L’imparfait a (en général et selon les règles) une valeur durative et le PC une valeur accomplie :

« Je me reposais (action non terminée) quand le coup de feu a retenti (action datée et terminée).  »

Les nuances :
sur le coup, je t’en ai voulu (mais c’est fini aujourd’hui puisque c’est daté au moment précis)
sur le coup, je t’en voulais (ce n’est pas fini), mais après réflexion (ou des excuses), je t’ai pardonné. (à la lecture, cette phrase ne me paraît pas géniale non plus, mais c’est pour expliquer la nuance entre Imparfait et PC)

Comme il n’y a pas d’autre verbe, on n’arrive pas à faire ressortir l’aspect duratif de l’imparfait, donc il vaut mieux laisser le PC,
comme vous le dites vous-même, c’est dû à l’aspect daté et terminé de l’action…pas forcément la brièveté, car vous pouvez écrire :

« je lui en ai voulu pendant vingt ans, mais aujourd’hui nous nous sommes réconciliés ».
on peut avoir un PC sur une période longue.

L’imparfait sert aussi à exprimer les actions habituelles dans le passé. (quand j’étais enfant, je mangeais des glaces=habitude)

Bonjour,

Sur le coup signifie : immédiatement.

Il s’agit donc d’une action qui s’est produite de manière instantanée, considérée depuis son début et dont le déroulement a pris fin.

Le temps qui permet d’exprimer un tel fait est le passé simple.

Sur le coup je t’en voulus un peu. 

Remarques :

Le passé simple ne s’emploie que dans la langue écrite ; depuis le XVIIe siècle, il a été supplanté par le passé composé.

Vous devez donc opter pour : « J’avoue que je t’en ai un peu voulu sur le coup ! »

Vous pouvez aussi employer le plus-que-parfait a valeur de passé composé :

« Sur le coup, j’avoue que je t’en avais un peu voulu.  »

Quant à l’imparfait , ce temps montre une action en train de se dérouler dans une portion du passé, mais sans faire voir le début ni la fin de cette action ; il montre cette action en partie accomplie, mais non achevée : le soir tombait .

L ‘imparfait peut aussi marquer :

─ Un fait permanent ou habituel dans le passé.

Il quittait son bureau tous les soirs à cinq heures.

─ Un fait présent ou futur après si marquant l’hypothèse.

Si j’avais de l’argent je vous en donnerais.