Sachverhalt: A. B._ und A._ heirateten am 26. März 2004 in U._. Sie haben die beiden gemeinsamen Söhne C._ (geb. 2004) und D._ (geb. 2006). Seit dem 27. März 2009 leben die Parteien getrennt. Im August 2010 verbrachte A._ die beiden Kinder nach Tunesien, wo sie seither bei seinen Eltern (Grosseltern der Kinder) aufwachsen. In diesem Zusammenhang wurde A._ (wegen mehrfacher qualifizierter Freiheitsberaubung und Entführung, mehrfachem Entziehen von Unmündigen sowie versuchter Erpressung) zu einer Freiheitsstrafe von sechs Jahren verurteilt, welche er zur Zeit in der Strafvollzugsanstalt E._ absitzt. B. Am 21. Juli 2012 reichte B._ beim Bezirksgericht Winterthur die Scheidungsklage ein. Mit Urteil vom 6. März 2015 wurde die Ehe geschieden. Das Gericht stellte die beiden Söhne unter die elterliche Sorge der Mutter, räumte dem Vater einstweilen kein Besuchsrecht ein und sah vorläufig von einer Verpflichtung zur Leistung von Kindesunterhalt ab. Ferner sah es vom Zuspruch nachehelichen Unterhaltes ab, stellte die vollzogene güterrechtliche Auseinandersetzung fest und regelte die Überweisung der Freizügigkeitsguthaben. Gegen dieses Urteil reichte A._ beim Obergericht Zürich eine Berufung ein. Beide Parteien verlangten für das Berufungsverfahren die unentgeltliche Rechtspflege. Mit Beschluss vom 31. August 2015 bewilligte das Obergericht A._ die unentgeltliche Rechtspflege für die Frage der Zuständigkeit sowie die Teilung der Vorsorgeguthaben; hingegen verweigerte es die unentgeltliche Rechtspflege für die übrigen Streitpunkte (elterliche Sorge, Besuchsrecht, Kindesunterhalt, nachehelicher Unterhalt). C. Gegen diesen Beschluss hat A._ am 25. September 2015 eine subsidiäre Verfassungsbeschwerde erhoben mit dem Begehren, es sei ihm die unentgeltliche Rechtspflege im Berufungsverfahren umfassend zu erteilen. Ferner verlangt er auch für das bundesgerichtliche Verfahren die unentgeltliche Rechtspflege. Mit Stempel vom 7. Dezember 2015 hat das Obergericht auf eine Vernehmlassung verzichtet.