そもそもレギュラーとハイオクには4%の密度差があって、ECUは燃料噴射量を体積で制御してるから、少なくとも体積分は燃費が改善される。
レギュラーと同じように噴射する→空燃比が濃くなる→ECUはそれを補正する→結果的に使う燃料が減るので燃費が良くなる。

それ以上の燃費改善があった場合は、ノッキングしにくいから遅角量が減ったとか他の要因だね。
いずれにしても合計で10%くらい改善されれば体感できるだろうし、価格差もペイできるし、ECUを書き換えたりハイオク仕様ではなくとも入れる価値は十分にあると思う。