本发明提供即使在温度传感器有大的响应滞后的情况下，也能精度良好地对设备模型的温度估计值进行校正的设备温度控制装置。该装置具有：温度传感器(76)，其产生表示排气系统(设备)(34)的温度Tcat的输出；催化剂(CAT)热模型(设备模型)(80a3)，其算出设备的温度估计值Tcat_hat；温度传感器模型(80aS)，其输入所算出的设备的温度估计值，以算出温度传感器的输出估计值Tcat_sm；以及温度控制器(设备温度控制单元)(80a4)，其根据所算出的设备的温度估计值控制设备的温度，并且具有：模型修正器(模型参数修正单元)(80a6)，其修正设备模型的参数，以使温度传感器的输出Tcat和所算出的温度传感器的输出估计值Tcat_sm之间的误差Eest最小。