Eu vejo um comportamento semelhante trabalhando através de um KVM (TK-409) do meu laptop Lenovo T420.
O mouse e o teclado da KVM se ajustam bem e o monitor estendido é ligado apenas por alguns segundos e depois fica em branco. Página de configurações de exibição, em seguida, diz que eu não tenho monitor estendido.
A tela externa liga por alguns segundos toda vez que eu ligo o KVM para meu laptop e ele mostra meu desktop estendido e meu mouse pode ir lá, mas alguns segundos depois ele se reconfigura automaticamente como se fosse verificado e de alguma forma decidiu que a tela não está mais presente - esse comportamento é semelhante ao que acontece quando eu desconecto uma tela sem usar o KVM.
O syslog mostra mtp-probe: bus 1, device N was not an MTP device
, mas não tenho certeza se isso está relacionado ou não.