Este estudio presenta un marco de control descentralizado diseñado para mejorar la eficiencia energética en el convoy de vehículos mediante la optimización de los espacios entre vehículos para minimizar la resistencia aerodinámica, un factor significativo en el consumo de energía. El marco propuesto integra el control de búsqueda de extremos (ESC), un controlador proporcional integral derivativo con compensación en avance (PIDFC) y un observador de estado extendido para estimar los coeficientes de resistencia aerodinámica. A través de esta integración, el ESC ajusta dinámicamente los espacios entre vehículos para minimizar la fuerza de arrastre en función de los coeficientes de resistencia aerodinámica estimados, mientras que el PIDFC garantiza un seguimiento preciso de los espacios optimizados y aborda eficazmente las perturbaciones derivadas de las variaciones aerodinámicas. Los resultados muestran que el ESC propuesto con PIDFC convergió a los espacios de distancia óptimos un 37,14% más rápido que el ESC con PPC, con un error en estado estacionario de . Además, mejoró la eficiencia computacional en un 70,6%, en comparación con el ESC con PPC. Además, redujo el consumo de energía en un 15,3%, en comparación con el enfoque de espacio fijo. Estos hallazgos demuestran el potencial del marco para mejorar la eficiencia energética, la escalabilidad y la practicidad, avanzando en sistemas de transporte sostenibles y autónomos.