Olá Diego,
Excelente pergunta. Na verdade, nem sempre eles serão intercambiáveis.
O verbo "to turn out" geralmente indica algo que aconteceu inesperadamente ou teve um resultado inesperado, geralmente uma situação.
Assim, em "He turned out to be innocent.", perceberam ou descobriram que ele era inocente, mesmo isso sendo algo inesperado.
Já o "to end up" não tem essa nuance de algo inesperado, mas de algo que teve ou terá determinado resultado final:
- She'll end up poor if she continues to spend like that. (Ela vai acabar pobre se continuar gastando assim.)
Não faria sentido usar o "to turn out" na frase acima pois não temos nada inesperado. Porém, poderíamos dizer:
- We all thought she was rich, but she turned out to be poor. (Nós todos pensamos que ela era rica, mas acabou que ela era pobre.)
Ou então:
- We all thought she was rich, but it turned out that she was poor. (Nós todos pensamos que ela era rica, mas acabou que ela era pobre.)
Tanto faz, ambas são corretas e passam essa ideia de algo inesperado.
Uma outra diferença é que o verbo que vier depois de "to end up" estará na forma do gerúndio; já o verbo depois de "to turn out" estará na forma do infinitivo com "to".
Então, pros seus exemplos o correto seria:
- He ended up being innocent.
- He turned out to be innocent.
E outro caso onde eles são intercambiáveis:
- I didn't think it was going to work, but it turned out well. (Eu não achei que isso ia funcionar, mas acabou bem.)
- I didn't think it was going to work, but it ended up well. (Eu não achei que isso ia funcionar, mas acabou bem.)
Abraços!
