ログの見方の問題ではなく、grepの使い方の問題だった。
2013/09/01 の 00時部分のログだけ切り取りたい時は

# cat /var/log/httpd/access_log | grep '01/Sep/2013:00:' >> 20130901_00_access_log.txt

こんなカンジ？
・・・
cat する必要あるかな？無いな。

# grep '01/Sep/2013:00:' /var/log/httpd/access_log >> 20130901_00_access_log.txt

これでいいんじゃないかな？
内部的には全行なめてることに変わりないんだろうけど。