若公安机关违法调查且最终确认没有违法事实，您可以通过以下途径维护自身合法权益：

1. 要求公安机关出具书面结论并说明理由
   根据《公安机关办理行政案件程序规定》第185条，调查终结后，若违法事实不能成立，公安机关应当作出不予处罚决定，并制作《不予行政处罚决定书》载明理由。您有权要求公安机关出具书面文件，明确调查结果及依据。若公安机关拒绝出具，可向上级公安机关或同级政府法制部门投诉。

2. 申请国家赔偿（若调查行为造成损害）
   若公安机关在调查过程中存在超期羁押、非法搜查、扣押等违法行为，且导致您人身或财产损害，可依据《国家赔偿法》第17条申请国家赔偿。需注意：

   • 赔偿范围包括人身自由赔偿金、财产损失赔偿等；
     
   • 需在知道侵权行为之日起2年内提出申请；
     
   • 需提供证据证明损害与公安机关违法行为存在因果关系（如医疗记录、财产损失清单等）。

3. 投诉或举报公安机关违法行为

   • 内部监督：向公安机关的督察部门（如警务督察支队）投诉，要求对调查程序合法性进行审查；
     
   • 外部监督：向检察院申请立案监督（若涉及刑事案件），或向同级人大常委会、纪委监委反映问题；
     
   • 信访途径：通过信访渠道向公安机关上级部门或政府信访办提交书面材料，要求纠正违法行为。

4. 提起行政诉讼或行政复议

   • 行政复议：若公安机关未出具书面结论或您对结论不服，可在知道该行为之日起60日内向同级政府或上级公安机关申请复议；
     
   • 行政诉讼：若复议未解决争议，可在收到复议决定书之日起15日内，或直接在知道公安机关行为之日起6个月内向法院起诉，要求确认调查行为违法并撤销相关决定。

关键提醒：

• 保留所有与调查相关的证据（如传唤证、搜查证、扣押清单、询问笔录等），以证明公安机关行为违法；
  
• 避免与执法人员发生直接冲突，但可明确要求其出示执法证件并说明法律依据；
  
• 若涉及刑事案件，及时委托律师介入，防止程序违法影响后续辩护。
  

如有进一步疑问或需要具体操作指导，可直接向我咨询，我会结合您的具体情况提供详细方案。