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はじめまして。
質問拝見いたしました。
わたしも平成１９年式のｋｅｉワークスに乗っています。
先日、質問者様と同様のことが起こりましたので、お話します。
排気ガスのチェックはしましたでしょうか？燃調トラブルであるのは間違いありません。わたしも、同様にＯ２センサー異常でセンサーを取替しましたが、ぜんぜん改善されず、燃調コントローラーを取り外しても、また元に戻る状態でした。スズキのディーラーが不親切（笑）だったので、マツダに持っていったところ、メインコンピューターの故障と判断されました。
運転の仕方にもよるのですが、いつもアクセルを踏む方が、ワークスに乗る人は多いので、コンピューターが学習してしまい、いつも燃料増量状態となり、そこにむけてパーフェクトドライブでさらに増量させる事で、故障してしまうみたいです。
こうなった場合、コンピューターの取替しか方法は無いといわれました。
新品ですと、高額ですのでオークションなどで安価に購入して交換すればよいかと思います。ただ、同じ品番でないと作動しないので、自分のと同じ品番のを見つけてください。
無ければ、新品ということになりますが・・・

ちなみに、私の場合ですが、カプラー、スロットル、触媒、全部分解してスズキで見てもらい、お手上げ状態でした。マツダに同級生の整備士がいたので、ラピュタ販売実績もあるので、お願いした次第です。


参考になれば幸いです。

カプラー側を疑ってみてはどうでしょう。
こういった常に振動を受ける部分で接点の圧着不足が起きるケースがあります。メス側ピンの折れ曲がりが広がってしまい、オスピンとの接触不良が起きます。汎用のテスターで点検中にピンを差し込んで広げてしまうケースもあります。
O２センサーと同じオスピンがあれば抜き差しして手感覚で圧着を確認できる場合がありますが、銅配線の極細の線をオスピンに巻いて差し込むという一か八かの方法もあります。（メスピンが交換できるキットがあるとベストです）