Cessata l'attività agonistica, nella stagione 1948-1949 resta sulla panchina dei giallorossi, indeboliti da una grossa crisi finanziaria che rende necessaria la cessione del bomber Amedeo Amadei all'Inter, e li conduce al quattordicesimo posto finale. All'inizio della stagione 1949-1950 lascia il posto a Fulvio Bernardini e va ad allenare la squadra ragazzi, per poi riassumere la guida della nel maggio successivo, a tre giornate dal termine. Sotto la sua guida i giallorossi ottengono la matematica salvezza grazie alla vittoria interna sul Novara. Inizialmente la società lo conferma anche per la stagione 1950-1951, poi cambia idea ed ingaggia Adolfo Baloncieri. Brunella resta come allenatore in seconda; dopo l'esonero di Baloncieri e la sostituzione con Pietro Serantoni, abbandona la società giallorossa nel gennaio 1951.