analoog: binnenkomende CAN-berichten worden omgezet in een waarde die de digitale wijzer kan vertalen naar een bepaalde stand. Schijn bedriegt dus, het is een drukte van belang daar in het dashboard en de elektronica die alles regelt is zeker niet onverwoestbaar.

Wat raakt er in veel gevallen defect

De klachten die we vaak zien hebben veelal te maken met het uitvallen van één of meerdere functies. Het wil zelfs wel eens voorkomen dat het dashboard compleet wegvalt. In dat geval was het niet altijd makkelijk om de oorzaak te achterhalen, maar door onze zelf ontwikkelde testapparatuur en speciaal gemaakte CAN-files kunnen we tegenwoordig heel veel. We weten nu precies dat het klokkenpaneel van Volvo pas inschakelt nadat er meerdere specifieke CAN-berichten zijn ontvangen. Wij weten precies welke berichten we moeten versturen om zo het cluster aan de praat te krijgen en de oorzaak van het probleem te achterhalen. Dit is anders onmogelijk.

Maar wat is dan precies de reden waarom er elementen uitvallen? Rondom de processor zitten meerdere netwerkjes met weerstanden. Cracks in deze netwerkjes veroorzaken allerlei klachten, waaronder het uitvallen van elementen. De netwerkjes zitten erg ingewikkeld in elkaar, dus het is goed zoeken voordat duidelijk is waar het probleem zich bevindt. We zien ook regelmatig dat de processor zelf niet op elk punt verbinding meer maakt met de printplaat. Je kunt je voorstellen dat de processor dan niet meer helemaal functioneert zoals zou moeten.

Volvo-instrumentencluster processor

Behalve het uitvallen van elementen, komt het zo nu en dan ook voor dat de drukknopjes voor het resetten van de dagteller of het instellen van het klokje niet meer werken. Ook de speaker voor de signalen laat het wel eens afweten. Al deze componenten vervangen wij met exemplaren van een hogere kwaliteit.

Het revisieproces

Bij ACtronics streven we naar kwaliteit. Het zou voor ons natuurlijk makkelijk zijn om alleen de gevonden defecten te herstellen en vervolgens gerepareerd retour te sturen, maar dat is niet hoe wij werken. Elk instrumentenpaneel dat bij ons binnenkomt, volgt een vast traject waarin we elk bekend zwak punt aanpakken, of dit nu wel of niet defect is. Bovendien zoeken we altijd naar een oplossing die het probleem niet alleen oplost, maar het product ook beter maakt. Dat is ook precies het verschil tussen reparatie en revisie.

Volvo-instrumentencluster printplaat

Bij het reviseren van deze instrumentclusters komt enorm veel testwerk kijken. We willen er absoluut zeker van zijn dat elke functie weer naar behoren werkt. Om die reden hebben we alle CAN-berichten tot in detail uitgezocht zodat we voor werkelijk elke functie een bericht naar het klokkenpaneel kunnen zenden. Reageert het klokkenpaneel hierop, dan weten we zeker dat de functie naar behoren werkt.

Ook bij de eindcontrole zijn we erg streng. Zo moet het instrumentencluster ook blijven werken als we de printplaat licht buigen en variëren we de spanning van 10V naar 16V. Blijkt alles in orde te zijn, dan wordt het glas weer gemonteerd. Dit is niet het meegeleverde glas, maar een nieuw exemplaar. De kwaliteit zit dus niet alleen van binnen, maar blijkt ook door het uiterlijk: het instrumentencluster ziet er weer als nieuw uit, zodra deze wordt afgeleverd.

Volvo dashboard met kilometertellers nieuw

Het instrumentencluster in detail

Het dashboard lijkt op het oog heel eenvoudig in elkaar te zitten: 4 wijzers, 2 displays met lampjes en 2 displays met wat simpele informatie zoals het klokje. De techniek hierachter kan toch nooit ingewikkeld zijn?

Schijn bedriegt, de wijzers van de verschillende tellers worden niet meer analoog of met een weerstandswaarde aangestuurd, maar krijgen allen hun informatie via het CAN-netwerk. En zodra je het woord “CAN” tegenkomt, weet je al direct dat er een processor en een geheugen aan te pas zal komen om verschillende informatie te tonen. Alle rauwe data komt het dashboard binnen middels een CAN-bericht. Het bericht vertelt waar het voor bedoeld is en geeft ook een bepaalde waarde mee. Soms wordt deze waarde direct getoond op een display of via een teller met wijzer, maar er wordt ook wel eens gerekend met een binnengekomen waarde.

Om iedereen een beetje inzicht te geven in de wereld van de CAN-berichten en hoe het instrumentenpaneel hiermee kan rekenen, hebben we hier een voorbeeld:

Volvo instrumentcluster detail

29 0360424C 0 8 — 60 00 00 00 0C 75 01 00

Hierboven staat een voorbeeld van een CAN-bericht. Het ziet er voor veel mensen misschien uit als een hoop geheimtaal, maar dit is dus de taal die de elektronica in de auto tegenwoordig spreekt. Voor het gemak houden we het erop dat het eerste gedeelte ons aangeeft dat dit bericht bedoeld is voor het digitale 24-uurs-klokje. Het tweede gedeelte is namelijk veel interessanter, want daarin verandert er van alles.

Elk stukje van 2 “getallen” in het tweede gedeelte wordt een digit of nibble genoemd. Het bericht bestaat in totaal dus uit 8 digits. We beginnen met tellen altijd bij D0. Digit 5 en 6 zijn dan dus automatisch D4 en D5. Zodra het klokje van tijd verspringt, zien we deze twee digits veranderen. Daarin zit dus de tijdsweergave verstopt.

Maar welke code zorgt voor welke tijd? Om daarachter te komen, moet je eerst weten dat de getallen in CAN-berichten hexadecimaal zijn opgebouwd: geen getallenreeks van 0 tot 9, maar van 0 tot F. Die 6 extra letters na 9 zorgen ervoor dat je steeds tot 16 kan tellen in plaats van tot 10. Bovendien moet je in het achterhoofd houden dat elke verandering op het klokje (en dus ook in de programmeertaal) in minuten is.
Dus de code 0C 76 geeft 1 minuut later aan op het klokje dan de nu getoonde 0C 75.

Maar met alleen die kennis zijn we er nog niet. De code 0C 75 betekent met onze theorie namelijk:
(0*16³)+(12*16²)+(7*16¹)+5= 3189 minuten?!? Op het klokje staat 19:01…

Zelfs als je die tijdsweergave (19:01) omrekent naar absolute minuten, kom je lang niet op 3189 uit. Toch klopt de theorie: achteraf blijkt dat de waarde 08 00 de nulwaarde voor het klokje is. Als het klokje op 00:00 staat, begint het hexadecimaal tellen dus bij 0800, wat omgerekend 2048 minuten betekent.

Een proef op de som: we willen dat het klokje 14:27 aangeeft.
Eerst rekenen we deze tijd om naar minuten: 867. Vervolgens tellen we hier de nulwaarde bij op: 867+2048= 2915. Vervolgens rekenen we deze waarde om naar hexadecimaal: B63 (de code wordt dan 0B 63). We vullen in het CAN-bericht 0B 63 in op de plaats van 0C 75 en…
Het klokje geeft 14:27 aan. Het werkt dus echt!

Wat we in ieder geval uit dit verhaal kunnen halen, is dat het instrumentenpaneel in staat is om CAN-berichten te lezen en deze vervolgens direct weer te geven of om deze eerst te gebruiken in een berekening en de uitkomst daarvan weer te geven. De processor voert deze berekeningen uit en in het geheugen staat geprogrammeerd wat er precies met een bepaald bericht moet gebeuren. Deze samenwerking is essentieel en een storing tussen of in deze onderdeeltjes kan er voor zorgen dat het dashboard compleet ontregeld raakt.
Waarom dan toch voor een CAN-netwerk kiezen als deze erg storingsgevoelig kan zijn? Alle data kan via dezelfde kabel verstuurd worden
(het cluster heeft maar één stekker) en de mogelijkheden voor berekeningen en weergave zijn eindeloos. Een CAN-netwerk is simpelweg veel functioneler dan de ouderwetse zware kabelbomen.

Demontage van het cluster

Het demonteren van het instrumentencluster is relatief eenvoudig. Verwijder eerst de kunststof rand die om het instrumentenpaneel heen zit geklikt. Soms worden twee T25-torxschroeven gebruikt aan de bovenzijde. Mochten deze niet aanwezig zijn, dan kun je direct de bovenzijde naar je toe trekken en daarna ook de onderzijde. Je zult merken dat de onderzijde vast zit aan de bovenste afdekkap van de stuurkolom. Zodra je het stuur een kwartslag draait, heb je genoeg ruimte om ook deze met één beweging los te trekken. Eenmaal verwijderd, worden 4 T25-torxschroeven zichtbaar waarmee het cluster vast zit aan het dashboard. Schroef deze 1 voor 1 los en haal daarna het cluster rustig naar je toe. De bekabeling zit met één centrale stekker vastgeklikt midden achterop het cluster.

Bekijk ter verduidelijking ook deze handige instructievideo: